采用高等理论的钢结构设计步骤分析
解析钢结构设计简单步骤和设计思路
解析钢结构设计简单步骤和设计思路摘要：钢结构体系自重相对较轻，且具有较高的材料强度与较好的抗震性能，安装施工过程简单方便，且施工周期短，因此在建筑结构中的应用越来越广泛。
本文主要针对钢结构的设计过程进行讨论，首先总结钢结构的设计特点，然后简单介绍其设计步骤，并在最后提出一应注意事项。
关键词：钢结构；设计步骤；设计思路Abstract: the steel structure system relatively light weight and high strength of material and a good aseismic performance, installation construction process is simple and convenient, and shorter construction period, so the application in building structure more and more widely. This article mainly aims at the design process of the steel structure is discussed. The first summarizes the design characteristics of steel structure, and then introduces the simple design steps, and finally put forward in all matters.Keywords: steel structure; Design steps; Design ideas1钢结构综述随着我国建筑产业的发展，基于钢结构的建筑产物，成为我国城市建设的主流建筑群。
钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比，在结构性能、工程造价等方面，具有显著地优势，尤其是关于其结构自重轻、抗震性能好，其广泛运用于现代大型建筑结构之中。
钢结构设计简单步骤和设计思路(精)
• 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,设计中应慎重使用。 • 自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接. 国外在低层墙板式住宅 中,也常用于主结构的连接. • 3.连接板: 可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm. 然后验算净截面抗剪 等. • 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。
(三) 预估截面
• 结构布置结束后，需ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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100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
《高等钢结构理论》课件
钢结构的连接与构造
拼接方式和连接材料
详细说明几种典型的钢结构拼 接方式和各种连接材料的特点 以及使用方法。
节点构造和细节设计
讲解钢结构的节点构造和细节 设计，包括节点类型、强度验 算和防腐措施等。
构造验收和质量控制
结束语
本课程旨在帮助工程师更深入地了解钢结构的理论和实践，为未来钢结构领域的发展提供参考和支持。
谢谢观看！
钢材的分类和性能
概述常见的钢材分类和性 能参数，以及每种钢材在 钢结构中的应用。
钢结构设计的基本原理
讲解钢结构设计的基本原 理，包括力学分析、结构 优化和验算等。
钢结构载荷分析
1
荷载的分类和作用原理
2
详细说明荷载的分类和作用原理，包 括静态荷载、动态荷载和温度荷载等。
3
受力特点
介绍钢结构受力的基本特点，包括受 力形式、受力方向和受力损伤等。
《高等钢结构理论》PPT课件
一个实用性强的高等钢结构理论课件，包含钢结构基础、载荷分析、连接与 构造、设计和施工等多个部分，可为钢结构工程师提供参考。
前言
本课程将深入介绍钢结构的基础知识和设计流程，旨在为钢结构工程师提供 帮助和指导。
钢结构基础
定义和特点
介绍钢结构的定义、特点 以及与其他建筑结构的比 较。
介绍钢结构的构造验收标准和 质量控制要点，确保钢结构工 程施工质量。
钢结构的设计与施工
1 设计的步骤和流程
详细讲解钢结构设计的 步骤和流程，帮助工程 师高效完成设计工作。
2 施工的注意事项和
方法
讲解钢结构施工的注意 事项和方法，包括施工 流程、安全防范和质量 控制等。
3 安全管理和维护措施
浅析钢结构设计的简单步骤
关键 词 ：钢结构； 构件设计
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改革 开放 以来 ， 国钢 结构 建筑 发展 很 快 。传 统 的 我 进 深和 开 间相 对较 小 ， 、 粗大 ， 间利用 率 较低 。而 梁 柱 空 容 易 、 工周 期短 等综 合优势 。 施
（） 工方 便 、 ２ 施 工期 短 。 结 构构件 可 以工 厂化 生产 、 钢 （ 可 设计 成各 种造 型 、 ３ ） 尺度 、 间 的新 型结构 。 结 空 钢 （ 方 便合 理布 置功 能 区 间。 ４ ） 住宅 设计 可采 用 开放 式
（） 造 价低 、 ５综合 自重轻 。 运输 和 吊装 费快捷 方便 ， 基 钢 结 构建 筑 在 使用 功 能 、 设计 、 工 和 综 合 经济 方 础 的负载低 ， 可 以降低 基础 工程 造 价 。 施 面， 建筑工 程 中应用 的钢 结构 与其 他 材料 的结构 相 比具 钢 结构 通 常用 于高 层 、 大跨 度 、 体型 复 杂 、 载或 吊 荷
Ｊ． ２０ ，６ ３ ：０ ２ ． 按 照 上 述假 定 ， 出各 拉 一压 杆 的轴 力 ， 材 料 力 型 ［］ 建筑 科 学 与 工程 学报 ，０ ９ ２ （） ２ — ６ 求 按
一
１ ３ 一 ８
建筑பைடு நூலகம்计与装饰
广东 建材 ２１ 年第 ６ ００ 期
作 用下 产生 过大 的挠度 和运 输 、安装 过程 中造 成弯 曲。 柱 截面 按长 细 比预估 。通 常 ５ ＜ ＜ ５ ，简 单选 择值在 ０ １ ０
有 的优势 主要 体现在 ：
１ 结构的优 点及适 应范 围 钢
车 起 重 量大 、 较 大 振 动 、 温 车 间 、 封性 要 求 高 、 有 高 密 要 求 能活 动或 经 常装拆 的结构 。直 观 的说 ： 厦 、 大 体育馆 、 歌剧院、 大桥 、 电视塔 、 棚 、 仓 工厂 、 住宅 和 临 时建筑 等 。
钢结构设计简单步骤和设计思路
