7.1 Таблица комбинаций нагрузок
Таблица комбинаций нагрузок (таблица 4 настоящего стандарта) адаптирована к расчету кранов мостового типа. Описания ситуаций, соответствующих комбинациям нагрузок, приведены в таблице 5. Для козловых кранов во всех комбинациях, где фигурируют динамические воздействия от механизма подъема, должны быть учтены горизонтальные инерционные силы по 6.3.
Пример формирования расчетных массовых сил на основании общей таблицы нагрузок для козлового крана приведен в Приложении Б.
Таблица 4 - Комбинации нагрузок и коэффициенты надежности
Категории нагрузок | Нагрузки | Комбинации нагрузок А | Комбинации нагрузок В | Комбинации нагрузок С | |||||||||||||||||
А1 | А2 | А3 | В1 | В2 | В3 | С1 | С2 | С3 | С4 | С6 | С7 | С10 | С11 | ||||||||
Регулярные | Гравитация, | Массы крана | 1 | * | - | * | - | * | 1 | 1 | 1 | 1 | - | - | |||||||
Масса груза | 2 | 1,34 | - | 1,22 | - | 1,1 | - | - | 1 | 1 | 1 | - | - | ||||||||
Массы крана и груза, перемещение по неровной поверхности | 3 | 1,22 | - | - | 1,16 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||
Инерционные нагрузки от приводов | Массы крана и груза | Привод подъема груза исключен | 4 | 1,34 | - | 1,22 | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
Привод подъема груза включен | 5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||||||
Смещения, уклон | 6 | ** | 1 | 1 | 1 | ** | 1 | 1 | 1 | 1 | ** | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | - | - | |||
Нерегулярные | Влияние окружающей среды | Ветровые нагрузки рабочего состояния | 7 | - | - | - | - | 1,22 | 1 | 1 | 1 | 1,16 | - | - | 1 | - | - | - | - | - | |
Нагрузки от снега и льда | 8 | - | - | - | - | 1,22 | 1 | 1 | 1 | 1,1 | - | 1 | - | - | - | - | - | - | |||
Изменение температуры | 9 | - | - | - | - | 1,16 | 1 | 1 | 1 | 1,05 | - | 1 | - | - | - | - | - | - | |||
Перекос | 10 | 1,22 | - | - | 1 | 1,16 | - | - | 1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
Исключительные и особые | Подъем груза рывком | 11 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | |||
Ветровые нагрузки нерабочего состояния | 12 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,16 | - | 1 | - | - | - | - | - | - | |||
Испытательные нагрузки | 13 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||
Нагрузки от удара в буфер | 14 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||
Аварийное отключение | 16 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||
Отказ механизма | 17 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||
Внезапное снятие нагрузки на крюке | 20 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||
Монтаж, демонтаж, транспортировка | 21 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,1 | - | - | - | - | - | - | - | 1 | |||
Коэффициент надежности по материалу (метод предельных состояний) | 1,1 | - | 1,1 | - | 1,1 | - | |||||||||||||||
Коэффициент надежности (метод допускаемых напряжений) | 1,48 | 1,34 | 1,22 | ||||||||||||||||||
* Должны использоваться значения частных коэффициентов надежности, приведенные в таблице 7 ГОСТ 32579.1 |
Таблица 5 - Описание комбинаций нагрузок групп А, В, С
Индекс | Описание |
А1 | Кран в рабочем состоянии, осуществляется подъем или опускание груза. Для кранов групп режима А6-А8 следует считать, что еще один механизм работает в неустановившемся режиме. Ветер и другие климатические нагрузки и воздействия отсутствуют |
А2 | Кран в рабочем состоянии, осуществляется внезапный сброс части поднятого груза. Инерционные силы от работы других приводов должны учитываться, как в комбинации А1. Ветер и другие климатические нагрузки и воздействия отсутствуют |
А3 | Кран с грузом, осуществляется разгон или торможение механизма передвижения крана или тележки. Учитываются вертикальные динамические нагрузки от прохода по неровностям пути. Следует считать, что одновременно происходит неустановившийся режим работы еще одного или двух механизмов. Ветер и другие климатические нагрузки и воздействия отсутствуют |
В1 | Кран в рабочем состоянии, осуществляется подъем или опускание грузов (подъем груза, торможение на спуск). Также следует считать, что еще один механизм работает в неустановившемся режиме. Действуют ветер рабочего состояния, другие климатические нагрузки и воздействия |
