一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点论文和设计-司启

全文摘要

本实用新型公开了一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，包括上、下部模块单元和外套筒，所述上、下部模块单元均由模块柱和模块梁组成；所述外套筒包括竖向套筒和水平板；所述上、下部模块的角部分别插入在所述外套筒的上、下部内，上、下部模块柱的外表面与所述竖向套筒的内表面相贴合并与所述竖向套筒固定连接，上、下部模块梁的翼缘分别与所述水平板的上、下表面相贴合并均与所述水平板固定连接。本实用新型所公开的连接节点仅需将模块单元的角部插入外套筒内部，并通过两种螺栓在外部进行连接，避免了现场焊接，具有构造简洁、受力合理、方便装配等优点，且所有模块的梁柱连接部位均在套筒内部，外套筒对其具有加强和保护作用。

主设计要求

1.一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，包括上部模块单元和下部模块单元，所述上部模块单元由上部模块柱(1)和模块底梁(2)组成，所述上部模块柱(1)和所述模块底梁(2)的连接处形成角部，所述下部模块单元由下部模块柱(3)和模块顶梁(4)组成，所述下部模块柱(3)和所述模块顶梁(4)的连接处形成角部；其特征在于，还包括外套筒(5)，所述外套筒(5)包括竖向套筒和水平板(51)；所述上部模块单元和所述下部模块单元的角部分别插入在所述外套筒(5)的上、下部内，所述上部模块柱(1)和所述下部模块柱(3)的外表面与所述竖向套筒的内表面相贴合并与所述竖向套筒固定连接，所述模块底梁(2)的下翼缘和所述模块顶梁(4)的上翼缘分别与所述水平板(51)的上、下表面相贴合并均与所述水平板(51)固定连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，其特征在于，所述模块底梁(2)的下翼缘上、位于所述上部模块单元的角部位置设置有使得所述下翼缘与所述上部模块柱(1)断开连接的水平开口；所述模块顶梁(4)的上翼缘、位于所述下部模块单元的角部位置设置有使得所述上翼缘与所述下部模块柱(3)断开连接的水平开口；

所述竖向套筒中部设置有竖向开口，所述竖向开口的开口距离大于所述模块底梁(2)和所述模块顶梁(4)的腹板厚度；

所述竖向套筒的筒壁在通过所述水平开口后，所述模块底梁(2)和所述模块顶梁(4)的腹板插入在所述竖向开口内，使得所述上部模块柱(1)和所述下部模块柱(3)插入在所述竖向套筒内。

3.根据权利要求1所述的一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，其特征在于，所述竖向套筒通过单边螺栓(6)与所述上部模块柱(1)、所述下部模块柱(3)固定连接；所述模块底梁(2)的下翼缘、所述模块顶梁(4)的上翼缘与所述水平板(51)通过高强螺栓(7)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，其特征在于，所述竖向套筒包括能将所述上部模块柱(1)插入其中的竖向上套筒(52)和能将所述下部模块柱(3)插入其中的竖向下套筒(53)，所述竖向上套筒(52)和所述竖向下套筒(53)分别固定连接在所述水平板(51)的上、下两侧。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑工程，特别涉及一种使用单边螺栓和外套筒的模块化钢结构建筑连接节点。

背景技术

在钢结构模块化结构中，模块之间连接的可靠程度直接影响结构的整体性能，模块之间的连接节点是钢结构集成模块建筑设计的关键部分。

目前的采用内插件与通长螺栓或单边螺栓连接的节点，虽可有效的连接模块，但无法避免模块单元中模块柱与模块梁之间的连接发生破坏，因此，提出一种新型节点，既能达到现场安装方便、连接安全可靠，又能避免模块单元中梁柱连接破坏，提高连接处的延性，是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种使用外套筒、单边螺栓、高强螺栓的模块化钢结构建筑连接节点，具有连接可靠、受力合理、构造简洁等优点。

