鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的蒙皮效應(yīng)是什么？

在垂直荷載作用下，坡頂門式剛架的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是屋脊向下、屋檐向外變形。屋面板將與支撐檁條一起以深梁的形式來(lái)抵抗這一變形趨勢(shì)。這時(shí)，屋面板承受剪力，起深梁的腹板的作用。而邊緣檁條承受軸力起深梁翼緣的作用。顯然，屋面板的抗剪切能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗彎曲能力。所以，蒙皮效應(yīng)指的是蒙皮板由于其抗剪切剛度對(duì)于使板平面內(nèi)產(chǎn)生變形的荷載的抵抗效應(yīng)[26][28][29]。對(duì)于坡頂門式剛架，抵抗豎向荷載作用的蒙皮效應(yīng)取決于屋面坡度，坡度越大蒙皮效應(yīng)越顯著；而抵抗水平荷載作用的蒙皮效應(yīng)則隨著坡度的減小而增加。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地腳螺栓一般都是土建單位埋，鋼結(jié)構(gòu)廠家出圖，他們有時(shí)能把地腳螺栓的位置轉(zhuǎn)了90度，等復(fù)查時(shí)，已經(jīng)來(lái)不及了。

構(gòu)成整個(gè)結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)的是蒙皮單元。蒙皮單元由兩榀剛架之間的蒙皮板、邊緣構(gòu)件和連接件及中間構(gòu)件組成，如圖2-6所示。邊緣構(gòu)件是指兩相鄰的剛架梁和邊檁條（屋脊和屋檐檁條），中間構(gòu)件是指中間部位檁條。 蒙皮效應(yīng)的主要性能指標(biāo)是強(qiáng)度和剛度。

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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，撓度在設(shè)計(jì)時(shí)不符合規(guī)范，能否用起拱來(lái)保證？

1、結(jié)構(gòu)對(duì)撓度進(jìn)行控制，是按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，撓度過(guò)大容易影響屋面排水、給人造成恐懼感，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)撓度過(guò)大，會(huì)造成耐久性的局部破壞（包括混凝土裂縫）。我認(rèn)為，因建筑結(jié)構(gòu)撓度過(guò)大造成的以上破壞，都能通過(guò)起拱來(lái)解決。簡(jiǎn)單的說(shuō)，小撓度理論只能得到臨界荷載，不能判斷臨界荷載時(shí)或者屈曲后的穩(wěn)定。

2、有些結(jié)構(gòu)起拱很容易，比如雙坡門式剛架梁，如果撓度超限，可以在制作通過(guò)加大屋面坡度來(lái)調(diào)整。有些結(jié)構(gòu)起拱不太容易，比如對(duì)于大跨度梁，如果相對(duì)撓度超限，則每段梁都要起拱，由于起拱梁拼接后為折線，而撓度變形為曲線，兩線很難重合，會(huì)造成屋面不平。對(duì)于框架平梁則更難起拱了，總不能把平梁做成弧行的。3、假如你準(zhǔn)備用起拱的方式，來(lái)降低由撓度控制的結(jié)構(gòu)的用鋼量，撓度控制規(guī)定要降低，這時(shí)必須控制活載作用下的撓度，恒載產(chǎn)生的撓度用起拱來(lái)保證。還有一個(gè)值得注意的概念是：剛度大的構(gòu)件給剛度小的構(gòu)件提供加強(qiáng)剛度作用時(shí)，自身的剛度必然減弱。

新鋼標(biāo)中7.3.2條規(guī)定了寬厚比放大系數(shù)，其值為α=√（ψAf/N），那也就是穩(wěn)定應(yīng)力比的倒數(shù)再開(kāi)方，為什么二維設(shè)計(jì)構(gòu)件信息中等邊角鋼的寬厚比放大系數(shù)與平面內(nèi)和平面外穩(wěn)定應(yīng)力比計(jì)算的放大系數(shù)都存在很大差異呢？局部穩(wěn)定通常是與板密切關(guān)聯(lián)的,梁的腹板,柱子的腹板,都有局部穩(wěn)定的問(wèn)題。不論桁架的弦桿還是腹桿，對(duì)于單角鋼鉸接桿件，均認(rèn)為節(jié)點(diǎn)板連接的單向板其構(gòu)件的穩(wěn)定程序按照新鋼標(biāo)7.6.1-2條考慮，即：N/(ηψfA）≤1.0，此時(shí)穩(wěn)定應(yīng)力比還需要考慮折減系數(shù)η，因此寬厚比放大系數(shù)并不是應(yīng)力比的倒數(shù)再開(kāi)方，需要按照規(guī)范方式重新計(jì)算寬厚比放大系數(shù)

一般情況下，當(dāng)柱高、荷載一定時(shí)，適當(dāng)加大跨度，剛架的用鋼量增加不太明顯，但節(jié)省空間，基礎(chǔ)造價(jià)低，綜合效益較為可觀。通過(guò)大量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)檐高6m、柱距為7.5m，荷載情況完全一致下，跨度在18-30m之間的剛架單位用鋼量（Q345-B）為10-15kg/m2，當(dāng)跨度在21-48m之間的剛架單位用鋼量為12-24kg/m2，當(dāng)檐高為12m、跨度超過(guò)48m時(shí)宜采用多跨剛架（中間設(shè)計(jì)搖擺柱），其用鋼量較單跨剛架節(jié)約40%以上，因此設(shè)計(jì)門式剛架時(shí)根據(jù)具體要求選擇較為經(jīng)濟(jì)的跨度，不宜盲目追求大跨度。應(yīng)力幅準(zhǔn)則的計(jì)算公式是Δσ≤〔Δσ〕〔Δσ〕是容許應(yīng)力幅,它隨構(gòu)造細(xì)節(jié)而不同,也隨破壞前循環(huán)次數(shù)變化。