稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系的制作方法

1.本发明涉及一种稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系。


背景技术：

2.目前，模块化建筑按照结构抗侧力体系的不同，可将其分为全模块结构体系与复合模块结构体系。全模块结构体系是全部由模块单元拼装而成的结构，在这种模块结构体系中，模块单元自带承重能力与抗侧能力，结构设计简单，施工方便，但由于承载力有限，结构布置受限制，一般适用于较低楼层（约24米）的宿舍、旅馆等，且要求平面布置简单规则。复合模块结构体系是将模块单元与各种抗侧力体系组合所形成，主要有模块-框架结构体系、模块-剪力墙结构体系与模块-核心筒结构体系，虽然在模块-框架结构体系和模块-剪力墙结构体系中有抗侧力结构，建筑总高度相较全模块结构体系有所增加（约54米），但仍不能满足高层建筑的需求，实际工程项目应用范围较窄，而模块-核心筒结构体系虽有核心筒作主要抗侧力结构，理论上可相较以上体系最大限度的突破建筑高度限制，但实际还是难以较好的满足高层（100米以上）建筑需求，其应用有待进一步深入研究。此外，随着人们对居住品质的提高，第四代建筑“大层高、大露台”的结构形式已日趋受到居民的青睐，而以上介绍的模块建筑因空间尺寸和连接的限制，均不能适用于第四代建筑的应用。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是，针对以上背景技术中所述结构体系的缺陷或不足，提供一种可突破现有模块化建筑应用高度，使其能满足高层建筑需求，提高模块化建筑应用场景，以及满足居民对美好生活和居住品质的追求，实现第四代建筑“大层高、大露台”等特点在模块化建筑中的应用，丰富模块化建筑的适用范围的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，包括核心筒、稀疏钢框架和模块单元房，所述稀疏钢框架与核心筒相连接，所述模块单元房安装于稀疏钢框架内，并与稀疏钢框架相连接。
5.进一步，所述稀疏钢框架按层布置，每层的高度为6米。
6.进一步，每层稀疏钢框架的横梁与核心筒通过螺栓相连接。当然，也可采用其它方式进行连接。
7.进一步，每层稀疏钢框架内放置有上下两组模块单元房。
8.进一步，所述上下两组模块单元房与稀疏钢框架的横梁通过螺栓相连接。当然，也可采用其它方式进行连接。
9.进一步，所述上下两组模块单元房之间通过螺栓相连接。当然，也可采用其它方式进行连接。
10.进一步，相邻两层稀疏钢框架的横梁通过螺栓相连接。当然，也可采用其它方式进
行连接。
11.进一步，所述核心筒为钢筋混凝土核心筒。当然，也可为其它形式的核心筒，如钢结构核心筒、钢板剪力墙核心筒等。
12.本发明的技术原理：（1）以核心筒为主要抗侧力构件，外围根据建筑布局应用稀疏钢框架作为主要承担模块单元房重量及外部荷载等受力构件，将工厂预先制作好的模块单元房（装饰装修一体化）在现场吊装、拼接和组装，从而提高传统模块单元房建筑的应用高度；（2）采用稀疏钢框架，将单层层高增加（从3米至6米），进一步丰富模块单元房组合形式，为第四代建筑“大层高、大露台”在模块单元房建筑中的应用提供可能；（3）采用稀疏钢框架，能减少主体框架的用钢量、经济性较优，且施工显著减少框架梁、柱的施工量，提高建造效率。
13.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）相较传统钢筋混凝土结构形式的“高排碳”情况，积极推进装配率最高、绿色施工最优的模块化建筑，满足国家“双碳”目标的要求；（2）突破现有模块化建筑的应用高度，使其能满足高层建筑（约100米）的需求，提高模块化建筑的应用场景；（3）满足居民对美好生活和居住品质的追求，实现第四代建筑“大层高、大露台”等特点在模块化建筑中的应用，丰富模块化建筑的适用范围，未来应用前景良好、市场潜力可观。
附图说明
14.图1 为本发明实施例的结构示意图；图2 为现有钢框架-模块单元房的结构示意图；图3 为图1所示实施例的稀疏钢框架-模块单元房的结构示意图；图中：1.核心筒，2.稀疏钢框架，3.模块单元房，4.现有钢框架。
具体实施方式
15.以下结合附图以及实施例对本发明作进一步说明。
16.参照图1-图3，一种稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，包括核心筒1、稀疏钢框架2和模块单元房3，所述稀疏钢框架2与核心筒1相连接，所述模块单元房3安装于稀疏钢框架2内，并与稀疏钢框架2相连接。
17.本实施例中，所述稀疏钢框架2按层布置，每层的高度为6米；每层稀疏钢框架2的横梁与核心筒1通过螺栓相连接。
18.本实施例中，每层稀疏钢框架2内放置有上下两组模块单元房3；所述上下两组模块单元房3与稀疏钢框架2的横梁通过螺栓相连接；所述上下两组模块单元房3之间通过螺栓相连接。
19.本实施例中，相邻两层稀疏钢框架2的横梁通过螺栓相连接。
20.本实施例中，所述核心筒1为钢筋混凝土核心筒。
21.本实施例中，所述模块单元房3为装配式建筑中预制装配率最高的一种类型，其在
现场只需要少量的拼装工作即可形成整体结构，且模块单元房内部包含装修，拼装完成时已具备完整功能，大大缩短了施工周期，节约了人力物力成本；在工厂预制完成使构件具有足够的精度和可靠的质量；在施工的过程中也减少了噪音粉尘与建筑垃圾。模块单元房建筑相比传统建筑形式具有提高施工效率、保证施工质量、绿色环保和减少资源浪费等优点。
22.施工过程如下：首先，将核心筒1与稀疏钢框架2采用螺栓连接，确保有效的水平传力；其次，将在工厂中已安装好的模块单元房3吊装至每层的稀疏钢框架2中，并将模块单元房3与稀疏钢框架2进行有效连接；最后，将每层的模块单元房3之间也进行有效连接。整个结构体系中，由核心筒1作为主要的抗侧力结构，用来抵抗水平力（地震、冲击、风荷载等），模块单元房3的自重和楼内的竖向荷载主要由稀疏钢框架2承担。


