ГОСТ 32579.1-2013 Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 1. Общие положения

     5 Общие положения расчета

5.1 Основные положения расчета

Соответствие конструктивных решений, принимаемых при проектировании, ремонте или реконструкции грузоподъемного устройства, критериям работоспособности и долговечности должно быть подтверждено расчетом. Перечень критериев зависит от конструкции и условий эксплуатации проектируемого устройства или элемента.

Условия эксплуатации характеризуют комплекс эксплуатационных воздействий, который включает механические воздействия (нагрузки) и физико-химические (тепловые, коррозионные и пр.). Для грузоподъемного устройства и его механических элементов основными воздействиями являются нагрузки, физико-химические воздействия являются сопутствующими. Настоящий стандарт устанавливает принципы и методы определения нагрузок для расчета по критериям работоспособности и долговечности.

Для расчета элементов крана по критериям работоспособности и долговечности могут быть использованы методики моделирования нагрузок, отличные от принятых в данном стандарте, если они подтверждены опытом проектирования и эксплуатации.

5.2 Классификация расчетных критериев

В целях систематизации расчетных коэффициентов и комбинаций эксплуатационных нагрузок расчетные критерии подразделяются на три группы:

I. Первая группа - критерии, связанные с ограничением долговечности элементов крана:

- усталостное повреждение;

- износ.

II. Вторая группа - критерии, связанные с нарушением работоспособности:

- пластические деформации;

- разрушение (вязкое, хрупкое);

- потеря общей или местной устойчивости формы деформирования;

- потеря устойчивости положения в пространстве грузоподъемного устройства или его частей;

- превышение максимального момента тормозов и двигателей.

III. Третья группа - критерии, связанные с нарушением нормальной эксплуатации:

- чрезмерные упругие деформации;

- чрезмерные по амплитуде или времени затухания колебания (вредные для персонала или затрудняющие работу машины);

- превышение нормального температурного режима (двигателей, тормозов и пр.).

5.3 Методы подтверждения работоспособности и долговечности

5.3.1 Подтверждение работоспособности и долговечности элементов грузоподъемного устройства имеет целью снижение или устранение риска возникновения опасностей, связанных с отказами машины. Инженерные расчеты по любому критерию работоспособности или долговечности строятся в форме сравнения двух величин. Одна из них характеризует фактическое состояние или поведение конструкции (например, действующее напряжение, прогиб и т.п.), а другая - предельное (например, допускаемое напряжение, расчетное сопротивление или допустимый прогиб). Обе величины являются приближенными детерминированными оценками параметров или свойств, которые в действительности имеют вероятностную природу. Методики вычисления (или назначения) указанных величин строятся таким образом, что выполнение критериев работоспособности и долговечности обеспечивает приемлемо малую вероятность возникновения предельных состояний в процессе эксплуатации.

При расчете деталей машин и металлических конструкций для учета в критериях работоспособности вероятностной природы воздействий и свойств объектов, а также неточности расчетных моделей в настоящее время используются два инженерных метода: метод расчета по допускаемым напряжениям и метод расчета по предельным состояниям.

5.3.2 Метод расчета по предельным состояниям предусматривает использование частных коэффициентов надежности по каждой из нагрузок и по предельному напряжению. Эти коэффициенты учитывают возможные отклонения значений указанных величин в неблагоприятную сторону. Расчет по этому методу строится по следующей схеме:

- Вычисляются динамические нагрузки как номинальные нагрузки (от массовых сил, давления ветра, перекоса и пр.), умноженные на динамические коэффициенты (7.2.2): .

- Формируется комбинация нагрузок, каждая из которых умножается на значение соответствующего частного коэффициента надежности (, таблицы 4 и 6) и коэффициент ответственности ; ; … .

- Вычисляется расчетная характеристика рабочего состояния для рассматриваемого условия работоспособности - расчетное напряжение . В расчетах на устойчивость положения крана характеристикой состояния является отношение удерживающего момента к опрокидывающему.

- Определяется характеристика предельного состояния: нормативное сопротивление по рассматриваемому предельному состоянию (предел текучести, критическое напряжение потери устойчивости и др.) и расчетное сопротивление , где - коэффициент надежности по расчетному сопротивлению (таблица 4).

- Производится проверка условия или 1.