[发明专利]一种模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系

摘要

一种模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系，属于结构工程技术领域，包括装配式房屋模块、装配式屋顶模块、装配式楼梯间模块和模块之间的法兰盘连接件；所述装配式房屋模块、装配式屋顶模块、装配式楼梯间模块在工厂加工制造，在施工现场将各模块通过法兰盘连接件用高强螺栓栓紧连接，然后进行模块间管线的相互连接，就可以完成建造；各模块很容易拆分和运输，可以做到循环利用。本发明将模块化，工厂化，标准化和装配化相结合，实现了工厂化生产，现场快速装配，可循环利用，在保证施工质量的前提下，提高了施工速度，减少了施工工期，降低了工程造价。

主权项

一种模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系，其特征在于，包括装配式房屋模块、装配式屋顶模块、装配式楼梯间模块和各模块之间的法兰盘连接件；各模块之间的法兰盘连接件包括L型法兰盘连接件(1)和T型法兰盘连接件(2)；所述模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系中共有四种节点连接形式，分别为：节点1连接、节点2连接、节点3连接、节点4连接；所述模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系中的节点1连接中包括角柱(9)、下梁(13)、上梁(15)、下次梁(17)、上次梁(18)，角柱(9)分为上层角柱和下层角柱，其特征在于：上层角柱与下梁(13)和下次梁(17)相互垂直焊接，上层角柱的凹角朝向房间内，下梁(13)和下次梁(17)的槽口朝向房间内，下梁(13)和下次梁(17)焊接在上层角柱(9)的下面，下梁(13)和下次梁(17)的的端面分别贴在上层角柱对应的L型角两端面即A柱面和B柱面，下梁(13)和下次梁(17)的下翼缘的下表面和上层角柱下端的L型法兰盘I(3)的底面在一个平面内，下梁(13)和下次梁(17)的腹板外侧表面分别和上层角柱的对应的L型角两外侧面即C柱面和D柱面贴合；下层角柱与上梁(15)和上次梁(18)相互垂直焊接，下层角柱的凹角朝向房间内，上梁(15)和上次梁(18)的槽口朝向房间内，上梁(15)和上次梁(18)焊接在下层角柱的上端，上梁(15)和上次梁(18)的端面分别与下层角柱的A面和B面重合，上梁(15)和上次梁(18)的上翼缘的上表面与下层角柱上端L型法兰盘I(3)的上表面在一个平面内，节点1连接是将上下两个模块之间对应的两个角柱即上层、下层中的两个L型法兰盘I(3)对齐采用高强螺栓拴紧来连接的；上层角柱对应的为在L型柱的下端面匹配有L型法兰盘I(3)的角柱，下层角柱对应的为在L型柱的上端面匹配有L型法兰盘I(3)的角柱，L型法兰盘I(3)是一封闭L型法兰盘结构；所述模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系中的节点2连接中包括L型边柱(10)、下梁(13)、下次梁(17)、上梁(15)、上次梁(18)和L型法兰盘连接件(1)，其特征在于：上、下层L型边柱(10)的凹角朝向房间内，且两个L型边柱(10)中L型法兰盘II(4)敞开的L型的一个边与所对应柱面平齐，且敞开的一侧位于装配式房屋模块的长度方向，且敞开的边的长度方向垂直于装配式房屋模块的长度方向，L型法兰盘II(4)外伸出柱面的L型的另一个边的边长平行于装配式房屋模块的长度方向；下梁(13)和下次梁(17)和上层L型边柱相互垂直焊接，下梁(13)和下次梁(17)的槽口朝向房间内，下梁(13)和下次梁(17)分别焊接在上层的L型边柱(10)的下端，下梁(13)端面和上层L型边柱的A柱面贴合，下梁(13)的腹板外侧表面和上层L型边柱的C柱面在一个平面，下梁(13)的下翼缘的下表面和L型法兰盘II(4)的下表面在一个平