5.3.1 確定桁架弦桿和單系腹桿（用節(jié)點(diǎn)板與弦桿連接）的長細(xì)比時，其計算長度l₀應(yīng)按表5.3.1采用。 表5.3.1 桁架弦桿和單系腹桿的計算長度l₀ 注：1 l為構(gòu)件的幾何長度（節(jié)點(diǎn)中心間距離）；l₁為桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)之間的距離。
2 斜平面系指與桁架平面斜交的平面，適用于構(gòu)件截面兩主軸均不在桁架平面內(nèi)的單角鋼腹桿和雙角鋼十字形截面腹桿。
3 無節(jié)點(diǎn)板的腹桿計算長度在任意平面內(nèi)均取其等于幾何長度（鋼管結(jié)構(gòu)除外）。
當(dāng)桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)之間的距離為節(jié)間長度的2倍（圖5.3.1）且兩節(jié)間的弦桿軸心壓力不相同時，則該弦桿在桁架平面外的計算長度，應(yīng)按下式確定（但不應(yīng)小于0.5l₁）： 式中 N₁一較大的壓力，計算時取正值；
N₂——較小的壓力或拉力，計算時壓力取正值，拉力取負(fù)值。 圖5.3.1 弦桿軸心壓力在側(cè)向支承點(diǎn)間有變化的桁架簡圖 桁架再分式腹桿體系的受壓主斜桿及K形腹桿體系的豎桿等，在桁架平面外的計算長度也應(yīng)按公式(5.3.1)確定（受拉主斜桿仍取了l₁；在桁架平面內(nèi)的計算長度則取節(jié)點(diǎn)中心間距離。
5.3.2 確定在交叉點(diǎn)相互連接的桁架交叉腹桿的長細(xì)比時，在桁架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)取節(jié)點(diǎn)中心到交叉點(diǎn)間的距離；在桁架平面外的計算長度，當(dāng)兩交叉桿長度相等時，應(yīng)按下列規(guī)定采用：
1 壓桿。
1) 相交另一桿受壓，兩桿截而相同并在交叉點(diǎn)均不中斷，則： 2)相交另一桿受壓，此另一桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接，則： 3)相交另一桿受拉，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)均不中斷，則： 4)相交另一桿受拉，此拉桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接，則： 當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接，若N₀≥N或拉桿在桁架平面外的抗彎剛度時，取l₀＝0.5l。
式中l(wèi)為桁架節(jié)點(diǎn)中心間距離（交叉點(diǎn)不作為節(jié)點(diǎn)考慮）；N為所計算桿的內(nèi)力；N₀為相交另一桿的內(nèi)力，均為絕對值。兩桿均受壓時，取N0≤N，兩桿截面應(yīng)相同。
2 拉桿，應(yīng)取l₁＝l。
當(dāng)確定交叉腹桿中單角鋼桿件斜平面內(nèi)的長細(xì)比時，計算長度應(yīng)取節(jié)點(diǎn)中心至交叉點(diǎn)的距離。
5.3.3 單層或多層框架等截面柱，在框架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)等于該層柱的高度乘以計算長度系數(shù)μ?？蚣芊譃闊o支撐的純框架和有支撐框架，其中有支撐框架根據(jù)抗側(cè)移剛度的大小，分為強(qiáng)支撐框架和弱支撐框架。
1 無支撐純框架。
1)當(dāng)采用一階彈性分析方法計算內(nèi)力時，框架柱的計算長度系數(shù)μ按本規(guī)范附錄D表D-2有側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)確定。
2)當(dāng)采用二階彈性分析方法計算內(nèi)力且在每層柱頂附加考慮公式(3.2.8-1)的假想水平力H_ni時，框架柱的計算長度系數(shù)μ＝1.0。
2 有支撐框架。
