钢结构设计中平面内和平面外的概念

    钢结构设计中，计算压弯构件的稳定性时，通常会遇到平面内、平面外的概念。只有弄清楚这两个概念，才会理解杆件的计算长度，及如何在平面内和平面外设置支撑，避免结构失稳。

     对于压弯构件稳定问题，所谓的平面是指弯矩作用所在的平面。习惯上我们将屏幕看作构件所在的平面，也就是弯矩所在的YOZ平面，叫作弯矩作用的平面内；垂直弯矩所在平面的XOY平面，叫作弯矩作用的平面外。发生在屏幕内（YOZ平面）的弯曲变形，就是平面内失稳。发生在垂直屏幕（XOY平面）的弯曲变形，就是平面外失稳。

    如图中，梁截面位于XOY面，Z轴沿长度方向。在Mx作用下，弯矩作用平面为YOZ平面，即图中兰色平面；此时如果变形是沿X轴方向的左右变形，则为平面外的变形；上下变形为平面内的变形。在My作用下，弯矩作用平面为水平平面XOZ面，此时如果变形是沿Y轴方向的上下变形，则为平面外变形；左右变形为平面内变形。

    还有一点需要注意的是，弯矩的方向和弯矩的平面是两个不同的概念。用与平面垂直的向量来表示平面，如Mx，根据右手法则，其方向是向左，而其作用面为竖直的YOZ平面。

    用一个更为形象的例子，假设你是一根梁，你躺下、起来，是平面内，而翻身打滚就是平面外。