摘要：城市化进程持续推进，我国建筑领域发展较为迅猛，随着建筑技术的更迭换代，我国环境污染与资源浪费问题越发凸显。处于新形势背景下，过去建筑体系环保性较差，无法满足当前环保要求，为了践行绿色环保理念，装配式钢结构建筑应运而生。现阶段，装配式钢结构建筑已经被广泛应用于城市建筑当中，其不仅能够优化钢结构性能，有效降低施工成本，并且能够缩短施工工期，提高施工质量，确保当前城市建筑的安全性。
关键词：装配式；钢结构建筑；设计
装配式钢结构建筑作为一种新兴式的建筑体系，主要借助于装配化的生产工艺进行结构构件的制作，并通过工业化的方式代替传统施工模式，有效降低施工造价，对建筑资源进行优化配置，确保建筑的最大效能。当前，环境污染问题已经成为城市建设中重点需要考虑的热门话题，因此建筑单位应该合理运用装配式钢结构建筑模式，挖掘其内在价值，使得城市建筑既能够安全可靠，还能够绿色环保。故此，本文针对装配式钢结构建筑的设计进行展开讨论，希望能够促进装配式钢结构建筑的广泛应用。
1.概述装配式钢结构建筑的几点特征
在实际的建筑结构应用过程中，装配式钢结构建筑具有的显著优势为：柱网与空间较大，空间布置较为灵活。首先，装配式钢结构建筑属于大尺寸的轴网，内墙以非承重墙为主，建筑单位可以按照建筑需求对内墙进行二次布置或者分割，进而提升建筑布置的灵活性，以便于充分契合建筑住户的基本要求。其次，装配式钢结构建筑承重构件主要由钢板与型钢制作的钢梁与钢柱组成，采取新型的节能轻质板材，自重较轻，承载力高，具有较强的抗震性能。再次，处于同样的荷载作用下，借助于装配式钢结构建筑能够使结构自重减轻大约35%。装配式钢结构建筑能够承受较低的地震波，并发挥钢材延性好、塑性变形能力强、强度高的优势，增强建筑的抗震性能与效果。最后，装配式钢结构建筑构件制作简捷，具有较高的工业化程度。装配式钢结构建筑主要利用单一且成型的材料，易于加工操作，并且质量较好。与传统型的混凝土结构相比较，我国装配式钢结构建筑的绿色节能效果更好，并且其中应用到的多数材料都属于可再生资源。
2.分析装配式钢结构建筑的发展现状
现阶段，在我国建筑市场中，装配式钢结构建筑普遍应用于公共建筑领域当中，特别是机场航站楼、超高层办公楼以及大跨度空间结构、工业厂房等相关领域当中，结构形式以钢结构为主。但是，装配式钢结构建筑在住宅建筑领域的发展仍然处于缓慢状态，甚至并未抢占到建筑市场份额，究其原因主要有：
2.1装配式钢结构建筑行业缺少完善的标准体系
当前，我国钢结构技术标准虽然已经建立，但是就住宅钢结构来说，传统型的钢结构技术标准仍然存在一定的弊端，影响住宅钢结构的有效应用。而且，对于一些高层钢结构住宅来说，行业标准体系与商品化体制并未健全，导致装配式钢结构建筑在住宅建筑中无法得到有效应用。
2.2装配式钢结构建筑的推广缺少专业协同
通过调查研究不难发现，当前国外一些发达国家在运用钢结构进行住宅设计时，往往对建筑类型、建筑结构、建筑设备以及建筑专业协同较为重视。相对比较来说，我国钢结构住宅在是实际的推广建设中缺少专业人士的参与与指导，所以装配式钢结构建筑难以在住宅建设领域中得到有效宣传与推广。
2.3缺少专业的钢结构建筑技术人员
建筑行业技术不断更新升级，对于技术人员的专业要求较高。然而，纵观当前建筑行业的就业工人来说，主要以进城务工的农民工为主，他们不仅缺少专业的建筑施工技能训练，并且专业素质、职业素质较低。毋庸置疑，当前建筑工人的技术素养已经成为制约装配式钢结构建筑应用发展的瓶颈。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4消费者对装配式钢结构认知不足
