重大社2024《钢结构基础》教学课件第6章
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当式（6-11）中Mx=0时，式（6-10）中的N即为有初始缺陷的轴心压杆的临界力
N0x（其中N0x=φxNp=φxAfy），把Np、Mx代入，解得等效初始缺陷为
（6-12）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
将式（6-11）代入式（6-10）可得
（6-13）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
（2）无端弯矩但有横向荷载作用时。
①跨中单个集中荷载。
βmx=1-0.36N/Ncr
（6-16）
②全跨均布荷载。
βmx=1-0.18N/
（6-17）
Ncr=π2EI(μl)2
（6-18）
式中，Ncr为弹性临界力；μ为构件的计算长度系数；l为构件的几何长度。
构件的净截面面积和对x轴和y轴的净截面模量。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
对以下3种情况，在设计时取γx=γy=1.0：
（1）对于直接承受动力荷载且需要计算疲劳的构件，目前对其截
面塑性性能缺乏研究，在计算时不考虑塑性发展。
（2）为了保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳，当受
高耸结构包括高压输电线路塔、变电架构、广播和电视发射塔、桅杆等。这些结构主要
承受风荷载，而钢结构构件截面小、轻质高强，便于安装施工，能够取得较大的降级效益。
例如，2009年竣工的广州新电视塔，高达600 m。
考虑二阶效应后，由端弯矩或横向力引起的压弯构件跨中最大弯矩应为
（6-9）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
2.有侧移框架柱和悬臂构件
（1）有横向荷载的柱脚铰接的单层框架柱和多层框架的底层柱，βmx=1.0。
（2）除第（1）条规定之外的框架柱，βmx应按式（6-20）计算。
料为Q235钢。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
【解】查附录4可得到I28a的截面特征值：A=55.37 cm2，质量g=43.5 kg/m，
Wx=508 cm3，ix=11.3 cm，iy=2.50 cm。
构件截面最大弯矩为
6.3
实腹式压弯构件的整体稳定
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.1 拉弯、压弯构件概述
拉弯、压弯构件的截面形式有实腹式截面、变截面和格构式截面，如图6-3所示。采用何种
截面形式取决于荷载、用途和用钢量。当轴心力较大而承受的弯矩较小时，可采用和轴心受压构
件相同的截面形式；当一个方向的弯矩较大时（单向受弯构件），宜采用单轴对称截面，并使弯
矩绕强轴作用，还应使较大翼缘承受较大的应力；当用作牛腿柱时，宜采用变截面形式；当构件
的计算长度较大且受力较大时，为了提高截面的抗弯刚度，常常采用格构式截面，并使弯矩绕虚
轴作用，达到节约钢材的目的。
6.1 拉弯、压弯构件概述
与轴心受压构件一样，拉弯、
压弯构件应同时满足正常使用极
限状态和承载能力极限状态的要
求。拉弯构件需要计算强度和刚
度；压弯构件需要计算强度、刚
度、整体稳定（弯矩作用平面内
纤维的毛截面模量；N′Ex为参数，N′Ex=π2EA1.1λ2x，即欧拉临界应力NEx除以抗力分项系数
的平均值（γR=1.1）；βmx为等效弯矩系数，应按下列规定采用：
1.无侧移框架柱和两端支承的构件
（1）无横向荷载作用时。
βmx=0.6+0. 4M2/M1
（6-15）
式中，M1、M2为端弯矩，构件无反弯点时取同号，构件有反弯点时取异号，|M1|≥|M2|。
并引进部分塑性发展系数得出实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的使用计算公式。
均匀弯矩作用下压弯构件（见图6-8）的跨中的最大挠度为
(6-8)
式中，ν1为在M作用下构件中央的挠度；NEx为欧拉临界荷载。11-N/NEx为考虑二阶
效应后对挠度的放大系数。
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
