1. 钢结构设计简单步骤和设计思路

(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、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、雕塑、仓棚、工厂、住宅、
山地建筑和临时建筑等。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
结构选型及布置是对结构的定性，由于其涉及广泛

,应该在经验丰富的工程师指导下进

行。此处仅简单介绍

. 详请参考相关专业书籍.

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构造措施。

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、力学行为清晰、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。

（三）钢结构的通常结构形式
钢结构通常有框架、平面桁架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。
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，应考虑不同结构形式的特点。在工业厂房中，当有较大悬挂荷载
或大范围移动荷载，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 度外不需考虑雪载），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳，

总雪载和坡屋面相比释放近一半。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

.。

(四) 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，可回避

钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。

确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件

厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。