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、筏闆基礎和獨立基礎等形式(圖.6.2)。
圖4.6.2 模塊化組合房屋可選擇的基礎類型
4.6.3 宜采用天然地基,當低層房屋結構的地基土承載力小于60kPa 或多層房屋結構的地基土承載力小于100kPa 時,以及地基土為軟土等不良地基時,應進行地基處理。
4.6.4 單層模塊化房屋的地基土滿足承載力要求且無地表水滞留時,可将模塊底地基土夯實、找平後,以素混凝土基墩支承模塊。多個模塊疊置荷載較大時,模塊底部四角可以用角件底座與基礎連接。
4.6.5 基礎或基墩均應高出地面,以滿足架空地闆的構造要求,同時,模塊以下沿模塊周邊應以砌體封堵。
4.6.6 基礎形式宜采用擴展基礎,其埋深不應小于冰凍線深度或0.5m ,底面應有素混凝土墊層。基礎中鋼筋的混凝土保護層厚度一般不小于40mm,有地下水時,宜适當增加混凝土保護層厚度。
4.6.7 在地基和基礎設計時,應注意相鄰建築間的相互影響。在必要時應進行地基加固;并加強基礎的整體性、剛度和其他抗震性能。對有液化土潛在的危險區域,首層地闆應采用與模塊單元鋼骨架焊接連接的壓型鋼闆組合樓闆,抵抗液化土從地闆、地闆與鋼架縫隙、鋼骨架間縫隙湧入模塊單元建築室内。
4.6.8 基礎應有足夠的埋深,且周邊應有良好的嵌固約束,在地質均勻條件下,基底平面形心宜與上部結構豎向永久荷載中心重合。當不能重合時,偏心距離 e應符合下列要求:
式中:e——基底平面形心與上部結構在永久荷載與樓(屋)面可變荷載準永久組合下的重心偏心距。
W——與偏心方向一緻的基礎底面抵抗矩。
A——基礎底面面積。
4.6.9 對于超出上述e重心偏心距限制的模塊化組合房屋,宜對基礎進行區域劃分,使得每片基礎區域的e符合規定。各區域之間的基礎應獨立沉降,上部建築間應設沉降縫。
4.6.10 基礎或者地梁的水準對于模塊單元的安裝和對齊十分重要,應予以重視。可對基礎或模塊單元的底部進行一些調整;一般情況下,可允許基礎頂部在20mm左右的範圍内進行變動。
5.建築設備
5.1 水暖電
5.1.1 模塊化組合房屋水暖電各設備專業設計應符合現行國家标準的規定。當房屋中含有獨立的設備系統時,其設計、工廠施工标準不應低于現場安裝的相應标準,設備管線的預埋管應标準化設計且宜定型、定長、定位,以便工廠預制。
5.1.2 建築設計應和結構、水、電、燃氣、采暖通風各專業協調進行一體化綜合設計,有條件的地區可進行智能化設計,做到設計合理,技術先進。
5.1.3 空調及暖通、給排水、照明等設備及其系統的選用和配置應符合現行國家标準對當地氣候區的建築節能設計規定。有條件的地區宜采用太陽能、風能或地熱等可再生能源。
5.1.4 給水排水設計應滿足下列規定:
1 沖廁宜采用非傳統水源,水質應符合國家現行标準《城市污水再生利用城市雜用水水質》GB/T 18920的規定,并應有防止誤飲誤用的安全措施;
2 宜優先采用預制的集成式廚房與集成式衛浴,并應預留相應的給水、熱水、排水管道接口。給水系統配水管道接口的型式和設置位置應便于檢修;
3 模塊單元内設置給水分水器時,分水器與用水器具的管道應一對一連接,管道中間不得出現機械式接口,并宜采用裝配式的管線及其配件連接;給水分水器設置位置應有排水措施,并便于檢修;
4 太陽能熱水系統集熱器、儲水罐等的安裝應與其他專業集成設計,做好預留預埋;
5 排水系統設計應根據建築層高、樓闆跨度、衛生部品及管道長度、坡度等因素确定;排水管道宜采用不降闆同層排水技術,同層排水管道敷設在架空層時,宜設置積水排除裝置;
6 應選用耐腐蝕、使用壽命長、降噪性能好、便于安裝及更換、連接可靠、密封性能好的管材、管件以及閥門設備。
5.1.5 供暖、通風、空調及燃氣應符合下列規定:
1 宜采用幹法施工的低溫地闆輻射供暖系統;
2 當模塊單元内供暖系統采用散熱器供暖時,牆闆與散熱器的連接處應采取加強措施;
