本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程，具體涉及一種格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)、建筑結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、模塊化建筑可以借助現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)，在流水線上批量生產(chǎn)集成化程度高的空間模塊，完成基礎(chǔ)工程施工后即可現(xiàn)場(chǎng)快速拼裝而形成完整的模塊化結(jié)構(gòu)體系。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料高延性、輕質(zhì)高強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)等性能特點(diǎn)，適合用于模塊化建筑，高度集成的鋼模塊現(xiàn)場(chǎng)施工速度快、可靈活組裝、現(xiàn)場(chǎng)人工需求低、等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

2、堆疊模塊之間的可靠連接決定了模塊結(jié)構(gòu)整體性能和抗震性。已有堆疊模塊結(jié)構(gòu)中，將模塊結(jié)構(gòu)為包括四根天花板梁、四根地板梁以及四根模塊柱形成的三維空間結(jié)構(gòu)，同時(shí)兼具天花板和地板，且模塊結(jié)構(gòu)中梁、柱多為傳統(tǒng)工字形、方鋼管截面，在實(shí)現(xiàn)模塊之間連接時(shí)，特別是上下各4個(gè)同8個(gè)模塊之間連接時(shí)需要較多的操作平臺(tái)。堆疊模塊結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)較好的整體性能需要直接連接上下模塊柱以實(shí)現(xiàn)力在豎直方向的傳遞，同時(shí)模塊之間要有水平方向的連接以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性提高抵抗風(fēng)荷載及水平方向地震作用的能力。

3、綜上，現(xiàn)有堆疊模塊結(jié)構(gòu)需要在節(jié)點(diǎn)處同時(shí)連接四根傳統(tǒng)梁、八根傳統(tǒng)柱，甚至是八根傳統(tǒng)梁、十六根傳統(tǒng)柱，造成模塊梁、柱不能充分發(fā)揮材料性能，引起成本增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)、建筑結(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)材料性能，在實(shí)現(xiàn)鋼模塊之間連接的同時(shí)無需額外提供連接措施即可實(shí)現(xiàn)相鄰樓板之間的連接，易于拼裝、受力合理、且兼具承載和耗能能力，全螺栓連接可以實(shí)現(xiàn)快速拆卸以及拆卸后再利用。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)，包括：鋼模塊，鋼模塊包括上部鋼模塊、下部鋼模塊、平面模塊以及模塊柱；承載-消能連接部；樓板；?其中，上部鋼模塊、下部鋼模塊、平面模塊以及模塊柱均與承載-消能連接部連接；通過四個(gè)上部鋼模塊的開口模塊柱配合連接綴板固定連接形成上部部件；或通過兩個(gè)上部鋼模塊和兩個(gè)平面模塊的開口模塊柱配合連接綴板固定連接形成上部部件；或通過一個(gè)上部鋼模塊、兩個(gè)平面模塊和一個(gè)模塊柱的開口模塊柱配合連接綴板固定連接形成上部部件；上部部件中，四個(gè)開口模塊柱通過連接綴板固定連接形成四肢格構(gòu)柱，兩個(gè)開口模塊梁通過連接綴板固定連接形成雙肢格構(gòu)梁；通過四個(gè)下部鋼模塊的開口模塊柱配合連接綴板固定連接形成下部部件；或通過兩個(gè)下部鋼模塊和兩個(gè)平面模塊的開口模塊柱配合連接綴板固定連接形成下部部件；或通過一個(gè)下部鋼模塊、兩個(gè)平面模塊和一個(gè)模塊柱的開口模塊柱配合連接綴板固定連接形成下部部件；下部部件中，四個(gè)開口模塊柱通過連接綴板固定連接形成四肢格構(gòu)柱，兩個(gè)開口模塊梁通過連接綴板固定連接形成雙肢格構(gòu)梁；樓板固定在上部部件的上部鋼模塊的開口模塊梁上，或樓板固定在上部部件的平面模塊和上部鋼模塊的開口模塊梁上。

4、作為一種優(yōu)選，每個(gè)參與連接的上部鋼模塊包括一根第一開口模塊柱和兩根第一開口模塊梁，兩根第一開口模塊梁的端部均固定連接在一根第一開口模塊柱連接端200mm處，第一開口模塊梁與第一開口模塊柱交界處設(shè)置第一加勁板；每個(gè)參與連接的下部鋼模塊包括一根第二開口模塊柱和兩根第二開口模塊梁，兩根第二開口模塊梁的端部均固定連接在一根第二開口模塊柱連接端200mm處，第二開口模塊柱與第二開口模塊梁交界處設(shè)置第二加勁板；每個(gè)參與連接的平面模塊包括一根第三開口模塊柱和一根第三開口模塊梁，第三開口模塊梁的端部均固定連接在一根第三開口模塊柱連接端200mm處，在第三開口模塊柱與第三開口模塊梁交界處設(shè)置第三加勁板；每個(gè)參與連接的模塊柱包括一根第四開口模塊柱，第四開口模塊柱連接端200mm處設(shè)置第四加勁板；承載-消能連接部包括四塊豎向連接板和兩塊水平連接板，四塊豎向連接板和兩塊水平連接板連接形成內(nèi)部中空的立方體塊；樓板固定在第一開口模塊梁上，或樓板固定在第一開口模塊梁和第三開口模塊梁上；上部部件中的第一加勁板、第三加勁板和第四加勁板均與一塊水平連接板連接；下部部件中的第二加勁板、第三加勁板和第四加勁板均與一塊水平連接板連接。

5、作為一種優(yōu)選，格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)應(yīng)用在角部時(shí)，包括一個(gè)上部鋼模塊、一個(gè)下部鋼模塊、四個(gè)平面模塊和兩個(gè)模塊柱，其中一個(gè)上部鋼模塊、兩個(gè)平面模塊和一個(gè)模塊柱拼接形成上部部件，其余的一個(gè)下部鋼模塊、兩個(gè)平面模塊和一個(gè)模塊柱拼接形成下部部件；樓板固定在上部部件的上部鋼模塊的開口模塊梁上，或樓板固定在上部部件的平面模塊和上部鋼模塊的開口模塊梁上，上部部件和下部部件均與承載-消能連接部連接形成消能角部結(jié)構(gòu)。

6、作為一種優(yōu)選，格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)應(yīng)用在邊部時(shí)，包括兩個(gè)上部鋼模塊、兩個(gè)下部鋼模塊和四個(gè)平面模塊，兩個(gè)上部鋼模塊和兩個(gè)平面模塊拼接形成上部部件，兩個(gè)下部鋼模塊和兩個(gè)平面模塊拼接形成下部部件，上部部件和下部部件；樓板固定在上部部件的上部鋼模塊的開口模塊梁上，或樓板固定在上部部件的平面模塊和上部鋼模塊的開口模塊梁上；上部部件和下部部件均與承載-消能連接部連接形成消能邊部結(jié)構(gòu)。

7、作為一種優(yōu)選，格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)應(yīng)用在中間時(shí)，包括四個(gè)上部鋼模塊和四個(gè)下部鋼模塊，四個(gè)上部鋼模塊拼接形成上部部件，四個(gè)下部鋼模塊拼接形成下部部件，樓板固定在上部鋼模塊的開口模塊梁上；上部部件和下部部件均與承載-消能連接部連接形成消能中間節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

8、作為一種優(yōu)選，上部部件中，上部鋼模塊、平面模塊以及模塊柱的加勁板均在同一平面，通過承載-消能連接部的水平連接板固定連接四塊加勁板；下部部件中，下部鋼模塊、平面模塊以及模塊柱的加勁板均在同一平面，通過承載-消能連接部的水平連接板固定連接四塊加勁板。

9、作為一種優(yōu)選，兩塊水平連接板之間連接有橡膠隔震支座，四塊豎向連接板均設(shè)有橢圓孔，每塊豎向連接板通過螺栓配合橢圓孔與上部部件或下部部件的開孔模塊柱翼緣連接。

10、作為一種優(yōu)選，上部部件中，四個(gè)開口模塊柱的距離通過連接不同長度的連接綴板進(jìn)行調(diào)節(jié)，下部部件中，四個(gè)開口模塊柱的距離通過連接不同長度的連接綴板進(jìn)行調(diào)節(jié)；連接時(shí)，上部部件、下部部件、承載-消能連接件及連接綴板通過螺栓或者焊接固定連接。

