钢结构工作特性变形影响

钢结构的一个主要特点是强度高、塑性和韧性好、构件截面小、厚度薄，其在制作与使用过程中易产生的变形问题应引起足够的重视。设计工作者应了解结构的变形情况及其影响，并在设计文件注明控制变形的要求。

1. 制造、安装变形的影响。钢结构在制造和安装过程中允许一定的偏差，其中允许偏差值应符合现行国家有关钢结构工程施工质量验收标准的要求。钢结构在制造中焊接残余变形较为突出，焊接构件经局部加热冷却后产生各种变形，如纵、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭转变形、波浪变形等。这些变形加上构件在组装和安装中的初始缺陷，对不同的构件产生不同的影响。如：焊接残余角变形的对接和搭接构件在受拉时将引起附加弯矩，其附加应力严重时可导致构件破坏；构件的初始挠度对轴心压杆随着压力的增大而增大，构件既受压又受弯，附加弯矩将使构件受压能力受到损害。

2. 变形对使用的影响。构件过大的变形影响结构的正常使用和观感，摇摆对居住者产生不适或破坏建筑的内部装饰以及非结构构件的损伤。为避免出现上述的现象，有必要限制结构的变形。《钢结构设计标准〉〉GB 50017—2017 规定了框架与受弯构件等的变形值不超过容许变形限值。对于高层和超高层钢结构建筑，在阵风荷载作用下出现较大的摆动或扭转，将使人感觉不舒适，有时无法忍受。而地震时过大振幅会引起结构严重损坏，故相关标准规定了其框架在风荷载作用下顶点最大加速度限值和地震作用下顶点位移的限值，以保证建筑的舒适度与安全度。

3. 变形对结构内力的影响。多层框架结构一般侧向刚度较大，通常以未变形的结构简图为对象计算内力，忽略变形对内力的影响。高层和超高层建筑，随着层数的增加和建筑高宽比的增大，设计钢结构必须考虑变形对内力的影响。当结构在风荷载或地震作用水平力作用下水平位移增大，竖向荷载产生的二阶效应不能忽视，其主要影响是侧移引起竖向荷载的偏心产生附加弯矩，而附加弯矩又进一步使侧移增大，对千非对称结构还会引起

附加扭矩。如果这种效应不能与竖向荷载作用相平衡，结构将出现P-.1 效应引起的整体失稳。