3 供暖管道固定于梁柱等鋼構件上時,應采用絕熱支架;
4 當采用集成衛生間或采用同層排水架空地闆時,不宜采用地闆輻射供暖系統;
5 供暖、通風、空氣調節及防排煙系統的設備宜結合建築方案整體設計,并預留相關洞口位置。設備基礎和構件應連接牢固,并按設備技術文件的要求預留地腳螺栓孔洞;
6 燃氣熱水器燃燒所産生的煙氣應直接排至室外,并在建築模塊外牆相應位置預留孔洞。
5.1.6 電氣及智能化設計應符合下列規定:
1 當電氣設備易産生高溫發熱部位靠近鋼結構構件時,應采取隔熱、散熱等防護措施;
2 低壓配電系統及智能化系統的主幹線應在公共區域的電氣豎井内設置;功能單元内終端線路較多時,宜采用金屬槽盒敷設,較少時可統一預埋在預制闆内或裝飾牆面内,牆闆内豎向電氣和智能化管線布置應保持安全間距;
3 固定在模塊單元構件上較重的大型燈具、橋架、母線、配電設備等,應根據荷載,采用預留預埋件進行固定;
4 暗裝的電氣及智能化設備的出線口、接線盒等的孔洞均應準确定位。隔牆兩側暗裝電氣設備應錯位設置。開關、電源插座、信息插座及其必要的接線盒、連接管等應結合内裝設計進行預留和預埋,其背後的牆體保溫層應連續布置。
5 電子設備接地宜與防雷接地系統共用接地網,防雷引下線和共用接地裝置應充分利用鋼結構自身作為防雷接地裝置。
6 在完成線路鋪設及安裝工程時,應用絕緣電阻等儀器測試電器器具,合格後方可通電試運行并按照質量要求進行檢查。
5.1.7 設備管線的布置應符合以下要求:
1. 當模塊單元在工廠進行預制時,模塊内的空調及暖通、給排水、電氣設備與管線等宜在工廠内完成預制且應綜合設計、集中設置、減少平面交叉,合理使用空間;
2. 管線宜采用同層布置,盡量利用公共區域的空間布置管線。應減少上下模塊間的管線豎向連接;
3. 豎向管線宜集中布置在供上下層、多系統管線連接的管道井内,并按相關規範要求設計隔斷和保護;
4. 水平管線可以利用上下層模塊間的結構空隙空間進行布置,但須對管線進行合理的布置和采取保護措施,并盡量減少水平管線布置。也可利用建築模塊内地闆或天花闆區域布置管線;若必須穿過鋼梁構件時,其開孔位置、開孔直徑和補強措施應滿足現有規範的要求;
5. 應盡量減少模塊之間的管線的水平連接。當無法避免時應進行柔性連接,以适應模塊單元之間的相對移動;
6. 預裝于模塊外側的管線,應采取相應的防水、防腐、防結露和防撞擊的防護措施。
7. 模塊化房屋設備與管線穿越樓闆和牆體時,應根據需要采取相應的防水、防火、隔聲、密封等措施,防火封堵應滿足國家現行标準《建築設計防火規範》GB 50016的規定。
5.1.8 公共管線、閥門、檢修配件、計量儀表、電表箱、配電箱、弱電箱等,應設置在公共區域,模塊建築典型設備管道示意見圖5.1.8;
圖5.1.8 模塊建築典型設備管道布置示意
5.1.9 配電系統應利用鋼結構進行總等電位連接。防雷接地應與交流工作接地、安全保護接地等共用鋼結構作為自然接地體。此時應按一定布置将基礎預埋件與基礎主筋連系焊接,達不到接地電阻值時應從鋼模塊結構構件另外引出接地極。
5.1.10 水電暖設備以及管線的安裝和測試都應在工廠完成後在現場連接成一個整體,提高質量的同時也減少現場工作量。抗震設防地區模塊化組合房屋結構與管線的連接點應采用牢固、耐震的柔性連接,以避免地震作用下産生破損而引起次生災害。
5.2 防火與消防設計
5.2.1 防火與消防設計應符合國家現行标準《建築設計防火規範》GB 50016的規定,合理确定模塊建築的防火類别與防火等級,并保證鋼結構構件滿足規定的耐火極限要求。
5.2.2 在結構設計文件中,應注明結構的設計耐火等級,構件的設計耐火極限、所需要的防火保護措施及其防火保護材料的性能要求。
5.2.3 防火保護措施及其構造應根據工程實際,考慮結構類型、耐火極限要求、工作環境等,按照安全可靠、經濟合理的原則确定。
