宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏回族自治区银川市 750004
摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。建设设计也不例外，传统的结构设计和预装钢结构设计无论从结构体系、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别，钢结构是天然的装配式结构，钢结构、围护系统、设备与管线系统和内装系统做到和谐统一才能为钢结构。钢结构以其独特的设计要求和理念在社会各行业中的应用体现出其建筑工业化的优势，钢结构在社会各领域中得到广泛性的应用，并逐渐在市场经济体制下显露出及其重要的社会价值。对于建筑行业的发展有极其重要的作用，因此本文章对于钢结构建筑的设计研究具有重要意义。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：变电站；变电站钢结构；建筑设计
引言
所谓钢结构就是利用钢铁材料制作的结构，钢结构不仅自身的承载力高，而且自重也相对较轻，施工速度也非常快，因此在装配式建筑施工的过程中很常用。但是，钢结构本身的造价比较高，结构设计相对复杂，同时安装也具有一定的技术难度，因此其发展也受到了一定的限制，因此对钢结构施工技术进行研究是非常必要的。
1钢结构设计思路
如果构件或者结构存在较好的延性能力，其后期变形的程度也会越大，即便结构或者构件的屈服或承载力已经处于极限状态下，其仍然可以吸收一定程度的能量，有助于推迟延性破坏的时间。因此，在设计钢结构时，设计人员做好延性性能控制是很有必要的。在设计大跨度钢结构过程中，延性性能设计也成为了大跨度钢结构设计的重要思路。在延性设计时，需要对以下参数予以重点考虑，即：屈服荷载、破坏荷载、屈服变形以及破坏变形。此外，为了保证延性设计更加合理，设计人员首先要想办法计算出上述延性性能参数，并对屈服荷载值、屈服变形指标加以分析，确保大跨度钢结构可以得到可靠、安全的使用。另外，在延性设计时，设计人员要计算出准确的承载力比例系数，确保大跨度钢结构在出现结构破坏前可以储备一定大小的承载力。最后，延性设计过程中，设计人员要对变形比例系数予以准确、合理的确定，以此来确保大跨度钢结构在出现结构破坏前，结构自身可以有一定的变形能力储备。总之，钢结构基于延性的性能设计，设计人员要对体系几何非线性、材料非线性的计算分析加以考虑，从而获得钢结构屈服荷载、破坏荷载等性能参数，并以此为基础提出符合国家标准要求的安全设计性能控制指标。
2变电站钢结构的抗震设计
首先是消能梁段的材料。消能梁段要先于其他构件屈服并且应该具有良好的耗能能力，因此，消能梁段的钢材应采用延性好、强度低的低强度钢材。GB50011—2010《建筑抗震设计规范》（2016年版）8.5.1条规定：偏心支撑框架消能梁端的钢材屈服强度应不大于345MPa。其次是消能梁段的长度。控制消能梁段为剪切型，会缩短消能梁段的长度，当消能梁段进入塑性状态之后，对于次梁、楼板等竖向构件影响较小；另外，消能梁段为剪切型时，其受力比较独立，与相关构件的关联性小，不必考虑与消能梁段相连的柱子、支撑、非消能梁段钢梁提前出现塑性铰的问题。
3变电站钢结构建筑的设计要求
3.1变电站钢结构的防水设计要求
变电站钢结构建筑的设计要求之一是变电站钢结构的防水设计要求。对防水的处理措施是非常必要的，因此变电站钢结构在设计过程中，要遵循防水规范设计要求，必须保障钢结构在变电站建筑中的应用过程中不能够漏水、渗水。
