結構專業，尤其鋼結構的規範中經常提到彎矩作用平面內，彎矩作用平面外的表述，很多人其實並不清楚其真正的概念。 有人認為所謂彎矩作用平面是指構件的中性軸在外力作用下變形成曲線，該曲線所在平面即為彎矩作用平面。 還有人說，取構件的橫截面，與該截面垂直，沿著荷載方向的平面為彎矩作用平面內；與該平面垂直，且垂直於橫截面的那個面就是彎矩作用平面外。 上面兩種說法是一致的，第二種更是明確了何為彎矩作用平面外，似乎已經弄清楚了這個問題，但是我要說上面的觀點都是不準確的，而第二種關於彎矩作用平面外的定義是錯的。如果你懷著這樣的理解去看規範，去看鋼結構關於彎矩主平面的強度計算以及強弱軸穩定計算的規定時，你會困惑的。 那麼呢？所謂彎矩作用平面，是指彎矩作用方向所在的平面。什麼是彎矩作用方向？彎矩是由平面力偶產生的，或者說彎矩可以看做是平面的力偶作用，是個力矩，根據物理學的知識，力矩的方向是用右手螺旋法則來確定的，顯然，彎矩的方向是垂直於力偶平面的。因此上面那兩種說法，說的實質是荷載作用平面，或者力偶作用平面，而非彎矩作用平面。拿一個雙軸對稱的構件截面舉例，強軸x,弱軸y,那麼由x,y兩軸所在的平面都是彎矩作用平面。我們會發現，規範常用這樣的表述：“彎矩作用在對稱軸平面內（繞x軸),....)”，這裡所說的對稱軸平面就是我上面說的x,y軸平面，而括號中強調的繞x軸，是說形成該彎矩的那對力偶。說到這裡我們會發現，原來彎矩作用平面是和構件截面平行的。那麼外呢，顯然垂直於xy平面的那個方向就是彎矩作用平面外，那麼存在於彎矩作用平面外的的作用是什麼作用呢？同樣用右手螺旋法則，我們發現，原來這就是作用在構件上的扭矩作用，扭矩是使構件發生扭曲變形的力偶，它的方向是垂直於構件截面的。 說到這裡，你會明白規範為什麼要用彎矩作用平面的表述，而不用荷載作用的平面表述，關鍵是這樣的表述才能明確外。造成構件失穩的主要原因是在荷載的作用下產生彎扭做用，該作用是和構件的長細比，截面形狀等因素有關的，確定很複雜，目前規範給出的都是荷載試驗統計的穩定係數法。為了防止平面外失穩，我們通常要在平面外加支撐，因為主要是防止構件扭曲，所以這些支撐通常加在構件的受壓翼緣，如門式鋼架上所加的隅撐。而像系杆這樣的構造措施，雖說主要目的是滿足水平荷載的傳遞，但因為它能改變構件的支撐條件，也會間接的提高構件的穩定性，也是我們經常用到的增加構件穩定性的方法。筆下經緯，紙上乾坤。
結構專業，尤其鋼結構的規範中經常提到彎矩作用平面內，彎矩作用平面外的表述，很多人其實並不清楚其真正的概念。 有人認為所謂彎矩作用平面是指構件的中性軸在外力作用下變形成曲線，該曲線所在平面即為彎矩作用平面。 還有人說，取構件的橫截面，與該截面垂直，沿著荷載方向的平面為彎矩作用平面內；與該平面垂直，且垂直於橫截面的那個面就是彎矩作用平面外。 上面兩種說法是一致的，第二種更是明確了何為彎矩作用平面外，似乎已經弄清楚了這個問題，但是我要說上面的觀點都是不準確的，而第二種關於彎矩作用平面外的定義是錯的。如果你懷著這樣的理解去看規範，去看鋼結構關於彎矩主平面的強度計算以及強弱軸穩定計算的規定時，你會困惑的。 那麼呢？所謂彎矩作用平面，是指彎矩作用方向所在的平面。什麼是彎矩作用方向？彎矩是由平面力偶產生的，或者說彎矩可以看做是平面的力偶作用，是個力矩，根據物理學的知識，力矩的方向是用右手螺旋法則來確定的，顯然，彎矩的方向是垂直於力偶平面的。因此上面那兩種說法，說的實質是荷載作用平面，或者力偶作用平面，而非彎矩作用平面。拿一個雙軸對稱的構件截面舉例，強軸x,弱軸y,那麼由x,y兩軸所在的平面都是彎矩作用平面。我們會發現，規範常用這樣的表述：“彎矩作用在對稱軸平面內（繞x軸),....)”，這裡所說的對稱軸平面就是我上面說的x,y軸平面，而括號中強調的繞x軸，是說形成該彎矩的那對力偶。說到這裡我們會發現，原來彎矩作用平面是和構件截面平行的。那麼外呢，顯然垂直於xy平面的那個方向就是彎矩作用平面外，那麼存在於彎矩作用平面外的的作用是什麼作用呢？同樣用右手螺旋法則，我們發現，原來這就是作用在構件上的扭矩作用，扭矩是使構件發生扭曲變形的力偶，它的方向是垂直於構件截面的。 說到這裡，你會明白規範為什麼要用彎矩作用平面的表述，而不用荷載作用的平面表述，關鍵是這樣的表述才能明確外。造成構件失穩的主要原因是在荷載的作用下產生彎扭做用，該作用是和構件的長細比，截面形狀等因素有關的，確定很複雜，目前規範給出的都是荷載試驗統計的穩定係數法。為了防止平面外失穩，我們通常要在平面外加支撐，因為主要是防止構件扭曲，所以這些支撐通常加在構件的受壓翼緣，如門式鋼架上所加的隅撐。而像系杆這樣的構造措施，雖說主要目的是滿足水平荷載的傳遞，但因為它能改變構件的支撐條件，也會間接的提高構件的穩定性，也是我們經常用到的增加構件穩定性的方法。筆下經緯，紙上乾坤。