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

Приложение Б

     
Общие положения динамического расчета строительных конструкций

Б.1 Динамические нагрузки

Б.1.1 Динамический расчет строительных конструкций, для которых динамические нагрузки являются основными, может влиять на выбор конструктивной схемы и размеры поперечных сечений, если указанные в 4.1.13 специальные мероприятия по уменьшению колебаний оказываются недостаточно эффективными, экономически нецелесообразными или технически невыполнимыми.

Б.1.2 Динамические нагрузки, развиваемые большинством машин непрерывного действия, изменяются по гармоническому закону и только в отдельных случаях являются некоторыми периодическими (негармоническими) функциями времени. Эти функции разлагают в тригонометрические ряды, в которых для целей динамического расчета используются первые, а иногда и высшие гармоники. Динамические нагрузки вычисляют как геометрические суммы сил и моментов сил инерции, движущихся частей, ускорение которых определяется кинематикой механизма машины.

Б.1.3 Если машина имеет номинально уравновешенные, а фактически неуравновешенные движущиеся части, то динамическая нагрузка зависит от значения эксцентриситетов вращающихся частей или от разности весов возвратно-поступательно движущихся частей, номинально уравновешивающих друг друга.

Б.1.4 Возмущающая сила R от ротационных машин, амплитуда которой определяется по формуле (4.5), постоянна по величине и вращается с угловой скоростью в плоскости, перпендикулярной оси вращения и проходящей через центр тяжести вращающихся частей. Она может быть разложена по любым двум неподвижным взаимно перпендикулярным осям, расположенным в этой плоскости и имеющим начало координат на оси вращения, на составляющие и .

Б.1.5 Импульсная нагрузка действует на конструкцию в течение относительно малого промежутка времени (см. рисунок Б.1), достигая при этом достаточно больших значений, ее импульс (измеряемый на рисунке Б.1 в выбранном масштабе заштрихованной площадью) не является малой величиной. Продолжительность импульса считается достаточно малой, если , где - основной период собственных колебаний конструкции, на которую действует импульсная нагрузка.

     
, - максимальное и среднее значения импульсной нагрузки соответственно

Рисунок Б.1 - График кратковременной силы

Б.1.6 Кратковременный импульс определяют тремя характеристиками (см. рисунок Б.1):

- величиной импульса, вычисляемой по формуле

,                                                          (Б.1)

- формой импульса, вычисляемой по формуле

,                                                                 (Б.2)

- и продолжительностью действия .

Мгновенный импульс определяют одной характеристикой - величиной импульса.

Примечания

1 Размерность импульса определяют произведением размерности усилия на время. Различают: сосредоточенный импульс силы, кНс; импульс сил, распределенных по длине, кНс/м, или площади, кНс/м; сосредоточенный импульс момента, кНс·м.

2 Если известны наибольшее значение силы и продолжительность ее действия, но неизвестна форма импульса, следует принимать в запас прочности и жесткости прямоугольную форму импульса.

3 Если для кратковременного импульса известна только его величина S, а продолжительность его действия не поддается даже грубой оценке, допускается в запас прочности и жесткости принимать ее равной 0,001 с для обычных эксплуатационных нагрузок.

Б.1.7 Перемещения и внутренние усилия в конструкции, вызванные действием кратковременного импульса, зависят от величины импульса S, продолжительности действия и формы .

Перемещения и внутренние усилия в конструкции, вызванные действием мгновенного импульса, зависят только от величины импульса.

Примечание - Перемещения и внутренние усилия в конструкции при действии мгновенного импульса больше, чем при действии кратковременного импульса той же величины (при любой его форме).

Б.2 Расчет зданий на динамические воздействия