ГОСТ 1451-77
Группа Г02
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Краны грузоподъемные
НАГРУЗКА ВЕТРОВАЯ
Нормы и метод определения
Cranes. Wind load. Norms and method of determination*
________________
* Поправка (ИУС N 12-2017)
МКС 53.020.20
Дата введения 1978-01-01
Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 10.09.92 N 1151
ВЗАМЕН ГОСТ 1451-65
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2003 г.
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2017 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
Настоящий стандарт распространяется на грузоподъемные краны, эксплуатируемые на открытом воздухе, и устанавливает нормы и метод определения ветровой нагрузки, действующей на краны в их нерабочем и рабочем состояниях.
Стандарт не распространяется на судовые и плавучие краны.
1.1. Ветровая нагрузка на кран в нерабочем состоянии должна быть учтена при расчете металлических конструкций, механизмов поворота, передвижения крана и тележки, механизма изменения вылета стрелы, осей и валов ходовых колес, противоугонных устройств и собственной устойчивости крана.
За ветровую нагрузку на кран в нерабочем состоянии принимается предельная ветровая нагрузка, на которую должны быть рассчитаны элементы крана.
1.2. Ветровая нагрузка на кран в рабочем состоянии должна быть учтена при расчете металлических конструкций и механизмов, тормозов, при определении мощности двигателей, собственной и грузовой устойчивости крана.
За ветровую нагрузку на кран в рабочем состоянии принимается предельная ветровая нагрузка, при которой обеспечивается эксплуатация крана с номинальным грузом.
1.3. Ветровая нагрузка на кран должна быть определена как сумма статической и динамической составляющих.
Статическая составляющая, соответствующая установившейся скорости ветра, должна быть учтена во всех случаях.
Динамическая составляющая, вызываемая пульсацией скорости ветра, должна быть учтена только при расчете на прочность металлических конструкций и при проверке устойчивости кранов против опрокидывания.
2.1. Распределенную ветровую нагрузку на единицу расчетной площади элемента конструкции или груза в данной зоне высоты следует определять по формуле
(1)
где | - динамическое давление ветра, принимаемое в соответствии с табл.2 и 3; | |
|
| - коэффициент, учитывающий изменение динамического давления по высоте, принимаемый по табл.1; |
| - коэффициент аэродинамической силы, принимаемый по приложению 1 или данным аэродинамических исследований с учетом указаний п.6.3. В зависимости от направления аэродинамической силы в приложении 1 данный коэффициент обозначается через ; | |
| - коэффициент перегрузки, принимаемый по пп.5.3 и 6.4. |
2.2. Динамическое давление ветра связано с плотностью воздуха и его скоростью формулой
(2)
где =1,225 кг/м;
- скорость ветра, направленная параллельно поверхности земли, м/с.
2.3. Статическую составляющую ветровой нагрузки , действующей на элемент конструкции или на груз, следует определять по формуле
(3)
где | - расчетная площадь элемента или груза, принимаемая по приложениям 1 и 2 с учетом указаний п.6.3. |
3.1. Динамическую составляющую ветровой нагрузки на строительные башенные краны следует определять по НТД, в остальных случаях - по нормам проектирования кранов данного типа.
4.1. Значение коэффициента , учитывающего изменение динамического давления в зависимости от высоты расположения от поверхности земли данного элемента конструкции в нерабочем и рабочем состояниях крана, следует определять по табл.1.
Таблица 1
Высота над поверхностью земли, м | 10 | 20 | 40 | 60 | 100 | 200 | 350 и выше |
1,00 | 1,25 | 1,55 | 1,75 | 2,10 | 2,60 | 3,10 |
Примечание. При установке кранов в городах, включая окраины, в лесных массивах и других местностях, покрытых препятствиями высотой более 10 м, допускается снижать значение коэффициента в пределах высоты: до 20 м - на 30%; 20-60 м - на 15%; 60-100 м - на 10%.
4.2. Для промежуточных высот значения допускается определять линейной интерполяцией данных табл.1. В пределах отдельных зон конструкции, при высоте каждой зоны не более 10 м, значение коэффициента допускается принимать постоянным.
4.3. Значение коэффициента для тросовых оттяжек и канатов полиспастов допускается принимать постоянным и определять для уровня, соответствующего точке, расположенной на расстоянии 1/3 их длины от верхней точки их крепления к элементу крана.
5.1. Динамическое давление и скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью земли в зависимости от района СССР следует принимать по табл.2.
Таблица 2
Наименование показателей ветровой нагрузки | Районы СССР | ||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII |
Скорость ветра , м/с | 21 | 24 | 27 | 30 | 33 | 37 | 40 |
Динамическое давление , Па | 270 | 350 | 450 | 550 | 700 | 850 | 1000 |
Примечания:
1. Карта районирования СССР в зависимости от динамического давления ветра приведена в приложении 3 (вкладка).
2. При установке кранов в районах с резко выраженным рельефом местности, в горних ущельях, каньонах рек, на вершинах возвышенностей и в малоизученных районах допускается определять значение динамического давления по скорости ветра, принимаемой по данным Гидрометеорологической службы на высоте 10 м над поверхностью земли (при двухминутном интервале осреднения), превышаемой в среднем один раз в 5 лет.
5.2. В случае, если район установки крана точно неизвестен, динамическое давление допускается принимать равным 450 Па.
5.3. Коэффициент перегрузки , учитываемый при расчете конструкции крана по методу предельных состояний, принимается равным 1,1, если в нормах на проектирование данного крана не приводится другое значение этого коэффициента.
При расчете конструкции крана по методу допускаемых напряжений коэффициент перегрузки принимают равным 1.
6.1. Динамическое давление и скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью земли, вне зависимости от района установки, но с учетом назначения крана, должны приниматься по табл.3.
Таблица 3
Назначение кранов | Скорость ветра | Динамическое давление |
Краны строительные, монтажные, для полигонов железобетонных изделий, штучных грузов, а также стреловые самоходные общего назначения | 14,0 | 125 |
Краны всех типов, устанавливаемые в речных и морских портах | 20,0 | 250 |
Краны, устанавливаемые на объектах, исключающие возможность перерыва в работе | 28,5 | 500 |
6.2. Если предельная ветровая нагрузка, действующая на груз или элементы крана, ограничена условиями безопасности ведения работ или технологией выполнения перегрузочных или монтажных операций, то допускается принимать значение динамического давления в соответствии с техническим заданием на проектирование крана, но не ниже 50 Па.
6.3. Расчетную площадь груза следует определять по фактическим или статистическим данным, при их отсутствии - по приложению 2. Коэффициент аэродинамической силы принимают равным 1,2. Коэффициент при этом принимают по максимальной высоте подъема груза.
6.4. Значение коэффициента перегрузки не зависит от применяемого метода расчета и принимается равным 1.
6.5. При отсутствии дополнительных требований, предусмотренных техническим заданием на проектирование крана, ветровая нагрузка, учитываемая при определении мощности приводных двигателей крановых механизмов, не должна превышать 70% от статической составляющей ветровой нагрузки на кран или на соответствующий элемент крана или на груз.