本發(fā)明屬于模塊化房屋間柱節(jié)點連接，尤其涉及軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱及間柱連接節(jié)點設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

1、模塊化建筑作為一種新型的建筑形式，因其模塊單元在工廠預制，具有施工速度快、建造時間短、可拆卸的特點，質(zhì)量可靠，符合國內(nèi)建筑業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，在軍事和民用領(lǐng)域，模塊化建筑發(fā)揮著重要作用。

2、在模塊化建筑結(jié)構(gòu)中，模塊間柱的連接節(jié)點的構(gòu)造設(shè)計和計算是整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點。目前模塊化建筑連接節(jié)點的研究仍處于發(fā)展階段，雖然已經(jīng)提出多種模塊化建筑連接節(jié)點，但是這些節(jié)點在實際應(yīng)用中存在許多問題，如：1)采用焊接或螺栓連接時，施工復雜，難以應(yīng)用；2)采用濕作業(yè)時，由于其施工條件嚴格、施工工序復雜、需要后期養(yǎng)護等問題，導致其施工周期長；3)節(jié)點拆卸回收復雜。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱及間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，以解決上述問題，達到解決現(xiàn)有模塊間柱連接節(jié)點在施工時難以操作、施工效率低、質(zhì)量難以保證、節(jié)點難以拆卸等問題的目的。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：一種軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，包括：

3、鋼柱，所述鋼柱的兩端分別設(shè)置有明連接節(jié)點，兩相鄰所述鋼柱之間通過所述明連接節(jié)點首尾連接；

4、所述明連接節(jié)點包括連接端、連接件和節(jié)點端，所述連接端設(shè)置在所述鋼柱上，所述節(jié)點端通過若干連接件與所述連接端固定連接，若干所述連接件用于在所述連接端和所述節(jié)點端之間預留操作空間，所述節(jié)點端上設(shè)置有緊固件，兩相鄰所述明連接節(jié)點之間通過所述緊固件可進行拆卸連接。

5、優(yōu)選的，所述鋼柱為箱型鋼柱結(jié)構(gòu)，所述鋼柱內(nèi)填充有輕質(zhì)混凝土；

6、所述連接端包括連接板，所述鋼柱的兩端分別固定連接所述連接板，所述連接板密封所述鋼柱的端部。

7、優(yōu)選的，所述連接件包括本專利提出的節(jié)點角柱，所述節(jié)點角柱設(shè)置有四組，所述節(jié)點角柱的一端固定連接在所述連接板遠離所述鋼柱的側(cè)壁的邊部，所述節(jié)點角柱的另一端設(shè)置在所述節(jié)點端上，四組所述節(jié)點角柱等間隔分布。

8、優(yōu)選的，所述節(jié)點端包括節(jié)點板，所述節(jié)點角柱遠離所述連接板的一端固定連接在所述節(jié)點板的邊部，所述緊固件設(shè)置在所述節(jié)點板上。

9、優(yōu)選的，所述緊固件包括固定貫穿在所述節(jié)點板上的螺栓套管，兩相鄰所述節(jié)點板上的兩所述螺栓套管之間連接有高強螺栓；

10、節(jié)點板上還固定連接有若干支撐板，所述支撐板的一端與所述螺栓套管固定連接。

11、軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，包括如下步驟：

12、s1、根據(jù)鋼柱與節(jié)點角柱軸向承載力相等原則確定節(jié)點角柱的截面面積尺寸；

13、s2、根據(jù)鋼柱與節(jié)點角柱抗彎承載力相等原則進行穩(wěn)定性驗算；

14、s3、根據(jù)拉剪聯(lián)合作用確定高強螺栓的等級與直徑；

15、s4、確定連接板與節(jié)點板的厚度。

16、優(yōu)選的，步驟s1中，根據(jù)節(jié)點角柱的軸向承載力等強于鋼柱軸向承載力原則確定節(jié)點角柱的截面尺寸，二者關(guān)系如下式所示：

17、

18、式中a2為節(jié)點角柱截面面積；

19、為鋼柱承載力穩(wěn)定系數(shù)；

20、f1為鋼柱抗壓強度；

21、為節(jié)點角柱承載力穩(wěn)定系數(shù)；

22、f2為節(jié)點角柱抗壓強度；

23、a為鋼柱截面寬度；

24、t為鋼柱截面厚度。

25、優(yōu)選的，步驟s2中，根據(jù)節(jié)點角柱抗彎承載力等強于鋼柱抗彎承載力原則進行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算，則二者關(guān)系如下式所示：

