关于：构件宽厚比与应力比的关系

《钢结构设计规范》中明确规定了钢梁、钢柱（纯弯、拉弯、压弯构件）翼缘、腹板各板件的宽厚比限值。《建筑抗震设计规范》更明确规定了不同抗震等级各种钢构件板件宽厚比的限值。
其中：对于重（轻）型屋面钢结构厂房《建筑抗震设计规范》9.2.14条也有相应规定，且条文说明也有较大篇幅的介绍，如下：
9．2．14 厂房框架柱、梁的板件宽厚比，应符合下列要求：
1 重屋盖厂房，板件宽厚比限值可按本规范第8．3．2条的规定采用，7、8、9度的抗震等级可分别按四、三、二级采用。
2 轻屋盖厂房，塑性耗能区板件宽厚比限值可根据其承载力的高低按性能目标确定。塑性耗能区外的板件宽厚比限值，可采用现行《钢结构设计规范》GB 50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值。
注：腹板的宽厚比，可通过设置纵向加劲肋减小。
条文说明：9．2．14 板件的宽厚比，是保证厂房框架延性的关键指标，也是影响单位面积耗钢量的关键指标。本次修订，对重屋盖和轻屋盖予以区别对待。重屋盖参照多层钢结构低于50m的抗震等级采用，柱的宽厚比要求比2001规范有所放松。
对于采用压型钢板轻型屋盖的单层钢结构厂房，对于设防烈度8度(0.20g)及以下的情况，即使按设防烈度的地震动参数进行弹性计算，也经常出现由非地震组合控制厂房框架受力的情况。因此，根据实际工程的计算分析，发现如果采用性能化设计的方法，可以分别按“高延性，低弹性承载力”或“低延性，高弹性承载力”的抗震设计思路来确定板件宽厚比。即通过厂房框架承受的地震内力与其具有的弹性抗力进行比较来选择板件宽厚比：
当构件的强度和稳定的承载力均满足高承载力——2倍多遇地震作用下的要求(γGSGE＋γEh2SE≤R／γRE)时，可采用现行《钢结构设计规范》GB 50017弹性设计阶段的板件宽厚比限值，即C类；当强度和稳定的承载力均满足中等承载力——1.5倍多遇地震作用下的要求(γGSGE＋γEh1.5SE≤R／γRE)时，可按表6中B类采用；其他情况，则按表6中A类采用。



A、B、C三类宽厚比的数值，系参照欧、日、美等国家的抗震规范选定。大体上，A类可达全截面塑性且塑性铰在转动过程中承载力不降低；B类可达全截面塑性，在应力强化开始前足以抵抗局部屈曲发生，但由于局部屈曲使塑性铰的转动能力有限。C类是指现行《钢结构设计规范》GB 50017按弹性准则设计时腹板不发生局部屈曲的情况，如双轴对称H形截面翼缘需满足b／t≤15，受弯构件腹板需满足72＜ho／tw≤130,压弯构件腹板应符合《钢结构设计规范》GB50017—2003式(5．4．2)的要求。
上述板件宽厚比与地震作用的对应关系，系根据底部剪力相当的条件，与欧洲EC8规范、日本BCJ规范给出的板件宽厚比限值与地震作用的对应关系大致持平。
鉴于单跨单层厂房横向刚架的耗能区(潜在塑性铰区)，一般在上柱梁底截面附近，因此，即使遭遇强烈地震在上柱梁底区域形成塑性铰，并考虑塑性铰区钢材应变硬化，屋面梁仍可能处于弹性状态工作。所以框架塑性耗能区外的构件区段(即使遭遇强烈地震，截面应力始终在弹性范围内波动的构件区段)，可采用C类截面。
设计经验表明，就目前广泛采用轻型围护材料的情况，采用上述方法确定宽厚比，虽然增加了一些计算工作量，但充分利用了构件自身所具有的承载力，在6、7度设防时可以较大地降低耗钢量。
问题：对于为了满足构造要求而采取的一些结构措施，如厂房阶形柱，上柱设人孔时，柱截面较高，相应的，计算应力较小，这种情况下，按照规范板件宽厚比限值要求，材料会有较多浪费。采用数学上取极限的理论思想，若应力比为零，就不存在板件局部失稳的问题。面对这种盈利比较小的情况，该如何取舍？