本实用新型所采用的技术方案是：一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，包括上部模块单元、下部模块单元和外套筒，所述上部模块单元由上部模块柱和模块底梁组成，所述上部模块柱和所述模块底梁的连接处形成角部，所述下部模块单元由下部模块柱和模块顶梁组成，所述下部模块柱和所述模块顶梁的连接处形成角部；所述外套筒包括竖向套筒和水平板；所述上部模块单元和所述下部模块单元的角部分别插入在所述外套筒的上、下部内，所述上部模块柱和所述下部模块柱的外表面与所述竖向套筒的内表面相贴合并与所述竖向套筒固定连接，所述模块底梁的下翼缘和所述模块顶梁的上翼缘分别与所述水平板的上、下表面相贴合并均与所述水平板固定连接。

进一步的，所述模块底梁的下翼缘上、位于所述上部模块单元的角部位置设置有使得所述下翼缘与所述上部模块柱断开连接的水平开口；所述模块顶梁的上翼缘、位于所述下部模块单元的角部位置设置有使得所述上翼缘与所述下部模块柱断开连接的水平开口；

所述竖向套筒中部设置有竖向开口，所述竖向开口的开口距离大于所述模块底梁和所述模块顶梁的腹板厚度；

所述竖向套筒的筒壁在通过所述水平开口后，所述模块底梁和所述模块顶梁的腹板插入在所述竖向开口内，使得所述上部模块柱和所述下部模块柱插入在所述竖向套筒内。

进一步的，所述竖向套筒通过单边螺栓与所述上部模块柱、所述下部模块柱固定连接；所述模块底梁的下翼缘、所述模块顶梁的上翼缘与所述水平板通过高强螺栓固定连接。

进一步的，所述竖向套筒包括能将所述上部模块柱插入其中的竖向上套筒和能将所述下部模块柱插入其中的竖向下套筒，所述竖向上套筒和所述竖向下套筒分别固定连接在所述水平板的上、下两侧。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在连接过程前，先将下部模块单元安装到位，然后将外套筒放置在下部模块单元的角部，安装下模块单元的单边螺栓固定外套筒，接着放置上部模块单元，安装上模块单元的单边螺栓，最后安装水平板处的高强螺栓，形成整体；在连接过程中，通过使用单边螺栓连接模块单元的模块柱与外套筒中的竖向套筒，通过使用高强螺栓连接模块单元的模块梁与外套筒中的水平板。通过以上措施实现了外套筒与模块单元之间的连接，通过外套筒进行连接，使得模块单元的角部处于外套筒内部，从而得到了有效的保护，该种节点具有在结构上简单可靠，在施工上快捷方便、现场无焊接等特点。

附图说明

图1：本实用新型立体结构示意图；

图2：本实用新型分解状态立体结构示意图；

图3：本实用新型下部模块单元的角部连接示意图；

图4：本实用新型外套筒示意图；

图5：本实用新型外套筒安装示意图；

附图标注：1、上部模块柱；2、模块底梁；3、下部模块柱；4、模块顶梁；5、外套筒；6、单边螺栓；7、高强螺栓；51、水平板；52、竖向上套筒；53、竖向下套筒。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如附图1至图5所示，一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点，包括模块单元，外套筒5，单边螺栓6和高强螺栓7。

所述模块单元包括上部模块单元和下部模块单元，所述上部模块单元由上部模块柱1和模块底梁2组成，所述上部模块柱1和所述模块底梁2的连接处形成角部，所述下部模块单元由下部模块柱3和模块顶梁4组成，所述下部模块柱3和所述模块顶梁4的连接处形成角部。其中，所述上部模块柱1和所述下部模块柱3为封闭截面，矩形或者圆形；所述模块底梁2和所述模块顶梁4的截面为非封闭截面，H形或者C形。如图3所示，所述模块底梁2的下翼缘上、位于所述上部模块单元的角部位置设置有使得所述下翼缘与所述上部模块柱1断开连接的水平开口；所述模块顶梁4的上翼缘、位于所述下部模块单元的角部位置设置有使得所述上翼缘与所述下部模块柱3断开连接的水平开口；所述模块底梁2上的水平开口和所述模块顶梁4上的水平开口在深度上分别贯穿所述模块底梁2的下翼缘、所述模块顶梁4的上翼缘厚度，在宽度上略大于所述外套筒5的竖向套筒筒壁厚度即可。

