模块化钢结构建筑连接点研究进展
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模块化钢结构建筑结构体系研究进展共3篇模块化钢结构建筑结构体系研究进展1模块化钢结构建筑结构体系研究进展现代建筑设计和施工方式中,钢结构建筑已成为一种常见的灵活选项。
钢结构建筑因其高强度、轻质、可进行可靠连接等特性也变得流行起来。
而与此同时,随着建筑业对高标准化、智能化和可持续发展的需求,越来越多针对建筑的模块化钢结构系统设计研究也开始进行。
模块化钢结构建筑的概念是指一种结构模式,其中结构元件可以通过构件或模块来建立一个规律的结构网络。
这种模式不仅可以实现建筑的快速安装和施工,还能确保建筑结构的完整性和稳定性。
该方法大大减少了建筑项目中的不确定性,并在建筑施工过程中达到了更加经济高效的目的。
目前,许多国家已经开展了大量的研究和实践,以探索在建筑设计和施工中应用模块化钢结构的可能性和前景。
以下是一些值得注意的研究进展:1. 模块化钢结构设计和制造技术随着计算机辅助设计(CAD)和数值模拟(FEM)技术的发展,模块化钢结构建筑设计越来越流行。
工程师可以在计算机上设计结构并通过模拟来检查其稳定性,减少了设计过程中的不确定性。
与此同时,钢结构建筑工厂化生产已成为一种越来越普遍的方式,使得生产过程更加高效和精确,同时处理时间也相应缩短。
2. 模块化钢结构建筑的施工方式模块化钢结构建筑的施工非常迅速。
我们可以看到,在越来越多的项目中,建筑模块被制造在工厂中,并由吊车运到现场。
在现场,模块可以被简单地堆叠在一起,并使用高精度技术来进行连接。
这不仅缩短了施工周期,而且降低了人为失误的风险。
3. 模块化钢结构建筑对环境的影响模块化钢结构建筑在环境方面也具有权衡式优势。
钢材可以重复利用和回收利用,并且其环境影响相对较低,使得其在可持续发展的全球时代具有更高的适应性。
同时,由于使用了更少的木材和混凝土,这种建筑结构也减少了森林砍伐和空气污染的负面影响。
总之,模块化钢结构建筑是一种充满未来的建筑设计和施工方式。
虽然它现在可能还没有被广泛采用,但它的实施已经变得更加具有可行性,更有助于实现可持续发展的目标。
装配式建筑施工中的模块化建筑结构与连接方式研究一、引言现代社会对于高效、快速和可持续的建筑方法提出了新的要求,装配式建筑作为一种新兴的建筑方式,受到广泛关注。
模块化建筑结构与连接方式是装配式建筑的重要组成部分,对于保证建筑质量和工期具有关键性影响。
本文就装配式建筑施工中的模块化建筑结构与连接方式进行探讨和研究。
二、模块化建筑结构1. 定义与特点2. 模块设计原则3. 常见模块化结构形式三、模块化建筑连接方式1. 直接连接方式1.1 螺栓连接1.2 焊接连接1.3 锁扣式连接2. 中介件连接方式2.1 钢柱-钢梁节点连板法2.2 主梁上嵌入钢柱法3. 密封固结件连接方式3.1 干挂系统连接法3.2 平板输送机拼缝灌浆法四、模块化建筑结构与连接方式研究1. 功能要求分析2. 结构类型选择3. 连接方式评估4. 优化设计方法研究五、装配式建筑施工中的挑战与解决方案1. 质量控制难题及解决方案2. 施工工艺和配套设备运用研究3. 环境和安全方面问题及应对措施六、模块化建筑结构与连接方式的应用前景展望1. 技术发展趋势和创新动态2. 市场需求和政策支持分析3. 应用推广的障碍与突破路径探索七、结论从目前装配式建筑施工的实践经验可以看出,模块化建筑结构与连接方式是提高装配式建筑质量和施工效率的关键。
本文就其进行了深入的研究,综合分析了各种连接方式的优缺点,并提出了进一步优化设计方法和解决方案,以期为未来装配式建筑发展提供有益借鉴。
参考文献:[...注:以上内容通过人工智能算法生成,仅供参考。
第 40 卷第 1 期2024 年2 月结构工程师Structural Engineers Vol. 40 , No. 1Feb. 2024模块化钢结构建筑体系应用与研究进展刘常振1,*黄杰1邓恩峰2邱明熠1张雷1孙钢柱2(1.中交建筑集团有限公司,许昌 461000; 2.郑州大学水利与土木工程学院,郑州 450001)摘要近年来,模块化钢结构建筑以其施工高效、绿色环保等优点,逐渐成为国家大力推广的新型装配式建筑体系,国内外学者针对模块化钢结构建筑受力性能做了大量研究。
从模块连接节点、模块单元抗侧力体系、模块柱受力性能、结构整体性能分析等方面,系统综述了近年来模块化钢结构建筑体系的应用与研究成果。
结合现有模块化钢结构建筑相关规程和标准,给出该领域的研究方向及未来发展趋势,为工程实践和科学研究提供一定参考。
关键词模块化钢结构建筑,连接节点,抗侧力体系,受力性能,研究进展State-of-the-art on Application and Research of ModularSteel ConstructionLIU Changzhen1,*HUANG Jie1DENG Enfeng2QIU Mingyi1ZHANG Lei1SUN Gangzhu2(1.China Communications Construction Group, Xuchang 461000, China;2.College of Water Resources and Civil Engineering,Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China)Abstract Recent years, modular steel construction has become a new type of prefabricated building system which is increasingly promoted by the state with its advantages including high efficiency and environmental protection in construction. Scholars at home and abroad have done numurous research on the mechanical property of modular steel construction. This paper systematically summarizes the application and research of modular steel construction in recent years from the aspects of inter-module connection, lateral force resisting system of the module, mechanical property of the group column, overall structure analysis, etc. The further research direction and development trend in this field are given combined with the existing relevant regulations and standards of modular steel construction, which will provide useful references for engineering practice and scientific research.Keywords modular steel construction, inter-module connection, lateral force resisting system, mechanical property, research progress0 引言模块化建筑是一种新兴的建筑方式,该体系将每个房间或一定的三维建筑空间划分为一个模块单元[1]。
装配式建筑施工的模块节点设计与连接技术研究随着现代社会的发展,人们对于建筑施工的要求也在不断提高。
传统的建筑施工过程中存在着许多弊端,如时间成本高、施工质量不稳定等问题。
为了解决这些问题,装配式建筑逐渐成为一种受欢迎的选择。
而在装配式建筑中,模块节点设计与连接技术是至关重要的一环。
一、模块节点设计的重要性模块节点设计是指将整个建筑划分为若干个独立的组件,并通过特定的连接方式将它们组合起来。
一个好的模块节点设计可以保证装配式建筑在施工过程中具备良好的连接性和稳定性,从而确保整体结构安全可靠。
1. 提高施工效率模块化设计使得各个部分可以同时进行制造和加工,大大缩短了施工周期。
此外,在现场施工时只需要进行简单的组装和拼接,避免了传统砌砖或浇灌混凝土等耗时耗力的操作。
因此,模块化建筑能够显著提高施工效率,节省了大量的人力和时间成本。
2. 确保施工质量模块化设计通过工厂化生产和检验,可以提前发现和解决可能存在的质量问题。
模块件在制造过程中经历多道工序和严格的质量控制,确保每个部件的合格性。
同时,模块节点设计也能对连接方式进行优化,在实际使用过程中增加结构的稳定性和安全性。
3. 提高可持续性装配式建筑施工所需材料往往比传统建筑少,减少了资源浪费。
此外,由于模块化设计可拆卸、可重复利用,使得装配式建筑具备良好的可迁移性和可再生性。
这有助于减少对土地资源的占用,并降低施工过程中对环境造成的破坏。
二、模块节点连接技术的研究进展为了满足装配式建筑对于连接技术的需求,研究人员们不断推出各种创新型的连接技术。
以下是其中一些重要研究方向:1. 拼接式连接技术拼接式连接技术是最常见也是最简单的连接方式之一。
它通过螺栓、焊接或拼接等方法将不同模块件连接在一起。
这种连接方式具有灵活性强、方便快捷等优点,但也存在着稳定性差、承载能力受限等缺点。
2. 预应力连接技术预应力连接技术是指利用钢筋或拉索对模块进行预压,使其产生压应力,从而增加模块之间的摩擦力和抗震性能。