面上；下次梁(17)的端面和上层L型边柱的B柱面重合，下次梁(17)的腹板外侧表面和上层L型边柱的D柱面在一个平面内，下次梁(17)的下翼缘的下表面和上层的L型边柱的L型法兰盘II(4)下表面在一个平面内，上梁(15)和上次梁(18)与下层L型边柱相互垂直焊接，上梁(15)和上次梁(18)的槽口朝向房间内，上梁(15)和上次梁(18)焊接在下层L型边柱的上端；上梁(15)的端面和下层L型边柱的A柱面重合，上梁(15)的腹板外侧表面和下层L型边柱的C柱面在一个平面内，上梁(15)的上翼缘上表面比下层L型边柱的L型法兰盘II(4)的上表面高出L型法兰盘连接件(1)的厚度的高度，上次梁(18)与下层L型边柱焊接的一端的端面和下层L型边柱的B柱面重合，上次梁(18)的腹板外侧表面和下层L型边柱的D柱面在一个平面内，上次梁(18)的上翼缘的上表面比下层L型边柱中L型法兰盘II(4)的上表面高出L型法兰盘连接件(1)的厚度的高度，上次梁(18)与下层L型边柱焊接的一端上翼缘上表面设有缺口，缺口的长度为L型法兰盘II(4)外伸出下层L型边柱的B柱面的宽度，缺口的深度为L型法兰盘II(4)和L型法兰盘连接件(1)的厚度之和，即上梁(15)和上次梁(18)与下层L型边柱焊接完成后，L型法兰盘连接件(1)的一半能够恰好放置在下层L型边柱的顶部，且L型法兰盘连接件(1)的上表面与上梁(15)和上次梁(18)的上翼缘的上表面在一个平面上，L型法兰盘连接件(1)的另一半高强螺栓拴紧在相邻装配式房屋模块的节点2处，用以连接相邻的两个装配式房屋模块；L型边柱中的A柱面和B柱面分别是L型柱的L型角两端面，L型边柱(10)中的C柱面和D柱面对应的L型角两外侧面，且C柱面与A柱面相邻且垂直；C柱面上层下柱L型边柱指的是在L型柱的下端面匹配有L型法兰盘II(4)的边柱，下层上柱L型边柱指的是在L型柱的上端面匹配有L型法兰盘II(4)，L型法兰盘II(4)指的是L型的一个外侧面敞开的半封闭L型法兰盘；所述模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系中的节点3连接中包括T型边柱(11)、下梁(13)、短下梁(14)、上梁(15)、短上梁(16)、下次梁(17)、上次梁(18)，T型边柱(11)分为上层T型边柱、下层T型边柱，其特征在于：上层T型边柱、下层T型边柱的B柱面朝向房间内、D柱面朝向屋外，上层T型边柱与下梁(13)、一个短下梁(14)和一个下次梁(17)相互垂直焊接，下梁(13)的端面和上层T型边柱的A面重合，下梁(13)的腹板外侧表面和上层T型边柱的D面在一个平面上，下梁(13)的下翼缘下表面和上层T型边柱中的T型法兰盘I(5)的下表面在一个平面内，下次梁(17)的槽口朝向房间内，下次梁(17)的端面和上层T型边柱的B柱面贴合，下次梁(17)的腹板外侧表面和上层T型边柱的E面在一个平面内，E面与B柱面相邻，下次梁(17)的下翼缘下表面和上层T型边柱中的T型法兰盘I(5)的下表面在一个平面内；短下梁(14)的槽口开向走廊内，短下梁(14)的端面和上层T型边柱的C面贴合，短下梁(14)的腹板外侧表面和上层T型边柱的D面在一个平面内，短下梁(14)的下翼缘下表面和上层T型边柱中的T型法兰盘I(5)的下表面在一个平面内；下层T型边柱与上梁(15)、短上梁(16)、上次梁(18)相互垂直焊接，上梁(15)的槽口朝向房间内，上梁(15)的端面和下层T型边柱的A柱面重合，上梁(15)的腹板外侧表面和下层T型边柱的D柱面在一个平面内，上梁(15)的上翼缘上表面和下层T型边柱中上部的T型法兰盘I(5)在一个平面内；上次梁(18)的槽口朝向房间内，上次梁(18)的端面和下层T型边柱的B面重合，上次梁(18)的腹板外侧表面和下层T型边柱的E面在一个平面内，上次梁(18)的上翼缘上表面和下层T型边柱中的上部T型法兰盘I(5)的上表面在一个平面内；短上梁(16)的槽口开向走廊内，短上梁(16)的端面和下层T型边柱的C面贴合，短上梁(16)的腹板外侧表面和下层T型边柱的D面在