摘要：钢结构设计简单步骤和设计思路关键词：钢结构结构设计步骤(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、高温车间、密封性要求高、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、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。
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此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
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措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。
所得结构方案往往易于手算、概念清晰、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。
[20]钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
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，应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，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度内需考虑雪载），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。
钢结构设计步骤及过程研究
钢结构设计步骤及过程研究【摘要】随着我国国民经济和科学技术的发展，钢结构建筑已逐渐成为一种较为普遍的建筑结构形式，在工业、民用建筑中都得到了较广泛的运用，设计与施工的好坏直接决定着建筑结构的质量，本文主要从钢结构的设计步骤与过程方面，探寻钢结构设计的技巧与关键所在。
【关键词】钢结构；设计；步骤随着经济的高速发展，国民对居住生活环境的要求越来越高，对于与人们居住生活相关的建筑业就要与时俱进，不断更新换代、推陈出新，从各个方面满足人们的居住需求。
近年来，在我国钢结构建筑发展迅速，因其独特的优点，越来越多的受到人们的青睐，主要有质轻高强、抗震性能优越、施工周期短、综合效益高、与计算力学假定基本相似、塑性和韧性好、气密性和水密性好、工业化程度高、属于绿色环保建筑等优点，其缺点主要是不耐锈蚀和耐热不耐火及工程造价高等方面。
目前，钢结构建筑已逐渐成为一种较为普遍的建筑结构形式，在工业、民用建筑中都得到了较广泛的运用。
1、钢结构选型与布置结构选型是设计的首选环节，选择合适的结构类型，对于后续的设计及整个结构的成功与否至关重要，常用的钢结构类型有：轻钢、网架、框架、桁架、索膜及塔桅等。
到底选择哪一种结构类型，需要根据实际情况和上述结构类型的特点综合考虑。
如果是悬挂或移动荷载较大的轻钢厂房，最好选用网架形式；如果工程是在我国东北地区，还要考虑到冬季积雪荷载，宜选用网壳形式；如果是在南方夏季多雨地区建房，要考虑到雨水荷载，优先选用网壳形式；如果是在高层建筑中使用钢结构，考虑到地震烈度，可采用周边支柱，核心筒体形式；如果是体育场或展览馆等跨度较大的建筑，宜选择索膜形式。
对于钢结构的布置，要根据建筑的荷载分布、使用性质、体型特征等综合权衡，要以最直接的途径把荷载传递到基础为原则来布置。
概念设计对整个的钢结构设计来讲非同小可，需要重视钢结构概念设计。
做好概念设计，既对整体设计进行了控制和规划，又能节省计算量，可以说是不可或缺的设计流程。
钢结构设计的8大步骤
一．钢结构设计步骤第一步判断结构是否适合用钢结构第一步：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．钢结构设计步骤第二步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。
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。
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。
钢结构设计简单步骤和设计思路_4
钢结构设计简单步骤和设计思路- 结构理论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、高温车间、密封性要求高、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、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。
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此处仅简单介绍，详情参考相关专业书籍。
由于结构选型涉及广泛，做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
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措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。
所得结构方案往往易于手算、概念清晰、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，应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，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度内需考虑雪载），比如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。
总雪载释放近一半。
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，可选择构件受拉力为主的悬索或索膜结构体系。
钢结构设计思路和步骤浅析
钢结构设计思路和步骤浅析随着我国建筑产业的快速发展，钢结构建筑产物已经成为我国城市建设的主流建筑群体。
相对传统的钢筋混凝土结构而言，钢结构体系自重相对较轻，具有较高的材料强度与较好的抗震性能，同时，钢结构工程安装施工过程相对简单方便，且施工周期较短，因此，其在建筑结构中被广泛应用。
本文首先简单的阐述钢结构设计原则，然后针对钢结构的设计特点，详细介绍其设计思路和步骤，最后提出在钢结构设计过程中应该注意的相关事项，供相关研究人员参考。
标签：钢结构；原则；设计思路；步骤引言钢结构工程具有自重小、刚度大、基础造价低、抗震性能好等优点，通常用于高层（超高层）、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。
