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:
; (187)
, (188)
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 табл. 60*.
Напряжения smax,ef и tmax,ef следует определять соответственно по формулам табл. 77 и формулам (206)—(217) от нагрузок, указанных в пп. 2.1*—2.3.
Таблица 77
Напряженное состояние |
Формулы для определения smax, ef |
Растяжение или сжатие |
|
Изгиб в одной из главных плоскостей |
М ¾¾¾ æ3 Wn |
Растяжение или сжатие с изгибом в одной из главных плоскостей |
N M ¾ ± ¾¾¾ An æ3 Wn |
Изгиб в двух главных плоскостях |
Мхy Myx ¾¾¾¾ ± ¾¾¾¾ æ3 Ix,n æ3 Iy,n |
Растяжение или сжатие с изгибом в двух главных плоскостях |
N Mxy Myx ¾ ± (¾¾¾ ± ¾¾¾) An æ3 Ix,n æ3 Iy,n |
В табл. 77 обозначено:
М, Мx, Мy — приведенные изгибающие моменты в рассматриваемом сечении, определяемые согласно п. 4.28*;
æ3 — коэффициент, принимаемый равным 1,05.
Примечание. При расчете элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах в формулы табл. 77 подставляются характеристики сечения брутто.
Коэффициент gm следует определять по формуле
, (189)
где z — коэффициент, равный 1,0 для железнодорожных и пешеходных и 0,7—для автодорожных и городских мостов;
— 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 табл. 1* обязательного приложения 17*:
r — коэффициент асимметрии цикла переменных напряжений.
Коэффициент r следует определять по формулам:
; (190)
, (191)
где smin, smax, tmin, tmax - наименьшие и наибольшие по абсолютной величине значения напряжений со своими знаками, определяемые в том же сечении, по тем же формулам, что и smax, ef, tmax, ef ; при этом следует принимать æ3 = 1,0.
В формуле (189) верхние знаки в скобках следует принимать при расчете по формуле (187), если smax > 0, и всегда при расчете по формуле (188).
Коэффициенты a и d следует принимать по табл. 78*.
Таблица 78*
Марка стали |
Значения коэффициентов |
|
a |
d |
|
16Д |
0,64 |
0,20 |
15ХСНД |
0,72 |
0,24 |
10ХСНД |
0,81 |
0,20 |
390-14Г2АФД, 390-15Г2АФДпс |
При вычислении коэффициентов gm для сварных швов принимаются те же значения коэффициентов a и d, что и для металла элемента.
Коэффициент следует принимать равным:
(192)
где значения v и x следует принимать по табл. 79*.
Таблица 79*
Эффективный |
Значения коэффициентов v и x для стали марок |
|||
коэффициент концентрации напряжений b |
16Д |
15ХСНД, 10ХСНД, 390-14Г2АФД, 390-15Г2АФДпс |
||
v |
x |
v |
x |
|
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 |
0,404 |
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 |
4.58. Расчет канатов на выносливость следует выполнять по формуле
smax £ m1 gwsRdhm, (193)
где m1 - коэффициент условий работы каната при расчете на выносливость, равный:
для гибких несущих элементов вантовых и висячих мостов без индивидуального регулирования усилий в канатах — 0,83;
для напрягаемых элементов предварительно напряженных конструкций и гибких несущих элементов вантовых и висячих мостов при индивидуальном регулировании усилий в канатах, в том числе по величине стрелы прогиба при монтаже канатов, — 1,0;
Rdh - расчетное сопротивление канатов, определяемое по п. 4.33;
gws - коэффициент, учитывающий переменность напряжений и определяемый по формуле
, (194)
где z, , r - коэффициенты, принимаемые согласно п. 4.57*;
bs - эффективный коэффициент концентрации напряжений, значения которого принимаются по табл. 2 обязательного приложения 17*;
m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*.