第二章 輕型門式鋼剛架設(shè)想的基本理論

第二章輕型門式鋼剛架設(shè)計的基本理論第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置和材料選用一、結(jié)構(gòu)組成輕型門式鋼剛架的結(jié)構(gòu)體系包括以下組成部分：（1）主結(jié)構(gòu)：橫向剛架（包括中部和端部剛架）、樓面梁、托梁、支撐體系等；（2）次結(jié)構(gòu)：屋面檁條和墻面檁條等；（3）圍護結(jié)構(gòu)：屋面板和墻板；（4）輔助結(jié)構(gòu)：樓梯、平臺、扶欄等；（5）基礎(chǔ)。圖2-1給出了輕型門式鋼剛架組成的圖示說明。圖2-1輕型鋼結(jié)構(gòu)的組成平面門式剛架和支撐體系再加上托梁、樓面梁等組成了輕型鋼結(jié)構(gòu)的主要受力骨架，即主結(jié)構(gòu)體系。屋面檁條和墻面檁條既是圍護材料的支承結(jié)構(gòu)，又為主結(jié)構(gòu)梁柱提供了部分側(cè)向支撐作用，構(gòu)成了輕型鋼建筑的次結(jié)構(gòu)。屋面板和墻面板起整個結(jié)構(gòu)的圍護和封閉作用，由于蒙皮效應(yīng)事實上也增加了輕型鋼建筑的整體剛度。外部荷載直接作用在圍護結(jié)構(gòu)上。其中，豎向和橫向荷載通過次結(jié)構(gòu)傳遞到主結(jié)構(gòu)的橫向門式剛架上，依靠門式剛架的自身剛度抵抗外部作用?？v向風(fēng)荷載通過屋面和墻面支撐傳遞到基礎(chǔ)上。二、結(jié)構(gòu)布置輕型門式鋼剛架的跨度和柱距主要根據(jù)工藝和建筑要求確定。結(jié)構(gòu)布置要考慮的主要問題是溫度區(qū)間的確定和支撐體系的布置?？紤]到溫度效應(yīng)，輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的縱向溫度區(qū)段長度不應(yīng)大于300m，橫向溫度區(qū)段不應(yīng)大于150m。當(dāng)建筑尺寸超過時，應(yīng)設(shè)置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫可通過設(shè)置雙柱，或設(shè)置次結(jié)構(gòu)及檁條的可調(diào)節(jié)構(gòu)造來實現(xiàn)。支撐布置的目的是使每個溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段建筑能構(gòu)成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)骨架。布置的主要原則如下：（1）柱間支撐和屋面支撐必須布置在同一開間內(nèi)形成抵抗縱向荷載的支撐桁架。支撐桁架的直桿和單斜桿應(yīng)采用剛性系桿，交叉斜桿可采用柔性構(gòu)件。剛性系桿是指圓管、H型截面、Z或C型冷彎薄壁截面等，柔性構(gòu)件是指圓鋼、拉索等只受拉截面。柔性拉桿必須施加預(yù)緊力以抵消其自重作用引起的下垂；弱（纖2涉）支撐咱的間距慎一般菜為療30m肚-40及m報，不應(yīng)公大躍于超60藏m獎；抄灶（接3蟻）支撐當(dāng)可布置扯在溫度池區(qū)間的傘第一個綁或第二刻個開間匯，當(dāng)布燙置在第宣二個開召間時，啟第一開土間的相團應(yīng)位置南應(yīng)設(shè)置激剛性系顯桿；噸（被4軟）有的支撐程斜桿能偏最有效懸地傳遞嗽水平荷駕載，當(dāng)尸柱子較扎高導(dǎo)致狀單層支吳撐構(gòu)件末角度過畝大時應(yīng)樂考慮設(shè)忘置雙層酸柱間支誦撐；窯（潤5牧）剛架量柱頂、承屋脊等誘轉(zhuǎn)折處擊應(yīng)設(shè)置由剛性系富桿。結(jié)袍構(gòu)縱向烘于支撐啊桁架節(jié)尼點處應(yīng)拾設(shè)置通炒長的剛弊性系桿法；賴（為6忠）輕鋼憤結(jié)構(gòu)的營剛性系妄桿可由芬相應(yīng)位送置處的丘檁條兼也作，剛嬸度或承號載力不莊足時設(shè)毀置附加講系桿。習(xí)除了結(jié)床構(gòu)設(shè)計狹中必須下正確設(shè)餅置支撐諷體系以本確保其婦整體穩(wěn)尤定性之咽外，還善必須注題意結(jié)構(gòu)錄安裝過鍵程中的遭整體穩(wěn)玩定性。慎安裝時粉應(yīng)該首自先構(gòu)建拜穩(wěn)定的磚區(qū)格單譜元，然引后逐榀打?qū)⑵矫鏄?gòu)剛架連共接于穩(wěn)丈定單元鴉上直至鎮(zhèn)完成全尋部結(jié)構(gòu)單。在穩(wěn)廢定的區(qū)脂格單元適形成前雜，必須映施加臨蟲時支撐嶺固定已這安裝的材剛架部貴分。說三、材京料選擇禽1暢、材料掀類型裳鋼結(jié)構(gòu)捕常用類陪型有：節(jié)碳素結(jié)沉構(gòu)鋼、盈低合金焰結(jié)構(gòu)鋼樹、高強槳度鋼、功耐火耐蹈侯鋼等單。其中遼，輕型改鋼結(jié)構(gòu)煮一般采國用碳素訂結(jié)構(gòu)鋼志和低合巴金結(jié)構(gòu)權(quán)鋼。嬸碳素結(jié)血構(gòu)鋼撒按含碳苗量的大樹小，碳晚素結(jié)構(gòu)殘鋼可分滾為低碳駛鋼、中牲碳鋼和賊高碳鋼將。一般撿而言，右含碳量墻為騰0.0鈴3遮—靈0.2窩5做%養(yǎng)的稱為陽低碳鋼壽；含碳僅量責(zé)在允0.2歇6麻—論0.6追0奇%壇之間的聞稱為中登碳鋼；泄含碳量夕在延0.6騎0肚—鞏2.0瓜0瓦%隔的稱為航高碳鋼孫。含碳嗎量越高飲鋼材強修度越高瘡，建筑叼結(jié)構(gòu)中誼主要使侮用低碳蔥鋼。按斧鋼材質(zhì)俗量，碳渣素結(jié)構(gòu)踩鋼可分選為抖A籃、配B瓣、耐C述、杜D圈四個等鴿級，斬由泊A泥到菠D喚表示質(zhì)景量由低倍到高。務(wù)不同質(zhì)扎量等級巨對沖擊偽韌性（洽夏津比手V砌型缺口象試驗）燙的要求窩有區(qū)別熱。蠅A男級無沖陽擊功的筒規(guī)定隸；搏B販級要求扔提渠供設(shè)2尺0跟℃雄時沖擊餡功控（縱向奉）稼；男C獸級要求獄提東供常0胳℃救時沖擊兼功彼（縱向奮）索；父D莖級要求宇提施供貢-2夫0括℃波時沖擊窄功和（縱向悄）。按奏冶煉中孕的脫氧愚方法，勢鋼材可獵分為沸假騰鋼繡（客F罩）、半地鎮(zhèn)靜由鋼景(b榨)交、鎮(zhèn)靜尺鋼黨(Z制)悅和特殊墓鎮(zhèn)靜關(guān)鋼甲(TZ沉)品四類。蜜碳素結(jié)去構(gòu)鋼的蠟牌號和敬表示方怒式見莖表敵2-稀1底所示。解表會2-1丟栽碳素結(jié)墓構(gòu)鋼的浙表示方限法姿牌號增質(zhì)量等燈級飲脫氧方慰法朱說明湯Q19粉5蓬——籃F題、貪b艷、強Z路鋼材牌仍號由代食表屈服屢點的字掩母渴Q帶、屈服疤點、質(zhì)見量等級丈和脫氧拳方法四武個部分尺順序組耽成。如船：內(nèi)Q23蓬5父—常A·F弦Q23揮5煩—賊B·b賢Q21禽5逆A喉F排、孔b腦、犯Z津B謀Q23鏟5步A重F享、淘b妻、嚼Z懸B三C廊Z邊D沒TZ料Q25線5恩A駁Z傳B瞇Q27蜓5斬——斬Z躬低合金惠結(jié)構(gòu)鋼婆低合金朝鋼是在臥碳素結(jié)過構(gòu)鋼中返添加一水種或幾核種少量播的合金菌元素（邊鋼內(nèi)各稍合金元蠶素的總封含量小燭于嗽5妨%沸），從億而提高謀其強度申、耐腐信蝕性、汽耐磨性健或低溫酬沖擊韌藍性。低殲合金結(jié)什構(gòu)鋼的臺含碳量徐一般較瞧低（少浮于唱0.2公0初%墾），以壽便于鋼閥材的加沸工和焊撓接。低弊合金結(jié)達構(gòu)鋼質(zhì)榆量等級帳分故為犯A鉛、起B(yǎng)病、什C銜、狹D謊、吳E翼五級，煙由識A蹈到榆E宣表示質(zhì)啄量由低蹤到高。銜不同質(zhì)程量等級縮對沖擊栽韌性（纏夏色比億V溝型缺口箭試驗）歷的要求裳有區(qū)別綠。躁A左級無沖回擊功要桂求鉛；猜B刻級要求趟提嚷供慨20C奏°裹時沖擊扭功傾A扭k附≥滋34企J孩（縱向范）約；遭C戒級要求之提渡供玉0C裝°川時沖擊亭功高A置k休≥政34膨J蒸（縱向抄）題；在D傳級要求寶提供愚－截20C照°饅時沖擊猴功朝A貍k鹿≥米34類J蠅（縱向窗）江；帖E獸級要求勤提供沃－穴40C籠°款時沖擊早功角A鵲k鄙≥喜34伶J崇（縱向攜）。不尚同質(zhì)量泊等級對道碳、硫頸、磷、及鋁的含望量的要梅求也有撐區(qū)別。欺低合金段鋼的脫扛氧方法眉為鎮(zhèn)靜闊鋼薯（棄Z佩）或特胞殊鎮(zhèn)靜燭鋼話（年T濕Z走）。蜘表外2-2閥務(wù)低合金洞結(jié)構(gòu)鋼熊的表示旺方法撥牌號丟質(zhì)量等飲級稿脫氧方楊法母說明法Q嫌295威A超Z駁鋼材牌銀號由代烘表屈服滔點的字宣母耐Q即、屈服昌點、質(zhì)罪量等級幅和脫氧寄方法四在個部分光順序組比成。派如：索Q34狀5棉B奶—褲—德屈服強陜度凱345宅N冊/錘mm濱2拖，科B鑼級鎮(zhèn)靜蠟鋼；謠Q39駱0捧D揮—鍋—來屈服強皇度蛛390線N蛛/痰mm詞2早，號D摩級特殊恰鎮(zhèn)靜鋼層；霉Q34忙5餃C里—午—惰屈服強幸度超345瞞N辣/毀mm綁2叼，怖C豆級特殊手鎮(zhèn)靜鋼聾；卷Q39液0模A斧—勤—所屈服強立度遙390營N螺/艙mm魚2芬，深A(yù)記級鎮(zhèn)靜晃鋼。魔B深Q怖345化A辨TZ走、名Z葉B因C安D炮E箱Q盞390飼A鳳TZ瞧、賀Z搏B隙C趕D筋E納Q債420治A迅TZ償、困Z棟B敘C北D捏E荷Q肆460春C尊T毛Z趨D團E禮碳素結(jié)鳳構(gòu)鋼用魔于一般進受彎構(gòu)傻件可以碧充分利坑用鋼材死的強度團，而撓惱度和穩(wěn)窩定的潛養(yǎng)力很難夠充分發(fā)融揮；而下低合金剃結(jié)構(gòu)鋼桑構(gòu)件的初強度、覺撓度和滿穩(wěn)定三咽個主要塘控制指漠標較易判均衡地赤得以發(fā)露展，同細碳素結(jié)舟構(gòu)鋼相訂比可以羅節(jié)摩約港20村%懼左右的蘋鋼材用監(jiān)量。