一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系

专利2025-03-18  7


本技术涉及结构工程,特别是涉及一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系。


背景技术:

1、钢结构模块建筑是一种高度装配式建筑,是将传统的房屋以单个房间或者一定的三维建筑空间为建筑模块单元进行划分,可以提前在工厂预制加工,完成后运输至现场进行安装连接,具有施工速度快、绿色环保、节约人力物力等优点,是一种新兴的、发展前景广阔的建筑形式。

2、钢结构模块建筑体系有全模块建筑体系、巨型框架模块建筑结构体系、模块单元与核心筒复合结构体系以及模块单元与传统框架结构混合体系等。模块单元与传统框架结构复合体系可以充分发挥传统框架结构与模块结构各自的优势,使空间布置更加灵活多样,又能加快施工速度,施工精度高,是一种较为先进的结构体系。

3、现有巨型框架模块建筑结构体系仅传递水平力,未考虑竖直力的传力,无法有效发挥建筑结构的抗震性能,依据这一问题,提出了一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:本实用新型提供一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,包括子结构、母结构和连梁,所述子结构为箱型模块单元,所述母结构为钢框架,所述连梁设置于所述箱型模块单元与所述钢框架之间;所述连梁包括强连梁和弱连梁,所述强连梁与所述弱连梁平行设置,所述箱型模块单元的端部与所述钢框架的端部通过所述强连梁连接固定,所述弱连梁设置于沿竖直方向设置的相邻两所述强连梁之间,所述弱连梁的两端分别与所述箱型模块单元、所述钢框架连接固定。

3、优选的,所述箱型模块单元包括箱型模块、箱型模块梁和箱型模块柱,所述箱型模块梁为矩形结构,所述箱型模块柱固定设置于所述箱型模块梁的拐角处,所述箱型模块柱的两端分别与两所述箱型模块梁固定连接,所述箱型模块梁与所述箱型模块柱构成箱型模块框架,所述箱型模块设置于所述箱型模块框架内;所述强连梁垂直固定连接在所述箱型模块梁的拐角处,所述弱连梁垂直固定连接在所述箱型模块柱上。

4、优选的,所述钢框架包括框架梁和框架柱,所述框架梁为矩形结构,所述框架柱固定设置于所述框架梁的拐角处,所述框架柱的两端分别与两所述框架梁固定连接;所述强连梁垂直固定连接在所述框架梁的拐角处,所述弱连梁垂直固定连接在所述框架柱上。

5、优选的,相邻两所述框架柱之间设置有支撑,所述支撑的一端与一所述框架柱底端固定连接,所述支撑的另一端与另一所述框架柱的顶端固定连接,所述支撑与所述框架梁固定配合。

6、优选的,所述强连梁和所述弱连梁的端部均固定连接有端板,靠近所述钢框架一侧的所述端板上开设有沿竖直方向设置的长槽孔,靠近所述箱型模块单元一侧的所述端板上开设有圆孔,所述长槽孔和所述圆孔内均设置有螺栓,所述强连梁和所述弱连梁均通过所述螺栓与所述钢框架、所述箱型模块单元固定连接。

7、优选的,单个所述箱型模块的宽度不超过3米。

8、本实用新型公开了以下技术效果:

9、本实用新型提出的具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,旨在整体建筑达到最终抗震设防标准前,母结构(钢框架)作为主要抗侧力体系“保护”子结构(箱型模块单元)的安全性与完整性,在此过程中,强连梁不屈服。连梁与支撑作为传力与耗能部件可在损坏后进行快速更换,达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防准则。不同于传统钢结构模块与框架结构建筑体系,本实用新型中将连梁作为框架结构与箱型模块单元的连接方式,可增加整体建筑的耗能能力,有效释放地震对建筑体系的能量,将地震对人们生命财产安全的损失降到最低。



技术特征:

1.一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,其特征在于,包括子结构、母结构和连梁,所述子结构为箱型模块单元,所述母结构为钢框架,所述连梁设置于所述箱型模块单元与所述钢框架之间;所述连梁包括强连梁(2)和弱连梁(1),所述强连梁(2)与所述弱连梁(1)平行设置,所述箱型模块单元的端部与所述钢框架的端部通过所述强连梁(2)连接固定,所述弱连梁(1)设置于沿竖直方向设置的相邻两所述强连梁(2)之间,所述弱连梁(1)的两端分别与所述箱型模块单元、所述钢框架连接固定。

2.根据权利要求1所述的具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,其特征在于,所述箱型模块单元包括箱型模块(3)、箱型模块梁(4)和箱型模块柱(5),所述箱型模块梁(4)为矩形结构,所述箱型模块柱(5)固定设置于所述箱型模块梁(4)的拐角处,所述箱型模块柱(5)的两端分别与两所述箱型模块梁(4)固定连接,所述箱型模块梁(4)与所述箱型模块柱(5)构成箱型模块(3)框架,所述箱型模块(3)设置于所述箱型模块(3)框架内;所述强连梁(2)垂直固定连接在所述箱型模块梁(4)的拐角处,所述弱连梁(1)垂直固定连接在所述箱型模块柱(5)上。

3.根据权利要求1所述的具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,其特征在于,所述钢框架包括框架梁(6)和框架柱(7),所述框架梁(6)为矩形结构,所述框架柱(7)固定设置于所述框架梁(6)的拐角处,所述框架柱(7)的两端分别与两所述框架梁(6)固定连接;所述强连梁(2)垂直固定连接在所述框架梁(6)的拐角处,所述弱连梁(1)垂直固定连接在所述框架柱(7)上。

4.根据权利要求3所述的具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,其特征在于,相邻两所述框架柱(7)之间设置有支撑(8),所述支撑(8)的一端与一所述框架柱(7)底端固定连接,所述支撑(8)的另一端与另一所述框架柱(7)的顶端固定连接,所述支撑(8)与所述框架梁(6)固定配合。

5.根据权利要求1所述的具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,其特征在于,所述强连梁(2)和所述弱连梁(1)的端部均固定连接有端板(9),靠近所述钢框架一侧的所述端板(9)上开设有沿竖直方向设置的长槽孔(10),靠近所述箱型模块单元一侧的所述端板(9)上开设有圆孔(11),所述长槽孔(10)和所述圆孔(11)内均设置有螺栓,所述强连梁(2)和所述弱连梁(1)均通过所述螺栓与所述钢框架、所述箱型模块单元固定连接。

6.根据权利要求2所述的具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,其特征在于,单个所述箱型模块(3)的宽度不超过3米。


技术总结
本技术公开一种具有多重抗震设防体系的新型子母结构建筑体系,包括子结构、母结构和连梁,子结构为箱型模块单元,母结构为钢框架,连梁设置于箱型模块单元与钢框架之间;连梁包括强连梁和弱连梁,强连梁与弱连梁平行设置,箱型模块单元的端部与钢框架的端部通过强连梁连接固定,弱连梁设置于沿竖直方向设置的相邻两强连梁之间,弱连梁的两端分别与箱型模块单元、钢框架连接固定。本技术将连梁作为框架结构与箱型模块单元的连接方式,可增加整体建筑的耗能能力,有效释放地震对建筑体系的能量,将地震对人们生命财产安全的损失降到最低。

技术研发人员:邓恩峰,吴韶同,廉亚杰,朱越,廉俊逸,张哲,刘常振,王御涵,杜有鹏,钱辉,张俊峰,张勋
受保护的技术使用者:郑州大学
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/6/26
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