如图4所示，所述外套筒5设置在模块角部，所述上部模块单元和所述下部模块单元的角部分别从所述外套筒5的上、下端面插入至所述外套筒5内部。所述外套筒5包括用于连接所述上部模块柱1与所述下部模块柱3的竖向套筒，以及用于连接所述模块底梁2与所述模块顶梁4的水平板51，本实施例中，所述竖向套筒包括能将所述上部模块柱1插入其中的竖向上套筒52和能将所述下部模块柱3插入其中的竖向下套筒53，所述竖向上套筒52和所述竖向下套筒53分别焊接固定在所述水平板51的上、下两侧。所述上部模块柱1从所述竖向上套筒52的上端面插入至所述竖向上套筒52内，所述上部模块柱1的外表面与所述竖向上套筒52的内表面相贴合并与所述竖向上套筒52固定连接；所述下部模块柱3从所述竖向下套筒53的下端面插入至所述竖向下套筒53内，所述下部模块柱3的外表面与所述竖向下套筒53的内表面相贴合并与所述竖向下套筒53固定连接；所述模块底梁2的下翼缘和所述模块顶梁4的上翼缘分别与所述水平板51的上、下表面相贴合并均与所述水平板51固定连接。所述竖向上套筒52和所述竖向下套筒53的中部，即，所述竖向上套筒52与所述上部模块单元的连接处和所述竖向下套筒53与所述下部模块单元的连接处，均设置有竖向开口；所述竖向开口的开口距离大于所述模块底梁2和所述模块顶梁4的腹板厚度，使得所述竖向上套筒52、竖向下套筒53的筒壁在通过所述水平开口后，所述模块底梁2和所述模块顶梁4的腹板能够插入在所述竖向开口内，从而使得所述上部模块柱1和所述下部模块柱3插入在所述竖向上套筒52、竖向下套筒53内。

所述上部模块柱1与所述竖向上套筒52设有相对应的螺栓孔，通过单边螺栓6进行固定连接；所述下部模块柱3与所述竖向下套筒53设有相对应的螺栓孔，通过单边螺栓6进行固定连接。

所述模块底梁2的下翼缘、所述模块顶梁4的上翼缘与所述水平板51设有相对应的螺栓孔，通过高强螺栓7将所述模块底梁2的下翼缘、所述模块顶梁4的上翼缘、所述水平板51固定连接在一起。

即，通过单边螺栓6将外套筒5与模块单元的相邻模块柱进行连接，通过高强螺栓7将外套筒5与模块单元的模块梁的翼缘进行连接。

本实用新型中，模块单元与外套筒5之间通过单边螺栓6和高强螺栓7连接，连接使用普通工具即可实现，安装过程如下：

先将下部模块单元安装到位，然后将外套筒5放置在下部模块单元的角部(如图5所示)，安装下部模块单元的单边螺栓6固定外套筒5，接着放置上部模块单元，安装上模块单元的单边螺栓6，最后安装水平板51处的高强螺栓7，形成整体，安装完成。

本实用新型所公开的连接节点仅需将模块单元的角部插入外套筒5内部，并通过两种螺栓在外部进行连接，避免了现场焊接，具有构造简洁、受力合理、方便装配等优点，且所有模块的梁柱连接部位均在套筒内部，外套筒5对其具有加强和保护作用。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种采用外套筒连接的模块化钢结构建筑的连接节点论文和设计

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