一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构及制造方法技术

本发明专利技术提供了一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构，包括箱式模块化钢结构、轻钢屋面钢结构，箱式模块化钢结构包括至少一个第一箱体模块和至少一个第二箱体模块，第一箱体模块和第二箱体模块均具有第一容纳空间；轻钢屋面钢结构包括钢结构屋架，连接节点包括连接件，钢结构屋架的两侧分别通过连接件与第一模块箱体和第二模块箱体相铰接固定，第一箱体模块、第二箱体模块以及钢结构屋架共同形成第二容纳空间。本发明专利技术箱式模块化钢结构作为维护体系和轻钢屋面钢结构的支撑结构，一方面提供连续的封闭小容纳空间，可提供办公、休息等辅助空间；另一方面，轻钢屋面钢结构作为屋架覆盖在箱式模块化钢结构上，提供高大开敞的建筑空间。

A steel structure and manufacturing method of box modular and light steel roof

【技术实现步骤摘要】
一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构及制造方法
本专利技术涉及钢结构建筑
，具体涉及一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构及制造方法。
技术介绍
钢结构模块化建筑已经渐渐走进人们的视野中，所谓模块化房屋就是将房子的组成部分，分成不同的功能模块，用模块化、标准化、通用化生产实现工厂制造，房屋可以随时随地在现场组装，而且整个组装过程更方便快捷。科技的进步以及人们对模块化房屋的需求提升，模块化房屋本身也在发展，市场上随即也出现各种各样功能设计的模块化房屋。钢结构箱式模块化属于预制装配式建筑领域，采用工业化方法生产，然后运到现场安装。为了实现工业化的生产，需要将组成模块的构配件定型化，即模块具有标准化的特点，把空间的形式限定在一个极其有限的范围内，所以钢结构箱式模块化一般仅适用于功能要求比较确定，房间组成简单的居住类型建筑。钢结构箱式模块化的标准化特点极大地限制了平、立面的灵活组合，更无法获得较大的室内空间，从而导致由标准模块化组成的建筑比较单调，无法适应多元化的建筑需求。有鉴于此，急需对现的钢结构箱式模块化进行改进，以满足大空间、大跨度建筑需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构，能够实现箱式模块化连续的封闭小空间，又能实现大空间、大跨度的建筑需求。本专利技术的另一个目的在于提供一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构的制造方法，安装方便快捷，省时省工，对于实现工业化生产有着积极地推动作用。本专利技术的一个目的所采用的技术方案是提供一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构，包括：箱式模块化钢结构，包括至少一个第一箱体模块和至少一个第二箱体模块，所述第一箱体模块和所述第二箱体模块均具有第一容纳空间；轻钢屋面结构，包括钢结构屋架；以及连接节点，包括连接件，所述钢结构屋架分别通过所述连接件与所述第一模块箱体和所述第二模块箱体相铰接，以使所述第一箱体模块、所述第二箱体模块以及所述钢结构屋架形成第二容纳空间。进一步地，所述第一箱体模块和所述第二箱体模块均包括相连接的模块立柱及模块横梁，以形成第一容纳空间；所述连接件包括：模块角件，固定在所述模块立柱上；固定支座，分别与所述钢结构屋架固定连接；柱脚螺栓，所述固定支座与所述模块角件通过所述柱脚螺栓铰接固定。进一步地，所述钢结构屋架包括下旋支撑梁和上旋支撑梁，所述上旋支撑梁通过若干杆件与所述下旋支撑梁连接，所述下旋支撑梁呈水平直线型，所述上旋支撑梁呈曲线型或双坡型，所述下旋支撑梁的两侧分别与所述第一箱体模块和所述第二箱体模块铰接固定。进一步地，所述钢结构屋架为三铰拱屋架，所述三铰拱屋架的两柱脚分别与所述第一箱体模块和所述第二箱体模块铰接固定。进一步地，若干所述杆件与所述上旋支撑梁及所述下旋支撑梁共同形成网状屋架。本专利技术的另一个目的所采用的技术方案是提供一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构的制造方法，应用于上述任一所述的箱式模块化与轻钢屋面钢结构上，该制造方法包括：钢结构屋架覆盖在第一箱体模块和第二箱体模块上；通过连接件将所述钢结构屋架的两端分别铰接固定于所述第一模块箱体和所述第二模块箱体上。进一步地，所述通过连接件将所述钢结构屋架的两端分别铰接固定于所述第一模块箱体和所述第二模块箱体上的步骤包括：分别固定模块角铁于第一模块箱体和第二模块箱体上；钢结构屋架的两侧分别固定在固定支座上；所述模块角件与所述固定支座铰接固定。进一步地，所述钢结构屋架的两侧分别固定在固定支座上的步骤包括：在所述钢结构屋架的两侧脚柱上固定球形节点；将所述球形节点固定在固定支座上。进一步地，在所述钢结构屋架覆盖在第一箱体模块和第二箱体模块上的步骤之间还包括：预制各箱体模块以及钢结构屋架；将各箱体模块并置和/或叠置连接；进行箱体模块之间的机电管线连接。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：箱式模块化钢结构作为维护体系和轻钢屋面钢结构的支撑结构，一方面提供连续的封闭小容纳空间，可提供办公、休息等辅助空间；另一方面，轻钢屋面钢结构作为屋架覆盖在箱式模块化钢结构上，提供高大开敞的建筑空间，提供了灵活多变的空间布局、室内空间更加灵动，富有节奏与韵律；或曲或拱的屋顶轮廓线创造了更加动感、层次丰富的立面造型，极大地拓宽了钢结构箱式模块化在功能复杂的公共建筑领域的应用。