本书主要介绍了在钢结构设计中容易碰到的一些疑难问题的解决方案，而且根据各类结构类型列出了部分工程实例进行分析，以提供具体参考数据。本书内容共7章，分别为：钢结构建筑的现状与发展前景、建筑钢结构设计常见的疑难问题、大空间钢屋盖结构设计的若干问题与工程案例、多高层钢结构设计的若干问题与工程案例、大跨度组合楼盖结构设计的若干问题与工程案例、柱脚设计的若干问题、科研成果简介。
本书适合钢结构专业的设计、施工和管理人员参考使用。

隋庆海，1964年生，中国建筑东北设计研究院有限公司专业总工程师，中国建筑大师、辽宁省工程设计大师、广东省超限专家审查委员会专家。主持设计了深圳宝安国际机场B航站楼改扩建，郑州新郑国际机场T1航站楼改扩建，郑州新郑国际机场T2航站楼及交通中心（GTC）等大型交通类建筑；深圳大运中心体育馆，西安奥体中心体育馆和游泳跳水馆等承担国际赛事的体育建筑；香港中文大学（深圳）校区一期工程，中山大学（深圳）校区1标段等教育建筑设计以及深圳北站汇隆商务中心、深圳前海信息枢纽等高层建筑，获詹天佑奖一项，行业及省部级奖若干项，发表论文约二十篇，申请专利多项。

第1章 钢结构建筑的现状与发展前景
1.1 我国钢结构建筑的发展现状
1.2 钢结构建筑的特点
1.2.1 节能绿色环保
1.2.2 抗震性能好
1.2.3 施工速度快、符合装配式建筑特点
1.2.4 需防腐、防火保护
1.2.5 钢结构建筑单位面积自重较轻
1.2.6 钢结构能够创造建筑美
1.2.7 具有特别的复杂造型适应能力
1.2.8 可减小施工风险
1.3 钢结构设计存在的问题与思考
1.3.1 钢结构设计标准制定起步晚、底子薄
1.3.2 对大空间钢结构稳定理解不深、与建筑师协同不够
1.3.3 对节点设计重视不到位、造型缺乏对艺术的追求
1.3.4 对围护结构认识和了解不足、专业分工不清晰
1.3.5 对材性、焊接等了解不多，设计定位不准
1.3.6 对施工方法及其对结构受力的影响了解不够
1.4 做好设计工作应有的素养
1.5 钢结构建筑的应用与发展前景
1.5.1 政策层面
1.5.2 技术层面
1.5.3 市场需求
1.5.4 成本因素发生了变化
1.5.5 人们对建筑品质的需求在提高
第2章 建筑钢结构设计常见的疑难问题
2.1 钢材选择方面
2.1.1 钢材的质量等级确定
2.1.2 钢材的Z向性能确定
2.1.3 圆形钢管的选用
2.1.4 钢结构构件的截面形式选择
2.2 钢结构设计指标控制方面问题
2.2.1 钢结构位移角控制及其与混凝土结构在控制上的异同
2.2.2 钢结构刚重比控制与混凝土结构的差异
2.2.3 钢梁的挠度控制与混凝土结构的差异
2.2.4 钢结构的起拱问题与混凝土结构的差异
2.2.5 钢结构的抗震等级与混凝土结构的差异
2.2.6 钢结构框架柱计算长度与混凝土结构的差异
2.2.7 钢管混凝土柱的抗震等级确定
2.2.8 全钢结构建筑地下部分结构的抗震确定
2.2.9 焊缝质量等级的确定
2.2.10 用钢量指标合理使用
2.2.11 大空间钢屋盖扭转位移比控制问题
2.2.12 矩形钢管柱与矩形钢管混凝土柱的宽厚比控制的差异
2.2.13 构件的截面板件宽厚比等级
2.2.14 钢结构框架柱的轴压比控制与混凝土结构的差异
2.2.15 钢管混凝土柱的轴压比控制
2.2.16 长细比控制问题
2.2.17 弯矩调幅设计时的宽厚比
2.2.18 关于设计使用年限问题
2.3 钢结构设计方面的问题
2.3.1 关于轴压杆承载力极限值与稳定承载力
2.3.2 屈曲临界力计算与稳定承载力的差别
2.3.3 框架梁受压翼缘的稳定措施
2.3.4 钢结构次梁布置问题
2.3.5 钢结构的耗能减震
2.3.6 钢骨混凝土柱与钢管混凝土柱的选择
2.3.7 几个截面概念的含义与应用
2.3.8 钢管混凝土柱的稳定承载力计算
2.3.9 弹性截面模量与塑性截面模量
2.3.10 钢梁的塑性设计
2.3.11 轴力对钢梁受弯承载力的影响
2.3.12 关于连接系数的规定
2.3.13 关于柱计算长度系数大于2.0的问题
2.4 关于钢结构装配式应用的若干问题
2.4.1 装配式钢结构定义与存在的问题
2.4.2 装配式钢结构的推广思路
2.4.3 关于摩擦型螺栓和承压型螺栓的讨论
2.4.4 关于主次梁连接节点螺栓设计的讨论
2.4.5 螺栓长度及防松动
2.5 钢结构的防护问题
2.5.1 防腐设计
2.5.2 防火设计
2.5.3 大空间钢结构的檩条和幕墙柱的防火
2.5.4 关于防护年限说明
2.6 对钢结构施工应提出的要求
2.6.1 法规层面的规定
2.6.2 工程安全方面的影响
第3章 大空间钢屋盖结构设计的若干问题与工程案例
3.1 屋盖钢结构体系与选型
3.1.1 常用的结构形式及特点
3.1.2 结构选型的影响因素
3.2 大空间结构设计应注意的问题
3.2.1 计算单元选取问题
3.2.2 稳定分析问题
3.2.3 节点重量问题
3.2.4 幕墙结构与大空间屋面结构的相互作用
3.2.5 屋面的做法与荷载
3.2.6 关于金属屋面的抗风掀问题
3.2.7 关于风洞试验
3.2.8 关于张弦结构的风吸作用问题
3.2.9 关于温度应力
3.2.10 积雪荷载
3.2.11 大跨工业厂房和大空间公共建筑的管线荷载
3.2.12 空间结构与大跨度结构差异
3.3 节点设计
3.4 大空间屋盖钢结构与下部混凝土结构的单元协调
3.4.1 大空间钢屋盖建筑的特点
3.4.2 设计现状
3.4.3 屋盖钢结构与下部混凝土结构单元的协调问题
3.5 工程案例
3.5.1 深圳大运中心体育馆钢屋盖结构设计
3.5.2 西安奥体中心体育馆结构设计
3.5.3 新郑国际机场T2航站楼屋盖钢结构设计
3.5.4 新郑国际机场T1航站楼的曲梁拉索结构设计
3.5.5 深圳宝安国际机场A、B号候机楼空间曲线三角形管桁架设计
第4章 多高层钢结构设计的若干问题与工程案例
4.1 多高层钢结构常用的结构体系
4.1.1 全钢结构体系

作为结构工程师，我是
幸运的，参加了深圳宝安国
际机场A、B楼改扩建，郑
州新郑国际机场T1航站楼
改扩建，大庆机场航站楼、
南阳机场航站楼、郑州新郑
国际机场T2航站楼及GTC等
交通类建筑设计；参加了深
圳大运中心体育馆、西安奥
体中心体育馆和游泳跳水馆
等体育建筑设计；参加了香
港中文大学（深圳）校区一
期工程，中山大学（深圳）
校区1标段等教育建筑设计
；还有幸参加了深圳北站汇
隆商务中心、深圳前海信息
枢纽高层建筑设计等。这些
工程都跟钢结构有关，是很
多人梦寐以求的好工程；我
本人因此也有幸成为了中国
钢协和广东省钢协的专家、
广东省超限审查委员会的一
员，还获得了辽宁省工程设
计大师、中国建筑大师称号
。
在完成上述工程和参加
这些组织的活动中，尤其是
在参加超限高层建筑审查时
，一些好的结构让我心潮澎
湃。有人说结构设计是辛苦
的，甚至是痛苦的，也许是
因为有了这些幸运的光顾，
做结构设计对我来说一点都
