摘要：伴随着我国现代化经济与科技的不断发展与进步，现如今采用传统的混凝土结构
已经无法满足建筑结构的多元化需求，钢结构作为一种特殊的建筑结构之一，不仅能够弥
补传统混凝土结构的种种弊端，还具有结构构件较轻、施工周期较短、布置灵活方便等优势，
因此，在建筑工程中得到了广泛的推广和应用。下面具体就钢结构设计方面的常见问题及其
应对措施进行简要分析。

 

　　

 

　　关键词：钢结构设计

 重点 问题 

　　中图分类号：

TU973+.13 文献标识码：A 

　　

 

　　案例：大唐韩城第二发电有限责任公司一期

2×600MW 机组脱硝改造工程。 

　　此钢支架是为支撑脱硝反应器的。脱硝反应器本体加催化剂总重

1000 吨左右。为了和电

厂锅炉烟道配合，反应器本体放在高度

38.6 米。支架总高度 52.6 米。在 17 米高度支撑通往

除尘器的烟道。此种荷载大、高度高的支架如果不合理设置垂直支撑和水平支撑，梁、柱会很
大而且整体稳定性也会有问题，用钢量更是大。还有在材料选择中也须根据荷载和高度、风
载及地震烈度做合理选择。支撑因为受稳定性控制，选

Q235 的材料合理。梁、柱由于荷载大

高度高，如果用

Q235 材料钢材用量很大，反而会增加自重。这样会引起一系列恶性循环。

比如会增加土建费用、增加制作成本和安装成本、增加起吊重量、构件大增加安装难度等等。
但是如果选择过于高强的钢材也会存在不合理因素。比如构件断面小了虽然满足强度要求了
但又不满足规范长细比要求，影响结构稳定性，所以要加大截面。这样材料的高强性能得不
到充分利用也是一种设计不合理的表现。

 

　　

1.钢结构设计过程 

　　

1）判别是否适合钢结构。在做设计时要结合钢结构的特点以及工程造价，看项目工程

是否适合钢结构。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。

 

　　

2）结构选型与结构布置。 

　　钢结构通常有框架、平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。结构选型
时，针对不同建筑的特点，选择合理经济的结构方式。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。

 

　　

3）截面的选择。结构布置完成后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断

面形状与尺寸的假设预定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接

H 型钢截面等。 

　　

4）结构分析。结构分析可以采用多种方法：简单结构通过手算进行分析；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；复杂结构才需要建模运行程序并做详细的
结构分析。

 

　　

5）构件设计。材料是构件设计的基础，材料的选择对于构件设计非常重要。比较常用的

是

Q235 和 Q345，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

强度钢材的组合截面，当强度起控制作用时，可选择

Q345，刚度控制时，宜使用 Q235。 

　　

6）节点设计。节点设计师钢结构设计的重点，在结构分析前，就应该对节点的形式有

充分思考与确定，按传力的特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。

 

　　

7）防锈蚀与防火。钢结构因其自身的特点对锈蚀和高温（火焰）具有敏感性，因此对

于周围环境存在这两种情况的时候，必须做好钢结构的防锈蚀与防火。

 

　　

8）图纸编制。

①图纸的编制是工程施工的重要依据，在设计图中，对于设计依据、荷载

资料、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编
制，并能正确体现设计的意图。

②施工详图。深度须能满足车间直接制造加工，不完全相同