7.9 疲劳验算

7.9.1

保留了原规范的基本假定,它为试验所证实,并作为第7.9.5 条和第 7.9.12 条建立钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件正截面承载力疲劳应力公式的依据。

 

7.9.2

本条是根据本规范第 3.1.4 条和吊车出现在跨度不大于12m 的吊车梁上的可能情况而作出的规定。

 

7.9.3

本条明确规定,钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面疲劳验算中起控制的部位需作相应的应力或应力幅计算。

 

7.9.4

国内外试验研究表明,影响钢筋疲劳强度的主要因素为应力幅,即,所以在本节中涉及钢筋的疲劳应力时均按应力幅计算。

 

7.9.5~7.9.6

按照第 7.9.1 条的基本假定,具体给出了钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳验算中所需的截面特征值及其相应的应力和应力幅公式。

 

7.9.7~7.9.9

钢筋混凝土受弯构件斜截面的疲劳验算分为两种情况:第一种情况,当按公式 (7.9.8) 计算的剪应力符合公式 (7.9.7-1) 时,表示截面混凝土可全部承担,仅需按构造配置箍筋;第二种情况,当剪应力不符合公式 (7.9.7-1)时,该区段的剪应力应由混凝土和垂直箍筋共同承担。试验表明,受压区混凝土所承担的剪应力

值,与荷载值大小、剪跨比、配筋率等因素有关,在公式 (7.9.9-1) 中取是较稳妥的。

对上述两种情况,按照我国以往的经验,对 部分的剪应力应由垂直箍筋和弯起钢筋共同承担。但国内的试验表明,同时配有垂直箍筋和弯起钢筋的斜截面疲劳破坏,都是弯起钢筋首先疲劳断裂;按照 45°桁架模型和开裂截面的应变协调关系,可得到密排弯起钢筋应力与垂直箍筋应力之间的关系式:

此处,为弯起钢筋的弯起角。显然,由上式可得的结论。

为了防止配置少量弯起钢筋而引起其疲劳破坏,由此导致垂直箍筋所能承担的剪力大幅度降低,本规范不提倡采用弯起钢筋作为抗疲劳的抗剪钢筋(密排斜向箍筋除外),所以在第 7.9.9条仅提供配有垂直箍筋的应力幅计算公式。

 

7.9.10~7.9.12

基本保留了原规范对要求不出现裂缝的预应力混凝土受弯构件的疲劳强度验算方法,对非预应力钢筋和预应力钢筋,则改用应力幅的验算方法。由于本规范第 3.3.4条规定需进行疲劳验算的预应力混凝土吊车梁应按不出现裂缝的要求设计,故本规范删去了原规范中对允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件的疲劳强度验算公式。

按条文公式计算的混凝土应力是指在截面同一纤维计算点处一次循环过程中的最小应力和最大应力,其最小、最大以其绝对值进行判别,且拉应力为正、压应力为负;在计算中,应注意应力的正负号及最大、最小应力的取值。