不会感到痛苦。相反，我愿
意与大家分享我的心得、我
的快乐。
我国现阶段的钢产量很
大，发展钢结构建筑与我国
建筑装配式产业政策十分契
合，于是我常有一种冲动，
想把自己知道、遇到的东西
整理一下，分享给大家。希
望以一个老工程师的实际工
作体验与同行交流，哪怕对
别人有一点点启发也好，有
时又觉得自己似乎有点不知
天高地厚，最终在窦南华老
总的鼓励下，写了这本书，
但愿不会误导别人。
本书介绍了我们完成的
部分工程，这类工程较少，
希望对同行的工作能有所参
考和借鉴；理论水平不高，
深度不深，希望能够让人看
起来轻松、感觉着浅显、容
易理解。本书第1章介绍了
钢结构建筑的现状与发展前
景，提出了对设计概念的理
解；第2章介绍了建筑钢结
构设计常见的疑难问题，重
点关注了连接设计的连接系
数、板件的宽厚比等级等问
题；第3章讲述大空间钢屋
盖结构设计的若干问题与工
程案例，重点关注了一些特
殊荷载、大空间屋盖钢结构
与下部混凝土结构的单元协
调等问题和五个工程案例；
第4章讲述多高层钢结构设
计的若干问题与工程案例，
关注的重点包括有侧移和无
侧移、节点设计等疑难问题
和三个工程案例；第5章简
述了大跨度组合楼盖结构设
计的若干问题与工程案例，
这是近些年经常遇到的一种
新情况，重点关注组合楼盖
设计及舒适度等问题和一个
工程实例；第6章是柱脚设
计的若干问题，从铰接、刚
接、半刚接角度，介绍了其
在有地下室、无地下室等情
况下的应用；第7章介绍几
个科研成果，谈一点体会，
因介绍的工程均是已竣工的
工程，荷载、荷载组合等未
按新规范调整，参考时应注
意。
本书写作过程中，吴一
红总工程师对写作提出了很
多指导性意见，王艺霖、王
艳军、赵雪峥及陈锦涛对书
中内容进行了校审，提出了
修改意见。华南理工大学建
筑学博士詹峤圣对本书很感
兴趣，阅读了草稿，提出了
一些修改建议，增强了本书
的可读性。建筑师看了，知
道结构也可以创造美，建筑
与结构设计应该找到契合点
，形成共振；从结构工程师
的角度，明白了钢结构设计
与混凝土结构设计的差别，
知道钢结构的稳定设计和节
点设计要给予更多重视。整
体能做钢结构，局部也可做
钢结构；从甲方的角度，钢
结构在造价上可能略贵一点
，但与装配式混凝土建筑比
，差价又没那么大；选择钢
结构体系，除了经济效益，
还要考虑社会效益、环境效
益以及施工便利性，一个好
的设计，建筑空间可以做得
更好，实际得房率更高；从
施工人员的角度，知道施工
方法不同对结构构件最终受
力的影响也不同，施工方法
与设计简图一致是相当重要
的。从在校学生的角度，可
以明白设计没有唯一解，只
有可接受解。对设计人员而
言，多积累些生活经验和生
活常识，设计就会更加人性
化，更加贴近生活，以建安
成本为导向，精心设计、精
心生产、精心施工、精心装
修、精心维护，打造出高质
量、高品质、高性能的钢结
构产品，让人民群众住得放
心，住得满意，希望未来的
钢结构设计越来越普遍，越
来越清晰，越来越方便，产
品质量越来越好，倘若如此
，也算是为满足人们对美好
生活的向往做了一点贡献。
由于钢结构设计难点浩如烟
海，加之水平有限，所写内
容不当之处望同仁斧正。
本书编写中，除了参编
人员，还得到了很多同事、
同行的指导与帮助，深圳大
运中心方案GMP、汇隆商务
中心方案墨菲杨、深圳自然
博物馆方案B+H、香港中文
大学行政楼方案嘉柏等为结
构工程师提供了施展才华的
平台，在此一并表示感谢。
中国建筑东北设计研究
院有限公司
隋庆海