在制造技术快速发展过程中，建筑行业对建筑形式提出新要求，开始出现装配式钢结构建筑。该类新型建筑形式通过装配化生产工艺，制作和生产结构构件，以工业化制造方式代替传统式作业。在应用建筑建模软件时，能够展现出立体模型结构，以确保装配式钢结构建筑的合理性。还能够利用模拟操作形式，对后续操作的落实情况进行维护，提升建筑设计效果。还能够减少设计问题，有效控制建筑结构质量。


1装配式钢结构建筑概述

装配式钢结构建筑采用工厂化方式生产结构构件，涉及到施工环节、设计生产环节与安装环节，突显出绿色建筑概念。一般来说，装配式钢结构建筑的优势如下。

（1）提升生产率。钢结构与预制墙板主要是在工厂制造，之后运输到施工现场拼装，以此结合建筑安装与设计，协调不同施工工序的搭接，提升生产效率。

（2）缩短设计时间。通过工程建模软件与结构分析软件，可以优化设计构件几何尺寸、分析构件内力，在发现问题后可以及时修改。在构件制作期间，结合三维模型与数控机床，确保设计后可以直接应用到产品制作中，具备较高的效率与度，同时可以缩短工程建设周期。

（3）提升施工工业化水平。与传统工艺相比较，通过构件工厂化制作形式，可以有效维护产品性能与质量。生产结束后，钢结构预制构件可以应用到螺栓安装与焊接作业中，实现不间断施工。

2装配式钢结构建筑设计要求

2.1　防火设计要求

装配式钢结构防火设计要求属于深化设计的重要内容，在应用装配式钢结构时，必须确保防火设计的有效性，按照装配式钢结构标准规范开展设计，尤其是针对建筑火险等级比较高的区域，例如变电站与配电站构筑物等。装配式钢结构防火设计要求如下。

（1）外墙表面采用阻燃性岩棉夹心钢板，注重墙体表面防火处理。

（2）建筑彩色钢板外层应用防腐涂层，外墙层选用低波纹彩钢板，既可以满足建筑内部的美观性要求，也可以延长建筑防腐时间。

（3）装配式钢结构建筑泄爆墙应用高防火线的石膏板，同时将岩棉添加到石膏板内部，以起到防火效果。

2.2　接地防雷设计

装配式钢结构接地防雷设计属于深化设计的重要指标，由于现代建筑对于防雷要求比较高，且设备功能需求也不同。在设计装配式钢结构时，充分考虑到不同行业的需求，优化接地防雷设计。部分装配式钢结构建筑对于防雷要求非常高，通过此种设计方式，既可以改善避雷系统裸露问题，还可以避免在建筑内部设置避雷针，以此减少建筑内系统的隐患。

2.3　屋面防水设计要求

在装配式钢结构深化设计中，也应当关注屋面防水设计问题。不同装配式钢结构建筑对于防水要求均比较高，所以在优化设计期间，必须遵循防水设计要求，确保装配式钢结构在应用期间不会出现渗透问题。在具体设计期间，优先选择装配式屋面系统，适当加大屋面的倾斜度，综合考察和比较建筑。在深化设计期间，合理应用直立锁缝技术、联合悬浮技术使屋面悬浮在建筑内部的对应位置。在应用直立锁缝技术时，可以确保屋面系统的温度应力，减少室内外温度。在设计屋面系统时，板之间采用不干胶，并且应用易拉罐封口方式，确保水溶物质无法渗透到建筑内部。