荷载或端弯矩产生。当弯矩作用在一个主轴平面内时，称为单向压弯（或拉弯）构件，
作用在两个主轴平面内时，称为双向压弯（或拉弯）构件。
6.1 拉弯、压弯构件概述
在钢结构中，拉弯构件的应用较少，钢屋架中有节间荷载的下弦杆属于常见的
拉弯构件；压弯构件的应用十分广泛，如屋架上（下）弦杆、单层厂房柱、多层框
架柱等，如图6-2所示。
6.2.2拉弯、压弯构件的刚度
与轴心受拉、轴心受压构件刚度计算一样，以规定容许长细比控制拉弯、压弯构件的刚
度。
λmax≤[ λ ]
（6-7）
【例6-1】验算如图6-6所示的拉弯构件的强度和刚度，轴向拉力设计值N=800 kN，横向均
布荷载设计值q=7 kN/m，均为静力荷载，构件截面采用普通工字钢I28a，截面无削弱，材
即
(6-5)
式中，N为同一截面处轴心压力设计值；Mx、My分别为作用在同一截面处对x轴和y轴
的弯矩设计值；γx、γy为截面塑性发展系数，根据其受压板件的内力分布情况确定其截面
板件宽厚比等级，当截面板件宽厚比等级不满足S3级要求时，取1.0，满足S3级要求时，
可按表4-2采用，需要验算疲劳强度的拉弯、压弯构件，宜取1.0；An、Wnx、Wny分别为
第 6 章
拉弯、压弯构件
学习目标
H e r e
y o u r
t i t l e
（1）了解拉弯构件和压弯构件的概念。
（2）掌握拉弯构件和压弯构件的强度、刚
度计算方法。
（3）掌握实腹式压弯构件在弯矩作用平面
内和弯矩作用平面外的整体稳定性计
算方法。
（4）掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算。
学习目标
H e r e
式中，γm为圆形构件的截面塑性发展系
数，对于实腹圆形截面取1.2，当圆管截面板
件宽厚比等级不满足S3要求（见表6-1）时
取1.0，满足S3级要求时取1.15，需验算疲
劳强度的拉弯、压弯构件，宜取1.0；Wn为
构件的净截面模量。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
绕强轴和绕弱轴弯曲的公式有差别，相关
公式也在一定范围内变动。图6-5中的阴
影区分别表示工字形截面绕强轴和绕弱轴
弯曲的相关曲线的变动范围。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
图6-5中各类拉弯、压弯构件的相关曲线都是凸曲线，且有一定变化，不便于应用。
为使计算简便和偏于安全考虑，取直线代替各曲线，其表达式为
4
弯矩。将Np和Mp代入式（6-1a）和式（6-1b），并消去η，得到矩形截面形成塑性铰时弯
矩和轴力的相关关系式为
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
式（6-2）可绘成如图6-5所示的相关
曲线，对工字形截面也可根据上述方法得
到截面形成塑性铰时的相关公式，但工字
形截面规格尺寸的多样化，使得同一截面
的稳定和弯矩作用平面外的稳定）
和局部稳定。
6.2
拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
在轴心压力N和弯矩M的共同作用下，实腹式拉弯或压弯构件截面上的应力的发展变化
和受弯构件在弯矩作用下的变化相似。以矩形截面压弯构件为例，设N为定值而M值逐渐增
大。当M值不大时，截面边缘的最大应力小于钢材的屈服强度，整个截面处于弹性状态\[见
压翼缘的自由外伸宽度b1与其厚度t的比值应取 13εk≤b1/t≤15εk时，
不考虑塑性发展。
（3）对于格构式构件，当弯矩绕虚轴作用时，由于截面腹部无实
体部件，因此塑性开展的潜力不大。
双向受弯的圆形截面拉弯、压弯构件，其截面强度应按式（6-6）
计算。
(6-6)
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
(6-3)
若采用式（6-3），则构件截面会因出现塑性铰而产生过大的变形，不能正常使用，
因此与受弯构件一样，采用塑性发展系数γ来控制其塑性发展深度。令
则可得单向压弯（拉弯）构件强度计算公式为
(6-4)
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
对于双向压弯（拉弯）构件，采用与式（6-4）相衔接的相关公式来计算截面强度，
形截面腹板采用。
注3：腹板的宽厚比可通过设置加劲肋减小。
注4：当按国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）
