鋼結構設計簡(jiǎn)單步驟和設計思路：

　�。ㄒ唬� 判斷結構是否適合用鋼結構 鋼結構通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車(chē)起重量大、有較大振動(dòng)、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結構。直觀(guān)的說(shuō)：大廈、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、雕塑、倉棚、工廠(chǎng)、住宅、山地建筑和臨時(shí)建筑等。這是和鋼結構自身的特點(diǎn)相一致的。

　�。ǘ�） 結構選型與結構布置 結構選型及布置是對結構的定性，由于其涉及廣泛，應該在經(jīng)驗豐富的工程師指導下進(jìn)行。此處僅簡(jiǎn)單介紹。 詳請參考相關(guān)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍。 在鋼結構設計的整個(gè)過(guò)程中都應該被強調的是“概念設計”，它在結構選型與布置階段尤其重要。 對一些難以作出精確理性分析或規范未規定的問(wèn)題，可依據從整體結構體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機理、震害、試驗現象和工程經(jīng)驗所獲得的設計思想，從全局的角度來(lái)確定控制結構的布置及細部構造措施。 在早期迅速、有效地進(jìn)行構思、比較與選擇，所得結構方案往往易于手算、力學(xué)行為清晰、定性正確，并可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。

　　同時(shí)，它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。 林同炎教授在《結構概念和體系》一書(shū)中介紹了用整體概念來(lái)規劃結構方案的方法，以及結構總體系和個(gè)分體系間的相互力學(xué)關(guān)系和簡(jiǎn)化近似設計方法。 鋼結構通常有框架、平面桁架、網(wǎng)架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結構形式。

　　其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒(méi)有解決，或沒(méi)有簡(jiǎn)單實(shí)用的設計方法，比如網(wǎng)殼的穩定等。 結構選型時(shí)，應考慮不同結構形式的特點(diǎn)。在工業(yè)廠(chǎng)房中，當有較大懸掛荷載或大范圍移動(dòng)荷載，就可考慮放棄門(mén)式剛架而采用網(wǎng)架�；�本雪壓大的地區，屋面曲線(xiàn)應有利于積雪滑落（切線(xiàn)50度外不需考慮雪載 ），如亞?wèn)|水泥廠(chǎng)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。降雨量大的地區相似考慮。建筑允許時(shí)，在框架中布置支撐會(huì )比簡(jiǎn)單的節點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體系。高層鋼結構設計中，常采用鋼混凝土組合結構，在地震烈度高或很不規則的高層中，不應單純?yōu)榱私?jīng)濟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構體系。我國半數以上的此類(lèi)高層為前者，對抗震不利。

　　結構的布置要根據體系特征，荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮。一般的說(shuō)要剛度均勻。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(xiàn)路傳遞到基礎。 柱間抗側支撐的分布應均勻。其形心要盡量靠近側向力（風(fēng)、震）的作用線(xiàn)。 否則應考慮結構的扭轉。 結構的抗側應有多道防線(xiàn)。 比如有支撐框架結構，柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力。 框架結構的樓層平面次梁的布置，有時(shí)可以調整其荷載傳遞方向以滿(mǎn)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。

　�。ㄈ�） 預估截面 結構布置結束后，需對構件截面作初步估算。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。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可回避鋼梁的整體穩定的復雜計算，這種方法很受歡迎。 確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。 柱截面按長(cháng)細比預估。 通常50<λ<150， 簡(jiǎn)單選擇值在80附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同，可選擇鋼管或H型鋼截面等。 對應不同的結構，規范對截面的構造要求有很大的不同，如鋼結構所特有的組成構件的板件的局部穩定問(wèn)題，在普鋼規范和輕鋼規范中的限值有很大的區別。 除此之外，構件截面形式的選擇沒(méi)有固定的要求，結構工程師應該根據構件的受力情況，合理的選擇安全經(jīng)濟美觀(guān)的截面。

　�。ㄋ模� 結構分析 目前鋼結構實(shí)際設計中，結構分析通常為線(xiàn)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(xiàn)性及鋼材的彈塑性能。這為更精確的分析結構提供了條件。并不是所有的結構都需要使用軟件： 典型結構可查力學(xué)手冊之類(lèi)的工具書(shū)直接獲得內力和變形。 簡(jiǎn)單結構通過(guò)手算進(jìn)行分析。 復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析。

　�。ㄎ澹� 工程判定 要正確使用結構軟件，還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據“工程判定”選擇修改模型重新分析，還是修正計算結果。 不同的軟件會(huì )有不同的適用條件。初學(xué)者應充分明了。此外，工程設計中的計算和精確的力學(xué)計算本身常有一定距離， 為了獲得實(shí)用的設計方法，有時(shí)會(huì )用誤差較大的假定， 但對這種誤差， 會(huì )通過(guò)“適用條件、概念及構造”的方式來(lái)保證結構的安全。 鋼結構設計中，“適用條件、概念及構造”是比定量計算更重要的內容。 工程師們過(guò)分信任與依賴(lài)結構軟件有可能帶來(lái)結構災難，注重概念設計、工程判定和構造措施有助于避免這種災難。

　　以上內容均根據學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請及時(shí)溝通、指正。