В2 | Кран в рабочем состоянии, осуществляется внезапный сброс части поднятого груза. Инерционные силы от работы других приводов должны учитываться как в комбинации В1. Действуют ветер рабочего состояния и другие климатические нагрузки и воздействия |
В3 | Кран с грузом, осуществляется разгон или торможение механизма передвижения крана или тележки. Учитываются вертикальные динамические нагрузки от прохода по неровностям пути. Следует считать, что одновременно происходит неустановившийся режим работы еще одного или двух механизмов. Действуют ветер рабочего состояния и другие климатические нагрузки и воздействия |
С1 | Кран в рабочем состоянии, производится подъем с земли груза с наибольшей скоростью подъема (см. таблицу 3 , ГОСТ 32579.1) |
С2 | Кран в нерабочем состоянии, загружен силой тяжести от собственной массы и массы грузозахватного органа. Действуют ветер нерабочего состояния, другие метеорологические и климатические нагрузки и воздействия |
СЗ | Подъемное устройство в условиях динамических или статических испытаний. Сочетание инерционных сил от работы приводов при динамических испытаниях принимается как для комбинации А1 или А3 |
от С4 до С7 | Кран с номинальным грузом при столкновении с буфером (С4), при аварийном отключении приводов (С6), при отказе механизма (С7) |
С10 | Внезапное снятие нагрузки на крюке, резкая разгрузка или обрыв стропов |
С11 | Нагрузки, возникающие при монтаже, демонтаже или транспортировке крана |
7.2 Использование таблицы нагрузок
7.2.1 Общие положения
Для выполнения расчетов грузоподъемного устройства или его элементов по критериям работоспособности необходимо конкретизировать комбинации нагрузок применительно к проектируемому типу машины. Это значит, что на основании общего описания комбинаций (таблица 4 настоящего стандарта) с учетом конструкции и условий работы крана должен быть установлен конкретный набор нагрузок и воздействий, учитываемых в каждой комбинации (перечень механизмов, создающих динамические нагрузки, характер кинематических воздействий, смещений, уклонов и пр.). По полученному перечню воздействий вычисляются номинальные значения всех нагрузок для каждой комбинации. Эти данные являются основой для дальнейшего вычисления расчетных нагрузок по методам предельных состояний и допускаемых напряжений.
7.2.2 Комбинации нагрузок для подтверждения несущей способности
Расчеты по критериям работоспособности II группы (по 5.2 ГОСТ 32579.1) производятся по методам расчета по предельным состояниям или допускаемым напряжениям с использованием комбинаций нагрузок из групп А, В и С с соответствующими коэффициентами (таблица 6 настоящего стандарта).
7.2.3 Комбинации нагрузок для подтверждения долговечности
Расчеты по критериям работоспособности I группы производятся по методу допускаемых напряжений по комбинациям нагрузок, представленным в группе А (таблица 6). Дополнительные комбинации нагрузок создают для вычисления минимальных напряжений в расчетной зоне.
Таблица 6 - Группы комбинаций нагрузок, используемые для расчета кранов по методам предельных состояний и допускаемых напряжений
Методы расчета | Группы критериев работоспособности и долговечности (по 5.2 ГОСТ 32579.1) | ||
I (долговечность) | II (прочность, упругая устойчивость) | III (жесткость) | |
по предельным состояниям | - | А, В, С | - |
по допускаемым напряжениям | А | В, С | - |
Примечание: расчеты на жесткость производятся по указаниям 7.2.7 ГОСТ 32579.1 |
7.2.4 Расчет на устойчивость от опрокидывания
Расчет кранов на устойчивость по методу предельных состояний производится по методике и с использованием коэффициентов, которые даны в 5.3, 7.3 и 7.2.8.2 ГОСТ 32579.1. Комбинации нагрузок для расчета на устойчивость кранов берутся из таблицы 6 ГОСТ 32579.1 для класса устойчивости S1.
Расчет кранов на устойчивость может быть выполнен по упрощенной методике по методу допускаемых напряжений. В этом случае вычисляется коэффициент грузовой устойчивости ( и - соответственно удерживающий и опрокидывающий моменты, вычисляемые без учета частных коэффициентов надежности по нагрузкам), и проверяется выполнение условия >. Коэффициент запаса устойчивости . Коэффициент ответственности принимается равным:
- = 1,1 для кранов, транспортирующих опасные грузы;
- = 1,0 для всех остальных кранов.
Для расчета на устойчивость рассматриваются следующие ситуации: