普通角钢作网架杆件时应采用哪一种节点
焊接钢板节点。
题目：用普通角钢作网架杆件时，该网架应采用哪一种节点?焊接钢板节点、焊接空心球节点、螺栓球节点、焊接短钢管节点。答案是采用焊接钢板节点。
焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。
1加强环式节点
加强环式节点可谓是当今钢管混凝土柱施工建设中较为常见的一种，它是通过上下钢板加强环传递弯矩力的方式来进行梁柱连接的，是通过两个加强环之间的均匀排列成放射状的加强筋和肋板结构来与管道壁上方的环板进行连接，从而传递剪应力，以起到加强板厚和提高连接质量的工程优势。在工程施工的过程中，根据纵筋邓强的施工原则来进行控制，使得换代的较小宽度不小于整个连接板宽度的70%以上，同时在节点形式的选择上也需要给予应有的重视。
在连接工作中，加强环式节点的刚度大、承载能力高且没有任何零部件穿过钢管，因此特别适用于那些直径小、钢管混凝土柱结构复杂的工程项目中，尤其是在那些的泵送浇筑法施工中，其更为关键，这对于混凝土施工质量有着严格的保障基础。当混凝土柱的直径较大的时候，加强环式的节点施工用钢量也较大，使得工程施工变得更加复杂，且整个梁柱纵筋之间的连接变得繁琐。
2连接双梁式节点
连接双梁式节点的应用通常都是采用“I”形状的承重柱和钢牛腿构成的，是通过这两种结构在钢管外侧绕过主梁浇筑形成的一种现代化钢管混凝土柱施工技术，是通过四轴方向和四个角度上的承重销共同组成应力传递。这种施工技术在应用中通常都是采用两端应力传递为主的施工方式，是通过四个钢牛腿来承载相应的剪应力，避免因为节点接触而产生的裂缝宽度，明确延迟裂缝的出现，提高节点区域的抗裂能力。
这一节点模式在连接的时候纵向钢筋无需要穿过钢管，不用打弯就直接可以进行施工，有着施工技术方便、施工控制难度小，施工经济效益低的优势，同时配筋极为节省。在这种节点工程技术上，较为关键的自傲与控制钢牛腿应力传递。
3梁端局部加宽式节点
梁端局部加宽式节点是以纵向钢筋连续绕过钢管的构造形式来实现的。在开始加宽处须增设附加箍筋将纵向钢筋包住，梁端局部加宽式节点的钢牛腿与普通钢筋混凝土梁的搭接过渡区能可靠传递梁端内力，钢牛腿既参与抗弯又参与抗剪。本节点形式在厦门阜康大厦工程被采用。本节点传力途径明确、可靠，现场焊接量少，施工较为方便。这种节点均通过牛腿传递剪力，应力较集中。
4环梁式节点
环梁式节点是对钢板加强环节点的改进，其形式是绕钢管设置一钢筋混凝土环梁用于传递弯矩；在环梁中部或底部钢管外表面贴焊一环形钢筋，用于传递剪力。
5半穿心式节点
半穿心式节点的特点是采用半穿心抗剪暗牛腿和在角部增设4个抗弯牛腿。牛腿的腹板深入钢管1/4管径即可满足锚固要求；当柱与单梁连接时，梁端纵向钢筋锚入环梁内，类似环梁节点的作法；当柱与双梁连接时，框架梁直接由柱侧穿过。实验表明：四角抗弯牛腿能较有效地提高整体节点区的刚度，避免节点混凝土面与钢管外表面过早脱离，从而提高整个节点的承载力；有混凝土握裹的钢筋混凝土柱节点的半穿心牛腿可代替穿心牛腿，其受力虽不如穿心牛腿理想，但能满足工程要求；节点附近的楼板应加强配筋，且要求间距稍密，以减少节点区板面的早期裂缝。
6柱脚节点
柱脚节点就是柱与基础的连接处。钢管混凝土柱脚与基础的连接可分为插入式和端承式两种。柱脚钢管的端头在与基础连接前须先用封头板封固。插入式柱脚的设计和构造与预制钢筋混凝土柱的基础杯口相同，柱脚深度不宜小于2倍钢管直径。端承式柱脚的设计和钢结构相同。要注意验算柱与基础连接面的局部受压强度。
（2）按节点的连接方式可分为：焊接连接节点、高强螺栓连接节点、焊接和高强螺栓混合连接节点。
（3）按节点的构造形式可分为：焊接空心球节点；螺栓球节点；焊接钢板节点；焊接钢管节点；杆件直接汇交节点。
1、强度：构件截面材料或连接抵抗破坏的能力。强度计算是防止结构构件或连接因材料强度被超过而破坏的计算。
2、承载能力：结构或构件不会因强度、稳定或疲劳等因素破坏所能承受的最大内力；或塑性分析形成破坏机构时的最大内力；或达到不适应于继续承载的变形时的内力。
