三、拉弯构件和压弯构件
构件除承受轴力外,同时承受不可忽视的弯矩作用,即拉弯构件或压弯构件,例如钢架中的斜梁、柱等。
(一)拉弯构件
1.截面形式
用于轴心受拉构件的截面形式,除圆钢外,一般都可以用于拉弯构件,也即截面要能提供必需的抗弯刚度和抗弯承载力。
2.计算
(1)强度
拉弯构件的强度计算公式为
式中 N--轴心拉力设计值;
Mx My--同一截面绕x轴、y轴的弯矩设计值;
An——构件净截面面积;
Wnx Wny x轴、y轴的净截面模量;
γx γy——分别为x轴、y轴的截面塑性发展系数。
应用以上公式时,需要把握如下要点:
首先,强度计算是针对各个截面进行的,所以公式中的轴心拉力和绕两主轴的弯矩是同一截面的内力。
其次,强度计算是针对最危险截面进行的;在截面有削弱处,必须使用净截面计算面积和截面模量。
关于截面塑性发展系数,是考虑利用钢材的塑性变性能力,假定塑性区在截面高度的1/8--l/4范围内发展而导出的结果。但是,钢结构设计规范规定:对需要计算疲劳的构件,截面塑性发展系数宜取为1;对实腹式构件的自由外伸板件宽厚比介于13
(2)稳定
通常拉弯构件不需要计算整体稳定,但是,当拉力较小而弯矩很大时,应和梁一样计算其整体稳定是否满足要求:如果出现翼缘或腹板受压,也要与梁的板件一样考虑局部稳定问题。
(3)刚度
拉弯构件的刚度用长细比控制,见公式(15-2-20)和相应的表格。