4.11 Втома

4.11.1 Загальні положення

1. Вимоги щодо перевірки опору конструкцій циклічним навантаженням наведено в 6.7 ДБН В.2.6-98.

2. При визначенні рівня напружень від впливів необхідно розділяти нециклічні і циклічні впливи, що викликають втому (певна кількість повторюваних впливів якогось навантаження).

1. Циклічні впливи повинні поєднуватись із несприятливим основним сполученням.

3. Основне сполучення нециклічних впливів те саме, що і при визначенні сполучення для II групи граничних станів.

4.11.2 Методика перевірки звичайної і попередньо напруженої арматури

4.11.2.1 Ушкодження від окремої амплітуди напруження може визначатись із застосуванням відповідних графіків (рисунок 4.33) для звичайної і попередньо напруженої арматури. Прикладене навантаження необхідно множити на коефіцієнт . Рівень напружень опору отриманий при циклах (таблиці 4.2 і 4.3), необхідно розділити на коефіцієнт безпеки .

Примітка 1. Якщо відсутні більш точні дані, величину коефіцієнта рекомендується приймати 1,0.

Примітка 2. Величини характеристик -залежностей для звичайної і попередньо напруженої арматури, за відсутності більш точних даних, рекомендується приймати згідно з даними, наведеними в таблицях 4.2 і 4.3.

Рисунок 4.33 – Форма графіка характеристичного опору втомі (S-N-залежність для звичайної і попередньо напруженої сталі)

Таблиця 4.2 – Характеристики S-N-залежностей для звичайної арматурної сталі

Тип армування		Експоненти напружень		, МПа при циклах
Прямі та зігнуті стрижні1)	106	5	9	162,5
Зварені стрижні та сітки із дроту	107	3	5	58,5
З'єднувальні пристрої	107	3	5	35
1) Величини вказані для прямих стрижнів. Для зігнутих стрижнів величини отримують множенням на коефіцієнт зниження = 0,35 + 0,026 , де – діаметр отвору; – діаметр стрижня.

Таблиця 4.3 – Характеристики S-N-залежностей для попередньо напруженої арматурної сталі

S-N-залежності для напруженої сталі, що застосовується для		Експоненти напружень		, МПа при циклах
Напруження на упори	106	5	9	185
Напруження на бетон: - одиночні канати у пластикових каналах;	106	5	9	185
- пряма або криволінійна арматура у пластикових каналах;	106	5	10	150
- криволінійна арматура у сталевих каналах;	106	5	7	120
- з'єднувальні пристрої	106	5	5	80

4.11.2.2 При багатьох циклах із змінною амплітудою ушкодження можуть додаватись за правилом Палгрена-Майнера. Однак, коефіцієнт ушкоджень арматури від втоми, спричинених відповідними циклічними навантаженнями, повинен задовольняти наступну умову:

3. Якщо попередньо напружена або звичайна арматура зазнає дії навантажень втоми, то визначені напруження не повинні перевищувати розрахункового опру текучості сталі.

4. Опір текучості повинен підтверджуватись випробуваннями на розтяг застосованої сталі.

5. Якщо положення 4.11 застосовуються для оцінки залишкового строку служби існуючої конструкції або для оцінки необхідності підсилення і якщо почався процес корозії, то діапазон напружень можна визначати шляхом зменшення експоненти напружень для прямих і зігнутих стрижнів. При цьому рекомендованою величиною є = 5.

6. Рівень напружень зварених стрижнів ніколи не може перевищувати рівня напружень для прямих і зігнутих стрижнів.