ГОСТ 30546.1-98
Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости

ГОСТ 30546.1-98

Группа Т50

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАШИНАМ, ПРИБОРАМ И ДРУГИМ ТЕХНИЧЕСКИМ ИЗДЕЛИЯМ И МЕТОДЫ
РАСЧЕТА ИХ СЛОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ЧАСТИ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ

General requirements for machines, instruments and other industrial products and calculation methods for their complex structures as to seismic stability


МКС 01.120
ОКСТУ 0001

Дата введения 1999-07-01



Предисловие


1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия"

ВНЕСЕН Госстандартом России

РАЗРАБОТЧИКИ

М.Л.Оржаховский (руководитель); Ю.К.Амбриашвили, д-р техн. наук; А.П.Бурмистрова; В.А.Захаров; В.В.Пискарев, канд. техн. наук; В.Н.Покровский; Г.Н.Схабюк; И.А.Шаповал

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 13-98 от 23 мая 1998 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Республика Беларусь

Госстандарт Беларуси

Грузия

Грузстандарт

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизская Республика

Киргизстандарт

Республика Молдова

Молдовастандарт

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Таджикистан

Таджикгосстандарт

Туркменистан

Главная государственная инспекция Туркменистана

Республика Узбекистан

Узгосстандарт

Украина

Госстандарт Украины



3 Требования настоящего стандарта соответствуют (с дополнениями и уточнениями в соответствии с потребностями экономики страны) требованиям международных стандартов МЭК 60980:1990 "Методы, рекомендованные для сейсмической квалификации электрического оборудования системы безопасности для атомных электростанций"; МЭК 60068-3-3:1991 "Испытания на воздействия внешних факторов. Часть 3. Руководство. Глава 3. Методы сейсмических испытаний для оборудования"; МЭК 60721-2-6:1990 "Классификация внешних условий. Часть 2. Природные внешние условия. Глава 6. Вибрация и удары землетрясений"; МАГАТЕ 50-SG-D15:1992 "Серия безопасность. Сейсмическое проектирование и квалификация атомных станций"; МАГАТЕ 50-SG-S1:1994 "Учет землетрясений и связанных с ними явлений при выборе строительной площади для АС".

Данные о соответствии настоящего стандарта международным стандартам приведены во введении и в приложении Е.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 11 декабря 1998 г. N 442 межгосударственный стандарт ГОСТ 30546.1-98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1999 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВНЕСЕНО Изменение N 1, принятое Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 24 от 05.12.2003). Государство-разработчик Россия. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31.01.2005 N 8-ст введено в действие на территории РФ с 01.03.2005

Изменение N 1 внесено юридическим бюро "Кодекс" по тексту ИУС N 4, 2005 год

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2006 год

Поправка внесена юридическим бюро "Кодекс"


Введение

Введение  


Настоящий стандарт устанавливает классификацию технических изделий и уровни сейсмических нагрузок, воздействующих как внешние факторы на технические изделия при землетрясениях, в зависимости от интенсивности землетрясений и места размещения изделий. Стандарт устанавливает также основные положения, относящиеся к расчету сложных конструкций и расчетно-экспериментальной оценке сейсмостойкости технических изделий на стадиях их разработки и производства.

Стандарт содержит данные как по обобщенным сейсмическим нагрузкам для изделий, так и по нагрузкам, дифференцированным для различных грунтовых условий и расчетных повторяемостей землетрясений, а также вопросы вероятности появления сейсмических нагрузок.

В частности, стандарт содержит обобщенные для всех атомных станций (АС) требования к изделиям, входящим в системы управления технологическими процессами и системы безопасности АС; особые требования к таким изделиям обусловлены специфическими динамическими характеристиками реакторных и других зданий, в которых размещаются указанные изделия.

Стандарт содержит требования к изделиям, предназначенным не только для объектов, требования к которым устанавливаются по усредненным данным сейсмичности местности, но и к конкретным объектам, сейсмостойкость которых определяется в индивидуальном порядке с учетом грунтовых условий площадки расположения объектов, динамических характеристик их зданий, требуемого срока службы изделий, условий повторяемости землетрясений и т.п., в том числе приемы, позволяющие использовать для таких объектов серийно выпускаемое изделие.

Требования стандарта пригодны также для изделий, применяемых на объектах, сейсмостойкость которых определяется в индивидуальном порядке.

Требования стандарта позволяют отказаться от индивидуального расчета сейсмостойкости объектов во многих случаях, где такой расчет традиционно применяется.

Требования стандарта могут быть использованы как для нового проектирования (в том числе для увязки вероятности появления нагрузок с вероятностью безотказной работы изделий), так и для работ по сертификации сейсмической безопасности изделий, ранее установленных на месте их эксплуатации.

Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов, устанавливающих требования сейсмостойкости технических изделий.

Комплекс состоит из следующих стандартов:

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости.

ГОСТ 30546.2-98 Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и других технических изделий. Общие положения и методы испытаний.

ГОСТ 30546.3-98 Методы определения сейсмостойкости машин, приборов и других технических изделий, установленных на месте эксплуатации, при их аттестации или сертификации на сейсмическую безопасность.

Настоящий стандарт соответствует международному стандарту МЭК 721-2-6:1990 "Классификация внешних условий. Часть 2. Природные внешние условия. Глава 6. Вибрация и удары землетрясений".

Однако этот стандарт недостаточно конкретен, а также содержит неточности в части значений сейсмических нагрузок и районирования территории стран СНГ по сейсмостойкости.

Поэтому полная гармонизация ГОСТ 30546.1-98 с указанным стандартом МЭК невозможна.

Международный стандарт МЭК серии 60721-2 состоит из следующих частей под общим названием "Классификация внешних условий":

- Часть 1. Внешние параметры и их жесткости.

- Часть 2. Природные внешние условия.

- Часть 3. Классификация групп внешних параметров и их жесткостей.

При этом стандарты МЭК 60721-2-6 содержат, как правило, только описательную основополагающую информацию об объекте стандартизации (качественную и количественную).

