ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Краны грузоподъемные

ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА НАГРУЗОК И КОМБИНАЦИЙ НАГРУЗОК

Часть 2

Самоходные краны

СТ РК ИСО 8686-2-2010

ISO 8686-2:2004 Cranes. Design principles for loads and load combinations. Part 2: Mobile cranes (IDT)

Издание официальное

Комитет технического регулирования и метрологии Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан

Астана

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Главное диспетчерское управление нефтяной и газовой промышленности»

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации № 58 «Нефть, газ, продукты их переработки, материалы, оборудование и сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности»

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Председателя Комитета технического регулирования и метрологии Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан от 3 июля 2010 года №291-ОД.

3    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 8686-2:2004 Cranes. Design principles for loads and load combinations. Part 2: Mobile cranes (Краны грузоподъемные. Принципы расчета нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 2. Самоходные краны).

Международный стандарт ISO 8686-2:2004 разработан Техническим комитетом по стандартизации ИСО/ТК 96 «Краны» Международной организации по стандартизации (ISO)».

Сведения о соответствии государственных (межгосударственных) стандартов ссылочным международным стандартам, приведены в дополнительном Приложении Д.А.

Перевод с английского (еп)

Степень соответствия - идентичная (IDT)

4 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Нормативные документы по стандартизации», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Государственные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Государственные стандарты»

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета технического регулирования и метрологии Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан.

II

СТ РК ИСО 8686-2-2010

6.3 Метод предельного состояния

6.3.1    Нагрузки и комбинации нагрузок для метода предельного состояния вместе с применяемыми коэффициентами частичной нагрузки у_р и коэффициентами динамического усиления (р_п приведены в Таблице 2. Значения для коэффициентов <р_п и другая соответствующая информация по нагрузке приведены в Таблице 3. Коэффициент сопротивления у_т принимается равным 1,1 для всех комбинаций нагрузок. Этот коэффициент делится на предел прочности, чтобы отражать статистические изменения в прочности материала и местных отклонениях.

6.3.2    Для узлов под осевым сжатием, коэффициент сопротивления у_т и коэффициенты частичной нагрузки у_р, приведенные в Таблице 2, применяются только тогда, когда используются вместе с формулой столбца, выбранной в соответствии с Приложением А.

7 Отклонение боковой нагрузки решетчатых стрел

7.1    Боковые отклонения опорного стального троса решетчатых стрел и гуськов стрел являются мерой упругой устойчивости, так как эти узлы первоначально нагружены на сжатие. Чрезмерные боковые отклонения могут вызвать упругую неустойчивость. Следовательно, все решетчатые стрелы с опорным стальным тросом и гуськом стрелы ограничиваются отклонениями, не превышающими 2 % от их эффективной длины, когда подвергаются номинальной грузоподъемности вместе с боковой нагрузкой 2 % от номинальной грузоподъемности. Пределы отклонения могут быть проверены при помощи расчета или на основании испытаний. Пределы отклонений относятся только к самоходным кранам с решетчатыми стрелами и гуськами стрел, установленными на решетчатых стрелах.

7.2    Для единичного гуська стрелы, установленного на кливере, дано следующее соотношение см. Рисунок 1:

Zj < 0,02Lj +Z_b+Z' (Lj cos J3) + в(Ь_] sin p),    (4)

где следующие значения рассчитаны (или измерены):

Zj - отклонение головки гуська стрелы;

Zb - отклонение головки гуська решетчатой стрелы;

Zi - отклонение гуська решетчатой стрелы на расстояние L\ книзу от головки гуська стрелы;

Z₂ - отклонение подпоры гуська стрелы в головке;

и следующие значения рассчитываются:

Z’ (уклон) = (Z_b - Zi) / L_x\

7

0 = (Z_b-Z₂)/Z₂.

Если уклон Z' и кручение в не рассчитаны, последние два условия уравнения для Zj могут быть удалены.

