檐高对钢构件的影响

§5 檐高
当荷载跨度、柱距等因素相同时，檐高(柱长度)愈高，用钢愈大。这不仅仅是由于柱加长了一节。柱高增加，结构的侧向刚度降低，柱顶在水平荷载下的侧移增大，要控制柱顶位移值，必须增加柱截面尺寸。柱长度愈大，柱愈容易受压失稳，其临界压力是与柱长度的平方成反比的。从前面的铰接柱临界力公式(1-2)中可以看出，当L不能改变时，要提高柱的临界力，只有增大I，即截面惯性矩(与截面尺寸和截面形状有关)。对于受压构件,多采用对称截面如H截面管形截面，箱形截面等，增大临界力必须要加大截面尺寸，或者减少柱在两个垂直方向上的约束长度，例如增加系杆或隅撑等，这些都会导致用钢量的增加。
下面仍以厂房结构为例，描述一下结构用钢随檐高(柱长度)增加的现象。厂房承受的荷载为：屋面恒载0.2kN/M2，附加吊载0.2kN/M2，屋面活载为0.3kN/M2，基本风压为0.5kN/M2，雪压为0.3kN/M2。结构用钢 随檐高变化如下：
檐高 18M跨度8M柱距 36M跨度8M柱距
(M) 结构用钢(kg/m2) 结构用钢(kg/m2)
5 16.8 21.1
6 18.0 22.4
7 19.4 23.8
8 20.7 25.5
一般地说，建筑物的檐高或层高是由建筑师或工艺师所定。但在方案确定之后，提供一些结构经济性的概念给顾客或建筑师是会受到欢迎的。