第9.2.14条第2款的规定设计，且S5级截面的板件宽厚比小于S4级
经εσ修正的板件宽厚比时，可视作C类截面，εσ为应力修正因子，
εσ=fy/σmax。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
阴影部分，且使阴影部分的面积和受拉区拉应力的面积相等，则这两个阴影部分的合力构成
的力偶应等于梁截面上的弯矩M；无阴影部分等于梁截面上的轴力N，根据力的平衡条件可
得：
上面公式中，若η=0，则M=0，Np=hbfy，Np为无弯矩作用时全部净截面屈服的极限
ℎ2
承载力；若η=1/2，则N=0，Mp= ，Mp为无轴心力作用时按净截面计算的截面全塑性
对实腹式压弯构件应用式（6-13）计算的结果对粗短杆偏于安全，对部分细长
杆偏于不安全。为了使N的计算结果和实际的Nu值吻合，《钢结构设计标准》
（GB 50017—2017）对式（6-13）做了如下修正：考虑到实腹式压弯构件失稳时
截面存在塑性区，引入塑性发展系数γx，用0.8代替系数φx，用N′Ex代替NEx，得到
（3）端弯矩和横向荷载同时作用时。
=βmqxMqx+βm1xM1
（6-19）
式中，Mqx为横向均布荷载产生的弯矩最大值；M1为跨中单个横向集中荷载产生的弯
矩；βm1x为按式（6-15）计算的等效弯矩系数；βmqx为按式（6-16）或式（6-17）计算
的等效弯矩系数。
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
注1：b为工字形、H形截面的翼缘外伸宽度，t、h0、tw分别是翼
缘厚度、腹板净高和腹板厚度。对轧制型截面，腹板净高不包括翼
缘腹板过渡处圆弧段；对于箱形截面，b0、t分别为壁板间的距离
和壁板厚度；D为圆管截面外径。
注2：箱形截面梁及单向受弯的箱形截面柱，其腹板限值可根据H
单向压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的验算公式为
（6-14）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
式中，N为所计算构件范围内的轴心压力设计值；Mx为所计算构件段范围内的最大弯矩
设计值；φx为弯矩作用平面内轴心受压构件稳定系数；W1x为在弯矩作用平面内对受压最大
图6-4（a）]；随着M的增大，边缘纤维的应力达到屈服点，然后截面的受压区和受拉区先
后进入塑性状态 [见图6-4（b）、（c）]；最后当塑性区深入全截面时，出现塑性铰，构件
达到强度承载能力极限状态 [见图6-4（d）]。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
分析由全截面进入塑性区的应力图形[见图6-4（d）]，将图中应力分解为阴影部分和无
压弯构件在轴力和弯矩同时作用下，可能在弯
矩作用平面内发生弯曲屈曲（失稳），如图6-7（a）
所示；当构件在弯矩作用平面外没有足够的支撑以
阻止其产生侧向位移和扭转时，构件可能发生弯扭
屈曲而破坏，如图6-7（b）所示。因此，压弯构件
的整体失稳分为弯矩作用平面内和弯矩作用平面外
两种情况。双向压弯构件则同时产生双向弯曲变形
并伴随有扭转变形，属弯扭失稳。
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
确定压弯构件在弯矩作用平面内极限承载力的方法有很多，目前各国设计规范多采用
相关公式计算法。我国《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）规定，借用在均匀弯矩
作用下，以边缘纤维屈服为承载准则的相关公式，再考虑初始缺陷及非均匀弯矩的影响，
y o u r
t i t l e
（5）熟悉实腹式压弯构件的截面设计。
（6）了解格构式压弯构件的设计。
（7）熟悉框架柱的柱头和柱脚构造及计算方法。
6 拉弯、压弯构件概述
同时受到轴心压力（或轴心拉力）和弯矩作用的构件称为压弯（或拉弯）构件，也
称为偏心受压（或偏心受拉）构件，如图6-1所示。弯矩可能由轴向力偏心作用、横向
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
式中，βmx为等效弯矩系数，βmx=1+0.25N/NEx。
考虑初始缺陷的影响，同时考虑二阶效应，由初弯矩产生的最大弯矩为
根据边缘屈曲准则（NA+Mma
（6-10）
