Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

78 страниц

578.00 ₽

Купить ГОСТ Р 52170-2003 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает правила проектирования стальных конструций механизированных аттракционов, обеспечивающие снижение до необходимого уровня риска основных значительных механических опасностей: пластического и усталостного разрушений, потери устойчивости формы и положения, достижения предельных прогибов и перемещений. Стандарт распространяется на стальные конструкции каруселей, колес обозрения, катальных гор, вращающихся платформ и др., используемых для постоянного и временного, в том числе повторного, применения, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха не более плюс 50 град. Цельсия и не менее минус 20 град. Цельсия.

Стандарт не распространяется на конструкции аттракционов, которые изготовлены до введения его в действие.

  Скачать PDF

Рекомендуется использовать вместо ГОСТ 29166-91 (ИУС 5-2004)

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Общие положения

5 Нагрузки и перемещения

6 Материалы для конструкций и соединений

7 Принципы расчета конструкций аттракционов

8 Расчет конструкций на статические нагрузки

9 Расчет конструкций на усталость

10 Расчет и конструирование соединений

Приложение А Сведения о гармонизации настоящего стандарта с европейскими стандартами

Приложение Б Определение аэродинамических коэффициентов и пульсационной составляющей ветровой нагрузки

Приложение В Примеры определения нагрузок от сил инерции и расчетов некоторых видов аттракционов

Приложение Г Прогибы, выгибы и перемещения элементов и конструкций

Приложение Д Стали для конструкций

Приложение Е Несущая способность стержневых анкеров

Приложение Ж Предельные гибкости элементов конструкций

Приложение И Таблицы и графики, используемые для расчета на усталость

Приложение К Проектирование сварных соединений

Приложение Л Проектирование болтовых и фрикционных соединений

Приложение М Проектирование фланцевых соединений

Приложение Н Проектирование пальцевых соединений

Приложение П Библиография

Показать даты введения Admin

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


БЕЗОПАСНОСТЬ АТТРАКЦИОНОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ
Основные положения по проектированию стальных конструкций

БЗ 5-2001/82


Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Российской ассоциацией парков и производителей аттракционов, включающей рабочую группу специалистов конструкторского бюро «Мир» и ЦНИИСК им. Кучеренко

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 427 «Аттракционы и другие устройства для развлечений»

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 26 декабря 2003 г. № 395-ст

3    Настоящий стандарт гармонизирован с европейским стандартом pr EN 13814 «Fairground and amusement park machinery and structures — Safety» («Механизмы и конструкции передвижных и стационарных парков. Безопасность»), а также разработан с учетом основных нормативных положений немецкого стандарта DIN 15018-1:1984 «Cranes. Steel structures. Verification and analyses» («Краны. Стальные конструкции. Расчеты и проверка») и ENV 1991—2—4:1994 «Eurocode 1: Basis of design and actions on structures. Part 2—4: Wind actions» («Основные положения проектирования и ветровые воздействия на сооружения») (см. приложение А)

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© И ПК Издательство стандартов, 2004

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

ГОСТ Р 52170-2003

vv0 р < 1,5; /, > 15//); D < 75 м,    (9)

где w0 — расчетное давление ветра, кПа,

/, — частота колебаний по низшей изгибной собственной форме колебаний, Гц, (см. приложение Б, рисунок Б.7),

D — диаметр колеса, м,

допускается приводить к эквивалентной статической нагрузке в соответствии с указаниями приложения Б.

5.5.7.2 Усилия и перемещения от действия пульсаций ветровой нагрузки, возникающих в аттракционах, не удовлетворяющих условиям, перечисленным в 5.5.7.1, а также требованиям СНиП 2.01.07 (пункт 6.7), определяются в результате их полного динамического расчета в соответствии с [1] в зависимости от типа, геометрических размеров и формы аттракционов, а также от их динамических характеристик (собственных частот и форм).

5.5.8 Конструкции должны быть рассчитаны на эксплуатацию аттракционов при скорости ветра не более 15 м/с. Ветровые нагрузки при указанной скорости ветра в расчетах на усталость не учитывают.

5.6    Снеговые нагрузки

5.6.1    Снеговые нагрузки должны учитываться в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07.

Снеговые нагрузки не учитывают в следующих случаях:

-    для аттракционов, эксплуатируемых в сезоны, когда выпадение снега маловероятно;

-    для аттракционов, у которых конструкция, условия работы или мероприятия по обслуживанию предотвращают оседание снега.

Примечание—В качестве мероприятий по предотвращению оседания снега могут быть: использование оборудования для обогрева; выполнение обшивки и натягивание ее таким образом, чтобы исключалась возможность накопления воды.

Предусмотренные в аттракционе средства для устранения или ограничения снеговых нагрузок должны быть отражены в эксплуатационной документации на аттракцион.

5.7    Нагрузки от сил инерции

5.7.1    Нагрузки от сил инерции (центробежных, гироскопических, кориолисовых) должны указываться в случае их наличия. Примеры определения таких нагрузок и расчетов некоторых видов аттракционов приведены в приложении В.

5.8    Особые нагрузки

5.8.1    Особые нагрузки от столкновений должны учитываться только при расчете элементов конструкций и их креплений, подвергающихся непосредственному воздействию столкновений.

Нагрузку от столкновения следует прикладывать в самой неблагоприятной точке элемента конструкции, а в расчете необходимо учитывать массу полностью загруженного транспортного средства mq в килограммах. Если столкновение может произойти только под углом а < 90°, то силу столкновения Fв ньютонах рассчитывают по формуле F = g- mq- sina (где g— ускорение свободного падения). При этом значение F, принимаемое в расчет, должно быть не менее 0,3g- mq.

5.8.2    Особые нагрузки от сейсмических воздействий должны учитываться по требованию заказчика.

Расчет колес обозрения на сейсмическое воздействие следует проводить с учетом нормативных значений веса конструкции и пассажиров при полной загрузке кабины. Для других видов аттракционов расчет на сейсмические воздействия следует проводить для условий, когда аттракцион не эксплуатируется. Расчеты следует выполнять в соответствии со СНиП П-7.

5.9    Дополнительный учет ударных воздействий и вибрации элементов конструкций, непосредственно воспринимающих подвижные нагрузки

5.9.1 В случае, когда в элементах конструкции могут возникнуть ударные нагрузки от движущихся частей (например от движения по рельсовым стыкам или по неровностям, возникающим от абразивного износа), необходимо учитываемые в расчете подвижные нагрузки (постоянные или временные) умножить на ударный коэффициент ф] = 1,2.

Если во время пробных пусков аттракциона установлены значительно более высокие ударные нагрузки, которые невозможно уменьшить до расчетных значений конструктивными мерами, значение коэффициента ф- увеличивают до необходимого значения и выполняют новый поверочный расчет.