3、脆断：一般指钢结构在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的脆性断裂。
4、强度标准值：国家标准规定的钢材屈服点(屈服强度)或抗拉强度。
5、强度设计值：钢材或连接的强度标准值除以相应抗力分项系数后的数值。
6、一阶弹性分析：不考虑结构二阶变形对内力产生的影响，根据未变形的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
7、二阶弹性分析：考虑结构二阶变形对内力产生的影响，根据位移后的结构建立平衡条件，按弹性阶段分析结构内力及位移。
8、屈曲：杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形而失去稳定。
9、腹板屈曲后强度：腹板屈曲后尚能继续保持承受荷载的能力。
10、通用高厚比：参数，其值等于钢材受弯、受剪或受压屈服强度除以相应的腹板抗弯、抗剪或局部承压弹性屈曲应力之商的平方根。
11、整体稳定：在外荷载作用下，对整个结构或构件能否发生屈曲或
失稳的评估。
12、有效宽度：在进行截面强度和稳定性计算时宽度。假定板件有效的那
13、有效宽度系数：板件有效宽度与板件实际宽度的比值。
14、计算长度：构件在其有效约束点间的几何长度乘以考虑杆端变形情况和所受荷载情况的系数而得的等效长度，用以计算构件的长细比。计算焊缝连接强度时采用的焊缝长度。
15、长细比：构件计算长度与构件截面回转半径的比值。
16、换算长细比：在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。
17、支撑力：为减小受压构件(或构件的受压翼缘)的自由长度所设置的侧向支承处，在被支撑构件（或构件受压翼缘)的屈曲方向，所需施加于该构件(或构件受压冀缘)截面剪心的侧向力。
18、无支撑纯框架：依靠构件及节点连接的抗弯能力，抵抗侧向荷载的框架。
19、强支撑框架：在支撑框架中，支撑结构(支撑桁架、剪力墙、电梯井等)抗侧移刚度较大，可将该框架视为无侧移的框架。
20、弱支撑框架：在支撑框架中，支撑结构抗侧移刚度较弱，不能将该框架视为无侧移的框架。
21、摇摆柱：框架内两端为铰接不能抵抗侧向荷载的柱。
22、柱腹板节点域：框架梁柱的刚接节点处，柱腹板在梁高度范围内的区域。
23、球形钢支座：使结构在支座处可以沿任意方向转动的钢球面作为传力的铰接支座或可移动支座。
24、橡胶支座：满足支座位移要求的橡胶和薄钢板等复合材料制品作为传递支座反力的支座。
25、主管：钢管结构构件中，在节点处连续贯通的管件，如桁架中的弦杆。
26、支管：钢管结构中，在节点处断开并与主管相连的管件，如桁架中与主管相连的腹杆。
27、间隙节点：两支管的趾部离开一定距离的管节点。
28、搭接节点：在钢管节点处，两支管相互搭接的节点。
29、平面管节点：支管与主管在同一平面内相互连接的节点。
30、空间管节点：在不同平面内的支管与主管相接而形成的管节点。
31、组合构件：由一块以上的钢板(或型钢)相互连接组成的构件，如工字形截面或箱形截面组合梁或柱。
32钢与混凝土组合梁：由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成能整体受力的梁。
二、符号
1、作用和作用效应设计值
F——集中荷载；
H——水平力；
M——弯矩；
N——轴心力；
P——高强度螺栓的预拉力；
Q——重力荷载；
R——支座反力；
V——剪力。
2、计算指标
E ——钢材的弹性模量；
Ec——混凝土的弹性模量；
G ——钢材的剪变模量；
Nat——个锚栓的抗拉承载力设计值；
Nbt、Nbv、Nbc——一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；
Nrt、Nrv、Nrc——一个铆钉的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；