Соответственно, МЭК 721-2-6 содержит сравнительно элементарное общее описание воздействия землетрясений на оборудование, схематическую карту районирования землетрясений на Земном шаре, справочную таблицу соотношений между уровнями интенсивности землетрясений по модифицированной шкале Меркали и шкале Рихтера. Карта содержит ряд существенных неточностей в части территории стран СНГ; сравнительная таблица менее точна, чем соответствующая таблица шкалы MSK-64 [1]. Из-за указанных неточностей, а также из-за того, что построение и назначение этого стандарта МЭК не соответствует целям настоящего стандарта, невозможна полная гармонизация настоящего стандарта с МЭК 721-2-6.

Вопросы сейсмостойкости в системе международной стандартизации МЭК содержатся также в МЭК 68-3-3:1991 "Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 3. Руководство. Глава 3. Методы сейсмических испытаний для оборудования". Этот стандарт МЭК содержит руководство по выбору многочисленных методов и норм испытаний, однако имеет также много неточностей и противоречий (в том числе с МЭК 721-2-6). Кроме того, этот стандарт МЭК содержит не только руководство по испытаниям, но и фактически отдельные требования к сейсмостойкому оборудованию, однако по форме изложения не может быть использован для целей настоящего стандарта.

Более подробные данные о соответствии между требованиями настоящего стандарта и МЭК 60068-3-3 приведены в ГОСТ 30546.2.

Данные о соответствии настоящего стандарта другим международным стандартам, указанным в предисловии, приведены в приложении Е.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1 Область применения


Настоящий стандарт распространяется на все виды стационарных и стационарных перевозимых машин, приборов и других технических изделий, а также на подъемные краны и оборудование для них (далее - изделия). К другим передвижным, а также перемещаемым нестационарным изделиям требования настоящего стандарта предъявляют при наличии специального технического обоснования.

Стандарт устанавливает требования по стойкости изделий к воздействию землетрясений (сейсмостойкости) - уровни сейсмических нагрузок и основные требования к расчетно-экспериментальной оценке сейсмостойкости изделий на стадиях их разработки и производства.

Все требования настоящего стандарта являются обязательными (за исключением требований, установленных как рекомендуемые или допускаемые) как относящиеся к требованиям безопасности.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения

ГОСТ 30546.2-98 Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и других технических изделий. Общие положения и методы испытаний

ГОСТ 30546.3-98 Методы определения сейсмостойкости машин, приборов и других технических изделий, установленных на месте эксплуатации, при их аттестации или сертификации на сейсмическую безопасность

ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

ГОСТ 30631-99* Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам при эксплуатации
_______________
* Предполагаемый срок введения стандарта в действие - 01.01.2000.

СНиП II-7-81 Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Глава 7. Строительство в сейсмических районах

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3 Определения


В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Акселерограмма землетрясения - зависимость от времени абсолютного ускорения данной точки поверхности земли (или места крепления изделия), возникающего в результате землетрясения (ГОСТ 17516.1).

3.2 Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) конструкции - зависимость от частоты коэффициента усиления колебаний контрольной точки конструкции изделия относительно колебаний его основания в установившемся режиме колебаний.

3.3 Встроенный элемент - по ГОСТ 15150.

3.4 Граница виброустойчивости (ГВУ) - зависимость от частоты наибольших значений максимальных амплитуд вибрационных ускорений, при которых еще не происходит нарушения работоспособности изделия.

3.5 Жесткая часть акселерограммы - часть акселерограммы от момента, когда значение ускорения впервые возрастает до 25% максимального уровня, до момента, когда значение ускорения последний раз убывает до 25% указанного уровня.

3.6 Жесткая часть спектра ответа - часть спектра, для которого ответное ускорение превышает ускорение, имеющееся на уровне минус 3 дБ от максимального значения требуемого спектра ответа.

3.7 Комплектное изделие - по ГОСТ 15150.

3.8 Критическая функциональная частота - частота, при которой на функционально-частотной характеристике наблюдается максимум ухудшения измеряемого параметра изделия на величину, в два и более раза превышающую средние квадратические показатели погрешности измерения данного параметра.

3.9 Нулевая отметка - уровень расположения линий состыковки стен здания с поверхностью площадки, на которой расположено здание.

Примечание - Во многих случаях этот уровень практически совпадает с верхней границей фундамента.


(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.10. Передвижное изделие - изделие, эксплуатируемое при выполнении им основных функций с использованием движения.

Примечание - Передвижные изделия и (или) оборудование для них могут быть работающими или не работающими в движении.

3.11 Перемещаемое (переносное, перевозимое) нестационарное изделие - изделие, часто перемещаемое с места на место без специальной упаковки, не монтируемое постоянно на каком-либо фундаменте и не размещаемое на одном фиксированном месте, причем общая продолжительность перемещений может составлять заметную долю срока службы. При этом перемещение не служит для выполнения изделием его основных функций.

3.12 Резонанс конструкции - явление увеличения амплитуды вынужденных колебаний конструкции изделия в два раза и более при постоянном внешнем воздействии, возникающее на частотах вибрационных нагрузок, близких к частоте собственных колебаний конструкции изделия (ГОСТ 30630.0.0).

Примечание - Настоящее определение применяют также к понятию "Резонанс промежуточной конструкции.


(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.13 Спектр ответа - совокупность абсолютных значений максимальных ответных ускорений линейно-упругой системы с одной степенью свободы (осциллятора) при заданном акселерограммой воздействии, определенных в зависимости от собственной частоты и параметра демпфирования осциллятора (ГОСТ 17516.1).

3.14 Спектр воздействия - совокупность абсолютных значений максимальных амплитуд при соответствующих частотах синусоидальной вибрации, воздействующих на изделие.

Примечание - Спектр воздействия выражают в форме зависимости между максимальной амплитудой синусоидальной вибрации и частотой.

3.15 Спектр воздействия землетрясения - спектр воздействия, для которого спектр ответа является спектром ответа акселерограммы землетрясения.

Примечание - Как правило, спектр воздействия землетрясения базируется на спектре ответа, соответствующем относительному демпфированию 5%.


(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.16 Стационарное изделие - изделие, предназначенное для эксплуатации без перемещения его относительно места крепления на земле и в земле.

