4.7 Крутіння

4.7.1 Загальні положення

4.7.1.1 У випадках, коли статична рівновага конструкції залежить від опору крутіння елементів конструкції, то необхідно виконувати повний розрахунок на крутіння, що охоплює граничні стани І і II груп.

2. Якщо у статично невизначеній конструкції крутіння виникає тільки як результат сумісності, а стійкість конструкції не залежить від опору крутінню, то нема потреби враховувати крутіння при перевірці граничного стану за несучою здатністю і стійкістю. У таких випадках необхідно передбачати мінімальне армування, наведене у розділах 5.3 і 8.2, у вигляді хомутів і поздовжніх стрижнів для запобігання надмірному тріщиноутворенню.

3. Опір перерізу крутінню можна визначити на основі замкнутого тонкостінного перерізу, у якому рівновага забезпечується замкненим розподілом зсуву. Суцільні перерізи можна моделювати еквівалентними тонкостінним перерізам. Поперечні перерізи складної форми, наприклад, Т-подібні, можуть розділятись на декілька складових перерізів, кожен із яких може моделюватись еквівалентним тонкостінним, а загальний опір крутінню приймається як сума опорів окремих елементів.

4. Розподіл діючих крутних моментів у окремих складових перерізах повинен здійснюватись пропорційно їх крутним жорсткостям без тріщин. Для несуцільних перерізів еквівалентна товщина стінки не повинна перевищувати фактичної товщини.

5. Кожен окремий складовий переріз може розраховуватись окремо.

4.7.2 Методика розрахунку

4.7.2.1 Напруження зсуву у стінці перерізу, на який діє чистий крутний момент, може визначатись за виразом:

Рисунок 4.14 – Познаки і визначення, використані у 4.7.2.1

4.7.2.2 Впливи крутіння і зсуву на порожнисті і суцільні елементи можуть накладатись у разі припущення однакової величини нахилу хомутів . Граничні значення для , надані у 4.6.3.2, застосовуються для випадку спільної дії зсуву і крутіння.

Максимальна несуча здатність елемента при дії навантаження зсуву і крутіння визначається із 4.6.3.5.

4.7.2.3 Необхідна площа поперечного перерізу поздовжньої арматури при крутінні визначається за виразом:

У стиснутих поясах кількість поздовжньої арматури можна зменшити пропорційно діючому зусиллю стиску. У розтягнутих поясах кількість поздовжньої арматури для сприйняття крутіння повинна додаватись до іншої арматури. Поздовжня арматура, як правило, повинна розподілятись на довжині сторони , але для малих перерізів вона може зосереджуватись на кінцях цієї довжини.

4.7.2.4 Максимальний розрахунковий опір елемента на дію крутіння і зсуву обмежується несучою здатністю стиснутих бетонних умовних елементів. Для того, щоб не перевищити цей опір, повинна задовольнятись наступна умова:

4.7.2.5 Для суцільних перерізів, близьких до прямокутних, необхідно передбачати тільки мінімальне армування (8.2.1.1) при забезпеченні виконання наступної умови:

6. Для замкнутих тонкостінних і суцільних поперечних перерізів зазвичай, деформацією крутіння можна знехтувати.

7. Для відкритих тонкостінних елементів слід враховувати деформацію крутіння. Для дуже гнучких поперечних перерізів необхідно здійснювати розрахунок на основі балочно-решіткових моделей, а для інших випадків – на основі "фермової моделі. У всіх випадках розрахунок необхідно виконувати згідно з правилами розрахунку при дії згину і поздовжньої нормальної сили та при зсуві.