Свод правил СП 413.1325800.2018 Здания и сооружения, подверженные динамическим воздействиям. Правила проектирования.
СП 413.1325800.2018
СВОД ПРАВИЛ
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДИНАМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
Правила проектирования
The buildings and structures under dynamic actions. Design rules
ОКС 91.120.25
Дата введения 2019-05-08
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 7 ноября 2018 г. N 707/пр и введен в действие с 8 мая 2019 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 23 декабря 2020 г. N 829/пр c 24.06.2021
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании".
Свод правил выполнен авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (д-р техн. наук И.И.Ведяков, Ю.Т.Чернов, канд. техн. наук М.В.Арутюнян, О.В.Крылова, А.М.Арутюнян).
Изменение N 1 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (д-р техн. наук И.И.Ведяков, Ю.Т.Чернов, канд. техн. наук М.В.Арутюнян, А.М.Арутюнян).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование конструкций зданий и сооружений, подверженных динамическим воздействиям, кроме сейсмических, ветровых и взрывных.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений, подверженных динамическим воздействиям.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7348-81 Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Технические условия
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)
СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменением N 1)
СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия (с изменением N 1)
СН 2.2.4/2.1.8.566-96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 виброизолятор: Основной элемент системы виброизоляции.
3.2 виброизоляция: Метод вибрационной защиты, основанный на ослаблении связей между источником возбуждения и защищаемым объектом.
3.3 октавная полоса частот: Полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты к нижней равно 2.
3.4 демпфер: Устройство, создающее рассеяние механической энергии, применяемое для подавления вибрации колебательной системы.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4 Общие положения
4.1 Основные положения
4.1.1 Положения настоящего свода правил распространяются на проектирование, расчет и эксплуатацию зданий и сооружений, подвергающихся эксплуатационным динамическим воздействиям и воздействиям аварийного типа, за исключением взрывных, возникающих, в частности, при падении грузов, аварийной остановке оборудования и т.п.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.2 Несущие конструкции зданий и сооружений, подвергающихся динамическим воздействиям, следует проектировать в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил проектирования строительных конструкций с учетом положений настоящего свода правил.
4.1.3 Источники динамических воздействий могут быть как внутренними, расположенными внутри сооружения, так и внешними по отношению к сооружениям.
4.1.4 К внутренним источникам относятся: виброактивное оборудование, движущиеся механизмы, в частности, погрузчики и мостовые трапы. Воздействие от последних носят* нерегулярный характер.
4.1.5 Исходные данные для проведения расчета несущих конструкций, подвергающихся воздействию динамических нагрузок, должны содержать:
а) планы и разрезы здания или сооружения;
б) схемы размещения оборудования с указанием веса и способа закрепления на несущей конструкции, а также все полезные нагрузки;
в) характеристики динамических нагрузок:
- направление и характер приложения к конструкции динамических нагрузок (сосредоточенные силы, моменты, распределенная нагрузка);
- сведения об изменении нагрузки во времени: для гармонической нагрузки - амплитуду и период; для периодической нагрузки - период и закон изменения нагрузки за период(ы), амплитуды и фазы составляющих гармоник; для однократной ударной или импульсной нагрузки - закон изменения во времени (форму импульса);
- направление и способ приложения импульса к конструкции; для периодических ударов и импульсов - период и закон изменения нагрузки за период; для нагрузок, возникающих при пуске и остановке машин, - скорости нарастания или убывания числа оборотов;
- если импульсная нагрузка возникает вследствие ударов тела по конструкции, а значение и форма импульса не известны, необходимо установить:
- вес ударяющего тела и форму его ударной части,
- значение и направление скорости тела в начале удара,
- коэффициент восстановления при ударе и, по возможности продолжительность удара;
г) при отсутствии данных о динамических нагрузках, указанных в перечислении в), - сведения о машинах и установках, являющихся источниками колебаний, позволяющие определить эти нагрузки расчетным путем:
- типы машин, их число и способ крепления к несущим конструкциям;
- характеристики двигателя (вид двигателя, мощность, общий вес и вес ротора, число оборотов);
- число оборотов главного вала машины в минуту (или число ходов, ударов в минуту), а также скорость их нарастания при пуске и убывания при остановке машины;
- кинематическую схему машины; размеры и вес движущихся частей, моменты инерции; значения эксцентриситетов вращающихся частей, радиусов эксцентриков, радиусов кривошипов или ходов возвратно-поступательно движущихся частей; вес и скорости ударяющихся частей в момент удара, геометрические формы контактных поверхностей;
д) среднее число пусков (включений) машины в сутки, среднюю продолжительность работы машины между двумя последовательными пусками;
е) данные о характере колебаний оснований уже существующих зданий (максимальных значениях скоростей и ускорений);
ж) сведения о пребывании людей на колеблющихся конструкциях, с указанием среднего времени пребывания в процентах к рабочему времени;
и) для строительной площадки - сведения о характере и уровне колебаний, частотном составе и возможных источниках колебаний, расположенных от проектируемого здания или сооружения на расстоянии:
700 м - от железных дорог и промышленных зон,
230 м - от автомагистралей,
170 м - от линий метрополитена.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.6 Расчеты выполняют на действие нагрузок, вызванных:
а) нормальной работой, пуском и остановкой, в том числе аварийной, установленных в здании машин и оборудования с возвратно-поступательным, вращательным и другим подобным движением масс;
б) работой машин ударного действия (штампов, молотов, прессов, испытательных машин и т.п.), возбуждающих кратковременные, импульсные и аналогичные нагрузки;
в) быстро прикладываемыми или снимаемыми силами (при разрушении, в том числе внезапном, несущих элементов конструкций), свободно летящих или падающих частей;
г) ударными воздействиями, вызванными в том числе столкновением транспортных средств и т.п. согласно требованиям СП 296.1325800.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.7 К внешним источникам, воздействия от которых передаются на конструкции сооружений, относятся: транспортные магистрали с интенсивным движением (автомобильные и железные дороги, линии метрополитена); промышленные зоны; строительные площадки с виброактивным оборудованием (виброкатками, ударными установками и т.п.).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.8 Динамический расчет несущих конструкций промышленных зданий и сооружений на действие эксплуатационных нагрузок от внутренних источников, как правило, носит поверочный характер и необходим для проверки допустимости перемещений и внутренних усилий в конструкциях, рассчитанных на статические нагрузки при совместном действии статической и динамической нагрузок, выполнения требований:
а) прочности, выносливости, деформативности конструкций;
б) санитарно-гигиенических норм;
в) технологий, связанных с производственным процессом.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.9 При расчетах сооружений на динамические воздействия аналитическими или численными методами необходимо определять частоты собственных горизонтальных и горизонтально-вращательных колебаний и для отдельных элементов конструкций, главным образом перекрытий, - вертикальных колебаний.
4.1.10 Возможность возбуждения колебаний в резонансной области (зоне) оценивают расчетом, используя данные о характере динамических воздействий: амплитудные значения и частотный спектр собственных колебаний.
4.1.11 При расчетных значениях частот собственных колебаний элементов конструкций зданий, определенных на стадии проектирования, и составляющих частотного спектра колебаний, возбуждаемых внешними источниками в пределах менее 30%, следует предусматривать инструментальное обследование колебаний на площадке строительства с целью:
а) определить вид колебаний - периодические, свободные, случайные и т.п.;
б) вычислить частотный спектр;
в) определить амплитудные значения перемещений, скоростей и ускорений из записей в реальном времени и оценить их допустимость в соответствии с нормируемыми предельными значениями.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.12 Колебания строительных конструкций в помещениях жилых и общественных зданий, возбуждаемые внутренними и внешними источниками, не должны превышать предельные значения уровней колебаний (скоростей и ускорений) по СН 2.2.4/2.1.8.566.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1.13 (Исключен, Изм. N 1).
4.1.15 (Исключен, Изм. N 1).
4.1.16 Если расчетом установлен недопустимо высокий уровень колебаний конструкций, необходимо предусмотреть специальные мероприятия (изменение расположения машин, применение виброизоляции, балансировка, уравновешивание и изменение числа оборотов машин и т.д.), позволяющие уменьшить колебания (см. приложение А).
4.1.17 (Исключен, Изм. N 1).
4.1.18 Существенное увеличение поперечных сечений и армирования, а также изменение конструктивных схем элементов несущих конструкций в целях понижения уровня колебаний, связанное со значительными дополнительными затратами, допускается лишь в отдельных случаях и должно обосновываться технико-экономическим расчетом, подтверждающим экономическую целесообразность проведения мероприятий конструктивного характера.
4.2 Объемно-планировочные и конструктивные решения
4.2.1 Машины, установки и оборудование категорий динамичности III, IV следует располагать на полу первых этажей многоэтажных зданий или на отдельных конструкциях, не связанных с каркасом.
Машины, установки и оборудование категорий динамичности I, II, III, IV, создающие динамические нагрузки, допускается располагать на конструкциях покрытия здания при условии виброизоляции.
Устанавливаемое вне зданий виброактивное оборудование категорий динамичности III, IV (например, дизели, компрессоры, копры, молоты) следует располагать как можно дальше от жилых и общественных, а также от промышленных зданий.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.2 Возможны два вида связи машин и оборудования с несущими конструкциями:
а) жесткая связь: вид связи, при котором машина или элемент оборудования связаны с конструкцией специальными жесткими креплениями или опираются на конструкцию без креплений;
б) гибкая связь: вид связи, при котором между машиной или элементом оборудования и несущей конструкцией вводятся податливые вставки - виброизоляторы с целью уменьшения динамического воздействия на конструкцию (активная виброизоляция) или с целью изоляции машины или прибора от колеблющейся конструкции (пассивная виброизоляция).
Для каждого из указанных видов связей машин или оборудования с несущими конструкциями допускается два способа установки:
а) непосредственно на конструкцию или виброизоляторы;
б) на специальный постамент (бетонная или железобетонная подушка, металлическая рама и т.д.), опирающийся на конструкцию или виброизоляторы или являющийся частью конструкции.
Примечания
1 Во избежание горизонтальных смещений свободно стоящих или виброизолированных машин следует установить устройства креплений или боковых упоров, препятствующих этим смещениям.
2 Размеры и вес постамента при установке на виброизоляторы, кроме обычных конструктивных требований, определяются динамическим расчетом для обеспечения надлежащего эффекта виброизоляции.
4.2.3 Машины и установки с большими динамическими нагрузками следует опирать (либо подвешивать) на специальные опорные конструкции, не связанные с каркасом здания. В отдельных случаях следует также применять опорные конструкции, соединенные с колоннами каркаса, но не связанные с перекрытиями.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.4 Конструкции зданий и сооружений, в которых устанавливают машины и оборудование с динамическими, в том числе импульсными нагрузками, следует выполнять из железобетона.
При наличии машин категории динамичности IV (см. таблицу 4.7) следует применять монолитные и сборно-монолитные железобетонные конструкции.
4.2.5 Устройство перекрытий должно обеспечивать достаточную жесткость в своей плоскости, чтобы горизонтальные динамические нагрузки распределялись на все рамы каркаса или стены здания (отсека, если здание разрезано деформационными швами).
При проектировании сборных железобетонных перекрытий следует предусматривать соответствующие конструктивные мероприятия, обеспечивающие связь плит друг с другом. Деревянные перекрытия в виде настилов по металлическим балкам под машины с динамическими нагрузками выше категории динамичности I применять не следует.
4.2.6 При необходимости жесткость каркаса здания или сооружения следует повышать с помощью специальных дополнительных диафрагм, связанных с каркасом. Диафрагмы допускается выполнять в виде железобетонных перегородок и рам, крестовых или портальных стальных связей. Жесткость здания в продольном направлении допускается увеличивать путем образования продольных рам с жесткими узлами за счет жесткого соединения ригелей с колоннами.
Жесткость каркасно-панельных зданий следует повышать путем соответствующей раскладки стеновых панелей.
4.2.7 В несущих конструкциях, подвергающихся воздействию динамических нагрузок, применение бетона проектной марки ниже В20 не допускается.
4.2.8 В предварительно напряженных железобетонных конструкциях, подлежащих расчету на прочность с учетом выносливости, минимальная проектная марка бетона и кубиковая прочность бетона при его обжатии должны быть увеличены на 20-25% по отношению к прочности бетона, принятой при статическом расчете.
4.2.9 В железобетонных конструкциях, подлежащих расчету на прочность с учетом выносливости, арматурная сталь принимается по таблице 4.1 в зависимости от температурных условий эксплуатации конструкций.
4.2.10 Для конструкций, не подлежащих расчету на прочность с учетом выносливости (5.7), арматурная сталь принимается в соответствии с требованиями СП 63.13330, предъявляемыми к конструкциям, рассчитываемым на статические нагрузки.
