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鋼結構組合梁的型式多采用焊接工字形截面。對于這種梁的截面設計與型鋼梁設計不同，對鋼結構型鋼梁只要確定型鋼的型號即可。對組合梁則需要確定腹板的高度及厚度、翼緣的寬度及厚度等幾個尺寸，而謝謝尺寸又是互相聯(lián)系的。總的設計原則是既要保證梁的強度、穩(wěn)定性、剛度等要求，又要使鋼材用量經濟合理。因此，需要根據各方面要求綜合分析計算。具體方法是先根據各方面要求逐項選擇截面每一個尺寸，然后進行驗算。
一、鋼結構梁截面選擇
㈠、鋼結構梁截面高度確定
確定梁的截面高度應根據建筑設計要求（確定最大允許高度hmax）、剛度要求（確定梁最小高度hmin），且使鋼材用量最小（經濟高度he）等條件確定。
㈡、鋼結構腹板高度hw
腹板高度hw的確定與梁高h尺寸有關。由于上下翼緣厚度一般較小，所以腹板高度hw可略小于梁高，并按鋼板規(guī)格尺寸取50mm的倍數。
㈢、鋼結構腹板厚度tw
腹板的主要作用是抗剪，在腹板高度hw確定后可根據抗剪強度公式計算腹板厚度tw。為簡化計算，可近似假定最大剪應力為腹板平均剪應力的1.2倍。
以上確定的腹板高度及厚度兩尺寸，還關系到腹板本身的局部穩(wěn)定及梁的總用鋼量。為滿足梁的剛度及抗彎等要求，所確定的腹板高度一般都比較大，此時腹板厚度如取值太小（如按抗剪要求計算的厚度就很小），腹板本身很薄，會引起局部失去穩(wěn)定，為此，要考慮配置縱橫加勁肋。此外，厚度太小，容易由于銹蝕而降低承載能力，在制造過程中也易發(fā)生較大變形。而腹板厚度取值過大，又會使用鋼量迅速增加。因此應全面考慮上述因素。腹板厚度tw應符合鋼板現有規(guī)格，最小尺寸6~8mm。
㈣、翼緣尺寸b、t
根據截面對x軸的慣性矩公式及截面對x軸的抵抗矩公式，反解出一個翼緣的截面面積（近似取h≈h1≈hw），則翼緣面積A1為：
A1＝Wx/hw－（tw×hw）/b
當已知腹板尺寸hw及tw時，可根據上式求出需要的翼緣面積A1；A1＝b×t，可先選定翼緣板寬度 b，后確定厚度 t。
確定翼緣尺寸b及t值，關系到以下幾方面：寬度b太小，對梁的整體穩(wěn)定不利。寬度b太大、厚度t很小，則可能影響翼緣在抗彎強度計算中考慮塑性發(fā)展以及對翼緣局部穩(wěn)定的保證。且要求受壓翼緣的自由外伸寬度b1與厚度t之比，b1/t≤13√235/fy；按翼緣的局部穩(wěn)定要求b1/t≤15√235/fy。
一般可取b=(1/3~1/5)h，且取10mm的倍數；厚度t不應小于8mm，取2mm的倍數。
二、鋼結構截面驗算
截面尺寸選定后，根據相關要求計算梁的實際荷載（包括梁自重）、內力，并計算截面面積、截面慣性矩、截面抵抗矩等各種幾何特性，然后進行強度、穩(wěn)定性、剛度驗算。
三、翼緣焊縫計算
組合成工字形截面的翼緣與腹板，應用角焊縫焊接，以抵抗翼緣與腹板之間的剪力，保證截面能夠整體工作，防止相互錯動。
四、截面沿梁長度方向改變
組合梁的截面設計，按簡支梁在均布荷載作用下的彎矩計算時，彎矩圖曲線為拋物線，取跨中最大彎矩為計算依據，所設計截面尺寸在彎矩較小處，材料強度未充分利用。簡支梁兩端支座處剪力最大，但等截面兩端材料抗剪能力也未充分發(fā)揮。為節(jié)約鋼材，可使梁的截面沿梁長度方向改變，達到經濟效果。具體方法：
㈠、改變翼緣的寬度，在梁跨中部分寬度b較大，在兩端離支座各1/6跨度處減小至寬度b'。寬度b'按截面改變處的彎矩M'計算確定。寬度從b減少至b'，應做成不大于1:4的坡度，以減少應力集中。采用對接焊縫，上翼緣受壓可用直縫，下翼緣受拉可直縫或斜縫。這種改變寬度的方法較改變厚度方法好，可避免應力集中，且使外表面在一個平面內。經過一次變截面節(jié)約鋼材約10%~20%。
㈡、采用多層翼緣板改變截面，即沿梁跨度方向改變翼緣板層數，使梁的截面大小改變。梁的翼緣有兩層，切斷外層翼緣板，從而減小截面。外層板實際切斷點的位置應由理論切斷點處延伸長度La，以保證外層板在理論切斷點處部分能參加工作。
㈢、改變梁的高度，在靠近梁兩端（1/5~1/6）L處，將下翼緣做成折線形，翼緣的截面不變，腹板的高度逐漸減小。梁端部高度應滿足抗剪要求，且不應小于抗剪要求的一半。這種方法可以降低建筑物的高度，但梁的構造較為復雜。