冶2恥、鋼材傅規(guī)格磚鋼結(jié)構(gòu)貸所用的嫂鋼材主便要為熱圾軋成型過的鋼板渴和型鋼霧、冷彎剃成型的株薄壁型悉鋼等。鋼板昂鋼板主殊要有厚飽鋼板、詳薄鋼板芬和扁鋼絨（帶鋼戀）。閘厚鋼板曬：厚軌度頁4.三5斥—趕60m估m(xù)拐，寬諸度慚60隔0汪—乞300遼0m施m撒，長遭度攻4限—臂12躍m井；梁薄鋼板干：厚撫度圣1.飛0紋—蠅4m秤m牧，寬譯度宏50輸0量—惜150柏0m圓m廚，長家度非0.根5娘—燭4蘿m奮；顏扁薦零三鋼：厚脅度捧3坑—繭60m雜m典，寬助度頑1盜0拳—勁200隸m拋m柱，長飾度披3燙—遲9玩m踐。炮厚鋼板霸主要用拒于焊接柿梁柱構(gòu)才件的腹勿板和翼刪緣及節(jié)路點板，溜薄鋼板黃主要用頁于制造燦冷彎薄獲壁型鋼裝，扁鋼壇可作為股節(jié)點板悉和連接猶板等。絞熱軋型例鋼鴉鋼結(jié)構(gòu)騎常用熱挪軋型鋼執(zhí)為角鋼叫、槽鋼釣、圓管扇、工字今鋼和寬狡翼緣工夫字型截窩面等。飾寬翼緣男工字型丈截面可哭用于輕貧型鋼結(jié)茅構(gòu)中的榆受壓和膜壓彎構(gòu)婆件，其秤他型鋼剃截面在新輕型鋼蠶結(jié)構(gòu)中劃一般用艷于輔助刮結(jié)構(gòu)或喝支撐結(jié)駱構(gòu)構(gòu)件瓶。省薄壁型周鋼泊薄壁型能鋼的截衫面尺寸狡可按合遵理方案嫌設(shè)計，腦能充分裝發(fā)揮和野利用鋼晌材的強藏度、節(jié)繼約鋼材娛。薄壁廣型鋼的鏡壁厚一終般凍為護1.玉5有—幼5m子m思，但承土重構(gòu)件夸的壁厚獎不宜小而于覺2m灑m達。常用慘薄壁型形鋼截面塘有槽形傾、卷邊移槽形注（撞C丟形）舊、啊Z兔形等。之輕型鋼控結(jié)構(gòu)中粉的次結(jié)習(xí)構(gòu)構(gòu)件賺如檁條唯等一般拍采用薄鼠壁型鋼便。但3謹、鋼材糞選用歲鋼材選抖用的原慶則是既凳使結(jié)構(gòu)虛安全可駐靠地滿餅足使用跟要求，搬又盡量宣節(jié)約結(jié)兵構(gòu)鋼材煎和降低誼造價。全一般而子言，輕確型鋼結(jié)尋構(gòu)設(shè)計江中鋼材壟的選擇德應(yīng)考慮莖以下方病面：靜結(jié)構(gòu)類瞇型及其練重要性匆結(jié)構(gòu)可塔分為重皇要、一鄭般和次粱要三類繞。重級域工作制燥吊車梁奏和特別獻重要的洋輕型鋼揉結(jié)構(gòu)主夜結(jié)構(gòu)及笛次結(jié)構(gòu)帳構(gòu)件屬泛于重要厚結(jié)構(gòu)；跨普通輕賭型鋼結(jié)分構(gòu)廠房辣的主結(jié)腸構(gòu)梁柱商和次結(jié)匹構(gòu)構(gòu)件鉛屬于一雙般結(jié)構(gòu)凱；而輔駛助結(jié)構(gòu)自中的樓拳梯、平墨臺、欄毒桿等屬但于次要粱結(jié)構(gòu)。鋼重要結(jié)午構(gòu)可選脖用毀16M野n吳鋼灘或戀Q(mào)23奴5圖—版C鮮或貝D紹；一般懂結(jié)構(gòu)可遙選品用饞Q23胸5背—翠B橋；次要賭結(jié)構(gòu)可蒼選溝用鈴Q23帽5橋—徐B·說F芹。碎（農(nóng)2戒）荷載仁性質(zhì)債荷載可賴分為靜略力荷載屯和動力叫荷載兩地種，動甘力荷載遣又有經(jīng)晴常滿載艇和不經(jīng)闊常滿載刃的區(qū)別鏈。直接課承受動涌力荷載筒的結(jié)構(gòu)皮一般采筒用徹Q23惑5孩—徒B堤、宏Q23斜5洞—拉C澡、雙Q23膨5左—寺D魯及完16M殊n杏鋼，對農(nóng)于環(huán)境蕩溫度高肅于粉-2笨0絡(luò)℃脂、起重川量造Q<5惰0廉t各的中、燕輕級工煉作制吊麥車梁也伐可選賠用惕Q23各5撫—犯B·溪F峽。承受盆靜力荷搜載或間棍接承受項動力荷屆載的結(jié)糞構(gòu)可選項用搞Q23聾5窗—翁B碼和者Q23餐5古—濃B·彩F渴。穩(wěn)工作溫鋸度脖根據(jù)結(jié)框構(gòu)工作蓄溫度選調(diào)擇結(jié)構(gòu)巾的質(zhì)量譽等級。桂例如，萄工作溫挖度低好于摘-2并0關(guān)℃嗚時宜選牢用鎖Q23罰5穩(wěn)—撿C欣或枕Q23鉗5舍—膜D個；高與于連-2押0皮℃詠時可選登用辮Q23輕5嚴—四B堆。塞第二拾節(jié)儲調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)頃計的一籌般原則惡一、背脈景講斜真建筑結(jié)閣構(gòu)的設(shè)摔計方法毫有容許杜應(yīng)力設(shè)櫻計法和緒極限狀委態(tài)設(shè)計獅法兩類輛。容許確應(yīng)力設(shè)唉計法是刷建立在久經(jīng)驗和誕近似假獅定基礎(chǔ)精上的設(shè)玩計方法膛。極限秩狀態(tài)設(shè)辮計法是鉆將荷載坡和材料節(jié)強度處掩理為隨偏機變量峽的建立錄在概率慧理論基論礎(chǔ)上的際設(shè)計方毅法，目燭前在國舟際上已鉛被廣為抓應(yīng)用。暢我國自桐《鋼結(jié)采構(gòu)設(shè)計尾規(guī)范》還（緊GBJ撒17-丙8前7雅）圍[6]援和《冷響彎薄壁剃型鋼結(jié)創(chuàng)構(gòu)技術(shù)套規(guī)范》未（寒GBJ腥18-講8粒8腸）表[5]秘起已經(jīng)別采用了露極限狀潮態(tài)設(shè)計枯方法，擱《門式現(xiàn)剛架輕夜型房屋諒鋼結(jié)構(gòu)森技術(shù)規(guī)濱程》片（讓CEC障S10車2:9故8罪）踐[2]去直接參臥照了國籍內(nèi)外輕柜鋼結(jié)構(gòu)竟設(shè)計規(guī)肅范采用聚了極限烘狀態(tài)設(shè)東計法。閑但是，介國際上滋仍有相忽當(dāng)規(guī)范動采用容廢許應(yīng)力萌設(shè)計法懷或同時若提供了菊容許應(yīng)虹力和極渠限狀態(tài)邁兩種設(shè)碌計方法雁。反殃媽極限狀奔態(tài)設(shè)計驢法是基寨于這樣遲的認識件：不同中類型的謀荷載，放如恒載及、活載診、風(fēng)載職、地震釀等，蟲具有不糖同的分避布規(guī)律欲，并且扒其超載兄概率也仿不同。借同容許灰應(yīng)力法騎相比，雜極限狀踩態(tài)設(shè)計蘋法引入竿了荷載漠分項系銜數(shù)，這固些系數(shù)鍛對于不踩同的荷云載和不碌同的極屆限狀態(tài)近具有不木同的數(shù)賠值；不傳同的材聰料也具拜有不同測的材料宵抗力分損項系數(shù)掩。極限晌狀態(tài)設(shè)劉計法是介建立在淋統(tǒng)一的緊可靠度景指標上疏的，因烤而使結(jié)甘構(gòu)具有林一致的艦有效概缺率，能杰得到更渠為合理相的荷載訊及其效養(yǎng)應(yīng)組合泛，從而以導(dǎo)致更格為經(jīng)濟磨和安全憂的設(shè)計犯結(jié)果。禁技識結(jié)構(gòu)設(shè)躍計的極惰限狀態(tài)歇分為承陰載能力硬極限狀反態(tài)和正丙常使用致極限狀灰態(tài)兩類禮。其中沃，結(jié)構(gòu)蟲構(gòu)件的變強度、絲整體穩(wěn)回定、局竭部穩(wěn)定房驗算屬幕于承載衛(wèi)能力極巨限狀態(tài)枝的范疇概；結(jié)構(gòu)遵及其構(gòu)靠件的位聚移和剛害度驗算杯屬于正聰常使用狀極限狀判態(tài)的范仇疇。一帥般設(shè)計付時，首樓先選擇招截面使模結(jié)構(gòu)滿美足承載筐能力極脈限狀態(tài)畜的要求隔，然后既校核其謠是否滿跨足正常封使用極裳限狀態(tài)蘿。亮二、承蜘載能力辦極限狀肚態(tài)凳結(jié)構(gòu)的覽承載能進力極限堪狀態(tài)是翅指在設(shè)店計荷載燭作用下愛不發(fā)生傅強度或址穩(wěn)定破凝壞。承疊載能力蟻極限狀山態(tài)的一牙般表達累式為：如銳夾羅泡留凡明栗舌儲氣傳過叼笨鑒完跟域（因2-辣1輩）析上式中術(shù)，谷為結(jié)構(gòu)饞重要性儉系數(shù)；厲為最不燦利的荷賭載效應(yīng)夾組合值房；亂為結(jié)構(gòu)命的抗力傳。莖結(jié)構(gòu)的肅荷載效怪應(yīng)是結(jié)粥構(gòu)構(gòu)件買及其連臂接在荷鐮載作用超下的內(nèi)墊力（或帳應(yīng)力）只，由結(jié)陡構(gòu)分析擾理論計燙算得到尺，各類蛛結(jié)構(gòu)分截析或設(shè)麻計軟件暖（臭如層ANS翼Y廊S壁、鋪SAP讓8遺4有、耽3D3手S允等）是眨很有效嚼和方便色的計算禽手段。葛結(jié)構(gòu)抗飼力是連牢接和截伐面的強衫度及構(gòu)離件的穩(wěn)吳定承載截力等。失必須注磚意，計償算承載盛能力極演限狀態(tài)野時荷載款效應(yīng)和舊結(jié)構(gòu)抗騾力都是兵指設(shè)計巡值。擠輕型鋼僵結(jié)構(gòu)各后個構(gòu)件售和各個烈連接節(jié)徑點都必降須滿足語式飛（翠2-需1暈）。稍三、正套常使用銹極限狀脅態(tài)極揪透除了滿海足結(jié)構(gòu)緩的承載位能力極沈限狀態(tài)瘋外，設(shè)俊計者還筋必須確腹保結(jié)構(gòu)遺在使用意荷載下旬能令人肚滿意地嬌完成其程預(yù)定功吳能。對會于輕型輔鋼結(jié)構(gòu)艇而言，殘正常使散用極限掙狀態(tài)是器指結(jié)構(gòu)猾和構(gòu)件美的位移澇滿足相爆應(yīng)的容丘許值，種這可以踏通過驗幼算結(jié)構(gòu)令的變形團來確保流；同時膊結(jié)構(gòu)和敗構(gòu)件不乎產(chǎn)生振涌動，這紐可以通撈過限制墨構(gòu)件的譽長細比短來確保邁。秒輕型鋼芒結(jié)構(gòu)的帖位移指向標有柱藏頂側(cè)移扔和梁柱偉構(gòu)件相飽對變形明兩項。覽位移驗遠算的一哭般公式促為：囑處拆村上道者贈傭羅趴格繡擊揀防餐貧偵院緣（拜2-敵2深）槳碧寧構(gòu)件長皮細比驗華算的一故般公式擱為：堅包蠢摟預(yù)援（久2-職3煉）裙勺鎖必須注敞意：計榴算結(jié)構(gòu)煮正常使紫用極限光狀態(tài)時判必須采層用荷載伸的標準肢值。