（一）方案確定
我從事鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的這幾年里，所遇到的鋼結(jié)構(gòu)廠房基本都屬于跨度比較大（單跨超過16米）、荷載或吊車起重量大（有吊頂荷載或者起重量在32噸以上的橋式吊車）、有較大振動(dòng)（沖壓件車間等）、低溫車間、密封性要求高（冷庫，醫(yī)療化工車間等）。而跨度較小的（15米以下），我通常會(huì)告知建設(shè)單位負(fù)責(zé)人，這種跨度下的鋼結(jié)構(gòu)廠房并不會(huì)比混凝土結(jié)構(gòu)的廠房經(jīng)濟(jì)多少，如果長度長，可以試著設(shè)計(jì)做下報(bào)價(jià)，好讓建設(shè)單位比較下兩者的經(jīng)濟(jì)性。方案確定的內(nèi)容不僅僅是判斷此建筑是鋼結(jié)構(gòu)形式還是土建混凝土結(jié)構(gòu)形式，也要對(duì)這個(gè)廠房的功能分區(qū)做確定，門窗數(shù)量，門窗形式作出確定，是選擇條形窗還是點(diǎn)窗，這需要對(duì)廠房的采光率進(jìn)行粗略的估算才能確定。只有這前期方案確定的好，才能為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作打好前提，避免二次，三次設(shè)計(jì)。
（二 ）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
我的鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)所用的軟件為：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用PKPM08版本，鋼架設(shè)計(jì)采用的是同濟(jì)大學(xué)3d3s8.0,次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是PS2000.現(xiàn)對(duì)我的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟簡(jiǎn)述下：
1.主鋼架部分采用3d3s8.0的原因，主要是因?yàn)?d3s8.0單榀驗(yàn)算很快捷方便。操作簡(jiǎn)單，驗(yàn)算的截面經(jīng)濟(jì)合理。首先根據(jù)前期方案的確定下來的廠房滿外長度來劃分柱距，我公司的墻面板基本都是YX-210-840型彩鋼板，這就需要對(duì)柱距的要求為210㎜的倍數(shù)，這樣一來，對(duì)彩鋼板的用量有個(gè)很好的控制裕度，避免損耗的加大。當(dāng)柱距確定完畢后，就可以運(yùn)用3d3s8.0軟件的單榀建模了。根據(jù)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)可以對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇軋制或焊接H型鋼截面等。對(duì)于梁分段比的問題，本人根據(jù)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與彎矩分布的問題，可以選擇1:2:1的分段，當(dāng)然這個(gè)需要根據(jù)每個(gè)具體工程來定�；蛘吒鶕�(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。柱截面按長細(xì)比預(yù)估.通常50<λ<150,簡(jiǎn)單選擇值在100附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等.初學(xué)者需注意，對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)，規(guī)范中對(duì)截面的構(gòu)造要求有很大的不同。?如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問題。在普鋼規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。除此之外，構(gòu)件截面形式的選擇沒有固定的要求，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況，合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。主鋼架的設(shè)計(jì)還有一點(diǎn)是很重要的，那就是材料的選擇.?比較常用的是Q235(類似A3)和Q345(類似16Mn).通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理.經(jīng)濟(jì)考慮,也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面.當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇Q345;穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235.
2.運(yùn)用PS2000進(jìn)行次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在這個(gè)部分包括除了主鋼架外的所有次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，例如吊車梁，抗風(fēng)柱，支撐，系桿，檁條等次結(jié)構(gòu)構(gòu)件，但是如果吊車噸位太大，PS2000所設(shè)計(jì)的吊車梁就不是那么經(jīng)濟(jì)了，這個(gè)時(shí)候可以選用PKPM工具箱進(jìn)行吊車梁計(jì)算。另外補(bǔ)充一點(diǎn)，如果進(jìn)行PS2000設(shè)計(jì)的時(shí)候把門窗布置進(jìn)去，后期出圖的時(shí)候進(jìn)行簡(jiǎn)單修改就可以作為建筑方案圖紙了。
3.運(yùn)用PKPM進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
這個(gè)部分主要是根據(jù)建設(shè)單位的要求，是否需要鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了，如果需要，我們首先得向建設(shè)索取地質(zhì)勘探報(bào)告，工程規(guī)劃圖紙。我們需要從地質(zhì)勘探報(bào)告中確定基礎(chǔ)形式，工程規(guī)劃圖紙是為了后期出藍(lán)圖做準(zhǔn)備。
（三）結(jié)構(gòu)分析
目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析,條件允許時(shí)考慮P-Δ,p-δ.新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能.這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要使用軟件:典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形.簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析.復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析。
(四)圖紙繪制
當(dāng)前面幾個(gè)步驟完成之后，就可以根據(jù)上述幾個(gè)軟件所出的簡(jiǎn)單圖紙進(jìn)行工程預(yù)算了，如果要是出正規(guī)圖紙，自己動(dòng)手來修改還是必須做的一步，首先我會(huì)選擇PS2000所出的圖紙，當(dāng)然鋼架截面必須得是3d3s驗(yàn)算的一樣才可以，有的時(shí)候3d3s驗(yàn)算的截面在輸入PS2000的時(shí)候計(jì)算不能通過，這樣PS2000所處的鋼架圖就不能直接用了，為什么要用PS2000出的圖紙呢？因?yàn)镻S2000出的圖紙如果尺寸輸入正確，圖紙出的質(zhì)量非常高，修改起來很方便。包括檁條，支撐什么的，圖紙都很清晰。雖然業(yè)內(nèi)人士都說PS2000是個(gè)傻瓜軟件，但我看起來“傻子必有可愛之處”。經(jīng)過一系列修改之后，圖紙就算完成了。
總之，這就是我從事設(shè)計(jì)工作的這幾年中，所悟得一些心得，在以后的工作中我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)來改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)思路，也希望能得到更多的指點(diǎn)和幫助。
參考文獻(xiàn)：
[1]汪一駿·《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三版）·中國建筑工業(yè)出版社
[2]李雄彥·《門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與實(shí)例》·中國建筑工業(yè)出版社
