ГОСТ 33558.1-2015 (EN 12158-1:2000+A1:2010). Межгосударственный стандарт. Подъемники строительные грузовые вертикальные. Общие технические условия
5.2. Комбинации нагрузок и расчеты
5.2.1 Конструкция подъемника должна быть разработана и изготовлена таким образом, чтобы ее прочность была достаточной для всех предусмотренных рабочих условий, включая монтаж, демонтаж, условия низких температур.
Разработка конструкции в целом и каждой детали в отдельности должна основываться на возможности различных комбинаций грузов, которые приведены в 5.2. В комбинации грузов должны учитываться наименее благоприятные положения платформы и груза в отношении мачты и ее растяжек как при вертикальном движении платформы, так и при ее горизонтальном перемещении, например, повороте платформы. Растяжки между мачтой и опорной конструкцией рассматриваются как часть конструкции подъемника.
5.2.2 При расчете конструкции подъемника и каждой его составной части необходимо принимать в расчет следующие силы и нагрузки.
5.2.2.1 Общий собственный вес, за исключением платформы и оборудования, которое перемещается вместе с платформой.
5.2.2.2 Собственный вес незагруженной платформы и оборудования, которое перемещается вместе с платформой.
5.2.2.3 Собственный вес рабочих платформ и дверей, если ими обеспечен подъемник.
5.2.2.4 Номинальная грузоподъемность платформы
Нагрузки, воздействующие на платформу и мачту в результате применения номинальной грузоподъемности, должны рассчитываться одним из двух следующих способов, которые учитывают выбранные распределенные нагрузки на платформе:
а) если 
,
где F - номинальная грузоподъемность, кН;
A - общая площадь пола, м2,
то номинальная грузоподъемность считается распределенной по уменьшенной площади A1, которая обеспечивает удельную нагрузку 3,0 кН/м2. Размер и расположение этой площади выбираются таким образом, чтобы обеспечивались наименее благоприятные условия нагружения для мачты и платформы. Пример показан на рисунке 1.
A - общая площадь пола, м2;
Рисунок 1 - Пример нагрузки в соответствии с 5.2.2.4, а)
б) если 
,
то номинальная грузоподъемность считается распределенной по площади A2, равной 75% общей площади пола платформы. Размер и расположение этой площади выбираются таким образом, чтобы обеспечивались наименее благоприятные условия нагружения для мачты и платформы. Пример показан на рисунке 2.
Рисунок 2 - Пример нагрузки в соответствии с 5.2.2.4, б)
5.2.2.5 Если номинальная грузоподъемность равномерно распределена по всей площади платформы с удельной нагрузкой менее 2,5 кН/м2, то при расчете удельная нагрузка 2,5 кН/м2 должна быть распределена по всей площади A3 платформы (см. рисунок 3).
Рисунок 3 - Равномерное распределение нагрузки
5.2.2.6 Усилия при загрузке и разгрузке рассчитываются как результирующие вертикальных и горизонтальных нагрузок, каждая из которых определяется следующим образом:
- вертикальная нагрузка Fv в размере 50% номинальной грузоподъемности, но не менее 2,0 кН, или для номинальных нагрузок более 20 кН, рассчитанная по формуле:
Fv = 4 + 0,3F,
где Fv - вертикальная нагрузка, кН;
F - номинальная грузоподъемность, кН;
- горизонтальная нагрузка Fh в размере 15% номинальной грузоподъемности, но не менее 0,3 кН и не более 2,5 кН.
Обе нагрузки должны быть приложены на расстоянии 1/3 ширины входа платформы на уровне пола в наименее благоприятном направлении и месте. Нагрузка на мачту и на платформу рассчитывается как минимум для следующих точек ее приложения при загрузке и разгрузке:
- порог платформы;
- передний край рампы или выступающей части, которая не опирается на погрузочную площадку.
Остальная часть номинальной нагрузки должна быть приложена в центре платформы Fv1.