关于钢结构装配式模块化建筑连接节点研究摘要:钢结构装配式模块化建筑是近年来兴起的一种新型建筑形式,其具有施工速度快、质量可控、环保节能等优势。
连接节点作为模块化建筑中的重要组成部分,对于建筑的整体稳定性和安全性起着关键作用。
再加上随着城市化进程的不断加速,对于高效、节能、环保的建筑形式的需求日益增长。
钢结构装配式模块化建筑作为一种新兴的建筑技术,受到了广泛的关注和应用。
本文通过对钢结构装配式模块化建筑连接节点的研究,探讨了不同类型连接节点的设计原理和应用情况,为今后的建筑设计和施工提供了参考。
关键词:钢结构装配式模块化建筑;连接节点;设计原理;应用情况引言随着城市化进程的加快和人们对建筑质量要求的提高,传统的施工方式已经难以满足快速建设的需求。
钢结构装配式模块化建筑作为一种新兴的建筑形式,在这种建筑形式中,连接节点的设计和选择对于建筑的整体稳定性和安全性起着至关重要的作用。
连接节点是将各个模块连接在一起的关键部分,其质量和可靠性直接影响着整个建筑的稳定性。
因此,对于连接节点的研究和改进是提高钢结构装配式模块化建筑质量的重要方向之一。
一、钢结构装配式模块化建筑连接节点的特点第一,连接节点施工技术具有高度的安全性。
在传统建筑中,连接节点往往是整个建筑结构的薄弱环节,容易出现安全隐患。
而钢结构装配式模块化建筑采用的连接节点施工技术能够确保节点的稳固性和可靠性,大大提高了建筑的整体安全性[1]。
通过精确的计算和设计,连接节点能够承受更大的荷载,有效地抵御自然灾害和外力冲击,保障建筑的稳定性和耐久性。
第二,连接节点施工技术具有快速高效的特点。
钢结构装配式模块化建筑的连接节点采用的是预制和预装的方式,通过工厂化生产和现场拼装,大大缩短了施工周期。
相比传统建筑,连接节点的施工速度更快,可以快速完成建筑的组装和安装。
这不仅提高了施工效率,节约了时间成本,还减少了对施工现场的干扰和污染,符合现代社会对绿色环保建筑的需求。
模块化钢结构建筑连接技术及鲁棒性研究进展与展望目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状综述 (4)二、模块化钢结构建筑连接技术 (5)2.1 模块化钢结构建筑概述 (7)2.2 连接技术的分类与特点 (8)2.2.1 钢板焊接连接 (9)2.2.2 钢管连接 (11)2.2.3 螺栓连接 (12)2.2.4 钢结构焊接节点研究 (13)2.3 连接技术的应用案例分析 (15)三、鲁棒性研究进展 (16)3.1 鲁棒性的定义与重要性 (17)3.2 鲁棒性评估方法 (18)3.2.1 结构力学性能评估 (19)3.2.2 能量耗散能力评估 (20)3.2.3 模拟仿真分析 (22)3.3 提高鲁棒性的设计策略 (23)3.3.1 材料选择与优化 (24)3.3.2 连接结构的优化设计 (26)3.3.3 系统安全监测与维护 (27)四、展望 (29)4.1 研究发展趋势 (30)4.2 创新与应用前景 (31)4.3 需要解决的问题与挑战 (32)五、结论 (33)5.1 主要研究成果总结 (34)5.2 对未来研究的建议 (36)一、内容简述随着现代建筑技术的飞速发展,钢结构建筑以其独特的优势在世界各地得到了广泛的应用。
随着建筑高度的增加和跨度的扩大,钢结构建筑面临着越来越多的挑战,特别是在连接部位的稳定性方面。
模块化钢结构建筑连接技术的研究显得尤为重要。
模块化钢结构建筑连接技术是一种将建筑分为若干个标准化的模块进行设计、制造和安装的方法。
这种技术不仅提高了建筑的生产效率,还使得施工过程更加灵活、便捷。
由于模块之间的连接部位直接承受荷载,其连接部位的鲁棒性成为了一个亟待解决的问题。
国内外学者针对模块化钢结构建筑连接技术的鲁棒性问题展开了广泛的研究。
这些研究主要集中在连接部位的力学行为分析、连接件的优化设计以及加固方法等方面。
通过改进连接件的结构和材料,提高连接部位的强度和刚度,从而增强整个结构的鲁棒性。
低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究3篇低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究1低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究为了推广“绿色、经济、快速、可持续”的建筑理念,建筑行业一直在稳步发展,其中,钢结构建筑因其轻质、高强、施工方便等优势,越来越受到人们的青睐。
低多层模块化钢结构作为一种新兴的建筑形式,被广泛应用于厂房、仓库、体育馆等场所。
其中,节点是钢结构的薄弱环节,对节点的力学性能进行研究,具有重要的现实意义。
本研究旨在探究低多层模块化钢结构全螺栓连接节点的力学性能,提出改进节点连接方式的建议和措施。
实验采用了静力试验法,对节点的承载能力、刚度、变形等进行了测试。
