探讨装配式钢结构建筑的设计

探讨装配式钢结构建筑的设计

发表时间：2019-08-26T13:44:58.943Z 来源：《城镇建设》2019年11期作者：唐蒋利

[导读] 国家相关政策相继出台，装配式建筑行业整体呈现出蓬勃发展的态势。

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摘要：近年来，国家相关政策相继出台，装配式建筑行业整体呈现出蓬勃发展的态势。行业的春天已经来临。但预制钢结构体系作为预制建筑的主流体系之一，其发展现状却不尽相同:一方面，装配式钢结构建筑广泛应用于公共建筑中，具有较高的可接受性。另一方面，装配式钢结构建筑在大型住宅领域的应用较少，发展状况不理想。究其原因，在业界对装配式钢结构建筑的认识存在一定的误区。本文对装配式钢结构房屋的设计进行了分析和探讨。

关键词：装配式；钢结构建筑；设计

引言

传统的结构设计和预装预制钢结构设计的结构体系,确定的基本模块,图形的定位方式,设计有很大的区别在指导思想等方面,钢结构是一种自然的装配式结构,钢结构,一个封闭的系统,设备和管道系统和内置的系统可以实现预制钢结构的和谐与统一。预制钢结构以其独特的设计要求和理念在各行业的应用体现了建筑产业化的优势，预制钢结构已广泛应用于社会的各个领域，在市场经济体制下，逐渐显示出其重要的社会价值。它在建筑业的发展中起着重要的作用，因此本文对装配式钢结构建筑的设计和研究具有重要的意义。

一、装配式钢结构建筑的特点

按建筑高度分类：单层工业厂房、低层、多层、高层、超高层装配式钢结构建筑；按结构体系分类：框架结构、框架―支撑结构、框架-筒体结构、巨型框架结构、门式刚架轻钢结构、大跨空间结构、交错桁架结构等；按结构材料分类：钢结构、钢-混凝土组合结构等。装配式钢结构建筑的优点：①标准化设计；②钢结构构件标准化、集成化；③设备管线、内装系统的集成化以及采用集成化的预制补品、部件、可以更好地提升功能，提高工程质量和降低成本、节约工期。

装配式钢结构建筑的缺点和局限性：

钢结构建筑的缺点：钢构件须依据现行规范、规程、采取“防火、防腐”措施。

装配式钢结构建筑的局限性：①适用于中、高端建筑；②装配式钢结构建筑对设计、制造、施工的技术水平有更高的精准度要求。

二、装配式钢结构建筑的设计要求

1、防火设计要求

预制钢结构防火设计是预制钢结构设计过程中的一项重要要求。预制钢结构的应用在社会各界应该按照消防设计代码,建设相应的预制钢结构建筑,尤其是高等建筑的火灾风险等级,分销发电厂和变电站等大型公共建筑、大型仓库等。预制钢结构建筑的防火设计要求主要包括以下几个方面。①装配式钢结构建筑外墙表面应采用岩棉夹芯钢板，具有防火性能，以达到防火的目的；②装配式钢结构建筑的彩钢板外层采用氟碳防腐涂料。外墙选用低波纹垂直彩钢板，不仅能满足建筑内部的感官效果，同时，可延长预制钢结构建筑的防腐寿命。③建筑物的防爆墙采用预制钢结构，采用耐火性强的石膏板，石膏板内部也应填充具有防火性质的岩棉，加强防火措施。

2、接地防雷设计的要求

在深化设计过程中需要满足社会不同行业的设计要求。这需要强化对接地防雷工作的设计，实现装配式钢结构建筑应用方案的优化，符合配电站等行业对于装配式结构建筑的接地防雷性要求。通过对其接地防雷性要求的满足，有利于提升配电站等建筑物体系的整体美观性，避免将避雷系统完全暴露在外部环境下，有利于减少建筑物内置避雷针的潜在威胁。