Нагрузки, возникающие при пуске и торможении, учитывают в соответствии с 5.4.1.

7

5.9.2 При расчете элементов конструкций, непосредственно воспринимающих подвижные нагрузки (например, рельсы и хребтовые балки катальных гор) либо подверженных вибрации из-за работы виброактивного оборудования (в том числе подъемников) или движения неуравновешенных частей механизмов, все напряжения в этих элементах, а также в подвижных частях, должны быть умножены на коэффициент динамичности ср2 = 1,2, учитывающий вибрацию рассчитываемых элементов. При наличии достаточных обоснований коэффициент динамичности может быть уменьшен: 1,0 < ф2 < 1,2.

Без учета коэффициента динамичности допускается проводить расчет следующих элементов и проверять следующие состояния: опоры и узлы тех элементов, по которым происходит непосредственное движение; давление на основание; деформации; устойчивость против потери формы, а также против опрокидывания и приподнимания.

В случае необходимости следует принимать специальные конструктивные меры, уменьшающие вибрацию элементов конструкции и предупреждающие от попадания их в резонанс.

5.10 Расчетные нагрузки и их сочетания

5.10.1    Расчетные нагрузки определяют как произведение их нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке уг, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию.

5.10.2    Расчет конструкции следует выполнять с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Сочетания должны устанавливаться из анализа реальных вариантов одновременного действия нескольких нагрузок для рассматриваемой расчетной ситуации с учетом возможности появления различных схем приложения временных нагрузок или при отсутствии некоторых из нагрузок.

5.10.3    В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:

а)    основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных и временных;

б)    особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, временных и одной из особых нагрузок.

5.10.4    Основные сочетания нагрузок должны рассматриваться в соответствии со следующими выражениями:

2>YfG    (10)

lYfG^k+lYfPiAi,    (И)

где yfG — коэффициент надежности по постоянной нагрузке;

Yfpi — коэффициент надежности по временной нагрузке;

Gk — нормативное значение постоянной нагрузки;

Рк] — нормативное значение временной нагрузки.

Расчет конструкций аттракционов следует проводить на основные сочетания нагрузок по выражениям (10) и (11). При этом необходимо использовать значения коэффициентов надежности по нагрузке, указанные в таблице 3.

ТаблицаЗ — Значения коэффициентов надежности по нагрузке

Наименование коэффициента

Обозначение

Численное

значение

Номер пункта настоящего стандарта

Коэффициент надежности по постоянной нагрузке

YfG

1,35*; 1,1**

5.10.4

Коэффициент надежности по ветровой нагрузке

Yfw

1,4

5.5

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке Коэффициент надежности по весу пассажира (посе-

YfS

1,4

5.6

тителя)

Yfp

1,35

5.3.1

Коэффициент надежности по особой нагрузке

Тле

1,0

5.10.6

Коэффициент ударный

Ф1

>1,2

5.9.1

Коэффициент динамичности

Ф2

1,0... 1,2

5.9.2

* Уго = 1,35 используется для выражения (10).

** YfG = 1,1 используется при поверочных расчетах для определения постоянных нагрузок от веса конструкции, когда по 5.2.1 этот вес может быть достаточно точно определен из чертежей. При первоначальной разработке проекта конструкции аттракциона для выражения (11) рекомендуется принимать yfG = 1,35.

ГОСТ Р 52170-2003

5.10.5    Коэффициенты надежности по нагрузкам при расчете на усталость принимают равными YfG = YfPi = 1 ■

5.10.6    Особые сочетания расчетных нагрузок должны рассматриваться в соответствии с выражением:

^Yfc '^k +SYfPi • Ры +    (12)

где Fd — расчетное значение особой нагрузки,

Причем при определении особых сочетаний расчетных нагрузок принимают:

Yro = YfPi = 1 ■

Сейсмические воздействия не следует рассматривать в сочетании с ветровыми нагрузками.

5.11 Прогибы, выгибы и перемещения

5.11.1    Предельные значения прогибов, выгибов и перемещений элементов конструкции приведены в приложении Г.

6 Материалы для конструкций и соединений

6.1    При выборе стали для конструкций необходимо учитывать характеристики механических свойств сталей (временное сопротивление, предел текучести, ударную вязкость, пластичность), химический состав, обрабатываемость (свариваемость, деформируемость).

В зависимости от условий эксплуатации элементы конструкций разделяют на 3 группы. Стали для элементов конструкций выбирают в соответствии с таблицей Д.1 приложения Д.

6.2    Для сварных соединений конструкций применяют электроды для ручной дуговой сварки по ГОСТ 9467, сварочную проволоку по ГОСТ 2246, флюсы по ГОСТ 9087, углекислый газ по ГОСТ 8050, аргон по ГОСТ 10157 — в соответствии с таблицей Д.2 приложения Д.

Применяемые сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать временное сопротивление металла шва не ниже нормативного значения временного сопротивления основного металла, а также значения твердости, ударной вязкости и относительного удлинения металла сварных соединений, установленные соответствующими нормативными документами.

6.3    Для болтовых соединений следует применять стальные болты и гайки по ГОСТ 1759.0ГОСТ 1759.4 и ГОСТ 1759.5, шайбы - по ГОСТ 18123.

6.4    Для подвесок пассажирских кабин и кресел следует применять стальные грузолюдские канаты марок ВК и В по ГОСТ 3241 и стальные цепи по ГОСТ 30188 и ГОСТ 30441.

Для оттяжек и вант следует применять стальные канаты в соответствии со СНиП П-23.

Для несущих элементов конструкций аттракционов следует применять канаты диаметром не менее 4 мм.

При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается использовать канаты и цепи, выпускаемые по другим нормативным документам, если подтверждено, что их механические свойства не хуже установленных вышеуказанными стандартами.

Несущая способность канатов и цепей должна быть подтверждена сертификатами, маркировкой изготовителя или испытаниями, проведенными в установленном порядке.

6.5    Характеристики сталей, материалов для сварки, болтов, канатов и цепей, а также в случае необходимости дополнительные требования к ним следует указывать в конструкторской документации.

6.6    Физические характеристики материалов, применяемых для конструкций, — в соответствии со СНиП 11-23.

6.7    Расчетные сопротивления проката, гнутых профилей и труб для различных видов напряженных состояний, определяют по формулам:

- для растяжения, сжатия и изгиба принимают меньшее из двух значений

Лу =От /Ут или Ru =    /    1,3ут;    (13)

для сдвига

Я5 = 0,58oj / ут;    (14)

9

- для смятия торцевой поверхности при наличии пригонки

4-678

Rp = Сь / Ym>    (15)

где Ry, Ru — расчетные сопротивления проката растяжению, сжатию, изгибу, установленные по пределу текучести и временному сопротивлению соответственно;

R Rs — расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности и сдвигу соответственно;

Oj (00,2) — нормативное значение предела текучести стали;

Оь — нормативное значение временного сопротивления стали; ут — коэффициент надежности по материалу, ут = 1,1.

