由於構件在軸向壓力作用下,自身發生撓曲引起的附加效應,可稱之為構件撓曲二階效應,通常指軸向壓力在產生了撓曲變形的構件中引起的附加彎矩,附加彎矩與構件的撓曲形態有關,一般中間大,兩端部小。
由於結構的水平變形而引起的重力附加效應,可稱之為重力二階效應,結構在水平力(風荷載或水平地震力)作用下發生水平變形後,重力荷載因該水平變形而引起附加效應,結構發生的水平側移絕對值越大,P-Δ效應越顯著,若結構的水平變形過大,可能因重力二階效應而導致結構失穩。
柱子若同時受軸壓與彎矩作用時,會產生二次彎矩,稱為「P-△效應」,此種效應在細長柱頗為顯著,但短柱則不明顯而可不予考慮。
由於RC構件在較高軸力作用下,其韌性行為較差,而且當兩端同時產生塑鉸後,在垂直載重作用下,易因「P-△效應」而逐漸喪失穩定性。因此設計上需要提供柱的彎矩強度,以降低柱產生降伏的可能性。
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鋼骨鋼筋混凝土構造之設計應以合理之方法考慮 P−∆ 效應之 影響,設計時應注意 P−∆ 效應對構材產生額外彎矩及對整體構架側 向穩定性之影響。
解說:構架同時承受垂直及水平力時,水平力所造成之水平位移對垂直力而 言乃為一偏心距,而此偏心距加上垂直力的作用會對構架產生二次彎 矩 (Secondary Moment),一般稱此作用為 P−∆ 效應。此效應會導致 每一層樓之梁、柱構材承受額外之彎矩及額外之樓層水平位移。
無側撐系統構架之水平勁度通常比含側撐系統構架低,水平位移較大,因而其 P−∆ 效應也就比較顯著。惟不論構架是否含側撐系統, 構架之設計皆須將 P−∆ 效應納入考慮範圍。無側撐系統剛架,其側 向位移加上垂直力的作用產生 P-∆ 效應,使剛架中的構材承受額外之 彎矩,其中柱的部分在第八章互制公式中已加以考慮。
在考慮 P−∆ 效應時,設計者可進行二階分析 (Second Order Analysis);或以一階分析 (First Order Analysis) 之結果並在設計梁柱 構材時採用第八章之公式來考慮彎矩放大效應之影響。
P-Δ效應 、P-Δ effect
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