1)當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)（支撐桁架、剪力墻、電梯井等）的側(cè)移剛度（產(chǎn)生單位側(cè)傾角的水平力）S_b滿足公式（5.3.3-1）的要求時，為強(qiáng)支撐框架，框架柱的計算長度系數(shù)μ按本規(guī)范附錄D表D-1無側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)確定。 式中 ∑N_bi、∑N_0i——第i層層間所有框架柱用無側(cè)移框架和有側(cè)移框架柱計算長度系數(shù)算得的軸壓桿穩(wěn)定承載力之和。
2)當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度S_b不滿足公式(5.3.3-1)的要求時，為弱支撐框架，框架柱的軸壓桿穩(wěn)定系數(shù)φ按公式(5.3.3-2)計算。 式中 φ₁、φ₂——分別是框架柱用附錄D中無側(cè)移框架柱和有側(cè)移框架柱計算長度系數(shù)算得的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)。
5.3.4 單層廠房框架下端剛性固定的階形柱，在框架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)按下列規(guī)定確定：
1 單階柱：
1) 下段柱的計算長度系數(shù)μ₂：當(dāng)柱上端與橫梁鉸接時，等于按本規(guī)范附錄D表D-3（柱上端為自由的單階柱）的數(shù)值乘以表5.3.4的折減系數(shù)；當(dāng)柱上端與橫梁剛接時，等于按本規(guī)范附錄D表D－4（柱上端可移動但不轉(zhuǎn)動的單階柱）的數(shù)值乘以表5.3.4的折減系數(shù)。
表5.3.4 單層廠房階形柱計算長度的折減系數(shù)
注：有橫梁的露天結(jié)構(gòu)（如落錘車間等），其折減系數(shù)可采用0.9。 2)上段柱的計算長度系數(shù)μ₁，應(yīng)按下式計算： 式中 η₁——參數(shù)，按附錄D表D-3或表D-4中公式計算。
2 雙階柱：
1)下段柱的計算長度系數(shù)μ₃：當(dāng)柱上端與橫梁鉸接時，等于按附錄D表D-5（柱上端為自由的雙階柱）的數(shù)值乘以表5.3.4的折減系數(shù)；當(dāng)柱上端與橫梁剛接時，等于按附錄D表D-6（柱上端可移動但不轉(zhuǎn)動的雙階柱）的數(shù)值乘以表5.3.4的折減系數(shù)。
2)上段柱和中段柱的計算長度系數(shù)μ₁和μ₂，應(yīng)按下列公式計算： 式中 η₁、η₂——參數(shù)，按附錄D表D-5或表D-6中的公式計算。
注：對截面均勻變化的楔形柱，其計算長度的取值參見現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018。
5.3.5 當(dāng)計算框架的格構(gòu)式柱和桁架式橫梁的慣性矩時，應(yīng)考慮柱或橫梁截面高度變化和綴件（或腹桿）變形的影響。
5.3.6 在確定下列情況的框架柱計算長度系數(shù)時應(yīng)考慮：
1 附有搖擺柱（兩端鉸接柱）的無支撐純框架柱和弱支撐框架柱的計算長度系數(shù)應(yīng)乘以增大系數(shù)η： 式中 ∑(N_f/H_f)——各框架柱軸心壓力設(shè)計值與柱子高度比值之和；
∑(N₁/H₁)——各搖擺柱軸心壓力設(shè)計值與柱子高度比值之和。
搖擺柱的計算長度取其幾何長度。
2 當(dāng)與計算柱同層的其他柱或與計算柱連續(xù)的上下層柱的穩(wěn)定承載力有潛力時，可利用這些柱的支持作用，對計算柱的計算長度系數(shù)進(jìn)行折減，提供支持作用的柱的計算長度系數(shù)則應(yīng)相應(yīng)增大。
3 當(dāng)梁與柱的連接為半剛性構(gòu)造時，確定柱計算長度應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)連接的特性。
5.3.7 框架柱沿房屋長度方向（在框架平面外）的計算長度應(yīng)取阻止框架柱平面外位移的支承點(diǎn)之間的距離。
5.3.8 受壓構(gòu)件的長細(xì)比不宜超過表5.3.8的容許值。