26、

27、式中為節(jié)點角柱承載力穩(wěn)定系數(shù)；

28、f2為節(jié)點角柱抗壓強度；

29、a2為節(jié)點角柱截面面積；

30、m1為鋼柱所受彎矩；

31、a為鋼柱截面寬度；

32、

33、式中n1為鋼柱所受壓力；

34、為節(jié)點角柱承載力穩(wěn)定系數(shù)；

35、f2為節(jié)點角柱抗壓強度；

36、a2為節(jié)點角柱截面面積。

37、優(yōu)選的，步驟s3中，使高強螺栓抗拉承載力不低于其所受拉力，同時使高強螺栓可以抵抗其所受剪力，以此確定高強螺栓的直徑，則二者關(guān)系如下式所示：

38、

39、式中d為高強螺栓直徑；

40、ft為高強螺栓所受拉力；

41、fu為高強螺栓抗拉強度；

42、

43、式中d為高強螺栓直徑；

44、fv為高強螺栓所受剪力；

45、fu為高強螺栓抗拉強度；

46、k為螺栓孔型系數(shù)；

47、nf為摩擦面的抗滑移系數(shù)；

48、μ為摩擦面的抗滑移系數(shù)。

49、優(yōu)選的，步驟s4中，節(jié)點板的厚度關(guān)系式如下所示：

50、

51、式中h1為節(jié)點板厚度；

52、m3為節(jié)點板所受彎矩；

53、fy為節(jié)點板鋼材屈服強度；

54、連接板的厚度與節(jié)點板的厚度相同。

55、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

56、1.本發(fā)明采用工廠預制方式，將明連接節(jié)點固定連接在鋼柱兩端，通過緊固件將兩節(jié)點端進行固定連接的方式實現(xiàn)兩鋼柱間的快速連接，簡化了施工流程，提高了工程質(zhì)量和施工效率，便于實現(xiàn)標準化作業(yè)。

57、2.本發(fā)明通過設(shè)置若干連接件，在連接端和節(jié)點端之間預留出操作空間，可通過預留空間直接進行緊固件的拆卸，施工快捷方便，可操作性強，具有較高的可維護性和可替換性，提高了建筑的整體使用壽命。

技術(shù)特征：

1.軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，其特征在于：所述鋼柱(1)為箱型鋼柱結(jié)構(gòu)，所述鋼柱(1)內(nèi)填充有輕質(zhì)混凝土；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，其特征在于：所述連接件包括本專利提出的節(jié)點角柱(2)，所述節(jié)點角柱(2)設(shè)置有四組，所述節(jié)點角柱(2)的一端固定連接在所述連接板(5)遠離所述鋼柱(1)的側(cè)壁的邊部，所述節(jié)點角柱(2)的另一端設(shè)置在所述節(jié)點端上，四組所述節(jié)點角柱(2)等間隔分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，其特征在于：所述節(jié)點端包括節(jié)點板(6)，所述節(jié)點角柱(2)遠離所述連接板(5)的一端固定連接在所述節(jié)點板(6)的邊部，所述緊固件設(shè)置在所述節(jié)點板(6)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，其特征在于：所述緊固件包括固定貫穿在所述節(jié)點板(6)上的螺栓套管(7)，兩相鄰所述節(jié)點板(6)上的兩所述螺栓套管(7)之間連接有高強螺栓(3)；

6.軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，基于權(quán)利要求5所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于模塊化房屋間柱節(jié)點連接技術(shù)領(lǐng)域，提供軍民兩用可拆卸房屋豎向間柱及間柱連接節(jié)點設(shè)計方法，包括鋼柱，所述鋼柱的兩端分別設(shè)置有明連接節(jié)點，兩相鄰所述鋼柱之間通過所述明連接節(jié)點首尾連接；所述明連接節(jié)點包括連接端、連接件和節(jié)點端，所述連接端設(shè)置在所述鋼柱上，所述節(jié)點端通過若干連接件與所述連接端固定連接，若干所述連接件用于在所述連接端和所述節(jié)點端之間預留操作空間，所述節(jié)點端上設(shè)置有緊固件，兩相鄰所述明連接節(jié)點之間通過所述緊固件可進行拆卸連接。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有模塊間柱連接節(jié)點在施工時難以操作、施工效率低、質(zhì)量難以保證、節(jié)點難以拆卸等問題。

技術(shù)研發(fā)人員：楊濤春,劉清海,牟洋,李潔瓊,劉鑫,郭致利,田鑫,李俊儒
受保護的技術(shù)使用者：濟南大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6