鋼結構的設計主要囊括基礎設計、身段設計、初始均衡外形剖析、掛載剖析、裁剪剖析等五大因素。經過身段設計肯定建筑立體外形分寸、三維造型、凈空體量,肯定各掌握點的坐標、結構方式,選用鋼材和施工圖紙。初始均衡外形剖析就是叫做的找形剖析。
因為鋼材料自身沒有抗壓和抗彎剛剛度,抗剪強主芤很差,因而其剛剛度和穩固性需求靠膜曲面的曲率改變和內中預應力來進步,對鋼結構而言,任幾時刻不具有無應力形態,因而膜曲面外形最終必需滿意在定然邊境條件、定然預應力條件下的力學均衡,并以此為標準進展掛載剖析和裁剪剖析。眼前鋼結構找形剖析的辦法主要有能源麻痹法、力密度法以及有限單元法等。
鋼結構思索的掛載正常是風載和雪載。在掛載作用下鋼材料的變形較大,且跟著外形的變化,掛載散布也在變化,因而要準確打算結構的變形和應力要用幾何非線性的辦法進展。鋼結構公司的是一肯定索、膜中初始預拉力。在壁掛載作用下膜中一個位置應力增多而另一個位置應力縮小,這就要求強加初始張應力的水平要滿意在最不利掛載作用下應力不致縮小到零,即不涌現皺褶。
由于鋼材料相當溫柔,自振頻次很低,在風掛載作用下極易發生風振,引起鋼材料毀壞,假如初始預應力強加過高,鋼材涂變加長,易老化且強度儲藏少,對受力構件強度要求也高,增多施工安裝難度。因而初始預應力的彩鋼房肯定要經過掛載打算來肯定。通過找形剖析而構成的摸結構一般為三維不行展空間曲面,如何經過二維材料的裁剪,輕型構成所需求的三維空間曲面,是整個鋼結構工程中最要害的一個因素,這正是裁剪剖析的主要形式