При проектировании порога погрузочной площадки и соответствующих поддерживающих конструкций они рассчитываются на те же нагрузки. Информация об этих нагрузках должна быть приведена в руководстве по эксплуатации.
Рисунок 4 - Пример действия сил при загрузке и разгрузке
5.2.2.7 Для подъемников по 5.10.2.2.5 конструкция должна учитывать отказ верхнего концевого выключателя остановки в сочетании со столкновением подъемника с грузом и без него с верхними буферными устройствами. Необходимо принимать в расчет предельный крутящий момент при заторможенном двигателе и инерцию системы привода.
5.2.2.8 Результирующая нагрузка при перемещении груза определяется путем умножения всех фактических нагрузок (платформы, номинальной грузоподъемности, канатов и т.д.) на коэффициент динамической нагрузки 
:
где v равно номинальной скорости подъемника, м/с.
Коэффициент динамической нагрузки можно определять альтернативным способом, если он может обеспечить более высокую точность.
5.2.2.9 Для определения нагрузки, возникающей при работе устройства безопасности ограничения скорости, необходимо умножить результирующую нагрузку на коэффициент 2,5.
Можно использовать меньший коэффициент, но не менее 1,2, который должен быть проверен при испытаниях под нагрузкой, превышающей грузоподъемность в 1,3 раза, учитывая силу инерции системы привода.
5.2.2.10 Поверхность пола платформы должна быть спроектирована таким образом, чтобы она могла выдерживать без остаточной деформации статическую нагрузку 1,5 кН или 25% номинальной грузоподъемности (в зависимости от того, какая нагрузка больше), но в любом случае не более 3 кН.
Нагрузка должна быть приложена в наименее благоприятном месте на квадрат площадью 0,1 x 0,1 м.
5.2.2.11 Расчет ветровой нагрузки
Аэродинамическое давление q рассчитывают по формуле:
где q - давление, Н/м2;
vw - скорость ветра, м/с.
Во всех случаях необходимо учитывать, что ветер может дуть горизонтально в любом направлении, и выбирать наименее благоприятное направление.
Расчет должен производиться по ГОСТ 1451 с учетом следующих требований.
5.2.2.11.1 Ветровая нагрузка на платформу
При расчете ветровой нагрузки на платформу следует считать, что стены и ограждения платформы являются сплошными, и применять аэродинамический коэффициент c, равный 1,2. Коэффициент 1,2 учитывает как коэффициент формы, так и коэффициент безопасности.
5.2.2.11.2 Ветровое давление
При расчете ветрового давления на подъемник следует учитывать три следующих условия.
5.2.2.11.2.1 Действие ветра при рабочем состоянии
Независимо от высоты минимальное значение ветрового давления q должно быть равно 250 Н/м, что соответствует скорости ветра vw, равной 20 м/с.
5.2.2.11.2.2 Действие ветра при нерабочем состоянии
Ветровое давление при нерабочем состоянии подъемника зависит от его высоты над грунтом и географической зоны, в которой установлен подъемник.
Значения ветрового давления при нерабочем состоянии приведены в таблице 2.
Таблица 2
Минимальное давление ветра
Высота частей подъемника над уровнем земли H, м | Давление ветра для географических зон от A до E q, Н/м2 | |||
A/B | C | D | E | |
0 < H <= 10 | 544 | 741 | 968 | 1225 |
10 < H <= 20 | 627 | 853 | 1114 | 1410 |
20 < H <= 50 | 757 | 1031 | 1347 | 1704 |
50 < H <= 100 | 879 | 1196 | 1562 | 1977 |
100 < H <= 150 | 960 | 1306 | 1706 | 2159 |
В расчет следует принимать минимальное давление ветра.
Зоны от A до E выбираются на основании Европейской карты штормовых ветров (приложение A).
5.2.2.11.2.3 Ветровая нагрузка при монтаже и демонтаже
Независимо от высоты минимальное значение ветрового давления q должно быть равно 100 Н/м2, что соответствует скорости ветра vw, равной 12,5 м/с.
5.2.2.12 При расчетах следует принимать во внимание погрешности при монтаже как минимум 0,5°.
