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

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК341 «Внешние воздействия»

ВНЕСЕН Госстандартом России

РАЗРАБОТЧИКИ

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

2 ПРИНЯТ МежгосударственнымСоветом по стандартизации, метрологии и сертификации протокол № 13-98 от 23 мая1998 г.

3 Требования настоящего стандарта соответствуют (с дополнениями иуточнениями в соответствии с потребностями экономики страны) требованияммеждународных стандартов МЭК 60980:1990 «Методы, рекомендованные длясейсмической квалификации электрического оборудования системы безопасности дляатомных электростанций»; МЭК 60068-3-3:1991 «Испытания на воздействия внешнихфакторов. Часть 3. Руководство. Глава 3. Методы сейсмических испытаний дляоборудования»; МЭК 60721-2-6:1990 «Классификация внешних условий. Часть 2.Природные внешние условия. Глава 6. Вибрация и удары землетрясений»; МАГАТЕ50-SG-D15:1992 «Серия безопасность. Сейсмическое проектирование и квалификацияатомных станций»; МАГАТЕ 50-SG-S1:1994 «Учет землетрясений и связанных с нимиявлений при выборе строительной площади для АС».

Данные о соответствии настоящего стандарта международным стандартамприведены во введении и в приложенииЕ.

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

4 ПостановлениемГосударственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологииот 11 декабря 1998 г. № 442 межгосударственный стандарт ГОСТ 30546.1-98 введенв действие непосредственно в качестве государственного стандарта РоссийскойФедерации с 1 июля 1999 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Содержание

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

Введение

Настоящийстандарт устанавливает классификацию технических изделий и уровни сейсмическихнагрузок, воздействующих как внешние факторы на технические изделия приземлетрясениях, в зависимости от интенсивности землетрясений и места размещенияизделий. Стандарт устанавливает также основные положения, относящиеся к расчетусложных конструкций и расчетно-экспериментальной оценке сейсмостойкоститехнических изделий на стадиях их разработки и производства.

Стандартсодержит данные как по обобщенным сейсмическим нагрузкам для изделий, так и понагрузкам, дифференцированным для различных фунтовых условий и расчетныхповторяемостей землетрясений, а также вопросы вероятности появлениясейсмических нагрузок.

В частности, стандартсодержит обобщенные для всех атомных станций (АС) требования к изделиям,входящим в системы управления технологическими процессами и системы безопасностиАС; особые требования к таким изделиям обусловлены специфическими динамическимихарактеристиками реакторных и других зданий, в которых размещаются указанныеизделия.

Стандарт содержит требованияк изделиям, предназначенным не только для объектов, требования к которымустанавливаются по усредненным данным сейсмичности местности, но и к конкретнымобъектам, сейсмостойкость которых определяется в индивидуальном порядке сучетом грунтовых условий площадки расположения объектов, динамическиххарактеристик их зданий, требуемого срока службы изделий, условий повторяемостиземлетрясений и т.п., в том числе приемы, позволяющие использовать для такихобъектов серийно выпускаемое изделие.

Требования стандартапригодны также для изделий, применяемых на объектах, сейсмостойкость которыхопределяется в индивидуальном порядке.

Требованиястандарта позволяют отказаться от индивидуального расчета сейсмостойкостиобъектов во многих случаях, где такой расчет традиционно применяется.

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

Настоящийстандарт является частью комплекса стандартов, устанавливающих требованиясейсмостойкости технических изделий.

Комплекс состоит из следующих стандартов:

ГОСТ30546.1-98 Общие требования к машинам, приборам и другим техническимизделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости.

ГОСТ30546.2-98 Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и другихтехнических изделий. Общие положения и методы испытаний.

ГОСТ30546.3-98 Методы определения сейсмостойкости машин, приборов идругих технических изделий, установленных на месте эксплуатации, при ихаттестации или сертификации на сейсмическую безопасность.

Настоящийстандарт соответствует международному стандарту МЭК 721-2-6:1990 «Классификациявнешних условий. Часть 2. Природные внешние условия. Глава 6. Вибрация и ударыземлетрясений».

Однако этотстандарт недостаточно конкретен, а также содержит неточности в части значенийсейсмических нагрузок и районирования территории стран СНГ по сейсмостойкости.

Поэтому полнаягармонизация ГОСТ30546.1-98 с указанным стандартом МЭК невозможна.

Международныйстандарт МЭКсерии 60721-2состоит из следующих частей под общим названием «Классификация внешнихусловий»:

Часть 1.Внешние параметры и их жесткости.

Часть 2.Природные внешние условия.

Часть 3.Классификация групп внешних параметров и их жесткостей.

При этомстандарты МЭК60721-2-6содержат, как правило, только описательную основополагающую информацию 66объекте стандартизации (качественную и количественную).

Соответственно,МЭК 721-2-6 содержит сравнительно элементарное общее описание воздействияземлетрясений на оборудование, схематическую карту районирования землетрясенийна Земном шаре, справочную таблицу соотношений между уровнями интенсивностиземлетрясений по модифицированной шкале Меркали и шкале Рихтера. Карта содержитряд существенных неточностей в части территории стран СНГ; сравнительная таблица менее точна, чемсоответствующая таблица шкалы MSK-64 [1]. Из-зауказанных неточностей, а также из-за того, что построение и назначение этогостандарта МЭК не соответствует целям настоящего стандарта, невозможна полнаягармонизация настоящего стандарта с МЭК 721-2-6.

Вопросысейсмостойкости в системе международной стандартизации МЭК содержатся также в МЭК 68-3-3:1991 «Испытания на воздействиевнешних факторов. Часть 3. Руководство. Глава 3. Методы сейсмических испытанийдля оборудования». Этот стандарт МЭК содержит руководство по выборумногочисленных методов и норм испытаний, однако имеет также много неточностей ипротиворечий (в том числе с МЭК 721-2-6). Кроме того, этот стандарт МЭКсодержит не только руководство по испытаниям, но и фактически отдельныетребования к сейсмостойкому оборудованию, однако по форме изложения не можетбыть использован для целей настоящего стандарта.

Более подробные данные осоответствии между требованиями настоящего стандарта и МЭК 60068-3-3 приведеныв ГОСТ30546.2.

Данные о соответствии настоящего стандарта другим международнымстандартам, указанным в предисловии, приведены в приложенииЕ.

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

Дата введения 1999-07-01

1 Область применения

Настоящийстандарт распространяется на все виды стационарных и стационарных перевозимых машин,приборов и других технических изделий, а также на подъемные краны иоборудование для них (далее - изделия). К другим передвижным, а такжеперемещаемым нестационарным изделиям требования настоящего стандартапредъявляют при наличии специального технического обоснования.

Стандартустанавливает требования по стойкости изделий к воздействию землетрясений(сейсмостойкости) - уровни сейсмических нагрузок и основные требования красчетно-экспериментальной оценке сейсмостойкости изделий на стадиях ихразработки и производства.

Все требованиянастоящего стандарта являются обязательными (за исключением требований,установленных как рекомендуемые или допускаемые) как относящиеся к требованиямбезопасности.

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

2 Нормативные ссылки

В настоящемстандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения дляразличных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения итранспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость кмеханическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости кмеханическим внешним воздействующим факторам

ГОСТ 24346-80Вибрация. Термины и определения

ГОСТ30546.2-98 Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и другихтехнических изделий. Общие положения и методы испытаний

ГОСТ30546.3-98 Методы определения сейсмостойкости машин, приборов идругих технических изделий, установленных на месте эксплуатации, при ихаттестации или сертификации на сейсмическую безопасность

ГОСТ30631-99¹⁾ Общие требования к машинам, приборам и другим техническимизделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам приэксплуатации

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

ГОСТ30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующимфакторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

¹⁾ Предполагаемый срок введениястандарта в действие - 01.01.2000.