3装配式钢结构建筑的深化设计

3.1　建筑设计

装配式钢结构设计的内容比较多，尤其是在建筑设计中。，建筑设计可以满足建筑功能要求，不仅可以体现出节能环保价值，还可以提升建筑经济性，满足建筑美观性设计要求。在建筑设计中，平面设计属于重要内容。设计人员应当根据实际情况，合理布置门窗口，同时合理布设卫生间与厨房，以此满足建筑居住要求；第二，建筑设计也必须关注外墙设计，设计质量会直接影响居住体验，因此墙板接缝位置必须具备防火功能、防水功能、防潮功能。墙体设计也必须满足美观性与经济性要求，以此发挥出装配式钢结构设计优势。第三，小型金属构件设计、门窗安装节点设计也比较重要。在工厂制作构件可以提升度，确保预制墙板与门窗的紧密连接，以此避免接缝位置出现渗透问题。小型金属构件包含室内外栏杆和空调板等，因此在构架设计时必须考虑到金属构件问题，以此发挥出建筑设计的价值。

3.2　结构设计

在装配式钢结构设计中，必须关注结构设计问题，施工企业也应当做好管理与控制工作，共同维护建筑设计效果。，在开展结构设计时，注重主体结构、附属加强结构等细节设计，上述设计内容会直接影响结构设计效果。在设计期间必须遵循标准原则，比如在地震设计中，必须验算预制构件的承载力，确保构件的承载力满足设计要求。第二，优化梁柱节点设计，避免对整体工程质量造成影响。在设计期间，必须加大管理力度，确保设计内容与技术方法满足规范要求。梁节点设计一般为H形与工字型。第三，注重主体、墙板、楼板连接节点的设计问题，装配式钢结构所应用的预制墙板多为轻质墙板，例如蒸压加气混凝土板。主体框架和预制墙板采用螺栓件连接，发挥出装配式钢结构的设计效果。第四，在建筑持久性结构设计中，应当对预制构件的承载力、变形以及裂缝情况进行计算。第五，在建筑附属部分设计时，首先需要考虑补强板与加劲肋设计，如果梁柱结合点不满足设计强度要求时，则需要针对柱腹板节点部位实施加厚处理。例如H型截面钢柱，需要在节点域位置加焊贴板材，且贴板上边缘与下边缘应当渗出加劲肋15cm左右，且应用角焊缝连接贴板，加焊柱翼缘贴板与贴板之间的连接。

3.3　机电设备设计

在装配式钢结构中，机电设备设计也属于重要环节，设计单位必须做好设计管理工作。

，给排水管道预留预埋设计。该设计内容多体现在预制墙体设计中，多数建筑对于厨卫空间的要求比较严格，因此结构设计必须满足标准规范。管道预埋设计采用中预留管道槽、预埋管线方式。上述方式的预埋设计都具备重要作用，因此在设计期间必须遵循以下原则：①设计中必须体现出预留管道槽位置，确保管线型号的匹配度，以此发挥出机电设备的设计效果；②在设计预留管道槽时，预留充足空间，这样才可以确保预留槽与管道的连接正确性。

第二，优化设计燃气预留预埋与电气管线预留预埋，采用机电设备优化方式，加强工程设计质量。

3.4　管线深化设计

管线设计期间必须遵循以下原则：①优化设计小管径管线时，根据实际情况进行优化设计，以此避让大管径管线。施工人员可以选择大管径管线，完成粗管线布置之后，开始布置小管径管线，提升管线深化设计作用。同时，优化设计压力管线，确保重力管线与压力管线的分离性，这样可以提升管线运行效率，且重力管线通过重力实现流体传输。②优化设计热水管线与冷水管线，确保不同管线的相互分离。在安装热水管线时，注重设计保温层。冷水管无需保温层处理，然而整体造价比较高，所以应当优先设计热水管道，确保工程设计的有序性。

4结语

综上所述，装配式钢结构建筑属于新型建筑形式，所以必须做好深化设计工作，以此确保建筑质量与。在应用装配式钢结构建筑时，首先应当掌握建筑设计要点，例如管线设计、结构设计、机电设备设计与建筑设计等，缩短建筑施工时间，从根本上提升设计效果。此次研究围绕装配式钢结构建筑的深化设计展开讨论，同时分析深化设计的具体内容，希望可以提升装配式钢结构建筑设计效率与效益，维护建筑工程的质量。

撰稿：张红梅，杭萧钢构股份有限公司中级工程师，研究方向：钢结构深化设计。