5.2.4 連接節點處的防火措施不應低于相鄰構件處所采用的防火措施,以避免火災發生時節點部位的承載力過早降低而先于構件發生破壞。
5.2.5 采用防火塗料進行防火保護時,構件表面應按規定進行除鏽與塗裝,同時根據鋼結構構件的耐火極限等要求,确定防火塗層的形式、性能及厚度。
5.2.6 采用防火闆材進行防火保護時,應根據構件形狀和所處部位進行包覆構造設計。在滿足耐火極限要求的前提下,尚應考慮防火闆安裝的牢固和穩定。
5.2.7 采用柔性氈狀隔熱材料進行防火防護時,應保證所處部位不易受損且不受潮濕的影響,且采用一定的構造措施對氈狀材料進行保護。
5.2.8 對于輕型組合牆體和輕型組合樓闆,應采用耐火闆材進行防火保護,以滿足圍護結構耐火時間和燃燒性能的要求。
5.2.9 室外部件,如不封閉的外廊、不封閉的陽台、室外疏散鋼樓梯等,可不做防火處理。
5.2.10 施工過程中,模塊與模塊之間、模塊與核心筒、模塊内部等部位的接縫處,應用岩棉等不燃材料進行防火處理,接縫處的防火構造應滿足相關規定。
5.2.11 需要設置防火分區的模塊化組合房屋應設置防火牆,并滿足國家現行标準《建築設計防火規範》GB 50016的有關要求。防火牆宜由模塊間的雙層牆體構成,樓闆、隔牆、外牆防火牆做法示意見圖5.2.11。
圖5.2.11 隔層樓闆、隔牆、外牆防火分區做法示意
5.2.12 模塊單元設置防火牆時,其與周邊模塊間的空腔内應設置屏障或擋火物(圖5.2.12),以保證防火牆滿足建築規程防火及擋煙的要求。
圖5.2.12 模塊間的空腔防火隔斷布置示意
5.2.13 當建築管道穿越樓層、防火牆、管道井井壁時,應根據建築物性質、管徑、設置條件及穿越部位防火等級要求設置阻火裝置;模塊間管線的銜接不應減弱牆體或樓闆的耐火性能。
5.2.14 模塊化組合房屋應合理布置用于安全逃生的疏散通道,疏散通道的布置應符合《建築設計防火規範》GB 50016的規定。
5.3 防腐
5.3.1 模塊化組合房屋應根據環境條件、材質、結構形式、使用要求、施工條件和維護管理條件等進行防腐蝕設計,應符合國家現行行業标準《建築鋼結構防腐蝕技術規程》JGJ/T 251的規定。
5.3.2 鋼結構構件應遵循安全可靠、經濟合理的原則,按下列要求進行防腐蝕設計:
1 防腐蝕設計應考慮環保節能的要求;
2 除必須采取防腐蝕措施外,尚應盡量避免加速鋼結構構件腐蝕的不良設計;
3 防腐蝕設計中應考慮鋼結構構件設計使用年限内的檢查、維護和大修。
5.3.3 鋼結構構件應根據環境條件、材質、結構型式、使用要求、施工條件和維護管理條件等因素,因地制宜,從下列方案中綜合選擇防腐蝕方案或其組合:
1 防腐蝕塗料;
2 各種工藝形成的鋅、鋁等金屬保護層;
3 陰極保護措施;
4 使用耐候鋼。
5.3.4 大氣環境對建築鋼結構長期作用下的腐蝕環境類型按照《建築鋼結構防腐蝕技術規程》JGJ/T 251由低到高可劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ共6個等級;大氣環境類型可分為A、B、C、D四種類型。
5.3.5 鋼結構構件防腐蝕設計年限劃分為5年、10 年、15年、25年和30年以上5種情況。
5.3.6 鋼結構構件的防腐蝕設計應符合如下規定:
1 輕型鋼結構構件宜選用不易鏽蝕且便于塗裝和維護的截面及構造形式;
2 腐蝕性等級為Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級時,桁架、柱、主梁等重要受力構件不應采用格構式構件和冷彎薄壁型鋼。杆件截面不應采用由雙角鋼組成的T形截面或由雙槽鋼組成的工形截面。杆件應采用實腹式或閉口截面,閉口截面端部應進行封閉;對封閉截面進行熱鍍浸鋅時,應采取開孔防爆措施;
3 對于處于IV級環境中難以檢查維護位置的主要受力構件,不宜采用壁厚小于3mm的封閉截面構件或壁厚小于5mm的非封閉截面構件,節點闆厚度不宜小于6mm。必要時,構件截面應考慮腐蝕裕量;
