Усталостная прочность арматуры

Принятое в графике зависимости усталостной прочности арматуры от числа циклов начало линии выносливости в точке, соответствующей временному сопротивлению разрыву, результатами исследований не подтверждается. При экстраполяции линий выносливости, полученных статистической обработкой опытных данных, до пересечения с осью напряжений они отсекают на ней точку, соответствующую напряжению, значительно превосходящему временную прочность разрыву. Приведены соотношения, определенные по результатам исследований арматуры, которые в среднем составляют 1,9. Как будет показано ниже, наличие сварных стыков любого типа, изменение коэффициента асимметрии, диаметра арматуры не отражаются на соотношении, т. е. за начало всех линий выносливости в относительных координатах может быть принята одна точка. Анализ результатов испытаний показывает, что за начало линий выносливости следует принимать точку, соответствующую, причем значение по результатам обработки большого числа опытных данных составляет в среднем 1,8. Это позволяет сделать вывод, что и для арматуры за начало линий выносливости следует принимать точку, соответствующую истинному сопротивлению разрыву SK.

Можно считать установленным, что для стали имеется «предел» выносливости, т. е. то напряжение, при котором может быть выдержано неограниченное число циклов.

Большинство исследований показывают наличие предела выносливости не только для сталей, но и для цветных металлов и сплавов.

Так, по данным для стали наклонная ветвь переходит в горизонтальный участок до 10X106 циклов. Для большинства сталей предел выносливости достигается между 2x10⁶ и 10x10е циклами. На основании испытаний большого числа сварных соединений труб показывается, что перелом линий выносливости достигается до 5х10⁶ циклов, причем чем менее пластичен металл, тем раньше наступает перелом.

Перелом линий выносливости показан при 1x10⁶ циклах. Обобщение данных исследований, выполненных в Венгрии, указывает на наличие перелома между циклами. В опытах перелом наблюдался до 5x10⁶ циклов. Указывается, что для черных металлов кривые близко подходят к горизонтальному участку уже после 1-2x10⁶ циклов. Проведенный анализ 150 кривых показал, что точка пересечения горизонтальной и наклонной ветвей лежит в пределах базы 5x10⁶, для малоуглеродистых сталей - на базе (2-г-З) - 10⁶.

Методика испытаний арматурных сталей, допускает при статистической обработке принимать за базу испытаний 2х циклов.

В большинстве исследований усталостной прочности арматуры перелом линий выносливости отмечается до 5x10⁶ циклов. При этом для сталей менее пластичных, например класса A-IV, перелом наблюдается до 10x10⁶ циклов. Таким образом, линии выносливости арматуры имеют общую для черных металлов закономерность, в том числе и предел выносливости.

Установленный закон изменения линий выносливости, имеющих своим началом на оси напряжений точку и выклинивающихся на горизонтальный участок, позволяет получить ряд простых зависимостей, необходимых для практических расчетов.

Увеличение диаметра арматуры сказывается подобно концентратору на снижении усталостной прочности.

Имеющиеся, хотя и ограниченные, данные исследований показывают, что отдых, не уменьшая предела усталости, повышает долговечность металла.