3、屋面防水设计的要求

为了适应现阶段装配式钢结构建筑的发展要求，必须提升建筑物屋面防水的效益，这需要遵循相关的屋面防水设计要求，实现该类型建筑的深化性设计，这需要遵循相关的屋面防水设计要求，在相关行业相关建筑物的应用过程中，避免出现装配式钢结构漏水问题。在设计环节中，需要应用高防水性、可靠性的装配式屋面系统。在这个过程中，需要根据实际情况，适当提升装配式钢结构屋面的倾斜度，实现对相关建筑物的综合性考察及对比，进行直立锁缝技术的应用，这需要实现其与悬浮技术的结合，将屋面悬浮于建筑物内部的相关位置。在采用垂直锁接技术的情况下，顶板系统具有一定的温度应力。受到不同天气气候的影响，建筑物室内外温差较大，通过对这种类型屋面系统的应用，能够实现建筑物室内温度的保持，在这种屋面系统应用模式下，板与板间设有一系列的不干胶，这种类似易拉罐封口式的方式避免了水溶物质向室内渗透。

三、装配式钢结构建筑的设计原则

1、实用性设计原则

在深化设计过程中，装配式钢结构建筑需要保持其实用性，与此同时最大程度保持其外表的美观性，给人以赏心悦目的感受。比如在兴邦变电站的建设工作中，其落脚点靠近工厂，这种环境布局让变电站的氛围变得极具压抑性。为了提升变电站的整体应用效益，可以选择装配式钢结构建筑模式，这有利于突破传统配电站的工业化建设模式，营造出一种和谐、清新的建筑景观氛围。

2、可持续性设计原则

为了实现装配式钢结构建筑的可持续性发展，必须深入落实可持续性设计原则，以推动这种钢结构建筑的深化性设计。我国正处于剧烈的市场经济结构转型时期，在这个过程中，资源节约型社会理念兴起，可持续性发展原则成为装配式钢结构深化设计的重点原则，为了实现装配式钢结构的可持续性发展，必须遵循可持续性设计原则，确保相关建筑物钢结构的可持续性使用、重复性使用，这离不开相关的维护措施，以避免钢结构建筑物被破坏，实现钢材的有效性回收，使其在相关建筑物构造中被使用，装配式钢结构建筑需要遵循可持续性发展的原则。

四、装配式钢结构建筑设计要点

1、集成化设计

通过方案比较，做出集成化安排、确定预制构件的范围，进行设计或选型。做好集成式构件的接口或连接设计。

2、协同设计

设计负责人(主要为建筑师)组织设计团队进行整体设计，在建筑、结构、给排水、暖通、电气、智能、燃气、装饰等专业之间进行同

步协同设计。

3、模数协调

装配式钢结构建筑设计的模数协调包括：确定建筑开间、进深、层高、洞口等的优先尺寸，确定水平和竖向模数与扩大、确定公差，按照确定的模数进行布置与设计。

4、标准化设计

标准化设计主要是选用现成的标准图、标准节点和标准构件。

5、建筑性能设计

建筑性能设计包括适用性能、安全性能、环保性能、耐久性能等。对钢结构建筑而言，最重要的性能包括：防火、防锈蚀、隔声、保温、防渗漏等。

6、外墙围护系统设计

外墙围护系统设计是装配式钢结构建筑设计的重点环节。外围护系统建筑设计，尽可能实现建筑、结构、保温、装饰一体化。

7、其他建筑构造设计

装配式建筑钢结构建筑特别是住宅的建筑与装修构造设计对使用功能、舒适度。美观度、施工效率和成本影响很大。

8、选用绿色建材

装配式建筑钢结构应选用绿色建材和绿色建材制作的构件。

结束语

预制钢结构建筑可广泛应用于社会的各行各业,主要是由于其独特的设计和施工技术要求,并在使用过程中展示的优势建筑工业化、预制钢结构建筑可广泛应用和普及社会以其独特的设计理念。文章主要从预制钢结构防火设计要求、接地防雷设计要求、预制钢结构屋面防水设计要求等方面对预制钢结构在施工中的设计要求进行了分析，同时从使用和造型以及优秀的设计理念和可持续性出发，对深化预制钢结构建筑的设计原则，具有实用参考价值。

参考文献

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[3]徐锋.钢结构装配式多层民用建筑相关技术案例探讨[J].华东科技：综合，2018，000（005）：64.