(一) 判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度,、體型復(fù)雜,、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng),、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu),。直觀的說：大廈、體育館,、歌劇院,、大橋、電視塔,、雕塑,、倉棚、工廠,、住宅,、山地建筑和臨時(shí)建筑等,。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。

(二) 結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)選型及布置是對(duì)結(jié)構(gòu)的定性,，由于其涉及廣泛,應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行,。此處僅簡單介紹. 詳請(qǐng)參考相關(guān)專業(yè)書籍.

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是"概念設(shè)計(jì)",它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要. 對(duì)一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系,、破壞機(jī)理,、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想,，從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部構(gòu)造措施,。 在早期迅速,、有效地進(jìn)行構(gòu)思,、比較與選擇，所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算,、力學(xué)行為清晰,、定性正確，并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算,。同時(shí),，它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。

林同炎教授在《結(jié)構(gòu)概念和體系》一書中介紹了用整體概念來規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案的方法,，以及結(jié)構(gòu)總體系和個(gè)分體系間的相互力學(xué)關(guān)系和簡化近似設(shè)計(jì)方法,。 鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面桁架,、網(wǎng)架（殼）,、索膜、輕鋼,、塔桅等結(jié)構(gòu)形式,。

其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等,。

結(jié)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn),。在工業(yè)廠房中,，當(dāng)有較大懸掛荷載或大范圍移動(dòng)荷載，就可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架,?；狙捍蟮牡貐^(qū)，屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落（切線50度外不需考選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 慮雪載 ）,，如亞東水泥廠石灰石倉棚采用三心圓網(wǎng)殼,，總雪載和坡屋面相比釋放近一半,。降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時(shí),，在框架中布置支撐會(huì)比簡單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性,。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系,。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,，常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中,，不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式,。宜選擇周邊巨型SRC柱，核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系,。我國半數(shù)以上的此類高層為前者,，對(duì)抗震不利。

結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮.一般的說要?jiǎng)偠染鶆?力學(xué)模型清晰.盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ). 柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻.其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng),、震)的作用線. 否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn). 結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線. 比如有支撐框架結(jié)構(gòu),柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力.

框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求,。通常為了減小截面沿短向布置次梁，但是這會(huì)使主梁截面加大,，減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會(huì)吃不消,，此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子.

(三) 預(yù)估截面

結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對(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,。

鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等,。根據(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,，這種方法很受歡迎。 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, 簡單選擇值在80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.

對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu),，規(guī)范對(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,。

(四) 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.

(五) 工程判定

要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,，還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做;工程判定;,。比如，評(píng)估各向周期,、總剪力,、變形特征等。根據(jù)工程判定;選擇修改模型重新分析,還是修正計(jì)算結(jié)果.

不同的軟件會(huì)有不同的適用條件.初學(xué)者應(yīng)充分明了.此外,工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)計(jì)算本身常有一定距離.

>鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單步驟和設(shè)計(jì)思路