因此在设计过程中，要选择当前钢结构可靠性较强的装配式系统，其次要将变电站钢结构排水坡度加大，采用直立锁缝技术，通过悬浮技术使屋面悬浮于建筑内的相应部位，直立锁缝技术下的系统具有良好的温度应力，夏天与冬天温差较大，该系统则能够有效保持良好的温度，同时也如易拉罐封口似的方式确保了水溶物质无法渗透。为确保万无一失，变电站钢结构建筑通过扩大排水坡度，从而有效加速了系统的排水速度。
3.2变电站钢结构建筑防火设计要求
变电站钢结构建筑的设计要求之二是变电站钢结构建筑防火设计要求。变电站钢结构的防火设计要求是变电站钢结构建筑在设计过程中的重要要求。变电站钢结构在社会各行业中的应用都应按照防火规范进行设计，对相应的变电站钢结构建筑进行构建，尤其是对于火灾危险性等级较高的建筑，诸如配电站和变电站、大型公共建筑、特大型库房等。变电站钢结构建筑的防火设计要求主要有以下方面。①变电站钢结构建筑的外墙表面要选用具有防火性质的岩棉夹心钢板，对变电站钢结构建筑的墙表面进行防火；②变电站钢结构建筑的彩色钢板外层用选用具有氟碳样式的防腐涂层，外墙层部位则选用低波纹竖向彩钢板，不仅能够满足建筑室内的感官效果，同时也能够加长变电站钢结构建筑的防腐年限；③变电站钢结构建筑的泄爆墙要采用防火性较强的石膏板，石膏板内部还应填入具有防火性质的岩棉，加强防火措施。
3.3钢柱定位
变电站钢结构建筑的设计要求之三是钢柱定位。钢柱定位主要是在对两个原始端点进行相应测试时，起点位置必须准确，并且还要依据现场情况来选择合适的位置作为第二测试点，应当尽量选择不易破坏、观察视野合适的位置，这样利用闭合的方法可以确定钢柱各点在各方向的相应数值。柱脚锚栓也是钢结构施工过程中非常重要的部分，需要保证其不会受到混凝土浇筑和其他相应工作的干扰，而为了做到这一点需要用到相应的锚柱支架平台，平台设计必须合理，且要保证周围支架都非常稳定，而利用角钢来当作平台的支撑物就能够做到这一点。利用相关设施来确定柱中心的相应方位，同时还要在锚柱的周围布置好相应的线路，线路布置必须准确，其偏差需要在规定范围内。锚栓支架安装完成后，需要利用全站仪来进行相应检测，保证方位的正确性，出现误差要及时调整，调整之后进行二次检查，确保方位数值精确。
3.4钢结构防腐设计
变电站钢结构建筑的设计要求之四是钢结构防腐设计。在钢结构上涂刷底漆能够起到很好的抗腐蚀性能，附着性更加良好，能够将基层与后道漆联系到一起，所以在涂刷底漆时不仅要考虑基层的条件。还需要对后道漆的粘粘力度进行考虑。在中间漆的涂刷中要提高其与底漆和面漆的附着力，并且要提高防腐性能，所以三者之间必须要有很好的附着力与配套性。面漆是直接接触外部环境的，所以要有更强的抗紫外线能力，抗氧化能力与耐水性能等也要增强，这样才能够延长涂层的使用寿命。在涂漆种类的选择上，要进行综合性的考虑，配套选择。
3.5钢结构工程造价的管控
变电站钢结构建筑的设计要求之五是钢结构工程造价的管控。施工阶段，为有效控制钢结构造价应注意如下要点：①应落实施工组织设计方案的论证，从技术性和经济性的角度出发，选择最优的施工组织设计，确保人材机安排合理，以此有效控制钢结构工程的造价；②造价工程师应该依据施工合同，仔细审核隐蔽工程、妥善开展现场计量，并保证现场签证手续的及时性与有效性；③在采购过程中，应该货比三家，选择性价比最高的材料供应商，合理控制钢材的购置价格，以此确保造价在合理范围内
结语
总而言之，变电站钢结构建筑能够在电力行业中得到广泛的应用，主要得益于其独特的设计施工技术要求，并在使用过程中呈现出建筑工业化的优势，变电站钢结构建筑能够以其独特的设计理念得到广泛的应用和推广。
参考文献：
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[2]程琼，陈悦洁.装配式钢架结构建筑的设计分析[J].建筑工程技术与设计，2018（24）：782.