揀寫拒輕型鋼陽結(jié)構(gòu)設(shè)幅計時，鉗一般先曉按照承凡載能力狐極限狀孕態(tài)設(shè)計尤構(gòu)件截干面，然弊后校核時是否滿仿足正常頃使用極懼限狀態(tài)頑。由于嚼輕型鋼雅結(jié)構(gòu)較濾柔，在君很多情拖況下構(gòu)圍件截面捷是由位糕移控制答的。相篩對而言天，對于融結(jié)構(gòu)強俱度和穩(wěn)辱定問題坑的研究贊要遠比鑰對于結(jié)接構(gòu)位移晨容許值哲的研究糟深入得洲多。所掀以，對沉于同一零類結(jié)構(gòu)腸體系，壞各國規(guī)鳥范甚至舊國內(nèi)不洪同規(guī)程急對于位承移限值作的規(guī)定扣也不一灑樣。房匆笛輕型鋼爽結(jié)構(gòu)位卷移限值泛的確定泉必須考察慮到以臭下因素瓦：址（丸1真）不能律影響到給次結(jié)構(gòu)投與主結(jié)計構(gòu)之間圍、圍護閥結(jié)構(gòu)與昌次結(jié)構(gòu)魯之間的隸連接承恰載能力醬以及圍周護結(jié)構(gòu)趕連接處蕉的水密摩性；撕（厘2打）不能戶導(dǎo)致屋兆面板排碑水坡度辯的過度址平緩，切從而引炭起平坡亦積水和形滲漏；搞（例3徑）不能扔引起屋晚面和樓倍面梁以御及懸掛向天花板書產(chǎn)生視株覺上明脾顯和過送分的撓砌度；呢（暢4哈）由于盒抗風(fēng)柱聞的支承翅，端部鹿剛架梁腐豎向位豪移較小酷，而中胞部剛架峽梁位移魚相對較眼大。結(jié)嚼構(gòu)位移徑不能引卷起屋脊邀線的明厲顯撓曲桐；續(xù)（枕5促）不能席導(dǎo)致維杜修時屋偶面的扭隊曲運動沸；塔（微6嫁）風(fēng)荷臟載作用沖下結(jié)構(gòu)遼不產(chǎn)生踐過度扭劃曲運動盆及吱嘎兔有聲；參（機7澇）不致群影響和女危及懸雕掛于剛嬌架梁上隨吊車的扔正常運能行；養(yǎng)（墊8及）不致元影響和格危及軌激道吊車外的正常蘇運行；霸（騾9悄）不能錫導(dǎo)致內(nèi)堪外磚墻漁的開裂腎破壞。寺四、荷刮載及其邀組合屠1懲．荷載甲搬啊作用在沈輕型鋼鋤結(jié)構(gòu)上蝶的荷載餓包括以排下類型寧：干（光1姨）恒討載餡(G主)揉：結(jié)構(gòu)姥自重和姜設(shè)備重究。按現(xiàn)剃行《建碧筑結(jié)構(gòu)稈荷載規(guī)擦范》的幸規(guī)定采虛用；仇（閃2拋）活載剃：包括草屋面均魚布活載扮、檢修夠集中荷商載堪(M聲)析、積灰辭荷五載妖(D升)橡、雪荷嗓載等。組其中，偽《門式蝕剛架輕爹型房屋遣鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)技術(shù)規(guī)凱程》憂（借CEC搖S10塔2:9扒8蹄）詳[2]攔規(guī)定均妻布活載出的標準項值（按濕投影面墾積算）登取育0.3宵kN/間m拋2盒；檢修慎集中荷容載標準貞值營取仁1.0期k信N痛或?qū)嶋H澡值；積桃灰荷載嚼與雪荷先載按現(xiàn)室行《建方筑結(jié)構(gòu)旦荷載規(guī)尿范雄》嗓(丸GB5踩000拜9-2芝001蠢)五[7]偶的規(guī)定態(tài)采用。答均布活荒荷載與晚雪荷載性不同時惜考慮，獄取其中葵較大話值浙(括記翅為淚L康)葡計算；扎積灰荷面載與雪誦和均布抱活載中使的較大道值同時棉考慮；煩檢修荷干載只與怒結(jié)構(gòu)自策重荷載瀉同時考最慮；踢（潛3孟）風(fēng)腐載罵(W肅)停：現(xiàn)行鎮(zhèn)《門式吐剛架輕釀型房屋釀鋼結(jié)構(gòu)手技術(shù)規(guī)互程鞋》考(車CEC庭S10五2:2輸002謹)槐[3]格對于風(fēng)欺荷載的征取用是濕以愉GB5花000癥9-2手00苦1遠為基礎(chǔ)異的，關(guān)贏于風(fēng)荷磚載體形另系數(shù)是百按照美晴國金屬桌房屋制額造商協(xié)潛會倆MBM堤A原《低層疏房屋體妙系手冊君》肆（北199關(guān)6川）中有駐關(guān)小坡填度房屋給的規(guī)定但取用的濤；面（廣4緩）溫神度燕(T半)畜：按實販際環(huán)境肝溫差考興慮；明（鏈5榴）吊帥車州(C憂)狀：櫻按艱GB5達000丸9-2綠00帥1凳的規(guī)定處取用，原但吊車群的組合巾一般不本超過兩管臺；擁（機6火）地震死作登用覆(E捆)叉：務(wù)按逝GB5隊000寶9-2命00很1槳的規(guī)定娘取用，脆不與風(fēng)鍋荷載作醉用同時濾考慮。賓2攜．荷載濃組合嘴計算承泰載能力潤極限狀爪態(tài)時，胳對于輕解型鋼結(jié)歌構(gòu)可取旺下述荷失載組合擔(dān)[1]蛋[3]街[7]踢：睜（宰1駱）殊1.2蝶G+1蘇.4欣L位；云（公2政）燦1.2征G+1泥.4見M玻；智（瑞3宏）反1.2街G+1哈.4C廈;計（慧4舟）順1.2太G+1宜.4現(xiàn)W榜；踩（農(nóng)5贈）夠1.2肌G+0臘.9(婚1.4格L+1女.4D乞)嶺；渡（繪6裕）雷1.2輸G+0境.9(帽1.4寨L+1轟.4W森)瘋；津（向7洽）莊1.2剖G+0奉.9(捕1.4澤C+1掉.4W疤);謙（密8債）她1.2沒G+0搖.9(希1.4季L+1分.4T糕)選；君（愛9邊）秩1.2僑G+0振.9(支1.4蘋W+1茅.4T攝)濟（趕1尾0喘）太1.2誕G+1不.4L挎+1.眉4E煉勉安旬枝鋼總重蘭。斬、誰、臂、鍋、劫等表示祥荷載的真標準值認。錦庭骨計算正周常使用殲承載能津力時，該對于輕耕型鋼結(jié)余構(gòu)可取渠下述荷突載組合申：觀（生1菌）犯G+堆L敲；鄰（聲2陳）慕G+猾M炎；膠（從3引）舊G+C鋪;仔（瞧4街）濃G+據(jù)W跪；癥（衣5缸）鄉(xiāng)G+L穗+0.你9x堪D兼；夾（鏡6哪）侄G+L喚+0.據(jù)6x棋W責(zé)；威（映7揀）散G+W駝+0.褲7x樣L罷；糕（跑8怨）鈴G+C適+0.帖6xW賤;走（猴9穩(wěn)）巷G+W礎(chǔ)+0.撕7xC書;糾（鐘8靜）袖G+L廊+0.柜6xT貪;槽（田9旋）浮G+W給+0.授6xT冒;悄（艙1蜓0哀）地G+L捏+E躁涌鬼蜓完其青院籃。觀第三魚節(jié)紐丹計算模止型和計植算理論聾一、計食算模型霉疑繡輕型鋼及結(jié)構(gòu)的廁功能形螺成過程注可表示司為：扣梁和柱系通過高備強螺栓叫連接車→笛平面門斯式剛架↓室平面剛仰架通過枕支撐和領(lǐng)系桿銅→扎空間剛衰架↓承圍護材唉料逆+濱傲基礎(chǔ)適→接輕型鋼備建筑淡忽略實坑際結(jié)構(gòu)撈的蒙皮英效應(yīng)后媽可以得可到由空恢間梁系筆組成的棄空間剛元架，忽非略空間到剛架的炒空間共欺同工作盡效應(yīng)后肆可以得局到由平衛(wèi)面梁系捕組成的洲平面門殺式剛架畏。忽略繡結(jié)構(gòu)柱沒腳與基學(xué)礎(chǔ)之間誓連接的劍彈性剛役度后可恨以得到插理想的蜓鉸接或到剛接的倚結(jié)構(gòu)支正座條件凝。由實怎際輕鋼柄結(jié)構(gòu)提際取計算磁模型的級過程如塌圖覽2-滲2菊所示：輕型鋼建筑輕型鋼建筑忽略蒙皮效應(yīng)忽略蒙皮效應(yīng)空間剛架空間剛架忽略空間共同作用效應(yīng)忽略空間共同作用效應(yīng)平面門式剛架平面門式剛架忽略柱腳與基礎(chǔ)之間連接的彈性剛度忽略柱腳與基礎(chǔ)之間連接的彈性剛度鉸接或剛接支座的平面門式剛架鉸接或剛接支座的平面門式剛架屋圖飄2-2模破輕鋼結(jié)許構(gòu)的計語算模型猶建立鉤計算模惹型的簡露化和建妥立必須請符合實買際結(jié)構(gòu)初的受力唉特點；士反過來灘，實際高結(jié)構(gòu)的抹設(shè)計也張必須考猶慮到現(xiàn)尸有理論灰能夠分守析其計筆算模型廟。臉二、蒙賺皮效應(yīng)增在垂直從荷載作泄用下，兆坡頂門毫式剛架偷的運動飯趨勢是估屋脊向甜下、屋懲檐向外沖變形。數(shù)屋面板辟將與支殃撐檁條革一起以喊深梁的斗形式來鋸抵抗這話一變形釋趨勢。鑒這時，蹤屋面板犧承受剪燈力，起笨深梁的沙腹板的汗作用。剃而邊緣屠檁條承寇受軸力怖起深梁露翼緣的劍作用。造顯然，蟻屋面板堤的抗剪惠切能力訓(xùn)要遠遠跳大于其臘抗彎曲濤能力。眼所以，債蒙皮效虹應(yīng)指的體是蒙皮拉板由于沾其抗剪穿切剛度壘對于使宗板平面討內(nèi)產(chǎn)生塞變形的黎荷載的釋抵抗效區(qū)應(yīng)姑[26筒][2論8][言29]鉛。對于穿坡頂門穩(wěn)式剛架躺，抵抗若豎向荷君載作用奏的蒙皮坑效應(yīng)取紐決于屋個面坡度乞，坡度批越大蒙任皮效應(yīng)廚越顯著徑；而抵羞抗水平源荷載作貧用的蒙承皮效應(yīng)迫則隨著鞭坡度的意減小而猜增加，柄見您圖由2-嶄3貫所示。尚圖怎2-3稿表蒙皮效房應(yīng)夾構(gòu)成整雪個結(jié)構(gòu)狗蒙皮效柏應(yīng)的是劍蒙皮單故元。蒙億皮單元泰由兩榀敬剛架之祝間的蒙娃皮板、殘邊緣構(gòu)亂件和連保接件及毛中間構(gòu)套件組成禽，如氧圖瞇2-么6坦所示。繁邊緣構(gòu)方件是指鐮兩相鄰炎的剛架痛梁和邊濕檁條（悅屋脊和碗屋檐檁布條），特中間構(gòu)寺件是指暢中間部犬位檁條悔。蘭圖沙2-4棕記蒙皮單肅元晚蒙皮效銅應(yīng)的主精要性能領(lǐng)指標是誠強度和圣剛度。蓋蒙皮單現(xiàn)元有以挖下三種弦強度破斗壞的可醋能性：滿邊緣構(gòu)夾件破壞編邊緣構(gòu)虜件可能晃產(chǎn)生壓趣彎失穩(wěn)頂破壞或彼強度破煙壞，這際類破壞評屬于脆玉性破壞頑，在實腥際工援程中應(yīng)任盡量避青免。酸蒙皮板粱的剪切慈屈曲抽這也是遺一種脆斷性破壞右，當(dāng)荷愧載較大呢、鋼板組較薄或篩板型較回差時可銳能發(fā)生龍，在實避際工程離中也應(yīng)您盡量避拘免。膚連接破種壞僻連接破嘆壞包括蘋板之間估的連接襯破壞和采板與邊賞緣構(gòu)件瓦間的連闊接破壞盞。板與綿檁條之軌間的連和接在平地行于檁介條方向爐的破壞煙屬于脆鋒性破壞殼，其他孝破壞都孝屬于延燭性破壞衡。病影響蒙恐皮單元砍剛度的遮因素主狼要有以寄下三個粗：顏蒙皮板禮本身的途變形剛聞度勺蒙皮板晴的變形誰包括板通的拱褶辜扭曲變堆形（所尤謂耽的糠“誓手風(fēng)饑琴盛”掀效應(yīng)）困和剪切睡變形。定連接件撤的變形仁剛度腹邊緣構(gòu)火件的軸束向變形滾剛度靠一般而這言，中尺間構(gòu)件寄對蒙皮谷單元的敘剪切剛冶度影響斥不大，軟但對強荷度影響梅較大。噴在屋面屯板型選淋中后，哨連接件河和邊緣就構(gòu)件直汗接影響暗了蒙皮唇單元的牽抗剪剛蝦度和強掏度。早由于蒙乎皮效應(yīng)氣，實際駐輕型鋼小結(jié)構(gòu)建蘿筑中，辱壓型鋼齡板在宏頸觀上參奶與了受騎力，為是剛架構(gòu)擦件分擔(dān)代了一部眉分外荷筋載，同悠時在有克良好連拌接的情予況下為藝這些構(gòu)也件提供圖了很好賊的側(cè)向頃約束和腹扭轉(zhuǎn)約們束，改醋善了結(jié)深構(gòu)的受紙力條件券。特別刻對于受造穩(wěn)定控惰制的薄即壁剛架秧構(gòu)件和浸檁條構(gòu)立件，蒙增皮效應(yīng)福尤為顯透著。然總而，由舉于蒙皮狐效應(yīng)的行機理和微作用條丸件及效棟果十分蓬復(fù)雜，撈在實際腸工程設(shè)告計中定菌量地應(yīng)閣用蒙皮鑼效應(yīng)還拴有一定晚困難。梅所以，染現(xiàn)行設(shè)暴計規(guī)程斃沒有明約確給出放利用蒙尿皮效應(yīng)俊的條款魄，所有呢設(shè)計計躁算公式誤都忽略波了蒙皮乳效應(yīng)，糟只是規(guī)炭定在有女充分依桃據(jù)的條辟件下可咸以考慮右蒙皮效改應(yīng)。然鋸而，必粥須注意控的是，休設(shè)計中團無論我敵們是否謹考慮蒙披皮效應(yīng)顛，蒙皮滑效應(yīng)客疏觀上都藝是存在什的。例白如，現(xiàn)駐行輕型蜻鋼結(jié)構(gòu)如設(shè)計規(guī)經(jīng)程對水干平位移砌的限制背是很寬裁的，但鵲實際上光結(jié)構(gòu)的女實測值移總是遠鍵小于計伐算值；叉而實際段工程中笛也發(fā)生快過屋面館壓型鋼鹿板在正拿常工作肥荷載下庭率先發(fā)沫生破壞溫的工程局事故。毅所以，府忽略蒙存皮效應(yīng)攜的設(shè)計萌方法有駕時能得處到偏于睡安全的旅結(jié)果，午有時又申恰恰相射反。考慘慮蒙皮黑效應(yīng)的牛設(shè)計方勉法并不求僅僅具紀有經(jīng)濟絕上的意糖義，更摘重要的睡是可以盒使結(jié)構(gòu)討的設(shè)計黃工作狀濃態(tài)與實故際工作邪狀態(tài)更僻加一致業(yè)。鎮(zhèn)三、一摸階彈性牢理論和境二階彈僅性理論生輕鋼結(jié)媽構(gòu)內(nèi)力鮮和位移樓的計算盒采用一閱階彈性攀理論，婚即線性迫的結(jié)構(gòu)日力學(xué)方因法。一澡階彈性鄙理論的猶基本假頑定是結(jié)蔽構(gòu)處于籌彈性狀育態(tài)、結(jié)帖構(gòu)產(chǎn)生跨的較小陡位移引沉起的二癥階效應(yīng)軌可以忽填略不計違。如果勸結(jié)構(gòu)的窩內(nèi)力和受位移采悠用一階耽彈性理姥論可以俊得到足聞夠精確藝的分析驕結(jié)果，室這類結(jié)吉構(gòu)被稱圖為線彈嫌性結(jié)構(gòu)艇。話一階彈炒性理論眠具有線臺性的可照疊加特脾性，即株：荷載覺效應(yīng)的糟組合結(jié)甲果與荷錫載組合敵后的效禿應(yīng)分析繭結(jié)果是華一致的短。荷載夏效應(yīng)的鋼組合結(jié)航果是指習(xí)：首先持進行各遞單個荷售載工況梢下的內(nèi)賓力和位領(lǐng)移效應(yīng)碑分析，芳然后進福行效應(yīng)詠組合疊腳加所得抹的結(jié)果景；荷載條組合后前的效應(yīng)血分析結(jié)屯果是指獵：首先圈進行荷狡載的組徒合疊加維，然后疾進行各繡組合荷孝載下的玻內(nèi)力和令位移效巖應(yīng)分析抓結(jié)果。珠按照我她國現(xiàn)行薦建筑結(jié)透構(gòu)的設(shè)肯計規(guī)范孤規(guī)定，趟內(nèi)力和盞位移的膠計算結(jié)疏果應(yīng)該索是荷載杯效應(yīng)的形組合結(jié)陸果。事頌實上，隆輕鋼結(jié)務(wù)構(gòu)的分氏析可以肯取荷載策效應(yīng)的徑組合值側(cè)，也可悲以取荷漆載組合堅下的效稈應(yīng)分析概值，這桌兩者是溝一致的拌。但必勝須注意玩，各單戲個荷載珍工況下進結(jié)構(gòu)構(gòu)贏件內(nèi)的峽最大內(nèi)房力（位隔移）所徐在的位事置是不語一樣的法，效應(yīng)音組合時煙必須計寇算并比翻較確定爹最大的豆效應(yīng)組膛合值及語其相應(yīng)撕的位置泊；而確耕定組合浴荷載作攪用下的字構(gòu)件內(nèi)端最大內(nèi)比力（位收移）及欠其相應(yīng)溝的位置遼相對而水言較為牧直接和辰容易。制事實上頁，一階碼彈性理閘論是近的似的。邀結(jié)構(gòu)的濤節(jié)點位漂移會產(chǎn)磨生桿端赤內(nèi)力的虧效應(yīng)，鞏而桿件易本身的滋變形也傻會產(chǎn)生影桿身內(nèi)旨力的因效應(yīng)，驚見琴圖撥2-牽5汽所示。桿和拔效應(yīng)反印過來又扁會引起瑞結(jié)構(gòu)位仍移的變閱化。這凱樣的相侍互耦聯(lián)拳和相互春影響的汗效應(yīng)稱也為結(jié)構(gòu)東的二階工效應(yīng)。護如果結(jié)邪構(gòu)的二聲階效應(yīng)簽較大而峰不可忽拘略，必穗須采用踩二階彈閣性理論期分析其物內(nèi)力和竿位移，辮相應(yīng)的家這類結(jié)割構(gòu)也被船稱為非詞線性彈險性結(jié)構(gòu)肉。茫圖奔2-5社背結(jié)構(gòu)的業(yè)和禁效應(yīng)賊二階彈佳性理論追不具有闊線性的攝疊加性閑質(zhì)，即控：荷載牽效應(yīng)的冬組合結(jié)肉果不再催等于荷榨載組合悠后的效盞應(yīng)分析好結(jié)果。漢非線性襪結(jié)構(gòu)的吃內(nèi)力和和位移是聞指組合帥荷載作到用下的機效應(yīng)。動所以，善必須首龍先對各股荷載工樹況進行怠組合，邪然后進見行組合屠荷載作疲用下的姑結(jié)構(gòu)二克階彈性亭分析。抖一階彈漢性理論摟適用于白線彈性什結(jié)構(gòu)，愁其內(nèi)力霧和位移假計算值蛇可以取宰荷載效規(guī)應(yīng)組合轉(zhuǎn)值或荷繼載組合吸下的效外應(yīng)計算姻值；二棵階彈性也理論適萬用于非扭線性彈鹽性結(jié)構(gòu)忌，其內(nèi)翅力和位安移計算徑值必須割取荷載衣組合下呆的效應(yīng)咳計算值膀。淋四、薄蛋壁構(gòu)件借結(jié)構(gòu)力三學(xué)錢輕型鋼起結(jié)構(gòu)中甲主剛架峽一般由宜焊接或沒軋制型跑鋼截面補組成，憑內(nèi)力分繩析采用坑一般結(jié)熊構(gòu)力學(xué)為理論。竹一般結(jié)歲構(gòu)力學(xué)晨理論研燈究結(jié)構(gòu)厭及其構(gòu)捷件的彎電曲問題團，其重請要假定壟是平截宗面假定邀，構(gòu)件勺因彎曲鴿產(chǎn)生截饞面彎曲毅正應(yīng)力場和彎曲氣剪應(yīng)力因?？痛谓Y(jié)構(gòu)吐的檁條售一般為絕冷彎薄珠壁截面斯，冷彎嗓薄壁型富鋼是在盈室溫下眾將較薄肢的鋼板鼻或帶鋼兵通過冷梁軋或沖洪壓等加詞工手段聞，彎折拒成的各筍種截面今的型鋼鋒。由冷漠彎薄壁心構(gòu)件組期成的結(jié)枝構(gòu)的分秒析應(yīng)采烈用薄壁幫構(gòu)件結(jié)不構(gòu)力學(xué)屑。薄壁惕構(gòu)件力凍學(xué)研究管構(gòu)件的蛛彎曲和匙扭轉(zhuǎn)問研題，其騙重要假跡定是截磁面剛周涼邊假定注，構(gòu)件囑截面內(nèi)望的應(yīng)力紀包括彎佩曲正應(yīng)災(zāi)力掏、彎曲努剪應(yīng)力息、翹曲攝正應(yīng)力決、自由薄扭轉(zhuǎn)剪將應(yīng)力高和約束條剪應(yīng)力男。林開口薄果壁構(gòu)件誓在外力憶作用下裁往往同僚時產(chǎn)生焦彎曲變勇形和扭污轉(zhuǎn)變形孕。構(gòu)件晉彎曲會腰產(chǎn)生截蠢面正應(yīng)突力影和剪應(yīng)疑力除。薄壁瓣構(gòu)件的晚扭轉(zhuǎn)有木自由扭羅轉(zhuǎn)和約豈束扭轉(zhuǎn)慨兩類。吸自由扭鴨轉(zhuǎn)只產(chǎn)蝶生剪應(yīng)諷力銀；約束湯扭轉(zhuǎn)會猴同時產(chǎn)胖生剪應(yīng)坊力殲和翹曲蛇正應(yīng)力顯。豆在平行襖于形心州主軸的近外力作意用下，胳如果外疲力與截變面剪力唐流在兩斬個形心患主軸方疑向和扭哥轉(zhuǎn)方向扯平衡，殺這個外盞力的作鵲用線就悼是剪應(yīng)將力流的勒合力作敏用線，井如惠圖慰2-擊6日所示。廁薄壁構(gòu)是件中的義彎曲剪翼應(yīng)力計迫算公式槍為：燃笨烤（五2-傅4炭）扔這里，仆表示外便力；郊、結(jié)、漢分別為歷截面慣貴性矩、顆面積矩根和板件葉厚度。跑由式倘（算2-熟4眉）可見躬，彎曲自剪應(yīng)力揉在截面榆上的分里布規(guī)律絹僅取決森于截面鄙的面積男矩，而呢面積矩敗是由截倘面的幾凈何形狀治決定的敏，所以津全截面悄剪力流辯合力作孫用線也就就只和逗截面的尖幾何有耀關(guān)。兩甲個里平行于域形心主蕩軸的剪袖力流合爹力作用失線交于核一點，尖這一點閃就是截拜面彎心愚，或稱杏剪力中棚心，扭堅心。截棉面剪心蛙的連線邪稱為剪甜心軸。湖當(dāng)外荷倡載通過肯剪心軸歷時，構(gòu)爹件只產(chǎn)炕生彎曲越而不產(chǎn)票生扭轉(zhuǎn)舅[40約]甘。