因此，我们应熟悉钢结构设计原则及其相关设计思路和步骤。
1 钢结构设计原则近年来，在钢结构设计中经常出现失稳事故，造成严重的人员伤亡与经济损失，主要原因是由于以下两方面造成：①由于空间网架、网壳结构等新型钢结构的不断出现，造成相关设计者没有足够的时间去了解掌握这些新型结构的设计；②由于钢结构设计者缺乏相关设计经验，关于钢结构和构件的整体稳定性概念理解不够清晰，成为钢结构设计中经常出现的薄弱环節。
因此，稳定性成为钢结构设计中一个突出的问题，如果处理不好此类问题，将会造成不可估计的损失。
所以根据稳定性问题在实际的钢结构设计中的特点，以及未来更好的保证钢结构设计中构件不会丧失稳定性，设计过程中应严格遵守以下三条基本原则：①保证整体结构的细部构造和构件的稳定计算，二者必须相互配合，相互统一；②在进行结构布置时，必须从整个体系和组成部分的稳定性要求出发，进行全面考虑；③必须保证结构计算简图和实际计算方法所依据的简图相一致，这对框架结构的稳定计算起着相当关键的作用。
2 钢结构设计思路和步骤2.1钢结构的形式与布置钢结构主要有框架、平面架、网架、索膜、轻钢以及塔桅等结构形式。
最清晰的钢结构设计步骤和设计思路(精)
（一）判断结构是否适合用钢结构I 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。
直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。
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此处仅简单介绍•详请参考相关专业书籍•由于结构选型涉及广泛，做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
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措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。
所得结构方案往往易于手算、概念清晰、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。
[20]钢结构通常有框架、平面（木行）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
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，应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，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度内需考虑雪载），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。
最清晰的钢结构设计步骤和设计思路(精)
(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、高温车间、密封性要求高、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、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。
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此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
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措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。
所得结构方案往往易于手算、概念清晰、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。
[20]钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
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，应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，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度内需考虑雪载），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。
钢结构设计简单步骤和设计思路
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。
结构设计原理钢结构第三部分 高等分析
34
第三部分
高等分析
分析软件
35
第三部分
NIDA-NAF
高等分析
NIDA is an innovative second-order (Direct) structural analysis and design software. Linear, Vibration, Buckling and Second-order nonlinear analysis Non-linear Integrated Design and Analysis of Steel Structures NIDA-NAF软件： 是一个主要应用于钢框架、桁架、轻型钢结构、钢塔架和塔桅 结构等的分析与设计程序。 运用“高等分析”的理念，可对结构进行一阶线性或二阶非线性 （几何、材料非线性）、弹性或弹塑性、静动力分析与设计。
39
第三部分
高等分析
40
第三部分
高等分析
The method has been stated in AS4100 (1990) and well-researched (Chen and Chan 1995). Using this more rigorous approach, we can directly compute the applied sectional moments, forces or their resulting stress due to factored loads and compare against the structural resistance. In doing so, we can then skip the complex and unreliable process of checking individual member buckling strength based on simplified boundary and loading conditions.