表5.3.8 受壓構(gòu)件的容許長細(xì)比
 注：
1 桁架（包括空間桁架）的受壓腹桿，當(dāng)其內(nèi)力等于或小于承載能力的50％時，容許長細(xì)比值可取200。 2 計算單角鋼受壓構(gòu)件的長細(xì)比時，應(yīng)采用角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑，但計算在交叉點(diǎn)相互連接的交叉桿件平面外的長細(xì)比時，可采用與角鋼肢邊平行軸的回轉(zhuǎn)半徑。
3 跨度等于或大于60m的桁架，其受壓弦桿和端壓桿的容許長細(xì)比值宜取100，其他受壓腹桿可取150（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）或120（直接承受動力荷載）。 4 由容許長細(xì)比控制截面的桿件，在計算其長細(xì)比時，可不考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 5.3.9 受拉構(gòu)件的長細(xì)比不宜超過表5.3.9的容許值。 表5.3.9 受拉構(gòu)件的容許長細(xì)比 注：
1 承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)中，可僅計算受拉構(gòu)件在豎向平面內(nèi)的長細(xì)比。 2 在直接或間接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，單角鋼受拉構(gòu)件長細(xì)比的計算方法與表5.3.8注2相同。
3 中、重級工作制吊車桁架下弦桿的長細(xì)比不宜超過200。
4 在設(shè)有夾鉗或剛性料耙等硬鉤吊車的廠房中，支撐（表中第2項除外）的長細(xì)比不宜超過300。
5 受拉構(gòu)件在永久荷載與風(fēng)荷載組合作用下受壓時，其長細(xì)比不宜超過250。
6 跨度等于或大于60m的桁架，其受拉弦桿和腹桿的長細(xì)比不宜超過300（承受靜力荷載或間接承受動力荷載）或250（直接承受動力荷載）。
  條文說明

5.3 構(gòu)件的計算長度和容許長細(xì)比
5.3.1 本條明確說明表5.3.1中規(guī)定的計算長度僅適用于桁架桿件有節(jié)點(diǎn)板連接的情況。無節(jié)點(diǎn)板時，腹桿計算長度均取等于幾何長度。但根據(jù)網(wǎng)架設(shè)計規(guī)程，未采用節(jié)點(diǎn)板連接的鋼管結(jié)構(gòu)，其腹桿計算長度也需要折減，故注明“鋼管結(jié)構(gòu)除外”。
對有節(jié)點(diǎn)板的桁架腹桿，在桁架平面內(nèi)，端部的轉(zhuǎn)動受到約束，相交于節(jié)點(diǎn)的拉桿愈多，受到的約束就愈大。經(jīng)分析，對一般腹桿計算長度l_0x可取為0.8l(l為腹桿幾何長度)。在斜平面，節(jié)點(diǎn)板的剛度不如在桁架平面內(nèi)，故取l₀＝0.9l。對支座斜桿和支座豎桿，端部節(jié)點(diǎn)板所連拉桿少，受到的桿端約束可忽略不計，故取l_0x＝l。
在桁架平面外，節(jié)點(diǎn)板的剛度很小，不可能對桿件端部有所約束，故取l_0y＝l。
當(dāng)桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)之間相鄰兩節(jié)間的壓力不等時，通常按較大壓力計算穩(wěn)定，這比實(shí)際受力情況有利。通過理論分析并加以簡化，采用了公式(5.3.1)的折減計算長度辦法來考慮此有利因素的影響。
關(guān)于再分式腹桿體系的主斜桿和K形腹桿體系的豎桿在桁架平面內(nèi)的計算長度，由于此種桿件的上段與受壓弦桿相連，端部的約束作用較差，因此規(guī)定該段在桁架平面內(nèi)的計算長度系數(shù)采用1.0而不采用0.8。
5.3.2 桁架交叉腹桿的壓桿在桁架平面外的計算長度，參考德國規(guī)范進(jìn)行了修改，列出了四種情況的計算公式，適用兩桿長度和截面均相同的情況。
現(xiàn)令N為所計算桿的壓力，N₀為另一桿的內(nèi)力，均為絕對值。l為節(jié)點(diǎn)中心間距離(交叉點(diǎn)不作節(jié)點(diǎn)考慮)。假設(shè)|N₀|＝|N|時，各種情況的計算長度l₀值如下：