紙圖地2-6黃息平行于肚截面主棉軸的外趣力與截蔬面彎曲主剪力流術(shù)平衡首當(dāng)荷載棄不通過項剪心軸龍時，荷削載可以梁分解為怠過剪心旋的力和叢扭矩，溫相應(yīng)的荒構(gòu)件的磚分析也債可以分殃解為過幕剪心的詠荷載作肚用下構(gòu)獻件的彎午曲和扭疫矩作用焰下構(gòu)件妖的扭轉(zhuǎn)徑，如毒圖欺2-矮7謀所示。寒考慮構(gòu)聲件扭轉(zhuǎn)董的未知哈量是截儀面的扭要角，其彎余的都郵只與截真面幾何鑄性質(zhì)有恩關(guān)。抓圖規(guī)2-7囑享荷載作吃用下構(gòu)哈件的彎樹曲和繞華剪心的燒扭轉(zhuǎn)趣構(gòu)件的權(quán)扭轉(zhuǎn)有始自由扭騾轉(zhuǎn)和約沈束扭轉(zhuǎn)放兩類。歲構(gòu)件的溪自由扭摩轉(zhuǎn)符合老條件征（恐1易）構(gòu)件闖兩端受董大小相外等、方籍向相反輛的一對澤扭矩作小用；忘（骨2掀）構(gòu)件煩端部無疼扭轉(zhuǎn)約嚷束。構(gòu)漠件的自朝由扭轉(zhuǎn)得引起的括扭矩與直構(gòu)件厚薦度的立失方成正爺比。構(gòu)悲件的自艘由扭轉(zhuǎn)沫剪應(yīng)力胞表達式各為：絨爆粒（王2-寬5朋）累上式中俗：臟為自由艇扭矩；貴G撫為鋼材丙的剪切獅彈性模筐量；鉛I污t忍為截面獅抗扭慣眨矩，鋪，縱b能i縫,砌t渴i循分別表自示各段悼板寬和深板厚。旺考慮構(gòu)舞件的約阿束扭轉(zhuǎn)衣需要用照到一個拾新的廣黃義坐惜標膀—胸—望扇性坐闖標，見蔽圖喝2.咬8艱。圖赴a孫為薄壁拐構(gòu)件橫歡截面；乘圖冊b傭表示一醬般扇性殿坐標的暫定義，致取剪視心孩B前為極點謊，截面倘中線任壯意點竹n1趨為起點勝，以所狠考慮的怕截面中德線上的辜點為計牧算點，靜以極點秘與起始耳點、計南算點連吩線和截矛面中線旋圍成面庭積剃的鞋2帆倍，并哲規(guī)定以槍順時針熊為正。托當(dāng)截面駐為規(guī)則箏直線段殊構(gòu)成，割扇性坐把標將很丑容易計悄算；圖冠c逮所取起設(shè)點合適終，使得牙截面上恰扇性坐工標的積稻分忽為歐0意，這樣舉的扇性姨坐標為拋主扇性梢坐標。務(wù)圖雕2-8錄店扇性坐影標和主價扇性坐硬標旦扇性坐伸標可以夏來表征禿截面任至意點的傻軸向位鄭移，通贊過扇性疼坐標可兩以定義紀相應(yīng)的投扇性面莊積矩和談扇性慣么性矩。飲約束扭盡轉(zhuǎn)的應(yīng)洪力可分懷解為翹鄙曲剪應(yīng)系力和翹昆曲正應(yīng)奏力。其牧中翹曲亭剪應(yīng)力鋒分布與殺扇性面紅積矩圖齒形相同燈，而翹咐曲正應(yīng)晨力的分丟布同主涉扇性坐雞標。翹資曲剪力膠流就可飄以在全摩截面上印合成約圾束扭矩映，連同攪自由扭煉矩合成薪總扭矩倒。而翹沸曲正應(yīng)糟力對剪佳心形成色雙力矩腔。所謂肚雙力矩滅是指力合矩誤F朋與距力滔矩平面坊r進一禮點繳C美的力矩草，治F替×冰r愉速稱為悅對乳C繭的雙力馬矩，如喂圖敗2-化9臘所示。淋圖柜2-翅9欲的左圖暮中力肉F夠相距幅d慮，構(gòu)成地力矩錯F鐮×堅d顏，其相扎對號C薪點為力趨矩的力要矩；右向圖中表譯示扇性亭法向應(yīng)賴力對剪給心奔B拌的雙力貞矩。全圖腔2-9疲墻翹曲正佳應(yīng)力和義雙力矩韻示意吹約束扭陰轉(zhuǎn)引起襯的薄壁乎截面翹喚曲正應(yīng)市力和約哭束剪應(yīng)艇力為：果（屠2-奏6鎖）辣（映2-癥7翁）葛上式中抗，尖為翹曲暈正應(yīng)力式；都為翹曲登剪應(yīng)力屢；草為扭轉(zhuǎn)架角；俯為約束酷受扭正墓應(yīng)力；舍為主扇言性坐標爭；惹為扇性伶靜矩；被為扇性冷慣性矩喉；憑為扇性神扭矩；圾為構(gòu)件保厚度。貍第四豆節(jié)儉懸穩(wěn)定設(shè)電計的基豈本知識旦一、整該體穩(wěn)定赴設(shè)計敗1革．穩(wěn)定瓜問題的逼基本類睬型遭結(jié)構(gòu)穩(wěn)裝定問題富可分為精以下五宣類：好第一類筒穩(wěn)定問催題：理狐想結(jié)構(gòu)集的歐拉貞屈曲塑第二類箏穩(wěn)定問濫題：實殖際結(jié)構(gòu)椅的極限譽承載力稼第三類陰穩(wěn)定問澇題：屈桌曲后極拉限承載糖力蔥第四類黎穩(wěn)定問滑題：缺客陷敏感宣型結(jié)構(gòu)續(xù)的穩(wěn)定品第五類虧穩(wěn)定問磚題：跳濕躍型穩(wěn)今定登五類穩(wěn)英定問題靈的荷腥載那—嬸—稻位移關(guān)旦系特征聲見揉圖況2-1疾0勁所示。趨圖銷2.1贈0身疫穩(wěn)定問涉題類型側(cè)圖汪2-1且0嘴賣結(jié)構(gòu)穩(wěn)銀定的基摸本類型祖如前所參述，輕繪型鋼結(jié)碧構(gòu)的計腎算模型因是平面汁剛架。援平面剛騙架的整卸體穩(wěn)定防設(shè)計可朗分為平德面內(nèi)整趁體穩(wěn)定嗎設(shè)計和梢平面外太整體穩(wěn)本定設(shè)計彎兩個部城分。剛閉架平面梅內(nèi)的整遠體穩(wěn)定研屬于上術(shù)述第二下類穩(wěn)定騰問題，準平面外呀整體穩(wěn)敢定屬于托第一類濃穩(wěn)定問傭題。輕咱型鋼結(jié)忌構(gòu)構(gòu)件濱的板件旋局部穩(wěn)糕定問題窩屬于第敵三類穩(wěn)塘定問題忍。貢2帝．具有欠理想邊填界條件腳基本構(gòu)體件的整傘體穩(wěn)定辟基本構(gòu)皺件的整杰體穩(wěn)定桌設(shè)計是亮建立在染兩端鉸宿接、受僅兩相等震端彎矩插作用的樂理想構(gòu)定件的分掃析基礎(chǔ)球上的，占如債圖慎2-1述1艇所示。丸圖嶼2-1敬1溜傷理想邊浙界單根淹構(gòu)件的洞整體穩(wěn)顯定遮基本構(gòu)旬件穩(wěn)定衡設(shè)計的抓基本準雁則有三閉個。光準則一投：臨界肥屈曲荷宴載準則消。以構(gòu)凡件臨界難屈曲荷度載作為踢構(gòu)件失真穩(wěn)的準勾則，適探用于壓兼彎構(gòu)件創(chuàng)平面外澤穩(wěn)定和框受彎構(gòu)緒件的彎般扭穩(wěn)定撒設(shè)計；然準則二庸：邊緣坑纖維屈逮服準則滋。以考腿慮構(gòu)件配二階效懲應(yīng)后的輸截面邊贈緣纖維院最大應(yīng)忍力屈服李作為構(gòu)奴件失穩(wěn)炮的準則詞，適用笨于薄壁清構(gòu)件壓據(jù)彎平面舊內(nèi)的穩(wěn)掉定設(shè)計倉；榮準則三洽：穩(wěn)定涼極限承邊載力準碎則。以刃具有初漂始缺陷碌的實際吩構(gòu)件的地極限承渴載力作嚷為構(gòu)件閘失穩(wěn)的姿準則，忠適用于軌軸心受蘭壓構(gòu)件受和壓彎級構(gòu)件平世面內(nèi)的菌穩(wěn)定設(shè)強計。搞（烤1糖）軸心歷受壓構(gòu)混件檢對于軸黨心受壓敏柱，初噸始缺陷鹿、截面扭類型和什尺度都趟會影響狗構(gòu)件的宋極限承乎載力。寫現(xiàn)行規(guī)躲范取多集條柱子瞞曲線（偏曲線）趕來考慮混各種影此響因素怒，并以障統(tǒng)一的鏟穩(wěn)定系窯數(shù)狐表示構(gòu)迅件繞兩苗個截面津主軸的倒彎曲穩(wěn)肢定和扭憤轉(zhuǎn)穩(wěn)定抖極限應(yīng)泊力魔與材料逢設(shè)計強猾度績的比值建，即：咱治灘（陜2-蠢8超）割于是，哄軸心受愧壓柱平粗面內(nèi)外棒彎曲和吩扭轉(zhuǎn)穩(wěn)磁定的設(shè)洽計公式品可寫為坦：淋巾鎖（襲2-汪9粱）陶上式中撤，致和玩分別為挨構(gòu)件所項受的軸指壓力和饅構(gòu)件截武面面積腿。盈（夾2衛(wèi)）受彎舌構(gòu)件貪對于受盞彎構(gòu)件訓(xùn)梁，平澇面內(nèi)是勉強度問謝題，平池面外是尚第一類松穩(wěn)定問漿題。其來平面外乓穩(wěn)定設(shè)遍計公式笨為：扎基輝（女2-1稻0湖）談上式中肌，要、樸、允分別為掃構(gòu)件的模臨界彎襲矩、臨船界應(yīng)力拿和彎扭挽屈曲系薯數(shù)。滴和舟分別為斷構(gòu)件所幣受的彎糊矩和構(gòu)薪件截面出抵抗矩寫。建（省3眼）壓彎周構(gòu)件習(xí)對于壓倦彎構(gòu)件勇平面內(nèi)焰的穩(wěn)定援，現(xiàn)行伸規(guī)范首浙先基于油截面邊鼻緣屈服鍵的準則希推導(dǎo)出壩帶初始學(xué)缺陷的傘構(gòu)件內(nèi)痰二階彎陣矩的表字達式及輸截面最喚大應(yīng)力薦。在此皮基礎(chǔ)上撥進行修巖正得到浪第二類螺穩(wěn)定問綢題的設(shè)膊計公式凡。推導(dǎo)苗過程如掌下：唐截面最券大應(yīng)力漿為：爭醫(yī)貓（唯2-1負1費）感上式中恒，紅為端部缸偏心（蹄代表初侮始缺陷狀）；伴為構(gòu)件滴最大撓安度；姿和牽為構(gòu)件校所受的夜平面內(nèi)佛彎矩和需截面抵避抗矩。押假定構(gòu)僵件撓曲月線為正思弦曲線紗分布，粒根據(jù)外冬彎矩和喬截面內(nèi)翼彎矩相談等的條忠件可推蜘導(dǎo)得：杜連腐（仿2-1骨2已）著州舒（濁2-1傾3妻）齡上式中怠，當(dāng)外誠彎矩寫、叨時，差。由此艇可推導(dǎo)痛得到并的表達頑式，將佳回代入逼式驅(qū)（么2-1玻3截）最后寬可推導(dǎo)疫得到廁截面上良的最大解應(yīng)力為惡：皮(惹2-1蠟4)令姜炎考慮到計構(gòu)件平釣面內(nèi)壓紫彎失穩(wěn)聾破壞時距，截面忍應(yīng)力會送有塑性灰深入，儲現(xiàn)行規(guī)殖范的設(shè)底計公式鋪是在式?。a2-1疑4各）的邊立緣最大茄應(yīng)力基愿礎(chǔ)上修塘改得到兵的，其康一般形班式為：趨(笨2-1掙5)他莫浴上式中舞，霉為截面勞塑性深哀入系數(shù)慰，崖為常系充數(shù)。蘋壓彎構(gòu)搏件平面球外的穩(wěn)如定問題頂為第一業(yè)類穩(wěn)定抄問題，耕現(xiàn)行規(guī)屯范采用序線性相溝關(guān)的形診式近似芒和偏于已安全地珠得到構(gòu)握件穩(wěn)定準的設(shè)計陣公式，教如下所器示：爽惜泄（腫2-1鼠6猴）尸毫走上式中撒，咱為構(gòu)件醬平面外灣的軸心全受壓穩(wěn)沈定系數(shù)究。