Ncv——组合结构中一个抗剪连接件的抗剪承载力设计值；
NpjtNpjc——受拉和受压支管在管节点处的承载力设计值；
Sb——支撑结构的侧移刚度(产生单位侧倾角的水平力)；
F ——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
fv——钢材的抗剪强度设计值；
fce——钢材的端面承压强度设计值；
fst——钢筋的抗拉强度设计值；
fy——钢材的屈服强度(或屈服点)；
fat——锚栓的抗拉强度设计值；
fbtfbvfbc——螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；
frtfrvfrc——铆钉的抗拉、杭剪和承压强度设计值；
fwtfwvfwc——对接焊缝的抗拉，抗剪和抗压强度设计值；
fwt——角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；
fc ——混凝土抗压强度设计值；
Δu——楼层的层间位移；
[υQ]——仅考虑可变荷载标准值产生的挠度的容许值；
[υT]——同时考虑永久和可变荷载标准值产生的挠度的容许值；
σ ——正应力；
σc——局部压应力；
σf——垂直于角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的应力；
Δσ——疲劳计算的应力幅或折算应力幅；
Δσ——变幅疲劳的等效应力幅；
[Δσ]——疲劳容许应力幅；
Σcrσc.crτcr——板件在弯曲应力、局部压应力和剪应力单独作用时的临界应力；
τ ——剪应力；
τf——沿角焊缝长度方向，按焊缝有效截面计算的剪应力；
ρ ——质量密度。
3、几何参数
A ——毛截面面积；
An——净截面面积；
H——柱的高度；
H1、H2、H3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的高度；
I ——毛截面惯性矩；
It——毛截面抗扭惯性矩；
Iw——毛截面扇性惯性矩；
In——净截面惯性矩；
S ——毛截面面积矩；
W ——毛截面模量；
Wn——净截面模量；
Wp——塑性毛截面模量；
Wpn——塑性净截面模量；
ag ——间距，间隙；
b——板的宽度或板的自由外伸宽度；
bo——箱形截面翼缘板在腹板之间的无支承宽度；混凝土板托顶部的宽度；
bs——加劲肋的外伸宽度；
be——板件的有效宽度；
d ——直径；
de——有效直径；
do——孔径；
e ——偏心距；
h ——截面全高；楼层高度；
hc1——混凝土板的厚度；
hc2——混凝土板托的厚度；
he——角焊缝的计算厚度；
hf——角焊缝的焊脚尺寸；
hω——腹板的高度。
ho——腹板的计算高度；
i ——截面回转半径；
l ——长度或跨度；
ll——粱受压翼缘侧向支承间距离；螺栓(或铆钉)受力方向的连接长度；
lo——弯曲屈曲的计算长度；
lω——扭转屈曲的计算长度；
lw——焊缝的计算长度；
lz——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度；
s——部分焊透对接焊缝坡口根部至焊缝表面的最短距离；
t——板的厚度；主管壁厚；
ts——加劲肋厚度；
tw——腹板的厚度；
α ——夹角；
θ ——夹角；应力扩散角；
γb——梁腹板受弯计算时的通用高厚比；
γs——梁腹板受剪计算时的通用高厚比；
γc——梁腹板受局部压力计算时的通用高厚比；
γ ——长细比；
γo、γyz、γz、γuz——换算长细比，
4、计算系数及其他
C——用于疲劳计算的有量纲参数，
K1K2——构件线刚度之比；
ks——构件受剪屈曲系数；
Ov——管节点的支管搭接率；
n ——螺栓、铆钉或连接件数目；应力循环次数：
nl——所计算截面上的螺栓(或铆钉)数目；
nf——高强度螺栓的传力摩擦面数目；
nv——螺栓或铆钉的剪切面数目；
α——线膨胀系数；计算吊车摆动引起的横向力的系数，
αE——钢材与混凝土弹性模量之比；
