随着经济的发展，建筑业也迅速发展起来，在建筑行业中钢结构被广泛应用。钢结构成本低，各方面性能好，能满足现代建筑需求。钢结构建筑已然成为我们日常工作生活必不可少的一部分。设计是钢结构工程中最基础的环节，应在满足建筑功能的前提下，选择形式较为简单、规则的平面及立面布置，且在布置方案设计时需要经多次计算，以优化最终效果。通常说来，钢结构工程的设计有以下8个方面需要考虑：
一、材料选择
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。比如大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这些建筑能充分利用到钢材这种原材料的优点。容易发生地震的区域，如四川、云南、甘肃、陕西等地，钢结构建筑的运用尤其广泛。比较常用的钢材类型是Q235和Q345。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。从经济方面考虑，也可以选择不同强度钢材的组合截面。当强度起控制作用时，可选择Q345；稳定控制时，宜使用Q235。
二、结构选型与结构布置
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。
在钢结构设计的整个过程中都应该注重“概念设计”,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。它也可以帮助判断计算机内力分析输出数据是否可靠。
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。屋面上雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载）。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。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。把受力单元尽可能的向结构外围布置，是充分利用材料性能的关键，就像中空的竹子一样，所以外强内弱很重要。
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。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。对应不同的结构，对截面的构造要求差别很大。如钢结构所特有的组成构件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。通常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
结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑p－Δ,p－δ。也可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能使结构分析更加精确。简单结构通过手算进行分析。复杂结构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。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, 对这种误差, 可以以”适用条件、概念及构造”来保证结构安全，这比定量计算更为重要。
六、构件设计
构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面。这和结构内力计算的弹性方法有冲突。
现在的结构软件都能提供截面验算的后处理功能，一些软件具有截面优化设计功能可以将验算时不通过的构件从给定的截面库里选择加大一级，并自动重新分析验算直至通过，但是至少有2点需要特别注意：
1、软件在做构件截面验算时,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。所以对于节点连接情况复杂或变截面的构件应该逐个检查。
2、当预估截面不满足时，加大截面应该分两种情况区别对待：强度不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；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，需要结构去仔细衡量判断。
七、节点设计
按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。连接的不同对结构影响甚大，设计时应仔细考虑。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。具体包含以下几个要点：
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。
2、栓接:现在主要使用的是高强螺栓，普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用。高强螺栓常用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。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。
3、连接板: 可简单取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，避免构件运到现场却无法安装的错误。另外还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
八、图纸编制
钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段。设计图为制造厂编制施工详图的依据。对设计依据、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。施工详图应能使车间直接制造加工。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。