技术特征：
1.稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：包括核心筒、稀疏钢框架和模块单元房，所述稀疏钢框架与核心筒相连接，所述模块单元房安装于稀疏钢框架内，并与稀疏钢框架相连接。2.根据权利要求1所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：所述稀疏钢框架按层布置，每层的高度为6米。3.根据权利要求2所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：每层稀疏钢框架的横梁与核心筒通过螺栓相连接。4.根据权利要求2或3所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：每层稀疏钢框架内放置有上下两组模块单元房。5.根据权利要求4所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：所述上下两组模块单元房与稀疏钢框架的横梁通过螺栓相连接。6.根据权利要求4所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：所述上下两组模块单元房之间通过螺栓相连接。7.根据权利要求2或3所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：相邻两层稀疏钢框架的横梁通过螺栓相连接。8.根据权利要求1-3任一权利要求所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：所述核心筒为钢筋混凝土核心筒、钢结构核心筒或钢板剪力墙核心筒。9.根据权利要求4所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：所述核心筒为钢筋混凝土核心筒、钢结构核心筒或钢板剪力墙核心筒。10.根据权利要求5所述的稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，其特征在于：所述核心筒为钢筋混凝土核心筒、钢结构核心筒或钢板剪力墙核心筒。

技术总结
稀疏钢框架-核心筒模块单元房建筑结构体系，包括核心筒、稀疏钢框架和模块单元房，所述稀疏钢框架与核心筒相连接，所述模块单元房安装于稀疏钢框架内，并与稀疏钢框架相连接。利用本发明，可突破现有模块化建筑的应用高度，使其能满足高层建筑的需求，提高模块化建筑的应用场景，能满足居民对美好生活和居住品质的追求，实现第四代建筑“大层高、大露台”等特点在模块化建筑中的应用，丰富模块化建筑的适用范围，未来应用前景良好、市场潜力可观。市场潜力可观。市场潜力可观。


技术研发人员：陈浩 康欣 张明亮 钟旭 王霄翔
受保护的技术使用者：湖南建工集团有限公司 湖南省建筑施工技术研究所
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/3/24