钢结构住宅之所以在市场上受欢迎程度较低，其中一个重要原因在于消费者对其产生的误解。一些消费者偏执地认为钢结构住宅的防火防腐效果较差，因此不愿意购买此类住宅。殊不知，装配式钢结构建筑在正常建筑环境下，腐蚀性较低，即使在初期涂装阶段由于时间较长而失效的情况下，腐蚀情况仍然可以在可控制的范围内，因此并不会对建筑结构产生影响。
3.探究装配式钢结构建筑深化设计的策略
3.1优化装配式钢结构建筑的建筑设计
在开展装配式钢结构建筑设计的过程中，建筑单位应该充分考虑到美观性能与经济性能两个因素，充分契合建筑功能的基本需求，强化机电安装工程与装配式钢结构建筑的集成。具体操作流程有：其一，优化建筑平面设计。对于建筑厨卫、建筑平面尺寸等应该符合建筑标准与要求，提升平面布置的科学性。此外，加强门窗尺寸设计，使其符合结构受力的基本标准。其二，强化细部构造设计。高度重视建筑防渗漏与防水功能，对建筑接缝与拼接进行优化设计。其三，优化节点设计。在对门窗进行设计时，应该考虑到内外墙板几何尺寸精度的要求来设计。其四，合理设计外墙与立面。
3.2强化装配式钢结构建筑结构设计
合理设计装配式钢结构建筑结构，从主体结构及其附属加强结构开始着手，具体包括：钢节点、加强板以及连接板等。在结构设计中，应该遵循的基本原则有：其一，减少作用于临时支撑的预埋件与固定连接的预埋吊件的使用，当必须使用时，一定要符合相关标准与规范；其二，确保预制构件验算满足建筑设计要求；其三，针对地震设计工况，应对建筑构件的承载力加强预算。
对于建筑主体结构的设计，首先应该准确验算参数，对建筑结构的承载力与变形指数等进行确定。针对抗震设计，应该强化承载力验算，并遵循相关施工规范与标准进行预制构件验算，保证预算结果。其次，优化梁柱节点设计。在焊接梁与柱的过程中，应该借助于全熔透坡口进行焊接。
3.3优化装配式钢结构建筑管线设计
为了确保装配式钢结构建筑质量，避免出现设计问题，对于管线设计应遵循以下原则：首先，合理布置曲线形管道，并联系实际情况避让直线型管道；其次，针对管路附件少的管道，应该避免出现多附件管道，加强维修的便捷性；最后，对于冷水管线应该避让热水管线。现阶段，在设计管线时，可以借助于三维可视技术或者BIM技术等。如建筑模型中利用三维技术可以分析管线是否碰撞，并对管线布置中存在的问题及时解决。故此，通过模拟管线施工，可以对交叉作业中存在的问题及时发现及时解决，保证设计质量。
结束语
综上所述，装配式钢结构建筑是一种创新性的建筑设计模式，相较于传统型的建筑模式具有更加鲜明的优势与特征。装配式钢结构建筑本身施工程序简捷，采取信息化的方式进行建筑设计，挖掘钢结构自身延展性价值，进而提升建筑的灵活性与抗震性。同时，装配式钢结构建筑自身较强，施工便捷，能够节约建筑施工成本，并满足城市建筑设计的节能环保要求。因此，在未来的城市建筑中，应该加强装配式钢结构建筑设计的有效应用，确保城市建筑更加安全。
参考文献：
[1]周裕生.装配式钢结构建筑的深化设计研究[J].建筑技术开发，2019，46（05）：9-10.
[2]黎洪光.装配式钢结构建筑的深化设计分析[J].钢结构，2018，33（10）：85-88+91.
[3]陈新升.装配式钢结构建筑的深化设计浅述[J].四川水泥，2017（04）：116.
[4]李世骏.装配式钢结构建筑的研究[A].天津大学、天津市钢结构学会.第十八届全国现代结构工程学术研讨会论文集 四：钢结构[C].天津大学、天津市钢结构学会：全国现代结构工程学术研讨会学术委员会，2018：5
论文作者:蔡羿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：钢结构论文; 建筑论文; 管线论文; 住宅论文; 结构论文; 建筑设计论文; 承载力论文; 《基层建设》2019年第15期论文;