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钢结构建筑的疲劳计算
发布时间:2018-11-10 13:19:27 | 浏览次数:
1、对常幅(所有应力循环内的应力幅保持常量)疲劳,应按下式进行计算:
?σ≤[?σ]
公式1
式中  ?σ——对焊接部位为应力幅,?σ=σmaxmin;对非焊接部位为折算应力幅,?σ=σmax-0.7σmin;
     σmax ——计算部位每次应力循环中的最大拉应力(取正值);
     σmin  ——计算部位每次应力循环中的最小拉应力或压应力(拉应力取正值,压应力取负值);
[?σ]——常幅疲劳的容许应力幅(N/mm2),应按下式计算:
[?σ]=(C/n)1/β
公式2
n——应力循环次数;
C、β——参数,根据本规范附录E中的构件和连接类别按表1采用。
表1参数C、β

构件和连接类别 1 2 3 4 5 6 7 8
C 1940*1012 861*1012 3.26*1012 2.18*1012 1.47*1012 0.96*1012 0.65*1012 0.41*1012
β 4 4 3 3 3 3 3 3
 
 
 
注:公式1也适用于剪应力情况。
2、对变幅(应力循环内的应力幅随机变化)疲劳,若能预测结构在使用寿命期间各种荷载的频率分布、应力幅水平以及频次分布总和所构成的设计应力谱,则可将其折算为等效常幅疲劳,按下式进行计算:
e≤[?σ]
公式3
式中 ?σe——变幅疲劳的等效应力幅,按下式确定:
 
公式4
  Σni——以应力循环次数表示的结构预期使用寿命;
ni——预期寿命内应力幅水平达到?σi的应力循环次数。
3、重级工作制吊车梁和重、中级工作制吊车桁架的疲劳可作为常幅疲劳,按下式计算:
αf·?σ≤[?σ]2*106
公式5
式中 αf——欠载效应的等效系数,按表2采用;
[?σ]2*106——循环次数n为2*106次的容许应力幅,按表3采用。
表2 吊车梁和吊车桁架欠载效应的等效系数αf

吊车类别 αf
重级工作制硬钩吊车(如均热炉车间夹钳吊车) 1.0
重级工作制软钩吊车 0.8
中级工作制吊车 0.5
表3循环次数n为2*106次的容许应力幅(N/mm2
构件和连接类别 1 2 3 4 5 6 7 8
[?σ]2*106 176 144 118 103 90 78 69 59
注:表中的容许应力幅是按公式2计算。