Значения Оу (ofiS) и следует принимать по соответствующим нормативным документам на поставку проката.

6.8 Значения расчетных сопротивлений сварных и болтовых соединений следует принимать по СНиП П-23.

7 Принципы расчета конструкций аттракциона

7.1    Расчет конструкций необходимо проводить на наиболее неблагоприятное воздействие нагрузок с учетом их возможного динамического характера.

Влияние подвижных частей аттракциона на конструкции следует определять с учетом скорости их движения и наиболее неблагоприятного расположения. Если в конструкции имеются элементы, нерегулярно используемые при работе аттракциона, необходимо проверить, не приводит ли их отсутствие к более неблагоприятным условиям нагружения.

7.2    Расчетные значения сил, действующих на конструкции аттракциона, следует определять отдельно для каждой нагрузки, указанной в разделе 5. При расчете элементов стальных конструкций на прочность и устойчивость наибольшие напряжения в них в зависимости от расчетных нагрузок и воздействий не должны превышать расчетных сопротивлений стали.

7.3    Все формулы и расчеты должны оформляться в письменном виде. Источники формул должны быть указаны. Выведение оригинальных формул должно быть представлено так, чтобы была возможность проверки их правильности.

7.4    При проведении компьютерных расчетов приближенными численными методами математические модели должны достоверно отражать параметры конструкции и соответствовать используемому программному средству.

При оформлении расчетов должна быть представлена исчерпывающая информация, которая позволила бы проанализировать исходные допущения и конечные результаты (понятные рисунки, обоснования принятых допущений и/или файлы в общепринятых стандартах, содержащие математические модели и полученные результаты).

7.5    Конструкции аттракционов вращающегося типа должны быть рассчитаны на статические нагрузки для условий вне эксплуатации и при эксплуатации с полной и частичной загрузкой. Расчет конструкций на одностороннее загружение следует проводить для случая, когда заняты посадочные места на 1/4 или 3/4 периметра аттракциона.

7.6    При односторонней загрузке сидений на 1/6 периметра аттракциона вращающегося типа должна быть проверена устойчивость положения аттракциона по 8.2. При этом опрокидывающий момент, вызванный односторонней загрузкой, не должен превышать стабилизирующего момента.

Аналогичную проверку на устойчивость положения необходимо выполнить для аттракционов с многоместными гондолами с рассмотрением наиболее неблагоприятного случая — односторонней загрузкой крайнего сектора гондолы.

7.7    При расчете конструкций аттракционов вращающегося типа необходимо проверить их сопротивление усталости при односторонней загрузке на 1/6 и 5/6 периметра аттракциона. При этом считается, что односторонняя загрузка действует в течение всего расчетного числа циклов нагружения.

7.8    В случае, если в аттракционе предусмотрено вращение в прямом и обратном направлениях, оба направления движения следует учитывать при расчетах конструкции.

10

ГОСТ Р 52170-2003

8 Расчет конструкций на статические нагрузки

8.1    Расчет на прочность и устойчивость формы

8.1.1    Расчет на прочность и устойчивость формы стальных конструкций и их элементов выполняют по СНиП 11-23.

Расчет стальных деталей механизмов, которые одновременно выполняют функции элементов конструкций, проводят по тем же правилам с определением расчетных сопротивлений по формулам (13), (14) и (15).

8.1.2    Пространственные стержневые конструкции следует, как правило, рассчитывать как единые пространственные системы. При этом расчетные схемы и основные предпосылки расчета должны отражать действительные условия работы конструкций.

При проверке устойчивости единых пространственных стержневых систем с определением критических сил упругих идеальных стержней по методу Эйлера коэффициент надежности по общей устойчивости ygs для расчетной нагрузки должен быть не менее 1,3 (ygs> 1,3). По результатам таких расчетов допускается определять расчетные длины сжатых элементов. Нелинейность рассчитываемых элементов (физическая и геометрическая) не допускается.

8.1.3    При отклонении принимаемой расчетной схемы от действительных условий работы элементов конструкции, а также при наличии других факторов, не отраженных непосредственно в расчетах, значения расчетных сопротивлений следует умножить на коэффициенты условий работы ус < 1, установленные на основе экспериментальных и теоретических исследований.

СНиП II-23.


Для расчета некоторых элементов конструкций значения коэффициентов ус приведены в

8.1.4 Расчет статической прочности канатов и цепей выполняют, исходя из следующего соотношения:

[Минимальное разрывное усилие] > [Максимальная нагрузка] • [Коэффициент надежности].

Коэффициент надежности для цепей, используемых в оттяжках и вантах, принимают равным 4 (у = 4); для канатов, изготовленных из проволок маркировочной группы 1570 Н/ммпо ГОСТ 3241, у = 3,5.

Необходимо учитывать, что полнота использования прочности каната зависит от вида его концевого крепления.

8.2 Расчет на устойчивость положения

8.2.1    При расчете на устойчивость положения (опрокидывание, скольжение, приподнимание) конструкция должна рассматриваться как единая жесткая система. При этом не должны учитываться временные нагрузки, благоприятно влияющие на устойчивость положения, и постоянные нагрузки от тех частей конструкции, которые не закреплены на ней стационарно. При учете благоприятно влияющих постоянных нагрузок в расчет принимают их минимально возможные значения.

В случаях, когда собственный вес конструкции не обеспечивает необходимую устойчивость ее положения, следует принимать дополнительные конструктивные меры (противовесы, анкеры и др.).

8.2.2    При определении расчетных нагрузок, действующих при опрокидывании, скольжении и приподнимании, необходимо принимать следующие значения коэффициентов надежности по нагрузке у со, у"ю, y"rQ соответственно:

1)    благоприятно действующие постоянные нагрузки от собственного веса — y’fG = 1,0;


2)    неблагоприятно действующие постоянные нагрузки (например, от собственного веса) —

благоприятно действующие временные нагрузки (например, ветровые нагрузки) —

(16)

8.2.3 Расчет на устойчивость против опрокидывания проводят по формуле

>Zyfl Мк ,

где у'ю — коэффициент надежности по благоприятно действующей нагрузке от собственного веса в соответствии с 8.2.2;

Мх — расчетное значение стабилизирующего момента;

8.2.2;


y"ri — коэффициент надежности по неблагоприятно действующим нагрузкам в соответствии с

Мк — расчетное значение опрокидывающего момента.

4*

11

8.2.4 Расчет на устойчивость против скольжения проводят по формуле

Н,    (17)

где у'ю— коэффициент надежности по благоприятно действующей нагрузке от собственного веса; ц — коэффициент трения; в соответствии с таблицей 4;

N — расчетное значение вертикальной составляющей нагрузки;

y"tl — коэффициент надежности по неблагоприятно действующим нагрузкам;

Я — расчетное значение горизонтальной составляющей нагрузки.

