Усталостная прочность алюминиевых сплавов
Поэтому относительное удлинение 5-8% у существующих сплавов и у сплавов, которые, возможно, будут созданы в будущем, не следует считать решающим фактором, ограничивающим их применение в любых строительных конструкциях. Здесь допустим дифференцированный подход. Так, в слабо-загруженных элементах возможно, на наш взгляд, применение сплавов с относительным удлинением 6-8%*. Для сплавов, применяемых в более ответственных конструкциях, следует это значение повысить до 12-15%. Предел усталости алюминиевых сплавов определяется условно как напряжение, разрушающее образец при 500 млн. симметричных циклов изменения нагрузки. Усталостная прочность различных алюминиевых сплавов колеблется довольно значительно — от 25 до 50% предела прочности при статическом растяжении. При этом нижняя граница относится к высокопрочным термически упрочняемым сплавам.
Поэтому с точки зрения усталости относительно более прочными являются термически не упрочняемые алюминиево-магниевые, а не высокопрочные сплавы. Однако состояние изученности действительной работы сплавов при знакопеременных нагрузках не позволяет при выборе марки сплава считать достаточно веским показателем предел усталости на базе 5- 108 циклов. Прежде всего строительные конструкции, как правило, не подвержены такому большому числу перемен знака нагрузки за период эксплуатации. Например, если долговечность конструкции принята 60 лет, причем ежедневно конструкция испытывает знакопеременную нагрузку в течение одной смены с частотой 0,5 цикла в минуту, то элементы этой конструкции за весь период ее эксплуатации испытают лишь 0,5X60X8X365X60 = 5 млн. циклов. На практике даже эта цифра оказывается зачастую завышенной.
Так, для одного из американских автодорожных мостов из алюминиевых конструкций, срок службы которого рассчитан на 100 лет, возможное (расчетное) число циклов знакопеременной нагрузки за период его эксплуатации принято равным лишь 1 млн..