嗎糊脈（愉3辛）雙向獵壓彎構(gòu)頓件軋對于雙鼠向壓彎暫構(gòu)件，君現(xiàn)形規(guī)生范采用余近似和串偏于安蜓全的線噸性相關(guān)謀公式給疊出構(gòu)件持繞兩個禍主軸的同穩(wěn)定驗歲算公式鈔，如下姑所示：京歪（鎮(zhèn)2-1臉7角）覽3領(lǐng)．輕型幻鋼結(jié)構(gòu)咱整體穩(wěn)輪定設(shè)計叫的基本跌理論景輕型鋼未結(jié)構(gòu)剛掘架的穩(wěn)止定設(shè)計探包括平千面內(nèi)的棒穩(wěn)定設(shè)班計和平巡面外的裕穩(wěn)定驗鑄算。主符剛架平瓶面內(nèi)的撤穩(wěn)定是桶由剛架域平面內(nèi)益的剛度申和構(gòu)件但截面剛緩度提供濃的；主孩剛架平黨面外的酸穩(wěn)定是囑由結(jié)構(gòu)旋縱向支勤撐和構(gòu)番件截面尸剛度保郊障的。龜主剛架予整體穩(wěn)新定承載洋能力的壘精確數(shù)斬值分析板理論是銜二階彈教塑性理促論，二呼階彈塑聚性理論蛛又稱極災(zāi)限承載僵力理論嚷。同二燃階彈性稠理論相柔比，二邁階彈塑邪性理論傍分析時擋必須考善慮構(gòu)件暢截面材勤料的塑家性深入疲。雖然漸現(xiàn)在各穿種商用達軟件包傾都可以勝進行結(jié)右構(gòu)構(gòu)件繁和體系潮的二階宣彈塑性蒸分析，幼但是現(xiàn)抖行規(guī)范鞋還是采桐用近似臭公式設(shè)沫計結(jié)構(gòu)豎的整體堤穩(wěn)定。謀其原因離在于：怕（譯1柔）使用肢軟件進松行結(jié)構(gòu)悟的二階燙彈塑性但分析需車要較深春的專業(yè)劑知識并難耗費較起多的計沙算計時努，用于勁大量結(jié)慎構(gòu)的工尊程設(shè)計堆無論是姨從對工腐程師的迫要求而社言還是惱從工作肚效率而意言都不景現(xiàn)實；喇（舊2眨）使用佛軟件進密行結(jié)構(gòu)活二階彈桿塑性分舞析得到勻的穩(wěn)定騙極限承什載力只某是結(jié)構(gòu)軍穩(wěn)定的爹標準抗顆力值，歐而穩(wěn)定溉承載力鬧的分項肥系數(shù)與母結(jié)構(gòu)初婆始缺陷所等一系盛列隨機遣變量有庸關(guān)，涉閥及基于沒可靠度鑒理論的喪穩(wěn)定設(shè)軟計問題沿，目前降對這一惠問題的緞研究還灶沒有可充供實用依的研究角成果。即主剛架紡整體穩(wěn)忌定的近開似設(shè)計勤方法是病將結(jié)構(gòu)兵的穩(wěn)定殊問題分角解和等梢效為梁上和柱構(gòu)穿件的穩(wěn)罪定問題極。采用朗彎矩不毯均勻系拾數(shù)考慮賠構(gòu)件內(nèi)箭實際彎涼矩分布澤；采用數(shù)計算長凝度概念揉等效考娃慮梁和弓柱構(gòu)件員在剛架償中的邊歲界約束橋條件。姻（誤1金）彎矩辣不均勻御系數(shù)砌彎矩不翠均勻系那數(shù)否反映了崗彎矩沿獸構(gòu)件長領(lǐng)度的分墓布飽滿距程度。肥由于現(xiàn)徐行規(guī)范題所考慮夕的基本璃構(gòu)件是忍兩端作粉用有相第同端彎誓矩的情銳況，即云彎矩沿質(zhì)構(gòu)件均駝勻分布吳，這時薯。顯然攔，彎矩桂沿構(gòu)件血分布越蹄不飽滿頌，期應(yīng)該越淋小。此贊外，構(gòu)閃件的彎恰扭屈曲他穩(wěn)定系乖數(shù)金中也考堡慮了冬橫向荷聚載作用黨位置的猾影響。街如果橫愈向荷載秀作用于晉梁上翼啄緣，一礎(chǔ)旦梁彎柴扭屈曲祥變形，是荷載的灑二階效乓應(yīng)對于造彎扭變威形而言架會施加紋一個正換向作用訂；而如些果荷載浪作用于垃下翼緣掀，其二前階效應(yīng)況對彎扭錫變形是洋一個反悠向的作泉用。荷譽載分布奉和位置宇的影響拾見熟圖漿2-1愉2糠所示。限圖臭2-1升2梳硬荷載作產(chǎn)用對穩(wěn)胖定驗算嗽德影響益(2)弟亂計算長掃度確定葉幻界現(xiàn)行規(guī)隊范關(guān)于覆穩(wěn)定設(shè)宗計的近轟似公式胞是基于殺兩端鉸掌接這一大理想構(gòu)侄件的研肝究和推翁導(dǎo)得到終的。但童是，實岸際結(jié)構(gòu)享中的梁辛和柱邊錯界支承柿條件十成分復(fù)雜打。實際座構(gòu)件和則理想構(gòu)潑件的等者效原則斷是兩者述屈曲臨爽界力相鼠等，根咬據(jù)這一授等效原鉗則可以豐得到實擴際構(gòu)件頌的計算餅長度。藥換言之慰，實際層構(gòu)件是散具有計生算長度若的理想隸構(gòu)件的吵一部分堤。這樣扔，規(guī)范味的穩(wěn)定虜設(shè)計近吊似公式首就可以閉直接應(yīng)雙用于實庸際構(gòu)件饑，只是江以計算穴長度代都替實際按構(gòu)件長肺度。松狗蘿記實際蛙構(gòu)件的朱屈曲臨允界力為職，假定視其計算攏長度為鞋。而長佛度為棕的理想匆構(gòu)件的明屈曲臨液界力為秩。根據(jù)門等效原揮則，計唐算長度爽的一般迫公式為芝：京糞洪（瓜2-1蟻8紛）魄圖軍2-1搶3炸給出了孝簡單邊凍界支承境條件下錦的構(gòu)件奧的計算筒長度。摔圖謀2.1框4盾給出了蘋實際主引剛架結(jié)才構(gòu)中梁伐柱構(gòu)件仔的計算誕長度示殿意。墳圖正2-1雅3掘侍簡單邊繡界條件辟下構(gòu)件饅的計算脖長度丈圖漆2-1寒4均羊剛架柱榜的計算誤長度各安再由前所雁述，確瘋定實際概構(gòu)件計勇算長度榮的關(guān)鍵經(jīng)是確定霜構(gòu)件的訴屈曲臨祥界力。維雖然現(xiàn)某有商用輕軟件包龜可以容旺易地確吳定各類務(wù)結(jié)構(gòu)及淹其構(gòu)件虹的臨界墊力，但施是在實膠際設(shè)計吐中還是傍采用簡某化的近宴似公式寄或圖表冠來確定唉構(gòu)件的壁計算長稻度。原比因在于制：=1\*GB3齊①俘商用軟菊件包的袍使用要徐求較高倍的專業(yè)廣知識，約對于量幸大面廣希的工程套設(shè)計的狂廣泛應(yīng)贈用有一幣定困難鴨；=2\*GB3腦②躁一般而弄言，結(jié)巖構(gòu)和構(gòu)玻件的計覺算長度稈與作用腦其上的嘩荷載有汗關(guān)。如鉤果使用劉商用軟殘件進行疲計算，驢必須計耗算各個伸荷載組日合下的屈計算長脈度，取鑒其最大鞠值（臨來界力最努?。┳魉鼮樵O(shè)計暮時的計霜算長度騰，工作低量過大途。般基于上鏈述原因術(shù)，現(xiàn)行損規(guī)范對烘于輕型濟鋼結(jié)構(gòu)威構(gòu)件的鋼平面內(nèi)盼穩(wěn)定計灰算長度仔采用近先似公式譜和圖表凍計算。說輕型鋼籃結(jié)構(gòu)構(gòu)握件平面濃外的計訊算長度夸為其側(cè)禿向支撐蝦點間的溜距離，帶其依據(jù)甩主要因或為支撐捧點處一釀般為平娘面外失妄穩(wěn)波形寬的反彎拋點?？杉喴哉J為嗽交叉支叨撐和剛刷性系桿希與剛架騙梁柱的跳連接點棗為構(gòu)件右的側(cè)向免支撐點苗。屋面俗檁條和昆墻面檁即條往往橋連接于頭梁和柱即的一側(cè)永翼緣，傾而梁和接柱的兩窮側(cè)翼緣岔都可能歌因受壓圈從而產(chǎn)嚴生側(cè)向杰失穩(wěn)和屈側(cè)向位養(yǎng)移。所跟以，檁派條和梁婚柱單側(cè)黑翼緣的準連接點揮不能作蕩為梁柱類構(gòu)件的舍側(cè)向支隙撐點，嘆如飾圖扭2-1卷5淺所示。緊圖福2-1纖5呆屈剛架梁徑柱單側(cè)經(jīng)翼緣檁珍條連接支處不能石作為構(gòu)稻件側(cè)向瓣支撐眠但是，減如果檁幕條與構(gòu)抖件連接瓦處設(shè)置嬸了隅撐嘩（如它圖繩2-1袋6倒所示）內(nèi)，這樣賓的連接希能否有早效阻止捉構(gòu)件兩曠側(cè)翼緣評的側(cè)向特位移從川而作為仗構(gòu)件的和側(cè)向支圍撐點呢見？如果行是全敞黨開結(jié)構(gòu)元，隅撐命連接處窩可以有遮效阻止犁構(gòu)件的仙扭轉(zhuǎn)變霜形從而慢阻止構(gòu)紀件的彎閑扭屈曲踏變形，距但是卻婆不能阻旋止構(gòu)件痛平面外陽的平行繩性彎曲謀變形。于所以，鬼構(gòu)件彎姜曲穩(wěn)定掉系數(shù)院計算時應(yīng)應(yīng)取支蠟撐剛性男系桿連臉接間的侵距離作趣為平面鋪外計算弓長度，傲彎扭穩(wěn)膀定系數(shù)辜計算時修可取隅納撐之間際的距離養(yǎng)作為計眨算長度倘。但是恒，設(shè)置池檁條和蕉隅撐的救輕型鋼摸結(jié)構(gòu)一殺般都為突封閉式槍結(jié)構(gòu)，獨圍護板貝材的面多內(nèi)剪切伯剛度足摸以抵抗樂主結(jié)彼構(gòu)構(gòu)件音繞其弱菌軸的彎早曲變形相，所以池構(gòu)件平累面外彎差扭失穩(wěn)亞和彎曲遷失穩(wěn)系辯數(shù)計算毯時都可照以取隅快撐之間東的距離述作為構(gòu)村件平面熔外的計弓算長度搏。僻圖柜2-1籮6悅剛架梁肌柱雙側(cè)封翼緣檁糟條隅撐測連接處脊作為構(gòu)哀件側(cè)向上支撐禮二、局備部穩(wěn)定胖設(shè)計漫1夾．普通乳鋼結(jié)構(gòu)磚構(gòu)件中茫板件的朽局部穩(wěn)奧定設(shè)計浮普通鋼襲結(jié)構(gòu)構(gòu)庸件的局鉆部穩(wěn)定融為第一而類穩(wěn)定亂問題，騎設(shè)計時融不利用選板件屈史曲后極喜限強度怨。典型莊的工字縮形截面珠的局部伴失穩(wěn)波濫形和屈鹿曲應(yīng)力肌見壤圖嘗2-1蕉7床所示。荷圖貍2-1容7籍稈板件局違部屈曲蘿構(gòu)件局竹部穩(wěn)定坡的主要云影響因臭素是板爆件寬厚惑比狐。設(shè)計詠時通過廟限制寬腸厚比值常來確保焦構(gòu)件不渾產(chǎn)生局似部失穩(wěn)蠶，局部臉穩(wěn)定的宴設(shè)計原殊則有以昨下三類婚：若（向1員）直接麥設(shè)計：逼（牌2吩）等強穿原則：貍（勵3商）等穩(wěn)喘原則：銹當(dāng)局部舞穩(wěn)定不昆滿足要議求時，酸可采用輛以下三州種措施擦：枝（嘴1深）增加批厚度。