CN103334489B - 高精度抗负载整体剪力墙建筑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模块式建筑，尤其是一种高精度抗负载整体剪力墙建筑，包括由模块组装成的墙体，设置在墙体上的屋顶；其中：所述墙体上的模块之间纵向错位组装形成受力均匀的剪力墙，相邻模块之间采用可拆卸式连接。本发明由于所述结构和方法而具有的优点是：提高了承载性、提高了防水性、提高了施工精度、提高了施工进度、降低了能耗和降低了建筑成本。

Description

高精度抗负载整体剪力墙建筑

技术领域

本发明涉及模块式建筑，具体是一种提高承载性、提高防水性、提高施工精度、提高施工进度、降低能耗和降低建筑成本的高精度抗负载整体剪力墙建筑。

背景技术

目前建筑大多以钢筋混凝土为主要建造方式，其建设周期相当长，人力成本以及资金成本运行较高。人们的居住理念及居住思维方式已经被这种模式而牢牢束缚。

为解决上述问题，在全世界范围内，韩国、日本等部分地区出现了模块式建筑。该模块式建筑以模块形式进行有序组装从而形成一个完整的建筑壳体。该建筑的主体材料以可发泡性聚苯乙烯为主要原料通过预发泡、模具注塑、熟化等一系列的加工工艺生产制作。在现场按设计进行有序组装，通过模块之间的相互咬合、打胶、发泡剂填充，进而形成一个完整的壳体建筑。

中国专利200780048278.4公布的穹顶式结构就是一种模块组装式建筑结构，该结构有效实现了快速组装和分解，载荷分布均匀，改变内部结构尺寸。该结构组装时，是在现场按设计进行有序组装，通过模块之间的相互咬合、打胶、发泡剂填充，进而形成一个完整的建筑壳体。

但是，在使用过程中，该穹顶式结构和现有技术的模块式建筑中使用的模块（即砌块）存在以下问题:

1、模块之间的连接是通过模块之间的咬合凹凸槽搭接而成，形成一个封闭的结构才能起到整体连接作用，利用粘接剂或发泡填充剂进行粘接密封，形成一个完整的壳体。在连接过程中没有导向定位功能，为保证模块能顺利安装，其相邻模块的安装间隙较大。如果没有一个精确的连接基准是很难做到模块之间的准确定位，目前施工需要利用一系列安装辅助工具（如：收紧带、支撑柱等）才能完成基本结构安装，尤其是在尺寸校准步骤浪费较多时间。即无形中延长了施工周期和增加了建筑成本。

    2、因为可发泡型聚苯乙烯材料属于泡沫材料自身力学性能等相对较差，模块安装间隙较大，在安装完成后由于受到外界的作用，模块会发生相对移位或变形，导致修复起来难度较大。所以校准后必须尽力保证整体的稳定性采取必要的防护，从而一定程度上产生人力物力的浪费。即使拆卸之后，由于形变也无法再次使用，因此能耗相对较大。

    3、上述结构和现有技术的模块式建筑的竖向墙面都是3个模块一组，顺序分层依次相连形成一个建筑壳体。这种连接形式在经过多次的验算和试验表明在雪载情况下，模块之间的结合处是应力较为集中的部位，而这种形式的连接在完成后，结合部位都是在等高圆周上。该处部位只是利用模块自身咬合凹凸槽以及粘接剂、发泡填充剂的粘连在一起。其刚性较差不具备传统建筑的抗雪载能力的优越性。即抗剪切力差，抗载能力低。

4、现有技术方案或实施产品不具备功能性防水，其防水功能是砂浆涂层起作用。如果在砂浆开裂或破损的情况下，其模块组合不具备防水功能，壳体空间内会造成大量积水，不满足现代房屋建筑规范和国家标准。即防水性能差。

综上所述，现有技术的模块式建筑中的建筑模块（即砌块）承载性低、防水性差、施工精度低、施工进度慢、能耗大和建筑成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高承载性、提高防水性、提高施工精度、提高施工进度、降低能耗和降低建筑成本的高承重快拆装式建筑模块。

为实现本发明上述目的而采用的技术方案是：一种高精度抗负载整体剪力墙建筑，包括由模块组装成的墙体，设置在墙体上的屋顶；其中：所述墙体上的模块之间纵向错位组装形成受力均匀的剪力墙，相邻模块之间采用可拆卸式连接。

