Поскольку при расчете по прочности НС работа растянутой части бетонного сечения  не учитывается, то тавровое и двутавровое сечение с полкой в сжатой зоне являются более экономичными; в общем случае тавровые и двутавровые сечения имеют площадь растянутого бетона  меньше чем сечения прямоугольной формы.

b₁=b₂=b₃=b

A_s1=A_s2=A_s3=A;

X₁=X₂=X₃=X

Растянутый бетон: S₁=A_b1-Хb<S₂=A_b2-Xb<S₃=A_bs-Xb

Расчет зависит от положения нейтральной оси (н.о):

1) н.о в пределах полки, то есть Х≤h_f; в этом случае расчет не отличается от случая прямоугольного сечения, в расчетные формулы следует вместо -     

2) н.о проходит в ребре, т.е Х> , тогда расчет проводится для таврового сечения. Для этого в расчетные формулы для прямоугольных сечений  шириной  вводится площадь сжатых свесов суммарной шириной.

 (4.23)

Любые сечения имеющие полку  в сжатой зоне приводятся к модели таврового сечения.

 1)

 2)

 3)

 4)   b = b ₄                         

Расчетная схема назначается по аналогии с прямоугольными сечениями.

   С целью учета потери устойчивости сжатой полки, вводимое  расчетное значение может быть меньше фактического размера ширины полки. В общем случае ширина свесов ,а следовательно и расчетная ширина полки  не должна превышать , где L-пролет балки или плиты, то есть и  значений приведенных в п. 3.20 СП 52-102-2003 и п.3.26 СП 52-101-2003

Случай:

а) наличие поперечных ребер, либо при >0,1

;

б) отсутствие поперечных ребер, либо l₂>l₁ и

<0,1 =6   =12 +

Проверка прочности сечений тавровой формы.

Элементы с ПН:

Определяют положение н.о  из неравенства:

γ_s3R_sp +R_s ≤R_b +R_sc  +  (4.24)

 где γ_s3 определяют из уравнения (2.23) при , т.е вся полка сжата.  из формул (3.16) , (3.17)

а) Если условие (4.24) выполнено, значит , то есть н.о. в пределах полки. Тогда расчет проводится как для прямоугольного сечения , в котором  с учетом ограничений приведенных выше, т.е проверяют прочность по алгоритму (4.5) – (4.11)

б) Условие (4.24) не выполняется, что значит н.о  в ребре. Расчет ведется для таврового сечения при принятом равным фактическому, но не более ограничений выше.

Определяют X₁ по формуле (4.5) числитель которой уменьшен на R_bA(сопротивление свесов ).

При ,(  определяется по формулам (3.16, 3.17)),  несущая способность M_ult определяется по формуле (4.6) добавляя к правой части момент, воспринимаемый сжатыми свесами ( . При этом X определяется по формуле (4.7) числитель которой уменьшен на усилие в сжатой сверху полке,γ_s3,  и  определяются  по формуле (4.8) При этом:

(4.25)

Если <0,то  определяется по при =0.

При ,М_ult определяют по формуле (4.9), при этом  правая часть также должна быть увеличена на момент воспринимаемый сжатыми свесами .

Элементы без ПН.

Расчет ведется по (4.24) и (4.5)-(4.11) принимая = =0 и γ_s3=0, причем формулы для определения  (4.5) и Х (4.7) при = =0 и γ_s3=1 становятся тождественны.

определяется по формуле  (3.16),(3.18) или (3.20).

Определение количества продольной арматуры

Элементы с ПН.

Схема расчета зависит от положения н.о, которое определяется из  условия:

(4.26)

На первом этапе компоновки сечения в формуле (4.26) принимают =  =0, если иное не оговорено конструктивными требованиями, то есть  и .

а) Если условие (4.26) выполняется, то н.о в полке X≤ , то расчет ведется как для прямоугольного сечения  по формулам (4.14) - (4.21) подставляя в них  вместо  .   принимается с учетом ограничений п.4.1.2. Если в процессе расчета устанавливается необходимость принятия  либо , то есть необходимости уточнять положение н.о по формуле (4.26) нет, т.к. условие (4.26) выполненное при =  =0, тем более выполняется если принять эти компоненты

б) Если условие (4.26) не выполняется, то н.о в ребре и X> , расчет ведется для таврового сечения с расчетным значением  не более ограничений п. 4.1.2. Определяется  :

по ф-ле (4.14) – если не задано  и , по конструктивным соображениям ( =  =0).

по ф-ле (4.18) –если задано  и/или

в обоих формулах числитель должен быть уменьшен на величину момента воспринимаемого сжатыми свесами

Если  по (4.14) , то прочность сжатой зоны обеспечена и не требуется. определяется по формуле (4.15) числитель которой должен быть увеличен на величину усилия  воспринимаемого сжатыми  свесами.

Если была задана конструктивная арматура в нижней зоне, то  вычисляется по формуле (4.16) числитель которой так же должен быть увеличен на N_св. Если было принято какое то значение и/или  и  по формуле (4,18) и , то принятого значения достаточно для обеспечения прочности сжатой зоны и  вычисляется по формуле (4.19) числитель которой также увеличивают на N_св.

Если  определенный по модифицированным формулам (4.14) или (4.18) ( ) оказывается меньше , т.е прочность сжатой зоны не обеспечена, требуется установка или увеличение  .  определяется по формуле (4.20) числитель которой должен быть уменьшен на . Также могут быть увеличены размеры сечения, либо повышен класс бетона В.  Если какой -либо из этих параметров был изменен, следует уточнить положение н.о  по формуле (4.26), т.к это условие не выполненное при прежних размерах ,классе бетона и =0 может выполнится при новых значениях этих параметров, тогда расчёт следует вести для схемы «а». Если условие (4.26) не выполняется, т. е. н. о по-прежнему в ребре, то вычисляют  по модифицированной формуле(4.18) и при , вычисляется по формуле (4.19) ( ) .

Элементы без ПН.

Расчет ведется по той же схеме, но рабочей арматурой выступает вместо   : т.е во всех формулах принимают  = 0, , а  заменяют на .