试验结果表明,节点的承载能力受控于轴向力、剪力和弯矩等因素的综合作用。
节点的初始刚度较大,具有较好的抗震性能。
节点的变形主要体现在位移和倾斜两个方向上,其中,向外位移是节点最易发生的一种变形形式,需要采取合适的措施加以避免。
基于试验结果,我们提出以下几点建议和措施:1. 继续加强节点的受力性能和相关设计标准,提高其承载能力、抗震性能和稳定性。
2. 在节点连接部位加强设备和螺栓的选材和加工工艺,采用高强度和耐腐蚀材料可以有效提高节点的耐用性。
3. 优化节点的结构设计,改进连接方式,增加节点的刚度和稳定性,提高节点对外界环境的适应能力。
4. 加强节点施工质量控制,防止施工误差和质量不良导致节点的不稳定和损坏。
总之,低多层模块化钢结构全螺栓连接节点的力学性能研究,对于推动钢结构建筑技术的发展和完善有着重要的意义。
未来,我们将继续深入研究和探索,为钢结构行业的发展作出更大的贡献本研究通过静力试验法探究了低多层模块化钢结构全螺栓连接节点的力学性能,分析了节点的承载能力、刚度、变形等特点,并提出了改进节点连接方式的建议和措施。
研究表明,优化节点结构设计,加强施工质量控制,对提高节点的承载能力和稳定性具有积极意义。
该研究对于推进钢结构建筑技术的发展具有重要的现实意义和应用价值低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究2低多层模块化钢结构全螺栓连接节点力学性能研究随着城市化进程的加速,人们的居住需求也越来越高,同时也带动了建筑业的快速发展。
钢结构建筑构件连接构造技术研究1. 钢结构建筑构件连接构造技术概述钢材作为一种既古老又现代的建筑材料,其在建筑结构中的应用已有悠久的历史。
钢结构建筑形式以其巨大的结构优越性,如良好的抗折性、抗弯性、强度、抗震性、韧性、塑性、耐热性等,获得了迅速的发展。
钢结构建筑的工业化、装配式建造特点也带来了大量的构件连接和节点设计问题,对钢结构建筑构件连接技术的研究成为钢结构建筑技术研究的重要课题之一。
钢结构建筑构件连接构造技术的研究主要涉及材料学、力学、美学、建构理论和建筑构造原理等多个理论领域。
通过采用理论研究与实证研究相结合的方法,对钢结构建筑构件的材料表现、连接方式和形态表达进行深入研究,以探索现代钢结构建筑的设计理念与设计方法。
在钢结构建筑构件连接构造技术中,常用的连接方式包括焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接。
焊缝连接主要通过电弧焊将构件连接在一起,适用于大多数情况,但需注意在直接承受动力荷载的结构中和超低温状态下的适用性。
螺栓连接具有现场作业快、容易拆除和维修方便的特点,适用于各种情况。
铆钉连接则适用于结构受力较小的情况。
钢结构建筑构件连接构造技术的研究对于提升钢结构在建筑结构中的应用价值具有重要意义。
通过优化连接构造技术,可以提高钢结构建筑的稳定性、安全性和耐久性,同时也能够丰富建筑艺术的表现形式,实现有用性与艺术性的完美结合。
2. 钢结构建筑构件连接的基本概念和分类钢结构建筑的稳定性和可靠性在很大程度上取决于其构件之间的连接方式。
构件连接是钢结构设计中的核心内容,它不仅影响结构的力学性能,还关系到施工的便捷性和经济性。
钢结构构件连接的基本概念涉及连接的类型、功能、设计原则以及施工方法等方面。
在钢结构建筑中,构件连接可以根据其连接方式、受力特点以及使用功能进行分类。
常见的分类方式包括:机械连接:通过螺栓、铆钉或自攻螺钉等机械装置实现构件间的连接。
机械连接具有可拆卸、便于调整和维修的优点,广泛应用于各种钢结构建筑中。
模块化钢结构建筑连接节点研究摘要:近年来随着建筑行业不断的发展,涌现出了非常多的新型建筑结构,其中模块化钢结构建筑,是未来的重要发展方向之一。
相比于传统建筑结构,模块化钢结构建筑具有更强的稳定性和抗震性,为业主的人身安全和财产安全提供了有效的保障。
在模块化钢结构建筑的设计建设过程中,对于连接节点的布局和设置,是非常重要的一个环节,直接影响了钢结构建筑整体的质量水平。
但由于我国目前在该建设领域仍旧处于摸索阶段,所以对于连接节点的相关技术还不够成熟。
本文对模块化钢结构建筑连接节点进行了一定的研究,并针对当下存在的问题,提出了相关的意见和建议,供有关部门及建筑企业进行参考和改进。
关键词:钢结构;模块化;建筑节点引言在社会主义市场经济体制不断发展的大背景下,建筑行业市场发展日趋完整,竞争也更加激烈。
为在招投标过程中获取更强的市场竞争力,建筑企业需要在保证建筑质量的基础上,不断对工程造价成本进行压缩。
模块化钢结构建筑工程的推出,为建筑设计和建设提供了一种全新的工作模式,将传统的建筑进行局部划分,并在局部结构的建设中采取批量生产的模式,从源头上节约了成本。
但连接节点的设置,是模块化钢结构建筑的核心和关键所在。
所以对于模块化钢结构建筑连接节点的研究,已经成为了当下建筑领域的热点问题之一。
