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模块化结构在高层建筑中的应用 R Mark Lawson SCI Professor of Construction Systems, University of Surrey, UK* Ray G Ogden Professor of Architectural Technology, Oxford Brookes University, UK Rory Bergin Head of Sustainability , HTA Architects, UK *University of Surrey, Faculty of Engineering and Physical Sciences, Guildford, GU2 7XH (m.lawson@surrey.ac.uk) 摘要： 由于建造速度和经济性，模块化结构为欧洲多层住宅建筑所广泛使用。模块化结构技术的引入，显示其可应用于的建筑形式和高度。12、17和25层高案例研究表明模块化建筑设计和施工比较适合于这些高大的建筑物。 案例研究还表明，模块化的系统结构作用如何影响大楼的建筑设计理念。钢或混凝土框架的组合模块增加了结构设计机会的范围，特别是混合使用商业和住宅楼宇。在这些案例研究的基础上，可持续发展和模块化建设的经济利益显而易见。 关键词：模块化；钢；住宅；高层；施工；经济 引言 模块化施工，包括预制房间大小、体积，通常完全在现场制造和安装作为沉重结构”，其主要优点是： 多个重复生产规模的经济 现场安装速度 3、改进制造质量精度潜在的、模块化的建筑物也会拆除和再利用，从而有效地维护了它们的资产价值。目前的模块化结构的应用范围是在蜂窝式的建筑，如宾馆、学生宿舍、军事住宿、社会住房，在这里模块尺寸兼容于制造业和交通运输的要求。在目前的模块化结构，所有类型的申请正在进行审查，最近的钢结构协会出版物（Lawson, 2007），一篇论文（Lawson, Ogden et al）描述了模块、面板和钢框架的混合使用，以创造更加适应建筑形式。 在钢结构中有两个通用的模块化形式，这会影响它们的应用范围和建筑的设计形式： 承重模块通过模块的侧壁转移负载（见图1） 受支持的角模块负载转移通过到角柱边梁 在模块化系统的第一类，墙壁的压缩抗力（一般包裹轻钢结构C在300至600毫米间距的部分）是控制因素设计。双层结构的模块化的墙壁和地板/天花板组合增强了建筑系统中的隔音和阻燃性。 在第二种类型的模块化系统中，角柱抗压试控制因素，因为这个原因，方形空心型材（SHS）的经常使用，是由于它们的高屈曲抗力。 水平抵抗力，例如风荷载和强力的意外作用，成为高层建筑越来越重要的因素。运用以确保模块化组件足够稳定性的策略，作为建筑物高度的功能是： 隔膜板或支撑在墙壁内的模板—适合4—6层楼 位于电梯和楼梯区域或在山墙底部的热轧钢板独立支撑结构—适合6—10层楼 钢筋混凝土或钢核心—适合更高的建筑 模板是绑在一起的，它们一起行动，转移结构风荷载，并提供替代荷载路径中一个事件模块被严重破坏。对于更高的建筑，问题的抗压性和整体稳定性要求深入了解轻型钢结构C在承重墙部分的行为和模块之间相互连接的强劲表现。 模块化结构在高层住宅楼 模块的空间安排 设计采用模块化结构并不是阻碍创造力。模块化的房间或双房间或房间和走廊模块可用于创建各种类型的公寓。这些类型可以放在一起做一些有趣的和多样的建筑形式。高层建筑的性质是这样的：模块集中围绕一个核心或稳定系统。选择的模块化系统具体特点是在早期的设计团队了解详细设计，使符合该特定系统的限制。 典型的模块是3.3米（11英尺）至3.6米（14英尺）宽（内部尺寸）和6米（20英尺）到9米（30英尺）长。一个模块式25到35平方米（270刀75平方英尺）的建筑面积，并常用于单人住宿。2模块一般适合二人公寓（有一个卧室）和三个或四个模块适合全家大小公寓（一生的家园，2010）。在所有的情况下，厨房和浴室是安排靠近走廊或其他可利用空间，这样可以进行服务连接和维修相对容易。 模块有承重墙，通过建设侧墙的模块应该垂直对齐，尽管高达2.5米宽的开口可以创建侧墙，但这取决于负载。对于角柱模块，墙壁都是非承重但角柱必须调整和整个建筑物的高度连接。此外中间的位子可能需要长期的模块，使柱子间的边梁跨度不是太深。 高层建筑设计中的模块化结构受结构、火灾和服务要求的深深影响。从建筑布局的角度看，两个通用的平面图可被视为空间关系的模块围绕一个稳定的混凝土核心： 一组模块，这是从核心或从大堂旁边的核心，如图2所示。 一个模块走廊的安排，该模块可以从从走廊两边的核心，如图3所示。 除了外部的阳台系统，可用于创建一个层的外部特征提供私人空间和建筑的兴趣。阳台可以附加在角柱的模