拉弯构件和压弯构件的设计步骤是怎样的?应注意哪些问题?

拉弯构件设计时，应同时满足承载能力极限状态和正常使用极限状态。对于承受静力荷载的拉弯构件，是以其最不利截面出现塑性铰为其承载力极限状态。故对于承载能力极限状态，拉弯构件只需满足规范给定的拉弯构件的强度计算式;

事实上，尽管《规范》对于拉弯构件的承载能力极限状态仪规定进行强度计算，但当构件截面所承受的轴心拉力很小而弯矩相对较大时，构件的受力性能与受弯构件相似，即在截面的一侧将出现较大的压应力而导致构件象梁一样发生侧向弯扭屈曲，这时建议按下式验算其承载力:

对于压弯构件，当构件截面承受的弯矩较小时，其截面形式可与轴心受压构件相同。当弯矩较大时，宜采用在弯矩作用平面内截面高度较大的双轴对称截面或单轴对称截面。

实腹式压弯构件设计时应首先选定截面的形式，然后根据构件所承受的轴心压力N和弯矩M以及构件的计算长度lox。和loy初步确定截面的尺寸，然后进行强度、整体稳定、局部稳定以及变形的验算。

实腹式压弯构件截面的初步确定可按以下步骤进行。

(8)由φy及构件截面类别，按轴压构件稳定系数表在出对应的长细比λy并由λ,和loy,计算回转半径iy和截面宽度b。

(9)根据截面高度h、宽度b和截面面积A初步确定截面。由于在上述步骤中的y，等效弯矩系数βmx和βtx，弯曲整体稳定系数φb，参数N等需作近似估计，因此初估截面尺不一定满足要求，也就是说实腹式压弯构件的截面尺小往往需要进行多次调整方可确定。

对于初估截面应进行如下截面验算:

(1)强度验算单向弯矩作用下的压弯构件其强度应满足下式要求，即:

当截面无削弱且在强度和稳定计算中N、Mx取值相同而等效弯矩系数为1.0时，可不进行强度验算。

(2)整体稳定验算实腹式压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定应满足下式要求，即:

对于弯矩作用在对称轴平面内且使较大翼缘受压的T形截面(包括双角钢T形截面)，还应满足下式要求，即:

(3)局部稳定验算对于组合截面实腹式压弯构件翼缘和腹板的宽(高)厚比应满足压弯构件的板件宽(高)厚比限值表的规定。

(4)变形验算实腹式压弯构件的长细比不应超过规范规定的容许长细比限值。

根据作用于构件的弯矩和压力以及使用要求，格构式压弯构件可设计成双轴对称或单轴对称截面。当柱中弯矩不大或正负弯矩的绝对值相差不大时，可用对称的截面形式;而正负弯矩的绝对值相差较大时，常采用不对称截面，并使较大柱肢位于受压较大的一侧。

当弯矩绕构件截面的虚轴作用时，该种格构式压弯构件应进行下列计算:

(1)弯矩作用平面内的整体稳定弯矩绕膣轴作用的格构式压弯构件，由

于构件截面中空，不能再考虑截面的塑性深人发展，故弯矩作用平面内的整体稳定计算宜采用边缘屈服准则，导出的相关计算公式，并考虑抗力分项系数后,即得《规范》给定的整体稳定性计算公式:

(2)分肢稳定弯矩绕虚轴作用的压弯构件，在弯矩作用平面外的整体稳定性一般是由分肢稳定来保证的。整个构件视为--平行弦桁架，构件的两个分肢看作桁架的弦杆，则两分肢的轴心力可按下列公式确定(图2-17):

分肢I:

分肢2:

缀条式压弯构件的分肢按轴心受压构件计算。分肢的计算长度，在缀材平面内取缀条体系的节间长度;在缀条平面外，取整个构件两侧向支撑点间的距离。

对于缀板式压弯构件的分肢，其截面内除轴心力N、N2外，还应考虑由剪力作用引起的局部弯矩，故应按实腹式压弯构件验算单肢分肢的稳定性。

(3)缀材的计算格构式压弯构件缀材的计算万法与格构式轴心受压构件相同，只不过计算时应取构件的实际剪力和按轴压构件截面剪力二者中的较大值。

当弯矩绕构件截面实轴(y轴)作用时，其受力性能与实腹式压弯构件完全相同。因此，弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件，弯矩作,用平面内和平面外的整体稳定计算均与实腹式构件相同，但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时，轴压构件稳定系数φx应由换算长细比λox确定，并取稳定系数φb=1.0。

缀材计算时，缀板或缀条所受剪力按轴压构件截面剪力确定。

如前所述，压弯构件的翼缘宽厚比必须满足局部稳定的要求，否则冀缘的屈曲必然导致构件整体失稳。但腹板屈曲时，构件不会立即失稳只会使其承载力有所降低，原因在于截面存在屈曲后强度。显然，对于工字形截面和箱形截面由于其高度较大，如仅为了保证腹板的局部稳定厢采用较厚的板件，显然不经济。内此，设计时可采用较薄的腹板，当腹板的高厚比不满足表2-7中的要求时，可考虑腹板中间部分由于失稳而退出工作，在计算构件的强度和稳定性时腹板截面面积仅考虑计算高度边缘范围内两侧各为的部分(计算构件的稳定系数时，仍用全截面面积);也可在腹板中部设置纵向加劲肋，此时腹板的受压较大翼缘与纵向加劲肋之间的高厚比应满足表2-7的要求。纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧外伸宽度不应小于10tw，厚度不应小于0.75t。

当腹板的时，应设置间距不大于3h,的横向加劲肋，以防止腹板在施工和运输过程中发生变形。另外，设置纵向加劲肋的同时也应设置横向加劲肋。横向加劲肋的构造要求与梁中横向加劲肋相同。

对于大型实腹式柱，在受有较大水平力处和运送单元的端部应设置横隔，横隔的间距不得大于柱截面长边尺寸的9倍和8m。