1.钢结构的组成
（1）由钢拉杆、钢压杆、钢梁、钢柱、钢桁架、钢索等基本构件组成的下列结构为钢结构。
1）梁式结构：包括次主梁系、交叉梁系、单独吊车梁等。
2）桁架式结构：包括平面屋架、空间网架、椽檩屋盖体系、由三面或更多面平面桁架组成的塔桅结构等。
3）框架式结构：由钢梁、钢柱相互连接成的平面或空间框架，它们之间可为铰接也可为刚接。
4）拱式结构：由桁架式或实腹式钢拱组成。
以上所有钢结构中构件的主要受力状态一般可分为受弯、受剪、轴心受拉、轴心受压、偏心受拉和偏心受压六种。
（2）钢板和各种型钢（角钢、工字钢、槽钢、钢管等）是上述各种钢构件的组成材料。
（3）钢构件间的连接方法有以下三种：
1）焊缝连接（主要连接方法）：包括电弧焊、电阻焊和气焊。其中，电弧焊的焊缝质量比较可靠，是最常用的焊接方法。它又分为手工电弧焊和自动或半自动埋弧焊。焊缝形式主要有对接焊缝和角焊缝两种。
2）螺栓连接：包括普通螺栓和高强度螺栓。
3）铆钉连接：用一端带有铆钉头的铆钉烧红到适当温度后插入铆钉孔，再用铆钉枪挤压另一端形成铆钉头，以此连接钢构件。其最大优点是韧性和塑性较好、传力可靠，但因其构造复杂、用钢量大，目前几乎被淘汰。
2.钢结构的特点
（1）钢结构的优点。钢结构之所以在工程中得到广泛的应用和迅速发展，是由于钢结构与其他结构相比具有很多优点。
1）钢材强度高、重量轻，塑性、韧性好，抗震性能优越。钢材与混凝土等材料相比具有较高的强度，适合于建造跨度大、高度高、承载重的结构，也更适用于抗震、可移动和易装拆的结构。钢材的堆积密度与屈服点的比值最小，例如，在相同的荷载条件下，钢屋架重量只有同等跨度钢筋混凝土屋架的1/4～1/3，如果采用薄壁型钢屋架则更轻，只有1/10。因此，钢结构比钢筋混凝土结构能承受更大的荷载，跨越更大的跨度。同时，由于强度高，一般受力构件的截面小而壁薄，在受压时容易失稳和产生较大的变形，因而常常为稳定计算和刚度计算所控制，强度难以得到充分的利用。
塑性是指构件破坏时发生变形的能力。韧性是指结构抵抗冲击荷载的能力。钢材质地均匀，各向同性，弹性模量大，有良好的塑性和韧性，为理想的弹性-塑性体。因此，钢结构不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，钢材韧性好，使钢结构较能适应振动荷载，地震区的钢结构比其他材料的工程结构更耐震，钢结构是一般地震中损坏最少的结构。
2）钢结构工业化程度高、施工速度快。由于钢结构所用的材料单纯，且多是成品或半成品材料，加工比较简单，并能够使用机械操作，易于定型化、标准化，故其工业化生产程度较高。因此，钢构件一般在专业化的金属结构加工厂制作完成，且具有精度高、质量稳定和劳动强度低的特点。(www.xing528.com)
钢构件在工地拼装时，多采用简单方便的焊缝连接或螺栓连接，钢构件与其他材料构件的连接也比较方便。有时钢构件还可以在地面拼装成较大的单元，甚至拼装成整体后再进行吊装，这样不仅可以显著降低高空作业量，缩短施工工期，使整个建筑更早地投入使用，还可以缩短资金流动周期，提前收到投资回报，提高综合效益。
3）钢结构的密封性好。钢材组织非常密实，采用焊缝连接可做到完全密封。一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、煤气罐、输送管道等板壳结构，最适宜采用钢结构。
4）构件截面小，有效空间大。由于钢材的强度高，构件截面小，所以其所占空间也就小。以相同受力条件的简支梁为例，混凝土梁的高度通常是跨度的1/10～1/8，而钢梁的高度约是跨度的1/16～1/12。如果钢梁有足够的侧向支撑，甚至可以达到1/20，有效增加了房屋的层间净高。在梁高相同的条件下，钢结构的开间可以比混凝土结构的开间大约50%，能更好地满足建筑上大开间、灵活分割的要求。柱的截面尺寸也类似，避免了“粗柱笨梁”现象，室内视觉开阔，美观方便。
另外，民用建筑中的管道很多，如果采用钢结构，可在梁腹板上开洞以穿越管道，如果采用混凝土结构，则不宜开洞，管道一般从梁下通过，要占用一定的空间。在楼层净高相同的条件下，钢结构的楼层高度要比混凝土的小，可以减小墙体高度，节约室内空调所需的能源，减少房屋维护和使用费用。
