(一) 判斷結(jié)構是否適合用鋼結(jié)構
鋼結(jié)構通常用于高層、大跨度、體型復雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構。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、山地建筑和臨時建筑等。這是和鋼結(jié)構自身的特點相一致的。
(二) 結(jié)構選型與結(jié)構布置
結(jié)構選型及布置是對結(jié)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行。此處僅簡單介紹. 詳請參考相關專業(yè)書籍.
在鋼結(jié)構設計的整個過程中都應該被強調(diào)的是"概念設計",它在結(jié)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(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構體系與分體系之間的力學關系、破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的設計思想，從全局的角度來確定控制結(jié)構的布置及細部構造措施。 在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇，所得結(jié)構方案往往易于手算、力學行為清晰、定性正確，并可避免結(jié)構分析階段不必要的繁瑣運算。同時，它也是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。
鋼結(jié)構通常有框架、平面桁架、網(wǎng)架（殼）、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構形式。
其理論與技術大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實用的設計方法，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等。
結(jié)構選型時，應考慮不同結(jié)構形式的特點。在工業(yè)廠房中，當有較大懸掛荷載或大范圍移動荷載，就可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架?；狙捍蟮牡貐^(qū)，屋面曲線應有利于積雪滑落（切線50度外不需考慮雪載 ），降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時，在框架中布置支撐會比簡單的節(jié)點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(jié)構體系。高層鋼結(jié)構設計中，常采用鋼混凝土組合結(jié)構，在地震烈度高或很不規(guī)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(jié)構體系。我國半數(shù)以上的此類高層為前者，對抗震不利。
結(jié)構的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮.一般的說要剛度均勻.力學模型清晰.盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎. 柱間抗側(cè)支撐的分布應均勻.其形心要盡量靠近側(cè)向力(風、震)的作用線. 否則應考慮結(jié)構的扭轉(zhuǎn). 結(jié)構的抗側(cè)應有多道防線. 比如有支撐框架結(jié)構,柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力.
框架結(jié)構的樓層平面次梁的布置,有時可以調(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，但是這會使主梁截面加大，減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時會吃不消，此時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) 預估截面
結(jié)構布置結(jié)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(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，可回避鋼梁的整體穩(wěn)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(guī)范中局部穩(wěn)定的構造規(guī)定預估。
柱截面按長細比預估. 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.
對應不同的結(jié)構，規(guī)范對截面的構造要求有很大的不同，如鋼結(jié)構所特有的組成構件的板件的局部穩(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，構件截面形式的選擇沒有固定的要求，結(jié)構工程師應該根據(jù)構件的受力情況，合理的選擇安全經(jīng)濟美觀的截面。
(四) 結(jié)構分析
目前鋼結(jié)構實際設計中,結(jié)構分析通常為線彈性分析,條件允許時考慮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)構提供了條件。并不是所有的結(jié)構都需要使用軟件:
典型結(jié)構可查力學手冊之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形.
簡單結(jié)構通過手算進行分析.
復雜結(jié)構才需要建模運行程序并做詳細的結(jié)構分析.
(五) 工程判定
要正確使用結(jié)構軟件，還應對其輸出結(jié)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(jù)"工程判定"選擇修改模型重新分析,還是修正計算結(jié)果.
不同的軟件會有不同的適用條件.初學者應充分明了.此外,工程設計中的計算和精確的力學計算本身常有一定距離, 為了獲得實用的設計方法,有時會用誤差較大的假定, 但對這種誤差, 會通過"適用條件、概念及構造"的方式來保證結(jié)構的安全. 鋼結(jié)構設計中,"適用條件、概念及構造"是比定量計算更重要的內(nèi)容.
工程師們過分信任與依賴結(jié)構軟件有可能帶來結(jié)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. |