，构件弯矩作用平面内截面最大应力应满足：
（6-11）
式中，A、W1x为压弯构件截面面积和最大受压纤维的毛截面模量。
N0x（其中N0x=φxNp=φxAfy），把Np、Mx代入，解得等效初始缺陷为
（6-12）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
将式（6-11）代入式（6-10）可得
（6-13）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
（2）无端弯矩但有横向荷载作用时。
①跨中单个集中荷载。
βmx=1-0.36N/Ncr
（6-16）
②全跨均布荷载。
βmx=1-0.18N/
（6-17）
Ncr=π2EI(μl)2
（6-18）
式中，Ncr为弹性临界力；μ为构件的计算长度系数；l为构件的几何长度。
构件的净截面面积和对x轴和y轴的净截面模量。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
对以下3种情况，在设计时取γx=γy=1.0：
（1）对于直接承受动力荷载且需要计算疲劳的构件，目前对其截
面塑性性能缺乏研究，在计算时不考虑塑性发展。
（2）为了保证受压翼缘在截面发展塑性时不发生局部失稳，当受
高耸结构包括高压输电线路塔、变电架构、广播和电视发射塔、桅杆等。这些结构主要
承受风荷载，而钢结构构件截面小、轻质高强，便于安装施工，能够取得较大的降级效益。
例如，2009年竣工的广州新电视塔，高达600 m。
考虑二阶效应后，由端弯矩或横向力引起的压弯构件跨中最大弯矩应为
（6-9）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
2.有侧移框架柱和悬臂构件
（1）有横向荷载的柱脚铰接的单层框架柱和多层框架的底层柱，βmx=1.0。
（2）除第（1）条规定之外的框架柱，βmx应按式（6-20）计算。
料为Q235钢。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
【解】查附录4可得到I28a的截面特征值：A=55.37 cm2，质量g=43.5 kg/m，
Wx=508 cm3，ix=11.3 cm，iy=2.50 cm。
构件截面最大弯矩为
6.3
实腹式压弯构件的整体稳定
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.1 拉弯、压弯构件概述
拉弯、压弯构件的截面形式有实腹式截面、变截面和格构式截面，如图6-3所示。采用何种
截面形式取决于荷载、用途和用钢量。当轴心力较大而承受的弯矩较小时，可采用和轴心受压构
件相同的截面形式；当一个方向的弯矩较大时（单向受弯构件），宜采用单轴对称截面，并使弯
矩绕强轴作用，还应使较大翼缘承受较大的应力；当用作牛腿柱时，宜采用变截面形式；当构件
的计算长度较大且受力较大时，为了提高截面的抗弯刚度，常常采用格构式截面，并使弯矩绕虚
轴作用，达到节约钢材的目的。
6.1 拉弯、压弯构件概述
与轴心受压构件一样，拉弯、
压弯构件应同时满足正常使用极
限状态和承载能力极限状态的要
求。拉弯构件需要计算强度和刚
度；压弯构件需要计算强度、刚
度、整体稳定（弯矩作用平面内
纤维的毛截面模量；N′Ex为参数，N′Ex=π2EA1.1λ2x，即欧拉临界应力NEx除以抗力分项系数
的平均值（γR=1.1）；βmx为等效弯矩系数，应按下列规定采用：
1.无侧移框架柱和两端支承的构件
（1）无横向荷载作用时。
βmx=0.6+0. 4M2/M1
（6-15）
式中，M1、M2为端弯矩，构件无反弯点时取同号，构件有反弯点时取异号，|M1|≥|M2|。
并引进部分塑性发展系数得出实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的使用计算公式。
均匀弯矩作用下压弯构件（见图6-8）的跨中的最大挠度为
(6-8)
式中，ν1为在M作用下构件中央的挠度；NEx为欧拉临界荷载。11-N/NEx为考虑二阶
效应后对挠度的放大系数。
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
荷载或端弯矩产生。当弯矩作用在一个主轴平面内时，称为单向压弯（或拉弯）构件，
作用在两个主轴平面内时，称为双向压弯（或拉弯）构件。
6.1 拉弯、压弯构件概述
在钢结构中，拉弯构件的应用较少，钢屋架中有节间荷载的下弦杆属于常见的