另桿N₀為壓力，不中斷：l₀＝l(與原規(guī)范相同)；
另桿N₀為壓力，中斷搭接：l₀＝1.35l(原規(guī)范不允許)；
另桿N₀為拉力，不中斷：l₀＝0.5l(與原規(guī)范相同)；
另桿N₀為拉力，中斷搭接：l₀＝0.5l(原規(guī)范為0.7l)。
5.3.3 本規(guī)范附錄D表D-1和D-2規(guī)定的框架柱計算長度系數(shù)，所根據(jù)的基本假定為：
1 材料是線彈性的；
2 框架只承受作用在節(jié)點(diǎn)上的豎向荷載；
3 框架中的所有柱子是同時喪失穩(wěn)定的，即各柱同時達(dá)到其臨界荷載；
4 當(dāng)柱子開始失穩(wěn)時，相交于同一節(jié)點(diǎn)的橫梁對柱子提供的約束彎矩，按柱子的線剛度之比分配給柱子；
5 在無側(cè)移失穩(wěn)時，橫梁兩端的轉(zhuǎn)角大小相等方向相反；在有側(cè)移失穩(wěn)時，橫梁兩端的轉(zhuǎn)角不但大小相等而且方向亦相同。
根據(jù)以上基本假定，并為簡化計算起見，只考慮直接與所研究的柱子相連的橫梁約束作用，略去不直接與該柱子連接的橫梁約束影響，將框架按其側(cè)向支承情況用位移法進(jìn)行穩(wěn)定分析，得出下列公式：
對無側(cè)移框架：

式中∮——臨界參數(shù)，  ；其中h為柱的幾何高度，F(xiàn)為柱頂荷載，I為柱截面對垂直于框架平面軸線的慣性矩；

K₁、K₂——分別為相交于柱上端、柱下端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值。
對有側(cè)移框架：

本規(guī)范附錄D表D-1和D-2的計算長度系數(shù)μ值(μ＝π/ ∮)，就是根據(jù)上列公式求得的。
有側(cè)移框架柱和無側(cè)移框架柱的計算長度系數(shù)表仍是沿用原規(guī)范的，僅有下列局部修改：
1 將相交于柱上端、下端的橫梁遠(yuǎn)端為鉸接或為剛性嵌固時，橫梁線剛度的修正系數(shù)列入表注；
2 對底層框架柱：柱與基礎(chǔ)鉸接時K₂＝0，但根據(jù)實(shí)際情況，平板支座并非完全鉸接，故注明“平板支座可取K₂＝0.1”；柱與基礎(chǔ)剛接時，考慮到實(shí)際難于做到完全剛接，故取K₂＝10(原規(guī)范取K₂＝∞)。
3 表D-1和D-2的表注中還新增了考慮與柱剛接橫梁所受軸心壓力對其線剛度的影響，這些線剛度的折減系數(shù)值可用彈性分析求得。
4 將框架分為無支撐的純框架和有支撐框架，后者又分為強(qiáng)支撐框架和弱支撐框架。
無支撐的純框架即原規(guī)范所指的有側(cè)移框架。強(qiáng)支撐框架的判定條件改為“支撐結(jié)構(gòu)(支撐桁架、剪力墻、電梯井等)”的側(cè)移剛度S_b滿足下式的框架：

式中 ∑N_bi、∑N_0i——分別為第i層為層間所有框架柱，按表D-1的無側(cè)移和表D-2的有側(cè)移計算的軸壓承載力之和。
弱支撐框架為支撐結(jié)構(gòu)的S_b＜3(1.2∑N_bi—∑N_0i)的框架。對無支撐純框架的規(guī)定為：
1)采用一階彈性計算內(nèi)力時，框架柱計算長度系數(shù)μ按有側(cè)移框架柱的表D-2確定。
2)采用二階彈性分析計算內(nèi)力時，取μ＝1.0，但每層柱頂應(yīng)附加考慮公式(3.2.8-1)的假想水平荷載(概念荷載)。
5.3.4 本條對單層廠房階形柱計算長度的取值，是根據(jù)以下考慮進(jìn)行分析對比得來的：
1 考慮單跨廠房框架柱荷載不相等的影響。單層廠房階形柱主要承受吊車荷載，一個柱達(dá)到最大豎直荷載時，相對的另一柱豎直荷載較小。荷載大的柱要喪失穩(wěn)定，必然受到荷載小的柱的支承作用，從而較按獨(dú)立柱求得的計算長度要小。對長度較小的單跨廠房，或長度雖較大但系輕型屋蓋且沿兩側(cè)又未設(shè)置通長的屋蓋縱向水平支撐的單跨廠房，以及有橫梁的露天結(jié)構(gòu)(如落錘車間等)，均只考慮兩相對柱荷載不等的影響，將柱的計算長度進(jìn)行折減。