5）节能、环保。与传统的砌体结构和混凝土结构相比，钢结构属于绿色建筑结构体系。钢结构房屋的墙体多采用新型轻质复合墙板或轻质砌块，如高性能NALC板（配筋加气混凝土板）、复合夹心墙板、幕墙等；楼（屋）面多采用复合楼板，例如，压型钢板混凝土组合板、轻钢龙骨楼盖等，符合建筑节能和环保的要求。
钢结构的施工方式为干式施工，可避免混凝土湿式施工所造成的环境污染。钢结构材料还可利用夜间交通流畅期间运送，不影响城市闹市区建筑物周围的日间交通，噪声也小。另外，对于已建成的钢结构也比较容易进行加固和改造，用螺栓连接的钢结构还可以根据需要进行拆迁，也有利于保护环境和节约资源。
（2）钢结构的缺点。
1）结构构件刚度小，不稳定问题突出。由于钢材轻质高强，构件不但截面尺寸小，而且都是由型钢或钢板组成开口或闭口截面。在相同边界条件和荷载条件下，与传统混凝土构件相比，钢构件的长细比大，抗侧刚度、抗扭刚度都比混凝土构件小，容易丧失整体稳定；构件的宽厚比大，容易丧失局部稳定；大跨度空间钢结构的整体不稳定问题也比较突出，这些都是钢结构设计中最容易出现问题的环节。另外，构件刚度越小，变形就越大，在动力荷载作用下也容易振动。
2）钢材耐热性好，但耐火性差。钢材随着温度的升高，性能逐渐发生变化。温度在250℃以内时，钢材的力学性能变化很小，达到250℃时钢材有脆性转向（称为蓝脆），在260℃～320℃之间有徐变现象，随后强度逐渐下降；在450℃～540℃之间时强度急剧下降；达到650℃时，强度几乎降为零。因此，钢结构具有一定的耐热性，但耐火性差。
《钢结构设计规范》（GB50017—2017）规定，高温环境下的钢结构温度超过100℃时，应进行结构温度作用验算，并应根据不同情况采取防护措施：当钢结构可能受到炽热熔化金属的侵害时，应采用砌块或耐热固体材料做成的隔热层加以保护；当钢结构可能受到短时间的火焰直接作用时，应采用加耐热隔热涂层、热辐射屏蔽等隔热防护措施；当高温环境下钢结构的承载力不满足要求时，应采取增大构件截面、采用耐火钢或采用加耐热隔热涂层、热辐射屏蔽、水套隔热降温措施等隔热降温措施；当高强度螺栓连接长期受热达150℃以上时，应采用加热隔热涂层、热辐射屏蔽等隔热防护措施。有特殊防火要求的建筑，钢结构更需要用耐火材料围护。对于钢结构住宅或高层建筑钢结构，应根据建筑物的重要性等级和防火规范加以特别处理。例如，采用蛭石板、蛭石喷涂层、石膏板或NALC板等加以防护。防火处理使钢结构的造价有所提高。
3）钢材耐腐蚀性差，应采取防护措施。钢材易于锈蚀，处于潮湿或有侵蚀性介质的环境中更容易因化学反应或电化学作用而锈蚀，因此，钢结构必须进行防腐处理。一般钢构件在除锈后涂刷防腐涂料即可，但这种防护措施并非一劳永逸，需间隔一段时间重新维修，因而其维护费用较高。
对处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。钢结构在涂油漆以前应彻底除锈，油漆质量和涂层厚度均应符合要求。在设计中应避免使结构受潮、漏雨，构造上应尽量避免受潮、漏雨，且应尽量避免存在难以检查、维修的死角。对于有强烈侵蚀性介质、沿海建筑以及构件壁厚非常薄的钢构件，应进行特别处理，如镀锌、镀铝锌复合层等，这些措施都会相应提高钢结构的工程造价。
目前，国内外正发展不易锈蚀的耐候钢。实践证明，含磷、铜的稀土钢，其强度、耐蚀性均优于常用的Q235钢。此外，长效油漆的研究也取得进展，使用这种防护措施可延长钢结构寿命，节省维护费用。
4）低温冷脆。钢结构在低温条件下，塑性、韧性逐渐降低，达到某一温度时韧性会突然急剧下降，称为低温冷脆，对应温度称为临界脆性温度。低温冷脆也是国内外一些钢结构工程在冬季发生事故的主要原因之一，可能发生脆性断裂，这点必须引起设计者的注意。
另外，钢材在反复荷载、复杂应力、突然加载、冷作用及时效硬化、焊接缺陷等条件下也容易脆断。
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