3.5.13  内隔墙、分户墙应符合下列功能要求：

1 隔墙应有良好的隔声、防火、气密和保温性能，要有足够的抵抗室内冲击荷载的强度，且有足够刚度确保装修、设备、管线的正常工作。

2 客厅、卧室、厨房、卫生间的隔墙应满足吊挂要求，厨房、卫生间的隔墙应满足防水要求或者应有防水措施。

3 隔墙与隔墙、外墙、地板、天花板、模块单元钢骨架应有可靠的、可以保证隔墙与其他结构不分离、脱落的连接。

4 分户墙宜采用双层隔墙，隔墙之间应留有10mm隔空间隙，隔墙中应布置保温和防潮防水层。

5 隔墙宜采用轻钢龙骨非金属面板隔墙或夹芯板隔墙，并按相应的隔声、保温和防火标准进行设计。

6 内墙与钢结构模块单元的骨架之间应设置变形空间，用轻质防火材料填充，内隔墙上需要设置电器开关或插座时，必须做好隔音处理；隔墙两侧均需要设置电器开关或插座时，两者应错位设置。

3.6 屋面

3.6.1  根据建筑的使用环境和建筑效果需要，屋面可采用平屋面或坡屋面的形式。采用坡屋面时，应设置桁架及跨越侧墙之间的檩条支撑屋面板，并满足以下规定：

1 桁架由用螺栓连接的C型钢组成，布置间隔不宜大于600mm，并应直接与挂瓦条连接；

2 檩条通常采用独立的C型钢或Z型钢，檩条上方布置钢衬板或盖板用来支撑盖瓦压条等其他部件。

3.6.2  屋面应设置防水措施，应根据建筑的重要程度及使用功能，结合工程特点及地区自然条件等按不同等级进行设防。

3.6.3  屋面构造尚应符合下列要求：

1 屋面系统及材料应满足防火规范相应要求；

2屋面保温材料可采用保温材料沿坡屋面斜铺或在顶层吊顶上方平铺的方式布置。宜在屋面吊顶内设置空气隔层，以增强屋面的保温性能。当采用保温材料在顶层吊顶上方平铺的方式时，在顶层墙体顶端和墙体与屋面系统连接处，应确保保温材料、隔气层和防潮层的连续性、密闭性和整体性；

3 对于居住使用的屋顶空间，保温材料宜设置在屋面构件的外层，覆盖材料和板条用螺丝穿过保温层固定于屋面构件，形成保温屋顶；

4 地震设防区或有强风地区的金属屋面应进行抗风揭验算，采取固定加强措施；

5 采用架空隔热层的屋面，架空隔热层的高度应按照屋面的宽度或坡度的大小变化确定，架空层不得堵塞；当屋面宽度大于10m时，应设置通风屋脊；屋面基层上宜有适当厚度的保温隔热层；

6 严寒及寒冷地区的坡屋面，檐口部位应采取防止冰雪融化下坠和冰坝形成等措施；

7 天沟、天窗、檐沟、檐口、水落管、泛水、变形缝和伸出屋面管道等处应采取与工程特点相适应的防水加强构造措施，并应符合有关规范的规定。

3.7 门窗

3.7.1  门框、窗框与墙体结构连接应可靠、牢固、耐久性好，并符合高效的工厂标准化施工的特点。

3.7.2  门窗安装时应避免跨越相邻的模块。如必须设置跨越模块的门窗，该门窗须在现场安装。安装须可靠、方便，且不得破坏已经安装完成设备和管线。

3.7.3  外墙应协调门（窗）宽度与外墙框架的结构空间关系，并设置洞口加强型钢，设计合理的泛水构造。

3.8 建筑构造

3.8.1  模块单元的结构骨架、墙体、楼板和天花板之间应可靠连接，保证其整体性，并符合现行规范对于保温、隔热、防水、防火和隔声方面的要求。

3.8.2  在钢构件可能形成声桥的部位，应采用隔声材料或重质材料填充或包覆，使相邻空间隔声指标达到设计标准的要求。外墙与楼板端面间的缝隙应以隔声材料填塞。当门窗固定在钢构件上时，连接件应具有弹性且应在连接处设置软填料填缝。