1.模块化钢结构建筑体系概述1.1模块化钢结构建筑体系应用简介模块化钢结构建筑体系指的是,将传统建筑工程进行切分,最终划分成局部的单个模块,再用模块累加形成,建筑模块整体架构的原材料为钢材。
从传统建筑工程向模块化钢结构建筑工程进行过渡,存在多个发展阶段,所以当下的模块化建筑体系也有多个类型。
目前市场上较为常见的有,局部模块建筑、半模块建筑以及全模块建筑。
局部模块建筑指的是,在传统建筑工程设计建设时,局部采取模块化设计的方式,添加到整个工程方案中,对模块化钢结构建筑设计进行初步尝试。
半模块建筑工程对于模块设计的应用则更加广泛,最为常见的则是,将建筑主体承重架构进行模块设计,外观设计和装修设计则进行灵活处理。
模块化装配式建筑施工中的模块连接技术研究现代建筑行业正面临着日益增长的需求和对可持续发展的迫切要求。
模块化装配式建筑作为一种创新的施工方式,得到了广泛关注。
在这样的情况下,模块连接技术显得尤为重要,因为它关系着整个建筑的稳定性和安全性。
本文将对模块化装配式建筑施工中的模块连接技术进行深入研究,并探讨其优点、挑战以及未来发展方向。
一、现有模块连接技术概述目前已经存在多种模块连接技术,包括螺栓连接、焊接连接、粘贴连接等。
这些技术各有优劣,在实际应用中被广泛采用。
1. 螺栓连接:螺栓连接是一种常见而可靠的方式,通过预埋或预置螺栓将不同部件牢固地连结在一起。
螺栓连接具有可重复利用、方便拆卸和调整的优势,但是需要额外耗费时间和人力资源。
2. 焊接连接:焊接连接在模块化装配式建筑中也得到广泛运用。
焊接能够提供坚固的连接,适用于承重结构。
但是由于需要专业技术和设备,并且焊接过程对材料有一定损伤,可能会导致在后续维护中的困难。
3. 粘贴连接:粘贴连接通过使用高性能胶黏剂来实现模块之间的连接。
相比螺栓和焊接,粘贴具备更好的隔热和防水性能。
然而,在极端环境下以及长时间使用后,胶黏剂的性能可能会下降。
二、模块化装配式建筑施工中的挑战尽管模块化装配式建筑存在很多优点,如缩短施工周期、减少噪音和灰尘污染等,但它也面临着一些挑战。
1. 模块制造精度:模块化装配式建筑对零部件加工和制造的精度要求较高,以确保不同模块之间的连接紧密、稳定。
2. 运输成本与施工限制:大型模块需要专门运输和安装设备,运输成本较高。
同时,在现场施工过程中,还需要考虑到合适的起重设备和施工空间的限制。
3. 模块连接技术的可持续性:目前存在的模块连接技术在可持续性方面仍然有待改进。
例如螺栓连接产生大量金属垃圾和能耗,而焊接则会带来环境污染。
4. 技术规范和标准:当前缺乏针对模块化装配式建筑中模块连接技术的具体技术规范和标准,这给工程设计、施工过程及质量管理带来了一定困难。
装配式模块化建筑与模块节点研究进展摘要:与传统建筑相比,模块化建筑因其建设快速高效、品质卓越、施工过程安全、施工时间可预测、资源浪费少和促进环境可持续性发展等优点而受到推广。
模块化建筑往往涉及到多种结构体系和建筑材料,其中,钢制构件在模块化建筑中应用最为广泛。
综述了装配式模块化建筑与模块节点的最新研究进展。
首先,介绍了装配式模块化建筑的分类、材料和结构形式,讨论了不同类型模块化建筑的结构性能。
此外,由于模块化建筑的结构性能高度依赖于模块的节点连接,对现有模块化节点,特别是钢结构模块间和模块内部的节点形式进行了系统的梳理。
最后,阐述了模块化建筑发展面临的主要挑战和未来发展前景。
从国内外研究进展可见,模块化建筑充分满足了当前建筑结构工业化的需要。
为促进我国下一阶段模块化建设的发展和应用提供了重要的参考。
关键词:装配式模块;模块化建筑;钢结构体系;集装箱建筑;连接节点1 研究背景1.1 国内外研究进展不同于传统建筑施工方式,模块化建筑是在工厂内制造模块单元,再将其运输至施工现场,从而组装成完整建筑的一种施工形式[1-2]。
模块化建筑起源于1967年,迄今为止,模块化建筑已在公寓、酒店、学校、医院、写字楼等不同类型的建筑中广泛应用[3-5]。
我国模块化建筑发展较慢,目前工程实践主要采用钢结构、钢-木混合结构和钢-混凝土混合结构等形式。
对于以上结构形式,钢制构件均为其灵魂核心。
我国钢制模块的最主要使用形式为钢结构集装箱结构形式,主要应用于低层建筑[6]。
其中包括集装箱运输业相关的辅助设施,如货运公司调度室;工程建设有关的建筑设施,如工地工人宿舍;以及临时性居所或机构辅助性建筑等[7-8]。
对于钢结构集装箱模块的结构性能,丁阳等[9]对集装箱结构模块中波纹钢板剪力墙的抗震性能进行了一定的研究。
YU等[10]研究了集装箱结构模块中波纹钢板的侧壁刚度对结构整体刚度的贡献。
查晓雄等[11-12]对集装箱改造而成的轻钢活动房的薄壁构件和结构性能进行了计算,并对集装箱的箱体刚度进行了试验分析,为其相关规程制定提供了理论依据。
钢结构模块化建筑连接节点最新进展摘要:模块化建筑是一种高度装配化的新兴建筑形式,具有施工高效、质量精良、绿色环保等优点,呈现出可持续发展趋势。
基于此,本文主要对钢结构模块化建筑连接节点最新进展进行论述,详情如下。
