柱截面按长细比预估。通常长细比要求：

50<λ<150, 一般粗选值在 80 左右。根据轴心受

压、双向受弯或单向受弯的不同

,可选择钢管或 H 型钢截面等。

对应不同的结构，规范对截面的构造要求有很大的不同，如钢结构所特有的组成构件

的板件的局部稳定问题，在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。

 除此之外，构件

截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件的受力情况，合理的选择安全
经济美观的截面。

 

(五) 结构分析 
目前钢结构实际设计中

,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑 P-Δ, p-δ。新近的一

些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能。这为更精确的分析结构提供了条
件。

并不是所有的结构都需要使用软件

: 典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力

和变形

. 简单结构通过手算进行分析. 复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。

(六) 工程判定 
要正确使用结构软件，还应对其输出结果的做

"工程判定"。比如，评估各向周期、总剪

力、变形特征等。根据

"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果。不同的软件会

有不同的适用条件

.初学者应充分明了。此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有

一定距离

, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误差, 会通过"适用

条件、概念及构造

"的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定

量计算更重要的内容。工程师们过分信任与依赖结构软件有可能带来结构灾难，注重概念设
计、工程判定和构造措施有助于避免这种灾难。

(六) 构件设计 
构件设计首先是材料的选择。比较常用的是

Q235 和 Q345，高层钢结构不允许用高强度

钢，不经济。

 当强度起控制作用时,可选择 Q345; 稳定控制时,宜使用 Q235.通常主结构使用

单一钢种以便于工程管理

.  经济考虑,也可以选择不同强度钢材的焊接组合截面（翼缘

Q345，腹板 Q235）. 另外，焊接结构宜选择 Q235B 或 Q345B。 当前的结构软件,都提供截面
验算的后处理功能。部分软件可以将不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级自动重
新验算，直至通过，如

sap2000 等。这是常说的截面优化设计功能之一，它减少了很多工作

量。

 但是，我们至少应注意两点： 
1.软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范的规

定

.目前所有的程序都不能完全解决这个问题。所以,尤其对于节点连接情况复杂或变截面的

构件

,我们应该逐个检查。
2.当上面第(三)条中预估的截面不满足时，加大截面应该分两种情况区别对待。 (1) 强

度不满足

,通常加大组成截面的板件厚度，其中,抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大

腹板厚度。

 (2) 变形超限，通常不应加大板件厚度而应考虑加大截面的高度，否则会很不经

济。

 使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能，很难考虑上述强度与刚度的区分，实

际上，除常用于网架设计外，其他结构形式常常并不合适。

 

(七) 节点设计 
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前

,就应该对节点的形式

有充分思考与确定

.有时出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不

完全一致，如果你不能确信这种不一致带来的偏差差在工程许可范围内（

5%），就必须避

免。

 按传力特性不同,节点分刚接，铰接和半刚接。 初学者宜选择可以简单定量分析的前两

者

.常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式。

连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题

,但会产生较

大转动

, 不符合结构分析中的假定。 会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。连接

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