3.8.3  模块化组合房屋应进行隔振设计。对可能由冲击导致传声、传振的部位，如门、楼梯、厨房操作台等，应采取隔声、隔振的构造措施；对可能由设备运转导致传声、传振的部位，如空调外机、电梯、风机、水泵及外延管道等，应分别采取隔声、吸声、消声和隔振的构造措施，其中隔振材料与元件应根据震动的固有频率选用。

3.8.4  应对模块安装就位后最外侧模块之间的缝隙进行有效封堵，阻止外部冷空气、雨水及其他异物进入到模块之间的空腔中，以防其最终渗入到模块内。封堵构造应采用柔性材料完成，以适应模块之间可能产生的相对位移。

3.8.5  模块单元间隔声构造可根据使用功能采用不同的方案，构造示意见图3.8.5。

4 结构设计

4.1 一般规定

4.1.1  模块化组合房屋的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的规定。结构设计使用年限为50年或25年时，其相应的结构重要性系数分别不应小于1.0或0.95。

4.1.2  结构设计应按承载力极限状态（USL）和正常使用极限状态（SLS）进行。结构的计算与构造应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017 、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018、《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。

4.1.3  设计文件应明确提出防火和防腐蚀的技术要求与防护措施。

4.1.4  模块梁、柱部位不应有缺损，连接件应完整并连接可靠。所有进场模块应有质量证明书或检修合格证明书。

4.1.5  模块中薄壁钢材的性能要求和强度设计值应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018 的规定；非模块构件钢材的性能要求和强度设计值及普通螺栓、高强度螺栓、栓钉与焊条等连接材料的性能要求和强度设计值，均应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017 的规定。

4.1.6  结构设计应符合模块单元生产线制作和现场吊装的要求；并充分考虑模块总装厂材料供货、库存，达到零库存的目标。

4.1.7  模块单元的尺寸应满足运输、场地条件的限制，以及标准组件的有效使用要求。

4.1.8  荷载计算应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 的规定。当设计使用年限为25年时，其风荷载和雪荷载标准值可按50年重现期的取值乘以0.9计算。

4.1.9  荷载应符合以下要求：

1 荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用；地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定。

2 在结构设计过程中，当考虑温度变化影响时，温度变化范围可根据地点、环境、结构类型及使用功能等实际情况确定。

3 对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。

4.1.10  模块单元制作、吊装、连接时，作用在模块单元天花板上的施工荷载应按实际考虑，不宜小于1.05kN/m2。楼面二次装修荷载应按实际考虑，不宜小于0.8kN/m2。

4.2 模块单元的设计

4.2.1  模块单元的受力构件的钢材应根据结构及其构件的重要性、荷载特征、应力状态、连接构造、环境温度、钢材厚度以及构件所在的部位，选择其牌号和材质。

4.2.2  根据建筑层数、高度以及结构体系，可采用墙承重模块单元和柱承重模块单元等。

4.2.3  楼板和墙体中可使用厚度为1.5到6mm的Ｃ型钢，按单个或者成对布置，墙体中可按间距600mm布置，楼板中可按400mm布置。

4.2.4  墙承重模块单元中的荷载可通过上部模块的墙体直接传至其下部墙体，如果不能直接传力，应在墙体对应位置的楼板空间内设置梯形桁架以实现竖向荷载的传递。

4.2.5  承重墙可采用高70至100mm，厚1.5至6.0mm的卷边C型钢按400 或600mm 间距沿墙竖直布置。荷载较大时，可按600mm的间距成对布置。

4.2.6  承重墙中的C型钢构件的抗压强度应考虑沿高度方向的初始缺陷，且应考虑C型钢的弯曲和压缩组合作用。C型钢构件的结构性能可用于确定模块中承重墙的载荷能力。