3.17 Стационарное перевозимое изделие - изделие, эксплуатируемое при выполнении им основных функций как стационарное, но которое в течение срока службы может один или несколько раз быть перевезено на новое место установки.

Примечание - Примером стационарных перевозимых изделий является буровая установка и оборудование для нее.

3.18 Фазочастотная характеристика (ФЧХ) конструкции - зависимость от частоты фазового сдвига колебаний контрольной точки конструкции изделия относительно колебаний его основания в установившемся режиме колебаний.

3.19 Форма колебаний - по ГОСТ 24346.

3.20 Функционально-частотная характеристика (ФнЧХ) изделия - зависимость значения проверяемого параметра изделия от частоты возбуждения синусоидальной вибрации с постоянной амплитудой ускорения.

3.21 Частотно-механическая характеристика (ЧМХ) конструкции - комплексная характеристика механической конструкции изделия, модуль которой является амплитудно-частотной характеристикой, а аргумент - фазочастотной характеристикой конструкции.

3.22 Сертификация сейсмической безопасности изделий - определение соответствия конкретных изделий требованиям по сейсмостойкости, проводимое независимым от изготовителя и потребителя органом.

4 Общие положения

4.1 При предъявлении к изделиям требований по стойкости к воздействию землетрясений (сейсмостойкости) исходят из условной интенсивности землетрясения и уровня установки изделий над нулевой отметкой (далее - уровень установки), а также из расчетной повторяемости землетрясений (если она отличается от повторяемости 1 раз в 500 лет) и (или) расчетного срока службы изделия (далее - срок ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)) (если он отличается от 50 лет). Эти требования соответствуют требованиям по стойкости (устойчивости и/или прочности) к воздействию синусоидальной вибрации в течение 1 мин. В качестве нормированных воздействий землетрясений принимают требования по 4.2-4.4.

Сейсмические воздействия считают приложенными к изделию в местах его крепления, если в пунктах настоящего стандарта нет иных требований.

Примечание - Учитывая нормируемую продолжительность воздействия землетрясения - 1 мин, соответствие требованиям 4.1 подтверждают испытаниями на виброустойчивость по ГОСТ 30546.2 или в соответствии с требованиями раздела 5 настоящего стандарта.

4.2 Для изделий, устанавливаемых непосредственно на строительных конструкциях (например, стенах, потолках, фундаментах, колоннах, перекрытиях, фермах), обобщенный спектр воздействия землетрясения принимают по рисунку 1 и таблице 1 или 2, обобщенные спектры ответа - по рисунку 2 и таблице 1 или 2.

Значения ускорения на рисунках 1 и 2 приведены для горизонтального направления, условной интенсивности землетрясения 9 баллов по MSK-64* [1] для нулевой отметки и срока ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет.
_________________
* Значение интенсивности землетрясений по [1] соответствуют значениям интенсивности землетрясений по [2].

Значения ускорений для других условных интенсивностей землетрясений и уровней установки над нулевой отметкой определяют путем умножения ускорений, полученных по рисункам 1 и 2, на коэффициент по таблицам 1 и 2. Значение ускорений в вертикальном направлении составляет 0,7 от значения ускорения в горизонтальном направлении.

Рисунок 1 - Зависимость между максимальной амплитудой ускорения и частотой синусоидальной вибрации (спектр воздействия) для горизонтального направления 9 баллов в соответствии с [1] или [2] при нулевой отметке

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)


Рисунок 1 - Зависимость между максимальной амплитудой ускорения и частотой синусоидальной вибрации (спектр воздействия) для горизонтального направления 9 баллов в соответствии с [1] или [2] при нулевой отметке


Значение частоты и ускорение для характеристических точек по рисунку 1:

Частота, Гц

0,5

2

10

30

Ускорение, м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) (g)

0,15 (0,015)

2,5 (0,25)

2,5 (0,25)

1 (0,1)


Рисунок 2 - Обобщенные спектры ответа для горизонтального направления 9 баллов в соответствии с [1] или [2] при нулевой отметке

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)


Рисунок 2 - Обобщенные спектры ответа для горизонтального направления 9 баллов в соответствии с [1] или [2] при нулевой отметке



Таблица 1

Интенсивность землетрясения, баллы по MSK-64 [1]

Коэффициент для уровней установки над нулевой отметкой, м


От 0 до 10, ниже 0 до нижнего уровня фундамента

Св. 10 до 35

Св. 35 до 70

9

1

2

2,5

8

0,5

1

1,25

7

0,25

0,5

0,6

6

0,12

0,25

0,3

5

0,06

0,12

0,15



Таблица 2

Условная интенсивность землетрясения, баллы по MSK-64 [1]

Коэффициент для уровней установки над нулевой отметкой, м

От 0 до 5, ниже 0 до нижнего уровня фундамента

Св. 5 до 10

Св. 10 до 25

Св. 25 до 35

Св. 35 до 70

9

1

2

3,8

5,0

6,5

8

0,5

1

1,9

2,5

3,25

7

0,25

0,5

1

1,25

1,6

6

0,12

0,25

0,5

0,6

0,8

5

0,06

0,12

0,25

0,3

0,4



Таблицу 1 или 2 применяют в следующих случаях:

а) таблицу 1 применяют для всех изделий, кроме указанных в перечислении б);

б) таблицу 2 применяют для изделий, предназначенных для АС и расположенных в реакторных зданиях или зданиях размещения оборудования, относящегося к классам безопасности 1 и 2 по ПНАЭГ-1-011 [3] (в зданиях категории сейсмостойкости 1 и 2 по ПНАЭГ-5-006 [4]).

Примечания

1 При выборе значений ускорений землетрясений, как правило, расчетный срок службы изделия принимают равным 50 годам, а расчетную повторяемость землетрясений - 1 разу в 500 лет, о чем в нормативных документах на изделие специальных указаний не делают. Другие значения расчетного срока службы изделия и повторяемости землетрясений принимают при наличии специального технического обоснования. Вероятность появления значений ускорений, установленных на рисунках 1 и 2, а также вопросы выбора значений ускорений, связанные с повторяемостью землетрясений и расчетным сроком службы, рассмотрены в приложениях А и Б.

