即分为偏心受拉和偏心受压构件。
1.偏心受拉构件
(1)定义:构件承受的拉力作用点与构件的轴心偏离,使构件既受拉又受弯时,即为
偏心受拉构件(亦称拉弯构件)。常见于屋架下弦有节间荷载时。
(2)构件的受力状态。
截面产生的应力是由两种应力叠加的,其边沿应力公式为:
= = = ( )
构件的承载能力应满足 max≤[ ]
σ
σ
式中 max——
σ
边沿最大拉应力;
min——
σ
边沿最小拉应力;
W——截面抵抗矩。
由上式可见,在受同样的外拉力时,偏心受拉构件,其应力耍比轴心受拉构件增大
许 多,因此在结构设计中应尽量避免出现这种构件。
2.偏心受压构件
(1)定义:构件承受的压力作用点与构件的轴心偏离,使构件既受压又受弯时即为偏
心受压构件(亦称压弯构件)。常见于屋架的上弦杆、框架结构柱、砖墙及砖垛等。
(2)构件的受力状态
截面产生的边沿应力公式为:
= == ( )
式中 max
σ
——
一
边沿最大压应力;
min——
σ
边沿最小压应力。
由上式可见,在受同样的压力 F 时,当作用点与截面轴心偏离时,截面内的压应力
增加甚多,而且当偏心距较大时截面内除压应力外将产生一部分拉应力。
在实践中尚有双向偏心构件。
(三)受弯构件
1.定义
当一水平构件在跨间承受荷载,使其产生弯曲,构件将产生弯矩和剪力,截面内将
产生弯曲应力和剪应力。这种构件即称为受弯构件。这是结构设计中最常见的构件。
2.受弯构件的受力状态
(1)简支梁在不同荷载作用下的弯矩 df 及剪力 y,见图 6-6。
(2)多跨连续梁在均布荷载作用下的弯矩和剪力,见图 6-7。
在跨度范围内弯矩和剪力都是变化的。
(3)粱截面内的应力分布
1)弯曲应力(图 6-8)
= (6-6)
σ
边沿最大应力:
③截面的抗剪主要靠腹板(即粱的截面中部)。
(4)受弯构件的变形
受弯构件在荷载作用下要产生弯曲,于是将产生弯曲变形,使梁产生挠度。
1)梁的挠度跨中最大。
2)挠度的大小与正弯矩成正比。
3)跨度相同、荷载相同时,简支梁的挠度比连续梁、二端固定或一端固定、一端简支的
梁要大。
4)挠度的大小与梁的 EI 成反比。