1)拉弯构件的计算
拉弯构件的计算一般只需要考虑强度和刚度两个方面。但对以承受弯矩为主的拉弯件，当截面一侧最外纤维发生较大的压应力时，则也应考虑和计算构件的整体稳定以及压板件的局部稳定性。这里只讲一般受力情况下拉弯构件的计算。
1)强度
拉弯构件的截面上，除有轴心拉力产生的拉应力外，还有弯矩产生的弯曲应力，构件截面的应力应为两者之和(图11-98)。截面设计时，应按截面上最大正应力计算强度：
拉弯构件的刚度计算与轴心受拉构件相同。其容许长细比也相同。
(2)压弯构件的计算
实腹式压弯构件的计算包括强度、整体稳定，局部稳定和刚度四个方面的内容。
1)强度
压弯构件的强度计算公式同拉弯构件一样采用公式(11-176)计算，但式中N为轴心压力的设计值。
2)整体稳定
压弯构件的承载力通常是由稳定性来决定的。现以弯矩在一个主平面内作用的压弯构件为例，说明其丧失整体稳定现象(图1l-99)。在N和Mx共同作用下，—开始构件就在弯矩作用平面内发生变形，呈弯曲状态，当N和Mx同时增加到一定值时则达到极限，超过此极限，构件的内外力平衡被破坏，表现出构件不再能够抵抗外力作用而被压溃，这种现象称为构件在弯矩作用平面内丧失整体稳定(图11－99a)。
(a) 弯矩作用平面内(弯曲)屈曲 (b) 弯矩作用平面外(弯扭)屈曲
图11-99 压弯构件两种整体屈曲(两端铰接)
对侧向刚度较小的压弯构件，当N和Mx增加到一定值时，构件在弯矩作用平面外不能保持平直，突然发生平面外的弯曲变形，并伴随截面绕纵轴的扭转，从而丧失承载力，这种现象称为构件在弯矩作用平面外丧失稳定(图11-99b)。
压弯构件需要进行弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的稳定计算，计算较复杂。有关整体稳定计算，参照《规范》有关规定。
3)局部稳定
实腹式压弯构件，当板件过薄时，腹板或受压翼缘在尚未达到强度极限值或构件丧失整体稳定之前，就可能发生波曲及屈曲(即局部失稳)。压弯构件的局部稳定采用限制板件宽(高)厚比的办法来保证。
4)刚度
压弯构件的刚度计算与轴心受压构件相同，容许长细比也相同。 四、钢结构的连接
(一)钢结构的连接方法
钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接和螺栓连接(图11-100)。
1．焊接连接
焊接是钢结构中应用最厂—泛的一种连接方法。它的优点是构造简单，用钢量省，加工简便，连接的密封性好，刚度大，易于采用自动化操作。缺点是焊件会产生焊接残余应力和焊接残余变形；焊接结构对裂纹敏感，局部裂纹会迅速扩展到整个截面；焊缝附近材质变脆。
焊接连接的方法有很多，其中手工电弧焊、自动或半自动埋弧电弧焊和二氧化碳气体保护焊最为常见。
手工电弧焊由焊条，夹焊条的焊把，电焊机，焊件和导线组成。常用的焊条为E43XX、E50X X和E55X X型。字母E表示焊条，后面的两位数表示熔敷金属(焊缝金属)抗拉强度的最小值，如43表示熔敷金属抗拉强度为fu=43kg/mm2；第三位数字表示适用的焊接位置(平焊，横焊、立焊和仰焊)；第三位和第四位数字组合时表示药皮类型和适用的焊接电源种类。按焊条选用应和焊件钢材的强度相适应的原则，Q235钢应选择E43XX型焊条(E4300－E4316)；16Mn钢应选择E50X X型钢焊(E5000—E5018)；15MnV钢应选择E55X X型焊条(E5500—E5518)。手工电弧焊设备简单，操作灵活，适用性强，是钢结构中最常用的焊接方法。后两种焊接方法的生产效率高，焊接质量好，在金属结构制造厂中常用。
2．铆钉连接
铆钉连接是将一端带有预制钉头的铆钉，插入被连接构件的钉孔中，利用铆钉将另一端压成封闭钉头而成：铆钉连接因费钢费工，劳动条件差，成本高，现已很少用。但因铆钉连接的塑性和韧性好，传力可靠，质量易于检查，所以在某些重型和经受动力荷载作用的结构，有时仍采用铆钉连接：
