T/CECS 641-2019 箱式钢结构集成模块建筑技术规程

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T/CECS 641-2019 箱式钢结构集成模块建筑技术规程

5.1.5考虑到箱式模块建筑已建成的工程案例经验,结合

算分析结果,综合考虑建筑质量、结构性能、经济成本等因素,给 适用范围的建议值,并非该体系的最大高度限值,

5.1.6高层箱式模块建筑的高宽比DB12T 3023-2019 公路养护作业安全设施设置规范,是对结构刚度、整体稳

载能力和经济合理性的宏观控制,从结构安全角度讲,高宽比限值 不是必须满足,主要影响结构设计的经济性。当箱式模块建筑高 宽比过大时,抗倾覆能力较差,结构材料用量增大较多,经济性能 不好。

于抗震等级的规定与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GI 50011规定相同。甲、乙类设防的建筑结构,其抗震设防标准的确 定,按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223的规

5.1.8箱式模块采用船舶或汽车运输时应满足一定的刚度和承 载力要求,设计时可按现行国家标准《系列1集装箱技术要求和 试验方法第1部分:通用集装箱》GB/T5338一2002的附录A 进行验算。当箱式模块采用集装箱船舶运输时,箱式模块结构应 通过船级社认证。可以选择中国船级社,也可以选择其他世界主 流的船级社,例如,德国船级社DNV.GL、法国船级社BV、美国船 级社ABS等。其中认证的过程包括以下几步: (1)向船级社提交箱式模块钢结构图纸、箱式模块商标铭牌图 纸、箱式模块试验大纲和箱式模块技术说明; (2)船级社审核申请资料,并返回批注意见,修改相关内容重 复提交直至资料审核通过; (3)按照箱式模块试验大纲进行试验,让船检代表现场见证 记录试验数据; (4)只有经过船级社认证并发放证书的箱式模块才能使用集 装箱船舶运输。 如果使用非集装箱船运输则不需要船级社证书,但应进行结 构计算,确保箱式模块运输的安全

5.2结构体系与结构布置

5.2.1抗震结构体系要求受力明确、传力途径合理且传力路线不 间断,这也是结构选型与布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素 之一。 5.2.2结构布置应力求简单、规则,避免刚度、质量分布不均匀, 结构布置的规则性判定具体可参见国家现行标准《建筑抗震设计 规范》GB50011和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关 规定。考虑到有些建筑结构,横向抗侧力构件(如墙体)很多而纵 向很少,在强烈地震中往往由于纵向的破坏导致整体倒塌,规范增 加了结构两个主轴方向的动力特性(周期和振型)相近的抗震概念。

为避免作为抗侧力构件的金属箱壁板出现水平剪力集中,当 金属箱壁板的长度很长时,可通过开设洞口分成长度较小且较均 匀的若干段。但各段长度不宜小于0.8m,避免作用发挥不足,

5.3结构整体计算与分析

5.3.2箱式模块为现场三维空间体拼装,考虑到安装操作空间和 连接的便捷性以及可靠性,一般采用螺栓连接或焊接。当采用焊 接时,受连接操作空间及安装误差影响,现状连接方式一般较难做 到刚接,但当有充分试验数据支撑等依据时,箱式模块连接计算假 定也可采用刚接。

5.3.4箱式模块建筑本质上为钢结构,本条规定的框架

5.3.5本条参考现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术

JGJ99、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3、《轻型钢结构 技术规程》JGJ209和现行协会标准《钢结构住宅设计规范》( 261规定的箱式模块建筑在风荷载和多遇地震标准值作用下 性层间位移角限值和罕遇地震作用下弹塑性层间位移角限值 室内精装修材料易开裂时,弹性层间位移角限值宜适当丛严