5.2.2.13 Усилия, создаваемые нижними буферными устройствами, должны соответствовать ускорению замедления 2g, если меньшие значения не могут быть обоснованы.
Усилия, создаваемые верхними буферными устройствами, должны соответствовать ускорению замедления 1g, если меньшие значения не могут быть обоснованы.
5.2.3 Коэффициенты безопасности
5.2.3.1 Стальные конструкции
a) Допускаемые напряжения
где fy - предел текучести, Н/мм2;
Sy - коэффициент безопасности по пределу текучести.
b) Расчеты в соответствии со второй теорией прочности (теорией наибольших продольных деформаций)
Расчеты напряжений должны проводиться с учетом деформаций конструкции. Это крайне важно при расчете тонкостенной конструкции или при использовании материалов с низким модулем упругости. Это можно сделать, используя вторую теорию прочности.
Из двух значений 
или 
применяется самое неблагоприятное значение 
- фактический предел текучести, Н/мм2.
Коэффициенты безопасности для предела текучести fy и должны быть не менее значений, приведенных в таблице 3, которая взаимосвязана с таблицей 5.
Таблица 3
Коэффициенты безопасности для стальных конструкций
Нагрузка | Коэффициент безопасности Sy |
A | 1,5 |
B | 1,33 |
C | 1,25 |
5.2.3.2 Алюминиевые конструкции
a) Допускаемые напряжения
или 
принимают меньшее значение,
где fy - предел прочности при растяжении, Н/мм2;
Su - коэффициент безопасности по прочности при растяжении.
b) Расчеты в соответствии со второй теорией прочности (теорией наибольших продольных деформаций)
Расчеты напряжений должны проводиться с учетом деформаций конструкции. Это крайне важно при расчете тонкостенной конструкции или при использовании материалов с низким модулем упругости. Это можно сделать, используя вторую теорию прочности.
или принимают меньшее значение.
Коэффициенты безопасности для предела текучести fy и fu должны быть не менее значений, приведенных в таблице 4, которая взаимосвязана с таблицей 5.
Таблица 4
Коэффициенты безопасности для алюминиевых конструкций
Нагрузка | Коэффициент безопасности при расчете по пределу текучести Sy | Коэффициент безопасности при расчете по пределу прочности при растяжении Su |
A | 1,70 | 2,50 |
B | 1,55 | 2,25 |
C | 1,41 | 2,05 |
5.2.4 Примеры нагрузок, различные сочетания нагрузок и усилий, применяемых при расчете
Таблица 5
Варианты нагружения
Номер нагрузки | Варианты нагружения | Усилия и результаты в соответствии с 5.2.2 (X) <1> | Нагрузка <2> |
I a | Обычная эксплуатация (элементы конструкции, включая мачту, растяжки мачты, опорную раму и все прочие неподвижные части конструкции) | (1) <3>, (3), (11.2.1), (12) (2), умноженное на (8) (4), умноженное на (8) | A |
I b | Обычная эксплуатация: платформа | (11.2.1) (2), умноженное на (8) (4), умноженное на (8) | A |
II a | Обычное нагружение платформы: мачты | (1), (2), (3) (6), (11.2.1) | A |
II b | Обычное нагружение платформы: платформа | (2), (6) (11.2.1) | A |
III a | Предельное нагружение: мачта | (1) <3>, (3), (7), (11.2.1), (12) (2), умноженное на (8) (4), умноженное на (8) | C |
III b | Предельное нагружение: платформа | (7), (11.2.1) (2), умноженное на (8) (5), умноженное на (8) | C |
IV a | Нагрузки, возникающие вследствие срабатывания устройств безопасности: мачта | (1) <3>, (3), (11.2.1), (12) (2), умноженное на (9) (4), умноженное на (9) | C |
IV b | Нагрузки, возникающие вследствие срабатывания устройств безопасности: платформа | (11.2.1) (2), умноженное на (9) (4), умноженное на (9) | C |