4 宜采用易于塗裝和維護的實腹式或閉口構件截面形式,閉口截面應進行封閉;當采用合截面的杆件時,型鋼間的空隙寬度應滿足塗裝施工和維護的要求。
5 采用熱浸鍍鋅等防護措施的連接件及構件,其防腐蝕要求應不低于主體結構,安裝後宜采用與主體結構相同的防腐蝕措施,連接處的縫隙,處于不低于弱侵蝕環境時,應采取封閉措施。
6 不同金屬材料接觸的部位,應采用隔離措施;
7 焊條、螺栓、墊圈、節點闆等連接構件的耐腐蝕性能,不應低于主材材料。螺栓直徑不應小于12mm。墊圈禁止采用彈簧墊圈。螺栓、螺母和墊圈應采用鍍鋅等方法防護,安裝後再采用與主體結構相同的防腐蝕方案;
8 當腐蝕性等級為Ⅵ級時,重要構件宜選用耐候鋼制作;
9 避免出現難于檢查、清理和塗漆之處,以及能積留濕氣和大量灰塵的死角或凹槽。閉口截面構件應沿全長和端部焊接封閉;
10 基礎連接節點采用鋼結構預埋件時,其在地面以下的部分應采用強度等級較低的混凝土包裹(保護層厚度不應小于50mm),并宜使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。當預埋件底面在地面以上時,預埋件底面宜高出地面不小于100mm。
5.3.7 建築結構在塗裝之前必須進行表面預處理。
5.3.8 鋼材在塗裝前的除鏽等級标準應符合《塗裝前鋼材表面鏽蝕等級和除鏽等級》GB/T 8923的規定。除鏽最低等級要求尚應符合表1的規定。
表5.3.8 不同塗料表面除鏽等級的最低等級要求
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項 目
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最低除鏽等級
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富鋅底塗料
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乙烯磷化底塗料
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環氧或乙烯基酯玻璃鱗片底塗料
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Sa2
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氯化橡膠、聚氨酯、環氧、聚氯乙烯螢丹、高氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、醇酸、丙烯酸環氧、丙烯酸聚氨酯等底塗料
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Sa2或St3
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環氧瀝青、聚氨酯瀝青底塗料
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St2
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噴鋁及其合金
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Sa3
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噴鋅及其合金
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5.3.9 防腐蝕設計文件應提出表面預處理的質量要求,并應對表面除鏽等級和表面粗糙度作出明确規定。
5.3.10 鋼結構防腐蝕塗料的配套方案,可根據環境腐蝕條件、防腐蝕設計年限、施工和維修條件等要求設計。
6 制作、運輸、安裝與驗收
