钢结构设计简单步骤和设计思路
    (一) 判断结构是否适合用钢结构
      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、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、雕塑、仓棚、工厂、住宅、山地建筑和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。  
    (二) 结构选型与结构布置
      结构选型及布置是对结构的定性，由于其涉及广泛,应该在经验丰富的工程师指导下进行。此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.
      在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部构造措施。 在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择，所得结构方案往往易于手算、力学行为清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。  
      林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法，以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。
  
      钢结构通常有框架、平面桁架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。  
      其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。  
      结构选型时，应考虑不同结构形式的特点。在工业厂房中，当有较大悬挂荷载或大范围移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度外不需考虑雪载 ），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳，总雪载和坡屋面相比释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者，对抗震不利。
     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. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风、震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力.
     框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.
    (三) 预估截面
     结构布置结束后，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定。
      钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。 确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
      柱截面按长细比预估. 通常50<λ<150, 简单选择值在80附近。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。
    (四) 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.
    (五) 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. 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.
      连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法, 初学者可偏安全选用前者.设计手册[2]中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便. 也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成.
      具体设计主要包括以下内容:      
     1.焊接: 对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守. 焊条的选用应和被连接金属材质适应.E43对应Q235,E50对应Q345.  Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50.   
       焊接设计中不得任意加大焊缝. 焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定.
     2.栓接:  
       铆接形式,在建筑工程中，现已很少采用.
       普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用.
       高强螺栓,使用日益广泛.常用8.8s和10.9s两个强度等级.根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同. 高强螺栓最小规格M12. 常用M16~M30. 超大规格的螺栓性能不稳定,应慎重使用。
       自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接. 在低层墙板式住宅中也常用于主结构的连接. 难以解决的是自攻过程中防腐层的破坏问题。
     3.连接板: 需验算栓孔削弱处的净截面抗剪等. 连接板厚度可简单取为梁腹板厚度加4mm，则除短梁或有较大集中荷载的梁外，常不需验算抗剪。
     4.梁腹板: 应验算栓孔处腹板的净截面抗剪.承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压.
     5.节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。此外，还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
     6.节点设计还应考虑制造厂的工艺水平. 比如钢管连接节点的相贯线的切口可能需要数控机床等设备才能完成.
    (八) 图纸编制
      钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段，设计图由设计单位提供，施工详图通常由钢结构制造公司根据设计图编制，有时也会由设计单位代为编制。由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾，有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。
      1.设计图: 是提供制造厂编制施工详图的依据. 深度及内容应完整但不冗余. 在设计图中,对于设计依据、荷载资料（包括地震作用）、技术数据、材料选用及材质要求、设计要求（包括制造和安装、焊缝质量检验的等级、涂装及运输等）、结构布置、构件截面选用以及结构的主要节点构造等均应表示清楚，以利于施工详图的顺利编制，并能正确体现设计的意图。主要材料应列表表示。
      2.施工详图:又称加工图或放样图等.深度须能满足车间直接制造加工.不完全相同的另构件单元须单独绘制表达，并应附有详尽的材料表.
     设计图及施工详图的内容表达方法及出图深度的控制，目前比较混乱，各个设计单位之间及其与钢结构公司之间不尽相同。 初学者可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书[3]，并依据规范规定编制。

我想钢结构入门新手必会受益匪浅。我认为我们在进行钢结构设计时务必要注意施工技术与现场条件。作为一位钢结构设计师，应该经常到现场去获取更多知识。

okok兄，说的不错。但是我对你那个“概念设计”的概念感到比较玄乎。不要见笑，我也是刚进入钢结构业的一菜鸟，所以对一些基本的东西会感到比较迷惑。你的文章我看了好多遍，总的而言感觉你说的那个“概念设计”的东东实际上就是基本的力学概念加上若干年的工程经验所提炼出来的一种感觉，对吧？我对我的理解没什么把握，因为我觉得如果“概念设计”是一种经验性的东西的话，这样未免在工程上仍会有许多不确定因素。当然我这样说并不是否定经验的重要性，我只是希望在我的钢结构生涯中能有一种较为明确的方向，可以让我去努力、去把握。所以请okok兄把你那个“概念设计”的概念定义的再明确些，以让我这类刚入门（也许还在门口徘徊）的菜鸟真正能理解。不胜感激！

        我也是老菜，不然，怎么叫A-B-C呢？
        按我的理解，结构设计中难以定量描述的内容均属概念设计范畴。其实Iron Soul 自己已经说清楚了，只是不同的表述而已。

搞钢结构设计，先要进行半年的钢结构施工，到那时你对钢结构以十分了解了，别人的优点，缺点都看到了，设计起来可以借鉴和改进，很是得心应手！

我感觉应该在师父的带领下先干一个活儿,然后去现场看看实际的施工.这样更好:)