2 Понятие условной интенсивности землетрясения приведено в приложении Б (таблица Б.1, примечание).

4.3 Если расчетная повторяемость землетрясений и (или) расчетный срок службы (заданные для проектирования или расчета изделий) отличаются соответственно от повторяемости 1 раз в 500 лет и срока ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет, то выбор сейсмических нагрузок на изделие, в том числе эффективных пиковых ускорений (далее ЭПУ), для разных вероятностных показателей землетрясений и увязку этих показателей с требуемыми вероятностями безотказной работы изделий осуществляют в соответствии с приложениями А и Б. При этом для изделий, предназначенных для атомных станций, как правило, устанавливают значения ускорений, соответствующих следующим значениям повторяемостей: для изделий, относящихся к классам безопасности 3 и 4 по ПНАЭГ-1-011 [3], - 1 раз в 500 лет, относящихся к классам безопасности 1 и 2, - 1 раз в 10000 лет; значения ускорений для других повторяемостей могут быть установлены при наличии специального технического обоснования и в соответствии с показателями надежности изделий.

Значение ЭПУ, выраженное в относительных единицах в соответствии с таблицей Б.1, соответствует значениям ускорений спектров воздействия и спектров ответа по рисункам 1 и 2 и таблицам 1 и 2 и может быть использовано для определения значений ускорений, выраженных в м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) (g).

Пример: Определить значение максимального ускорения воздействия в вертикальном направлении 8-балльного землетрясения для оборудования, расположенного непосредственно на строительных конструкциях на уровне установки над нулевой отметкой 40 м для "вероятности непревышения" 98% (повторяемость 1 раз в 2000 лет и срока ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=30 лет); оборудования по 4.2, перечисление а).

а) Определяем значение максимального ускорения по рисунку 1 (для землетрясения в 9 баллов в горизонтальном направлении, для "вероятности непревышения" 90%): 2,5 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).

б) При помощи коэффициента по таблице 1 определяем значение максимального ускорения для оборудования, расположенного на уровне установки над нулевой отметкой свыше 35 м до 70 м для 8-балльного землетрясения в горизонтальном направлении для той же "вероятности непревышения"

2,5 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) · 2,5 = 6,25 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1),


где 2,5 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - ускорение по перечислению а);

2,5 - коэффициент по таблице 1.

в) При помощи определенного в соответствии с приложением Б (см. пример) значения ЭПУ, выраженного в относительных единицах для 8-балльного землетрясения и для "вероятности непревышения" 98% (1,5, для ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=30 лет), определяем значение максимального ускорения в горизонтальном направлении для указанной "вероятности непревышения" (повторяемость 1 раз в 2000 лет):

6,25 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) · 1,53 =9,56 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).


г) То же - для вертикального направления:

9,4 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) · 0,7 = 6,7 м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).

4.4 Для изделий, устанавливаемых на промежуточных конструкциях (например, на трубопроводах, арматуре), или при необходимости определения требований к встроенным элементам, входящим в состав комплектных изделий, руководствуются 4.4.1-4.4.3.

4.4.1 В зависимости от АЧХ или ФнЧХ комплектных изделий (например, шкафов, щитов, панелей, пультов) в местах крепления встроенных элементов (или промежуточных конструкций в местах крепления изделий) к указанным встроенным элементам или к изделиям на промежуточных конструкциях могут быть предъявлены дополнительные требования к увеличенным максимальным амплитудам ускорения в диапазоне резонансных частот комплектных изделий (или промежуточных конструкций) по результатам испытаний этих изделий, конструкций или их макетов.

Примечание - В настоящем стандарте под термином "резонансные частоты" понимают также "собственные частоты".

4.4.2 В диапазонах частот, при которых резонансы отсутствуют в местах крепления встроенных элементов, к последним предъявляют требования по удвоенной максимальной амплитуде ускорения по сравнению с указанной в 4.2 и 4.3; допускается предъявлять требования менее удвоенной амплитуды по данным, полученным по 4.4.1.

4.4.3 К изделиям, устанавливаемым на промежуточных конструкциях, предъявляют требования по удвоенной максимальной амплитуде ускорений по сравнению с указанной в 4.2 и 4.3 при отсутствии в месте установки изделий резонансов в диапазоне 1-30 Гц. Допускается предъявлять требования менее удвоенной амплитуды, если это позволяют данные об АЧХ промежуточной конструкции в месте установки изделий.

4.5 Если для определения сейсмостойкости ранее установленных изделий (см. ГОСТ 30546.3) или изделий, предназначенных только для конкретного объекта, необходимы данные о сейсмических воздействиях при дифференцированных грунтовых условиях места установки оборудования, в дополнение к требованиям по рисункам 1 и 2 следует руководствоваться данными для разных грунтовых условий по СНиП II-7-81.

4.6 Соотношения между требованиями по сейсмостойкости и группами механического исполнения по ГОСТ 30631 приведены в приложении В.

4.7 Расчетно-экспериментальная оценка изделий на соответствие требованиям по сейсмостойкости - по разделу 5. При этом используют обобщенный спектр ответа по рисунку 2.

4.8 Для стационарных изделий, устанавливаемых на индивидуальных фундаментах, требования 4.2-4.6 для уровней установки над нулевой отметкой 0-10 м применяют при условии, что коэффициент усиления фундаментом спектра воздействия землетрясения равен или меньше 1. Если это условие не соблюдается, к изделиям предъявляют дополнительные требования по максимальным амплитудам ускорений при соответствующих частотах с учетом АЧХ системы "изделие-фундамент" и 5.11.

4.9 Если в результате специальных изысканий и исследований, проводимых проектировщиком конкретного объекта, установлено, что для этого объекта максимальные значения ускорений в спектре ответа отличаются от указанных в 4.2, то по согласованию с разработчиком (или изготовителем) изделия и заказчиком объекта осуществляют следующее:

а) если максимальные значения ускорений в спектре ответа для объекта превышают указанные в 4.2, то разрабатывают дополнительные мероприятия по обеспечению сейсмостойкости объекта;

б) если максимальные значения ускорений в спектре ответа для объекта меньше указанных в 4.2, то к изделиям допускается предъявлять более низкие требования, чем по 4.2, соответствующие спектрам ответа для данного объекта.