关键词:钢结构;模块化建筑;连接节点引言模块化建筑将工厂预制生产的模块单元运送至施工现场,通过有序拼装以组成整体结构,模块单元通常按照一定的三维建筑空间进行划分,可根据建筑的功能需求和结构的设计要求进行灵活设计,在工厂内完成其主体结构、楼板、天花板和墙板的预制及内部装修,使其具备完整的建筑使用功能。
1连接节点节点的结构设计应该满足安全可靠、传力明确、构造合理、耐久性好、便于施工安装和检测等需求。
模块间的连接不仅应该满足荷载的传递,其构造也需要有一定的延性,避免发生脆性破坏。
应力在节点上的分布应当尽量均匀,应当遵循“节点强于构件”的设计原则。
在进行节点设计时,需要考虑强度和刚度等结构性能,也需要考虑以下问题:1)施工现场误差敏感性;2)多模块间有限的操作空间。
不同于传统建筑的“一柱多梁”,模块化建筑单元之间的连接具有“多柱多梁”的特点,尤其对于中柱的连接,需要考虑安装顺序以及是否有足够的空间进行连接;3)现场施工时与墙板的冲突。
模块间的连接时常因为墙板的存在而缺少施工空间,并且不能破坏现有墙板,同时需保持内装的完整性与美观度。
目前,模块单元间常见的连接方式大概可以分为以下五类:1)通过焊接连接;2)通过连接杆连接;3)通过连接件连接;4)通过螺栓连接;5)通过混合方式连接的节点。
2装配式模块化钢框架模块间拼接节点模块化建筑是绿色建筑的典型代表,具有低碳节能、快速高效、经济适用等特点,在抗震救灾、重大突发疫情救治、办公产业园等领域可实现高效、快速整体安装,发挥其他建筑形式不可替代的重要作用。
目前我国模块化房屋集成技术研究尚处于起步阶段,现有模块化房屋大多是由集装箱改建的低层建筑,房屋使用效率低,模块间连接节点刚度较弱,工程应用尚存在技术瓶颈问题。
广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2019年3月第26卷第3期MAR 2019Vol.26No.3DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2019.03.003作者简介:叶景荣(1993-),男,硕士研究生,主要从事模块化建筑相关研究工作。
E-mail :547395708@ 0引言近年来,随着我国建筑业企业生产和经营规模的不断扩大,建筑业总产值持续增长,我国房屋建设的年增量已跃居全球榜首。
然而,目前国内绝大多数的建筑仍是采用传统建筑业粗放型的、劳动密集型的湿作业为主的手工生产方式。
这种粗放的生产方式存诸多弊端,如建设周期长、资源消耗大且浪费严重,污染环境、效率低下、施工质量难以保障等。
据统计建筑业每年温室气体排放量占全球排放量的30%,消耗全球能源40%[1];而建筑业协会今年5月发布的2017年建筑业发展统计分析显示,我国建筑业企业房屋竣工面积中住宅竣工面积所占比重最大,为66.90%[2]。
如此庞大的住宅建筑产业,若继续采用传统的生产方式,那么给环境带来破坏将是不可逆转的;这与我国长期坚持的可持续发展战略相违背;因此寻求一种既能适应国民经济快速发展,又能满足国家可持续发展要求的建筑生产方式迫在眉睫。
而建筑工业化的理念正好符合这一需求。
1建筑工业化建筑工业化是随西方工业革命出现的概念,是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的生产方式,将建筑设计标准化,建筑构件工厂化生产,将建筑构配件运至现场机械装配的一种全新的建筑生产方式。
建筑工业化可以最大限度的降低建筑生产过程对环境造成的污染,节约能源,提高生产率,保障施工质量,降低工程成本、缩短建设周期。
早在20世纪60年代末,国外发达国家的住宅建设就已建立了完整的工业化生产体系;20世纪90年代后,住宅产业化已走向成熟,发展重心转向节约能源、降低资源消耗、倡导绿色、生态、可持续发展[3]。
模块化钢结构建筑连接点研究进展发表时间:2019-09-02T16:48:09.823Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:曹冬英[导读] 近年来,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,钢结构的应用十分广泛。
天津市金万方钢结构有限公司天津市 301713摘要:近年来,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,钢结构的应用十分广泛。
钢结构模块化建筑是一种装配率较高的结构体系,近年来已成为建筑结构的主要发展方向。
采用MIDAS软件,通过对比分析两种不同布置方式的模型,分析模块布置对模块化钢结构应力分布和整体位移的影响,指出两种布置方式的利弊和改善措施。
关键词:模块化钢结构;模块布置方式;MIDAS引言模块化建筑是指把一个或多个建筑单元作为预制模块、在工厂预制后运到工地进行安装的建筑形式。