Таблица 4.1 - Сводная таблица для определения области применения арматурных сталей в железобетонных конструкциях, подвергающихся действию динамических нагрузок
|
|
|
|
|
|
|
Вид и класс арматуры | Химический состав (марка) стали; | Диа- метр, | Температурные условия эксплуатации конструкций | |||
| нормативные документы, регламентирующие | мм | в отап- лива- | на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при температуре, °С | ||
| качество арматуры |
| емых зда- ниях | до -30 | ниже -30 до -40 | ниже -40 до -55 |
Арматурная сталь класса A-I (А240) | Ст3кп
Ст3пс
Ст3сп
по ГОСТ 5781 | 6-40 | +
+
+ | +
+
+ | +
+
- | +
-
- |
Арматурная сталь класса А-III (А400) | 35ГС | 6-40 | + | + | - | - |
| 25Г2С |
| + | + | + | +  |
| 32Г2Рпс |
| + | + | - | - |
| по ГОСТ 5781 |
|
|
|
|
|
Арматурная сталь класса A-IV (А600) | 80С
20ХГ2Ц
по ГОСТ 5781 | 10-32 | +
+ | +
+ | +
+ | +  + |
Арматурная сталь класса A-V (A800) | 23Х2Г2Т
по ГОСТ 5781 | 10-32 | + | + | + | + |
Арматурная сталь класса А-VI (А1000) | 22Х2Г2АЮ
22Х2Г2Р
20Х2Г2СР
по ГОСТ 5781 | 10-22 | +
+
+ | +
+
+ | +
+
+ | +
+
+ |
Проволока арматурная ВР-2 класса прочности 1400, 1500 | По ГОСТ 7348 | - | + | + | + | + |
Канат арматурный (пряди) К7 класса прочности 1400-1700 | По ГОСТ 13840 | - | + | + | + | + |
Арматурная сталь может применяться только в вязаных каркасах и сетках. Арматура может применяться в виде целых стержней мерной длины. Примечание - Знак "+" означает применение допускается, знак "-" - применение не допускается. | ||||||
Таблица 4.1 (Измененная редакция, Изм. N 1).
4.3 Динамические характеристики материалов конструкций
4.3.1 Расчетные сопротивления материалов строительных конструкций, воспринимающих динамические нагрузки от машин, установок и оборудования, принимают независимыми от скорости деформирования и равными расчетным сопротивлениям при статическом нагружении. Модуль упругости материалов при динамическом нагружении принимают равным статическому модулю упругости.
Значение модуля сдвига принимают равным 0,35 от модуля Юнга.
Примечания
1 При расчете ограждающих и несущих конструкций на кратковременные однократные динамические воздействия, не связанные с нормальной работой машин, установок и оборудования (например, при авариях), допускается развитие пластических деформаций и разрушение отдельных элементов конструкций, если это не вызывает необратимых последствий. При этом следует учитывать увеличение пределов прочности и текучести при высоких скоростях деформирования.
2 При проведении динамических расчетов несущих конструкций в качестве модуля упругости Е следует принимать:
для стальных конструкций - модуль продольной упругости;
бетонных и железобетонных конструкций - модуль упругости бетона при сжатии;
каменных и армокаменных конструкций - начальный модуль упругости кладки;
деревянных конструкций Е=10 МПа независимо от породы древесины.
Для модуля сдвига кирпичной кладки и бетонных панелей ограждения допускается принимать приближенное значение G=0,3Е, где Е - начальный модуль упругости кирпичной кладки.
Дифференциацией коэффициента неупругого сопротивления по категориям динамичности (таблица 4.2) приближенно учитывается зависимость поглощения энергии вследствие внутреннего трения от динамических напряжений в конструкциях.
|
|
|
Материал | Значения коэффициента | |
| при динамической нагрузке категорий I и II | при динамической нагрузке категорий III и IV |
Железобетон: |
|
|
ненапряженный | 0,05 | 0,1 |
предварительно напряженный | 0,025 | 0,05 |
Прокатная сталь | 0,01 | 0,025 |
Кирпичная кладка | 0,04 | 0,08 |
Дерево | 0,03 | 0,05 |
Жесткость составных частей для монолитного сечения следует определять относительно нейтральной оси всего сечения, для немонолитного - относительно своей нейтральной оси.
4.3.4 Расчетные сопротивления материалов конструкций, подвергающихся действию статических и эпизодических динамических нагрузок (4.4.2), следует принимать такими же, как и при расчете на постоянные статические нагрузки.
4.3.6 Жесткость несущих конструкций, воспринимающих динамические нагрузки эксплуатационного характера, следует определять по формулам, используемым в статических расчетах, при условии упругой работы материала.