3．螺栓连接
螺栓连接可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
(1)普通螺栓连接，主要用在安装连接和可拆装的结构中，普通螺栓有两种类型：一种是粗制螺栓(称为C级)，它的制作精度较差，孔径比栓杆直径大1.0～1.5mm，便于制作和安装。粗制螺栓连接，适用于承受拉力，而受剪性能较差。因此，它常用于承受拉力的安装螺栓连接(同时有较大剪力时常另加承托承受)，次要结构和可拆卸结构的抗剪连接，以及安装时的临时固定。另一种是精制螺栓(A级或B级)，它的制作精度较高，孔径比栓杆直径只大0.3-0.5mm，连接的受力性能较粗制螺栓连接好，但其制作和安装都较费工，价格昂贵，故钢结构中较少采用。
(2)高强度螺栓(包括螺帽和垫圈均采用高强度材料制作)连接，安装时，用特制的扳手拧紧螺母给栓杆施加很大的预拉力，从而在被连接板件的接触面上产生很大的压力(如图11-101)。
当受剪力时，按设计和受力要求的不同，可分为摩擦型和承压型两种。
摩擦型高强度螺栓连接：这种连接仅仅靠板件接触面间的摩擦力传递剪力，即保证连接在整个使用期间剪力不超过最大摩擦力。这种连接，板件间不会产生相对滑移，其工作性能可靠，耐疲劳，在我国已取代铆钉连接并得到愈来愈广泛的应用。
承压型高强度螺栓连接：这种连接是依靠板件间的摩擦力与栓杆承压和抗剪共同承受剪力。连接的承载力较摩擦型的高，可节约螺栓。但这种连接受剪时的变形比摩擦型大，所以只适用于承受静荷载和对结构变形不敏感的连接中。
高强度螺栓的强度等级分8.8级和10.9级两种。小数点前“8”和“10”表示螺栓经热处理后的最低抗拉强度；“.8”和“.9”表示螺栓经热处理后的屈服点与抗拉强度之比。如8.8级表示螺栓经热处理后的最低抗拉强度≥800N／mm2，屈服点与抗拉强度之比为0.8。按摩擦型设计时，孔径比栓杆直径大1.5-2.0mm；按承压型设计时，孔径比栓杆直径大1.0-1.5mm。 三、拉弯构件和压弯构件
1 ．类型
压弯构件常采用单轴对称或双轴对称的截面。当弯矩只作用在构件的最大刚度平面内时称为单向压弯构件，在两个主平面内都有弯矩作用的构件称为双向压弯构件。工程结构中大多数压弯构件可按单向压弯构件考虑。
图 6-39 示常见的四种单向压弯构件。（ a ）图所示为偏心受压构件； （ b ）图所示为同时作用有轴心压力和端弯矩的构件，端弯矩来自相邻构件给予的转动约束，若端弯矩和轴心压力为按比例增加，则它也可看作是偏心受压构件，此时偏心距e=M/N，是一个常量； （c）图所示为同时承受横向荷载和轴心压力的构件。上述（ a ）、（ b ）和（e）图所示三种构件的端部都有支承，因而两端无垂直于杆轴的相对位移，杆端的剪力仅由弯矩所引起。无侧移框架的柱子属于这一类。（ d ）图所示的构件两端有垂直与杆轴的相对位移，杆端剪力由弯矩和轴心压力两者共同产生，有侧移框架的柱子就属于这一类。
图 6 -4 。所示为单向压弯构件截面的常用形式（ a 图示焊接和热轧 H 型钢），当其所受弯矩有正、负两种可能且其大小又较接近时，宜采用双轴对称截面，否则宜用单轴对称截面，两者均应使弯矩作用于截面的最大刚度平面内。在实腹式构件中，弯矩作用平面内宜有较大的截面高度，使有较大的刚度而能抵抗更大的弯矩。在格构式构件中，应使截面的实轴与弯矩作用平面一致，调整其两分肢的间距可使具有抵抗更大的弯矩的能力。
对单向压弯构件，根据其到达承载能力极限状态时的破坏形式，应计算其强度、弯矩作用平面内的稳定、弯矩作用平面外的稳定和组成板件的局部稳定。当为格构式构件时还应计算分肢的稳定。为了保证其正常使用，则应验算构件的长细比。对两端支承的压弯构件，当跨中有横向荷载时，还应验算其挠度。对拉弯构件，一般只需计算其强度和长细比，不需计算其稳定。但在拉弯构件所受弯矩较大而拉力较小时，由于作用已接近受弯构件，就需要验算其整体稳定；在拉力和弯矩作用下出现翼缘板受压时，也需验算翼缘板的局部稳定。这些当由设计人员根据具体情况加以判定。 3 ．计算方法