自振周期折减系数可取0.9~1.0

设计规范》GB50011提出的。

5.4地基、基础和地下室

5.5.1本条规定了单个箱式模块的结构性能应满足运输、安装和

5.1本条规定了单个箱式模块的结构性能应满足运输、安装和 用过程中的承载力与刚度要求,并结合制作工艺现状给出了箱 模块的结构简图,便于设计人员理解

5.5.5、5.5.6箱式模块波纹钢箱壁板分为以下两类:一类在地震

作用、风荷载作用下与周边钢柱和钢梁共同作用,提供结构抗侧刚 度,承受水平剪力;另一类不给主体结构提供抗侧刚度,仅在运输、 安装及施工过程中起围护作用,与主体结构的连接构造上应确保 其不参与主体结构间水平力的传递,与周边梁柱可采用自攻螺丝 连接。 对开设有门窗洞口的箱式模块墙体,所有开洞部位应布置加 强构件。加强构件可选用小截面钢管,加强构件的焊缝宜采用等 强焊缝且不宜低于二级质量等级要求。对8个开设有洞口,洞边 用构造柱加强的波纹板剪力墙试件的试验结果表明,低周往复荷 载作用下试件的破坏主要集中于洞口周围,表现为加强构造柱焊 缝断裂、波纹板与构造柱间焊缝断裂。 通过对4个具有不同开洞形式的足尺波纹钢板试件的拟静力 试验研究表明,洞口紧贴箱式模块柱时,试件的变形能力较差,极 限层间位移角降低约28.9%。

5.5.7箱式模块波纹钢箱壁板尺寸若超出本规程第5.5.7条相

图3理论计算值与试验值的对比分析结果

波纹钢板箱壁板恢复力模型包括骨架曲线(图4)和滞回准则

(图5)。骨架曲线上各参数取值参考第5.5.8条、第5.5.9条。 V 则屈服(屈曲)位移为:u。 K。

滞回曲线上各参数取值如下: (1)卸载刚度。 波纹钢箱壁板进入塑性段后,卸载刚度按弹性卸载刚度K 进行卸载,计算公式如下:

式中:umax 当前加载级下该向的最大位移。 B一波纹钢箱壁板的洞口净宽度。

pd段的刚度Kd计算公式为:

.5.10箱式模块建筑的箱底板和箱顶板一般采用密肋钢梁的绍

布置形式(见图7)。理论计算表明,采用密肋钢梁附加面内 科撑方式可有效提高箱式模块平面内刚度,此时结构计算结果与

采用分块刚性楼板假定接近。

图6理论值与实验值的对比示意图

图7箱式模块的楼板布置示意图

1一箱式模块柱;2一下边梁;3一箱底板框架梁;4一箱底板梁:5一钢斜撑

5.5.11本条容许均布荷载和集中荷载最小值是根据一般工程经 验数据得出,顶层箱式模块箱顶板梁还应根据屋顶具体做法考虑现 场增加的整体现浇或装配整体式钢筋混凝土整体屋面的荷载作用

5.6 箱式模块连接

连接的承载力来发挥各构件的承载力、变形能力,从而获得整个结构良好的抗震能力。5.6.2采用振型分解反应谱法与弹性时程分析法计算分析高层箱式模块建筑结构体系连接件内力时,连接件内力值以及最大受力连接件位置均存在差异,且时程分析时,水平连接件的受力大小与基底剪力峰值点并无直接对应关系,即反应谱分析对应的情况不足以包络连接件的内力峰值,连接件设计时建议增加弹性时程分析方法作为补充。5.6.3箱式模块连接是影响箱式模块建筑受力性能的关键部位,连接的安全性及可靠性至关重要。本条针对高层建筑提出抗震性能化设计要求,确保做到设计安全可靠。5.6.4考虑到箱式模块安装误差的影响,设计摩擦型高强螺栓连接时,连接孔直径一般较现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017一2017中规定的大圆孔尺寸大,参考其关于槽孔的孔型系数规定并结合编制组节点研究试验验证,采用摩擦型高强螺栓连接时的孔型系数不宜大于0.85。5.6.6、5.6.7连接节点设计可参考表3,也可采用其他满足设计要求的节点构造。表3箱式模块参考连接节点节点类型节点示意图备注传递拉、压、剪,可等效铰接,连接盒承载力高强螺栓设计值不应小于被连接竖向连接框架柱承载力设计值,螺栓连接处的连接盒端板壁厚不宜小于20mm.102:

高层箱式模块建筑中箱式模块顶板梁之间连接节点的设计可参

箱式模块建筑中箱式模块顶板梁之间连接节点的设计可参 步增强平面内刚度,也可采用其他满足要求的节点构造

考图8进一步增强平面内刚度,也可采用其他满足要求的

图8箱式模块上边梁之间连接 1一上边梁和顶板梁;2一连接板

式混凝土叠合屋面,从而增加结构体系的整体性。屋面节点的设 计可参考图9~图10,也可采用其他满足设计要求的节点构造

图9装配整体式屋面与箱式模块连接节点 上边梁和顶板梁;2一预制部分屋面板;3一现浇板;4一抗剪钢筋

9装配整体式屋面与箱式模块连接

一上边梁和顶板梁;2一预制部分屋面板;3一现浇板;4一抗剪钢

图10现浇屋面与箱式模块连接节点 1一上边梁和顶板梁:2一现浇板;3一栓钉

5.7.3现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99一2015第4.1.2条中规定承重钢结构选用耐候结构钢时,宜附 加要求保证晶粒度不小于7级,耐腐蚀指数不小于6.0,该规定是 针对耐候性能所提要求,低多层建筑也按此执行。 箱式模块的钢柱、钢梁、波纹板等钢构件壁厚较薄,而箱式模 快建筑的使用年限很长,耐候钢对钢结构耐腐蚀能力有很大提高, 因此箱式模块钢结构构件可优先选用耐候钢

5.7.4国家对钢材表面锈蚀等级和除锈等级的有关规定包括下

(1)《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第 1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面 的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.1; (2)《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第 2部分:已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级》 GB/T8923.2; (3)《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第 3部分:焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级》GB/T 8923.3; (4)《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第 4部分:与高压水喷射处理有关的初始表面状态、处理等级和闪锈 等级》GB/T8923.4。

6.1.1完善的质量管理体系和制度是质量管理的前提条件和企 业质量管理水平的体现。箱式模块制作水平及质量关系到整个箱 式模块建筑的质量与品质,箱式模块制作单位应具备必要的生产 试验条件及完善的质量管理体系。 5.1.2箱式模块建筑的设计图纸,除包含建筑、结构、设备、内装 等各专业的施工图外,还应包含工厂制造部分的深化设计图。深 完成加工图没计的要

6.2原材料及成品进厂验收

5.2.2对进场材料进行复检,是为保证建筑工程质量采取的一种 确认方式,有助于避免不合格材料用于工程,也有助于解决提供样 品与供货质量不一致的问题

6.2.2对进场材料进行复检,是为保证建筑工程质量采取的一种

6.3.1箱式模块在工厂的制作过程本质上为钢结构建

6.3.1箱式模块在工厂的制作过程本质上为钢结构建筑单元的 制作过程,钢结构的加工制作应符合现行国家标准《钢结构工程施 工规范》GB50755的规定。同时箱式模块区别于传统钢结构施 工,其作为集成三维空间体还应满足运输、吊装等工况下的强度、 刚度及稳定性要求。

模块建筑的装配率,进一步提高箱式模块建筑施工速度,减少现场 工序。外围护系统在工厂与箱式模块结构的固定应选用合理的连 接方式,不应破坏箱壁板防护的完整性。

6.3.3、6.3.4箱式模块给水排水及采暖工程、通风与空调工程、 电气系统工程的施工安装与质量均应按国家现行标准规范的规定 执行。本条的规定旨在进一步确保设备管线安装质量,杜绝现场 返工现象。 6.3.5、6.3.6箱式模块外围护系统和装饰装修工程在工厂施工 完成后随箱式模块运输并吊装就位。出厂前应做成品保护措施, 保证完成品质

6.4.1箱式模块制作在工厂

立工程在工厂完成验收。附录C为结合现行国家标准《建筑工程 施工质量验收统一标准》GB50300以及箱式模块特点建议的关于 箱式模块制作部分的分部、子分部、分项工程划分方案,可参照执 行,也可根据工厂实际生产管理情况制定其他满足验收要求的分 部、子分部、分项工程划分方案。

6.4.2箱式模块在批量生产前应建立首批(件)验收制度确保生

产质量。首批(件)验收制度指同一类型箱式模块首次生产或间隔 较长时间重新生产时,生产单位需会同建设单位、设计单位、施工 单位、监理单位共同进行首件验收,检查生产加工制作中存在的问 题;确认生产工艺是否合理,质量能否得到保障,共同验收合格之 后方可批量生产。

6.4.3结合编制组模块建筑工程实践经验,模块建筑的快速建造

要求模块自身应具有良好的生产精度,生产精度应结合现行标准 规定及设备工艺条件综合确定。为保证室内尺寸,箱式模块主体 钢结构总装后长度、宽度尺寸公差定为正公差。为保证箱式模块 顶面标高精度,箱式模块主体钢结构总装后高度定为负公差

明书的工作,便于施工现场进行箱式模块安装,并防止错漏。

6.6包装、运输与堆放

6.6.1本条规定旨在确保箱式模块在运输过程中不致出现因包 装损坏而引起受潮和污损,

6.6.1本条规定旨在确保箱式模块在运输过程中不致出现因包

.6.1本条规定旨在确保箱式模块在运输过程中不致出现因包 装损坏而引起受潮和污损。

块运输过程中造成损坏。

7.1.5在建筑屋顶施工未完

筑内部装修作业。当建筑安装与建筑内部装修需要同步进 应在每层建筑顶部做临时防水保护,防水方案应遵循“以防 防排结合”的原则,并采用“多道设防”“刚柔并济”“节点密封 施,利用各种手段进行综合治理以确保防水保护的可靠性

7.1.6本条规定鼓励在项目管理的各个环节充分利用

术,结合施工方案进行虚拟建造、施工进度模拟,不仅可以提高方 工效率,确保施工质量,而且可为施工单位精确制定人物料计划提 共有效支撑,减少物流、仓储等环节的浪费。

7.2箱式模块安装与连接

7.2.1、7.2.2箱式模块安装与连接是箱式模块建筑现场施工区 别于其他建筑类型的主要特征之一。箱式模块与吊具的分离应在 校准定位完成后进行。本条规定的有关箱式模块建筑安装的允许

7. 2. 1、7. 2. 2

偏差数值是结合现状施工工艺、施工条件和现行标准规范规定综 合得出的。基础预埋板、地脚螺栓(锚栓)及建筑底部箱式模块连 接板安装示意如图11所示,

图11基础预埋板、地脚螺栓(锚栓)及建筑底部箱式模块连接板安装示意 1一基础预埋板;2一建筑底部箱式模块连接板;3一地脚螺栓或锚栓: 4一基础或地下室顶板:5一箱式模块底部连接盒;6一箱底板梁

.3设备与管线系统连接安装

7.3.3箱式模块建筑可在服务管井内安装水暖立管,或在走道吊 内安装横向的主管,并与箱式模块内的横向支管进行连接,进行 整个系统试压检漏。 7.3.4考虑到建筑外观以及后期维修要求,结合防雷引下线中采

7.3.4考虑到建筑外观以及后期维修要求,结合防雷引下线中采 用的热镀锌扁钢截面最小净面积要求,建议采用40mm×4mm的 热镀锌扁钢。

7.4建筑接缝防火、防水处理

.4.1、7.4.2相邻箱式模块、箱式模块和非箱式模块部分以及唇 层箱式模块与支座连接处等部位均会产生水平与竖直拼接缝,当

门窗洞口穿越箱式模块间或穿越箱式模块与非箱式模块部分时, 洞口厚度方向周圈也会出现水平与竖直拼接缝,建筑接缝的防火 封堵处理对于箱式模块建筑防火性能的实现非常关键,防火封堵 处理措施应满足现行协会标准《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154的有关规定。同时在防火封堵隐蔽前应进行隐蔽工程 验收,

程中很重要的一项工作。临时防水措施不到位,遇到下雨,雨水会 顺着箱式模块间的缝隙流入,甚至会影响到已做好的室内装饰装 修。

8.1.1、8.1.2箱式模块建筑的质量验收分为工厂验收与现场验 收两部分,结合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300的有关规定进行单位工程、分部工程、分项工程和检验 批的划分规定,箱式模块的验收应按子单位工程在工厂进行,箱式 模块安装与连接的验收作为箱式模块区别于传统建筑部分应按主 体结构子分部工程在施工 现场进行

8.1.3一般情况下,不合格现象在检验批验收时就应发现并

处理。但实际工程中不能完全避免不合格情况的出现,本条给出 了当质量不符合规定时的处理办法: (1)检验批验收时,对于主控项目不能满足验收规范规定或 般项目超过偏差限值时应及时进行处理。其中,对于严重的缺陷 应重新施工,一般的缺陷可通过返修、更换予以解决,允许施工单 位在采取相应的措施后重新验收。如能够符合相应的专业验收规 范要求,应认为该检验批合格。 (2)当个别检验批发现问题,难以确定能否验收时,应请具有 资质的法定检测机构进行检测鉴定。当鉴定结果认为能够达到设 计要求时,该检验批应可以通过验收。 (3)如经检测鉴定达不到设计要求,但经原设计单位核算、鉴 定,仍可满足相关设计规范和使用功能要求时,该检验批可予以验 收。这主要是因为一般情况下,标准、规范的规定是满足安全和功 能的最低要求,而设计往往在此基础上留有一些余量。在一定范 围内,会出现不满足设计要求而符合相应规范要求的情况,两者并 不矛盾。