Таблица4 — Значения коэффициента трения различных материалов, принимаемые в расчетах на устойчивость против скольжения

Наименование

материала

Коэффициент трения ц для материалов трущихся поверхностей

Дерево

Сталь

Бетон

Глина*

Суглинок*

Песок и гравий

Дерево

0,4

0,4

0,6

0,40

0,4

0,65

Сталь

0,4

0,1

0,2

0,20

0,2

0,20

Бетон

0,6

0,2

0,5

0,25

0,4

0,65

* Плотные — согласно классификации по ГОСТ 25100.

Следует учесть, что если опоры подвержены вибрации, то под ее воздействием возможно ослабление сцепления между трущимися поверхностями, особенно при малых значениях коэффициента трения.

8.2.5    В случае, когда только сил трения недостаточно для обеспечения устойчивости против скольжения, конструкцию необходимо дополнительно защитить от смещения. При расчете на устойчивость против скольжения с учетом дополнительного закрепления значения коэффициентов трения, указанные в таблице 4, должны быть умножены на 0,7:

IyfG0,7p-;V + Zh >ХупН,    (18)

где Zh — горизонтальная составляющая усилия от дополнительного закрепления (см. 8.2.7); остальные обозначения — по формуле (17).

8.2.6    Расчет на устойчивость против приподнимания проводят по формуле

XyfG^st>Xyfi/Va,    (19)

где y'fG— коэффициент надежности по благоприятно действующей нагрузке от собственного веса;

Nsl — расчетное значение вертикальной составляющей стабилизирующей нагрузки;

y"tl — коэффициенты надежности по неблагоприятно действующим нагрузкам;

Na — расчетное значение вертикальной составляющей приподнимающей нагрузки.

Учет дополнительных креплений проводят по формуле

lyfGNst+Zv>linNa,    (20)

где Z — расчетное значение вертикальной составляющей усилия от дополнительного закрепления (см. 8.2.7).

8.2.7    Наиболее простым способом дополнительного закрепления конструкции аттракциона с целью обеспечения устойчивости против скольжения и приподнимания служит балласт, прикрепляемый к опорам.

При проектировании закреплений с помощью стержневых и иных анкеров, заглубляемых в грунт, неопределенное состояние грунта затрудняет точную оценку несущей способности креплений. В приложении Е приведены данные по определению расчетных нагрузок и проектированию креплений с использованием стержневых анкеров.

ГОСТ Р 52170-2003

8.2.8 При размещении аттракционов непосредственно на грунтовой площадке необходимо обеспечить такое давление на грунт, которое не вызывает его значительной осадки.

В случае необходимости следует предусмотреть меры по укреплению грунта или увеличению площади опирания опорных частей аттракционов. Расчетные сопротивления грунтов принимают по СНиП 2.02.01.

8.3 Оценка жесткости элементов конструкции и их предельной гибкости

8.3.1    Прогибы, выгибы и перемещения при расчете конструкций на жесткость должны соответствовать требованиям 5.11.

Определение прогибов, выгибов и перемещений следует проводить от нормативных значений временных нагрузок в предположении упругих деформаций стали без учета ослабления сечений отверстиями для болтов.

0,0013/

1 - одла2/(лщ)


S/u


/ =


(21)


8.3.2    Расчет на жесткость элементов, подверженных центральному сжатию силой /V, выполняют по формуле

где / — выгиб элемента в середине длины;

/ — длина, пролет;

N — сжимающая сила от нормативного значения временной нагрузки;

X — условная гибкость (А = А^7?у / Е),

где А — гибкость (А= le{/i),

Е — модуль упругости,

/еГ— расчетная длина,

/ — радиус инерции сечения;

А — площадь сечения брутто;

R, — расчетное сопротивление проката;

/и — предельное значение выгиба — см. 5.11.

При расчете составных сквозных элементов в формуле (21) следует принимать А = Aef, где

Aef — условная приведенная гибкость (Aef = Aef ^Ry / Е), где Aef — приведенная гибкость).

8.3.3 Расчет на жесткость однопролетных балок (для случая их шарнирного опирания) следует выполнять по формулам:

при равномерно распределенной нагрузке д:

f = -5g/4 < f    (22)

J 384EJ ~ Ju ’    K

при сосредоточенной силе F в середине пролета:

f = ЖЕГ ~ ^

где/ — прогиб балки от нормативного значения временной нагрузки;

/ — момент инерции; остальные обозначения — по формуле (21).

Расчет на жесткость консолей следует выполнять по формулам: при равномерно распределенной нагрузке:

(24)

f Я'\

J 8 EJ

при сосредоточенной силе F на конце консоли:

(25)

/ = -Ш- < /

J    3EJ    ~ Ju'

где /j — вылет консоли;

13

остальные обозначения — по формуле (23).

5-678

8.3.4    Расчет на жесткость элементов, подверженных действию осевой силы с изгибом в одной из главных плоскостей, следует выполнять по формуле

f = 1-0,1 NX2/(ARy) ~ *u ’    (26)

где / — прогиб только от нормативного значения временной поперечной нагрузки; остальные обозначения — по формуле (21).

8.3.5    Расчет на жесткость элементов, подверженных сжатию с изгибом в двух главных плоскостях, следует выполнять раздельно в каждой из плоскостей с проверкой результирующего выгиба / по формуле

л/А2 + Л2 * Л ,    (27)

где /х и f — соответственно выгиб в каждой из главных плоскостей от нормативного значения временной нагрузки.

8.3.6    Кроме расчета отдельных элементов по 8.3.2 — 8.3.5, следует выполнить расчет на жесткость конструкции в целом как единой системы по деформированной схеме в пределах упругих деформаций на действие нормативных значений временных нагрузок. Определяемые при этом горизонтальные перемещения/системы не должны превышать их предельных значений/,, принимаемых в соответствии с требованиями 5.11.

8.3.7    Гибкости элементов конструкций, как правило, не должны превышать предельных значений, указанных в приложении Ж.

9 Расчет конструкций на усталость

9.1    Элементы конструкций, узлы и соединения элементов аттракционов, непосредственно воспринимающие многократно действующие подвижные, вибрационные и другого вида переменные нагрузки с количеством циклов нагружений более 104, которые могут вызвать усталостные повреждения, следует рассчитывать на усталость.

9.2    При расчете конструкций на усталость следует учитывать воздействия от:

-    постоянных нагрузок, вызываемых изменением положения конструкций при движении;

-    временных движущихся нагрузок;

-    силы тяги и: торможения (импульсные воздействия);

-    нагрузок из-за возможных столкновений;

-    центробежных сил и кориолисовых сил,

а также дополнительные силы от ударов и колебания элементов, воспринимающих непосредственно подвижные нагрузки.