8

U)

15

16

СТ РК ИСО 8686-2-2010

Содержание

1    Область применения    1

2    Нормативные ссылки    1

3    Термины и определения    2

4    Выбор нагрузок и комбинаций нагрузок    2

5    Нагрузки от ускорения приводов крана    4

6    Расчеты подтверждения работоспособности    6

для несущих нагрузку конструкций

7    Отклонение боковой нагрузки решетчатых стрел    7

Приложение А (обязательное) Прочность колонны    17

Приложение В (информационное) Синхронизированные ускорения    18

Приложение С (информационное) Применение комбинаций нагрузок,

приведенных в Таблице 1 и Таблице 2    21

Приложение Д.А (информационное) Сведения о соответствии государственных стандартов ссылочным международным стандартам (международным документам)    26

III

Приложение А

(обязательное)

Прочность колонны

Применяются формулы (или кривые) прочности колонны в соответствии с ISO 10721-1 и ISO 10721-2 вместе с коэффициентами допустимого напряжения y_f Таблицы 1 или коэффициентом сопротивления у_т Таблицы 2. Кроме того, могут использоваться формулы (или кривые) прочности колонны из национальных стандартов со соответствующими коэффициентами допустимого напряжения или сопротивления.

17

СТ РК ИСО 8686-2-2010

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Краны грузоподъемные ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА НАГРУЗОК И КОМБИНАЦИЙ НАГРУЗОК

Часть 2 Самоходные краны

Дата введения 2011-07-01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования по применению принципов расчета нагрузок и комбинаций нагрузок, изложенных в ISO 8686-1, для самоходных кранов (см. ISO 4306-2), предназначенные для использования в расчетах несущей способности металлических конструкций самоходных кранов.

Настоящий стандарт применим к самоходным кранам, используемым для нормальных условий эксплуатации и к самоходным кранам, используемым для рабочего цикла эксплуатации.

ПРИМЕЧАНИЕ Средства для подтверждения несущей способности рассматриваются в другом документе.

2    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные нормативные документы:

СТ РК 1.9-2007 Государственная система технического регулирования Республики Казахстан. Порядок применения международных, региональных и национальных стандартов иностранных государств, других нормативных документов по стандартизации в Республике Казахстан.

ISO 4302:1981 Cranes - Wind load assessment (Краны грузоподъемные. Оценка ветровой нагрузки).

ISO 4306-2:1994 Cranes - Vocabulary - Part 2: Mobile cranes (Краны грузоподъемные. Словарь. Часть 2. Самоходные краны).

ISO 4310:2009 Cranes - Test code and procedures (Краны грузоподъемные. Нормы, правила и процедуры испытаний).

ISO 8686-1:1989 Cranes - Design principles for loads and load combinations. Part 1: General (Краны грузоподъемные. Принципы расчета нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 1. Общие положения).

Издание официальное

ISO 10721-1:1997 Steel structures - Part 1: Materials and design (Стальные конструкции. Часть 1. Материалы и проектные решения).

ISO 10721-2:1999 Steel structures - Part 2: Fabrication and erection (Стальные конструкции. Часть 2. Изготовление и сборка).

ПРИМЕЧАНИЕ 1 При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по ежегодно издаваемому информационному указателю «Нормативные документы по стандартизации» по состоянию на текущий год и соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Ссылочные нормативные документы, приведенные в настоящем разделе, применяются в соответствии с СТ РК 1.9.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применяются термины по ISO 4306, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    Номинальная мощность (номинальная нагрузка), (rated capacity, rated load): средняя нагрузка грузоподъемного механизма, которая включает массу подъемного груза.

3.2    Нормальные условия эксплуатации, (normal service): функциональные назначения грузоподъемного крюка, для которого не требуется анализ усталости стальной конструкции, несущей нагрузку, включая эпизодическое использование для эксплуатации рабочего цикла, если номинальное значение рабочего цикла составляет не более 80 % номинального значения нормальных условий эксплуатации.

3.3    Рабочий цикл эксплуатации, (duty cycle service): повторяемые функциональные назначения, для которых может потребоваться анализ усталости стальной конструкции, несущей нагрузку.

ПРИМЕР Функциональные назначения грейфера, драглайна, магнита или сравнимые повторяемые функциональные назначения.

4    Выбор нагрузок и комбинаций нагрузок

4.1 Основные критерии

Нагрузки комбинируются с целью оценки воздействия предельно допустимой нагрузки на детали или узлы самоходного крана во время эксплуатации в соответствии с инструкциями изготовителя, на основе

2

СТ РК ИСО 8686-2-2010

смоделированного упруго-статического расчета. Расчет при подготовке к испытаниям на устойчивость определяется по следующим критериям:

a)    для учета нагрузок по абсолютной величине, положению и направлению, вызывающих неблагоприятное напряжение в критических точках, выбранных для оценки на основании инженерных критериев, рассматривается кран в наиболее неблагоприятном положении и конфигурации;

b)    нагрузки могут комбинироваться по значениям, определенным в настоящем стандарте или комбинироваться с определенными нагрузками, скорректированными поправочными коэффициентами, для учета всех вероятностных комбинированных действий, с целью более конкретного отражения условий нагрузок, возникающих на практике.

4.2    Синхронизированные ускорения

Воздействие одного привода ускорения, поворота, изменения вылета стрелы или телескопирования предполагает одновременное действие с ускорением подъема, только два привода предполагают синхронизированное ускорение при отсутствии ускорения подъема. Однако никакое синхронизированное ускорение не рассматривается при особом запрещении изготовителем для конкретной конфигурации. Никакие другие ускорения не комбинируется с перемещением, если это особо не разрешено в инструкциях изготовителя.

Дополнительная информация о синхронизированном ускорении приведена в Приложении В.

4.3    Боковая нагрузка

Определенные особенности конструкции могут воздействовать как стимулятор боковой нагрузки на стрелы. Когда такие характеристики присутствуют в конструкции, они включаются со всеми применяемыми комбинациями нагрузок, для которых выполняются расчеты, комбинированными так, чтобы увеличить боковую нагрузку. Характеристиками дополнительно к повороту и ветровому воздействию влияющими на боковую нагрузку, могут быть:

a)    системы по запасовке каната, которые вызывают его отклонение от центральной линии стрелы, между концом стрелы крана и крайним положением на подъемном барабане;

b)    отклонение основания стрелы из-за отклонения опорной конструкции крана.

3

4.4    Монтаж и демонтаж

Выполняется оценка каждого действия во время процесса монтажа и демонтажа в соответствии с типом крана и конфигурацией, и выполняется подтверждение несущей способности для каждого значительного узла или детали нагрузки. Расчеты учитывают показатели из Таблицы 1 или Таблицы 2 данные в столбце комбинации нагрузок В.

4.5    Действия, производимые автоматически

Когда самоходные краны оснащены средствами управления или приборами, которые выключают приводы и применяют тормоза без осуществления крановщиком каких-либо действий или снабжены автоматическими тормозами, применяемыми при потере энергии или функции управления, расчеты, отражающие такое воздействие, выполняются по столбцу Аварийное отключение в соответствии с Таблицей 1 и Таблицей 2 строка 11.

5 Нагрузки от ускорения приводов крана

5.1    Общие положения

Самоходные краны спроектированы так, чтобы размещать диапазон длин стрел и различные выдвижения или оборудование в передней части. Следовательно, некоторые краны могут обладать избыточной мощностью в некоторых конфигурациях, мощность, которых операторы крана на практике используют не полностью (в соответствии с инструкциями изготовителя). Следовательно, расчеты подтверждения работоспособности, изменения усилия, развиваемого приводом {AF), включая ускорение или замедление, могут быть выбраны на основе моделирования действий оператора крана или тестов, а не характеристик привода или тормоза.