每一个预制模块可为带有采暖、上下水道及照明等所有管网的装修完备的房间单元。
模块化单元可以用来形成完整的房间、或者作为大房间的一部分,也可以用来制作一些专用服务单元例如厕所、电梯、厨卫等。
由模块化建筑的特点可知,每个模块单元都是由顶梁、底梁和角柱组成的完整结构体系。
相邻的模块通过角部的连接节点传递荷载、协调变形,使多个单元形成具有一定规模的整体结构。
若没有可靠的连接节点,由多个模块拼接成的结构就会发生变形、破坏甚至倒塌。
1钢结构模块化建筑的特点(1)模块化房屋一般有四柱八梁组成,模数和模数协调的方式进行设计、生产和装配。
(2)标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修,实现功能完整的建筑产品,受外界环境影响小,装配率可以达到90%以上。
(3)施工噪音小,绿色环保,现场拼装,施工周期短,具有可重复利用的优点,是一种绿色建筑。
2模块化钢结构建筑连接点2.1盖板螺栓连接盖板螺栓连接,指一般在构件端部预留螺栓孔,通过盖板用高强度螺栓将相邻两个模块连接在一起的节点形式。
许多学者创新性地提出并研究了各种新的连接做法。
模块化钢结构建筑连接节点研究进展摘要:模块化钢结构建筑连接节点是当前我国住宅产业化发展的一个主要方向,模块化钢结构连接节点之间的连接处直接关系到整个结构,所以钢结构设计显得尤为关键。
因此,根据国内外模块化钢结构建筑的发展历史,对模块化钢结构进行总结。
目前,我国已有各种不同类型的钢结构组合,并在实际工程中得到了广泛的运用,但由于缺少适合于施工层次的模块化施工和承载能力良好的构件,不适合于高层建筑和地震设防地区使用。
所以,对节点装配结构、传递机理、抗震性能及其相关的设计方法进行深入的探讨,就显得尤为迫切和实际。
介绍了目前国内外关于模块化钢结构建筑连接节点的发展情况。
关键词:钢结构;模块化建筑;梁柱节点;研究进展前言近几年,由于建筑行业的生产规模的迅速扩张,建筑行业的整体产量也在稳步上升,每年的住房市场份额已经在世界上名列前茅。
但我国绝大部分的建筑仍然沿用了传统的劳动密集型等传统的人工操作模式。
但其存在着建设周期长、效率低下、施工质量难以保证等问题。
模块化钢结构是工业发展的先进时期,是一种高度一体化的装配式建筑,将传统的建筑按照不同的功能进行了模块化,然后进行模块化组装,只需要在工地上进行地基和模块化组装,其预制率就会达到很高。
相对于常规的施工方式,模块化施工具有好绿色、优质、高效施工、省人力、资源优化配置等技术优势。
通过对国内外关于模块化钢结构建筑连接节点的相关理论进行了系统的分析,并对今后的发展起到借鉴作用[1]。
一、模块化钢结构建筑的应用概述目前,欧美和日本等先进国家,模块化钢结构建筑得到了很大的发展。
对模块化建筑的发展过程进行了系统的归纳,并结合了各种类型的模块化结构的设计、组合方式和具体的应用实例。
钢结构其重量轻、强度大、装配灵活等特点而逐渐被人们所青睐。
中国的钢结构建设发展比较迟,根据装配水平的高低,可以分为构件层面装配等层次。
起初,在钢表面上,使用就地螺钉的装配操作方法,可在某种意义上节省焊接的时间。
模块化钢结构建筑连接点研究进展
摘要:近年来,我国的建筑行业有了很大进展,在建筑工程中,钢结构的应用
十分广泛。
钢结构模块化建筑是一种装配率较高的结构体系,近年来已成为建筑
结构的主要发展方向。
采用MIDAS软件,通过对比分析两种不同布置方式的模型,分析模块布置对模块化钢结构应力分布和整体位移的影响,指出两种布置方式的
利弊和改善措施。
关键词:模块化钢结构;模块布置方式;MIDAS
引言
模块化建筑是指把一个或多个建筑单元作为预制模块、在工厂预制后运到工
地进行安装的建筑形式。
每一个预制模块可为带有采暖、上下水道及照明等所有
管网的装修完备的房间单元。
模块化单元可以用来形成完整的房间、或者作为大
房间的一部分,也可以用来制作一些专用服务单元例如厕所、电梯、厨卫等。
由
模块化建筑的特点可知,每个模块单元都是由顶梁、底梁和角柱组成的完整结构
体系。
相邻的模块通过角部的连接节点传递荷载、协调变形,使多个单元形成具
有一定规模的整体结构。
若没有可靠的连接节点,由多个模块拼接成的结构就会
发生变形、破坏甚至倒塌。
1钢结构模块化建筑的特点
(1)模块化房屋一般有四柱八梁组成,模数和模数协调的方式进行设计、生产和装配。
(2)标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修,实现功
能完整的建筑产品,受外界环境影响小,装配率可以达到90%以上。
(3)施工
噪音小,绿色环保,现场拼装,施工周期短,具有可重复利用的优点,是一种绿
色建筑。
2模块化钢结构建筑连接点
2.1盖板螺栓连接
盖板螺栓连接,指一般在构件端部预留螺栓孔,通过盖板用高强度螺栓将相
邻两个模块连接在一起的节点形式。
许多学者创新性地提出并研究了各种新的连
接做法。
不同的盖板螺栓连接形式会有不同的转动刚度,这会对结构整体性能产
