Для узкого прямоугольного сечения

(10.2)

где h – размер длинной стороны прямоугольника, а d – короткой (толщина).

Если сечение состоит из нескольких прямоугольников и прокатных профилей, применяют формулу

(10.3)

где h ₁, d_i – размеры отдельных прямоугольников профиля, h_n – коэффициент формы профиля (для двутавра h = 2, швеллера - h = 1,12, уголка и листа - h = 1).

Например, для швеллера

(10.4)

где h_c, d_c – размеры стенки; h_n, d_n – полки.

Если сечение имеет криволинейную форму, то

, (10.5)

где s – длина контура по средней линии профиля.

10.2.2 Напряжения и внутренние силовые факторы

при стесненном кручении

 

Секториальные нормальные и касательные напряжения обозначают соответственно s_w, t_w (w – секториальная координата точки профиля, в которой определены данные напряжения).

Кроме этих напряжений в сечении действуют касательные напряжения свободного кручения t_к, определяемые по формулам п. 10.2.1.

По толщине профиля напряжения t_к, и t_w распределены по различным законам.

Напряжениям t_к соответствует треугольная эпюра распределения. В точках средней линии контура t_к = 0, а в крайних точках по толщине профиля t_к = t _mах, где t _mах определяется по (10.1).

Секториальные касательные напряжения t_w по толщине профиля распределяются равномерно.

Трем видам напряжений, возникающим при стесненном кручении стержня открытого профиля, соответствуют три внутренних силовых фактора.

Нормальные напряжения s_w приводятся к бимоменту В:

(10.6)

где F – площадь сечения; w – секториальная координата точки.

Касательные напряжения t_w приводятся к изгибно-крутящему моменту М_w:

(10.7)

где z – координата поперечного сечения стержня.

Касательные напряжения t_к приводятся к крутящему моменту свободного кручения М_к, а наибольшие их значения определя-
ются по (10.1).