αe——梁截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数；
αf——疲劳计算的欠载效应等效系数；
αo——柱腹板的应力分布不均匀系数；
αy——钢材强度影响系数；
αl——梁腹板刨平顶紧时采用的系数；
α2i——考虑二阶效应框架第；层杆件的侧移弯矩增大系数；
β ——支管与主管外径之比；用于计算疲劳强度的参数；
βb——梁整体稳定的等效临界弯矩系数；
βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数；
βm、βt——压弯构件稳定的等效弯矩系数：
βl——折算应力的强度设汁值增大系数；
γ ——栓钉钢材强屈比；
γo——结构的重要性系数：
γx、γy——对主轴x、y的截面塑性发展系数；
η——调整系数；
ηb——梁截面不对称影响系数；
η1、η2——用于计算阶形柱计算长度的参数；
μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；
μ1、μ2、μ3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的计算长度系数；
ξ——用于计算梁整体稳定的参数；
ρ——腹板受压区有效宽度系数；
φ——轴心受压构件的稳定系数；
φb、φ’b——梁的整体稳定系数；
ψ——集中荷载的增大系数；
ψn、ψa、ψd——用于计算直接焊接钢管节点承载力的参数。
随着国家经济水平的不断提高，钢结构房屋越来越多，广泛应用于工业和民用建筑中。下面是我整理钢结构设计经验的范文，欢迎阅读!
钢结构设计经验篇一
1.设计时钢材、焊缝质量等级的正确选用
在钢结构设计文件中，应当注明所用钢材的质量等级(包括相适应的焊接材料型号)，并对焊缝质量提出质量等级要求。钢结构房屋所使用的钢材应当具有抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验和硫、磷含量的合格保证对于焊接钢结构，尚应具有含碳量的合格保证。在地震区，钢结构所使用的钢材，除了具有上述合格保证外，《建筑抗震设计规范》(gb5001l-2001)还要求它们具有冲击韧性的合格保证。为保证结构有必要的安全储备和足够的塑性变形能力，《建筑抗震设计规范》(gb5001l-2001)还对钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值、伸长率的限值和良好的可焊性等物理力学指标做出了明确的规定，并要求写入设计文件中。通常，钢结构的主要受力构件宜采用q235b 及以上等级的碳素结构钢和q345b 及以上等级的低合金高强度结构钢。不建议使用质量等级为a 级的钢材，原因是这种类型的钢材不保证冲击韧性和延性性能，q235a级钢材还不保证焊接要求的含碳量限值。在钢结构中，焊接连接已成为钢结构连接的最基本方法，焊缝质量的好坏直接影响到结构安全，所以应当根据结构或构件的重要性和受力性能及焊缝的受力情况，确定焊缝的质量等级。一般来说，板材的对接焊缝，承受动力荷载构件(如吊车梁)的较重要的焊缝，需作疲劳验算的焊缝，以及须与钢材等强的受拉、受弯对接焊缝(如框架梁、柱及其连接节点的对接焊缝，工字形截面与其端板的对接焊缝)，其焊缝应采用坡口全熔透对接焊缝，其焊缝质量等级不得低于二级。其他部位的焊缝，一般均可采用角焊缝。角焊缝由于应力集中现象严重，内部探伤亦很困难.其焊缝质量等级一般只能是三级，其中某些重要角焊缝可允许要求其外观缺陷符合二级的要求。
2.门式钢架房屋的温度区段内应按规范设置独立的空间稳定支撑体系
(1)应将屋面横向水平支撑和柱间支撑布置在同一跨间内，形成独立的空间支撑体系，既利于抗震，又给施工安装带来方便。
(2)将屋面横向水平支撑设在端部第二个开间的同时，应在端跨相应位置设置刚性纵向系杆，使山墙的风荷载等水平力能可靠传递。
(3)屋面支撑的布置应与山墙抗风柱的位置相协调，使抗风柱的柱顶反力能直接传到屋面横向支撑的节点上，使山墙处屋面系统受力简单化，从而保证结构的安全。