4.2.7  承重墙中的C型钢的设计应考虑上部模块的安装误差引起的附加弯矩，最小偏心距可取12 mm，来确定C型钢在轴向荷载作用下的弯矩。

4.2.8  柱承重模块单元在楼板和天花板层采用跨越角柱的纵向边梁。边梁可采用热轧平行翼缘槽钢或者冷弯型钢截面。亦可根据模块类型制成特定的截面形状。

4.2.9  模块边梁在所支承地板自重下的跨中挠度应小于5毫米。模块边梁跨度与截面高度的比值宜在18到24的范围内。

4.2.10  对于长度大于7.5米的柱承重模块单元，应采用较高的边梁或者加设中柱以减小梁的跨度和尺寸。模块的侧面可填充轻钢墙体，或设计为开敞式以创造更大的空间。

4.2.11  角柱一般可采用角钢或者其他开口截面，或者方钢管。对于一个部分开敞式模块，角钢受压相对不稳定，不宜用于3层以上的建筑。而方钢管角柱能提供较高的稳定性，可用于全开敞式模块。

4.2.12  角柱的有效长度应取模块地板和天花板之间的净距。

4.2.13  角柱设计应考虑的影响因素包括：由相邻墙壁提供的侧向约束、来自上部模块的荷载偏心以及上下模块之间的连接。

4.2.14  角柱的柱端弯矩，可按安装和制造的偏心误差限值12 mm来计算，再加上由每层的边梁传递的荷载引起的力矩，这个力矩可能会在两个方向上发生作用，因此在设计角柱时必须考虑双轴的力矩。

图4.2.14  角柱的柱段弯矩

4.2.15  柱承重模块单元的边梁和角柱间的连接可采用焊接或螺栓连接。

4.2.16  模块单元内部钢骨架的梁柱节点应按相关标准进行加强，防止节点失效，并保证模块内梁、柱或柱脚的刚性连接在受力过程中交角不变。

4.2.17  K形支撑、X支撑、蒙皮效应以及刚性框架效应可以提供竖向平面稳定性。

4.2.18  X形支撑应设计为仅受拉，门窗附近等有空间限制的地方宜采用K形支撑，一般为C型钢并作为墙体的一部分，设计为同时抵抗拉力和压力。K形支撑可抵抗的水平剪力相对较小，因此在中高层建筑（6-8层）建筑中宜采用X形支撑。

4.2.19  模块墙板可采用水泥刨花板（CPB），防水胶合板（WPB），定向刨花板（OSB）和防水石膏板等，并应与墙体构件有效连接以提供侧向稳定性。为了有效抗剪，螺钉应按不小于300mm的间距布置在板中。

4.2.20  模块地板可采用压型钢板组合楼板、复合板或轻钢龙骨楼板；若地板采用压型钢板组合楼板，压型钢板与钢骨架应有可靠的结构连接提供楼板平面内刚度；若地板采用复合板或轻钢龙骨楼板，应增加次梁数量，或设置楼板内水平支撑提供平面内刚度。

4.2.21  轻钢龙骨楼板可采用150至200mm深、1.2至1.5mm厚的C型钢，按400mm间距布置。应通过上翼缘与板的连接来防止侧向屈曲。

4.2.22  模块楼板中C型钢的有效抗弯性能也受到局部屈曲的影响。应满足作用在地板托梁上的弯矩是C型钢沿其主轴方向的弹性弯曲强度。

4.2.23  模块顶板为非承重板，当有其他使用荷载作用时应进行验算补强；当作为承重屋面使用时应于其上另行布置有檩轻型屋盖。

4.2.24  模块单元壁板应避免有过大的开孔，所有开孔部位均应补强加固。补强构件应采用小截面钢管或型材，少占用室内空间。当壁板有较大开孔时，其开孔部位承载的底梁宜按实际有效截面进行强度和挠度的验算。