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

3 Определения

В настоящемстандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Акселерограммаземлетрясения - зависимость от времени абсолютного ускорения данной точки поверхностиземли (или места крепления изделия), возникающего в результате землетрясения (ГОСТ17516.1-90).

3.2 Амплитудно-частотнаяхарактеристика (АЧХ) конструкции - зависимость от частотыкоэффициента усиления колебаний контрольной точки конструкции изделияотносительно колебаний его основания в установившемся режиме колебаний.

3.3 Встроенный элемент - по ГОСТ15150-69.

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

3.5 Жесткая частьакселерограммы - часть акселерограммы от момента, когда значение ускорения впервыевозрастает до 25 % максимального уровня, до момента, когда значение ускоренияпоследний раз убывает до 25 % указанного уровня.

3.6 Жесткая часть спектра ответа - часть спектра, длякоторого ответное ускорение превышает ускорение, имеющееся на уровне минус 3 дБот максимального значения требуемого спектра ответа.

3.7 Комплектноеизделие - по ГОСТ15150-69.

3.8 Критическая функциональнаячастота - частота, при которой на функционально-частотной характеристикенаблюдается максимум ухудшения измеряемого параметра изделия на величину, в дваи более раза превышающую средние квадратические показатели погрешностиизмерения данного параметра.

3.9Нулеваяотметка -уровень расположения линий состыковки стен здания с поверхностью площадки, накоторой расположено здание.

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

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

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

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

3.11 Перемещаемое (переносное,перевозимое) нестационарное изделие - изделие, частоперемещаемое с места на место без специальной упаковки, не монтируемоепостоянно на каком-либо фундаменте и не размещаемое на одном фиксированномместе, причем общая продолжительность перемещений может составлять заметнуюдолю срока службы. При этом перемещение не служит для выполнения изделием егоосновных функций.

3.12Резонансконструкции- явление увеличения амплитуды вынужденных колебаний конструкции изделия в двараза и более при постоянном внешнем воздействии, возникающее на частотахвибрационных нагрузок, близких к частоте собственных колебаний конструкцииизделия (ГОСТ30630.0.0).

Примечание- Настоящее определение применяют также к понятию «Резонанс промежуточнойконструкции».

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

3.13 Спектр ответа - совокупность абсолютныхзначений максимальных ответных ускорений линейно-упругой системы с однойстепенью свободы (осциллятора) при заданном акселерограммой воздействии, определенныхв зависимости от собственной частоты и параметра демпфирования осциллятора (ГОСТ17516.1-90).

3.14 Спектр воздействия - совокупность абсолютныхзначений максимальных амплитуд при соответствующих частотах синусоидальнойвибрации, воздействующих на изделие.

Примечание - Спектр воздействиявыражают в форме зависимости между максимальной амплитудой синусоидальнойвибрации и частотой.

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

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

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

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

3.17 Стационарное перевозимоеизделие - изделие, эксплуатируемое при выполнении им основных функций какстационарное, но которое в течение срока службы может один или несколько разбыть перевезено на новое место установки.

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

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

3.19 Форма колебаний -по ГОСТ 24346-80.

3.20Функционально-частотная характеристика (ФнЧХ) изделия - зависимостьзначения проверяемого параметра изделия от частоты возбуждения синусоидальнойвибрации с постоянной амплитудой ускорения.

3.21Частотно-механическая характеристика (ЧМХ) конструкции - комплекснаяхарактеристика механической конструкции изделия, модуль которой являетсяамплитудно-частотной характеристикой, а аргумент - фазочастотнойхарактеристикой конструкции.

3.22Сертификация сейсмической безопасности изделий - определениесоответствия конкретных изделий требованиям по сейсмостойкости, проводимоенезависимым от изготовителя и потребителя органом.

4Общие положения

4.1 При предъявлении кизделиям требований по стойкости к воздействию землетрясений (сейсмостойкости)исходят из условной интенсивности землетрясения и уровня установки изделий наднулевой отметкой (далее - уровень установки), а также из расчетнойповторяемости землетрясений (если она отличается от повторяемости 1 раз в 500лет) и (или) расчетного срока службы изделия (далее - срок L) (если онотличается от 50 лет). Эти требования соответствуют требованиям по стойкости(устойчивости и/или прочности) к воздействию синусоидальной вибрации в течение1 мин. В качестве нормированных воздействий землетрясений принимают требованияпо 4.2 - 4.4.

Сейсмические воздействиясчитают приложенными к изделию в местах его крепления, если в пунктахнастоящего стандарта нет иных требований.

Примечание - Учитывая нормируемуюпродолжительность воздействия землетрясения - 1 мин, соответствие требованиям 4.1подтверждают испытаниями на виброустойчивость по ГОСТ30546.2 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 спектрвоздействия землетрясения принимают по рисунку1 и таблице 1 или 2, обобщенные спектры ответа - по рисунку2 и таблице 1 или 2.

Значения ускорения на рисунках1 и 2приведены для горизонтального направления, условной интенсивности землетрясения9 баллов по MSK-64¹[1] для нулевой отметки и срокаL=50 лет.

_______________

¹⁾Значение интенсивности землетрясений по [1]соответствуют значениям интенсивности землетрясений по [2].

Значения ускорений длядругих условных интенсивностей землетрясений и уровней установки над нулевойотметкой определяют путем умножения ускорений, полученных по рисункам1 и 2,на коэффициент по таблицам 1 и 2. Значение ускорений в вертикальном направлениисоставляет 0,7 от значения ускорения в горизонтальном направлении.

Таблицу 1 или 2 применяют вследующих случаях:

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

б) таблицу 2 применяют дляизделий, предназначенных для АС и расположенных в реакторных зданиях илизданиях 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, какправило, расчетный срок службы изделия принимают равным 50 годам, а расчетнуюповторяемость землетрясений - 1 разу в 500 лет, о чем в нормативных документахна изделие специальных указаний не делают. Другие значения расчетного срока службыизделия и повторяемости землетрясений принимают при наличии специальноготехнического обоснования. Вероятность появления значений ускорений,установленных на рисунках1 и 2,а также вопросы выбора значений ускорений, связанные с повторяемостьюземлетрясений и расчетным сроком службы, рассмотрены в приложенияхА и Б.

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

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

 

Рисунок 1 - Зависимость междумаксимальной амплитудой ускорения и частотой синусоидальной вибрации (спектрвоздействия) для горизонтального направления 9 баллов в соответствии с [1] или [2] принулевой отметке

Значениечастоты и ускорение для характеристических точек по рисунку 1:

 

Рисунок2 - Обобщенные спектры ответа для горизонтального направления 9 баллов в соответствиис [1] или [2] принулевой отметке

4.3 Если расчетнаяповторяемость землетрясений и (или) расчетный срок службы (заданные дляпроектирования или расчета изделий) отличаются соответственно от повторяемости1 раз в 500 лет и срока L = 50 лет, то выбор сейсмических нагрузок на изделие,в том числе эффективных пиковых ускорений (далее ЭПУ), для разных вероятностныхпоказателей землетрясений и увязку этих показателей с требуемыми вероятностямибезотказной работы изделий осуществляют в соответствии с приложениямиА и Б.При этом для изделий, предназначенных для атомных станций, как правило,устанавливают значения ускорений, соответствующих следующим значениямповторяемостей: 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 10000лет; значения ускорений для других повторяемостей могут быть установлены приналичии специального технического обоснования и в соответствии с показателяминадежности изделий.