IV c | Нагрузки, возникающие вследствие срабатывания устройств безопасности: устройство безопасности | (2), умноженное на (9) (4), умноженное на (9) | C |
V | Случайное нерабочее состояние: мачта | (1), (3), (11.2.2), (12) | B |
VI | Предельная нагрузка на буферное устройство |
| C |
Действие верхних буферных устройств на мачту и платформу | (1), (2), (7), (13) | ||
Действие нижних буферных устройств на мачту и платформу | (1), (2), (4), (13) | ||
VII | Специальная опорная конструкция для опускания платформы |
|
|
Применяемая регулярно | (3), (6), (11.2.1) | A | |
Редко применяемая | (3), (11.2.1) | B | |
VIII | Монтаж (элементы конструкции, включая мачту, растяжки мачты, опорную раму и все прочие неподвижные части конструкции) | (1) <3>, (3), (11.2.1), (12) (2), умноженное на (8) (4), умноженное на (8) | B |
<1> X относится к соответствующему подразделу 5.2.2. Например, для нагрузки II b (обычное нагружение платформы, платформа) необходимо принимать в расчет силы и нагрузки по 5.2.2.2, 5.2.2.6 и 5.2.2.11.2.1. Они указаны в таблице в сокращенной форме (2), (6), (11.2.1). <2> См. таблицу 3 и таблицу 4. <3> Если платформа направляется механизмом пантографного типа, то собственный вес пантографа следует умножить на коэффициент динамической нагрузки по 5.2.2.8. | |||
5.2.5 Устойчивость
Для подъемников, находящихся в свободно стоящем положении в ходе монтажа, и для подъемников, которые в режиме работы находятся в свободно стоящем положении, следует использовать нагрузки и коэффициенты, приведенные в таблице 6.
Таблица 6
Коэффициенты безопасности по устойчивости S0
для различных опрокидывающих сил
Нагрузки или силы | По 5.2.2 (X) <1> | Коэффициент безопасности S0 |
Собственный вес в статическом положении | (1), (3) | 1,1 |
Собственный вес в движении | (2) | 1,5 |
Номинальные грузоподъемности | (4), (5), (6) | 1,5 |
Силы ветра при рабочем состоянии | (11.2.1) | 1,2 |
Силы ветра при нерабочем состоянии | (11.2.2) | 1,2 |
Силы ветра при монтаже и демонтаже | (11.2.3) | 1,2 |
Погрешность при монтаже | (12) | 1,0 |
<1> См. сноску <1> таблицы 5. | ||
Все восстанавливающие силы имеют коэффициент 1,0.
Сумма 
моментов стабилизирующих сил должна быть больше или равна сумме опрокидывающих моментов, умноженных на соответствующий коэффициент безопасности по устойчивости S0.
5.2.6 Расчет на выносливость деталей привода и системы торможения
5.2.6.1 Для всех несущих деталей, работающих под нагрузкой, должен быть произведен расчет по выносливости. При расчете необходимо учитывать переменную величину напряжений и количество циклов нагружения, которые могут многократно превышать количество рабочих циклов подъемника.
Для определения количества циклов нагружения изготовитель должен принимать следующее:
- 22 500 циклов перемещений с нагрузкой на платформе, составляющей 50% номинальной грузоподъемности;
- 22 500 циклов перемещений с платформой без нагрузки;
- при расчете элементов привода следует принимать длину пути 20 м для каждого перемещения (движение с ускорением от состояния покоя до номинальной скорости - движение с номинальной скоростью - торможение до полной остановки) (см. также 7.1.2.10).
При расчете каждого элемента следует принимать самый неблагоприятный случай перемещения вверх и вниз.
Примечание - Количество циклов перемещений для грузовых подъемников принимается 4,5 x 104 - прерывистый режим работы (например, 15 лет, 30 недель в год, 25 часов в неделю, 4 перемещения в час).
5.2.6.2 Каждый вал должен иметь минимальный коэффициент безопасности 2,0 относительно предела выносливости с учетом концентрации напряжений.
Подписаться на обновления