符传享 张小敏
中国建筑第二工程局有限公司海南分公司 海南 海口 571135
摘要：装配式钢结构在设计和施工的过程中较为便捷，因此装配式钢结构的建筑方式在建筑行业中应用较为广泛。本文就装配式钢结构建筑设计进行分析，简单阐述装配式钢结构的特点，并对装配式钢结构设计思路进行研究，根据结构特点尝试给出提升建筑质量的设计方案，旨在为相关建筑设计工作人员提供几点参考意见。
关键词：装配式建筑；钢结构；建筑设计
引言：科技水平的提升，使建筑行业设计与施工技术不断更新。装配式钢结构设计能够提升建筑质量的同时，还可以缩短施工工期，为建筑设计带来一定的优势。但在使用装配式钢结构进行建筑设计时，应注意钢结构的稳定性和结构体系，相关设计人员应根据实际情况对工程结构进行优化设计，提升整体建筑的稳定性。
1装配式钢结构概述
钢结构在装配式建筑中具有一定的优势，部分钢结构天然属于装配式建筑，想要通过提升装配式钢结构设计来加强整体建筑的质量，应将钢结构与建筑围护结构以及相关建筑内部管线系统等进行统一设计，提升整体的协调性，从而提高整体建筑的实际使用效果。
装配式钢结构建筑的优势较为明显，首先，相比于混凝土装配式建筑，钢结构的设计安装更加便捷，不需要进行混凝土浇筑，可以直接进行安装和固定，安装简单并且重量较轻，整体建筑质量较高[1]。其次，钢结构在达到相应强度标准时，其梁柱的横截面等相对较小，整体结构占用面积少，有利于增加室内使用面积。最后，钢结构具有一定的延展性和抗震性能，因此其适用范围相对较广。
在使用装配式钢结构进行设计时，仍存在一定缺点，一方面，钢结构想要提升质量，需要对外墙体系进行设计，整体相对复杂，若设计不合理，可能会使建造成本过高，影响工程的成本控制；另一方面，在设计过程中，需要考虑钢结构的防腐性能，处理不好将会影响建筑质量。
2对装配式钢结构建筑设计的分析
2.1设计图纸
在对建筑工程进行设计时，首先应设计建筑图纸，装配式钢结构建筑与传统建筑有一定差别，因此，在设计时应结合装配式钢结构特点来进行规划调整。设计中应考虑施工过程便利性。如在设计装配式钢结构预制构件的大小时，应结合建筑和吊装施工限度来进行设计，避免构件过小，增加吊装次数，影响施工效率，同时避免构件过大，无法正常吊起装配施工。在对建筑图纸进行设计时，应结合建筑对功能的需求以及建筑区域的环境情况进行合理设计。设计单位应对施工区域进行详细调查和测量，包括对地理、地质和水文情况进行详细调查，并结合建筑高度对高空中的风力载荷等进行测量，根据实际的数据来进行合理的设计，确保该装配式钢结构建筑能够符合建筑质量标准。
另外，在建筑图纸设计完毕后，应与施工单位进行共同交流与沟通，了解装配式钢结构建筑施工过程，将设计图纸转化为施工图纸，方便施工人员按照图纸设计进行施工建设。在设计施工图时，应将装配式钢结构建筑内部的实际结构进行优化调整，按照实际施工的数据对建筑设计进行优化，使建筑的整体功能更加完善。
2.2结构体系与板面设计
在对装配式钢结构的结构体系进行设计时，应明确建筑的建筑高度和层数，并结合该高度受到的风力载荷影响，对装配式钢结构进行设计，使其中的钢梁和钢柱等具有一定的强度，能够抵抗外界的环境变化。
在设计时，应尽量避免使用临时支撑结构，临时结构的质量较差，受到损坏时会对整体建筑结构产生不良影响，因此，在实际的管理过程中，应对各方面的影响因素进行考虑，使装配式钢结构的整体设计保持安全稳定的状态[2]。
