初步結(jié)構(gòu)設計階段，梁深和構(gòu)件尺寸需在完整分析模型建立前確定。此時荷載僅為近似值，連接節(jié)點尚未設計，結(jié)構(gòu)方案仍可能調(diào)整。截面選型依賴于橫截面的幾何特性，其計算精度直接決定選定尺寸能否通過后續(xù)詳細驗算。

所有計算始于形心定位。慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑和截面模量均以形心軸為基準，形心偏移將導致后續(xù)數(shù)值全部失效。標準計算順序為：面積、繞y軸和z軸的慣性矩Iy與Iz、彈性截面模量Wel=I/c、回轉(zhuǎn)半徑i=√(I/A)。非對稱截面需額外計算慣性積Iyz，以判斷幾何軸是否與主軸重合。圣維納扭轉(zhuǎn)常數(shù)It、翹曲常數(shù)Iw以及剪切面積Av不參與本階段計算，它們分別用于后續(xù)的側(cè)向扭轉(zhuǎn)屈曲檢查和腹板驗算，需在支撐間距與實際支座反力明確后得出。

塑性截面模量與彈性截面模量的比值需單獨關(guān)注。矩形截面k=Wpl/Wel=1.5，實心圓截面約1.70，軋制工字鋼介于1.10至1.18之間。工字鋼已將大部分鋼材集中于翼緣，因此從彈性設計轉(zhuǎn)為塑性設計僅使軋制梁的抗彎承載力提升10%至18%，而實心矩形截面則提升50%。

初步計算通常由規(guī)范限值反向推導所需參數(shù)。以受彎為例，所需塑性截面模量按公式M_Ed·γM0/fy計算。若彎矩為450 kNm，鋼材牌號S355，分項系數(shù)取1.0，則結(jié)果約為1,268 cm3，隨后對照截面表選型。在構(gòu)件內(nèi)力計算前，跨高比常用于初估尺寸。美國鋼結(jié)構(gòu)學會（AISC）發(fā)布了跨度15至45英尺的梁、主梁和柱的初選尺寸表。對于30×35英尺跨度、100 psf活載的工況，指南推薦梁深為W16至W18，主梁深為W21至W24，對應跨高比分別為23至26和15至17。主梁因承受集中梁端反力而非均布荷載，深度按比例更大?？s減深度會增加用鋼量，AISC指出每減小一個規(guī)格深度約增加25%重量，連續(xù)減小兩個規(guī)格則增加約56%。需注意該表格基于L/360的活載撓度限值編制，且未包含樓板振動驗算，據(jù)此選出的截面僅滿足撓度要求，動力性能未經(jīng)核實。

截面類別決定代入驗算的模量類型。依據(jù)EN 1993-1-1，截面按受壓元件寬厚比分為四類，類別決定采用塑性模量Wpl（1類和2類）、彈性模量Wel（3類）還是有效模量Weff（4類）。類別限值隨ε=√(235/fy)縮放，高強鋼會收緊長細比要求。示例顯示，S355材質(zhì)的457×152×82 UB工字鋼，翼緣厚18.9 mm，fy=345 MPa，ε=0.825。純受彎時翼緣c/t=3.29（1類限值7.43），腹板c/t=38.8（限值59.4），截面屬1類，適用Wpl。純軸壓時，腹板均勻受壓限值降至27.2、31.4和34.7，實際38.8超出所有限值，腹板降為4類，根據(jù)§5.5.2條款，全截面取Zui不利的4類。疊加200 kN軸壓后，腹板受壓比例變化使其限值高于實際38.8，腹板恢復1類。初步設計時，僅按受彎判定的類別在構(gòu)件承受軸力后將失效，必須針對每種設計組合重新校核c/t比值。第二代EN 1993-1-1引入了介于Wel與Wpl之間的彈塑性模量Wep，平滑了2類與3類交界處的設計阻力躍變。

非標準截面（如焊接箱型、雙槽鋼、非對稱板梁或冷彎型鋼）無法直接查閱目錄，需單獨計算。初步階段通常對比五到十個候選截面，Iy的提升常伴隨Iz下降或單位米重增加。為避免反復手算，建議將幾何參數(shù)輸入慣性矩計算器處理。初步選型基于毛截面，但螺栓孔、開孔及真實節(jié)點構(gòu)造未知，毛截面與有效截面差異顯著。示例中W8×24毛截面面積為7.08 in2，扣除四個7/8英寸螺栓孔后降至5.68 in2，再乘以剪力滯后系數(shù)U=0.90，有效凈面積降至5.11 in2，總減幅達28%。此外，短跨度寬翼緣焊接梁不滿足忽略剪力滯的條件（翼緣懸挑小于零彎矩點距離的1/50），導致翼緣寬度方向應力分布不均。4類截面還需扣除已發(fā)生局部屈曲的受壓板件。三項修正均指向?qū)傩哉蹨p，初期選型若無余量，進入詳細設計階段通常需重新調(diào)整。

早期計算的準確性直接影響項目成本。ICED17會議披露的兩項航空航天七年期研究表明，回溯修改早期決策占全部潛在返工成本的86%。更改概念參數(shù)調(diào)整局部細節(jié)的成本高出約五倍，因其會迫使大量關(guān)聯(lián)文檔重做。初步階段本身具有近似性，估算精度通常在±20%至±30%，而詳細工程可達±5%至±10%。初步截面計算旨在驗證所選深度、重量和整體尺寸是否落在詳細驗算無需改變結(jié)構(gòu)方案的合理區(qū)間內(nèi)。梁深影響層高與立面決策，總鋼重決定基礎(chǔ)荷載。詳細設計階段修正截面意味著需重新計算連接、支撐與支座，早期確保截面特性準確可大幅降低此類規(guī)模修正的風險。