装配式集装箱房屋结构设计

通过对常见集成房屋结构形式的对比，装配式集装箱房屋采用轻钢框架结构体系，轻钢框架结构体系具有质量轻，结构稳定的特点。同时，针对集成房屋装配式建造的要求，对结构体系进行优化设计，采用钢结构模块化设计，实现轻钢框架结构的工厂化生产，现场拼装施工。
　　1、轻钢框架结构
　　由上述集成房屋结构形式对比，综合分析受力特点、施工速度和墙板拼装等因素，装配式集成房屋采用轻钢框架结构形式。
　　轻钢框架结构是由一系列的梁和柱相互连接而组成的一种结构体系。无论房屋的纵向还是横向均应布置框架结构体系，该体系不但承受竖向荷载还抵抗水平外力。框架梁有I型、H型和箱型梁等种类，框架柱有H型、空心圆钢管或方钢管柱、方钢管混凝土柱等种类。框架结构刚度均匀，延性较大，自振周期较长，能较好，地震区的钢结构应该采用刚接的框架结构，地震较大时候，为了   结构的延性应该采用半刚性连接的框架结构，外围框架还是采用刚接框架ys}。该体系在建筑体系中技术成熟，使用多，一般应用于6层及以下的低层、多层建筑和设防烈度相对较低的地区，   1~3层住宅也多采用此形式。
　　轻钢结构框架体系的优点包括：1)梁柱截面小而跨度大，平面布置灵活，可组成较大开间；2)自重轻，延性好，刚度均匀，能良好；3)设计简单，受力和传力体系明确：4)杆件形状规则，制造和安装都很简单，施工。
　　装配式集装箱预制舱轻钢框架结构体系由框架梁、柱共同作用抵抗竖向荷载和水平荷载。由于其侧向刚度小，抗侧力有限，当结构层高较人时，需设置侧向支撑形成支撑框架结构。侧向支撑可结合楼梯间布置，对结构水平位移的控制。轻钢结构的框架节点一般做成刚性连接。但是由于集成房屋一般层高较低，抗侧刚度对结构影响不大。主、次粱连接一般采用铰接，使用高强螺栓连接。轻钢住宅自重轻，自振周期较长，对地震作用不敏感。
　　2、钢结构模块化设计
　　装配式集成房屋需要尽可能的实现工厂化生产，高度的装配式化施工，同时也为了减少构件加工过程中和施工过程中产生的误差积累，在此对装配式集成房屋轻钢框架结构采用钢结构模块化设计。
　　为了能够满足钢框架结构的模块化拆分的需要，在装配式集成房屋的钢框架结构中，柱采用方钢柱：结构的中间部分的梁构件采用槽钢组合梁，结构的边梁采用H型钢。结构拆分为钢结构模块后，位于建筑中间部位的钢结构模块的柱为方钢柱，梁为槽钢；位于建筑的外侧钢结构模块，柱为方钢柱，外边梁为H型钢，内侧梁为槽钢。
　　钢结构基本模块的划分形成，需根据整个工程的实际需求以及模块的功能、几何尺寸和承载能力等方面的情况进行综合考虑，其过程往往需要反复调整完成。
　　装配式集装箱撬装房采用角柱支撑模块，模块构造形式为在方钢管角柱间布置梁高较高的纵向边梁，建筑的竖向荷载全部用模块的4根角柱承担，这与带有轻钢承重墙的墙体承重模块形成明显对比。跨度(模块的长度)为5m~8m。模块的宽度一般为3.0~3.5m，以方便运输至现场。
　　角部支撑模块的主要优越性在于可以对模块单元一个或多个面进行   开放，当模块并排安装在一起时可以创建大的开放式空间。刚性框架不需要设置墙体内部支撑，可以进行全玻璃幕墙设计。
　　集装箱活动房钢结构基本模块的外骨架通常设计成长方体，其尺寸往往与整个结构的模块划分相一致。一般情况下，由于该结构为框架结构形式，内部只存在少量的钢柱，模块组合后的空间较大，内部空间布置灵活，能够满足一般的房间功能要求。
　　如果其中有些房间的尺寸要求空间较大，需要划分出相应尺寸的模块，若不适合划分模块，部分房间结构可以在相邻模块上留出接口，将加工好的梁、柱构件进行现场安装，以适应房间功能需要。
　　3、钢结构模块连接
　　钢结构单元之间采用螺栓连接和钢板螺栓连接的方式进行连接，该种连接方式构件加工程序简单，施工易操作，连接方式简单而且避免了焊接，方便了模块化建筑的现场安装过程。单元之间可以形成刚性连接，结构的抗侧刚度，可以   结构的性。
　　钢板螺栓连接的连接位置一般为模块间相邻的柱间和单元角部汇集处。其连接方式即在工厂中对模块单元的角部梁柱部位进行预留打孔，待模块运输至施工现场进行吊装并与相邻模块对齐后使用预制准备好的钢盖板与螺栓对其进行连接，使相邻模块连接成为一个整体。
　　集装箱方舱钢结构模块单元连接为一个整体后，在建筑内部形成三种节点组合形式，部模块连接节点，边部模块连接节点，内部模块连接节点。