4.2.25  模块单元在现场吊装阶段应通过强度和刚度验算，提升部位应依据具体情况进行补强。

4.2.26  模块单元可从它们的角部进行提升，此时可考虑使用横梁和独立框架协助吊装。

4.3 模块间的连接设计与节点构造

4.3.1  连接可分为三种：模块单元内部构件间连接、相邻的模块单元间结构连接、模块单元与外部支承结构连接。

4.3.2  模块单元间的连接可分为竖直方向上相邻模块间的连接和水平方向上相邻模块间的连接。模块单元间的连接是钢结构模块建筑的关键部分，应做到强度高、可靠性好、便于施工安装和检测。

4.3.3  连接节点应合理构造，传力可靠并方便施工；同时，节点构造应具有必要的延性，并避免产生应力集中和过大的焊接约束应力，并应按节点连接强于构件的原则设计。节点与连接的计算和构造应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017及《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。

4.3.4  模块单元间的连接宜采用角件相互连接的构造，其节点连接应保证有可靠的抗剪、抗压与抗拔承载力；框架与模块间的水平连接宜采用连接件与模块角件连接的构造，其节点连接应为仅考虑水平力传递的构造。

4.3.5  重要构件或节点连接的熔透焊缝不应低于二级质量等级要求；角焊缝质量应符合外观检查二级焊缝的要求。

4.3.6  模块单元的现场连接构造应有施拧施焊的作业空间与便于调整的安装定位措施。

4.3.7  结构构件和节点应做到强节点、强连接和防止脆性破坏。应加强模块整体框架和支撑体系的整体性，增加相邻模块梁间、柱间的连接，防止结构失稳和倾覆。

4.3.8  梁柱、支撑等构件的拼接接头，应与构件等强度设计构造，并进行极限承载力验算。

4.3.9  模块单元间的连接按不同连接做法可分为盖板螺栓连接、平板扦销连接、模块预应力连接等三类节点构造。

4.3.10  梁、柱、支撑的主要节点构造和位置，应与建筑设计相协调。在不影响建筑设计的情况下，可在地板梁顶面或天花板梁的底面梁端处加腋。

4.3.11  模块单元间的连接应充分考虑到：

1 模块建筑结构、水暖电、管道线路、保温层、内外装修的完成度，并确保现场连接为焊接、螺栓连接、铆接施工提供足够的施工空间、安全保护。

2 连接完成后的结构节点的封闭、保护、检修、更换等操作空间。

4.3.12  若模块单元角柱为角钢或者其他开口截面，可通过连接板和单个螺栓在模块顶部和底部进行竖直连接，同时水平连接可采用盖板螺栓连接。若模块中的角柱为方钢管，可通过方钢管中最小直径50mm的检查孔，将螺栓插入端板进行模块间的连接。

4.3.13  走廊和模块单元的连接可采用图4.3.13所示的形式。

图4.3.13  走廊与模块单元连接

4.3.14  柱承重模块单元一般应在其四个角部进行水平和竖直连接。

4.4 结构体系与结构计算

4.4.1  模块化组合房屋可采用叠箱体系、叠箱-框架（底层框架、核心筒、剪力墙等）混合结构体系以及嵌入式模块化结构体系，如下图4.4.1。模块组合布置应形成稳定的几何不变体系。

（a）叠箱结构体系    （b）叠箱-框架混合结构体系      （c）叠箱-底层框架混合结构体系

（d）模块和核心筒混合结构体系

（e）模块和剪力墙混合结构体系

（f）嵌入式模块化结构体系

图4.4.1  模块化组合房屋结构体系

4.4.2  为保证在使用、运输和安装过程中的强度与刚度，应选用合理的结构体系；结构连接和节点构造应便于安装。

4.4.3  结构布置宜规则，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化。结构各层的抗侧力刚度中心与水平作用合力中心接近、重合，以减少侧向力对结构产生的附加扭矩。按抗震设计的不规则的结构应采取必要的加强措施。

