Расчет на выносливость элементов стальных конструкций и их соединений
4.57 Расчет на выносливость элементов стальных конструкций и их соединений (кроме канатов) следует выполнять по формулам:
, (4.63)
, (4.64)
где smax,ef – абсолютное наибольшее нормальное напряжение (растягивающее – положительное);
tmax,ef – абсолютное наибольшее скалывающее напряжение при расчете угловых швов на срез (его направление принимается за положительное);
gw – коэффициент;
m – коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 4.15.
Напряжения smax,ef и tmax,ef следует определять соответственно по формулам таблицы 4.32 и формулам (4.85) – (4.96) от нагрузок, указанных в пп. 2.1 – 2.3.
Коэффициент gw следует определять по формуле
, (4.65)
де z – коэффициент, равный 1,0 для железнодорожных и пешеходных и 0,7 – для автодорожных и городских мостов;
q – коэффициент, зависящий от длины загружения l линии влияния при определении smax;
a, d – коэффициенты, учитывающие марку стали и нестационарность режима нагруженности;
b – эффективный коэффициент концентрации напряжений, принимаемый по таблице Ц.1 приложения Ц;
r – коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.
Коэффициент r следует определять по формулам:
, (4.66)
, (4.67)
где smax, smin, tmax, tmin – наименьшие и наибольшие по абсолютной величине значения напряжений со своими знаками, определяемые в том же сечении, по тем же формулам, что и smax,ef и tmax,ef ; при этом следует принимать æ3 = 1,0.
Таблица 4.32
Напряженное состояние | Формулы для определения σmax, ef |
Растяжение или сжатие | |
Изгиб в одной из главных плоскостей | |
Растяжение или сжатие с изгибом в одной из главных плоскостей | |
Изгиб в двух главных плоскостях | |
Растяжение или сжатие с изгибом в двух главных плоскостях | |
В таблице обозначено: М, Мx, Мy – приведенные изгибающие моменты в рассматриваемом сечении, определяемые согласно п. 4.28; æ3 – коэффициент, принимаемый равным 1,05. П р и м е ч а н и е – При расчете элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах в формулы таблицы 4.32 подставляются характеристики сечения брутто. |
В формуле (4.65) верхние знаки в скобках следует принимать при расчете по формуле (4.63), если smax > 0, и всегда – при расчете по формуле (4.64).
Коэффициенты a и d следует принимать по таблице 4.33.
Таблица 4.33
Классы прочности стали | Значения коэффициентов | |
α | δ | |
С235 | 0,64 | 0,20 |
С325–С345 | 0,72 | 0,24 |
С390 | 0,81 | 0,20 |
При вычислении коэффициентов gw для сварных швов принимаются те же значения коэффициентов a и d, что и для металла элемента.
Коэффициент следует принимать равным:
(4.68)
где значения n и x следует принимать по таблице 4.34.
Таблица 4.34
Эффективный коэффициент концентрации напряжений β | Значения коэффициентов ν и ξ для классов прочности стали | |||
С235 | С325–С390 | |||
ν | ξ | ν | ξ | |
1,0 | 1,45 | 0,0205 | 1,65 | 0,0295 |
1,1 | 1,48 | 0,0218 | 1,69 | 0,0315 |
1,2 | 1,51 | 0,0232 | 1,74 | 0,0335 |
1,3 | 1,54 | 0,0245 | 1,79 | 0,0355 |
1,4 | 1,57 | 0,0258 | 1,83 | 0,0375 |
1,5 | 1,60 | 0,0271 | 1,87 | 0,0395 |
1,6 | 1,63 | 0,0285 | 1,91 | 0,0415 |
1,7 | 1,66 | 0,0298 | 1,96 | 0,0436 |
1,8 | 1,69 | 0,0311 | 2,00 | 0,0455 |
1,9 | 1,71 | 0,0325 | 2,04 | 0,0475 |
2,0 | 1,74 | 0,0338 | 2,09 | 0,0495 |
2,2 | 1,80 | 0,0364 | 2,18 | 0,0536 |
2,3 | 1,83 | 0,0377 | 2,23 | 0,0556 |
2,4 | 1,86 | 0,0390 | 2,27 | 0,0576 |
2,5 | 1,89 | 0,0404 | 2,31 | 0,0596 |
2,6 | 1,92 | 0,0417 | 2,36 | 0,0616 |
2,7 | 1,95 | 0,0430 | 2,40 | 0,0636 |
3,1 | 2,07 | 0,0483 | 2,57 | 0.0716 |
3,2 | 2,10 | 0,0496 | 2,62 | 0,0737 |
3,4 | 2,15 | 0,0523 | 2,71 | 0,0777 |
3,5 | — | — | 2,75 | 0,0797 |
3,7 | — | — | 2,84 | 0,0837 |
4,4 | — | — | 3,15 | 0,0977 |