СП 413.1325800.2018 Здания и сооружения, подверженные динамическим воздействиям. Правила проектирования (с Изменением N 1)

     4.4 Динамические нагрузки от машин и оборудования

4.4.1 Динамическая нагрузка характеризуется видом (сила, момент), законом изменения во времени ее величины (гармоническая, периодическая, импульсная, внезапно приложенная), распространением (неподвижная, движущаяся с постоянной или переменной скоростью и др.), направлением (вертикальная, горизонтальная и др.), характером распределения по конструкции (сосредоточенная, распределенная по заданному закону).

4.4.2 Динамические нагрузки в зависимости от продолжительности вызываемых ими колебаний и периодичности действия делятся на единичные и вынужденные. К единичным нагрузкам относятся одиночные импульсы и удары, кратковременные перегрузки в аварийных режимах, нагрузки, возникающие при пуске и остановке машин во время перехода через резонанс (при числе пусков в сутки менее пяти) и т.д. К вынужденным нагрузкам относятся периодические и непериодические нагрузки при регулярной работе машин и установок в рабочем режиме, а также многократные импульсы и удары, при действии которых необходимо учитывать усталостные эффекты.

4.4.3 Динамические нагрузки от машины или механизма полностью определены, если известны направление, линия действия и законы изменения во времени их главного вектора и главного момента.

4.4.4 Нормативные динамические нагрузки, развиваемые машинами, следует определять по 4.4.5, расчетные - по 4.4.12.

4.4.5 Нормативное значение амплитуды динамической нагрузки R, изменяющейся во времени по гармоническому закону, вычисляют по формуле

,                                                               (4.5)

где - масса возвратно-поступательно движущихся или вращающихся частей машины, вычисляемая по формуле

,

здесь - номинальный вес возвратно-поступательно движущихся или вращающихся частей машины;

- ускорение силы тяжести;

- амплитуда перемещений центра масс, равная радиусу эксцентрика, половине хода в машинах с возвратно-поступательным движением массы, нормальному эксцентриситету вращающейся массы в ротационных машинах или нормальному приведенному эксцентриситету при сложном движении частей;

- круговая частота вращения главного вала машины, рад/с, вычисляемая по формуле

,

     
здесь - число оборотов главного вала машины в 1 мин.

Для машин с конструктивно неуравновешенными движущимися частями (например, для машин с эксцентриковыми механизмами) значение G определяют как сумму весов движущихся частей, а е - как радиус эксцентрика.

Для машин с номинально уравновешенными вращающимися частями (центрифуги, вентиляторы и т.п.) значение G представляет собой полный вес вращающихся частей (например, в центрифугах - вес барабана и вала вместе с заполнением), а значение е - эксцентриситет, равный расчетному смещению центра вращающихся масс от оси вращения.

Нормативное значение амплитуд вертикальной и горизонтальной составляющей нагрузок , вычисляют по формуле

,                                                  (4.6)

     
где - коэффициент пропорциональности, приведенный в таблице 9 СП 26.13330.2012.

4.4.6 При расчете конструкций на импульсные воздействия в зависимости от времени действия следует различать два вида нагрузок: кратковременный импульс и мгновенный импульс. Импульс считается кратковременным, если продолжительность его действия , и мгновенным, если продолжительность импульса . Здесь - наибольший (основной), - наименьший периоды собственных колебаний конструкции. Для конструкции с 1-й степенью свободы , для конструкции с бесконечно большим числом степеней свободы при определении вида импульса допускается принимать .

Примечания

1 При , расчет конструкции на действие нагрузки P(t) следует сводить к ее статическому расчету на действие эквивалентной нагрузки , где - максимальное значение переменной нагрузки, а - коэффициент, определяемый по таблице 4.3 в зависимости от вида функции P(t) и относительной продолжительности действия силы , стремящейся с увеличением к 1 или 2.

2 Расчет конструкции на внезапную нагрузку или разгрузку следует проводить также согласно примечанию 1. В этом случае - величина приложенной или снятой нагрузки, =2 для внезапной нагрузки и =1 - для внезапной разгрузки.

4.4.7 При расчете конструкций с n степенями свободы на импульсные нагрузки, согласно настоящему своду правил, кратковременный импульс, действующий на конструкцию, следует заменять, в целях удобства и единства метода расчета, совокупностью n эквивалентных мгновенных импульсов, соответствующих различным собственным формам колебаний конструкции.