什么是概念设计？（一）
兼答Iron Soul 兄，
  
概念设计的一个方面：
当你在设计中，能够把结构看作构件，把构件看作结构，你就已经走近概念设计了。
  
把结构当作构件，比如，一栋大厦的结构就是一根悬臂梁， 一座桁架大铁桥就是一根连续梁。
  
把构件看作结构，比如，一个H型钢构件是由3块板组成的结构，一个钢管相贯的节点就是一个空间结构。
  
对构件特性的把握：
比如，钢管适合做二力（压）杆，不适合做抗弯构件。它做两端铰接柱或支撑很出色，但是很少用作梁。 当一个受弯构件被选成钢管截面，且程序计算不通过时，你不应通过加大截面来满足，而是应该改用有强弱轴的截面。
如此等等，是基本的概念。
  
概念设计能力，不单生成于丰富的经历与经验，更是来源于对基本的力学、材料等概念掌握。同时要求结构师有开阔的视野。

要想了解概念设计,最好看一下林同炎老先生的<结构概念和体系>.<结构概念和体系>有两个翻译版本,第一版是王传志等翻译为1985年7月版,第二版是高立人,方鄂华,钱稼茹翻译为1999年2月第2版,2000年5月第三次印刷.
翻译第2版的高立人为清华大学教授,曾作为访问学者在林同炎的工作室工作,2版的翻译也是有林老先生亲笔准许的.

请问OKOK兄上述提到的书从哪儿可以搞到手？？？
急盼！

各大建筑书店有售。

OKOK兄，说得太好了，钢结构的设计的根本其实就是概念体系和节点，首先要对概念体系有个清楚的理解才能真正的做设计，好的节点设计可以充分满足概念体系的要求，现在我接触了很多所谓的大院大所的设计，能看得出来好多设计人根本没干过钢结构，拿混凝土的东西硬往上搬，做的东西奇蠢无比，相信也只有他们才做得出来。

我是一个刚从事钢结构的一采鸟，工作了半年多，我觉得钢结构的细节东西太多，最好能在车间加工现场和施工现场干上一段时间是非常好的。

结构概念和体系(第二版)
http://www.buildbook.com.cn/detail.asp?data=B000224

我现在是第一次来这里
感觉好极了
以前的时候不是听老师灌水就是自己瞎摸索
现在好了
这里让我看见了更广阔的天地
接触更多的更实在的知识
真心感谢每一位真诚的“钢结构”先生
希望这里的交流更活跃
为大家提供更多的服务

在钢结构行业混了三年多，还是感觉自己能力差太远，
还想多学几种结构软件，知道东西越多，做起事来才更有把握。
当然，随之而来当然是赚到更多的RMB了，不过那都是附带的收获了。

我觉的一从学校毕业就搞设计不好，应该到工地实习一年左右

本人刚刚注册本站,见笑了.
大家讨论较多的是"概念设计"了,我们教授(我--学生)课堂上也崇尚这一点,
他说作为一个好的结构师,你就要有这种能力------看到一个建筑物,就要知道它的内部结构,传力方式,受力特点,不能只看到它漂亮的外观.
我想钢结构也是一样吧,你看到一个成品,就要知道它是用什么样的结构,
应当采用什么形式的钢.
这当然就要求你对各种钢型的受力特性要有很深刻的认识,
这些课堂上可以学到一部分,实践中才能得到升华吧.
;)

其实我认为施工与设计即是相通的又不是相通的。说他是相通的主要是从二者的相辅相成性来来说的，不管是哪中结构体系你要搞设计当然首先要有丰富的设计经验，但是如果闭门造车是肯定不行的，必须长去施工现场，对施工有一定了解。说他是不相通的主要是因为二者还是两个相对独立的工作。我曾在施工一线工作过几年，自己也曾主持过大约3000多平米的工程，后由于其他原因该做设计虽然也是科班出生，但感觉上手也需要一个过程。因此对新手的建议是干好本职基础，尽可能了解相关，具体到设计在做好自己手头工作的前提下多去看施工，多听工程一线人员的想法，而不必去下放劳动。

OK兄说的很好，cogitation 的话我有点不敢苟同，大院大所很多是做钢结构不行但是他们中很多老工程师的概念还是达到了很高的层次，我所遇到的设计人员中大院里面的人给我印象还是比较突出的，他们如果在现场呆一阵，了解了一些接点的做法后并不一定象您说的其大无比的，人也不会那么呆的！

钢结构设计要点其实有于力学基本功。具体的说，结构力学要学扎实，弹性力学要概念清晰。概念设计其实就在考你的基本功。一栋楼相当于一根梁。这里梁的压应力相当于柱子的压力，梁的剪应力相当于楼中的梁的剪力。柱子有稳定问题。梁也有平面内、外稳定。内力与应力互相照应。

钢结构设计首先应考虑的是成本和它的使用价值。

钢结构设计一定要理论和实际相结合，这样可以减小施工难度，降低成本，发挥钢结构的更大优势。

     钢结构我干了20多年了,设计起重机几十台,10-60吨挂车,建筑钢结构几十种。深感知识的不足。 现刚来此论坛。见高手林立，很高兴！可以请教问题了！太好了！:)