4.4.4  抗震设防的结构竖向布置应遵循以下原则：

1 宜采用规则的竖向立面布置形式；

2 竖向布置应使其质量均匀分布，刚度逐渐变化，应避免刚度突变。除外安装时阳台模块外，应避免外挑构造。若必须进行模块外挑时，宜在长边方向上外挑，且外挑距离不应大于模块长边总长的1/4。外挑构造的所有出挑的模块应在出挑基础首层边柱位置设置中柱以及必要的支撑，以连接相邻模块，并形成整体结构体系；未出挑模块的一端的角柱应与下部模块的角柱对应，形成连续的竖向的角柱支撑系统；

3 上下楼层的质量比不宜大于1.5；

4 中高层轻型模块化钢结构组合房屋应避免错层布置。

4.4.5  剪力墙或核心筒结构布置应符合下列要求：

1 剪力墙应在钢结构模块建筑上沿外墙、隔墙、分户墙均匀布置，并应尽量与建筑平面的主轴线对称；

2 剪力墙宜在楼梯间、电梯间、管道井及平面形状突变，或荷载较大的位置布置；

3 纵横方向上的剪力墙应考虑组合作用，形成平面上力学性能良好的形状，如L型、T型、I型、C型，口字型。考虑组合作用的剪力墙间的连接应根据设计值进行设计；

4 剪力墙的长度不宜过大，各个墙段的长度与高度之比不宜大于0.33，且长度不宜大于8.0米；

5 剪力墙应贯穿建筑物的全高，刚度可以逐渐减弱，但应避免刚度突变，开洞时宜上下对齐；

6 核心筒的高宽比不宜大于12；

4.4.6  支撑布置应与建筑门窗布置相协调，且支撑外边缘尺寸不应超过梁外边缘。

4.4.7  当楼层大于4层时，应根据实际设计加入局部侧向支撑。

4.4.8  可通过合并多个模块单元来实现建筑内部大空间的设计。

4.4.9  模块墙壁有开孔并引起整体刚度有较大削弱时，宜采用有孔模块与无孔模块错列对称布置等措施。模块采用悬挑布置时，悬挑长度不应过大，且悬挑部分不应有开孔。

4.4.10  结构计算所用的力学模型应正确反映结构连接、结构构件的特性和性能参数，包括强度、刚度、稳定性、延性、耗能性能、周期荷载作用下性能变化等。

4.4.11  按承载力极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的基本组合，必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时，应考虑荷载效应的标准组合。

4.4.12  计算结构和构件的强度、稳定性以及连接强度时，应采用荷载设计值，并应采用承载力极限状态进行设计。计算疲劳时，应采用荷载标准值。

4.4.13  多层模块化结构层间最大水平位移与层高之比，在风荷载作用下不宜超过1/400；在多遇地震作用下不应超过1/300。

4.4.14  当采用压型钢板组合楼板时，且组合楼板与模块单元钢骨架间有可靠连接的，楼板可按刚性平面进行计算，但在模块边缘交接处楼板不连续；采用轻质楼板的模块建筑，其楼板计算结构为地板主梁和次梁，以及下层模块的天花板主梁和次梁组成的空间钢架结构。

4.4.15  当布置不规则或局部刚度有较大削弱时，宜按空间模型进行结构计算，此时屋盖或楼盖的连接构造应符合平面刚性铺板的要求。

4.4.16  开敞式模块宜用于3层及其以下的建筑，除非有其他的抗侧体系。

4.4.17  开敞式模块中连接节点的力矩取决于承担水平力的模块个数n以及模块的高度h。承受水平荷载时的结构效应如图4.4.17所示。

（a）模块端部刚性框架的风荷载作用             （b）节点处的力矩平衡

图4.4.17  承受水平荷载时的结构效应

4.4.18  对于一个垂直放置的模块组合，由于定位和加工而在每一层引起的误差最大累积值可取，其中n表示所在层数。

4.4.19  单柱的水平误差容许值应为柱高/200，当考虑多层的平均值时，平均≤柱高/300。当水平方向有m个柱组合，整个结构水平误差容许值为单柱的值乘以一个系数： 0.5。