Жесткость изгибаемых элементов железобетонных конструкций, применяемых в промышленных зданиях под машины и установки с динамическими нагрузками, при определении динамических перемещений и напряжений допускается определять по формуле
4.3.7 Жесткость изгибаемых элементов железобетонных конструкций при наличии соответствующих экспериментальных данных допускается определять с учетом раскрытия трещин в растянутой зоне бетона.
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
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.
Примечания
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.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 | Форма импульса  | |||||||||||
|  |  |  |  |  |  | ||||||
| | | | | | | | | | | | |
0,01 | 1,000 | - | 1,000 | - | 1,000 | - | 1,000 | - | 1,000 | - | 1,000 | - |
0,10 | 0,983 | - | 0,990 | - | 0,990 | - | 0,991 | - | 0,994 | - | 0,993 | - |
0,20 | 0,936 | - | 0,958 | - | 0,958 | - | 0,963 | - | 0,968 | - | 0,974 | - |
0,30 | 0,858 | - | 0,905 | - | 0,905 | - | 0,917 | - | 0,930 | - | 0,943 | - |
0,50 | 0,637 | - | 0,755 | - | 0,761 | - | 0,785 | - | 0,811 | - | 0,849 | - |
0,70 | 0,455 | - | 0,569 | - | 0,631 | - | 0,625 | - | 0,667 | - | 0,724 | - |
1,00 | 0,318 | - | 0,369 | - | 0,494 | - | 0,433 | - | 0,480 | - | 0,543 | - |
1,40 | 0,227 | - | 0,253 | - | 0,379 | - | 0,277 | - | 0,306 | - | 0,365 | - |
1,80 | 0,177 | - | 0,192 | - | 0,307 | - | 0,192 | - | 0,208 | - | 0,252 | - |
2,00 | 0,159 | - | 0,172 | - | 0,280 | - | 0,167 | - | 0,184 | - | 0,212 | - |
3,0 | 0,106 | 2 | 0,112 | 1,05 | 0,195 | 1,84 | 0,104 | 1,2 | 0,117 | 1,1 | 0,119 | 1,12 |
6,0 | 0,053 | 2 | 0,054 | 1,03 | 0,102 | 1,92 | 0,045 | 1,09 | 0,056 | 1,05 | 0,055 | 1,03 |
9,0 | 0,035 | 2 | 0,036 | 1,02 | 0,069 | 1,94 | 0,029 | 1,06 | 0,037 | 0,037 | 0,035 | 1,01 |
10,0 | 0,032 | 2 | 0,032 | 1,02 | 0,062 | 1,95 | 0,026 | 1,05 | 0,033 | 1,03 | 0,032 | 1,01 |
15,0 | 0,021 | 2 | 0,021 | 1,01 | 0,042 | 1,97 | 0,017 | 0,04 | 0,021 | 1,02 | 0,021 | 1,0 |
20,0 | 0,016 | 2 | 0,016 | 0,01 | 0,031 | 1,97 | 0,013 | 1,03 | 0,016 | 1,02 | 0,016 | 1,0 |
Примечание -  1 - коэффициент, зависящий от отношения продолжительности кратковременного импульса к периоду  собственных колебаний конструкций по i -му тону, а также от формы импульса; фактическую величину S , определяемую по форме импульса, вычисляют по формуле (4.8). | ||||||||||||
4.4.8 Удар по конструкции движущимся или падающим телом является более сложным случаем кратковременных импульсных нагрузок, при котором величина, продолжительность и форма импульса зависят от характеристик (инерционных, упругих, неупругих и геометрических) ударяющего тела и конструкции. При отсутствии необходимых данных величину кратковременного ударного импульса S вычисляют по формуле*
________________
* Формулу (4.8) с необходимыми уточнениями следует использовать при определении нормативных нагрузок от машин ударного действия.
|
|
|
|
|
|
Материал | Материал и форма ударяющего тела | ||||
контактирующей поверхности конструкции | твердые металлы (стали, сплавы) | медь, алюминий, дерево, бетон, камень, твердые пластмассы | Мягкие пластические материалы (асфальт, глины, смолы, масла | ||
| шар | параллелепипед | шар | параллелепипед | и пр.) |
Сталь | 0,6 | 0,35 | 0,4 | 0,25 | 0 |
Бетон | 0,35 | 0,15 | 0,25 | 0,1 | 0 |
Камень | 0,4 | 0,2 | 0,3 | 0,15 | 0 |
Дерево | 0,55 | 0,3 | 0,4 | 0,2 | 0 |
Ксилолит | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 0,05 | 0 |
Асфальт | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
|
|
Тип машины | Коэффициент надежности по нагрузке |
Машины с конструктивно неуравновешенными, движущимися частями | 1,3 |
Машины с номинально уравновешенными, а фактически неуравновешенными движущимися частями | 4 |
Машины ударного и импульсного действия | 1 |
При сплошном опирании машины на перекрытие, а также при любом опирании машины на постамент динамические силы и моменты следует считать приложенными к перекрытию сосредоточенно в одной точке, являющейся проекцией точки приложения инерционной силы R или импульса S на плоскость перекрытия.