9.3    Расчет на усталость следует выполнять на действие нормативных значений нагрузок, а также с учетом ударных воздействий и вибрации элементов конструкций в соответствии с 5.9.

9.4    Расчетное число циклов нагружений следует принимать, исходя из того, что минимальная суммарная наработка* конструкций аттракциона (ресурс*) должна составлять 35000 ч. Час наработки определяется как час нормальной работы аттракциона, включающей пуск, собственно работу, выключение аттракциона, а также посадку — высадку посетителей, продолжительность которой должна быть не более 50 % наработки. Периоды времени, в которые аттракцион не работает (нерабочие часы, сезонные перерывы, время технического обслуживания и перемещения), не должны включаться в расчет часов наработки.

Теоретические расчеты ресурса аттракциона должны быть представлены в проектной документации. Указанное выше требование к ресурсу конструкции предназначено только для проектных и поверочных расчетов на усталость и: не распространяется на критические в отношении безопасности заменяемые компоненты с ограниченным ресурсом.

*

Перечень заменяемых компонентов с ограниченным ресурсом и периодичность их замены должны указываться изготовителем в эксплуатационной документации. Кроме того, должны быть

Определение терминов «наработка» и «ресурс» — по ГОСТ 27.002.

ГОСТ Р 52170-2003

указаны подлежащие периодическому осмотру узлы конструкций, опасные в отношении усталостных разрушений, а также ресурс конструкций аттракциона.

(28)

9.5 Расчет на усталость проводят по формуле

^max “ ^(р)’

где отах — максимальное по абсолютному значению номинальное напряжение в рассчитываемом элементе, вычисленное по сечению нетто;

R(p) “ расчетный предел выносливости.

Значение /?(р) не должно превышать меньшего значения одной из двух величин: Оу или

Оь / 1,3.

В целом расчетный предел выносливости зависит от следующих факторов:

-    временного сопротивления стали;

-    групп элементов конструкций, приведенных в таблице И.1 приложения И;

-    числа циклов напряжений;

-    вида напряженного состояния;

-    коэффициента асимметрии цикла напряжений р = omin/ отах/ (где cmin и отах — соответственно минимальное и максимальное по абсолютному значению напряжения цикла; при разнозначных напряжениях коэффициент асимметрии цикла напряжений принимается со знаком «минус»).

Значение расчетного предела выносливости Л(р) в зависимости от характеристики цикла напряжений определяют как произведение расчетного предела выносливости при симметричном цикле R(_^ и фактора \|/р, зависящего от коэффициента асимметрии цикла р и вида напряженного состояния, по формуле

*(р) =*(-!)• Vp.    (29)

Для количества циклов напряжения свыше 2 • 106 значения /?(р) определяют по формулам: для количества циклов 2 • 106 < N< 4 - 106    R{p) = R{ i) ■ \|/р ■ (0,9 + 0,1р);    (30а)

для количества циклов N> 4 • 106    7^р) = - \|/р    ■    (0,8 + 0,2р),    (306)

где — расчетный предел выносливости при симметричном цикле с количеством напряжений до 2 * 106 по таблице 5.

Таблица5 — Значения расчетного предела выносливости при симметричном цикле напряжений в зависимости от определяющих основных факторов

Наименование

параметра

Значение

Нормативное значение временного сопротивления стали

разрыву Gb , Н/мм2

370

520

От 370 до 520

Группа элементов конструкций по таблице И.1 приложения И

1

2

3

1

2

3

4

5

6

7

8

Количество циклов напряжений:

Расчетный предел выносливости при симметричном цикле напряжений

(Р = -1) R,...........П./мм'

Св. 1 • 104 до 2 • 105

169,7

135,8

118,8

203,2

161,7

129,3

168

150

126

90

54

Св. 2- 105 до 6 • 105

142,7

114,2

100

163,8

130,3

104,2

118,8

106,1

89,1

63,6

38,2

Св. 6- 105 до 2 • 106

120

96

84

132

105

84

84

75

63

45

27

ГОСТ Р 52170-2003

Окончание таблицы 5

Примечание — Для групп элементов конструкций 1, 2 и 3 из стали с временным сопротивлением разрыву 370 < аь < 520 Н/мм2 значения R(...........определяют интерполяцией.

Принятые обозначения:

/?(_!)— расчетный предел выносливости элемента конструкции рассматриваемой группы при симметричном цикле (см. таблицу 5);

ab — нормативные значения временного сопротивления разрыву стали элемента конструкции.


Данные, необходимые для определения количественных значений расчетного предела выносливости по формуле (29), приведены в таблицах 5 и 6: в таблице 5 представлены значения для различных групп элементов конструкций; в таблице 6 — значения фактора \|/р.

Таблицаб — Формулы для вычисления фактора \|/р, определяющего предел выносливости элемента

Коэффициент асимметрии цикла напряжений р

Напряженное состояние

Формулы для вычисления фактора х\/

Область знакопеременных циклов напряжений

— 1 < р < 0

Растяжение

5

3-2р

Сжатие

2

1-р

Область знакопостоянных циклов напряжений

0 < р < +1

Растяжение

0,6-

1

' /?(_!) °’б“п 2 н

^ 0,75 ab

Р

Сжатие

0,5-

1

( л-d

0,5- ч

0,9 abH )

Р

9.6 Значения расчетного предела выносливости при действии сдвигающих напряжений для стальных элементов, сварных швов, болтов, а также при смятии торцевой поверхности в элементах болтовых соединений следует устанавливать по соотношениям, приведенным в таблице 7.

Таблица7 — Соотношения для определения расчетного предела выносливости элементов конструкций

Вид элемента конструкций

Соотношение для определения расчетного предела выносливости

Стальной прокат (основной металл)

R ^(р)

S(p) - л

Значение R{^ принимают по группе элементов конструкций 1 (таблица 5)

Сварные швы

R ^(р)

S(p) ' л

То же, по группе конструкций 4

Болтовые и клепаные соединения многосрезные

^SB(p) = °’1(р)

лр(Р) - 2,о/г,(р)

То же, по группе конструкций 3

Болтовые и клепаные соединения односрезные

^SB(p) = °’1(р)

лр(Р) - Г5/г,(р)

То же, по группе конструкций 3

ГОСТ Р 52170-2003
Содержание

1    Область применения........................ 1

2    Нормативные ссылки........................ 1

3    Определения........................... 2

4    Общие положения......................... 2

5    Нагрузки и перемещения....................... 4

6    Материалы для конструкций и соединений.................9

7    Принципы расчета конструкций аттракционов................10

8    Расчет конструкций на статические нагрузки................11

9    Расчет конструкций на усталость....................14

10 Расчет и конструирование соединений...................18

Приложение А Сведения о гармонизации настоящего стандарта с европейскими стандартами .........................21