6.1 制作
6.1.1 模塊化組合房屋原材料應滿足以下要求:
1 所有原材應具有質量證明書,并應符合設計要求和現行國家有關标準的規定。按照有關規定需要複驗的材料在抽樣複試合格後方可使用;
2 模塊單元框架主要由矩形方鋼管柱和熱軋H型鋼梁組成,其質量标準應分别符合《建築結構用冷彎矩形鋼管》JG/T 178及《熱軋H型鋼和部分T型鋼》GB/T 11263的規定。同一工程相互接長的方鋼管柱截面應一緻;
3 鋼材應按種類、材質、規格等分類堆放,并做好标記,堆放場地應有排水設施;
4 焊接材料應按照國家标準《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205的要求進行檢查和驗收。但采用其他焊接材料替代設計選用的材料時,必須經原設計單位同意;
5 焊條、焊絲等焊接材料應根據材質、種類、規格分别堆放在幹燥的焊材儲藏室。焊條不得有鏽蝕、破損、髒污,焊絲不得有鏽蝕油污,焊條應按焊條産品說明書要求烘幹。
6.1.2 模塊單元組成部件、構件及連接件應在工廠制作,部件、構件尺寸偏差應符合表6.1.2要求。
表6.1.2 模塊單元部件、構件制作尺寸偏差要求 單位:mm
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項目
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允許偏差
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模塊地闆(樓闆)
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外形尺寸偏差
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≥3600
|
0,-5
|
|
<3600
|
0,-4
|
|
對角線
|
≤4
|
|
邊框梁為腹面平面度
|
1/1000,且≤4
|
|
相鄰樓闆高低差
|
2.0±1
|
|
底部六點支撐狀态下,樓闆平面度
|
≤3,且≤1/1000
|
|
自由狀态下,次梁下表面平面度
|
≤3,且≤1/1000
|
|
模塊頂闆(天花闆)
|
外形尺寸偏差
|
≥3600
|
0,-5
|
|
<3600
|
0,-4
|
|
對角線
|
≤4
|
|
邊框梁外腹面平面度
|
≤4,且≤1/1000
|
|
自由狀态下,吊頂闆平面度
|
≤3,且≤1/1000
|
|
吊頂闆差接縫間隙
|
≤1.5
|
|
裝配式吊頂闆接縫直線度
|
≤2
|
|
模塊牆闆
|
長度
|
0,-2
|
|
寬度
|
0,-2
|
|
厚度
|
±1
|
|
對角線
|
≤3
|
|
表面平整度
|
≤1
|
|
門窗
|
門窗框對角線
|
≤3
|
|
門窗框正、側面垂直度
|
≤2
|
|
門窗框水平度
|
≤3
|
|
柱承重單元角柱
|
長度
|
0,-2
|
|
截面尺寸
|
±1
|
|
兩端闆與角柱側面的垂直度
|
≤1.5
|
|
兩端連接闆平行度
|
≤1.5°
|
|
立柱連接孔間距
|
±1
|
6.1.3 模塊單元的組裝宜在工廠進行,考慮到運輸因素,可在工地組裝,組裝場地應達到混凝土地面的硬化要求,模塊單元尺寸偏差應符合表6.1.3要求。
表6.1.3 模塊單元尺寸偏差要求 單位:mm
|
項目
|
允許偏差
|
|
模塊單元(箱體)外形尺寸
|
≥3600
|
0,-5
|
|
<3600
|
0,-4
|
|
端面對角線
|
≤4
|
|
側面對角線
|
≤5
|
|
模塊單元(箱體)垂直度
|
H/1000,且≤3
|
|
模塊單元(箱體)牆體平面度
|
表面平整度
|
≤2
|
|
與樓面垂直度
|
≤3
|
|
接縫間隙
|
≤1.5
|
|
接縫直線度
|
≤2
|
|