另外，箱式模块化钢结构与轻钢屋面钢结构铰接固定，整体性强、稳定性好，有利于抗震。其中，箱式模块化钢结构取代了轻钢屋面钢结构的部分钢柱，节省钢材，特别是轻钢屋面钢结构中网架采用钢管,这种连接方法不仅构造简单，用钢量少，而且外形美观，因此应用广泛。再者，箱式模块化钢结构与轻钢屋面钢结构及连接件，都具有高度的标准化和装配化，适合批量生产，安装方便、施工速度快。可利用空间上的高差设置高窗、天窗，以利采光和通风。附图说明图1为本专利技术第一个实施例的一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构示意图。图2为本专利技术第二个实施例的一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构示意图。图3为本专利技术第三个实施例的一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构示意图。图4为本专利技术另一个实施例的箱式模块化与轻钢屋面钢结构结构示意图。图5为本专利技术第四个实施例的一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构示意图。图6为本专利技术一实施例的一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构连接节点第一视角示意图。图7为本专利技术图6中另一视角示意图。图中：10-箱式模块化钢结构，20-轻钢屋面钢结构，30-连接件，11-第一箱体模块，12-第二箱体模块，钢结构屋架21，31-模块角件，32-固定支座，33-柱脚螺栓，34-球形节点111-模块立柱，112-模块横梁，211-下旋支撑梁，212-旋支撑梁，321-支座钢板，322-支座肋板，401-杆件，100-第一容纳空间，200-第二容纳空间。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做出详细说明。如图1至7所示，根据本专利技术的一实施例的一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构，包括箱式模块化钢结构10，包括至少一个第一箱体模块11和至少一个第二箱体模块12，第一箱体模块11和第二箱体模块12均具有第一容纳空间100；轻钢屋面钢结构20，包括钢结构屋架21；以及，连接节点30，包括连接件31，钢结构屋架21分别通过连接件30与第一模块箱体11和第二模块箱体相12铰接固定，以使第一箱体模块11、第二箱体12模块以及钢结构屋架21形成第二容纳空间200。箱式模块化钢结构10作为维护体系和轻钢屋面钢结构20的支撑结构，一方面提供连续的封闭小容纳空间，可提供办公、休息等辅助空间；另一方面，轻钢屋面钢结构20作为屋架覆盖在箱式模块化钢结构10上，提供高大开敞的建筑空间，有效地解决了钢结构箱式模块化无法满足大空间、大跨度建筑需求的问题，提高了钢结构箱式模块化对于大空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构，其特征在于，包括：/n箱式模块化钢结构，包括至少一个第一箱体模块和至少一个第二箱体模块，所述第一箱体模块和所述第二箱体模块均具有第一容纳空间；/n轻钢屋面结构，包括钢结构屋架；以及/n连接节点，包括连接件，所述钢结构屋架的两侧分别通过所述连接件与所述第一模块箱体和所述第二模块箱体相铰接；/n其中，所述第一箱体模块、所述第二箱体模块以及所述钢结构屋架共同形成第二容纳空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种箱式模块化与轻钢屋面钢结构，其特征在于，包括：
箱式模块化钢结构，包括至少一个第一箱体模块和至少一个第二箱体模块，所述第一箱体模块和所述第二箱体模块均具有第一容纳空间；
轻钢屋面结构，包括钢结构屋架；以及
连接节点，包括连接件，所述钢结构屋架的两侧分别通过所述连接件与所述第一模块箱体和所述第二模块箱体相铰接；
其中，所述第一箱体模块、所述第二箱体模块以及所述钢结构屋架共同形成第二容纳空间。


2.根据权利要求1所述的箱式模块化与轻钢屋面钢结构，其特征在于，所述第一箱体模块和所述第二箱体模块均包括相连接的模块立柱及模块横梁，以形成所述第一容纳空间；
所述连接件包括：
模块角件，固定在所述模块立柱上；
固定支座，分别与所述钢结构屋架固定连接；
柱脚螺栓，所述固定支座与所述模块角件通过所述柱脚螺栓铰接固定。


3.根据权利要求2所述的箱式模块化与轻钢屋面钢结构，其特征在于，所述钢结构屋架包括下旋支撑梁和上旋支撑梁，所述上旋支撑梁通过若干杆件与所述下旋支撑梁连接，所述下旋支撑梁呈水平直线型，所述上旋支撑梁呈曲线型或双坡型，所述下旋支撑梁的两侧分别与所述第一箱体模块和所述第二箱体模块铰接固定。


4.根据权利要求2所述的箱式模块化与轻钢屋面钢结构，其特征在于，所述钢结构屋架为三铰拱屋架，所述三铰拱屋架的两侧柱脚分别与所述第一箱体模块和所述第二箱体模块铰接固定。

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，张术东，姜坤，张剑冰，文柯，
申请(专利权)人：中冶天工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12