Значение ЭПУ, выраженное вотносительных единицах в соответствии с таблицейБ.1, соответствует значениям ускорений спектров воздействия и спектровответа по рисункам 1 и 2 и таблицам 1 и 2 и может быть использовано для определениязначений ускорений, выраженных в м/с² (g).

Пример: Определитьзначение максимального ускорения воздействия в вертикальном направлении8-балльного землетрясения для оборудования, расположенного непосредственно настроительных конструкциях на уровне установки над нулевой отметкой 40 м для«вероятности непревышения» 98 % (повторяемость 1 раз в 2000 лет и срока L = 30лет); оборудования по 4.2, перечисление а).

а) Определяем значениемаксимального ускорения по рисунку 1 (для землетрясения в 9 баллов в горизонтальномнаправлении, для «вероятности непревышения» 90 %): 2,5 м/с².

б) При помощи коэффициентапо таблице 1 определяем значение максимального ускорения для оборудования,расположенного на уровне установки над нулевой отметкой свыше 35 м до 70 м для8-балльного землетрясения в горизонтальном направлении для той же «вероятностинепревышения»

2,5 м/с²·2,5 = 6,25 м/с²,

где 2,5 м/с² -ускорение по перечислению а);

2,5 - коэффициент по таблице 1.

в) При помощи определенногов соответствии с приложениемБ (см. пример) значения ЭПУ, выраженного в относительных единицах для8-балльного землетрясения и для «вероятности непревышения» 98 % (1,5, для L =30 лет), определяем значение максимального ускорения в горизонтальномнаправлении для указанной «вероятности непревышения» (повторяемость 1 раз в2000 лет):

6,25 м/с²·1,53 = 9,56 м/с²,

г) То же - для вертикальногонаправления:

9,4 м/с²·0,7 = 6,7 м/с².

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 АЧХили ФнЧХ комплектных изделий (например, шкафов, щитов, панелей, пультов) вместах крепления встроенных элементов (или промежуточных конструкций в местахкрепления изделий) к указанным встроенным элементам или к изделиям напромежуточных конструкциях могут быть предъявлены дополнительные требования кувеличенным максимальным амплитудам ускорения в диапазоне резонансных частоткомплектных изделий (или промежуточных конструкций) по результатам испытанийэтих изделий, конструкций или их макетов.

Примечание - В настоящем стандарте подтермином «резонансные частоты» понимают также «собственные частоты».

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

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

4.5 Если для определениясейсмостойкости ранее установленных изделий (см. ГОСТ30546.3) или изделий, предназначенных только для конкретного объекта,необходимы данные о сейсмических воздействиях при дифференцированных грунтовыхусловиях места установки оборудования, в дополнение ктребованиям по рисункам1 и 2следует руководствоваться данными для разныхгрунтовых условий по СНиП II-7-81

(Поправка. ИУС 12-2006)

4.6 Соотношения междутребованиями по сейсмостойкости и группами механического исполнения по ГОСТ30631 приведены в приложенииВ.

4.7Расчетно-экспериментальная оценка изделий на соответствие требованиям посейсмостойкости - по разделу5. При этом используют обобщенный спектр ответа по рисунку 2.

4.8 Для стационарныхизделий, устанавливаемых на индивидуальных фундаментах, требования 4.2 - 4.6 для уровнейустановки над нулевой отметкой 0-10 м применяют при условии, что коэффициентусиления фундаментом спектра воздействия землетрясения равен или меньше 1. Еслиэто условие не соблюдается, к изделиям предъявляют дополнительные требования помаксимальным амплитудам ускорений при соответствующих частотах с учетом АЧХсистемы «изделие-фундамент» и 5.11.

4.9 Если в результатеспециальных изысканий и исследований, проводимых проектировщиком конкретногообъекта, установлено, что для этого объекта максимальные значения ускорений вспектре ответа отличаются от указанных в 4.2, то по согласованию сразработчиком (или изготовителем) изделия и заказчиком объекта осуществляютследующее:

а) если максимальныезначения ускорений в спектре ответа для объекта превышают указанные в 4.2, то разрабатывают дополнительныемероприятия по обеспечению сейсмостойкости объекта;

б) если максимальныезначения ускорений в спектре ответа для объекта меньше указанных в 4.2, то к изделиямдопускается предъявлять более низкие требования, чем по 4.2, соответствующиеспектрам ответа для данного объекта.

При определении значенийускорений и разработке мероприятий по перечислениям а) и б) рекомендуетсяпользоваться приемами по В.4.

4.10 Если изделияразрабатываются для конкретного объекта, то при предъявлении к изделиямтребований в части видов и значений параметров изделий во время и послесейсмического воздействия заданного уровня учитывают, что заказчик илипроектная организация должны сформулировать требования к сейсмобезопасностиконкретного сооружаемого объекта.

Исходя из требований кобъекту формулируют требования к конкретному изделию в соответствии с группойсейсмобезопасности по 4.11.1-4.11.3.

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

4.11 Устанавливают следующиегруппы сейсмобезопасности изделия (объекта):

4.11.1 Группасейсмобезопасности 0. Функционирование изделия (объекта) не прерывается вовремя и после сейсмического воздействия, разрушение оборудования недопустимо.

4.11.2 Группасейсмобезопасности 1. Функционирование изделия (объекта) полностью или частичнопрерывается во время сейсмического воздействия (часть оборудования объекта иливстроенных элементов комплектного изделия имеет сбои в работе), новосстанавливается после прекращения сейсмического воздействия без вмешательстваперсонала.

4.11.3 Группасейсмобезопасности 2. Функционирование изделия (объекта) полностью или частичнопрерывается во время сейсмического воздействия, допускается выход параметровизделия за пределы допустимых. После наладки изделия (оборудования) или - дляобъекта - после небольшого вмешательства персонала (например, включения илизапуска остановившегося агрегата) функционирование изделия (объекта)восстанавливается; ремонта или замены оборудования не требуется.

4.11.4 Группа сейсмобезопасности3. Функционирование объекта полностью или частично прекращается во времясейсмического воздействия, допускаются незначительные разрушения; после ремонтаоборудования функционирование объекта восстанавливается.

Примечание- Для групп сейсмобезопасности0 - 2 необходимость оценки состояния оборудования объекта устанавливаетсяправилами эксплуатации объекта.

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

4.12.1 Должны бытьустановлены требования по сейсмическим воздействиям, при которых изделиясоответствуют группе сейсмобезопасности 0. При этом в нормативной документациина изделие не делают специальных указаний о соответствии изделия этой группесейсмобезопасности. Действие сейсмических нагрузок согласно этим требованиямсоответствует действию рабочего значения ВВФ по ГОСТ30631.

4.12.2 Дополнительно к4.12.1 к изделию могут быть предъявлены более жесткие требования посейсмическим воздействиям, при которых изделия не соответствуют группесейсмобезопасности 0; в этом случае изделия должны соответствовать группамсейсмобезопасности 1 или 2, что указывают в нормативных документах на изделие. Действие соответствующих значенийсейсмических нагрузок согласно этим требованиям соответствует действиюпредельных рабочих значений ВВФ при эксплуатации по ГОСТ30631.

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

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

4.12.5 Изделия, которые припредъявлении к ним конкретных требований по сейсмическим воздействиям не могутбыть отнесены к группам сейсмобезопасности 0-2, считают несейсмостойкими приэтих сейсмических воздействиях.