(4)屋面横向水平支撑的直腹杆(包括屋脊处和柱顶处)应按刚性系杆考虑。采用檩条兼做时，应对檩条的刚度和承载力进行验算。否则，檩条很难起到刚性系杆作用，因为常用的z 形或c 形冷弯薄擘型钢檩条侧向刚度很差，直接影响到房屋的纵向受力和传力性能。当檩条无法起到刚性直腹杆的作用时，通常应在屋脊处、柱顶处以及屋面设置横向水平支撑直腹杆，在刚架斜梁间设置钢管、h 型钢或其它截面形式的刚性杆件，以保证房屋纵向结构安全可靠地工作。在刚架转角处(边柱柱顶和屋脊，以及多跨房屋相应位置的中间柱柱顶)的刚性系杆应沿房屋全长设置。
(5)屋面支撑和柱间支撑当采用柔性圆钢拉条时，宜设张紧装置(如花兰螺栓)，当荷载较大时，柔性圆钢拉条宜改为型钢。
3.实腹式门式刚架应按规范设置隅撑
在檩条或墙梁与刚架的连接处，在斜梁下翼缘的受压区或刚架柱内侧翼缘的受压区，至少每隔一根檩条或墙梁应设置按受压构件设计的隅撑，将檩条或墙梁与翼缘受压区直接连接起来。采用双层屋面板时亦应设置隅撑。值得设计人员注意的是，隅撑虽小，但作用很大，它是用来保证斜梁下翼缘或刚架柱内侧翼缘受压稳定的重要措施。如果工程未按规范要求设置隅撑，或者设置得很少，或者设置得不当.这都将影响刚架的整体稳定性，危及结构的安全。
4.压型钢板轻型屋面拉条的合理设置
对于有檩体系的压型钢板轻型屋面，为了减少檩条在使用阶段和施工过程中的侧向变形和扭转，通常在檩条间要设置拉条和撑杆作为檩条的侧向支点，以保证檩条的侧向稳定。拉条按拉杆设计，撑杆按压杆设计。拉条和撑杆不大，但作用不小，设计人员必须十分重视。
5.楼面结构设计
(1)钢结构房屋和混凝土结构房屋由于材料性质不同。温度伸缩缝区段长度差别很大。例如现浇混凝土框架结构房屋。温度伸缩缝区段长度最大为55m，钢框架结构房屋。温度伸缩缝区段长度约为120mm。为了防止或减轻混凝土楼板开裂.钢框架结构房屋采用现浇混凝土楼板时，原则上仍应按混凝土结构的要求留设温度伸缩缝。只有当采用设置施工后浇带和其它减小混凝土温度变化或收缩的可靠措施时，才可以适当增大温度伸缩缝区段长度。
(2)压型钢板组合混凝土楼板，除了按计算(并满足构造要求)在钢梁上焊接栓钉外，为了保证混凝土和压型钢板共同工作，它们之间应有连接措施。其连接措施可以依靠压型钢板的纵向波槽或依靠压型钢板上的压痕、开的小洞或冲成的不闭合孔眼，也可以依靠压型钢板上焊接的横向钢筋。由于产品规格的限制，目前国内带纵向波槽的压型钢板和带压痕或开小洞的压型钢板不多。所以，当无法采用上述这两种板型时，要实现压型钢板和混凝土的连接，可在压型钢板上焊接横向钢筋。
钢结构设计经验篇二
一、轻型厂房： 这里主要指门式钢架，通常我们能做到的跨度大概就是15-36米的样子，其实做到36米的时候用钢量已经不小，基础也比较大(钢架比较小(如24米以内)的时候柱底铰接，比较大的时候用刚接)。当然，即使9米跨度，也可以做成钢架，而且这种情况还不少，主要用于不能打支撑又需要承受水平力的情况。其实门刚很简单，可以说是最简单的钢结构，因为有标准图集。这里我简单说一下门刚的组成--门刚(骨架)，檩条，系杆，支撑，墙檩，抗风柱。基本上就这几样，下面一一说明。门刚，可用pkpm或者其它软件建模计算，导入荷载即可，恒载就是自重(檩条，支撑，屋面压型钢板及保温层等)，活荷载按荷载及门刚规范取即可(地震荷载通常不起控制作用)。这里要注意一点，门刚要注意尽量用较薄的杆件，这里是采用屈曲后的强度，在需要的时候设置构造加劲肋。其实这些书上都有的。通常屋面非轻钢专业户设计的这种门刚，30米跨以内的，应该控制用钢量在30kg左右。檩条，门刚图集上都有，根据荷载选取即可。檩条之间构造连接教科书或者图集上均有，通常选用C型或者Z型檩条(Z型檩条有个好处是可方便连接，并将檩条做成连续跨)。然后是系杆，系杆这个东西很重要，就是保证整体稳定的，保证整体稳定其实非常简单，就是每隔一段距离，我们要做一个稳定的结构，其它跨通过系杆与这一跨稳定的东东连接在一起就可以了，所以这一跨稳定的结构，我们要设置柱间支撑，同时要设置屋面支撑(还有一种轻钢就是采用桁架式，这个时候需要设置上下弦支撑)，以保证这一跨的静定结构。下面说支撑，其实上一条已经说明，就是那几招。墙檩：基本上同屋面檩条，由风荷载控制，抗风柱，按下端固结，上端铰接计算，其实是类似于梁来考虑的(pkpm中有专门计算抗风柱的一个工具)，这里注意一点即可，如果选用桁架式图集，这个时候抗风柱一定要同时跟上下弦连接，并在布置的时候考虑对齐(与桁架节点对齐)。