由于上述结构，本发明的模块在工厂中根据设计尺寸规模生产，并且模块中具有提高承载力的加强结构件，使得由模块组装成的建筑抗载能力大幅度提升，装卸也不会造成形变，降低了能耗，降低了建筑成本。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的加强结构件相互联接后形成受力网筋的结构示意图。

图3为本发明模块内表面或外表面投影为四边形的结构示意图。

图4为本发明模块内表面或外表面投影为三角形的结构示意图。

图5为本发明两向卡套的结构示意图。

图6为本发明模块内四向卡套与加强结构件联接后的结构示意图。

图7为本发明模块之间通过两向卡套将模块内加强结构件联接后的结构示意图。

图8为本发明管接头的结构示意图。

图9为本发明管接头将模块之间的加强结构件连接的结构示意图。

图10为本发明模块之间纵向连接后的结构示意图。

图11为本发明模块的沉台纵向外表面设置的排水槽处的结构示意图，即图3中A处放大结构示意图。

图12为本发明墙体上方屋顶的砌体中模块的侧边具有排水槽处的结构示意图，即图4中B处放大结构示意图。

图中：1、模块；2、加强结构件；3、卡套；4、导向凸台；5、导向凹槽；6、卡套凸条；7、卡套凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见附图1至12，一种高精度抗负载整体剪力墙建筑，包括由模块1组装成的墙体，设置在墙体上的屋顶；其中：所述墙体上的模块1之间纵向错位组装形成受力均匀的剪力墙，相邻模块1之间采用可拆卸式连接。

为进一步提高整个建筑的稳定性，上述实施例中，优选地：所述剪力墙顶部的模块1预弯呈弧形构成建筑屋顶的部分或全部。弧形建筑屋顶即为穹顶造型建筑，该剪力墙建筑屋顶比坡屋顶或平屋顶受力更为合理，除减少风载负荷外，在到达同样的抗震性、抗风性、抗雪载性时至少节省30%的材料用量。

为便于施工现场工人组装，提高施工进度和精度，上述实施例中，优选地：所述模块1的内表面或外表面平面投影外形为四边形或/和三角形；

在内表面或外表面平面投影外形为四边形的模块1的一相邻侧边上设置有导向凸台4，在该模块1的另一相邻侧边上设置有与导向凸台4匹配的导向凹槽5；

在内表面或外表面平面投影外形为三角形的模块1的底边上设置有又一导向凹槽5，在该模块1的两侧边上均设置有又一导向凸台4和再一导向凹槽5。在该实施例中，剪力墙受力方式是通过模块分散传递形成整体均匀受力，而且是大面积的整体连接，与其他建筑或模块建筑比较大多是节点受力或通过粘接剂实现受力。本方法的与其他连接方法比较，连接强度会提升35%以上。

为进一步提高施工精度，上述实施例中，优选地：所述模块1上的导向凸台4上具有微小的拔模斜度，便于模块1间的安装连接。在施工时实现了准确，牢靠，简单。

为提高防水性，上述实施例中，优选地：所述模块1的底边设置有三个台阶，该三个台阶由模块1的内表面至外表面依次降低，且每一个台阶面向外都具有一定的斜度，以此保证模块1组装成墙体后墙体迎雨面在模块纵向结合处对雨水进行引导且不反窜；

所述墙体上砌体中模块1的至少一侧边横向上具有沉台，该沉台使模块1的外表面投影小于内表面投影，在沉台纵向外表面设置有至少一条排水槽，模块1之间在横向结合处具有一定间隙，避免雨水在模块结合处吸附造成雨水反窜，以此保证模块1组装成墙体后墙体迎雨面在模块横向结合处对雨水进行引导且不反窜。当用该墙体构建建筑时，不需要专业防水处理，也就降低了建筑成本。

为提高施工精度，和提高模块的抗载性，上述实施例中，优选地：所述模块1的连接边预埋有加强结构件2，该加强结构件2为管体时，管体之间的接点处通过管接头将各管体相互连接成一体；

所述加强结构件2为型材槽钢时，型材槽钢之间的接点处通过卡套3将各型材槽钢相互连接成一体。在该实施例中，由于模块之间刚性连接，使得建筑的抗剪切力和抗载力进一步提高。在该实施例中，加强结构件2的模块1比单一材料模块的受力强度可提升三倍以上，而不需要增加墙体的厚度和密度。降低了能耗和建筑成本。