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

4.13 Типовые формулировки записи в стандартах и ТУна изделия требований по сейсмостойкости приведены в приложенииГ.

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

5 Расчетно-экспериментальная оценка изделийна соответствие требованиям по сейсмостойкости

5.1 Расчетно-экспериментальнуюоценку соответствия требованиям по сейсмостойкости допускается применять вслучаях, указанных в 5.1.1 - 5.1.4.

5.1.1 Приотсутствии испытательного оборудования соответствующей грузоподъемности илиневозможности проведения испытаний по техническим причинам (например, из-заусложненности конструкции).

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

5.1.3 Дляоценки 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 содержащиеизмерительных приборов и контактных электрических аппаратов и удовлетворяющиетребованиям 5.1, допускается не испытывать на виброустойчивость, а рассчитыватьна прочность.

5.3 Расчет на прочностьосновных несущих элементов всех конструкций проводят также на стадиипроектирования до проведения вибрационных испытаний.

5.4 Расчету на прочностьподлежат детали конструкции, испытывающие воздействия непосредственно состороны основания, к которому крепят изделие или его элементы, и другие ответственные элементыконструкции изделия, повреждение, смещение или деформация которых приведет кразрушению, отказу изделия или к снижению его эксплуатационных качеств.

5.5При расчете принимают, что на изделие одновременно действуют эквивалентныенагрузки в вертикальном и одном из двух взаимно перпендикулярных горизонтальныхнаправлений (принимают наиболее жесткое для изделия направление), а такжеучитывают действие рабочих нагрузок (внутренних нагрузок, возникающих в изделии врезультате его работы по назначению).

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

5.6 Значение расчетного максимального ускорения, действующего наэлементы конструкции изделия в горизонтальных направлениях, определяют порисунку 2, исходя из низшейрезонансной Ч частоты и относительного демпфирования системы, содержащейуказанные элементы конструкции. Для изделий, не имеющих резонансных частот вдиапазоне 1-30 Гц, вместо значений максимального ускорения по рисунку 2 принимают значение 5 мс^-2(0,5 g)¹⁾.

__________________

¹⁾ Значение ускорения свободного падения g в настоящем стандарте округлено до 10 м·с^-2.

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

5.8Значение эквивалентного расчетного максимального ускорения, действующего наизделие в вертикальном направлении, принимают равным 0,7 значения длягоризонтальных направлений.

5.9 Определяют значение эквивалентной статической силы, равноепроизведению расчетного  максимальногоускорения на массу элемента конструкции изделия, принимая, что точка приложенияэтой силы совпадает с центром масс элемента конструкции.

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

5.11 Динамические характеристики (резонансные или собственные частоты иотносительные демпфирования элемента конструкции (см. 5.6) на стадии проектирования изделия определяют путем расчета или поданным для аналогичных конструкций. После изготовления первого образца изделияэти параметры должны быть проверены экспериментально (например, методом 100-3по ГОСТ 30546.2-98 ). В случае существенного отличия определенных экспериментальнопараметров от расчетных проводят повторный расчет данного элемента конструкциис использованием экспериментально определенных параметров и, если требуется,усиливают конструкцию данного элементаили проводят повторныеиспытания изделий по 5.10. При первоначальных расчетах допускается значенияотносительного демпфирования принимать по таблице 3.

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

Таблица 3

(Измененнаяредакция. Изм. № 1 )

5.12 Если изделие (или элемент конструкции)может быть представлено системой нескольких дискретных масс m_К расположенных в точках К= 1, 2,..., n и имеющих собственные(резонансные) частоты в диапазоне 1-30 Гц, расчет проводят по 5.12.1-5.12.4вместо 5.9.

5.12.1При расчетах по 5.11или при испытаниях, проводимых для определения резонансных (собственных)частот, дополнительно определяют формы колебаний системы i =1, 2, ... , n длякаждой собственной (резонансной) частоты.

Определяют эквивалентную статическую силу S_iK,возникающую врассматриваемой точке К, соответствующую форме колебаний i исовпадающую с направлением рассматриваемого компонента сейсмическоговоздействия (отдельно для вертикального и наиболее жесткого для изделиягоризонтального направлений) по формуле

где a_i -ускорение, определяемое по рисунку 2 длясобственной (резонансной) частоты i;

u_iK - виброперемещение или ускорение a_i для формы колебаний i вкаждой точке К, включаярассматриваемую;

u_iKp - то же, в рассматриваемойточке K;

m_Kp -дискретная масса в рассматриваемой точке.

Примечание - Если изделие или элементконструкции могут быть представлены в виде расположенных по консольной схеменескольких дискретных масс, значения которых, жесткости связей и расстояниядруг от друга и от основания консоли несущественно различаются, допускается непроводить предварительного определения формы колебаний, а в формулах (1) и (2)вместо u_iKp и u_iK подставлятьсоответственно х _iKp и x_iK, где х_iKp и x_iK - расчетные расстояния от основания консоли до рассматриваемойточки К и других точек K соответственно.

5.12.3Определяют для точки К и формысобственных колебаний механическое напряжение σ_iK- от каждой силы S_iK.

5.12.4 Определяют общее расчетное механическоенапряжение в точке К по формуле

где i - числоучитываемых в расчете форм колебаний.

5.13При расчете на прочность по 5.1.1- 5.12используют статические прочностные характеристики конструкционных материалов.

5.14Расчет прочности и (или) устойчивости изделий (или элементов конструкции) можнопроводить методами динамической теории упругости с использованием расчетныхакселерограмм на отметке установки изделий. Выбор расчетных акселерограммпроводят на основе исследований сейсмических колебаний строительныхконструкций, в которых устанавливают изделия, или используют синтезированнуюрасчетную акселерограмму. При оценке прочности в этом случае применяютдинамические прочностные характеристики конструкционных материалов.

Требованиянастоящего пункта рекомендуется применять для конкретных типов изделий,содержащих нелинейные динамические системы, оказывающие существенное влияние наустойчивость изделий к механическим ВВФ, при наличии специального техническогообоснования. В этом случае рекомендуется также заменять испытания навиброустойчивость при воздействии синусоидальной вибрации по ГОСТ30546.2-98 испытаниями на виброустойчивость при воздействии колебаний, соответствующихуказанным в настоящем пункте акселерограммам.

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

5.15.1 Вкачестве внешнего сейсмического воздействия используют акселерограмму движенияоснований (опор) расчетной модели.

5.15.2 Динамический расчет систем с конечнымчислом степеней свободы, в том числе нелинейных при одинаковой закономерностикинематического возбуждения опор, проводят методами численного интегрированиясистем дифференциальных уравнений вида:

где [M] - матрица масс (инерции);

[В] - матрица демпфирования;

[С] - матрица жесткости;

,,  - векторы относительных ускорений, скоростейи перемещений соответственно;

{R} - вектор реактивных сил от нелинейных связей; вектор этих сил,действующих в направлении обобщенных координат системы, представляет собойсумму реакций дополнительных нелинейных связей системы: демпферов, амортизаторов,кусочно-линейных систем, т.е. упругих упоров с зазорами (включающихся связей),элементов сухого трения и т.п.;

 - ускорение основания расчетной модели(акселерограмма);

{cos α} - вектор направляющихкосинусов.

5.15.3 Результирующий вектор внешнихнагрузок{F}, действующих насистему в любой момент времени, определяют по формуле

5.15.4По вычисленному значению вектора {F} определяют внутренние усилияи напряжения в расчетных сечениях системы.

