6.8.5 Проверка с использованием эквивалентного уровня напряжений

(1) Вместо подробного подтверждения эксплуатационной прочности согласно 6.8.4 проверка усталостных свойств в стандартных случаях с известными нагрузками (железнодорожные и дорожные мосты) производится следующим образом:

— эквивалентные уровни напряжений при повреждении для стали согласно 6.8.5 (3);

— эквивалентные уровни напряжений сжатия при повреждении для бетона согласно 6.8.7.

(2) Метод эквивалентного уровня напряжений при повреждении заключается в представлении фактического эксплуатационного воздействия в виде N* циклов загружения с одним уровнем напряжений. Стандарт EN 1992-2 дает соответствующие модели усталостных нагрузок и методы расчета эквивалентных уровней напряжений _S,equ для верхних строений дорожных и железнодорожных мостов.

(3) Для арматурной или напрягаемой стали и соединений внахлестку может быть принято достаточное сопротивление усталости, если выполняется условие

, (6.71)

где _Rsk(N*) — уровень напряжений при N* циклах нагрузки S – N кривым на рисунке 6.30;

Примечание — См. также таблицы 6.3N и 6.4N.

_S,equ(N*) — эквивалентный уровень напряжений при повреждении для различных видов арматуры с учетом количества циклов нагружения N*. Для конструкций зданий _S,equ(N*) может быть принят приблизительно равным _S,max;

_S,max(N*) — максимальный уровень напряжений в стали при соответствующем сочетании нагрузок.

6.8.6 Другие проверки

(1) Для арматурных стержней без сварки при растяжении может быть принято достаточным сопротивление усталости, если уровень напряжений при основном сочетании воздействий, включая частое циклическое воздействие, _S  k₁.

Примечание — Значение k₁ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение — 70 МПа.

Для сварных арматурных стержней при растяжении может быть принято достаточное сопротивление усталости, если уровень напряжений при основном сочетании воздействий, включая частое циклическое воздействие, _S  k₂.

Примечание — Значение k₂ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение — 35 МПа.

(2) В качестве упрощения к перечислению (1) может быть произведена проверка с использованием частой комбинации воздействий. Если результаты проверки удовлетворяют требованиям, то дальнейшие проверки не нужны.

(3) В случае, когда в предварительно напряженных конструкциях используются сварные соединения или соединения внахлестку, в бетонном сечении в пределах окружности 200 мм вокруг напрягающих элементов и арматурной стали не должно быть растяжения, при частом сочетании воздействий совместно со средним усилием предварительного напряжения P_m, уменьшенным на коэффициент k₃.

Примечание — Значение k₃ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение — 0,9.

6.8.7 Проверка бетона при сжатии или поперечной нагрузке

(1) Сопротивление усталости для сжатого бетона может быть достаточным, если выполняется условие

(6.72)

где R_equ — отношение напряжений;

,(6.73)

здесь E_cd,min,equ — минимальный уровень сжимающих напряжений;

; (6.74)

E_cd,max,equ — максимальный уровень сжимающих напряжений;

; (6.75)

Примечание — См. также таблицы 6.3N и 6.4N.

f_cd,fat — расчетное значение усталостной прочности бетона согласно формуле (6.76);

_cd,max,equ — верхнее напряжение прочности при предельной амплитуде с количеством N циклов;

_cd,min,equ — нижнее напряжение прочности при предельной амплитуде с количеством N циклов.

Примечание — Значение N (10⁶ циклов) может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение — 10⁶.

, (6.76)

где _cc(t₀) — коэффициент прочности бетона при первой нагрузке (см. 3.1.2 (6));

t₀ — момент времени первой цикличной нагрузки бетона, сут.

Примечание — Значение коэффициента k₁ может быть указано в национальном приложении. Рекомендуемое значение для N = 10⁶ циклов — 0,85.

(2) Достаточное сопротивление усталости может быть принято для бетона при сжатии, если выполняется условие

, (6.77)

0,9 для f_ck  50 МПа

0,8 для f_ck > 50 МПа,

где _c,max — максимальное сжимающее напряжение в волокне при частом сочетании воздей­ствий (напряжения сжатия принимаются со знаком «плюс»);

_c,min — минимальное сжимающее напряжение в том же волокне, в котором действует _c,max. Если _c,min является напряжением растяжения, то, как правило, _c,min принимают равным нулю.

(3) Условие (6.77) может применяться также для сжатых распорок элементов, подверженных поперечному усилию. В данном случае, как правило, прочность бетона при сжатии f_cd,fat необходимо уменьшить на коэффициент снижения прочности  (см. 6.2.2 (6)).

(4) При элементах без требуемой по расчету в предельном состоянии по несущей способности поперечной арматуры может быть принято достаточным сопротивление бетона усталости бетона вследствие поперечного усилия, если выполняются следующие условия:

— для

(6.78)

0,9 для бетона класса С⁵⁰/₆₀ и менее;

0,8 для бетона класса более С⁵⁵/₆₇;

— для

(6.79)

где V_Ed,max — расчетное значение максимального поперечного усилия при частом сочетании воздействий;

V_Ed,min — расчетное значение минимального поперечного усилия при частом сочетании воздействий в сечении, в котором возникает V_Ed,max;

V_Rd,c — расчетное значение сопротивления поперечному усилию согласно формуле (6.2а).