Приложение Б Определение аэродинамических коэффициентов и пульсационной составляющей ветровой нагрузки...................22

Приложение В Примеры определения нагрузок от сил инерции и расчетов некоторых видов

аттракционов......................30

Приложение Г    Прогибы, выгибы и перемещения элементов и конструкций......45

Приложение Д    Стали для конструкций...................46

Приложение Е    Несущая способность стержневых анкеров............47

Приложение Ж    Предельные гибкости элементов конструкций...........48

Приложение И    Таблицы и графики, используемые для расчета на усталость......49

Приложение К    Проектирование сварных соединений..............65

Приложение Л    Проектирование болтовых и фрикционных соединений........66

Приложение М    Проектирование фланцевых соединений.............68

Приложение Н    Проектирование пальцевых соединений.............70

Приложение П    Библиография......................72


Окончание таблицы 7

Принятые обозначения:

/?S(p) — расчетный предел выносливости при сдвиге;

/?кр) — расчетный предел выносливости при растяжении;

/?sb(p) — расчетный предел выносливости при сдвиге болтов (заклепок);

/?р(Р) — расчетный предел выносливости при смятии торцевой поверхности.


9.7 Расчет на усталость при действии сложных напряжений проводят по формуле


Мр)


Мр)

\2

(

\

J * )

0Х

)

J^x(p)|

|^У(Р)|,

V RS(p) ,


<1,1,


(31)


где ох и оу — нормальные напряжения в направлении осей х и у, действующие в рассчитываемых элементах;

и Rу(р) — значения расчетного предела выносливости при соответствующих нормальных напряжениях;

—    абсолютные значения расчетного предела выносливости при соответствующих нормальных напряжениях;

—    напряжения сдвига, действующие в рассчитываемом элементе;

RS(p) — расчетный предел выносливости при сдвиге.

9.8    Для элементов конструкций, соединений и деталей, прошедших механическую обработку на металлорежущих станках, значения расчетного предела выносливости следует определять с учетом следующих факторов: концентратора напряжений, масштабного фактора, чистоты поверхности, а также условий эксплуатации и степени ответственности.

Напряженное состояние в элементах конструкций и деталей определяют в соответствии с общими принципами расчета напряжений.

9.9    Расчет механически обработанных деталей на усталость проводят по формуле (28). Расчетный предел выносливости деталей R<p) для количества циклов 5*106 определяют по формуле


(р) (р) I т


R,


н

<-1)


Рк А^сТФгФ2-7мГ7аГ ¥р


(32)


где 1) — нормативный предел выносливости материала детали при симметричном цикле (<-,) =0,5 о?);

рк — коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений (определяют по графикам, приведенным на рисунках И.1 — И.6 приложения И); ки — коэффициент, учитывающий чистоту обработки поверхности детали (см. рисунок И.7 приложения И);

к& — коэффициент, учитывающий масштабный фактор (см. рисунок И.8 приложения И); ср] и ф2 — коэффициенты, учитывающие наличие ударных и вибрационных нагрузок (см. подраздел 5.9);

уаГ — коэффициент дополнительной гарантии неразрушимости, равный 2,2; умГ — коэффициент, учитывающий ответственность соединения и его доступность для контроля; значения ум{ приведены в таблице 8; у — фактор, зависящий от коэффициента асимметрии цикла р (определяют по формулам таблицы 6, соответствующим состоянию «Растяжение»).


6-678


17


Введение

Настоящий стандарт разработан с целью нормативного обеспечения безопасности посетителей и обслуживающего персонала аттракционов и других устройств для развлечений на стадии проектирования стальных конструкций аттракционов.

Настоящий стандарт является стандартом типа С по ГОСТ ЕН 1070.

IV

ГОСТ 52170-2003

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БЕЗОПАСНОСТЬ АТТРАКЦИОНОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ
Основные положения по проектированию стальных конструкций

Mechanized attractions safety.

Principal rules of the design of steel constructions

Дата введения 2005—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает правила проектирования стальных конструкций механизированных аттракционов, обеспечивающие снижение до необходимого уровня риска основных значительных механических опасностей: пластического и усталостного разрушений, потери устойчивости формы и положения, достижения предельных прогибов и перемещений. Стандарт распространяется на стальные конструкции каруселей, колес обозрения, катальных гор, вращающихся платформ и др. (далее — конструкции), используемых для постоянного и временного, в том числе повторного, применения, эксплуатируемых при температуре наружного воздуха не более плюс 50 °С и не менее минус 20 °С.

Настоящий стандарт не распространяется на конструкции аттракционов, которые изготовлены до введения его в действие.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 27.002 — 89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения ГОСТ 380 — 94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

ГОСТ 535 — 88 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества. Общие технические условия

ГОСТ 1050 — 88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия ГОСТ ЕН 1070 — 2003 Безопасность оборудования. Термины и определения ГОСТ 1759.0 — 87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия ГОСТ 1759.1 — 82 Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски. Методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей

ГОСТ 1759.4 — 87 (ПСО 898-1—78) Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний

ГОСТ 1759.5 — 87 (ИСО 898-2—80) Гайки. Механические свойства и методы испытаний ГОСТ 2246 — 70 Проволока стальная сварочная. Технические условия ГОСТ 3241 — 91 (ИСО 3108 — 74) Канаты стальные. Технические условия ГОСТ 4543 — 71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия ГОСТ 5264 — 80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 8050 — 85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

1

Издание официальное

2-678

ГОСТ 8713 — 79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 8731 — 74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования

ГОСТ 9087 — 81 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия

ГОСТ 9467 — 75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы

ГОСТ 10157 — 79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия ГОСТ 10705 — 80 Трубы стальные электросварные. Технические условия ГОСТ 1 1533 — 75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры ГОСТ 11534 — 75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ ИСО/ТО 12100-2 — 2002 Безопасность оборудования. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 2. Технические правила и технические требования

ГОСТ 14637 — 89 (ИСО 4995 — 78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 14771 — 76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14776 — 79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 18123 — 82 Шайбы. Общие технические условия

ГОСТ 19281 — 89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия ГОСТ 22356 — 77 Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические условия ГОСТ 22727 — 88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля ГОСТ 23118 — 99 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия ГОСТ 23518 — 79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры ГОСТ 25100 — 95 Грунты. Классификация

ГОСТ 27751 — 88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

ГОСТ 28870 — 90 Сталь. Методы испытания на растяжение толстолистового проката в направлении толщины

ГОСТ 30188 — 97 Цепи грузоподъемные калиброванные высокопрочные. Технические условия ГОСТ 30441 — 97 (ИСО 3076 — 84) Цепи короткозвенные грузоподъемные некалиброванные класса прочности Т(8). Технические условия

СНиП 2.01.07 — 85* Нагрузки и воздействия СНиП 2.02.01 — 83* Основания зданий и сооружений СНиП II-7 — 81* Строительство в сейсмических районах СНиП 11-23 — 81* Стальные конструкции

3    Определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ ЕН 1070.