ПРИЛОЖЕНИЕА
(справочное)

(Измененнаяредакция. Изм. № 1 )

Вероятность появления значений ускоренийсейсмических воздействий. Общие положения (в соответствии с данными FEMA96/1988 [5])

Одной изосновных характеристик механических воздействий землетрясений являютсяэффективное пиковое ускорение (в некоторых нормативных документах - ускорениенулевого 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 интенсивностивозможных землетрясений в баллах одновременно является установлением возможныхзначений ЭПУ и ЭПС.

ЭПУ есть ускорение, рассчитанное путем спрямления полученного для 5%-го относительного демпфирования (далее - ОД) спектра ответа скоростейперемещения земной поверхности при реальных (или обобщенных расчетных)землетрясениях для диапазона частот 2 - 10 Гц, деленное на принятый коэффициент2,5; значение этого коэффициента получено как обобщение соотношений между ЭПУ инаибольшим ускорением спектра ответа для 5 %-го ОД.

Вероятностьтого, что установленные из условий интенсивности землетрясений значения ЭПУ иЭПС не будут достигнуты в данной местности в течение 50-летнего периода (далее- «вероятность непревышения 90 %.

При современномуровне знаний эта вероятность не может быть определена как точная. Более того,так как при составлении карт сейсмичности проводят увязку и пригонку различныхпо полноте данныхи их усреднение для больших площадей (например, 1000 км²),эта вероятность не можетбыть совершенно одинаковой для разных районов. Можно считать, что «вероятность непревышения»находится в диапазоне 80 - 90 %.

Применениеинтервала 50 лет для характеристики «вероятности недостижения» является визвестной степени условным и не означает, что для сооружений и оборудованияпредполагается срок службы L = лет.

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

В таблице В.1 приведены значения ЭПУ для разных «вероятностейнепревышения» (в таблице - «вероятность непревышения» при сроке L = 50 лет) и соответственно для различных значенийежегодного риска и повторяемостей. Данные для вероятностей более 98 и менее 60% получены путем экстраполяции. При больших интервалах повторяемости длятого же района значение ЭПУ увеличивается, причем в разной степени для районовс разной интенсивностью землетрясений.Вопрос о том, могут ли эти более высокие значения иметь место в каких-либосейсмически опасных районах, особенно в районах с меньшей сейсмическойактивностью, находится в стадии обсуждения; некоторые эксперты считают, чтоверхний предел ЭПУ для районов с меньшей сейсмичностью такой же, как и длярайонов с более высокой сейсмичностью, хотя вероятность того, что стольэкстремальные значения ЭПУ возникают, является, конечно, чрезвычайно малой.

Вероятностьтого, 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 какневозможность достижения в будущих землетрясениях ЭПУ и ЭПС является многобольшей, чем невозможность достижения спектральных ординат, заданных ЭПУ и ЭПС.Поэтому вероятность того, что ордината спектра ответа не будет достигнута втечение 50 лет, также составляет 90 %, по крайней мере не выходит из диапазона80 - 95 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

Вероятность появления значений ускоренийсейсмических воздействий. Вычисления

Б.1 В соответствии с приложениемА принято, что ускорения, полученные по данным рисунков1 и 2,не превышаются в данной местности в течение 50 лет с вероятностью 90 %.

Примечание - 50 лет - расчетный срокслужбы (срок L).

Решение о применениирасчетных сроков службы, отличающихся от 50 лет, и (или) «вероятностейнепревышения», отличающихся от 90 %, принимают в технико-экономическихобоснованных конкретных случаях заказчики и проектировщики (изготовители)изделий с учетом требуемой вероятности безотказной работы изделий и ихконструктивных особенностей.

В этом случае ускорения,определяемые по рисункам1 и 2,должны быть скорректированы в соответствии с Б.2-Б.5.

Дальнейшие вычисления,согласно разделам 4 и5и приложениюВ, проводят, используя скорректированные значения ускорений, по рисункам1 и 2.

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

Б.2 ЭПУ в относительныхединицах для срока L=50 лет и «вероятностей непревышения», отличающихся от 90%, определяют по таблице Б.1,разработанной по данным [5].

Таблица Б.1

Б.3 При необходимости определения«вероятности непревышения» (P_L) для расчетных сроков службы,отличающихся от 50 лет, используют формулу

                                                                 (Б1)

где P_L - «вероятностьнепревышения» при сроке L (при тех же значениях ЭПУ, что и для соответствующей Р₅₀);

Р₅₀ - «вероятностьнепревышения» при сроке L = 50 лет (по таблице Б.1).

Б.4 Если необходимо определитьзначение ЭПУ (в относительных единицах) при заданной «вероятности непревышения»P_Lзад при сроке L, отличающемсяот 50 лет, проводят следующие вычисления:

а) пользуясь формулой (Б.1),определяют значения «вероятностей непревышения» Р_L1и Р_L2 для двух соседних значений Р₅₀,указанных в таблице Б.1 и обозначаемых соответственно Р_50.1 иP_50.2 Значения Р_50.1 и P_50.2 выбирают такими, чтобыполученные после вычисления значения Р_L1 и Р_L2,как правило, удовлетворяли соотношению (Б.2):

Р_L1< P_Lзад <Р_L2                                                                               (Б2)

Примечание - Согласно Б.2 значение ЭПУдля Р_L1является таким же, как для Р_50.1, а для P_L2- как для P_50.2;

б) определяют искомоезначение ЭПУ_тр, по формуле (Б.3)

                           (Б.3)

где ЭПУ₁ и ЭПУ₂- значения ЭПУ в относительных единицах, определенные по таблице Б.1,соответственно при значениях Р_50.1 и Р_50.2для требуемых интенсивностей землетрясения в баллах;

Р_L1и P_L2 - «вероятности непревышения», вычисленные поперечислению а).

Б.5 Требуемое скорректированноезначение ускорения по рисункам 1 и 2 А_трв м/с² (g) определяют по формуле (Б.4)

А_тр=А·ЭПУ_тр                                                                                   (Б.4)

где А_тр - требуемое скорректированное значение ускорения вм/с² (g), полученное для требуемой «вероятности непревышения» итребуемого срока L, заданных интенсивности землетрясения и уровня установкиизделия над нулевой отметкой;

А - нескорректированноезначение ускорения в м/с² (g), полученное по рисункам1 и 2;

ЭПУ_тр - значениеЭПУ (в относительных единицах, определенное по пункту Б.3 или формуле (Б.3).

Пример: Определить значение ЭПУ вотносительных единицах для 8-бального землетрясения для «вероятностинепревышения» 98 % при расчетном сроке службы 30 лет.

а) Определяем значения Р_L1и P_L2:

•с учетом ограничениясоотношения (Б.2) выбираем значения P_50.1 и P_50.2,обозначенные в таблице Б.1:

Р_50.1=95%; Р_50.2= 99%;

•в соответствии с формулой(Б.3):

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

ПРИЛОЖЕНИЕ В
(обязательное)

(Измененнаяредакция. Изм.№ 1)

Соотношение между требованиями посейсмостойкости и группами механического исполнения изделий при эксплуатации поГОСТ30631

В.1 Если требования помеханическим внешним воздействующим факторам (ВВФ) при эксплуатации установленыв виде групп механического исполнения изделий по ГОСТ30631 и к этим изделиям предъявлены требования по сейсмостойкости,руководствуются следующим:

а) если указанные внастоящем пункте значения эффективного пикового ускорения спектра воздействия(далее ЭПУСВ) равны или больше значения максимальной амплитуды ускорениявибрационного воздействия для соответствующей группы механического исполненияизделий, то к последним предъявляются дополнительные требования посейсмостойкости в полном объеме согласно 4.2 и 4.3;

б) если определенные всоответствии с 4.2 и 4.3 значения ЭПУСВ и максимальные значения сейсмическоговоздействия меньше максимальной амплитуды ускорения вибрационного воздействиядля соответствующей группы механического исполнения, к изделиям не предъявляютдополнительных требований по сейсмостойкости;

в) если определенные всоответствии с 4.2 и 4.3 значенияЭПУСВ меньше, а значение максимального ускорения сейсмического воздействиябольше максимальной амплитуды ускорения вибрационного воздействия длясоответствующей группы механического исполнения, то к изделиям предъявляютдополнительные требования по сейсмостойкости в частичном объеме, руководствуясьтребованиями В.2, а также В.4.

