6.1.1 直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當(dāng)應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)n等于或大于5×104次時(shí)，應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算。
6.1.2 本章規(guī)定不適用于特殊條件（如構(gòu)件表面溫度大于150℃，處于海水腐蝕環(huán)境，焊后經(jīng)熱處理消除殘余應(yīng)力以及低周高應(yīng)變疲勞條件等）下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的疲勞計(jì)算。
6.1.3 疲勞計(jì)算采用容許應(yīng)力幅法，應(yīng)力按彈性狀態(tài)計(jì)算，容許應(yīng)力幅按構(gòu)件和連接類別以及應(yīng)力循環(huán)次數(shù)確定。在應(yīng)力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應(yīng)力的部位可不計(jì)算疲勞。
條文說(shuō)明
6.1 一般規(guī)定
6.1.1 本條闡明本章的適用范圍為直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)其荷載產(chǎn)生應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)n≥5×104時(shí)的高周疲勞計(jì)算。需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的循環(huán)次數(shù)，原規(guī)范規(guī)定為n≥105次，考慮到在某些情況下可能不安全，參考國(guó)外規(guī)定并結(jié)合建筑鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，改為n≥5×104次。
6.1.2 本條說(shuō)明本章的適用范圍為在常溫、無(wú)強(qiáng)烈腐蝕作用環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接。
對(duì)于海水腐蝕環(huán)境、低周-高應(yīng)變疲勞等特殊使用條件中疲勞破壞的機(jī)理與表達(dá)式各有特點(diǎn)，分別另屬專門范疇；高溫下使用和焊后經(jīng)回火消除焊接殘余應(yīng)力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接則有不同于本章的疲勞強(qiáng)度值，均應(yīng)另行考慮。
6.1.3 本章采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值按容許應(yīng)力幅進(jìn)行計(jì)算，是因?yàn)楝F(xiàn)階段對(duì)不同類型構(gòu)件連接的疲勞裂縫形成、擴(kuò)展以至斷裂這一全過(guò)程的極限狀態(tài)，包括其嚴(yán)格的定義和影響發(fā)展過(guò)程的有關(guān)因素都還研究不足，掌握的疲勞強(qiáng)度數(shù)據(jù)只是結(jié)構(gòu)抗力表達(dá)式中的材料強(qiáng)度部分，為此現(xiàn)仍按容許應(yīng)力法進(jìn)行驗(yàn)算。
為適應(yīng)焊接結(jié)構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)中日趨優(yōu)勢(shì)的狀況，本章采用目前已為國(guó)際上公認(rèn)的應(yīng)力幅計(jì)算表達(dá)式。多年來(lái)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)研究和理論分析證實(shí)：焊接及隨后的冷卻，構(gòu)成不均勻熱循環(huán)過(guò)程，使焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生自相平衡的內(nèi)應(yīng)力，在焊縫附近出現(xiàn)局部的殘余拉應(yīng)力高峰，橫截面其余部分則形成殘余壓應(yīng)力與之平衡。焊接殘余拉應(yīng)力最高峰值往往可達(dá)到鋼材的屈服強(qiáng)度。此外，焊接連接部位因截面改變?cè)瓲?，總?huì)產(chǎn)生不同程度的應(yīng)力集中現(xiàn)象。殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中兩個(gè)因素的同時(shí)存在，使疲勞裂縫發(fā)生于焊縫熔合線的表面缺陷處或焊縫內(nèi)部缺陷處，然后沿垂直于外力作用方向擴(kuò)展，直到最后斷裂。產(chǎn)生裂縫部位的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與名義應(yīng)力有很大差別，在裂縫形成過(guò)程中，循環(huán)內(nèi)應(yīng)力的變化是以高達(dá)鋼材屈服強(qiáng)度的最大內(nèi)應(yīng)力為起點(diǎn)，往下波動(dòng)應(yīng)力幅△σ＝σmax—σmin與該處應(yīng)力集中系數(shù)的乘積。此處σmax和σmin分別為名義最大應(yīng)力和最小應(yīng)力，在裂縫擴(kuò)展階段，裂縫擴(kuò)展速率主要受控于該處的應(yīng)力幅值。各國(guó)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相繼證明，多數(shù)焊接連接類別的疲勞強(qiáng)度當(dāng)用△σ表示式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，幾乎是與名義的最大應(yīng)力比根本無(wú)關(guān)，因此與過(guò)去用最大名義應(yīng)力σmax相比，焊接結(jié)構(gòu)采用應(yīng)力幅△σ的計(jì)算表達(dá)式更為合理。
試驗(yàn)證明，鋼材靜力強(qiáng)度的不同，對(duì)大多數(shù)焊接連接類別的疲勞強(qiáng)度并無(wú)顯著差別，僅在少量連接類別(如軋制鋼材的主體金屬、經(jīng)切割加工的鋼材和對(duì)接焊縫經(jīng)嚴(yán)密檢驗(yàn)和細(xì)致的表面加工時(shí))的疲勞強(qiáng)度有隨鋼材強(qiáng)度提高稍稍增加的趨勢(shì)，而這些連接類別一般不在構(gòu)件疲勞計(jì)算中起控制作用。因此，為簡(jiǎn)化表達(dá)式，可認(rèn)為所有類別的容許應(yīng)力幅都與鋼材靜力強(qiáng)度無(wú)關(guān)，即疲勞強(qiáng)度所控制的構(gòu)件，采用強(qiáng)度較高的鋼材是不經(jīng)濟(jì)的。
連接類別是影響疲勞強(qiáng)度的主要因素之一，主要是因?yàn)樗鼘⒁鸩煌膽?yīng)力集中(包括連接的外形變化和內(nèi)在缺陷影響)。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意盡可能不采用應(yīng)力集中嚴(yán)重的連接構(gòu)造。
容許應(yīng)力幅數(shù)值的確定，是根據(jù)疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析而得，在試驗(yàn)結(jié)果中已包括了局部應(yīng)力集中可能產(chǎn)生屈服區(qū)的影響，因而整個(gè)構(gòu)件可按彈性工作進(jìn)行計(jì)算。連接形式本身的應(yīng)力集中不予考慮，其他因斷面突變等構(gòu)造產(chǎn)生應(yīng)力集中應(yīng)另行計(jì)算。
按應(yīng)力幅概念計(jì)算，承受壓應(yīng)力循環(huán)與承受拉應(yīng)力循環(huán)是完全相同的，而國(guó)外試驗(yàn)資料中也有在壓應(yīng)力區(qū)發(fā)現(xiàn)疲勞開裂的現(xiàn)象，但鑒于裂縫形成后，殘余應(yīng)力即自行釋放，在全壓應(yīng)力循環(huán)中裂縫不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展，故可不予驗(yàn)算。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