在建筑设计时，需要对工程中的预埋件进行设计，通过相应的计算，了解装配式钢结构的承载力，并结合不同建筑结构受力标准，合理设计建筑结构体系。由于不同地区的环境情况不同，在对装配式钢结构的整体结构体系进行设计时，应了解该处是否为地震频发区域以及历史中发生的最大规模地震等级，根据地震情况设计抗震结构。钢结构本身具有良好的抗震效果，在设计时，应充分利用钢结构的特点，合理构建装配式钢结构建筑体系，提高建筑的安全性和稳定性。
装配式钢结构建筑中对平面和立面的设计较为重视，通过不同平面设计能够将整体建筑分为不同的空间，实现对建筑内部的设计与规划。由于装配式钢结构建筑在施工安装时，直接吊装整体结构，因此，在对平面和立面进行设计时，应考虑不同面的支撑效果，并合理设计建筑内部的空间，划分出相关管道以及承重结构的位置，使建筑内部空间得到有效规划。
2.3建筑节点设计
装配式钢结构建筑中节点的设计关系到建筑的安全性和装配式结构的稳定性。一般情况下，钢结构的装配式建筑中使用螺栓来对节点进行连接。使用螺栓来连接钢结构预制构件时，不仅使整体施工安装简便，有利于提升安装速度，还能通过螺栓的强度和种类等对装配式钢结构的连接效果进行控制，使整体连接质量符合标准要求。
在对钢结构预制构件的节点进行连接时，还可以使用焊接的方式进行连接，但在焊接后形成的焊缝容易受到腐蚀等影响，不利于保持建筑结构的安全性。因此，为提升整体装配式钢结构节点连接效果，应使用螺栓来进行连接。根据螺栓的特点，设计相应的连接方案，使整体建筑满足刚性连接标准需求。
2.4防火、防水、防雷等设计
防火设计对于装配式钢结构建筑来说有着重要的影响，为保障建筑的安全性，应加强对消防设计的重视。在对建筑进行防火设计时，首先应考虑建筑的实际用途，公共建筑、工厂建筑以及居民楼等建筑的结构不同，对于防火的需求也有一定差异，因此，应根据实际的装配式钢结构建筑具体情况进行防火设计。其次，选择防火材料进行设计。如使用岩棉夹心钢板或者具有防火涂层的钢板来作为装配式建筑的材料。最后，设计紧急逃生通道，在该通道的设计中，应结合钢结构预制构件的特点，设计安全且具有防火性能的通道，保障人们的安全。
防水设计指的是装配式钢结构建筑的屋面防水设计，通过设计防水层，避免外界雨水的渗透，保持室内的良好环境。在设计时，应严格遵守建筑防水设计的相关规定。在设计屋面时，可以尝试对钢结构预制构件的结构进行调整，使其具有一定的坡度，通过合理设计，增强屋面的排水效果，从而避免屋顶积水渗透的情况。另外，在对连接点和连接缝进行设计时，应设计相关结构或者更好的连接方式，使连接效果具有较强的密闭性，从而提升整体装配式钢结构建筑的防水效果。
高层建筑在雷雨天气具有一定危险性，钢结构的材料具有一定导电性，因此在设计的过程中，应加强对建筑防雷的设计。在建设过程中应结合建筑区域的气象变化情况来进行合理设计，如使用具有绝缘性能的钢材，或者根据建筑结构制定相应的避雷针，提高雷电天气下建筑的安全性。
结论：综上所述，在对装配式钢结构建筑进行设计时，应注意建筑的整体结构以及相应的连接方式，同时加强对防火、防火、防雷电等方面的设计，提升整体建设的效果，使装配式钢结构的优势得以完全展示出来。
参考文献：
[1]张瑞平.预制装配式钢结构建筑设计的相关问题研究[J].中国建筑金属结构,2020,No.467(11):66-67.
[2]吴水根,王玲玲,韩晓丹.BIM技术在多层装配式钢结构住宅建筑设计与施工中的应用[J].建筑施工,2019,41(04):159-161.