拉弯构件；压弯构件的应用十分广泛，如屋架上（下）弦杆、单层厂房柱、多层框
架柱等，如图6-2所示。
6.2.2拉弯、压弯构件的刚度
与轴心受拉、轴心受压构件刚度计算一样，以规定容许长细比控制拉弯、压弯构件的刚
度。
λmax≤[ λ ]
（6-7）
【例6-1】验算如图6-6所示的拉弯构件的强度和刚度，轴向拉力设计值N=800 kN，横向均
布荷载设计值q=7 kN/m，均为静力荷载，构件截面采用普通工字钢I28a，截面无削弱，材
即
(6-5)
式中，N为同一截面处轴心压力设计值；Mx、My分别为作用在同一截面处对x轴和y轴
的弯矩设计值；γx、γy为截面塑性发展系数，根据其受压板件的内力分布情况确定其截面
板件宽厚比等级，当截面板件宽厚比等级不满足S3级要求时，取1.0，满足S3级要求时，
可按表4-2采用，需要验算疲劳强度的拉弯、压弯构件，宜取1.0；An、Wnx、Wny分别为
第 6 章
拉弯、压弯构件
学习目标
H e r e
y o u r
t i t l e
（1）了解拉弯构件和压弯构件的概念。
（2）掌握拉弯构件和压弯构件的强度、刚
度计算方法。
（3）掌握实腹式压弯构件在弯矩作用平面
内和弯矩作用平面外的整体稳定性计
算方法。
（4）掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算。
学习目标
H e r e
式中，γm为圆形构件的截面塑性发展系
数，对于实腹圆形截面取1.2，当圆管截面板
件宽厚比等级不满足S3要求（见表6-1）时
取1.0，满足S3级要求时取1.15，需验算疲
劳强度的拉弯、压弯构件，宜取1.0；Wn为
构件的净截面模量。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
绕强轴和绕弱轴弯曲的公式有差别，相关
公式也在一定范围内变动。图6-5中的阴
影区分别表示工字形截面绕强轴和绕弱轴
弯曲的相关曲线的变动范围。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
图6-5中各类拉弯、压弯构件的相关曲线都是凸曲线，且有一定变化，不便于应用。
为使计算简便和偏于安全考虑，取直线代替各曲线，其表达式为
4
弯矩。将Np和Mp代入式（6-1a）和式（6-1b），并消去η，得到矩形截面形成塑性铰时弯
矩和轴力的相关关系式为
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
式（6-2）可绘成如图6-5所示的相关
曲线，对工字形截面也可根据上述方法得
到截面形成塑性铰时的相关公式，但工字
形截面规格尺寸的多样化，使得同一截面
的稳定和弯矩作用平面外的稳定）
和局部稳定。
6.2
拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
在轴心压力N和弯矩M的共同作用下，实腹式拉弯或压弯构件截面上的应力的发展变化
和受弯构件在弯矩作用下的变化相似。以矩形截面压弯构件为例，设N为定值而M值逐渐增
大。当M值不大时，截面边缘的最大应力小于钢材的屈服强度，整个截面处于弹性状态\[见
压翼缘的自由外伸宽度b1与其厚度t的比值应取 13εk≤b1/t≤15εk时，
不考虑塑性发展。
（3）对于格构式构件，当弯矩绕虚轴作用时，由于截面腹部无实
体部件，因此塑性开展的潜力不大。
双向受弯的圆形截面拉弯、压弯构件，其截面强度应按式（6-6）
计算。
(6-6)
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
(6-3)
若采用式（6-3），则构件截面会因出现塑性铰而产生过大的变形，不能正常使用，
因此与受弯构件一样，采用塑性发展系数γ来控制其塑性发展深度。令
则可得单向压弯（拉弯）构件强度计算公式为
(6-4)
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
对于双向压弯（拉弯）构件，采用与式（6-4）相衔接的相关公式来计算截面强度，
形截面腹板采用。
注3：腹板的宽厚比可通过设置加劲肋减小。
注4：当按国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）
第9.2.14条第2款的规定设计，且S5级截面的板件宽厚比小于S4级
经εσ修正的板件宽厚比时，可视作C类截面，εσ为应力修正因子，