二，多层钢结构(包括钢平台) 这种东西其实也比较简单，就是一个梁柱的连接过程，无非就是考虑一下梁柱的大小，其实主要是梁，通常情况，对于H或者工字钢，对于9米以内的梁，一般荷载(活荷载4以内)，梁高可以取到跨度的1/30,对于槽钢，可以1/25，对于柱子，通常情况用长细比控制，保证弱轴方向在100以内一般验算均可满足。对于国内普通厂房，通常采用设置支撑的方式来进行设计，因为这样一来简单，而来经济(梁柱其实可以采用刚性节点，但不光是节点费力费钱，整体计算的时候也要复杂-费材料一些)，当然，很多情况还是需要做成刚节点。但，通常如果设置了支撑以后，结构可按无侧移计算，(国内采用pkpm稍微麻烦一点，因为pkpm不能单侧选择无侧移或者有侧移，只能整体)相对来说很多指标均很好控制。另外，钢结构楼面一般选用花纹钢板或者格栅板，从刚度上来说，格栅板有优势，但格栅板上面走动肯定会掉灰下来。 其实钢结构设计，说到底长细比是一个很重要的概念，拉杆，压杆，都不一样。通过长细比的概率，再计算应力及稳定，重点其实是稳定。然后就ok了 总结：钢结构最重要的是支持体系，即保证稳定，所以，我们通常做成超静定体系，这样发生问题以后不至于倒塌。特别说明，钢结构虽然也可以悬挑，但通常我们都要增加支撑，特别是高层，主要是保证其为超静定体系。
钢结构设计经验篇三
(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，并依据规范规定编制。
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。
组成形式
碗扣式钢管脚手架是我国参考国外经验自行研制的一种多功能脚手架，其杆件节点处采用碗扣连接，由于碗扣是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。
构配件
碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗扣接头。
碗扣接头是由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。在立杆上焊接下碗扣和上碗扣的限位销，将上碗扣套入立杆内。在横杆和斜杆上焊接插头。组装时，将横杆和斜杆插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。
波和入射波干涉，所以就会成为一个波节。
一般规定
1、脚手架地基与基础的施工，必须根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况与现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202）的有关规定进行。
2、脚手架底座底面标高宜于自然地坪50MM。
3、脚手架基础经验收合格后，应按施工组织设计的要求放线定位。
4、钢管外径应为48-51MM，壁厚3-3.5MM，长度以4-6.5M和2.1-2.8M为宜，有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的不得使用。
5、钢管、扣件应有出厂合格证明，脆裂，变形、滑丝的不得使用。
6、钢管脚手架的立杆，应按设计要求，垂直稳放在金属底座或垫木上，立杆底座的排水要保持畅通，禁止长期浸泡在水中。
7、钢管立杆、大横杆的接头应错开，搭接长度不小于1M，承插式的管接头不得小于5CM，水平承插或接头应穿销，并用扣件连接，拧紧螺栓，不得用铁丝绑扎。