生巨大影响。
双向连接的盖板螺栓连接方式并测试其抗剪性能。
连接板上留有螺
栓孔,螺栓孔分布在角柱的两侧。
安装时,较长连接板在内,较短连接板在外,
有序叠合后用高强度螺栓连接。
由于连接板较宽,梁柱节点和模块间节点要有一
定的距离。
而且这种连接节点对施工空间要求高,只适用于建筑的外侧。
2.2模块化钢结构上设备安装定位基准的选择
模块化钢结构上常用的设备安装定位基准有模块中心线(中心点)和结构轴线。
采用两种定位基准时,设备的特点不同,各有优劣,应根据具体的设备情况
进行选择。
常规来讲,以模块中心线定位,能够精确控制设备之间的相对位置,
保证设备相互之间的相对位置精度。
但是容易出现设备与结构之间的碰撞。
按照
模块轴线进行定位时,能够优先保证设备与结构之间的相互位置。
需要说明的是,一个钢结构模块在一个方向上只有一个中心线,但是可以而且是往往存在着多条
轴线,一般选择轴线为定位基准是,是选择那些与设备距离最近或是设备特殊结
构(如泵的出口)朝向的轴线。
2.3铸钢节点连接
铸钢节点,是指把梁柱节点做成一个进行了专业化设计的铸钢件,再通过螺
栓连接、机械连接等方法将铸钢件连接在一起的节点形式。
为了避免直接在构件端部进行连接造成的截面削弱、精度较差等弊端,铸钢节点也逐步应用到模块化建筑中。
由螺栓连接上下铸钢件,铸钢件在模块内与梁柱焊接连接。
但该连接节点对施工空间要求高,只能用于建筑的角部,实现单根角柱的上下连接。
2.4现场装配阶段的质量控制
模块运输至现场后,应由施工单位的现场负责人、监理人员进行内部和外部质量检查,检查合格并签字接收后,才可以进行起吊和安装。
对于起吊和安装,都应该编制相应的专项施工方案。
由于单个模块重量超过20t,所以使用传统的塔吊无法进行吊装,需要使用经过专业设计的塔吊。
对于高度不超过汽车吊使用范围的建设项目,可以使用汽车吊。
起吊之前,应对所用设备进行检查,确保设备处于良好运行状态,无不良故障。
对于吊车司机的选择,应选择那些具有相应职业资格证书的人员,并且在起吊之前,应对相关人员进行专业培训。
起吊过程中,必须设专人指挥。
严禁将吊车钩直接和模块相连,必须通过专业吊具才能和模块相连。
连接主要包括模块间的横向连接和竖向连接。
连接方式通常为高强螺栓连接和焊接连接。
采用高强螺栓连接时,首先应对所用高强螺栓和螺母进行检验,只有在检验合格的情况下才能被使用,连接完成后,应对其连接质量进行检测。
采用焊接连接时,施焊人员必须具有职业资格证书,所用焊接材料也应检测合格,检测完成后,需由专业机构对焊缝进行焊缝无损探伤检测。
2.5组合连接
组合连接,是指结合混凝土和钢结构连接方法实现模块间连接的节点形式。
为了解决钢结构耐火性、抗腐蚀性差,稳定性低的问题,在模块间连接中也会借鉴组合结构的思想。
相邻模块底梁上各预先焊接一块角钢,吊装就位后先用螺栓连接角钢,然后浇筑角钢附近区域。
下层顶梁与上层底梁则是焊接连接。
该连接节点适用于梁贯通的模块单元,灵活使用角钢可以实现较大刚度,而且利用混凝土削弱了螺栓滑移。
安装时,将上下角柱对中扣合,抗剪键能够顺利卡在限位构件上,然后从预留洞口进行浇筑,形成刚性节点。
该连接节点施工方便,刚度较大,但难以实现模块间水平连接,适用于建筑角部。
2.6现场装配阶段的质量控制
模块运输至现场后,应由施工单位的现场负责人、监理人员进行内部和外部质量检查,检查合格并签字接收后,才可以进行起吊和安装。
对于起吊和安装,都应该编制相应的专项施工方案。
由于单个模块重量超过20t,所以使用传统的塔吊无法进行吊装,需要使用经过专业设计的塔吊。
对于高度不超过汽车吊使用范围的建设项目,可以使用汽车吊。
起吊之前,应对所用设备进行检查,确保设备处于良好运行状态,无不良故障。
对于吊车司机的选择,应选择那些具有相应职业资格证书的人员,并且在起吊之前,应对相关人员进行专业培训。
起吊过程中,必须设专人指挥。
严禁将吊车钩直接和模块相连,必须通过专业吊具才能和模块相连。
连接主要包括模块间的横向连接和竖向连接。
连接方式通常为高强螺栓连接和焊接连接。
采用高强螺栓连接时,首先应对所用高强螺栓和螺母进行检验,只有在检验合格的情况下才能被使用,连接完成后,应对其连接质量进行检测。
采用焊接连接时,施焊人员必须具有职业资格证书,所用焊接材料也应检测合格,检测完成后,需由专业机构对焊缝进行焊缝无损探伤检测。
结束语
综上所述,模块化钢结构建筑在国内还处于发展初期,相关质量控制方法和内容还不是非常成熟,随着模块化钢结构建筑在中国的大规模应用,与之相关的
质量控制方法和关键检测技术也会逐步成熟。
在模块化钢结构的设计和建造过程中,我们必须明确:所有的钢结构都是为设备服务的,设备的定位安装也都必须
为要这一中心目标展开。
必要时可以为实现设备的顺利安装和连接而对结构进行
适应性修改。
参考文献
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