一个平面内，短上梁(16)的上翼缘上表面和下层T型边柱中的上部T型法兰盘I(5)的上表面在一个平面内；当上层与下层装配时，节点3处只需对齐上下层两个T型边柱(11)的T型法兰盘I(5)，并用高强螺栓拴紧即可；T型边柱(11)的A柱面、B柱面和C柱面分别是T型柱的三个分支的端面，A柱面和C柱面平行相对，D柱面是长边柱面，B柱面和D柱面平行相对；上层下柱T型边柱(11)指的是在T型柱的下端面匹配有T型法兰盘I(5)的T型，下层上柱T型边柱(11)指的是T型柱的上端面匹配有T型法兰盘I(5)的T型；T型法兰盘I(5)是一封闭的T型法兰盘；所述模块化低层装配式异形柱钢结构房屋体系中的节点4连接中包括中柱(12)、下梁(13)、短下梁(14)、T型法兰盘连接件(2)、上梁(15)、短上梁(16)、下次梁(17)、上次梁(18)，中柱(12)分为上层中柱、下层中柱，其特征在于：上层中柱、下层中柱的D柱面在装配式房屋模块的外面、B柱面朝向房间内，上层中柱(12)与下梁(13)、短下梁(14)和下次梁(17)相互垂直焊接，下梁(13)的槽口朝向房间内，下梁(13)与上层中柱焊接的一端的端面和上层中柱的A柱面贴合，下梁(13)的腹板外侧表面和上层中柱的D柱面在一个平面内，下梁(13)的下翼缘下表面和上层中柱下部T型法兰盘II(6)的下表面在一个平面内，下次梁(17)的槽口朝向房间内，下次梁(17)与上层中柱焊接的一端的端面和上层中柱的B柱面重合，下次梁(17)的腹板外侧表面和上层中柱的E柱面在一个平面内，下次梁(17)的下翼缘下表面和上层中柱下部T型法兰盘II(6)的下表面在一个平面内；短下梁(14)的槽口朝向走廊，短下梁(14)与上层中柱焊接的一端的端面与上层中柱(12)的C柱面重合，短下梁(14)的腹板外侧表面和上层中柱的D柱面在一个平面内，短下梁(14)的下翼缘下表面和上层中柱中T型法兰盘II(6)的下表面在一个平面内；下层中柱与上梁(15)、短上梁(16)和上次梁(18)相互垂直焊接，上梁(15)与下层中柱焊接一端的端面和下层中柱的A面贴合，上梁(15)的腹板外侧表面和下层中柱的D面在一个平面上，上梁(15)的上翼缘上表面与下层中柱中的T型法兰盘II(6)上表面平行、并比T型法兰盘II(6)上表面高出一个T型法兰盘连接件(2)厚度的高度，上次梁(18)的槽口朝向房间内，上次梁(18)与下层中柱焊接一端的端面与下层中柱的B柱面重合，上次梁(18)的腹板外侧表面和下层中柱的E柱面在一个平面内，上次梁(18)的上翼缘上表面与下层中柱中T型法兰盘II(6)的上表面平行、并比T型法兰盘II(6)的上表面高出一个T型法兰盘连接件(2)的厚度；短上梁(16)的槽口朝向走廊内，短上梁(16)与下层中柱焊接一端的端面与下层中柱的C柱面重合，短上梁(16)的腹板外侧表面和下层中柱的D柱面在一个平面内，短上梁(16)的上翼缘上表面与下层中柱中T型法兰盘II(6)的上表面平行、并比T型法兰盘II(6)的上表面高出一个T型法兰盘连接件(2)的厚度；下层节点4处下层中柱与上梁(15)、短上梁(16)和上次梁(18)焊接完成之后，下层中柱比上梁(15)、短上梁(16)和上次梁(18)的上翼缘上表面低一个T型法兰盘连接件(2)的厚度，当装配式房屋模块装配时，节点4处T型法兰盘连接件(2)的一半恰好能够放在下层中柱的T型法兰盘II(6)上方，且放置后节点4处T型法兰盘连接件(2)的上表面与上梁(15)、短上梁(16)和上次梁(18)的上翼缘上表面在一个平面上，节点4处T型法兰盘连接件(2)的另一半高强螺栓拴紧在相邻装配式房屋模块的节点4处，用以连接相邻的两个装配式房屋模块；中柱(12)的A柱面、B柱面和C柱面分别是T型柱的三个分支的端面，A柱面和C柱面平行相对，D柱面是长边柱面，B柱面和D柱面平行相对；上层下柱中柱(12)指的是在T型柱的下端面匹配有T型法兰盘II(6)的结构，下层上柱T型边柱(11)指的是T型柱的上端面匹配有T型法兰盘II(6)的结构；T型法兰盘II(6)是对应T型柱D柱面的边为敞开缺失的半封闭T型法兰盘。