При определении значений ускорений и разработке мероприятий по перечислениям а) и б) рекомендуется пользоваться приемами по В.4.

4.10 Если изделия разрабатываются для конкретного объекта, то при предъявлении к изделиям требований в части видов и значений параметров изделий во время и после сейсмического воздействия заданного уровня учитывают, что заказчик или проектная организация должны сформулировать требования к сейсмобезопасности конкретного сооружаемого объекта.

Исходя из требований к объекту формулируют требования к конкретному изделию в соответствии с группой сейсмобезопасности по 4.11.1-4.11.3.

Требования к сейсмобезопасности объекта рекомендуется устанавливать в соответствии с 4.11.1-4.11.4. Группа сейсмобезопасности изделия может не совпадать с группой сейсмобезопасности объекта в целом.

4.11 Устанавливают следующие группы сейсмобезопасности изделия (объекта):

4.11.1 Группа сейсмобезопасности 0. Функционирование изделия (объекта) не прерывается во время и после сейсмического воздействия, разрушение оборудования недопустимо.

4.11.2 Группа сейсмобезопасности 1. Функционирование изделия (объекта) полностью или частично прерывается во время сейсмического воздействия (часть оборудования объекта или встроенных элементов комплектного изделия имеет сбои в работе), но восстанавливается после прекращения сейсмического воздействия без вмешательства персонала.

4.11.3 Группа сейсмобезопасности 2. Функционирование изделия (объекта) полностью или частично прерывается во время сейсмического воздействия, допускается выход параметров изделия за пределы допустимых. После наладки изделия (оборудования) или - для объекта - после небольшого вмешательства персонала (например, включения или запуска остановившегося агрегата) функционирование изделия (объекта) восстанавливается; ремонта или замены оборудования не требуется.

4.11.4 Группа сейсмобезопасности 3. Функционирование объекта полностью или частично прекращается во время сейсмического воздействия, допускаются незначительные разрушения; после ремонта оборудования функционирование объекта восстанавливается.

Примечание - Для групп сейсмобезопасности 0-2 необходимость оценки состояния оборудования объекта устанавливается правилами эксплуатации объекта.

4.12 При установлении для изделий групп сейсмобезопасности 0-2 по 4.11 руководствуются следующим:

4.12.1 Должны быть установлены требования по сейсмическим воздействиям, при которых изделия соответствуют группе сейсмобезопасности 0. При этом в нормативной документации на изделие не делают специальных указаний о соответствии изделия этой группе сейсмобезопасности. Действие сейсмических нагрузок согласно этим требованиям соответствует действию рабочего значения ВВФ по ГОСТ 30631.

4.12.2 Дополнительно к 4.12.1 к изделию могут быть предъявлены более жесткие требования по сейсмическим воздействиям, при которых изделия не соответствуют группе сейсмобезопасности 0; в этом случае изделия должны соответствовать группам сейсмобезопасности 1 или 2, что указывают в нормативных документах на изделие. Действие соответствующих значений сейсмических нагрузок согласно этим требованиям соответствует действию предельных рабочих значений ВВФ при эксплуатации по ГОСТ 30631.

4.12.3 Требования по 4.12.1 предъявляют к изделиям, для которых установлены требования по сейсмическим воздействиям, соответствующие повторяемости 1 раз в 500 лет при расчетных сроках службы 50 лет и менее (если иное не указано в 4.3 для АС) для уровней установки над нулевой отметкой в соответствии с таблицами 1 и 2.

4.12.4 Требования по 4.12.1 при значениях сейсмических воздействий, отличающихся от указанных в 4.12.3, а также требования по 4.12.2 устанавливают для конкретных изделий в соответствии с порядком по 4.9 и 4.10.

4.12.5 Изделия, которые при предъявлении к ним конкретных требований по сейсмическим воздействиям не могут быть отнесены к группам сейсмобезопасности 0-2, считают несейсмостойкими при этих сейсмических воздействиях.

Примечание - Если для изделий установлены значения сейсмических воздействий в соответствии с 4.12.3, но для высот установки над нулевой отметкой, при которых изделия не соответствуют условиям по 4.12.1, то такие изделия относят к условиям по 4.12.2.

4.13 Типовые формулировки записи в стандартах и ТУ на изделия требований по сейсмостойкости приведены в приложении Г".

Рздел 4. (Измененная редакция, Изм. N 1).

5 Расчетно-экспериментальная оценка изделий на соответствие требованиям по сейсмостойкости

5.1 Расчетно-экспериментальную оценку соответствия требованиям по сейсмостойкости допускается применять в случаях, указанных в 5.1.1-5.1.4.

5.1.1 При отсутствии испытательного оборудования соответствующей грузоподъемности или невозможности проведения испытаний по техническим причинам (например, из-за усложненности конструкции).

5.1.2 Для оценки ранее испытанного изделия на соответствие новым, более жестким требованиям.

5.1.3 Для оценки изделия, аналогично ранее испытанному, но содержащему изменения, влияющие на его динамические характеристики.

5.1.4 Для оценки изделий, не имеющих резонансных частот в диапазоне 1-30 Гц.

5.2 Изделия, не содержащие измерительных приборов и контактных электрических аппаратов и удовлетворяющие требованиям 5.1, допускается не испытывать на виброустойчивость, а рассчитывать на прочность.

5.3 Расчет на прочность основных несущих элементов всех конструкций проводят также на стадии проектирования до проведения вибрационных испытаний.

5.4 Расчету на прочность подлежат детали конструкции, испытывающие воздействия непосредственно со стороны основания, к которому крепят изделие или его элементы, и другие ответственные элементы конструкции изделия, повреждение, смещение или деформация которых приведет к разрушению, отказу изделия или к снижению его эксплуатационных качеств.