В.2 Соотношения между указанными группамимеханического исполнения и требованиями по сейсмостойкости устанавливают потаблицам В.1 и В.4 (для повторяемости землетрясений 1 раз в 500 лет) итаблицам В.3 и В.5 (для повторяемости землетрясений 1 раз в 10 000лет) при расчетном сроке службы L = 50 лет.

Таблицы В.1 и В.4применяют для изделий по 4.2, перечисление а); таблицыВ.3 и В.5- для изделий по 4.2, перечисление б).

Примечание - В таблицах В.1и В.3 выражение (М6 или М7, М43) +ДТ 3,4 (пример) означает, что в указанных в таблице В.2 диапазонах частот заменяется значение амплитудыускорения синусоидальной вибрации, установленное для групп М6 или М7, М43 по ГОСТ30631 (в таблице В.1 или В.3) на значение амплитуды ускорения,установленное в таблице В.2. В приведенномпримере максимальную амплитуду ускорения синусоидальной вибрации вгоризонтальных направлениях для требований по виброустойчивости определяютследующим образом:

В.3 Вместо групп механическогоисполнения, указанных в таблицах В.1 и В.3 - В.5,могут быть применены другие группы механического исполнения по ГОСТ30631, соответствующие более жестким требованиям по максимальной амплитудеускорения вибрационного воздействия. При этом учитывают возможность перехода оттребования по В.1, перечисление в), к требованию по В.1, перечисление б).

В.4 Требования В.1 могут бытьприменены (в порядке, установленном в приложенииБ) для «вероятностей непревышения» (повторяемости землетрясения), неуказанных в В.2, и при расчетных сроках службы, отличающихся от 50 лет. В этихслучаях дополнительные требования по сейсмостойкости в соответствии с В.1,перечисление в) в диапазонах частот, более узких, чем 0,5-30 Гц, определяютследующим образом:

а) требования по синусоидальнойвибрации, установленные для соответствующей группы механического исполнения,представляют в виде графика зависимости между максимальной амплитудой ускоренияи частотой синусоидальной вибрации в диапазоне от 0,5 до 30 Гц;

б) требования по сейсмостойкостипредставляют в виде графика зависимости между амплитудой ускорениясинусоидальной вибрации и частотой колебаний, полученных по требованиям 4.2, 4.3, 4.9 и приложенияБ отдельно для горизонтального и вертикального направлений.

Примечание - Требования посейсмостойкости представляют в виде спектра воздействия. Для полученных всоответствии с 4.9 спектров ответаускорение для спектров воздействия вычисляют по формуле

А_вf = 0,25 А_от5f,                                                                                                         (В.1)

где А_вf - значениемаксимальной амплитуды синусоидальной вибрации в спектре воздействия причастоте f;

A_от5f - значениемаксимальной амплитуды синусоидальной вибрации в спектре ответа дляотносительного демпфирования 5 % при частоте f;

в) сравнивают графики,полученные по перечислениям а) и б), путем их наложения;

г) значения ускоренийдополнительных требований устанавливают раздельно для трех диапазонов частот,как указано ниже:

- для диапазона частот от 2до 10 Гц ускорение воздействия синусоидальной вибрации устанавливают равныммаксимальному значению ускорения сейсмического воздействия, полученному изпостроенного графика;

- для диапазона частот от0,5 до 2 Гц ускорение воздействия синусоидальной вибрации принимают попримечанию 1 к таблице В.1;

- для диапазона частот от 10до 25 Гц ускорение воздействия синусоидальной вибрации плавно уменьшается отзначения, установленного для 10 Гц, до значения максимального ускорениясинусоидальной вибрации, установленного для соответствующей группымеханического исполнения.

В этих диапазонах полученныезначения ускорений принимают в качестве требований по виброустойчивости вместоустановленных в этих диапазонах требований по синусоидальной вибрации дляданной группы механического исполнения.

В.5 Изделия, соответствующие настоящему приложению:

- подвергают испытаниям насейсмостойкость только в установленных настоящим приложением пределахдополнительных требований по сейсмостойкости;

- не подвергают испытаниямна сейсмостойкость, если дополнительные требования по сейсмостойкости неустановлены для данной группы механического исполнения, указанной в В.2 или В.4и таблицах В.1, В.3 - В.5.

Таблица В.1

ТаблицаВ.2

ТаблицаВ.3

ТаблицаВ.4

ТаблицаВ.5

В.6 Результаты вычисления сейсмическихускорений в соответствии с настоящим стандартом применяют для установления режимовиспытаний для расчетов по разделу5, но, как правило, не указывают нормативных документов на конкретныеизделия. Допускается указывать эти данные в нормативных документах наконкретные изделия в качестве справочных материалов.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(обязательное)

Типовые формулировки в стандартах итехнических условиях на изделия требований по сейсмостойкости

Г.1 Требованияпо сейсмостойкости записывают отдельным пунктом в разделе требований помеханическим ВВФ.

Г.2 Внормативных документах на изделия конкретных типов приводят формулировки по Г.3или Г.4.

Г.3Если по конструкции и назначению изделия могут быть установлены какнепосредственно на строительных конструкциях (см. 4.2), так и на промежуточныхконструкциях или в комплектных изделиях в качестве встроенных элементов (см. 4.4), то записывают:

«Изделия сейсмостойкости:

-при установкенепосредственно на строительных конструкциях - при воздействии землетрясений

интенсивностью_________ баллов по MSK – 64 при установке над нулевой отметкой ____ м;

указывают баллы

-при установке на промежуточных конструкциях (например, трубопроводах, арматуре)или в комплектных изделиях в качестве встроенных элементов - при воздействии накомплектные изделия или промежуточную конструкцию землетрясений интенсивностью______________ баллов по MSK - 64 приуровне установки над нулевой отметкой _______ м

указывают баллы

(приотсутствии в месте установки изделий резонансов в диапазоне 1 - 30 Гц)».

Примечание - Если изделие не может бытьустановлено на промежуточных конструкциях или использовано в качествевстроенного элемента, то в третьем абзаце записи не упоминают о соответствующемварианте.

Г.4Если по конструкции и назначению изделия могут быть установлены либонепосредственно на строительных конструкциях, либо использованы только вкачестве встроенных элементов, то записывают:

«Изделиясейсмостойки при воздействии землетрясений интенсивностью ____________

балловпо MSK - 64 при уровне установки над нулевой отметкой до _______ м».

указываютбаллы.

Примечание - Значение высоты установкив Г.3и Г.4выбираютиз ряда 10, 20, 25, 30, 70 м.

Г.5 В стандартах и ТУ вида общих технических условий записывают:

«Требования посейсмостойкости (интенсивность землетрясений в баллах по MSK - 64,высоту установки над нулевой отметкой в метрах) устанавливают в стандартах и ТУна изделия конкретных типов».

