Сдвиг. Кручение. (Лекция 10)

поперечной силы VEd: а – поперечное сечение; б – эпюра касательных напряжений

Сдвиг

(чистое кручение) или от поперечной нагрузки, приложенной с эксцентриситетом относительно центра сдвига поперечного сечения (кручение плюс изгиб). В строительных конструкциях наиболее часто встречается последний случай, а чистое кручение достаточно редко. Поэтому в ТКП EN 1993-1-1-2009* представлено много информации о кручении, действующем совместно с другими факторами (изгибом, сдвигом и осевым усилием).
Расчетный внутренний крутящий момент TEd состоит из двух компонент: крутящего момента Сен-Венана Tt,Ed и крутящего момента при стесненном кручении Tw,Ed.

Кручение

по длине элемента постоянно. В этом случае продольные деформации искажения сечений (сопутствующие кручению) также постоянны, и приложенный крутящий момент воспринимается единственным распределением касательных напряжений в поперечном сечении.
Стесненное кручение возникает в случае, когда изменение угла закручивания по длине элемента не постоянно; тогда говорят, что элемент находится в состоянии неравномерного кручения. Такое неравномерное кручение может возникать в результате неравномерного воздействия нагрузки (т.е. изменения крутящего момента по длине элемента) или из-за отсутствия продольных связей, противодействующих деформациям искажения. При неравномерном кручении имеют место нормальные продольные напряжения и дополнительные касательные напряжения.

быть выполнен в пластической стадии согласно п. 6.2.7(6) или в упругой стадии с применением критерия текучести (п. 6.2.1(5)).

поперечного сечения (таких как цилиндрические и прямоугольные трубы), обладающие очень большой жесткостью на кручение, преобладает крутящий момент Сен-Венана, и стесненное кручение можно не рассматривать. И наоборот, в случае незамкнутых сечений, таких как балочные и широкополочные двутавры, имеющих низкую жесткость на кручение, можно проигнорировать крутящий момент Сен-Венана.

6.2.7(9) определено расчетное (редуцированное) пластическое сопротивление поперечного сечения сдвигу Vpl,T,Rd , и его значение должно быть больше, чем расчетное перерезывающее усилие VEd.
Значение Vpl,T,Rd можно получить с помощью следующих формул: