Элементы, работающие на кручение с изгибом (расчет пространственных сечений) элементы прямоугольного сечения

3.82 (3.37). При расчете элементов на кручение с изгибом должно соблюдаться условие

(168)

где b, h  соответственно меньший и больший размеры граней элемента.

При этом значение R_b для бетона класса выше В30 принимается как для бетона класса В30.

3.83. Пространственные сечения рассчитываются на совместное действие крутящих и изгибающих моментов, располагая сжатую зону у грани элемента, перпендикулярной плоскости действия изгибающего момента (1-я схема, черт. 52).

Кроме того, пространственные сечения рассчитываются на совместное действие крутящих моментов и поперечных сил, расоплагая сжатую зону у грани элемента, параллельно плоскости действия изгибающего момента (2-я схема, черт. 53).

Черт. 52. Схема усилий в пространственном сечении

1-й схемы

Черт. 53. Схема усилий в пространственном сечении

2-й схемы

3.84. Расчет пространственного сечения по 1-й схеме производится из условия

(169)

при этом значение R_sA_s1 принимается не более а значение q_sw1  не более

В условии (169):

с₁  длина проекции на продольную ось элемента линии, ограничивающей сжатую зону пространственного сечения; невыгоднейшее значение с₁ в общем случае определяется последовательными приближениями и принимается не более 2h + b и не более при этом пространственное сечение не должно выходить за пределы элемента и его участка с однозначными и ненулевыми значениями Т;

A_s1  площадь сечения всех продольных стержней, расположенных у растянутой от изгиба грани шириной b;

q_sw1  усилие в поперечных стержнях, расположенных у растянутой от изгиба грани шириной b на единицу длины элемента, равное:

(170)

где A_sw1  площадь сечения одного поперечного стержня;

s₁  расстояние между поперечными стержнями;

(171)

Моменты крутящий Т и изгибающий М принимаются в поперечном сечении, проходящем через середину пространственного сечения (черт. 54, а).

Высота сжатой зоны х₁ определяется по формуле

(172)

где  площадь сечения всех сжатых стержней, расположенных у грани шириной b.

Если х₁ < 2а, в условии (169) принимается х₁ = 2а. Если х₁ > _Rh₀ (где _R  см. п. 3.14),должна быть проверена прочность нормального сечения согласно п. 3.15.

Условие (169) также должно выполняться, если в качестве значений A_s1 и A_sw1 принимать площади сечения продольной и поперечной арматуры, расположенной в сжатой от изгиба зоне; в этом случае значение М подставляется со знаком „минус”.

Примечание. Ограничение, вводимое на значение R_sA_s1 при использовании условия (169), допускается учитывать и при использовании формулы (172), что может привести к некоторому увеличению расчетной несущей способности.

Черт. 54. Определение изгибающего и крутящего моментов поперечной силы, действующих в пространственном сечении

а  1-й схемы; б  2-й схемы

3.85. Прочность по продольной арматуре, расположенной у растянутой от изгиба грани (1-я схема), рекомендуется проверять:

а) для неразрезных балок и консолей, располагая пространственное сечение у опоры, а также для любых элементов, нагруженных сосредоточенными силами и крутящими моментами, располагая пространственные сечения у мест приложения этих сил и моментов со стороны участка с большими крутящими моментами (черт. 55),  из условия

(173)

где M_max  наибольший изгибающий момент в начале пространственного сечения;

T, Q  соответственно крутящий момент и поперечная сила в сечении с наибольшим изгибающим моментом.

При этом q_sw1 b(h₀ – 0,5x₁) принимается не более