Расчет элементов стальных конструкций на выносливость

9.1. Стальные конструкции и их элементы (подкрановые балки, балки рабочих площадок, элементы конструкций бункерных и разгрузочных эстакад, конструкции под двигатели и др.), непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные или другого вида нагрузки с количеством циклов нагружений 10⁵ и более, которые могут привести к явлению усталости, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и проверять расчетом на выносливость.

Таблица 32*

Группы элементов	Значения Rv при временном сопротивлении стали разрыву Run, МПа (кгс/см2)
до 420 (4300)	св. 420 (4300) до 440 (4500)	св. 440 (4500) до 520 (5300)	св. 520 (5300) до 580 (5900)	св. 580 (5900) до 635 (6500)
	120 (1220)	128 (1300)	132 (1350)	136 (1390)	145 (1480)
	100 (1020)	106 (1080)	108 (1100)	110 (1120)	116 (1180)
	Для всех марок стали 90 (920)
	То же 75 (765)
	« 60 (610)
	« 45 (460)
	« 36 (370)
	« 27 (275)

Количество циклов нагружений следует принимать по технологическим требованиям эксплуатации.

Конструкции высоких сооружений типа антенн, дымовых труб, мачт, башен и подъемно-транспортных сооружений, проверяемые на резонанс от действия ветра, следует проверять расчетом на выносливость.

Расчет конструкций на выносливость следует производить на действие нагрузок, устанавливаемых согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.

9.2*. Расчет на выносливость следует производить по формуле

σ_max ≤ αR_vγ_v, (115)

где R_v - расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл. 32* в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций, приведенных в табл. 83*;

α - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n и вычисляемый:

при n < 3,9 · 10⁶ по формулам:

для групп элементов 1 и 2

; (116)

для групп элементов 3-8

; (117)

при п ≥ 3,9 · 10⁶ α = 0,77;

γ_v - коэффициент, определяемый по табл. 33 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений p = σ_min / σ_max; здесь σ_mах и σ_min - соответственно наибольшее и наименьшее по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по сечению нетто без учета коэффициента динамичности и коэффициентов φ, φ_е, φ_b. При разнозначных напряжениях коэффициент асимметрии напряжений следует принимать со знаком «минус».

При расчетах на выносливость по формуле (115) произведение αR_vγ_v не должно превышать R_u / γ_u.

Таблица 33

σmax	Коэффициент асимметрии напряжений ρ	Формулы для вычисления коэффициента γv
Растяжение	-1 ≤ ρ ≤ 0
0 < ρ ≤ 0,8
0,8 < ρ < 1
Сжатие	-1 ≤ ρ < 1

9.3. Стальные конструкции и их элементы, непосредственно воспринимающие нагрузки с количеством циклов нагружений менее 10⁵, следует проектировать с применением таких конструктивных решений, которые не вызывают значительной концентрации напряжений, и в необходимых случаях проверять расчетом на малоцикловую прочность.