以下简要介绍实际工程应用中最为常见的焊接工字形和 H 型钢截面单向压弯构件的计算方法，其他压弯构件的计算见规范相关规定。
设弯矩作用在腹板平面内绕 x-x轴如图 6-40 （ a ）所示。
（ 1 ）强度
式中N和 Mx ― 所计算构件段范围内的轴心压力设计值和最大弯矩设计值；
An和 Wnx ― 净截面面积和对 x 轴的净截面模量；
截面塑性发展系数γx 的取值与前述受弯构件中规定的相同。
（ 2 ）弯矩作用平面内的稳定
式中φx― 弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数；为考虑抗力分项系数γR=1.1 后的欧拉临界力；
W1x、 ― 弯矩作用平面内对受压较大翼缘的弹性毛截面模量；
βmx― 等效弯矩系数，应按下列规定采用：
1 ）悬臂构件和分析内力未考虑二阶效应的无支撑框架和弱支撑框架柱，取βmx =1.01
2 ）两端支承的构件（包括不属于第 1 种情况所指的框架柱，下均同）当构件上无横向荷载时，取：
式中的端弯矩|M1|≥|M2|，M1和M2使构件产生同向曲率时取同号，使构件产生反向曲率时取异号，如图 6-41 所示
3 ）两端支承的构件在端弯矩和横向荷载同时作用时：
使构件产生同向曲率βmx =1.0
使构件产生反向曲率βmx =0.85
4 ）两端支承的构件无端弯矩而只有横向荷载作用时βmax=1.0
（ 3 ）弯矩作用平面外的稳定。
式中φy ― 弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数，要注意当为单轴对称截面时，φy值应按计及扭转效应的换算长细比λyz代替λy查取；
φb― 均匀弯曲时的受弯构件整体稳定系数：对工字形截面和 T 形截面可采用求φb的近似公式，见规范附录 B 第 B . 5 节的规定；对闭口截面φb=1.0
η― 截面影响系数，闭口截面，η=0.7，其他截面，η=1.0。
等效弯矩系数尽二的取值，对在弯矩作用平面外有侧向支承的构件，应根据两相邻侧向支承点间构件段内的荷载和内力情况确定，具体规定与队的取法相同，此处不赘述。
（ 4 ）局部稳定通过限制截面各板件的宽（高）厚比来保证构件不会发生局部失稳，即对焊接工字形和 H 型钢截面单向压弯构件应满足下列要求： 1 ）受压翼缘板自由外伸宽度 b ；与其厚度 t 之比应符合
当强度和稳定计算中取截面塑性发展系数γx=1.0时，式（ 6-42 ）中的限值 13 可改为 15. 2 ）腹板的计算高度 h0与其厚度 tw 之比应符合
σmax― 腹板计算高度边缘的最大压应力；
σmin― 腹板计算高度另一边缘相应的应力，压应力取正值，拉应力取负值；
λ― 构件在弯矩作用平面内的长细比，即人：；当λ＜ 30 时，取λ=30 ；当λ＞ 100 时，取λ=100 。
当 H 形和工字形截面压弯构件的腹板高厚比不能满足上述要求时，可采取下述方法之一来加强： （ a ）加大采用的腹板厚度；但此法在腹板计算高度 h 。较大的构件中，常可能导致多费钢材。（ b ）在腹板两侧成对设置纵向加劲肋，纵向加劲肋每侧的外伸宽度不应小于 10tw ，厚度不应小于 0 . 75 tw；这时只需限制纵向加劲肋与受压较大翼缘间腹板高厚比满足上述式（ 6 一 44 ）或式（ 6 一 45 ）的要求即可，但设置纵向加劲肋将导致制造工作量的增加。（。）在计算构件的强度和稳定性时，利用腹板屈曲后强度的概念，对腹板仅考虑其计算高度两侧边缘各为的宽度范围为有效截面，把中间部分的腹板略去不计（在计算构件的稳定系数时，由于稳定临界应力取决于构件的刚度，故仍采用腹板的全部截面） ; 在构件腹板高度 hw 较大时，采用此法常可获得经济。
（ 5 ）刚度
与轴心受压构件相同，应验算构件的长细比。对两端支承的压弯构件，当跨中有横向荷载作用时，还应验算其挠度。