钢结构设计全流程解析,很详细,非常实用!
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【 摘
要】 总结 了高等钢结构 的有关设计理 论 ； 比分析 了钢结构 的设计 步骤 ， 出传统设计 步骤 和高 等设 对 指
计步骤的异 同； 根据 统计 数据 ， 分析 了钢结构有关设计 软件 ； 出了进 一步发 展的方向。 指
【 关键 词】 钢结构 ； 高等理论 ； 设计步骤 【 中圈分类号】 Ｔ ３ １ Ｕ９ 【 文献 标识码】 Ｂ
赵克超等 ： 采用高等理论的钢结构设｛ 步骤分析 ｔ －
５ １
采 用 高 等 理 论 的钢 结构 设 计 步 骤 分 析
赵克 超 ， 刘继 鹏
（ ．河 南 工 程 学 院 土 木 工 程 系 ． 郑 州 １
’
２０ ４ ０ ２ ０）
４ １９ ； ２ ５１１ ．上海 这种 方法 也 受到 了诸多研究者的批评 。 。
（ ） 二阶设计 法 ： 虑结构 的实际变形 ， ２ 考 并在此
第 二步预估 截 面 ， 两者本 质是 有 差别 的。 传统 方 法需要 丰富 的设 计 经验 ， ： 如 钢梁 截面 ｈ ＝ （ ／０ ～ １２ １４ ） ／０ 跨度 ， 柱截 面通 常按 照长细 比 Ａ预估 ， 一般选择 Ａ＝８ 等 。 ０ 这样可减少后期截面验算 的循环次数 ， 可能
按强 度控 制直接设计 构件一 图纸编制 。
（ ） 两 者 的差别 ： ３ 传统 方法 是在 结构线 弹性 假 定 的基础 上 ， 构件级别 上 的反 复验算 。重复过 程较 在
关于分析理论的研 究文献 很多 ， 而关 于具 体设计 步骤
的研究文献 较少 。文 中结合 钢结 构 分析 设计 理论 的 最新 进展 ， 以钢结 构设计 规 范为 基础 ， 总结 出采 用高 等分析理论 的钢结 构设计 步骤 ， 比对 分析 了不 同条件
满足要求为止。
（ ） 按照 高等理 论 的设 计步骤 ： ２ 结构 方案 选择 与布置一 预估构 件 截面一 取 定 结构计 算 简 图一 荷载
组 合一 根据不同组合分 别计算 内力一根 据最 大 内力 ，
骤进行结构 设计 。而 随着 大量 大型 钢结 构 建筑 的 出
现 ， 切需要 加强 对钢 结构设 计 步骤 的研 究 ， 成科 迫 形 学的方法流程 ， 便设计人 员运用 新 的理论 。现 实 中 方
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钢结构 高等分 析理 论 在最 近几 年得 到 了长足 的 发展 ， 它对 传 统 设 计 方法 、 步骤 的影 响是 深远 的 。
广大结构设计人 员 多年 来 已经 习惯 于按 照 传统 的步
只需一 次验算 ， 即可 满足 要求 。 高等 方法 在预 估截 而
面 阶段 ， 需 精 确 估 计 截 面 大 小 ， 需 选 择 合 适 的 截 元 只
基础上对结构进行分析设 计 ， 也称 钢结构 的高等 分析