4.4.20  由于定位和加工中的水平误差引起的荷载偏心作用应和风荷载同时考虑。其作用效应如图4.4.20所示：

（a）由于四边形模块的偏心加载，        b) 角部支承模块的稳定体系中

在端墙处引起的剪力                    偏心荷载的传递

图4.4.20  水平误差引起的偏心作用

4.4.21  偏心距可以转换为施加于每个楼层的名义水平力，名义水平力至少应取作用于每个模块的垂直载荷的1％，并用作评估结构的整体稳定性的最小水平载荷。

4.4.22  模块化组合房屋应按现行国家规范《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定确定地震烈度与地震分组。结构整体分析应进行无地震作用组合和有地震作用组合两种计算。其组合系数、分项系数、调整系数等应符合《建筑抗震设计规范》GB 50011等现行规范的相关规定要求。

4.4.23  抗震设计应遵循加强空间整体性、强节点区域、强锚固、防止脆性破坏、模块间相对运动耗能等抗震概念设计的基本原则和可靠性设计原则。宜优选耗能抗震与刚度抗震方案进行抗震设计。

4.4.24  构件截面的抗震验算，应采用下列设计表达式：

SE≤R／γRE

式中：SE——考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用效应组合的设计值；

R——结构构件承载力设计值；

γRE——承载力抗震调整系数，钢结构构件强度计算时取0.75，钢结构构件稳定性计算时取0.80，混凝土核心筒剪力墙、斜截面承载力计算时取0.85。

4.4.25  在进行抗震计算时，可按底部剪力法计算层间剪力，并以此剪力验算模块结构的连接和层间位移。

4.4.26  振型分解反应谱法和时程分析法采用的动参数应按《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定选取。

4.4.27  在进行多遇地震作用下的抗震计算时，阻尼比可取0.04。

4.4.28  在罕遇地震作用下，结构分析不计入风荷载效应。但应在罕遇地震作用后，用新的力学模型验算风荷载影响，以防止次生灾害的产生。

4.4.29  在罕遇地震作用下，钢结构弹塑性侧向位移应满足结构层间位移角要求：

对于12米以下的纯钢骨架模块建筑（无支撑），不应大于1/40；纯钢骨架模块建筑，有钢制支撑、钢桁架剪力墙、钢桁架核心筒、钢板剪力墙，不应大于1/50；对于混凝土核心筒的钢结构模块建筑，不应大于1/100。

4.4.30  应重视非结构构件和设备的抗震措施，并考虑围护结构对结构抗震的不利影响，避免不合理的设置导致主体结构的危害。

4.5 抗倾覆设计与构造

4.5.1  高层模块化组合房屋应合理布局，以选用风压较小的平面布置形状，并考虑附近建筑、地貌对该建筑的风压影响，避免在设计风速范围内出现横向风振。当风荷载为建筑结构设计的主要控制因素时，宜进行数值风场模拟，并考虑横向风振作用。

4.5.2  高层模块化组合房屋稳定性要求：结构应根据二阶效应系数数值来确定采用一阶或二阶弹性分析，并应符合《钢结构设计规范》GB50017的相关规定。采用混凝土核心筒作为抗侧力构造时，其稳定性可参照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的相关规定计算。

4.5.3  在结构的某一层和直接相邻的上层，建筑物有倒塌风险的部分不应超过该层面积的15％或70平方米（以较少者为准）。

4.5.4  如果假想地移除一个竖向承重构件将使得有倒塌风险的面积超过上述的规定值，那么竖向承重构件应设计为关键构件。模块化单元荷载传导路径应通过下部模块的墙或者刚性角件往下传递。设计时应考虑到这条荷载传导路径被取消的可能性（图4.5.4），墙体应该按以下方法设计：

1 以深梁或膜片的形式水平跨越损坏区域；

4.5.5  当采用砌体围护结构时，应采取特殊措施以确保砌体围护结构不发生连续倒塌。

4.5.6  结构在偶然或极端荷载作用下的损坏对于稳定性的影响应可控。

4.6 地基基础

4.6.1  地基基础设计应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 的规定。