Г.6 Если в соответствии с 4.2, 4.3 и приложениемБ для конкретных типов изделий приняты расчетный срок службы и (или)повторяемость землетрясений, отличные от L=50 лет и 1 раза в 500 летсоответственно, то в Г.3 и Г.4 вместо слов «землетрясений

интенсивностью ________________баллов по MSK-64»записывают:

указывают баллы

«ускорения землетрясения, соответствующего (согласноГОСТ30546.1) «вероятности непревышения»

при условной интенсивности в баллах по MSK-64,_____________

указываютбаллы

расчетном сроке службы _____________ и при установкенад нулевой отметкой __________ м».

Для случая по перечислениюб) примечания 2 таблицы Б.1 в этойзаписи слова «условная интенсивность землетрясений в баллах по MSK-64» заменяютна: «интенсивность землетрясений в баллах по MSK-64 при повторяемости 1 раз

в ___________________ лет.

указывают 1000 или 5000

Г.7 При выполнении требований4.12.2 дополнительно к записям поГ.3, Г.4, Г.6 записывают:

«Изделия также сейсмостойкипри воздействии

____________________________________________________________________________;

записываютформулировку по Г.3, Г.4 или Г.6 при значениях воздействий по 4.12.2

при группе сейсмостойкости изделий 1 (или 2) по ГОСТ30546.1».

При необходимости далеезаписывают:

«При этом параметры изделий__________________________________________________

указываютпараметры изделий (номера пунктов НД на изделие)

имеют следующие отличия от номинальных (указываютзначения параметров, отличные от номинальных или отличия параметров отноминальных).

Пункты Г.6,Г.7. (Введены дополнительно. Изм.№ 1)

ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(справочное)

(Измененная редакция. Изм.№ 1)

Сравнение вероятностных показателей длясейсмических воздействий при проектных и максимальных расчетных землетрясениях

Д.1 Ранее при проектированииАС в части сейсмостойкости принимались два уровня интенсивности землетрясений -проектные землетрясения (далее ПЗ) и максимально расчетные землетрясения (далееМРЗ).

При рассмотрении вопросов,связанных с этими уровнями, различают три аспекта:

- определение понятий;

- требования к изделиям иобъекту в целом при воздействии на них землетрясения, указанного в уровнеинтенсивности;

- значения сейсмическихнагрузок и соотношение между этими значениями при землетрясениях, указанных вуровне интенсивности.

По ранее действующему определениюПЗ - это ускорение которого соответствует уровню интенсивности землетрясения вбаллах для данной местности при повторяемости землетрясения 1 раз в 500 лет(условная интенсивность по таблице Б.1). За МРЗ принимали землетрясение,уровень интенсивности которого был выше на 1 балл. Считалось, что для даннойместности это соответствует землетрясению с повторяемостью 1 раз в 10000 лет.

Таким образом, для всехинтенсивностей землетрясений ПЗ в баллах значение ускорения для МРЗ в два разапревышало значения ускорения для ПЗ.

Впоследствии определения ПЗи МРЗ были несколько изменены. ПЗ определялось как землетрясение приповторяемости 1 раз в 500 или 1000 лет, МРЗ - 1 раз в 10000 лет. Интенсивностьземлетрясения для данной местности в баллах определяли по картам ОСР-97 [7],по которым для подавляющего большинства географических пунктов различие междуинтенсивностями землетрясений с повторяемостями, принятыми для ПЗ и МРЗ,составляло 1 балл. Таким образом, отношение значений ускорений для МРЗ и ПЗ,равное двум, оставалось в силе для подавляющего большинства географическихпунктов.

Для АС в целомустанавливалось требование, что при ПЗ станция должна сохранять уровеньбезопасности и уровень выработки электроэнергии во время и после землетрясения,а при МРЗ станция должна сохранять уровень безопасности во время и послеземлетрясения, но во время землетрясения возможно прекращение выработкиэлектроэнергии.

Указанные уровни ускоренияземлетрясения устанавливались как предварительные перед началом проектирования,а затем корректировались путем умножения на соответствующие коэффициенты,зависящие, в основном, от грунтовых условий. Таким образом, соотношение междуПЗ и МРЗ после корректировки сохранялось.

Для изделий при прохожденииПЗ должна была сохраняться работоспособность во время и после землетрясения. Апри прохождении МРЗ это требование сохранялось только для изделий,обеспечивающих работу систем безопасности (в первую очередь радиационной), адля других изделий допускались сбои во время землетрясений.

Д.2 В настоящем стандартеустановлена более гибкая система определения значений расчетных ускорений.

Для наиболее ответственныхизделий и систем устанавливают ускорение расчетного землетрясения не путемудвоения ПЗ, а путем определения ускорения в соответствии с измененной степеньюриска появления отказов. Это ускорение определяют согласно 4.3. При этом учитывается, что применявшийся ранеепринцип удвоения значений ускорения для МРЗ по отношению к ПЗ приводил кнекоторым некорректностям расчетов, так как для разных условных интенсивностейземлетрясений в баллах при удвоении значения ускорения получаются разныевероятностные показатели (см. таблицу Д.1, в которой приведено сравнениевероятностных показателей для сейсмических воздействий при ПЗ и МРЗ).

Примечание - Понятия ПЗ и МРЗ соответствовали понятиям об уровняхземлетрясений S₁ и S₂ по МЭК 60068-3-3, МЭК 60980 или SL1и SL2 по МАГАТЕ 50-SG-D15 соответственно (см. Е.2.4 - Е.2.6).

Таблица Д.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Е
(справочное)

(введено дополнительно. Изм.№ 1)

Информационные данные о соответствиинастоящего стандарта международным стандартам

Е.1 Общие положения

Е.1.1 МЭК 60980 и МАГАТЕ50-SG-D15 содержат обобщенные описания явлений землетрясения, а также описанияэтапов сейсмического проектирования и сейсмической квалификации оборудования АСбез приведения конкретных значений сейсмических воздействий и безконкретизации, применительно к АС, за исключением п. Е.2.3.

МЭК 60721-2-6, МЭК 60068-3-3содержат более конкретные данные о явлениях землетрясения и о режимах испытанийна сейсмостойкость.

Е.1.2 МЭК 60980 и МАГАТЕ50-SG-D15 в отличие от настоящего стандарта не содержат конкретных значенийсейсмических воздействий, которые можно было бы использовать как техническиетребования для сейсмического проектирования конкретных АС или расчета исейсмической квалификации конкретного оборудования.

Е.1.3 МАГАТЕ 50-SG-S1содержит спектры ответа землетрясений, в основном совпадающие со спектрамиответа, приведенными в настоящем стандарте (для коэффициента демпфирования 5 %значения коэффициента динамичности (ускорения) на 10-15 % больше; длякоэффициента 2 % - на 10-15 % меньше).

Е.1.4 Данные о соответствиинастоящего стандарта стандартам МЭК 60068-3-3 и МЭК 60721-2-6 приведены вовведении.

Е.2 Сравнительнаяхарактеристика настоящего стандарта со стандартами МЭК 60980 и МАГАТЕ 50-SG-D15

Е.2.1 Оба стандарта содержатаналогичные описания порядка сейсмической квалификации оборудования, причем вМЭК 60980 более подробно излагаются разделы, относящиеся к сейсмическойквалификации путем испытаний, а в МАГАТЕ 50-SG-D15 - общие понятия, относящиесяк сейсмическому проектированию оборудования АС.

Е.2.2 В таблице Е.1приведена краткая характеристика содержания глав. В пунктах Е.2.3 - Е.2.6приведена более полная сравнительная характеристика некоторых стандартов.

Таблица Е.1

Е.2.3Согласно МАГАТЕ 50-SG-D15 оборудование АС делят на две категории:

Категория 1 - конструкции и системы, отказ которыхможет вызвать:

а) аварию или несчастныйслучай;

б) последствия, косвеннымобразом влияющие на ситуации, указанные в перечислении а).

Категория 2 - оборудование исистемы, не входящие в категорию 1.

МЭК 60980 формальнораспространяется только на системы безопасности АС, поэтому в нем нет подобныхопределений.

Е.2.4 В МАРАТЕ 50-SG-D15установлено два уровня землетрясения:

- SL-1 (S1)¹⁾ -уровень интенсивности землетрясения, которое может произойти в течение срокаслужбы оборудования; при воздействии землетрясения этого уровня оборудованиедолжно продолжать работать без подстройки и наладки;

- SL-2 (S2)¹⁾ -уровень интенсивности землетрясения, который применяют для системжизнеобеспечения сооружения; в процессе воздействия землетрясения этого уровняне должно происходить отказа указанных систем.

В МЭК 60980 и МАГАТЕ50-SG-D15 не определены ни значения ускорений, соответствующих указаннымуровням, ни соотношения между этими ускорениями. В МАГАТЕ 50-SG-D15 указано,что рекомендуемый минимальный уровень этих ускорений должен составлять 1 м/с²(0,1 g). См. также приложение Б ГОСТ30546.2.

Уровень интенсивностиземлетрясения SL-2 рекомендован при механических расчетах и испытанияхоборудования категории 1.

________________

¹⁾ В скобках указаны обозначения по публикации МЭК60980:1990.

Е.2.5 В МЭК 60980 при описанииспособа сейсмической квалификации путем испытаний приведены рекомендации повыбору различных видов и форм вибрационных испытательных воздействий, в томчисле рекомендация по испытанию воздействием синусоидальной вибрации методомкачающейся частоты с логарифмической разверткой со скоростью 1-2 октавы вминуту, или методом, соответствующим воздействию жесткой части акселерограммы,продолжительностью воздействия 10 с.

Никаких других конкретныхрекомендаций по значениям ускорения и формам испытательных воздействий неприведено.

В МАГАТЕ 50-SG-D15 приведеныаналогичные рекомендации, но с менее подробным перечнем форм испытательныхвоздействий. См. также Е.1.1.

Е.2.6 В МАГАТЕ 50-SG-D15 прирассмотрении вопросов сейсмического проектирования отмечено, что при расчетепрочности изделий наряду с сейсмическими воздействиями в ряде случаевнеобходимо учитывать механические воздействия, возникающие при эксплуатацииизделий. Однако никаких конкретных рекомендаций не приведено. В МЭК 60980подобные рекомендации также приведены только в общей форме. Аналогичноетребование приведено в 5.5 настоящего стандарта.

Кроме того, в настоящемстандарте приведены конкретные соотношения между требованиями посейсмостойкости и требованиями по механическим ВВФ при эксплуатации, установленнымидля групп механического исполнения по ГОСТ30631 (см. приложение В). При этом установлена возможность не проводитьполностью или частично испытание на сейсмостойкость, если требования поэксплуатационным механическим ВВФ равны или превышают требования посейсмостойкости.

Е.2.7 Таблицы В.1, В.3 - В.5 могут быть применены для установлениясоотношений между требованием по сейсмостойкости и группами механическогоисполнения при эксплуатации по МЭК 60721-3-3 и МЭК 60721-3-4 в той мере, вкакой указанные в таблицах В.1, В.3 - В.5настоящего стандарта группы механического исполнения по ГОСТ30631 соответствуют группам механического исполнения по МЭК 60721-3-3 и МЭК60721-3-4 в части вибрационных воздействий. Степень соответствия междууказанными группами механического исполнения и классами механическихвоздействий - по ГОСТ30631, приложение.

При этом необходимоучитывать следующее:

- согласно ГОСТ30631 для соответствующей группы механического исполнения значениеускорения в начальной части спектра требований по синусоидальной вибрациисовпадает со значением ускорения в начальной части спектра сейсмическоговоздействия по настоящему стандарту;

- согласно МЭК 60721-3-3 иМЭК 60721-3-4 значение ускорения в начальной части спектра требований посинусоидальной вибрации в диапазоне частот до 2 Гц не определено, в диапазонечастот от 2 до 9 Гц определяется значением ускорения, которое соответствуетнормированному в этом диапазоне постоянному значению перемещения присинусоидальной вибрации. Это ускорение существенно меньше, чем соответствующеезначение сейсмического воздействия в этом диапазоне частот.

Таким образом, еслимаксимальное значение ускорения сейсмического воздействия для соответствующихусловий применения и интенсивности землетрясения совпадает с максимальнымзначением ускорения синусоидальной вибрации при эксплуатации, то использованиеизделий соответствующей группы механического исполнения по ГОСТ30631 означает, что это изделие одновременно удовлетворяет соответствующимтребованиям по сейсмостойкости. При использовании же изделий по соответствующейгруппе механического исполнения по МЭК 60721-3-3 или МЭК 60721-3-4 необходимопредъявление дополнительных требований по сейсмостойкости.

Е.3 Сравнительнаяхарактеристика грунтовых условий по [8]и [5].

Е.3.1 В таблице Е.2 приведено сравнение описанияпрофилей грунтов по [5]с категориями фунтов по [8].

Таблица Е.2

Е.3.2 Ниже приведеносравнение частот и коэффициентов динамичности для точек перегиба и крайнихточек спектра воздействия для разных грунтов.

Для грунтов всех категорий коэффициент динамичностипри 30 Гц равен 1; в точке перегиба при 10 Гц (точка перегиба 1) коэффициентдинамичности становится равным 2,5. В точках перегиба при частотах меньше 10 Гц(точки перегиба 2) значение коэффициента динамичности уменьшается.

Для грунтов по [8]точки перегиба 2 расположены:

- для грунтов категорий I иII при 2,5 Гц;

- для грунта категории III -при 1,2 Гц;

- при частоте приблизительно0,5 Гц коэффициент динамичности достигает значения приблизительно 1.

Для грунтов по [5]значения точек перегиба 2 расположены:

- для грунтов категорий S₁,S₂, S₃, S₄ соответственно при 3,5 Гц; 3 Гц;2,5 Гц; 2 Гц.

При частоте 0,5 Гцкоэффициент динамичности достигает значения приблизительно 0,15.

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
(справочное)

(введено дополнительно. Изм.№ 1)

Библиография

[1] MSK-64 Шкаласейсмической интенсивности MSK-1964

[2] EMS-98 - «Европейскаямакросейсмическая шкала», 1998, Европейская сейсмологическая комиссия,Люксембург

[3] ПНАЭ Г-01-011-89Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88) -Госатомэнергонадзор СССР - М.: Энергоатомиздат, 1989

[4] ПНАЭ Г-5-006-87Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций - Госатомэнергонадзор СССР -М.: Энергоатомиздат, 1989

[5] ФЕМА 96/1988 Рекомендуемыеположения по разработке сейсмического регулирования для новых строенийНациональной программы уменьшения опасности землетрясения. Часть 2. Комментарии- Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях США, октябрь,1988 г.

[6] Карта сейсмическогорайонирования СССР. С пояснительной запиской. - М.: Наука, 1989

[7] Комплект карт общегосейсмического районирования территории Российской Федерации - ОСР-97. -Объединенный институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН - М., 1998

[8] СниПII-7-81 Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Глава 7. Строительство всейсмических районах». Издание 2002 г.

(Поправка. ИУС 12-2006)