(4)经法定检测机构检测鉴定后认为达不到规范的相应要求, 即不能满足最低限度的安全储备和使用功能时,则必须进行加固 或处理,使之能满足安全使用的基本要求。这样可能会造成一些 永久性的影响,如增大结构外形尺寸,影响一些次要的使用功能 但为了避免建筑物的整体或局部拆除,避免社会财富更大的损失: 在不影响安全和主要使用功能条件下,可按技术处理方案和协商 文件进行验收,责任方应按法律法规承担相应的经济责任和接受 处罚。需要特别注意的是,这种方法不能作为降低质量要求、变相 通过验收的一种出路。 8.1.4箱式模块具备整体拆建的条件,当进行循环利用异地重建

8.2箱式模块的进场验收

8.2.4箱式模块外观质量缺陷可分为一般缺陷和严重

.2.4箱式模块外观质量缺陷可分为一般缺陷和严重缺陷指两 类。严重缺陷主要是指影响箱式模块的结构性能或安装使用功能 勺缺陷,箱式模块工厂制作时应制定技术质量保证措施予以避免

8.3箱式模块安装与连接验收

本节箱式模块安装与连接验收应符合国家现行标准相关规 定,箱式模块的基础预埋板、地脚螺栓(锚栓)、建筑底部箱式模块 连接板以及箱式模块安装定位的允许偏差应符合本规程的规定。 国家对建筑构件耐火试验的有关规定包括下列标准: (1)《建筑构件耐火试验方法第1部分:通用要求》GB/1 9978.1 (2)《建筑构件耐火试验方法第3部分:试验方法和试验数 据应用注释》GB/T9978.3 (3)《建筑构件耐火试验方法第4部分:承重垂直分隔构件 的特殊要求》GB/T9978.4

第3部分:试验方法和试验数 第4部分:承重垂直分隔构件

(4)《建筑构件耐火试验方法第5部分:承重水平分隔构件 的特殊要求》GB/T9978.5 (5)《建筑构件耐火试验方法第6部分:梁的特殊要求》GB T9978.6 (6)《建筑构件耐火试验方法第7部分:柱的特殊要求》GB T 9978.7 (7)《建筑构件耐火试验方法 第8部分:非承重垂直分隔构 件的特殊要求》GB/T9978.8

GB/T 50731-2019 建材工程术语标准(完整正版、清晰无水印)(4)《建筑构件耐火试验方法 的特殊要求》GB/T9978.5 (5)《建筑构件耐火试验方法 T 9978.6 (6)《建筑构件耐火试验方法 T 9978.7 (7)《建筑构件耐火试验方法 件的特殊要求》GB/T9978.8

第5部分:承重水平分隔构件 第6部分:梁的特殊要求》GB 第7部分:柱的特殊要求》GB 第8部分:非承重垂直分隔构

8.4设备与管线系统连接安装验收

8.4.1~8.4.3与常规工程不同之处,箱式模块建筑体系的设备 管线需要在施工现场进行模块间的连接。因此,要求在施工现场, 箱式模块间的给水、排水管线、通风管道以及电气管线在现场连接 工作完成后,还应进行相关试验,并做记录

8.4.7为便于施工人员现场穿线及日后检修或换线,

为便于施工人员现场穿线及日后检修或换线,户内配电 电箱安装时,需要检查上方吊顶处的活盖板是否预留到位。

8.5建筑接缝防火、防水验收

工主控项目 8.5.4、8.5.5按现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标 准》GB50300一2013的规定GB/T 12085.11-2022 光学和光子学 环境试验方法 第11部分:长霉.pdf,建筑工程施工质量验收时,对涉及结 构安全、节能、环境保护和主要使用功能的重要分部工程应进行抽 样检验。因此,外墙工程及屋面工程验收时,需要检查墙面、屋面 有无渗漏、积水和排水系统是否畅通

9.0.1建筑使用说明书内容应包括:严禁私自更改结构,包括钢 柱、钢梁、波纹钢箱壁板、箱顶板和箱底板钢构件、钢支撑;严禁拆 印任何的螺栓等部件;电线等应用线槽线管与钢结构部件隔离,以 免发生触电事故;钢结构部件表面油漆涂料或防火板如有损坏要 及时修补等内容

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