关于钢结构的几个简单而复杂的问题

要详细解释这个问题牵涉的内容很多，简单的说可以这样理解：
荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的。
设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的（在国标《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中有说明）。
如荷载的设计值等于荷载的标准值乘荷载分项系数。这在荷载规范中已有明确规定，永久荷载的分项系数为1.2或1.35；可变荷载为1.4或1.3；
材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。在现行各结构设计规范中虽没有给出材料强度的分项系数，而是直接给出了材料强度的设计值，但你如果仔细研究是不难发现标准值和设计值之间的系数关系的。材料强度的分项系数一般都小于1。
各种分项系数在某种意义上可以理解为是一种安全系数。
“为什么在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值？而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值？”这个问题可以这样简单地理解：
现行建筑结构设计规范编制所遵循遵的原则是：“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值，其安全系数大些，确保了安全；而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值，其安全系数虽然小些，但对使用要求也是能够满足的，它更可以体现经济合理。
以上只是个人的一些理解，仅供参考吧。如果你想对这个问题做进一步深入的探讨，建议你看一下《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001和《建筑结构荷载规范》GB50009-2001这两个规范及它们的条文说明。






抗风柱有两种布置方法：

　　(1)、按传统抗风柱布置。即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架通过弹簧片连接。按这种布置方法，屋面荷载全部由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载，只承受墙体和自身的重量和风荷载,成为名副其实的“抗风柱”。

　　(2)、按门式刚架轻钢结构布置。即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架铰接。按这种布置方法，屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担。抗风柱同时承担竖向荷载和风荷载。

　　对于第一种布置方式，抗风柱就可以按两端简支的梁考虑，承受计算宽度内的均布风荷载。计算长度可以按支承情况分别取值。

　　对于第二种布置方式，抗风柱就需要按双向受压的压弯构件考虑，在抗风柱平面内承受计算宽度内的均布风荷载，同时还受轴向压力。具体计算方法没有文献参考。

　　PKPM中STS之工具箱有抗风柱的计算，两种计算模式都适用。但对于第二种模式，不知道它是按什么公式计算。

　　抗风柱的柱脚节点分刚接和铰接两种形式。铰接时,基础只承受较小闹崃退郊袅?设计和构造件简单。抗风柱传递给基础的轴力只有抗风柱本身的重量和相邻轻质墙面的重量。如果采用刚接,传递给基础的弯矩和轴力要大得多,偏心距非常大,不利于基础的设计。

　　但有时候抗风柱比较高的时候，如果柱脚还采用铰接模式，抗风柱截面将很不经济，这时候可以做成刚接柱脚、或者设置抗风桁架。

　　第一种方式在各设计院普通使用。第二种在各外资钢结构公司和有些大的钢结构企业使用。因边框架受荷面积较小，屋面荷载较小，故抗风柱所受轴力不大，与只受风荷载的抗风柱相比没有很大区别，用钢量不会增加多少，边框架考虑抗风柱的支承，用等截面就可以了，所以整体来说，用钢量还是减少的。但同时会带来一个问题，就是边框架与中间框架的变形相差比较大，屋面板最后使用能适应大变形的锁缝板。



STS应力比问题
STS中的应力比
我计算了一个钢框架和框架－支撑的模型，从3层到7层都计算过，在结果文件中发现一个很奇怪的现象，就是无论是在哪种结构中，强度的应力比都比稳定的大，按理说，钢结构中应该考虑的是稳定问题而不是强度问题，我百思不解，不知是什么地方出了问题，各位大侠能否帮小弟解答一下？


我想这种可能性是有的。当你的构件计算长度较小，构件的稳定系数接近1.0时，稳定应力相对较小。而强度计算时，考虑到开孔后截面的削弱，截面应力就会增大。此时就会出现强度应力大于稳定应力的结果。计算稳定应力时截面抵抗矩是按毛截面计算的。如果向确认一下，可以将净截面与毛截面的比值取成1.0试试。

我估计你没有选按钢结构规范验算截面，如果按钢结构规范验算的话一般以稳定为主。如果选择了轻钢规范，这强度应力比一般可以很高！因为钢规的长细比要求控制较严。