5.5 При расчете принимают, что на изделие одновременно действуют эквивалентные нагрузки в вертикальном и одном из двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлений (принимают наиболее жесткое для изделия направление), а также учитывают действие рабочих нагрузок (внутренних нагрузок, возникающих в изделии в результате его работы по назначению).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.6 Значение расчетного максимального ускорения, действующего на элементы конструкции изделия в горизонтальных направлениях, определяют по рисунку 2, исходя из низшей резонансной частоты и относительного демпфирования системы, содержащей указанные элементы конструкции. Для изделий, не имеющих резонансных частот в диапазоне 1-30 Гц, вместо значений максимального ускорения по рисунку 2 принимают значение 5 м·сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - (0,5 g)*.
_________________
* Значение ускорения свободного падения g в настоящем стандарте округлено до 10 м·сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).

5.7 Указанные в 5.6 значения максимального ускорения соответствуют установке изделия на уровне нулевой отметки и интенсивности землетрясений 9 баллов по MSK-64 [1]. Значения максимальных ускорений для других интенсивностей и уровней установки определяют путем умножения ускорения по 5.6 на коэффициент по таблице 1. Значения коэффициентов для изделий, устанавливаемых на уровнях установки, промежуточных между указанными в таблице 1, допускается определять методом линейной интерполяции.

5.8 Значение эквивалентного расчетного максимального ускорения, действующего на изделие в вертикальном направлении, принимают равным 0,7 значения для горизонтальных направлений.

5.9 Определяют значение эквивалентной статической силы, равное произведению расчетного максимального ускорения на массу элемента конструкции изделия, принимая, что точка приложения этой силы совпадает с центром масс элемента конструкции.

5.10 Для комплектных изделий, содержащих измерительные приборы и контактные электрические аппараты и узлы и удовлетворяющих требованиям 5.1.1-5.1.3, допускается определение увеличенных максимальных амплитуд ускорения (см. 4.4.1) проводить в соответствии с 5.6, 5.7 с последующими испытаниями измерительных приборов и контактных электрических аппаратов и узлов.

5.11 Динамические характеристики (резонансные или собственные частоты и относительные демпфирования элемента конструкции (см. 5.6) на стадии проектирования изделия определяют путем расчета или по данным для аналогичных конструкций. После изготовления первого образца изделия эти параметры должны быть проверены экспериментально (например, методом 100-3 по ГОСТ 30546.2). В случае существенного отличия определенных экспериментально параметров от расчетных проводят повторный расчет данного элемента конструкции с использованием экспериментально определенных параметров и, если требуется, усиливают конструкцию данного элемента или проводят повторные испытания изделий по 5.10. При первоначальных расчетах допускается значения относительного демпфирования принимать по таблице 3.


Таблица 3

Вид конструкции

Относительное демпфирование, %, для механического напряжения, доли предела текучести

0,25

0,5

1

Сварные стальные конструкции

1

2

4

Болтовые стальные соединения, железобетонные конструкции

1

4

7

Шкафы и панели

1

2

5

Сборочные узлы

1

2

7

Крупногабаритные изделия; стальные трубы диаметром более 300 мм

1

2

3

Стальные трубы диаметром 300 мм и менее

1

1

2



(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.12 Если изделие (или элемент конструкции) может быть представлено системой нескольких дискретных масс ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), расположенных в точках ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=1, 2,..., ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и имеющих собственные (резонансные) частоты в диапазоне 1-30 Гц, расчет проводят по 5.12.1-5.12.4 вместо 5.9.

5.12.1 При расчетах по 5.11 или при испытаниях, проводимых для определения резонансных (собственных) частот, дополнительно определяют формы колебаний системы ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=1, 2, ... , ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) для каждой собственной (резонансной) частоты.

5.12.2 Определяют эквивалентную статическую силу ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), возникающую в рассматриваемой точке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), соответствующую форме колебаний ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и совпадающую с направлением рассматриваемого компонента сейсмического воздействия (отдельно для вертикального и наиболее жесткого для изделия горизонтального направлений) по формуле

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), (1)


где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - ускорение, определяемое по рисунку 2 для собственной (резонансной) частоты ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1);

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), (2)


ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - виброперемещение или ускорение ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) для формы колебаний ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) в каждой точке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), включая рассматриваемую;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - то же, в рассматриваемой точке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1);

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - дискретная масса в рассматриваемой точке.

Примечание - Если изделие или элемент конструкции могут быть представлены в виде расположенных по консольной схеме нескольких дискретных масс, значения которых, жесткости связей и расстояния друг от друга и от основания консоли несущественно различаются, допускается не проводить предварительного определения формы колебаний, а в формулах (1) и (2) вместо ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) подставлять соответственно ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - расчетные расстояния от основания консоли до рассматриваемой точки ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и других точек ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) соответствен


5.12.3 Определяют для точки ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и формы собственных колебаний механическое напряжение ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) от каждой силы ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).

5.12.4 Определяют общее расчетное механическое напряжение в точке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) по формуле

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), (3)


где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - число учитываемых в расчете форм колебаний.

5.13 При расчете на прочность по 5.1-5.12 используют статические прочностные характеристики конструкционных материалов.

5.14 Расчет прочности и (или) устойчивости изделий (или элементов конструкции) можно проводить методами динамической теории упругости с использованием расчетных акселерограмм на отметке установки изделий. Выбор расчетных акселерограмм проводят на основе исследований сейсмических колебаний строительных конструкций, в которых устанавливают изделия, или используют синтезированную расчетную акселерограмму. При оценке прочности в этом случае применяют динамические прочностные характеристики конструкционных материалов.

Требования настоящего пункта рекомендуется применять для конкретных типов изделий, содержащих нелинейные динамические системы, оказывающие существенное влияние на устойчивость изделий к механическим ВВФ, при наличии специального технического обоснования. В этом случае рекомендуется также заменять испытания на виброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации по ГОСТ 30546.2 испытаниями на виброустойчивость при воздействии колебаний, соответствующих указанным в настоящем пункте акселерограммам.

5.15 При расчете методами динамической теории упругости применяют обобщенную схему согласно 5.15.1-5.15.4.

5.15.1 В качестве внешнего сейсмического воздействия используют акселерограмму движения оснований (опор) расчетной модели.

