浅谈建筑钢结构设计步骤与设计思

路

   摘要： 钢结构设计简单步骤和设计思路 
　　关键词：

 钢结构 结构设计 步骤 

　　

(一) 判断结构是否适合用钢结构 

　　

��钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车

间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电
视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。

 

　　

��(二) 结构选型与结构布置 

　　

��此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布

置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

 

　　

��在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计\",它在结构选型与布置

阶段尤其重要

. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系

与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局
的角度来确定控制结构的布置及细部措施。

 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、

比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必
要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

 

　　

��林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法，

以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。

 

　　

��钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 

　　

��其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法，比

如网壳的稳定等。

 

　　

��结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移

动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑
落（切线

50 度内需考虑雪载 ），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近

一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框
架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构
体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，
不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型

SRC 柱，核心

为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。

 

　　

��结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.

力学模型清晰

.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础. 

柱间抗侧支撑的分布应均匀

.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭

转

. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受 1/4 的总水平力. 

　　

��框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。

通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高

,顶层边柱

也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子

. 

　　

��(三) 预估截面 

　　

��结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺

寸的假定。

 

　　

��钢梁可选择槽钢、轧制或焊接 H 型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通

常在跨度的

1/20~1/50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按 l/b 限值确定时，可回