为提高施工精度和进度，上述实施例中，优选地：所述卡套3为盒状，在卡套3的一组相对的侧壁上设置有供型材槽钢穿入的方孔，在卡套3的内底壁或/和顶壁设置有卡套凸条6，在型材槽钢的端头设置有与卡套凸条6匹配的卡套凹槽7。

为便于快速实现模块之间的连接和拆卸，上述实施例中，优选地：所述管接头包括两块连接头8，该两块连接头8均与加强结构件2的管体外壁和管体端面紧贴后由紧固螺钉9固接为一体，实现对内部具有加强结构件2的模块1之间的固定连接。

为进一步提高模块之间的稳固性，上述实施例中，优选地：所述连接头8与加强结构件2的管体之间通过螺钉紧固。

为进一步提高施工精度和进度，上述实施例中，优选地：所述模块1的内表面或外表面平面投影外形为四边形或/和三角形；

该模块1侧边具有导向凸台4和导向凹槽5，所述导向凸台4与导向凹槽5匹配。

显然，上述描述的所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。

综上所述，本发明提高了承载性、提高了防水性、提高了施工精度、提高了施工进度、降低了能耗和降低了建筑成本。

Claims (7)

1.一种高精度抗负载整体剪力墙建筑，包括由模块（1）组装成的墙体，设置在墙体上的屋顶；其特征在于：所述墙体上的模块（1）之间纵向错位组装形成受力均匀的剪力墙，相邻模块（1）之间采用可拆卸式连接；

所述模块（1）的内表面或外表面平面投影外形为四边形或/和三角形；

在内表面或外表面平面投影外形为四边形的模块（1）的一相邻侧边上设置有导向凸台（4），在该模块（1）的另一相邻侧边上设置有与导向凸台（4）匹配的导向凹槽（5）；

在内表面或外表面平面投影外形为三角形的模块（1）的底边上设置有又一导向凹槽（5），在该模块（1）的两侧边上均设置有又一导向凸台（4）和再一导向凹槽（5）；

所述模块（1）上的导向凸台（4）上具有微小的拔模斜度，便于模块（1）间的安装连接；

所述模块（1）的底边设置有三个台阶，该三个台阶由模块（1）的内表面至外表面依次降低，且每一个台阶面向外都具有一定的斜度，以此保证模块（1）组装成墙体后墙体迎雨面在模块纵向结合处对雨水进行引导且不反窜；

所述墙体上砌体中模块（1）的至少一侧边横向上具有沉台，该沉台使模块（1）的外表面投影小于内表面投影，在沉台纵向外表面设置有至少一条排水槽，模块（1）之间在横向结合处具有一定间隙，避免雨水在模块结合处吸附造成雨水反窜，以此保证模块（1）组装成墙体后墙体迎雨面在模块横向结合处对雨水进行引导且不反窜。

2.根据权利要求1所述的高精度抗负载整体剪力墙建筑，其特征在于：所述剪力墙顶部的模块（1）预弯呈弧形构成建筑屋顶的部分或全部。

3.根据权利要求1或2所述的高精度抗负载整体剪力墙建筑，其特征在于：所述模块（1）的连接边预埋有加强结构件（2），该加强结构件（2）为管体时，管体之间的接点处通过管接头将各管体相互连接成一体；

所述加强结构件（2）为型材槽钢时，型材槽钢之间的接点处通过卡套（3）将各型材槽钢相互连接成一体。

4.根据权利要求3所述的高精度抗负载整体剪力墙建筑，其特征在于：所述卡套（3）为盒状，在卡套（3）的一组相对的侧壁上设置有供型材槽钢穿入的方孔，在卡套（3）的内底壁或/和顶壁设置有卡套凸条（6），在型材槽钢的端头设置有与卡套凸条（6）匹配的卡套凹槽（7）。

5.根据权利要求3所述的高精度抗负载整体剪力墙建筑，其特征在于：所述管接头包括两块连接头（8），该两块连接头（8）均与加强结构件（2）的管体外壁和管体端面紧贴后由紧固螺钉（9）固接为一体，实现对内部具有加强结构件（2）的模块（1）之间的固定连接。

6.根据权利要求5所述的高精度抗负载整体剪力墙建筑，其特征在于：所述连接头（8）与加强结构件（2）的管体之间通过螺钉紧固。

7.根据权利要求1或2所述的高精度抗负载整体剪力墙建筑，其特征在于：所述模块（1）的内表面或外表面平面投影外形为四边形或/和三角形；

该模块（1）侧边具有导向凸台（4）和导向凹槽（5），所述导向凸台（4）与导向凹槽（5）匹配。