εσ=fy/σmax。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
阴影部分，且使阴影部分的面积和受拉区拉应力的面积相等，则这两个阴影部分的合力构成
的力偶应等于梁截面上的弯矩M；无阴影部分等于梁截面上的轴力N，根据力的平衡条件可
得：
上面公式中，若η=0，则M=0，Np=hbfy，Np为无弯矩作用时全部净截面屈服的极限
ℎ2
承载力；若η=1/2，则N=0，Mp= ，Mp为无轴心力作用时按净截面计算的截面全塑性
对实腹式压弯构件应用式（6-13）计算的结果对粗短杆偏于安全，对部分细长
杆偏于不安全。为了使N的计算结果和实际的Nu值吻合，《钢结构设计标准》
（GB 50017—2017）对式（6-13）做了如下修正：考虑到实腹式压弯构件失稳时
截面存在塑性区，引入塑性发展系数γx，用0.8代替系数φx，用N′Ex代替NEx，得到
（3）端弯矩和横向荷载同时作用时。
=βmqxMqx+βm1xM1
（6-19）
式中，Mqx为横向均布荷载产生的弯矩最大值；M1为跨中单个横向集中荷载产生的弯
矩；βm1x为按式（6-15）计算的等效弯矩系数；βmqx为按式（6-16）或式（6-17）计算
的等效弯矩系数。
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
注1：b为工字形、H形截面的翼缘外伸宽度，t、h0、tw分别是翼
缘厚度、腹板净高和腹板厚度。对轧制型截面，腹板净高不包括翼
缘腹板过渡处圆弧段；对于箱形截面，b0、t分别为壁板间的距离
和壁板厚度；D为圆管截面外径。
注2：箱形截面梁及单向受弯的箱形截面柱，其腹板限值可根据H
单向压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的验算公式为
（6-14）
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
式中，N为所计算构件范围内的轴心压力设计值；Mx为所计算构件段范围内的最大弯矩
设计值；φx为弯矩作用平面内轴心受压构件稳定系数；W1x为在弯矩作用平面内对受压最大
图6-4（a）]；随着M的增大，边缘纤维的应力达到屈服点，然后截面的受压区和受拉区先
后进入塑性状态 [见图6-4（b）、（c）]；最后当塑性区深入全截面时，出现塑性铰，构件
达到强度承载能力极限状态 [见图6-4（d）]。
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.2.1拉弯、压弯构件的强度
分析由全截面进入塑性区的应力图形[见图6-4（d）]，将图中应力分解为阴影部分和无
压弯构件在轴力和弯矩同时作用下，可能在弯
矩作用平面内发生弯曲屈曲（失稳），如图6-7（a）
所示；当构件在弯矩作用平面外没有足够的支撑以
阻止其产生侧向位移和扭转时，构件可能发生弯扭
屈曲而破坏，如图6-7（b）所示。因此，压弯构件
的整体失稳分为弯矩作用平面内和弯矩作用平面外
两种情况。双向压弯构件则同时产生双向弯曲变形
并伴随有扭转变形，属弯扭失稳。
6.3实腹式压弯构件的整体稳定
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
确定压弯构件在弯矩作用平面内极限承载力的方法有很多，目前各国设计规范多采用
相关公式计算法。我国《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）规定，借用在均匀弯矩
作用下，以边缘纤维屈服为承载准则的相关公式，再考虑初始缺陷及非均匀弯矩的影响，
y o u r
t i t l e
（5）熟悉实腹式压弯构件的截面设计。
（6）了解格构式压弯构件的设计。
（7）熟悉框架柱的柱头和柱脚构造及计算方法。
6 拉弯、压弯构件概述
同时受到轴心压力（或轴心拉力）和弯矩作用的构件称为压弯（或拉弯）构件，也
称为偏心受压（或偏心受拉）构件，如图6-1所示。弯矩可能由轴向力偏心作用、横向
6.3.1实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算
式中，βmx为等效弯矩系数，βmx=1+0.25N/NEx。
考虑初始缺陷的影响，同时考虑二阶效应，由初弯矩产生的最大弯矩为
根据边缘屈曲准则（NA+Mma
（6-10）
，构件弯矩作用平面内截面最大应力应满足：
（6-11）
式中，A、W1x为压弯构件截面面积和最大受压纤维的毛截面模量。