4    Общие положения

4.1    Общие требования безопасности к оборудованию (конструкциям) — по ГОСТ ИСО/ТО 12100-2.

4.2    Конструкции должны обеспечивать безопасную сборку, монтаж, наладку, эксплуатацию и демонтаж аттракционов (то есть без разрушения или появления недопустимых деформаций), сохранять свои технические характеристики при многократном монтаже и демонтаже (при их необходимости), обладать достаточной живучестью.

Спроектированные конструкции должны быть технологичными в отношении сборки и демонтажа, при необходимости должны быть пригодными для регулирования геометрических размеров, которые обеспечивают безопасность эксплуатации аттракционов.

ГОСТ Р 52170-2003

Конструкции должны проектироваться таким образом, чтобы в них не возникали остаточные деформации при безаварийной эксплуатации аттракционов.

4.3    К значительным механическим опасностям, рассматриваемым в настоящем стандарте, относятся следующие основные предельные состояния, опасность достижения которых предупреждается путем расчета по методу предельных состояний: пластические разрушения, усталостные разрушения, потеря устойчивости формы, потеря устойчивости положения (первая группа предельных состояний), достижение предельных прогибов и перемещений (вторая группа предельных состояний).

Общие принципы обеспечения надежности строительных конструкций при расчете по методу предельных состояний — по ГОСТ 27751.

4.4    При расчете конструкций необходимо различать следующие виды внешних нагрузок:

статическая (или квазистатическая) — возникает от массы конструкций, стационарного оборудования, людей на площадках, лестницах, проходах, а также веса движущихся частей аттракционов с людьми при скорости их движения до 3 м/с;

переменная (в том числе знакопеременная) — возникает от массы движущихся частей аттракциона;

динамическая — возникает от виброактивного оборудования, неуравновешенных движущихся частей механизмов (в том числе возможного дебаланса вращающихся частей) при работе подъемников;

ударная (в том числе аварийная) — возникает при резкой остановке движущихся частей аттракциона, а также при прохождении колес транспортных средств через стыки и неровности пути.

4.5    Основная цель расчета — не допустить с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний первой группы (см. 4.3) или перехода за предельные состояния второй группы в течение всего срока эксплуатации аттракционов, а также в процессе их монтажа и демонтажа.

4.6    Расчетные модели конструкций (в том числе расчетные схемы, основные исходные данные для расчета) должны отражать реалистичные условия работы аттракционов. При этом необходимо учитывать напряженное и деформированное состояния, пространственную работу конструкций, при необходимости — геометрическую нелинейность, возможные отклонения геометрических размеров от их номинальных значений и особенности взаимодействия элементов конструкций между собой, с основанием и с движущимися частями аттракциона.

4.7    Конструктивные схемы должны обеспечивать прочность, устойчивость, жесткость и пространственную неизменяемость конструкций в целом, а также их отдельных элементов при монтаже, демонтаже и эксплуатации.

При проектировании конструкций следует предусматривать меры для исключения резонанса элементов конструкций.

4.8    Конструкции должны быть защищены от коррозии. Все конструкции должны быть доступны для наблюдения, очистки и окраски, а также не должны задерживать влагу. Замкнутые профили конструкции, как правило, должны быть герметизированы.

4.9    Материалы для конструкций и соединений следует выбирать в зависимости от условий эксплуатации, технологии изготовления, условий монтажа и демонтажа аттракциона.

4.10    Конструкции должны изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 23118.

Элементы конструкций и детали соединений, критические в отношении безопасности, должны быть доступны для проведения визуального и инструментального контроля в период эксплуатации аттракциона. Вид контроля и его периодичность необходимо указывать в конструкторской документации и затем — в эксплуатационной документации.

4.11    Основания и фундаменты опор аттракционов должны рассчитываться по несущей способности и деформативности в соответствии с СНиП 2.02.01.

Установка аттракционов на опорные плиты, свободно уложенные на грунт (бесфундаментная установка), допускается только в тех случаях, когда пучения и просадки грунта, вызванные его промерзанием, не приведут к нарушениям в работе аттракционов или отказам элементов конструкций.

При бесфундаментной установке аттракционов следует проводить периодический контроль за возможной осадкой опор.

3

5 Нагрузки и перемещения

5.1    Общие положения

5.1.1    Порядок учета нагрузок и воздействий в расчетах конструкций аттракционов — по СНиП 2.01.07.

5.1.2    В зависимости от продолжительности действия следует различать постоянные, временные и особые нагрузки.

К постоянным нагрузкам относится вес несущих конструкций, транспортных средств, машин, механизмов, иллюминации и оформительских элементов.

К временным нагрузкам относятся приложенные извне и воздействующие на элементы конструкции нагрузки, которые могут меняться по величине, направлению и месту приложения во время эксплуатации (гироскопические, динамические, от пассажиров, ветровая, снеговая, температурная и т. п.).

Нормативные значения постоянных и временных нагрузок обозначаются символами G'k и Pki

соответственно.

К особым нагрузкам следует относить сейсмические воздействия, нагрузки от столкновений (если столкновение не является элементом развлечения), нагрузки, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования.

5.2    Вес конструкций

5.2.1    Вес конструкций, транспортных средств, машин, механизмов, электрооборудования, иллюминации и т. п. следует рассчитывать на основании стандартов, конструкторской документации и паспортных данных заводов-изготовителей.

5.3    Нагрузки от посетителей

5.3.1    При проектировании конструкций аттракционов, включая места для размещения пассажиров, необходимо принимать следующие значения нормативных нагрузок:

-    на каждого посетителя старше 10 лет: 0,75 кН — для всех расчетов на усталость и расчетов на статические нагрузки в аттракционах, предназначенных для двух и более пассажиров, 1,0 кН — для расчетов на статические нагрузки в аттракционах, предназначенных для одного пассажира;

-    на каждого посетителя возрастом 10 лет и менее: 0,5 кН — для расчетов во всех случаях.

При определении расчетной нагрузки от посетителей коэффициент надежности по нагрузке

составляет у = 1,35.

5.3.2    При проектировании площадок, настилов, лестниц и т. п. на аттракционах и в помещениях значения нормативных нагрузок от посетителей следует принимать в соответствии с таблицей 1.

5.3.3    Для обеспечения требуемой продольной и поперечной жесткости трибун и аналогичных сооружений с посадочными или стоячими местами помимо ветровой нагрузки в расчетах необходимо учитывать горизонтальную нагрузку, действующую на уровне пола в неблагоприятном направлении. Значение такой горизонтальной нагрузки должно составлять 0,1 значения вертикальной нагрузки в соответствии с 5.3.2.