5.2    Поворотные факторы

На практике, показатели ускорения или замедления поворотов кранов могут измениться в зависимости от оборудования, установленного в передней части, от радиуса действия, установленной схемы управления, опыта оператора крана и характеристик механизма поворотного привода и тормозов. Для расчетов подтверждения работоспособности, изменение усилия, развиваемого приводом AF, вызывающего ускорение или замедление

СТ РК ИСО 8686-2-2010

поворота, производимых боковой нагрузкой, можно применять, нижеследующее:

a)    Для кранов с пошаговыми элементами управления и для кранов, в которых оператор крана не контролирует показатели ускорения или замедления поворота, AF вычисляется по характеристикам привода/тормоза;

b)    Для кранов с бесступенчато-регулируемым управлением привода, AF рассчитывается на основании:

1)    наибольших усилий, которые прилагаются в ходе нормальных условий эксплуатации, как описано в инструкциях изготовителя;

2)    моделирования действий оператора или тестов;

3)    характеристик привода/тормоза, но результирующее боковое усилие от поворота по отношению к головке стрелы крана не берется при наличии менее 2 % от номинальной грузоподъемности для решётчатых стрел или 3 % для телескопических стрел.

5.3 Факторы подъема

5.3.1 Инерционные эффекты от подъема, за исключением подъема неограниченной нагрузки на земле в соответствии с ISO 8686-1, (см. 6.1.2.2), зависят от изменения усилия, развиваемого приводом в подъемном механизме AF. Изменение этого усилия может быть вычислено из характеристик привода подъемного механизма или тормоза; или для приводов    подъемных    механизмов с бесступенчато-регулируемым

управлением приводом, AF по формулам (1), (2), (3):

AF = SF,    (1)

д = 0,167(v_a -0,2) ,    (2)

для 0,2 <v_h< 1,7,    (3)

где

F - номинальная грузоподъемность, Н;

Уь - постоянная скорость подъемного/опускающего механизма, м/с.

Как приведено выше, показатель 8 - для кранов при нормальных условиях эксплуатации, 8 можно также определять исходя из опыта или на основании испытаний.

5.3.2 При скорости подъема или спуска v_h более 1,7 м/с, не допускается увеличение показателя 8.

При скорости подъема или спуска v_h не более 0,2 м/с, 8 принимается равным нулю.

5

5.3.3 Для кранов с рабочим циклом эксплуатации, д применяется как удвоенное значение для нормальных условий эксплуатации или, в качестве альтернативы, 5 можно определить исходя из опыта или на основании испытаний.

5.4 Применение изменений усилия, развиваемого приводом, AF

5.4.1    Значения AF при подъеме увеличиваются соответствующим значением коэффициента динамического усиления <р₅, взятым из Таблицы 3, для учета при использовании в строке 5 Таблицы 1 или Таблицы 2.

5.4.2    Значения AF для приводов, кроме механизма подъема, увеличиваются соответствующим значением коэффициента динамического усиления ф₅, взятым из Таблицы 3. Полученная в результате инерционная сила, увеличивает нагрузку для применения в строке 4 Таблицы 1 или Таблицы 2.

6 Расчеты подтверждения работоспособности для несущих нагрузку конструкций

6.1 Общие положения

Расчеты подтверждения несущей способности конструкций изготовитель крана выполняет методом допустимого напряжения, или методом предельного состояния. Расчеты методом допустимого напряжения выполняются в соответствии с 6.2. Расчеты методом предельного состояния выполняются в соответствии с 6.3.

6.2 Метод допустимого напряжения

6.2.1    Нагрузки и комбинации нагрузок для метода допустимого напряжения вместе с применяемыми коэффициентами допустимого напряжения у_{ и коэффициентами динамического усиления (р_п. приведены в Таблице 1. Значения для коэффициентов ср_п и другая соответствующая информация по нагрузке приведены в Таблице 3.

6.2.2    Для узлов с осевым сжатием коэффициенты допустимого напряжения у^ указанные в Таблице 1, применяются только тогда, когда используются вместе с формулой столбца, выбранного в соответствии с Приложением А.