碌這一方純法將增偵加結(jié)構(gòu)壞構(gòu)件的雀自重，組從而浪毒費材料把；瓦（膛2子）減小懼板件寬斬度。這規(guī)一方法關(guān)將導(dǎo)致若降低截姓面強度劫和構(gòu)件孩的整體愈穩(wěn)定承趴載力；殘（頃3卷）設(shè)置誰加勁肋急。這一北方法既叼經(jīng)濟合馳理又可貨靠有效琴。察輕型鋼企結(jié)構(gòu)構(gòu)式件中板厘件的局焦部穩(wěn)定揭設(shè)計臣輕型鋼觀結(jié)構(gòu)構(gòu)稼件的局冰部穩(wěn)定放屬于第僑三類穩(wěn)弓定問題壞，設(shè)計膝時充分泊利用板棋件的屈屆曲后極樸限強度膏。一般妖將截面李內(nèi)板件列區(qū)分為森加勁板半件嚷（揮H冤形和箱牽形截面建的腹板冒）、未柱加勁板鉛件朵（董H矩形截面昨的翼緣餓）、部甩分加勁遷板件灘（綢C斗形截面捆的翼緣聰）等。兆加勁板以件的屈宮曲后強您度來源鈴于板件真的薄膜延效應(yīng)?；鞂逶O(shè)至想成沿粒荷載方杏向的縱濃向板條裙和橫向室的板條肌。當(dāng)壓計力達到終臨界，細縱向板連條由直劃變彎，智橫向板促條因而眉受拉約負束縱向潔板條的第凸曲，慨故板件恰仍能繼伴續(xù)承載柿直至板詞帶邊緣辦屈服。極當(dāng)然，傳利用板素件的屈姜曲后強扒度，板肆件內(nèi)的屑應(yīng)力并廳不均勻慰，表現(xiàn)相為中間循小，兩春端大。后有效寬惰度的概朵念就是剝假設(shè)中晴間板帶虎無效，輪兩端一鞭定寬度像內(nèi)的應(yīng)賞力都達倆到屈服庸強度校，見缺圖埋2-1這8鉛。我圖丘2-1愈8械闊有效寬繞度和有或效面積光未加勁啦板件的剃屈曲雖改然沒有牧橫向薄噴膜應(yīng)力取，支承冊邊的彈傍性約束塘可以使堅板件所勞承受的服荷載有患所增大榴，理論毅上仍有竊一定的商屈曲后波強度可蓮以利用點；但是取由于當(dāng)怎翼緣屈貍曲后有剩效寬度必減小，私有效截往面的形跡心偏移擔(dān)，造成賀荷載對裝截面形梳心產(chǎn)生紐偏心力藝矩從而尚影響翼夕緣的屈視曲后承堅載能力惑。所以糞未加勁烤板件的拆屈曲后稠強度一蹦般都只勁作為強胡度儲備道。熟邊緣加染勁構(gòu)件章對翼緣鎖一邊是鉛相鄰板伸件的彈穗性支承賊，一邊加是板件蠻卷邊對帆板件的本簡支支型承；對定卷邊則郊是一邊蘭翼緣簡童支支承含，一邊貼自由。陜兩塊板概件相互詳支承，歸相互影酷響。其然屈曲模厚式復(fù)雜置，當(dāng)卷毫邊具有幣適當(dāng)?shù)目鋵捄癖热剩磉叺撞幌扔陬嵰砭壡咔?，翼泡緣同加籠勁板件趙；當(dāng)卷污邊過窄棍，則出主現(xiàn)象軸胖心壓桿粗似的平咸面內(nèi)屈勿曲，翼建緣隨同俘卷邊變襲形，當(dāng)核卷邊過殘寬，則賺卷邊也青趨于先毒屈曲。爪當(dāng)然，照卷邊對俊翼緣是僑否能充嗚分加勁劉是一個蹦非常復(fù)飽雜的問詠題，不倆僅同截壟面上卷都邊同翼跳緣尺寸起有關(guān)，起還同縱死向構(gòu)件工的支撐樓長度有不關(guān)。戲例如對患于卷邊朗槽鋼構(gòu)抗件，腹燒板作為鑒加勁板愧件來處閣理，翼黎緣為邊南緣加勁竊板件，妄但是腹馬板和翼擺緣之間倡屈曲也混有相關(guān)珍性。相天鄰的強找板會對郵弱板起濱支承作價用，各鐮板件屈拔曲后，喪整個截易面具有將屈曲后透強度，田直至各跨板件相什交轉(zhuǎn)角劈處達到侵屈服點陪為止。兩在有效啦寬厚比麻設(shè)計方錘法中需交要考慮郊板組效兼應(yīng)的約粱束影響慎。始拌斷與板件街有效寬息度概念能相對應(yīng)期的是截適面的有探效面積型。在截聞面強度孝和構(gòu)件嘩整體穩(wěn)拌定設(shè)計棉時，采起用有效騎截面的器特性（割面積、啦抵抗矩蕉）替代暢相應(yīng)的曉全截面劍特性進靠行計算閑，意味涂著設(shè)計式時已經(jīng)蛇利用了畜截面板聯(lián)件的屈絨曲后強慕度。這校樣的設(shè)妹計思想拖意味著浮容許截命面板件叨在承載繁能力階指段發(fā)生乒局部失關(guān)穩(wěn)。但閘是，驗于算結(jié)構(gòu)獸的位移醒和剛度折時取全底截面特某性，說瓜明在正羞常使用福階段不獵考慮截厲面板件搞產(chǎn)生局益部失穩(wěn)廟。維食尊由于設(shè)驢計時考討慮了構(gòu)秋件板件腹的屈曲磚后極限鼻承載力卵，一般斑而言，畢輕型鋼悅結(jié)構(gòu)構(gòu)衡件中無礦需配置攻加勁肋踏。但是杰，構(gòu)件見在起吊檢按裝過頭程中往市往因為濟截面抗只扭剛度候較小而出發(fā)生破吸壞。所率以，對弄于跨度蠻較大的蛛輕型鋼重結(jié)構(gòu)構(gòu)棋件，應(yīng)萌該設(shè)置統(tǒng)構(gòu)造加況勁肋以粘防止安某裝過程雷中截面態(tài)產(chǎn)生扭筋轉(zhuǎn)折曲鈔。燦第五蓬節(jié)癥區(qū)優(yōu)化設(shè)玻計的基雅本知識燙一、結(jié)如構(gòu)優(yōu)化狠設(shè)計的前基本概見念乘傳統(tǒng)的假結(jié)構(gòu)優(yōu)堂化設(shè)計月，實際效上指的恥是結(jié)構(gòu)母分析，兔其過程奪大致是翅假設(shè)唯-砌分析院-價校核相-撒重新設(shè)鈔計。重始新設(shè)計覽的目的軋也是要諸選擇一靈個合理僅的方案射，但它輔只屬分辭析的范而疇；且翁只能憑破設(shè)計者夜的經(jīng)驗羨作很少尾幾次重蓬復(fù)以通節(jié)過辮“騎校核爐”腿為滿足盆。結(jié)構(gòu)睬優(yōu)化指守的是結(jié)宣構(gòu)綜合黎，其過民程大致譯可歸納最為：假頸定冰-捎分析勁-御搜索挽-米最優(yōu)設(shè)援計四個目階段。鴨其中的咬搜索過禮程是修寨改并優(yōu)吊化的過帶程。它努首先判裹斷設(shè)計句方案是雪否達到川最優(yōu)（何包括滿紐足各種述給定的尤條件）帳，如若勁不是，與則按某浮種規(guī)則隙進行修渠改，以源求逐步類達到預(yù)獵定的最站優(yōu)指標牙。優(yōu)化格設(shè)計的端過程如閣圖適2-1爛9紗所示刑[32采]-[披35]暫。給定初始方案給定初始方案結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化檢驗輸出優(yōu)化結(jié)果優(yōu)化處理（重設(shè)計）滿意不滿意圖2-19優(yōu)化過程圖孟1淡．結(jié)構(gòu)稠優(yōu)化設(shè)截計的數(shù)個學(xué)模型但結(jié)構(gòu)優(yōu)來化設(shè)計翅可定義府為：對亭于已知就的給定陳參數(shù)，柳求出滿淺足全部歸約束條單件并使召目標函跳數(shù)取最賓小值的功設(shè)計變通量的解叢。這個跨定義可仍用數(shù)學(xué)熊方式表笨示為：架(獨2-1媽9)饒其中，克稱為設(shè)雙計變量捷，格稱為目伙標函數(shù)浮，據(jù)，拍所在方磁程稱為消約束條呆件。和2桑．設(shè)計式變量通設(shè)計變個量指在掉設(shè)計過徑程中所食要選擇控的描述棕結(jié)構(gòu)特做性的量姻，它的支數(shù)值是割可變的略。設(shè)計雄變量可芳以是各碼個構(gòu)件底的截面牌尺寸、蔬面積、坑慣性矩嘴等設(shè)計液截面的謎幾何參政數(shù)，也貍可以是骨柱的高織度、梁蝕的間距似、拱的盆矢高和啟節(jié)點坐將標等結(jié)適構(gòu)總體棵的幾何誠參數(shù)。里設(shè)計變部量通常給有連續(xù)色設(shè)計變下量和離蝕散設(shè)計啞變量兩帝種類型岡。俗（期1療）連續(xù)貌設(shè)計變從量。這狼類變量叮在優(yōu)化笛過程中數(shù)是連續(xù)多變化的宋，如拱兼的矢高仰和節(jié)點譽坐標等譽。目（細2增）離散寫設(shè)計變舞量。這蠻類變量徑在優(yōu)化殖中是跳著躍式變缸化的，消如可供軋選用的愛型鋼的己截面面層積和鋼血筋的直固徑都是方不連續(xù)窮的。巴3本．目標裕函數(shù)獎目標函膚數(shù)是用眉來衡量伍設(shè)計好狹壞的指童標。采系用何種寬指標來唱反映設(shè)跡計好壞井與結(jié)構(gòu)榮本身的變技術(shù)經(jīng)汪濟特性譜有關(guān)。飲通常采犯用的目晴標函數(shù)卡有：結(jié)蛇構(gòu)重量貿(mào)、結(jié)構(gòu)挖體積、抖結(jié)構(gòu)造送價三種際。叛4喬．約束躲條件攝結(jié)構(gòu)優(yōu)翠化的約湖束條件惕一般有楊幾何約駕束條件膏和性態(tài)奸約束條倆件兩種匆。早（墾1呈）幾何素約束條詢件。即假在幾何線尺寸方叫面對設(shè)是計變量終加以限叢制。如隙工字型砌截面的忽腹板和鵲翼緣的蠢最小厚酷度限制追。生（塔2澇）性態(tài)善約束條易件。即乒對結(jié)構(gòu)攤的工作撿性態(tài)所興施加的堂一些限延制。如搞構(gòu)件的億強度、卡穩(wěn)定約晌束以及救結(jié)構(gòu)整費體的剛險度和自息振頻率饅等方面滋的限制嘴?？宥⑤p推鋼結(jié)構(gòu)枯優(yōu)化設(shè)錄計的數(shù)津?qū)W模型們輕鋼結(jié)德構(gòu)設(shè)計臣的最終槍目的是便要給出圈一個經(jīng)澤濟合理鍋的設(shè)計薪方案。芳優(yōu)化設(shè)硬計方法揉，能較休好地適獎應(yīng)這方墻面的要稀求。輕突鋼結(jié)構(gòu)慕采用優(yōu)闖化設(shè)計關(guān)，對于聾減輕結(jié)襲構(gòu)重量鏡、降低矩用鋼量舍和結(jié)構(gòu)覆造價有畝著明顯精的意義臨。目前取國內(nèi)對句輕鋼結(jié)冒構(gòu)的優(yōu)冤化設(shè)計競已進行訴了一些饞研究和巨應(yīng)用，民編制了零相應(yīng)的會計算程胖序，利靈用計算毀機實現(xiàn)質(zhì)了對截塑面的自治動優(yōu)選戒以求得位重量最概小、用擺料最省塑或造價堤最低的角設(shè)計方勵案。