5.4 Нагрузки от движущихся частей

5.4.1 Нормативные нагрузки, действующие на конструкции при перемещении движущихся частей аттракционов, зависят от вида используемого привода (двигатель постоянного тока, трехфазный двигатель переменного тока, гидравлический привод и т. п.). В общем виде пусковые и тормозящие силы рассчитывают по фактическим характеристикам ускорения и торможения привода по формуле

В=аъу + тр),    (1)

где В — сила пуска / торможения; аь — ускорение пуска / торможения; ту — масса движущихся частей; тр — масса пассажиров.

В случае кругового движения в формулу (1) вводят соответствующие параметры. Необходимо также учитывать ударный коэффициент ф] по 5.9.1.

Если скорость движения не превышает 3 м/с, для определения силы В допускается значение (/., = 0,7 м/с2, если не требуется более точная оценка.

4

ГОСТ Р 52170-2003

Т а б л и ц а 1 — Значения нормативных нагрузок от посетителей на площадки, настилы, лестницы и др. элементы зрелищных и развлекательных объектов

Элементы конструкций и условия эксплуатации

Нормативное значение нагрузки

Вертикальные нагрузки рк

1 Настилы, лестницы, площадки, трапы и т. п. в общедо-

ступных зонах

2 То же, но для сосредоточенной нагрузки от каблука в предположении, что в радиусе 30 см от места приложения

3,5 кН/м2

этой нагрузки никакой другой нагрузки нет

0,3 кН/см2

3 То же, что в пункте 1 настоящей таблицы, но если ожидается большой наплыв посетителей

5,0 кН/м2

4 То же, что в пункте 1 настоящей таблицы, но для зон.

не доступных для посетителей

1,5 кН/м2 или 1,5 кН/м

5 Лестницы (нагрузка, альтернативная пунктам 1 и 3 настоящей таблицы, — выбирают наименее благоприятный

вариант)

1 кН на одну ступеньку

6 Сиденья и полы между фиксированными рядами сидений (нагрузка, альтернативная пункту 1, — выбирают наименее благоприятный вариант)

1,5 кН/м

Горизонтальные нагрузки qk

7 Ограждения, перила, стеновые панели и т. п.:

- при ограждении настилов, рассчитанных на нагрузку по

0,5 кН/м — на высоте перил.

пункту 1 настоящей таблицы

0,1 кН/м — на промежуточной высоте перил

- при ограждении настилов, рассчитанных на нагрузку по

1,0 кН/м — на высоте перил.

пункту 3 настоящей таблицы

0,15 кН/м — на промежуточной высоте перил

- при ограждении настилов, рассчитанных на нагрузку по

0,3 кН/м — на высоте перил.

пункту 4 настоящей таблицы

0,1 кН/м — на промежуточной высоте перил

Примечание — Для стеновых панелей при отсутствии специальных перил значения нагрузок.

указанные в пункте 7 настоящей таблицы, необходимо прикладывать на высоте перил, но не выше 1,2 м.

5.4.2 Нагрузки от ударов движущихся частей следует рассматривать как временные, если они возникают от столкновений, которые являются элементом развлечения (например, сталкивающиеся автомобили).

Нормативное значение эквивалентной статической нагрузки F, Н, передающейся на конструкцию при ударе движущихся частей аттракциона об упоры, допускается определять по формуле

F = 1,5v^mv / j,    (2)

где v — разность скоростей между движущейся частью аттракциона и упорным устройством в момент удара, м/с; ту — масса движущейся части аттракциона, кг;

j — податливость вдоль направления удара упорных устройств, передающих удар от движущейся части аттракциона на конструкцию, м/Н.

5.5 Ветровые нагрузки

5.5.1 Ветровые нагрузки />kw, действующие на аттракционы, рассчитывают по формуле

Pkw=Wm + Wg,    (3)

где wm — средняя составляющая ветровой нагрузки;

wg — пульсационная составляющая ветровой нагрузки.

При проектировании сплошностенчатых высоких и протяженных аттракционов, размеры которых удовлетворяют условию

//</>10,    (4)

где / — длина или высота сооружения;

5

d — характерный размер поперечного сечения,

3-678

необходимо, кроме того, проводить их поверочный расчет на резонансное вихревое возбуждение и учитывать возможность появления в них аэродинамически неустойчивых колебаний типа галопирования.

5.5.2    Среднюю составляющую ветровой нагрузки wm рассчитывают по формуле

wm = wo,p ’ kz(z)’ С,    (5)

где и'0    — расчетное давление ветра, кПа;

кг (ф — коэффициент, учитывающий изменение среднего давления ветра по высоте (где г — высота над поверхностью земли, м); с — аэродинамический коэффициент давления, лобового сопротивления или силы трения.

5.5.3    Расчетное давление ветра wo p рассчитывают по формуле

Wo.p = Wo • Yfw'    (6)

где w0 — нормативное давление ветра (см. СНиП 2.01.07);

yfw — коэффициент надежности по ветровой нагрузке; yfw = 1,4.

Примечание — Расчетное давление ветра wHp в формуле (6) соответствует 50-летнему периоду повторяемости скорости ветра.

= 0,61Ко2р 10


(7)


w


о.р


Кроме того, значение давления wop допускается устанавливать на основе статистических обработок данных о скоростях ветра, зарегистрированных на местных метеостанциях. В этом случае

где V0 — скорость ветра на высоте 10 м над местностью типа А, м/с (см. 5.5.5), определенная с 10-минутным осреднением и с 5-летним периодом повторяемости.

5.5.4 Коэффициент kz(z), учитывающий изменение среднего давления ветра по высоте г, рассчитывают по формуле

kz(z) = kt(\0)-(z/10)2«.    (8)

где z — высота над поверхностью земли, м;

кх (10), at — параметры, значения которых приведены в таблице 2.

Таблица2 — Значения параметров к{ (10) и at, используемых в формуле (8)

Параметр

Тип местности (см. 5.5.5)

А

В

С

к, (10)

1,00

0,65

0,40

at

0,15

0,20

0,25

5.5.5    Типы местности классифицируют следующим образом:

А — открытые побережья морей, озер, водохранилищ; пустыни, степи, лесостепи, тундра;

В — городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С — городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны аттракциона высотой h < 60 м на расстоянии, равном 30 h, и аттракциона высотой h > 60 м — на расстоянии, равном 2 км.

5.5.6    При назначении аэродинамических коэффициентов необходимо использовать данные, приведенные в приложении Б. В случаях, не предусмотренных приложением Б, допускается использовать значения аэродинамических коэффициентов, приведенных в СНиП 2.01.07, а также в справочной литературе.

5.5.7    Определение пульсационной составляющей ветровой нагрузки

5.5.7.1 Действие пульсаций ветровой нагрузки на башни высотой h < 50 м и на колеса обозрения, удовлетворяющие условиям:

6