---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КРАНЫ грузоподъёмные.
НАГРУЗКА ВЕТРОВАЯ

НОРМЫ И МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГОСТ 1451-77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

МОСКВА - 1977

РАЗРАБОТАН

Всесоюзным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом подъемно-транспортного машиностроения, погрузочно-разгрузочного складского оборудования и контейнеров (ВНИИПТМАШ)

Зам. директора В. Д. Тимофеев

Руководители темы: Н. А. Смирнова, И. И. Абрамович

Исполнители: А. Ф. Абрамсон, Л. В. Свердлик

Центральным аэрогидродинамическим институтом им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ)

Зам. начальника Е. М. Жмулин

Руководитель темы М. Я. Гембаржевский

Исполнитель А. П. Бирюлин

Всесоюзным научно-исследовательским институтом строительного и дорожного машиностроения (ВНИИстройдормаш)

Зам. директора П. В. Панкрашкин

Руководители темы: Л. А. Невзоров, А. А. Зарецкий

Исполнитель Е. Е. Лунден

ВНЕСЕН Министерством тяжелого и транспортного машиностроения

Зам. министра Г. П. Семенов

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

Директор В. А. Грешников

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 марта 1977 г. № 719

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 24 марта 1977 г. № 719 срок действия установлен

с 01.01.1978 г.

до 01.01. 1983 г.

Настоящий стандарт распространяется на грузоподъемные краны, эксплуатируемые на открытом воздухе, и устанавливает нормы и метод определения ветровой нагрузки, действующей на краны в их нерабочем и рабочем состояниях.

Стандарт не распространяется на судовые и плавучие краны.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Ветровая нагрузка на кран в нерабочем состоянии должна быть учтена при расчете металлических конструкций, механизмов поворота, передвижения крана и тележки, механизма изменения вылета стрелы, осей и валов ходовых колес, противоугонных устройств и собственной устойчивости крана.

За ветровую нагрузку на кран в нерабочем состоянии принимается предельная ветровая нагрузка, на которую должны быть рассчитаны элементы крана.

1.2. Ветровая нагрузка на кран в рабочем состоянии должна быть учтена при расчете металлических конструкций и механизмов, тормозов, при определении мощности двигателей, собственной и грузовой устойчивости крана.

За ветровую нагрузку на кран в рабочем состоянии принимается предельная ветровая нагрузка, при которой обеспечивается эксплуатация крана с номинальным грузом.

1.3. Ветровая нагрузка на кран должна быть определена как сумма статической и динамической составляющих.

Статическая составляющая, соответствующая установившейся скорости ветра, должна быть учтена во всех случаях.

Динамическая составляющая, вызываемая пульсацией скорости ветра, должна быть учтена только при расчете на прочность металлических конструкций и при проверке устойчивости кранов против опрокидывания.

2. СТАТИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ

2.1. Распределенную ветровую нагрузку р на единицу расчетной площади элемента конструкции или груза в данной зоне высоты следует определять по формуле

p = qkcn, (1)

где q - динамическое давление ветра, принимаемое в соответствии с табл. 2 и 3;

k - коэффициент, учитывающий изменение динамического давления по высоте, принимаемый по табл. 1;

с - коэффициент аэродинамической силы, принимаемый по рекомендуемому приложению 1 или данным аэродинамических исследований с учетом указаний п. 6.3. В зависимости от направления аэродинамической силы в приложении 1 данный коэффициент обозначается через с_х, с_у, с_n, с_t;

п - коэффициент перегрузки, принимаемый по пп. 5.3 и 6.4.

2.2. Динамическое давление ветра q связано с плотностью воздуха r и его скоростью v формулой

₍₂₎

где r = 1,225 кг/м³;

v - скорость ветра, направленная параллельно поверхности земли, м/c.

2.3. Статическую составляющую ветровой нагрузки F, действующей на элемент конструкции или на груз, следует определять по формуле

F = pA, (3)

где А - расчетная площадь элемента или груза, принимаемая по рекомендуемым приложениям 1 и 2 с учетом указаний п. 6.3.

3. ДИНАМИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ

3.1. Динамическую составляющую ветровой нагрузки на строительные башенные краны следует определять по ГОСТ 13994-75, в остальных случаях - по нормам проектирования кранов данного типа.

4. УЧЕТ ВЫСОТЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА КОНСТРУКЦИИ КРАНА

4.1. Значение коэффициента k, учитывающего изменение динамического давления в зависимости от высоты расположения от поверхности земли данного элемента конструкции в нерабочем и рабочем состояниях крана, следует определять по табл. 1.

Таблица 1

Примечание. При установке кранов в городах, включая окраины, в лесных массивах и других местностях, покрытых препятствиями высотой более 10 м, допускается снижать значение коэффициента k в пределах высоты: до 20 м - на 30%; 20-60 м - на 15%; 60-100 м - на 10%.

4.2. Для промежуточных высот значения k допускается определять линейной интерполяцией данных, табл. 1. В пределах отдельных зон конструкции, при высоте каждой зоны не более 10 м, значение коэффициента k допускается принимать постоянным.

4.3. Значение коэффициента k для тросовых оттяжек и канатов полиспастов допускается принимать постоянным и определять для уровня, соответствующего точке, расположенной на расстоянии 1/3 их длины от верхней точки их крепления к элементу крана.

5. НЕРАБОЧЕЕ СОСТОЯНИЕ

5.1. Динамическое давление q и скорость ветра v на высоте 10 м над поверхностью земли в зависимости от района СССР следует принимать по табл. 2.

Таблица 2

Примечания:

1. Карта районирования СССР в зависимости от динамического давления ветра приведена в рекомендуемом приложении 3.

2. При установке кранов в районах с резко выраженным рельефом местности, в горных ущельях, каньонах рек, на вершинах возвышенностей и в малоизученных районах допускается определять значение динамического давления по скорости ветра, принимаемой по данным Гидрометеорологической службы на высоте 10 м над поверхностью земли (при двухминутном интервале осреднения), превышаемой в среднем один раз в 5 лет.

5.2. В случае, если район установки крана точно неизвестен, динамическое давление q допускается принимать равным 450 Па.

5.3. Коэффициент перегрузки п, учитываемый при расчете конструкции крана по методу предельных состояний, принимается равным 1,1, если в нормах на проектирование данного крана не приводится другое значение этого коэффициента.

При расчете конструкции крана по методу допускаемых напряжений коэффициент перегрузки п принимают равным 1.

6. РАБОЧЕЕ СОСТОЯНИЕ

6.1. Динамическое давление q и скорость ветра v на высоте 10 м над поверхностью земли, вне зависимости от района установки, но с учетом назначения крана, должны приниматься по табл. 3.

Таблица 3

6.2. Если предельная ветровая нагрузка, действующая на груз или элементы крана, ограничена условиями безопасности ведения работ или технологией выполнения перегрузочных или монтажных операций, то допускается принимать значение динамического давления q в соответствии с техническим заданием на проектирование крана, но не ниже 50 Па.

6.3. Расчетную площадь груза следует определять по фактическим или статистическим данным, при их отсутствии по рекомендуемому приложению 2. Коэффициент аэродинамической силы с принимают равным 1,2. Коэффициент k при этом принимают по максимальной высоте подъема груза.

6.4. Значение коэффициента перегрузки п не зависит от применяемого метода расчета и принимается равным 1.

6.5. При отсутствии дополнительных требований, предусмотренных техническим заданием на проектирование крана, ветровая нагрузка, учитываемая при определении мощности приводных двигателей крановых механизмов, не должна превышать 70 % от статической составляющей ветровой нагрузки на кран или на соответствующий элемент крана или на груз.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

КОЭФФИЦИЕНТЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ И РАСЧЕТНЫЕ ПЛОЩАДИ

1. Отдельные стержни

1.1. Коэффициент лобового сопротивления с_х, то есть коэффициент аэродинамической силы, направленной по скорости ветра, при поперечном обтекании круглого стержня диаметром d определяется по табл. 1 в зависимости от параметра qkd².

Таблица 1

1.2. Расчетная площадь круглого стержня (см. черт. 1) определяется по формуле

A = ld, (1)

где l - длина стержня;

d - диаметр стержня.

Черт. 1

1.3. Для стержня с круглым переменным сечением значение диаметра d заменяется на его среднее значение по формуле

₍₂₎

где d₁d₂ - диаметры концов стержня.

1.4. Некруглый (эллиптический, овальный и т.п.) цилиндрический стержень рассматривается как круглый, причем за величину d принимают поперечный размер стержня в плоскости, перпендикулярной направлению скорости ветра.

1.5. Для стержня прокатного или комбинированного профиля коэффициенты с_п и с_t аэродинамических сил, нормальных к граням стержня, при различных направлениях скорости ветра в плоскости, перпендикулярной продольной оси стержня, определяются по табл. 2.

1.6. Для стержня прокатного или комбинированного профиля расчетная площадь определяется по формуле

A = lj, (3)

где l - длина стержня;

j - расчетный поперечный размер стержня.

1.7. Для балок и стержней сложного составного поперечного сечения (кроме приведенных в табл. 2), составленных из труб с прокатными профилями и пр. (см. черт. 2а) принимают значение коэффициента лобового сопротивления с_x = 1,4.

б

Черт. 2

Таблица 2

Продолжение табл. 2