這愧對于提股高輕鋼暫結(jié)構(gòu)的傷設(shè)計質(zhì)挪量，加購快設(shè)計置進程都裳起了一討定的作鵲用。下賊面針對掏輕鋼結(jié)湯構(gòu)建立釣其優(yōu)化蔥設(shè)計的揉數(shù)學(xué)模袍型。踐1捕．設(shè)計導(dǎo)變量宮輕鋼結(jié)臉構(gòu)的主四要幾何形參數(shù)如棚跨度、蠻檐口高命、屋面清坡度、察縱向柱潔間距等燃通常由降業(yè)主或贈建筑師時確定。念可供優(yōu)透化的變待量主要鉛是截面丸參數(shù)。呼具體說斤，就是段各工字珠鋼截面閣的翼緣窄寬、厚昂，腹板碌的高、培厚等。廉鋼板的峽厚度是朝離散變模量，而孝腹板和撈翼緣的瞞高（寬戴）一般垃也是從曬一系列江有規(guī)律鄭的數(shù)中河選取，比因此輕攻鋼結(jié)構(gòu)鞠的設(shè)計貌變量通膚常是離頑散變量弱。月2嘉．目標堤函數(shù)套結(jié)構(gòu)重圈量是輕眠鋼結(jié)構(gòu)唱優(yōu)化設(shè)甩計的重壺要指標周，且比今較容易繁寫成設(shè)售計變量詢的函數(shù)沫形式，盤故輕鋼遠結(jié)構(gòu)通黑常以用遼鋼量最娛少為優(yōu)崖化目標縱。辣約束條輝件故輕鋼結(jié)捆構(gòu)優(yōu)化仆設(shè)計必阻須滿足剛以下約竊束條件員：躺（甚1島）強度霉、穩(wěn)定惰約束條珍件。塔輕鋼結(jié)型構(gòu)構(gòu)件猶必須滿寨足強度賞和穩(wěn)定君要求。謀（抗2民）剛度熱約束條匙件。付輕鋼結(jié)饞構(gòu)的構(gòu)島件尺寸坡在優(yōu)化博時，結(jié)張構(gòu)的整庫體剛度陜必須滿桌足變形甜控制要越求。具惡體說，潛就是橫含梁的最席大垂直綢位移、銹柱頂?shù)拈y最大水全平位移予、吊車皮軌頂處式的最大沖水平位普移等必芝須滿足迫有關(guān)規(guī)奴范規(guī)定形的變形毒控制值柜。喚（潮3劑）截面擁尺寸約成束條件明。蜓輕鋼結(jié)鐵構(gòu)截面剩尺寸的貌選擇必夕須滿足率有關(guān)規(guī)片范的構(gòu)故造要求炮和使用鈴要求，經(jīng)如所有臣截面的娛腹板高耐度必須誠大于翼航緣寬度辰，所有緩截面的若翼緣厚外度必須擴比腹板患厚度大孔2mm刺以上等販。謙（蠟4屠）結(jié)構(gòu)匹整體約非束條件怒。國輕鋼結(jié)雷構(gòu)的優(yōu)鈴化設(shè)計惜必須滿浴足結(jié)構(gòu)梳整體約眠束條件禁，即構(gòu)虎件截面難尺寸的化選擇必挽須要保余證梁、筆柱截面競的連續(xù)睛性以及靜合理性管，滿足腸常規(guī)的伐加工和愉使用要耳求等。栽（靜5草）變量洪的上、珍下限約破束條件克。環(huán)三、結(jié)斥構(gòu)優(yōu)化尾方法簡滲介途1宋．簡單棒解法孟當(dāng)優(yōu)化程問題的涌變量較爽少時，盆可用下墓列簡單彎解法?？龋ㄊ?碰）圖解龍法。在箭設(shè)計空柏間中作廟出可行渴域和目盞標函數(shù)鈴等值面揭，再從默圖形上環(huán)找出既山在可行僑域內(nèi)（涂或其邊影界內(nèi)）漫，又使利目標函而數(shù)值最鼠小的設(shè)奏計點的盼位置。心（槽2風(fēng)）解析同法。當(dāng)溉問題比央較簡單豆時，可允用解析新法求解臉。傳2蛋．準則饅法加準則法粗是從工濃程和力舟學(xué)觀點排出發(fā)，舅提出結(jié)席構(gòu)達到朽優(yōu)化設(shè)救計時應(yīng)凍滿足的粗某些準谷則（如三同步失乓效準則昏、滿應(yīng)約力準則吼、能量版準則等抽），然利后用迭毯代的方岡法求出稀滿足這灰些準則搶的解。惱該方法付的主要臉特點是凈收斂快什，重分摟析次數(shù)歪與設(shè)計覆變量數(shù)位目無直魔接關(guān)系灶，計算泥量不大緣，但適愉用有局酷限性，幟主要適踩用于結(jié)蒼構(gòu)布局堡及幾何睛形狀已堂定的情盡況。盡來管準則伐法有它櫻的缺點劍，但從怠工程應(yīng)商用的角梢度來看堅，它比出較方便藝，習(xí)慣撞上易于女接受，親優(yōu)點仍鏈是主要露的。最叫簡單的舞準則法叢有同步租失效準劈則法和盡滿應(yīng)力劑準則法既。達（織1踐）同步播失效準畫則法。閑其基本執(zhí)思想可沒概括為姨：在荷凝載作用犁下，能狂使所有屢可能發(fā)苗生的破匪壞模式赤同時實沒現(xiàn)的結(jié)逆構(gòu)是最辯優(yōu)的結(jié)律構(gòu)。同龜步失效與準則設(shè)椒計有許奇多明顯山的缺點蝶。由于酒要用解棕析表達栗式進行介代數(shù)運除算，同焰步失效嗽設(shè)計只可能用來黨處理非烏常簡單攤的元件觀優(yōu)化；白當(dāng)約束肚數(shù)大于礦設(shè)計變便量數(shù)時停，必須斜設(shè)法確位定那些窩破壞模韻式應(yīng)當(dāng)紀同時發(fā)曬生才給耍出最優(yōu)黨設(shè)計，訓(xùn)這通常吃是一件諷十分困萬難的工鹿作；當(dāng)哪約束數(shù)潤和設(shè)計歲變量數(shù)駛相等時院，并不牽能保證棍這樣求飯得的解常是最優(yōu)邀解。畫（廊2顛）滿應(yīng)朗力準則楊法。該松法認為碌充分發(fā)肯揮材料神強度的辦潛力，值可以算乖是結(jié)構(gòu)宰優(yōu)化的遲一個標矩志，以捆桿件滿糾應(yīng)力作遞為優(yōu)化卻設(shè)計的希準則?？冗@一方離法在桿蔽件系統(tǒng)統(tǒng)如桁架憂的優(yōu)化愧設(shè)計中把用得較笛多。在慢此基礎(chǔ)酷上又發(fā)濕展了與熄射線步娃結(jié)合的筑齒行法跪以及框娃架等復(fù)怒雜結(jié)構(gòu)現(xiàn)的滿應(yīng)肚力設(shè)計辣。纏3董．?dāng)?shù)學(xué)謀規(guī)劃法衣將結(jié)構(gòu)夏優(yōu)化問航題歸納唉為一個催數(shù)學(xué)規(guī)絮劃問題配，然后使用數(shù)學(xué)攪規(guī)劃法押來求解燈。結(jié)構(gòu)回優(yōu)化中換常用的玉數(shù)學(xué)規(guī)懶劃方法陰是非線倡性規(guī)劃略，有時雹也用線聰性規(guī)劃伍，特殊瓦情況可惹能用到翻動態(tài)規(guī)灶劃、幾玉何規(guī)劃惰、整數(shù)升規(guī)劃或晶隨機規(guī)掛劃等。啊（斑1懇）線性糠規(guī)劃。牽當(dāng)目標稱函數(shù)和脆約束方魔程都是卷設(shè)計變股量的線不性函數(shù)富時，稱佩為線性征規(guī)劃問辰題。該涉類問題洗的解法拍比較成擾熟，其抹中常用鉤的解法猜是單純層形法。抵（碼2格）非線麥性規(guī)劃黃。當(dāng)目模標函數(shù)至或約束你方程為項設(shè)計變榨量的非永線性函棵數(shù)時，焰稱為非降線性規(guī)伸劃。結(jié)宣構(gòu)優(yōu)化逗設(shè)計多壽為有約醫(yī)束的非倚線性規(guī)閉劃問題炸。這類各問題較涂線性規(guī)乞劃問題副復(fù)雜得書多，難窄度央較大，慈目前采說用的方脫法大致意有以下地幾種類染型：不脈作轉(zhuǎn)換晃但需求延導(dǎo)數(shù)的糠分析方何法，如緩梯度投湯影法、戴可行方淡向法等思；不作毯轉(zhuǎn)換也援不需求杰導(dǎo)數(shù)的沸直接搜某索方法路，如復(fù)油形法；忽采用線舍性規(guī)劃投來逐次鵲逼近，摸如序列污線性規(guī)知劃法；堵轉(zhuǎn)換為爭無約束糠極值問革題求解刷，如罰朗函數(shù)法栗、乘子烈法等。案4罰．混合用法龍混合法系即同時情采用準敗則法和凝數(shù)學(xué)規(guī)幕劃法。捉5猾．啟發(fā)喝式算法回近些年狡來發(fā)展沖起來了鉛一些啟妻發(fā)式算損法。這厭些算法四有遺傳巡算法（尊GA去）、神喝經(jīng)網(wǎng)絡(luò)千算法、曲模擬退音火算法舒等。它柏們在結(jié)臟構(gòu)優(yōu)化傾領(lǐng)域得出到了一窮些應(yīng)用訊。如文員獻隊[4]捎將遺傳椒算法用開于門式杜剛架的萬優(yōu)化設(shè)南計。奇四、輕灶鋼結(jié)構(gòu)懶的滿應(yīng)蛋力設(shè)計與滿應(yīng)力批設(shè)計是灣結(jié)構(gòu)優(yōu)艘化的各蛾種算法秩中最簡衡單、最公易為工熊程技術(shù)崇人員接呆受的一希種算法利。其基國本涵義競是：結(jié)陶構(gòu)每一覽構(gòu)件的擠應(yīng)力，智至少在述某一工鹿況下達恩到材料逆的允許激應(yīng)力。萄滿應(yīng)力豐設(shè)計中灶，目標餓函數(shù)并生不出現(xiàn)幼，這種煉尋求一隱個滿足弟某種準覆則的設(shè)竟計、暫穿且不管向目標函市數(shù)的做吼法是準積則法設(shè)艷計的基顯本特點弟。目前茄，輕鋼機結(jié)構(gòu)軟洽件的優(yōu)囑化設(shè)計族大多采鋸用滿應(yīng)箭力設(shè)計珍。輕鋼揮結(jié)構(gòu)的鳥設(shè)計變遭量通常串是離散剪變量，敢屬于離三散變量巧優(yōu)化設(shè)過計范疇花。下面突先介紹音設(shè)計變嚴量是連父續(xù)的常侄規(guī)的滿喘應(yīng)力設(shè)址計方法叢，再將叛其推廣高到輕鋼障結(jié)構(gòu)基廉于離散纏變量的私滿應(yīng)力戴設(shè)計。臥結(jié)構(gòu)滿留應(yīng)力設(shè)秀計右以桁架剩為例說慣明滿應(yīng)綱力設(shè)計傭的基本障思想。犯在這種弦結(jié)構(gòu)中攏，作為灘設(shè)計變飼量的截跌面面積剛與桿件迷的剛度戰(zhàn)成正比野，可直思接應(yīng)用緊應(yīng)力比武方法。吊對于彎脖曲構(gòu)件師-剝梁、柱潤、板組仁成的結(jié)名構(gòu)，剛牌度與設(shè)蝕計變量飛的關(guān)系章比較復(fù)所雜，但濫是，仍選然可以腦采用推鏈廣了的賭、帶有劫一定近旋似性質(zhì)捷的