鋼構工程結構的設計

像任何中等大小的結構一樣，設計階段必須進行大量計算，以確保所問建築不會因自身重量而倒塌。在鋼構工程結構設計中，主要有兩種方法（有時稱為設計哲學）：

• 荷載和抗力因子設計（LRFD，也稱限態設計 - LSD）；
• 允許強度設計（ASD）。

從設計角度來看，存在可以理論上應用於鋼構工程結構的特定條件，稱為限態。限態代表一個點，超過這個點後，組件或整個鋼構工程結構將不再能夠履行其創建目的。

有許多不同的限態例子可能以某種方式損壞結構，使其無法用於未來——這也需要在設計階段早期就考慮到，除了對結構設計的整體美學方法外。

為了一次性解決所有這些潛在問題，實施了一種稱為LRFD的鋼構工程結構設計方法——荷載和抗力因子設計。

這是一種結構工程方法，使用限態來分析潛在問題並創建更有可能比以前更長時間承受這些問題的結構。此方法考慮了抗力和荷載的變異性，為大多數限態實現了相當高的安全水平。

如果LRFD的概念對您來說過於複雜，還有一種替代方法稱為ASD - 允許應力設計。這是一種相對簡單的建築安全方法，主要基於材料問題的線性彈性行為的計算——在我們的案例中，它是鋼。它主要基於對材料的經驗，只涉及兩個大因素——結構的潛在最大荷載和線性安全因素。

在鋼構工程結構設計的ASD和LRFD之間的直接比較中，ASD是簡單但不太精確的，而LRFD則更為複雜，但在計算中也更可靠。此外，LRFD在計算其設計時考慮了更多因素，如活載和恒載的不同值——這些在ASD中根本不會有不同的計算。