8、挑式脚手架的斜撑上端必须连接牢固，下端应固定在立柱或建筑物上。
9、立杆上的对接扣件应交错位置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不应小于500MM；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3
10、用钢管搭设井架、相邻两低杆接头错开不得少于50CM，横杆和剪刀撑应同时安装，滑轨必须垂直，两轨间距误差不得超过10MM。
11、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上方不大于20MM处的立杆上。
12、当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低茶不应大于1M。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500MM。
13、剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1M，应采用不少与2个旋转扣件固定。
14、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150MM。
15、三级以上高处作业使用的脚手架应安装避雷装置。附近有配电线路时，应予切断电源或采取其他安全措施。
16、钢制脚手架应采用厚2-3MM的3号钢钢板，以长度1.5-3.6M，宽度23-25CM ，肋高5CM为宜，两端应有连接装置，板面应有防滑孔，凡是裂纹、扭曲的不得使用。
17、其他要求按照<<建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范>>实施。
扩展资料；
安全
1、搭设高层脚手架，所采用的各种材料均必须符合质量要求。
2、高层脚手架基础必须牢固，搭设前经计算，满足荷载要求，并按施工规范搭设，做好排水措施。
3、脚手架搭设技术要求应符合有关规范规定。
4、必须高度重视各种构造措施：剪刀撑、拉结点等均应按要求设置。
5、水平封闭：应从第一步起，每隔一步或二步，满铺脚手板或脚手笆，脚手板沿长向铺设，接头应重叠搁置在小横杆上，严禁出现空头板。并在里立杆与墙面之间每隔四步铺设统长安全底笆。
6、垂直封闭：从第二步至第五步，每步均需在外排立杆里侧设置1.00m高的防护样栏杆和挡脚板或设立网，防护杆(网)与立杆扣牢；第五步以上除设防护拦杆外，应全部设安全笆或安全立网；在沿街或居民密集区，则应从第二步起，外侧全部设安全笆或安全立网。
7、脚手架搭设应高于建筑物顶端或操作面1.5m以上，并加设围护。
8、搭设完毕的脚手架上的钢管、扣件、脚手板和连接点等不得随意拆除。施工中必要时，必须经工地负责人同意，并采取有效措施，工序完成后，立即恢复。
9、脚手架使用前，应由工地负责人组织检查验收，验收合格并填写交验单后方可使用。在施工过程中应有专业管理、检查和保修，并定期进行沉降观察，发现异常应及时采取加固措施。
10、脚手架拆除时，应先检查与建筑物连接情况，并将脚手架上的存留材料，杂物等清除干净，自上而下，按先装后拆，后装先拆的顺序进行，拆除的材料应统一向下传递或吊运到地面，一步一清。不准采用踏步拆法，严禁向下抛掷或用推(拉)倒的方法拆除。
11、搭拆脚手架，应设置警戒区，并派专人警戒。遇有六级以上大风和恶劣气候，应停止脚手架搭拆工作。
12、对地基的要求，地基不平时，请使用可掂底座脚，达到平衡。地基必须有承受脚手架和工作时压强的能力。
13、工作人员搭建和高空工作中必须系有安全带，工作区域周边请安装安全网，防止重物掉落，砸伤他人。
14、脚手架的构件、配件在运输、保管过程中严禁严重摔、撞；搭接、拆装时，严禁从高处抛下，拆卸时应从上向下按顺序操作。
15、使用过程注意安全，严禁在架上打闹嬉戏，杜绝意外事故发生。
16、工作固然重要，安全、生命更加重要，请务必牢记以上内容。
参考资料来源；百度百科-脚手架
