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专题

Special Topic

StructuralDesignPracticeofPrefabricatedModularBuilding

模块建筑结构设计实践

文/中国建筑设计研究院有限公司国住人居工程顾问有限公司 刘长松

   新城控股集团股份有限公司 蓝缪辉

   中国建筑设计研究院有限公司国住人居工程顾问有限公司 王海波 任乐明  

                                                       武晓敏 杨春林

【摘要】结合工程实践，介绍模块建筑结构体系与构件布置，阐述结构重点部位

与关键构件设计理念及加强措施，并运用ETABS和YJK 2种计算程序对该工程在

多遇地震下的结构反应进行分析。分析结果表明，该结构设计合理，具有合适的

承载能力和变形能力，能满足设计要求。

【关键词】建筑工业化；装配式建筑；模块建筑；结构设计

1工程概况

江苏省连云港市某住

宅小区位于赣榆区，本项

目其中1栋住宅楼采用模块

建筑体系建造，建筑面积

约0.98万m2。地上结构采

用模块-钢筋混凝土核心筒

结构体系，地下室采用剪

力墙结构体系。本地区抗

震设防烈度为7度，设计基

本地震加速度为0.1g，设

计地震分组为第三组，场

地类别为Ⅱ类，地基基础

设计等级甲级。建筑效果

如图1所示。

图1 建筑效果

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2模块建筑体系2.3模块建筑体系现场施工建造

2.1模块建筑体系概述模块建筑体系现场施工建造与工厂预制集成建筑模块加工生产可同步进行，现

本项目采用威信模块场先施工抗侧力核心筒部分，待核心筒部分施工完成后进行预制集成建筑模块的吊

（module）建筑体系进行设计与装与现场拼接工作，施工建造流程如图2所示。

建造。模块建筑体系是指由抗侧由于模块建筑建造技术的运用，模块从起吊到安装仅需少量技术工作人员，且

力核心筒与多个预制集成建筑模每个模块安装由同一批技术人员完成，模块建造施工现场所需工人数量较传统施工

块在施工现场组合而成的建筑体大幅减少，施工建造质量更加稳定可靠。

系。该体系中的核心筒是模块建

筑体系的抗侧力核心，承担建筑3结构体系与构件布置

地震及风荷载作用下的全部水平3.1结构体系

荷载；预制集成建筑模块是由钢1）特殊性  本项目采用的是一种新型结构体系：模块-核心筒混合结构。模

密柱墙体、混凝土楼板及吊顶、块与核心筒布置如图3所示。模块采用钢密柱体系，主要承担自身竖向荷载，承担

内装部品等在工厂共同组成的预风荷载及地震产生的水平作用很少；核心筒为钢筋混凝土结构，按承担全部水平作

制三维空间承重结构单元，只承用考虑，并承担自重。模块划分较为灵活，每个模块大小控制在5m×12m范围内，

担自身重力荷载。核心筒与预制可满足工厂制作、运输、吊装的要求。

集成建筑模块之间及模块与模块2）设计基本假定  计算核心筒时钢柱按两端铰接模型考虑，核心筒承担全部

之间通过可靠度非常高的连接件水平荷载，模块只承担自身竖向荷载。按照分块弹性楼板和分块刚性楼板分别进行

连接，能有效保证模块建筑体系计算，其中层间位移按楼板分块刚性计算（见图4），其余参数按弹性楼板计算。模

整体受力性能，且模块建筑体系块与核心筒之间通过连接件相连，释放一端竖向位移，只传递水平剪力和拉压力。

在设计时，将建筑物非核心筒部

分划分成若干个尺寸适宜运输的

任意形状预制集成建筑模块，建

筑平面和立面设计