模块化钢结构螺栓-封板连接节点

本发明涉及土木工程模块化钢结构，尤其涉及一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点。

背景技术：

1、模块化钢结构以其施工高效、质量精良、绿色环保等优越性逐渐成为工程界和学术界关注的热点，其显著特点是箱式模块单元在工厂预制完成所有的内部装修，施工现场完成模块连接之后便可快速交付使用，模块化钢结构建筑是近年来建筑工业化发展的重要趋势。

2、模块间连接节点是模块化钢结构建筑设计中的关键要素，节点的可靠程度直接影响结构的整体性能，同时应构造合理、便于施工，能与模块内部装修和使用功能相适应。节点的抗震性能对模块的整体安全性起着至关重要的作用，一旦节点连接出现问题，结构的功能将无法发挥，因此节点设计至关重要。但是，现有模块间连接形式多为焊接连接，容易发生脆性的整体破坏，对结构整体安全性、稳定性、耐久性影响较大。同时，由于当前模块柱之间缺少有效连接，相邻模块间的协同受力性能较差，模块化钢结构建筑整体性有待提高。

3、在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，克服现有模块化钢结构连接节点的不足，提出一种延性和耗能能力强，现场没有焊接工序，可拆卸的新型连接节点，易于拆卸、更换或加固，实现结构的完全装配化，适应当下模块化钢结构的发展要求。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点包括：

4、十字型连接件，其包括水平板以及垂直连接于水平板中间的竖向板，所述水平板两端分别穿设第一螺栓孔，所述竖向板两端分别穿设第二螺栓孔；

5、四个角件，其分别通过第一螺栓连接十字型连接件的水平板，通过第二螺栓连接十字型连接件的竖向板，所述角件为一面开洞的方盒，所述方盒在紧贴水平板的盒表面上设有对齐所述第一螺栓孔的第三螺栓孔，以及在紧贴竖向板的盒表面设有对齐所述第二螺栓孔的第四螺栓孔，

6、多个第一螺栓，第一螺栓连接所述第一螺栓孔及第三螺栓孔，

7、多个第二螺栓，第二螺栓连接所述第二螺栓孔及第四螺栓孔，

8、十字型连接件四个方向各有一模块柱，其分别焊接于角件的顶表面和底表面且竖直延伸，所述模块柱包括第一矩形钢管以及设于第一矩形钢管的第五螺栓孔，

9、垫板，其设有对齐所述第五螺栓孔的第六螺栓孔，

10、多个模块梁，其分别焊接于所述角件的侧表面且水平延伸，所述模块梁包括第二矩形钢管，

11、封板，其可拆卸地盖设于角件的开洞一侧，所述封板设有对齐第六螺栓孔的第七螺栓孔，

12、第三螺栓，其连接所述第五螺栓孔、第六螺栓孔及第七螺栓孔以垫板固定并联的第一矩形钢管以及封板连接所述垫板以盖设所述角件的开洞一侧。

13、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，所述第一矩形钢管的截面尺寸相同于第二矩形钢管的截面尺寸。

14、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，所述第一矩形钢管和第二矩形钢管均为方钢管。

15、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，所述垫板长度等于两倍的模块柱的宽度加十字型连接件的厚度。

16、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，所述封板宽度等于垫板长度，封板长度等于两倍的垫板宽度、两倍的模块梁的宽度与十字型连接件的厚度之和。

17、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，第一螺栓的长度等于两倍的角件的厚度加十字型连接件的厚度，第二螺栓的长度等于两倍的角件的厚度加十字型连接件的厚度。

18、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，第三螺栓的长度等于垫板厚度、模块柱的宽度与封板的厚度之和。

19、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，第三螺栓为对穿螺栓。

20、所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点中，模块化钢结构螺栓-封板连接节点为对称结构。

21、模块化钢结构螺栓-封板连接节点的施工方法包括，

22、工厂制作模块柱、模块梁、角件和十字型连接件，

23、模块柱和模块梁分别焊接在角件上，第一螺栓连接所述第一螺栓孔及第三螺栓孔，第二螺栓连接所述第二螺栓孔及第四螺栓孔以固定角件和十字型连接件，

24、第三螺栓连接第五螺栓孔、第六螺栓孔及第七螺栓孔，使得垫板固定并连接第一矩形钢管以及封板，所述封板盖设在所述角件的开洞一侧。

25、在上述技术方案中，本发明提供的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，具有以下有益效果：各部件均预设螺栓孔，不同部件间的连接均为高强螺栓连接，现场施工方便，施工时受环境影响小，施工效率高。模块柱、模块梁、角件和十字型连接件间通过垫板、封板、短螺栓和长对穿螺栓形成半刚性连接节点，实现“强柱弱梁”、“强节点、弱构件”的抗震设计原则，封板增强了结构的协同受力性能，避免地震时发生结构的整体破坏。

技术特征：

1.一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，其包括，

2.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，所述第一矩形钢管的截面尺寸相同于第二矩形钢管的截面尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，所述第一矩形钢管和第二矩形钢管均为方钢管。

4.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，所述垫板长度等于两倍的模块柱的宽度加十字型连接件的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，所述封板宽度等于垫板长度，封板长度等于两倍的垫板宽度、两倍的模块梁的宽度与十字型连接件的厚度之和。

6.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，第一螺栓的长度等于两倍的角件的厚度加十字型连接件的厚度，第二螺栓的长度等于两倍的角件的厚度加十字型连接件的厚度。

7.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，第三螺栓的长度等于垫板厚度、模块柱的宽度与封板的厚度之和。

8.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，第三螺栓为对穿螺栓。

9.根据权利要求1所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点，其特征在于，模块化钢结构螺栓-封板连接节点为对称结构。

10.一种权利要求1-9中任一项所述的一种模块化钢结构螺栓-封板连接节点的施工方法，其特征在于，其包括，工厂制作模块柱、模块梁、角件和十字型连接件，模块柱和模块梁分别焊接在角件上，第一螺栓连接所述第一螺栓孔及第三螺栓孔，第二螺栓连接所述第二螺栓孔及第四螺栓孔以固定角件和十字型连接件，第三螺栓连接第五螺栓孔、第六螺栓孔及第七螺栓孔，使得垫板固定并连接第一矩形钢管以及封板，所述封板盖设在所述角件的开洞一侧。

技术总结一种模块化钢结构螺栓‑封板连接节点，包括十字型连接件、角件、模块柱和连接组件，十字型连接件包括水平板以及垂直连接于水平板中间的竖向板，水平板预留第一螺栓孔，竖向板预留第二螺栓孔；四个角件分别连接于十字型连接件的水平板和竖向板，角件为一面开洞的方盒，与水平板连接处预留第三螺栓孔，与竖向板连接处预留第四螺栓孔，多个模块梁分别连接于角件的侧表面且水平延伸，封板可拆卸地盖设于角件的开洞一侧，设有对齐第六螺栓孔的第七螺栓孔，垫板固定并联的第一矩形钢管以及封板连接垫板以盖设角件的开洞一侧。本节点增强了模块化钢结构各模块之间的整体性，提高了模块柱的协同受力，避免地震时发生结构的整体破坏。技术研发人员：史奉伟,吕永鑫,李朋,董硕,韩新宇,刘震受保护的技术使用者：山东科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2