设计法。最近一段时期 ， 对钢 结构 的高等 设计分 析理 论涌现 出 了很多有价 值 的文 献 ……。 目前 ， 维 二 结构的高等分 析理 论 已经 可 以运用 实际结 构 ， 三维 而
面类型 即可 ， 精确 的截 面尺寸 可在后续 的构 件截 面设
计阶段一次完成 。
结构的计算 分析 理论 尚有待 完 善 …。这 种方 法 的实 现有赖 于计算机技术 及计算理 论 的进 一步发 展 ， 到 得 的结果是 精确 解 。根 据是 否考 虑结 构 材料 的非 线 性 性能 ， 又可 以分为两 阶弹性分析和两阶弹塑性分析。
下钢结构设计 步 骤 的异 同。分 析 了钢 结 构 主流设 计 软件的特点 。从方法论 的角度 ， 出了推进 钢结 构高 提
多， 但思路简单 ， 手算 ， 方便 符合 设计人 员 的习惯。高
等方法是在考 虑结 构弹 塑性变形 基础上 ， 行 的全过 进
程分析 ， 最后仅按照 强度控 制条件进行 的构 件截 面 设 计， 无需反复验算 。但 内力计算繁琐 。不适合手算 。 无论传统方法还是 高等方 法 ， 实都考 虑到 了结 其 构非线性 因素 的影 响。只不过 传统方 法是 在强度 、 刚 度 、 定性 验算 过程 中， 用规 范规 定 的有关 系数 加 稳 采
２ 钢结构 设计步 骤分析
两者都有组合 ， 但传统 方法是 先计算 单一 荷载作
用下 的结 构构件 的 内力 ， 后选 择控 制 截面 ， 行 内 然 进
力组合 。高 等 方 法 是 先进 行 荷 载 组 合 ， 后 计算 内 然
力 。这造成前 者内力计算 简单 ， 后者 内力计算复 杂。 传统方法 在 截面 验算 阶段 ， 考 虑诸 如 强度 、 需 刚 度（ 变形 ） 稳 定性 （ 、 局部 、 体 ） 整 等因素 ， 一一验 算 ， 一 项不满足 即需 调 整设 计重 新 验算 。而高 等方 法 只需 考虑强度 因素 ， 一次计算 即可得 到精确 的截面数据 。
以反应 。而高 等 方法是 在 计算 结 构 内力 时直接 考虑 结构的非线性（ 几何 、 材料 、 节点 ） 因素 ， 直接 得到结构
的实际内力及变形状态 。
等设计方法发展 的措施 。
１ 钢 结构 设 计 分 析 方 法现 状
（ ） 一阶设计法 ： １ 忽略结构 的变形 ， 未变形 状 按 态对结构进行分析设计 ， 为一 阶设 计法 。这 是一 种 称 传统 的设计 方 法。也 是各 国设 计规 范采 用 的 主要 方
３ 不 同设 计 软 件 的 对 比 分 析
（ ） 传统设 计 步骤 ： 构方 案选 择 与布置 一 预 １ 结 估构件截 面一取 定 结构 计算 简 图一 计算 不 同荷 载作
用下结构构件 的 内力 一 构件 控制 截 面 内力组 合一 结 构构件验算 。此后要进行 判断设 计 ： ①若 满足要 求则 进行 图纸编 制工 作 ， 若不 满足 要求 ， ② 则需要 重 新进 行 构件截 面设计 ， 次进行 结构 构件验 算 工作 ， 再 直至