5.15.2 Динамический расчет систем с конечным числом степеней свободы, в том числе нелинейных при одинаковой закономерности кинематического возбуждения опор, проводят методами численного интегрирования систем дифференциальных уравнений вида:

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), (4)


где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - матрица масс (инерции);

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - матрица демпфирования;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - матрица жесткости;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - векторы относительных ускорений, скоростей и перемещений соответственно;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - вектор реактивных сил от нелинейных связей; вектор этих сил, действующих в направлении обобщенных координат системы, представляет собой сумму реакций дополнительных нелинейных связей системы: демпферов, амортизаторов, кусочно-линейных систем, т.е. упругих упоров с зазорами (включающихся связей), элементов сухого трения и т.п.;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - ускорение основания расчетной модели (акселерограмма);

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - вектор направляющих косинус

5.15.3 Результирующий вектор внешних нагрузок ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), действующих на систему в любой момент времени, определяют по формуле

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1). (5)

5.15.4 По вычисленному значению вектора ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) определяют внутренние усилия и напряжения в расчетных сечениях системы.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Вероятность появления значений ускорений сейсмических воздействий. Общие положения (в соответствии с данными FEMA 96/1988 [5])

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

__________________
* Наименование приложения. Измененная редакция, Изм. N 1.

Одной из основных характеристик механических воздействий землетрясений являются эффективное пиковое ускорение (в некоторых нормативных документах - ускорение нулевого периода) (далее - ЭПУ) и эффективная пиковая скорость (далее - ЭПС). Ряд значений ЭПУ связан со значениями интенсивности землетрясения в баллах. Таким образом, установление для данной сейсмической местности интенсивности возможных землетрясений в баллах одновременно является установлением возможных значений ЭПУ и ЭПС.

ЭПУ есть ускорение, рассчитанное путем спрямления полученного для 5%-го относительного демпфирования (далее - ОД) спектра ответа скоростей перемещения земной поверхности при реальных (или обобщенных расчетных) землетрясениях для диапазона частот 2-10 Гц, деленное на принятый коэффициент 2,5; значение этого коэффициента получено как обобщение соотношений между ЭПУ и наибольшим ускорением спектра ответа для 5%-го ОД.

Вероятность того, что установленные из условий интенсивности землетрясений значения ЭПУ и ЭПС не будут достигнуты в данной местности в течение 50-летнего периода (далее - "вероятность непревышения"), составляет 90%.

При современном уровне знаний эта вероятность не может быть определена как точная. Более того, так как при составлении карт сейсмичности проводят увязку и пригонку различных по полноте данных и их усреднение для больших площадей (например, 1000 кмГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)), эта вероятность не может быть совершенно одинаковой для разных районов. Можно считать, что "вероятность непревышения" находится в диапазоне 80-90%.

Применение интервала 50 лет для характеристики "вероятности недостижения" является в известной степени условным и не означает, что для сооружений и оборудования предполагается срок службы ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет.

"Вероятность непревышения" может быть переведена в другие величины, такие как интервал повторяемости и средний ежегодный риск. 90%-я "вероятность непревышения" на 50-летнем интервале эквивалентна среднему интервалу повторяемости 475 лет или среднему ежегодному риску 0,002 долей в год. Эти величины имеют физический смысл только как среднее за очень большой период времени - десятки тысяч лет, причем средний интервал повторяемости или период повторения 475 лет не означает, что землетрясение произойдет однажды, дважды или вообще произойдет в течение 475 лет. Согласно современному уровню знаний нет практической альтернативы утверждению того, что сильное землетрясение произойдет в данный период времени, и величина, подобная периоду повторяемости, означает только возможность того, что это событие произойдет.

В таблице Б.1 приведены значения ЭПУ для разных "вероятностей непревышения" (в таблице - "вероятность непревышения" при сроке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет) и соответственно для различных значений ежегодного риска и повторяемостей. Данные для вероятностей более 98 и менее 60% получены путем экстраполяции. При больших интервалах повторяемости для того же района значение ЭПУ увеличивается, причем в разной степени для районов с разной интенсивностью землетрясений. Вопрос о том, могут ли эти более высокие значения иметь место в каких-либо сейсмически опасных районах, особенно в районах с меньшей сейсмической активностью, находится в стадии обсуждения; некоторые эксперты считают, что верхний предел ЭПУ для районов с меньшей сейсмичностью такой же, как и для районов с более высокой сейсмичностью, хотя вероятность того, что столь экстремальные значения ЭПУ возникают, является, конечно, чрезвычайно малой.

Вероятность того, что ордината расчетного спектра ответа не будет достигнута в течение какого-либо периода, приблизительно такая же, как "вероятность недостижения" ЭПУ и ЭПС. Это утверждение верно, так как невозможность достижения в будущих землетрясениях ЭПУ и ЭПС является много большей, чем невозможность достижения спектральных ординат, заданных ЭПУ и ЭПС. Поэтому вероятность того, что ордината спектра ответа не будет достигнута в течение 50 лет, также составляет 90%, по крайней мере не выходит из диапазона 80-95%.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное). Вероятность появления значений ускорений сейсмических воздействий. Вычисления

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)


Б.1 В соответствии с приложением А принято, что ускорения, полученные по данным рисунков 1 и 2, не превышаются в данной местности в течение 50 лет с вероятностью 90%.

Примечание - 50 лет - расчетный срок службы (срок ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)).


Решение о применении расчетных сроков службы, отличающихся от 50 лет, и (или) "вероятностей непревышения", отличающихся от 90%, принимают в технико-экономических обоснованных конкретных случаях заказчики и проектировщики (изготовители) изделий с учетом требуемой вероятности безотказной работы изделий и их конструктивных особенностей.

В этом случае ускорения, определяемые по рисункам 1 и 2, должны быть скорректированы в соответствии с Б.2-Б.5.

Дальнейшие вычисления, согласно разделам 4 и 5 и приложению В, проводят, используя скорректированные значения ускорений, по рисункам 1 и 2.

Примечание - Учитывая, что в Республике Армения могут применяться значения условных интенсивностей землетрясения 8,5 баллов, в этом случае допускается при расчетах ускорений с использованием таблиц 1, 2 и Б.1 принимать значения коэффициентов, равные среднему арифметическому между значениями, установленными для условных интенсивностей 8 и 9 баллов по MSK.