2 考慮廠房的空間工作。對沿兩側(cè)設(shè)置有通長屋蓋縱向水平支撐的長度較大的輕型屋蓋單跨廠房，或未設(shè)置上述支撐的長度較大的重型屋蓋單跨廠房，以及輕型屋蓋的多跨(兩跨或兩跨以上)廠房，除考慮兩相對柱荷載不等的影響外，還考慮了結(jié)構(gòu)的空同工作，將柱的計算長度進(jìn)行折減。
3 對多跨廠房。當(dāng)設(shè)置有剛性盤體的屋蓋，或沿兩側(cè)有通長的屋蓋縱向水平支撐，則按框架柱柱頂為不動鉸支承，對柱的計算長度進(jìn)行折減。
以上階形柱計算長度的取值，無論單階柱或雙階柱，當(dāng)柱上端與橫梁鉸接時，均按相應(yīng)的上端為自由的獨(dú)立柱的計算長度進(jìn)行折減；當(dāng)柱上端與橫梁剛接時，則按相應(yīng)的上端可以滑移(只能平移不能轉(zhuǎn)動)的獨(dú)立柱的計算長度進(jìn)行折減。數(shù)據(jù)是根據(jù)理論分析計算所得結(jié)果進(jìn)行對比得出的。
5.3.5 由于綴材或腹桿變形的影響，格構(gòu)式柱和桁架式橫梁的變形比具有相同截面慣性矩的實(shí)腹式構(gòu)件大，因此計算框架的格構(gòu)式柱和桁架式橫梁的線剛度時，所用截面慣性矩要根據(jù)上述變形增大影響進(jìn)行折減。對于截面高度變化的橫梁或柱，計算線剛度時習(xí)慣采用截面高度最大處的截面慣性矩，根據(jù)同樣理由，也應(yīng)對其數(shù)值進(jìn)行折減。
5.3.6 本條為新增條文。
1 附有搖擺柱的框(剛)架柱(圖16)，其計算長度應(yīng)乘以增大系數(shù)η。多跨框架可以把一部分柱和梁組成框架體系來抵抗側(cè)力，而把其余的柱做成兩端鉸接。這些不參與承受側(cè)力的柱稱為搖擺柱，它們的截面較小，連接構(gòu)造簡單，從而降低造價。不過這種上下均為鉸接的搖擺柱承受荷載的傾覆作用必然由支持它的剛(框)架來抵抗，使剛(框)架柱的計算長度增大。公式(5.3.6)表達(dá)的增大系數(shù)η為近似值，與按彈性穩(wěn)定導(dǎo)得的值較接近且略偏安全。
2 本款是考慮同層和上下層各柱穩(wěn)定承載力有富余時對所計算柱的支承作用，使其計算長度減小。這是原則性條文，具體計算方法可參見有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定理論的書籍。
3 梁與柱半剛性連接，是指梁與柱連接構(gòu)造既非鉸接又非剛接，而是在二者之間。由于構(gòu)造比剛性連接簡單，用于某些框架可以降低造價。確定柱的計算長度時，應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)特性，問題比較復(fù)雜，實(shí)用的簡化計算方法可參見陳紹蕃著的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》第二版(科學(xué)出版社出版)。

圖16 附有搖擺柱的有側(cè)移框架
1-框架柱 2-搖擺柱

5.3.7 在確定框架柱沿房屋長度方向的計算長度時，把框架柱平面外的支承點(diǎn)視為框架柱在平面外屈曲時變形曲線的反彎點(diǎn)。
5.3.8 構(gòu)件容許長細(xì)比值的規(guī)定，主要是避免構(gòu)件柔度太大，在本身重力作用下產(chǎn)生過大的撓度和運(yùn)輸、安裝過程中造成彎曲，以及在動力荷載作用下發(fā)生較大振動。對受壓構(gòu)件來說，由于剛度不足產(chǎn)生的不利影響遠(yuǎn)比受拉構(gòu)件嚴(yán)重。
調(diào)查證明，主要受壓構(gòu)件的容許長細(xì)比值取為150，一般的支撐壓桿取為200，能滿足正常使用的要求?？紤]到國外多數(shù)規(guī)范對壓桿的容許長細(xì)比值均較寬，一般不分壓桿受力情況均規(guī)定為200，經(jīng)研究并參考國外資料，在注中增加了桁架中內(nèi)力不大于承載能力50％的受壓腹桿，其長細(xì)比可放寬到200。
5.3.9 受拉構(gòu)件的容許長細(xì)比值，基本上保留了我國多年使用經(jīng)驗所規(guī)定(即原規(guī)范的規(guī)定)的數(shù)值。
在5.3.8和5.3.9條中，增加對跨度等于和大于60m桁架桿件的容許長細(xì)比的規(guī)定，這是根據(jù)近年大跨度桁架的實(shí)踐經(jīng)驗作的補(bǔ)充規(guī)定。