11、作為一種優(yōu)選，開口模塊柱及開口模塊梁截面形狀為l型或t型。

12、一種建筑結(jié)構(gòu)，包括一種格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)，其中，格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)的樓板為保溫板、隔熱板或隔音板。

13、總的說來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

14、1.本發(fā)明通過上部鋼模塊、下部鋼模塊、平面模塊和模塊柱拼接形成各種結(jié)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)。具有自承載及自穩(wěn)定性能，且能承載裝飾裝修工作實(shí)現(xiàn)工廠化高度集成。連接完成以后形成的新結(jié)構(gòu)中的梁和柱通過連接綴板形成整體的四肢格構(gòu)柱和雙肢格構(gòu)梁，使每一肢都能充分發(fā)揮其材料性能，相對(duì)于常規(guī)模塊化節(jié)點(diǎn)，本發(fā)明提出的格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)能充分發(fā)揮材料性能能充分發(fā)揮材料性能，在實(shí)現(xiàn)鋼模塊之間連接的同時(shí)無需額外提供連接措施即可實(shí)現(xiàn)相鄰樓板之間的連接，易于拼裝、受力合理、且兼具承載和耗能能力，全螺栓連接可以實(shí)現(xiàn)快速拆卸以及拆卸后再利用。

15、2.本發(fā)明的格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單，在使用連接綴板增加四肢格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性及強(qiáng)度的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)相鄰鋼模塊之間的樓板連接。

16、3.本發(fā)明的格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)鋼模塊的標(biāo)準(zhǔn)化裝配。建筑工業(yè)化要求要充分利用現(xiàn)有的工業(yè)化成果減少各環(huán)節(jié)對(duì)人工的依賴，本發(fā)明中，通過鋼模塊的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)流水線量產(chǎn)，降低成本，在不改變鋼模塊截面尺寸及強(qiáng)度的前提下，通過調(diào)整相鄰開口模塊柱之間的距離以及相應(yīng)的連接綴板設(shè)計(jì)，包括綴板尺寸、強(qiáng)度、距離改變四肢格構(gòu)梁和格構(gòu)梁的截面抗彎性能，以適應(yīng)不同的抗震設(shè)防烈度地區(qū)。即將鋼模塊設(shè)計(jì)成常量，將連接綴板設(shè)計(jì)成變量，常量通過工業(yè)化制造降低成本，通過變量設(shè)計(jì)擴(kuò)大常量的應(yīng)用范圍。

17、4.本發(fā)明的格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)耗能能力好，由于格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜，且在地震作用下受到往復(fù)剪切作用，通過將橡膠隔震支座的兩塊水平連接板分別固定連接相應(yīng)的加勁板，同時(shí)將豎向連接板上螺栓孔以及對(duì)應(yīng)開孔模塊柱翼緣上螺栓孔設(shè)置成橢圓形孔，提供橡膠支座受剪變形路徑及范圍，將橡膠隔震支座應(yīng)用于模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)可以極大提高節(jié)點(diǎn)的耗能能力。

18、5.本發(fā)明的格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)的四肢格構(gòu)柱和四肢格構(gòu)梁之間間隙可以作為操作孔實(shí)現(xiàn)水平連接板與加勁板的固定連接，以及豎向連接板與開口模塊柱翼緣的固定連接，不需要額外的操作平臺(tái)。格構(gòu)整體式模塊化承載-消能節(jié)點(diǎn)的格構(gòu)梁之間間隙可以作為操作孔實(shí)現(xiàn)承載-消能連接部中翼緣、平面加強(qiáng)模塊柱翼緣、加強(qiáng)柱翼緣的固定連接；水平連接板上可設(shè)置螺栓孔，同時(shí)與相鄰四個(gè)開口模塊柱上加勁板上螺栓孔一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度螺栓固定連接；豎向連接板上可設(shè)置螺栓孔，同時(shí)與相鄰四根開口模塊柱翼緣上螺栓孔一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度螺栓固定連接；高強(qiáng)度螺栓連接可以極大提高裝配速率，降低現(xiàn)場(chǎng)人工需求，現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)，且可以實(shí)現(xiàn)模塊之間的快速拆卸、維修以及拆卸后模塊的再利用。