Для виброизолированных машин динамические силы следует принимать приложенными к перекрытию, при этом под опорами машин установлены виброизоляторы. Амплитуда силы, передающейся через каждый виброизолятор на конструкцию, равна произведению амплитуды колебаний станины, определенной в месте расположения этой опоры, и жесткости виброизоляторов в соответствующем направлении.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.11 Если рабочее число оборотов главного вала машины может изменяться в некоторых пределах, то при вычислении амплитуд динамических нагрузок необходимо принимать максимальное число оборотов главного вала, а при проверке строительных конструкций при резонансных режимах необходимо учитывать изменение динамических нагрузок в частотной полосе от минимального до максимального значений, соответствующих минимальному и максимальному числу оборотов главного вала.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.13 Машины и установки, создающие динамические нагрузки, подразделяют на три группы в зависимости от частоты воздействия нагрузки, т.е. от периода при гармонических и периодических воздействиях (по частотности) и продолжительности импульса при импульсных и ударных воздействиях (см.таблицу 4.6), и на четыре категории динамичности, в зависимости от характера и уровня динамического воздействия (см. таблицу 4.7).
Таблица 4.6 - Группы машин и установок по частотности
|
|
|
|
Группа | Тип машин и установок | ||
| Частота нагрузки или преобладающей гармоники, цикл/мин | Характеристика частотности | Продолжительность импульса, с |
1 | До 400 | Низкочастотные | Более 0,1 |
2 | От 400 до 2000 | Среднечастотные | От 0,1 до 0,005 |
3 | Более 2000 | Высокочастотные | Менее 0,005 |
Примечания
1 Под периодическим воздействием следует понимать "спокойные" периодические нагрузки. 2 Под числом циклов в минуту следует понимать число оборотов, двойных ходов, ударов и т.п. в минуту. | |||
а) при определении динамических перемещений - I, II;
б) при определении динамических напряжений - III, IV.
Таблица 4.7 - Классификация машин, устанавливаемых в промышленных зданиях по категориям динамичности
|
|
|
|
Категория | Характеристика | Значение нормативной нагрузки | |
динамичности | динамичности | Амплитуда инерционной силы (при гармонической нагрузке), кН | Эквивалентный мгновенный импульс (при импульсной нагрузке), кН·с |
I | Малая | До 0,10 | До 0,01 |
II | Средняя | От 0,10 до 1,00 | От 0,01 до 0,10 |
III | Большая | От 1,00 до 10,00 | От 0,10 до 1,00 |
IV | Очень большая | Более 10,00 | Более 1,00 |
Примечания
1 Значение эквивалентного мгновенного импульса следует определять для основного тона конструкции путем умножения нормативного значения импульса на коэффициент  , определяемый по таблице 4.3 в зависимости от отношения продолжительности импульса к периоду основного тона Т конструкции. 2 При периодической нагрузке в качестве значения нормативной нагрузки в таблице следует принимать наибольшую из амплитуд гармоник.
3 Если в одном из смежных пролетов перекрытия установлено несколько машин, то категории машин следует определять для суммарного значения нормативной нагрузки по соответствующей графе таблицы. | |||
|
 |
1 - номинальная частота возмущающей нагрузки попадает в одну из резонансных зон; 2 - номинальная частота возмущающей нагрузки, не попадает ни в одну из резонансных зон; j - число машин
|
 |
n - среднее число включений в сутки; j - число машин
4.5 Нагрузки, передающиеся через виброизоляторы
4.5.1 Периодические возмущающие нагрузки, передающиеся на поддерживающую конструкцию виброизолированной машиной, следует определять при следующих режимах:
а) при рабочем режиме машины;
б) при прохождении через резонанс виброизолированной установки в режимах пуска или остановки машины.
4.5.2 При рабочем режиме виброизолированной машины возмущающую гармоническую нагрузку, действующую на поддерживающую конструкцию, следует определять в общем случае как совокупность сил, передающихся через все виброизоляторы.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.
