4.11.3 Перевірка з використанням діапазону еквівалентних напружень ушкодження

4.11.3.1 Замість детальної перевірки опору до ушкоджень згідно з 4.11.2, у стандартних випадках при відомому навантаженні (залізничні і дорожні мости) перевірку на втому можна виконувати наступним чином:

- через діапазони еквівалентних напружень ушкодження для арматури згідно з 4.11.3.3;

- еквівалентних напружень ушкодження для бетону згідно з 4.11.3.7.

4.11.3.2 Суть методу еквівалентних напружень ушкодження полягає у представленні фактичних експлуатаційних навантажень через кількість циклів N* окремого діапазону напружень. У відповідних нормативних документах надаються моделі навантажень втоми і методики визначення діапазону еквівалентних напружень Δ_S,equ для верхніх конструкцій дорожніх і залізничних мостів.

4.11.3.3 Для звичайної і напружуваної арматури та з’єднувальних пристроїв можна вважати, що необхідний опір втомі забезпечується якщо задовольняється умова виразу (4.106):

γ_F,fat· Δ_S,equ (N*) ≤ , (4.106)

де

Δ_Rsk(N*) - діапазон напружень при N* циклах і відповідних S-N- кривих, показаних на рисунку 4.33.

Примітка: Див. також таблиці 4.2 та 4.3.

Δ_S,equ (N*) - діапазон еквівалентних напружень ушкодження для різних типів армування і врахуванні кількості циклів навантаження N*. Для будівельних конструкцій Δ_S,equ(N*) може спрощено прийматись як Δ_S,max.

Δ_S,max - діапазон максимальних напружень при відповідному сполученні навантажень.

4.11.4 Інші перевірки

4.11.4.1 Для не зварюваних арматурних стрижнів при розтягу допускається приймати, що необхідний опір втомі забезпечується, якщо діапазон напружень при повторюваному циклічному навантаженні, сполученому з основою комбінацією становить Δ_S ≤ k₁=70МПа.

Для зварюваних арматурних стрижнів при розтягу допускається приймати, що необхідний опір утомленості забезпечується, якщо діапазон напружень при повторюваному навантаженні, сполученому з основою комбінацією становить Δ_S ≤ k₂ = 35МПа.

4.11.4.2 Як спрощення вищенаведеного 4.11.4.1, перевірка може виконуватись із використанням часто повторюваного сполучення навантажень. Якщо така перевірка задовольняється, то у подальших перевірках немає необхідності.

4.11.4.3 Якщо застосовується з’єднання зварюванням або з’єднувальними пристроями у попередньо напруженому бетоні, то у бетонному перерізі не допускається розтяг в межах 200мм від попередньо напруженої або звичайної сталі при дії повторюваного сполучення навантажень, з урахуванням коефіцієнта зниження k₃ для середнього значення сили напружування P_m.

Величину k₃ рекомендується приймати рівною 0,9.

4.11.5 Перевірка бетону при стиску або зсуві

4.11.5.1 Опір бетону втомі може вважатись достатнім, якщо виконується наступна умова:

E_cd,max,equ + 0,43 1, (4.107)

де

R_equ = , (4.108)

E_cd,max,equ = , (4.109)

E_cd,max,equ = , (4.110)

де

R_equ - показник напруження;

E_cd,min,equ - мінімальний рівень напружень стиску в циклі;

E_cd,max,equ - максимальний рівень напружень стиску в циклі;

f_cd,fat - розрахункова міцність бетону при втомі;

_cd,max,equ - найвищі напруження граничної амплітуди при N циклах;

_cd,min,equ - найнижчі напруження граничної амплітуди при N циклах.

Величина N приймається: N = 10⁶ циклів.

f_cd,fat = k₁ β_cc(t₀) f_cd , (4.111)

де

t₀ - час початку циклічного навантаження бетону у днях;

β_cc(t₀) – коефіцієнт міцності бетону при першому прикладанні навантаження і визначається з виразу:

, (4.112)

де

t – вік бетону, діб.

Величину k₁ при N = 10⁶ циклів рекомендується приймати рівною 0,85.

4.11.5.2 Перевірка на втому для бетону при стиску вважається достатньою, якщо задовольняється наступна умова:

, (4.113)

≤ 0,9 при f_ck ≤ 50 МПа

де

_c,max - максимальні напруження стиску у фібрі при повторюваній комбінації навантаження (стиск вважається додатнім)

_c,mіn - мінімальні напруження стиску у тій же фібрі, де має місце _c,max. Якщо _c,mіn – зусилля розтягу, то _c,mіn належить приймати = 0.

3.11.5.3 Вираз (4.113) також застосовується до стиснутих умовних елементів для конструкцій, що піддаються зсуву. У цьому випадку міцність бетону f_cd,fat, повинна зменшуватись коефіцієнтом зниження міцності (див. 4.6.2.7).

4.11.5.4 Для елементів, що за розрахунком не потребують поперечної арматури у граничному стані, можна вважати, що бетон опирається втомі, спричиненій впливом зсуву, якщо виконується наступне:

- для ;

≤ 0,9 до С50/60

≤ 0,8 більше ніж С55/67

{ (4.114)

- для

, (4.115)

де

V_Ed,max - розрахункова величина максимальної прикладеної сили при повторюваному сполученні навантажень;

V_Ed,min - розрахункова величина мінімальної прикладеної сили при повторюваному сполученні навантажень у перерізі, де має місце V_Ed,max;

V_Rd,c - розрахункова величина опору зсуву згідно з виразом (4.33).