• 疲劳：钢材在连续反复荷载作用下，虽然应力还低于极限强度，甚至应力还低于屈服点，而发生的断裂。

钢材在疲劳破坏之前，并不出现明显的变形和局部收缩，它和脆性破坏一样，是一种突然发生的断裂。

钢材的疲劳过程可分为裂纹的形成，裂纹缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段。

疲劳强度与反复荷载引起的应力种类（拉应力、压应力、剪应力和复杂应力等）、应力循环形式、应力循环次数、应力集中程度和残余应力等有关。

• 对钢结构进行疲劳计算时有如下规定：

1）承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接，当应力变化循环次数n等于或大于10⁵次时，应进行疲劳计算；

2）在应力循环中不出现拉应力的部位，可不计算疲劳；

3）计算疲劳时，应采用荷载的标准值；

4）对于直接承受动力荷载的结构，计算疲劳时，动力荷载标准值不应乘以动力系数；

5）计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳时，吊车荷载应按作用在跨间内起重量最大的一台吊车确定。

• 疲劳计算的方法

以下疲劳计算只适用于常温下、无强烈腐蚀环境中钢结构的高周疲劳计算（应力循环次数 ）。计算范围只限于中级承受重复作用动力荷载的钢结构构件及其连接。对构件表面温度大于150℃、海水腐蚀环境、低周高应力等特殊条件下的疲劳，则应参照其它有关规定进行计算。

疲劳计算采用容许应力幅法，按弹性状态计算应力，分常幅疲劳和变幅疲劳两方面进行计算。

当应力循环内的应力幅保持常量时，称为常幅疲劳。

常幅疲劳的验算公式为：

式中 ：

——对焊接部位称为应力幅，其值为 ，

对非焊接部位称为折算应力幅，其值为 ，

——每次应力循环中，计算部位的最大拉应力（取正值），

——每次应力循环中，计算部位的最小拉应力或压应力（拉应力取正值，压应力取负值）；

——容许应力幅（ N/mm²），按构件和连接的类别及应力循环次数n由下式确定：

式中参数 和 根据构件和连接的类别按下表采用

参数 、

对我国规范推荐的Q235、Q345、Q390三种钢材， 和 与钢号无关。

疲劳计算的构件和连接分类见下表，其中给出了19种不同情况的构件或连接，分属于1到8的八个类别。类别数字愈大，则其疲劳性能愈差。 

疲劳计算的构件和连接分类

注：1. 所有对接焊缝均需焊透

2．角焊缝应符合《钢结构设计规范》（GBJ17-88）第8.2.7条的要求

3．项次16中的剪应力幅 ，其中 的正负值为：与 同方向时，取正值；与 反方向时，取负值。

当应力循环内的应力幅随机变化时为变幅疲劳。若能预测结构在使用寿命期间各种荷载的应力幅以及次数分布所构成的设计应力谱，则根据累积损伤原理可将变幅疲劳折合为等效常幅疲劳，按下式计算：

式中:

——为变幅疲劳的等效应力幅，按下式计算：

——以应力循环次数表示的结构预期使用寿命；

—— 预期寿命内应力幅水平达到 的应力循环次数。

对于没有设计应力谱的变幅疲劳钢结构可作为常幅疲劳计算，计算时循环次数 n 应根据构件使用中满负荷的程度予以折减。

重级工作制吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架（桁架式吊车梁）的疲劳可按下式计算：

式中：

——为所验算部位的应力幅或折算应力幅；

——为欠载效应的等效系数；

——为循环次数 次的容许应力幅。

吊车梁和吊车桁架欠载效应的等效系数

循环次数为n =2×10⁶次的容许应力幅（ N/mm²）