Б.2 ЭПУ в относительных единицах для срока ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет и "вероятностей непревышения", отличающихся от 90%, определяют по таблице Б.1, разработанной по данным [5].


Таблица Б.1

Вероятность
непревы- шения при сроке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет,%

Ежегодный риск, доли единицы

Средняя повто- ряемость, годы

Эффективное пиковое ускорение



м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)

относительные единицы (по отношению к 90%)




для интенсивности землетрясений, баллы по MSK-64 или EMS-98




9

8

7

9

8

7

0,7

0,1

10

1,0 (0,1)

0,35 (0,035)

0,18 (0,018)

0,25

0,18

0,18

50

0,02

50

1,8 (0,18)

0,7 (0,07)

0,25 (0,025)

0,45

0,35

0,25

61

0,01

100

2,5 (0,25)

1,0 (0,1)

0,5 (0,05)

0,63

0,5

0,5

90

0,002

500

4,0 (0,4)

2,0 (0,2)

1,0 (0,1)

1,0

1,0

1,0

95

0,001

1000

4,5 (0,45)

2,4 (0,24)

1,25 (0,125)

1,15

1,2

1,25

98

0,0005

2000

6,0 (0,6)

3,0 (0,3)

2,0 (0,2)

1,5

1,5

2,0

99

0,0002

5000

6,5 (0,65)

4,0 (0,4)

2,5 (0,25)

1,6

2,0

2,5

99,5

0,0001

10000

7,0 (0,7)

5,0 (0,5)

3,0 (0,3)

1,75

2,5

3,0

99,95

0,00001

100000

7,5 (0,75)

7,0 (0,7)

6,5 (0,65)

1,9

3,5

6,5

Примечания - 1 Приведенная в настоящей таблице интенсивность землетрясения в баллах установлена для повторяемости землетрясений 1 раз в 500 лет. Эта интенсивность является условным показателем сейсмической опасности местности (условная интенсивность). При другой повторяемости землетрясений фактическая интенсивность будет другой, так как ускорение будет также другим. Например, для условной интенсивности 7 баллов при повторяемости 1 раз в 2000 лет ускорение удваивается. Следовательно, фактическая интенсивность будет составлять 8 баллов.

2 При использовании карт общего сейсмического районирования [6] и [7] для определения интенсивности землетрясения в баллах по [1] для данной местности учитывается следующее:

а) является предпочтительным определять значение интенсивности землетрясений как условное, т.е. для повторяемости 1 раз в 500 лет (например, по карте [6]). При необходимости определить значение ускорения сейсмического воздействия в данной местности для других повторяемостей используют требования таблицы Б.1 и раздела Б.2;

б) допускается определять значение интенсивности землетрясений для повторяемости землетрясения 1 раз в 1000 и 5000 лет соответственно по картам В и С [6]. В этом случае при расчете по требованиям настоящего стандарта ускорения сейсмического воздействия значение интенсивности землетрясений, определенное по баллам интенсивности [1], рассматривают как условное, а полученные значения ускорений сейсмического воздействия не корректируют в соответствии с таблицей A.1 для соответствующих вероятностей непревышения. Исключение составляет случай, когда по карте С [6] (для повторяемости 1 раз в 5000 лет) для данной местности получено значение интенсивности землетрясения 8, 7 или 6 баллов по MSK-64 [1]. В этих случаях полученное значение ускорения для интенсивностей 7 или 6 баллов увеличивают в 1,25 раз.

Следует учитывать, что способ определения ускорения сейсмического воздействия по настоящему перечислению менее точен, чем по перечислению а).



Б.3 При необходимости определения "вероятности непревышения" (ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)) для расчетных сроков службы, отличающихся от 50 лет, используют формулу

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) , (Б.1)


где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - "вероятность непревышения" при сроке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) (при тех же значениях ЭПУ, что и для соответствующей ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1));

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - "вероятность непревышения" при сроке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1)=50 лет (по таблице Б.1).

Б.4 Если необходимо определить значение ЭПУ (в относительных единицах) при заданной "вероятности непревышения" ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) при сроке ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), отличающемся от 50 лет, проводят следующие вычисления:

а) пользуясь формулой (Б.1), определяют значения "вероятностей непревышения" ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) для двух соседних значений ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), указанных в таблице Б.1 и обозначаемых соответственно ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1). Значения ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) выбирают такими, чтобы полученные после вычисления значения ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), как правило, удовлетворяли соотношению (Б.2):

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1). (Б.2)


Примечание - Согласно Б.2 значение ЭПУ для ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) является таким же, как для ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), а для ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - как для ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1);


б) определяют искомое значение ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), по формуле (Б.3)

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) , (Б.3)


где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - значения ЭПУ в относительных единицах, определенные по таблице Б.1, соответственно при значениях ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) для требуемых интенсивностей землетрясения в баллах;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - "вероятности непревышения", вычисленные по перечислению а).

Б.5 Требуемое скорректированное значение ускорения по рисункам 1 и 2 ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) в м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) (g) определяют по формуле (Б.4)

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), (Б.4)


где ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - требуемое скорректированное значение ускорения в м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) (g), полученное для требуемой "вероятности непревышения" и требуемого срока ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), заданных интенсивности землетрясения и уровня установки изделия над нулевой отметкой;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - нескорректированное значение ускорения в м/сГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) (g), полученное по рисункам 1 и 2;

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) - значение ЭПУ (в относительных единицах, определенное по пункту Б.3 или формуле (Б.3).

Пример: Определить значение ЭПУ в относительных единицах для 8-бального землетрясения для "вероятности непревышения" 98% при расчетном сроке службы 30 лет.

а) Определяем значения ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1):

- с учетом ограничения соотношения (Б.2) выбираем значения ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1) и ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1), обозначенные в таблице Б.1:

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1); ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1);


- в соответствии с формулой (Б.3):

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1);

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).

б) По формуле (Б.3) для 8-бального землетрясения:

ГОСТ 30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с Изменением N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Copyright © 2024