А.5.2 Расчет нагрузок для качелей
А.5.2.1 Силы, действующие на качели
На рисунке А.2 показаны силы, действующие на качели.
Силы, действующие на качели, рассчитывают по формулам:
Fh = Ch g (Gn + Gs); (A.18)
Fv = Cv g (Gn + Gs); (A.19)
Fr = Cr g (Gn + Gs); (A.20)
где Fh - горизонтальная нагрузка на узел, Н;
Fv - вертикальная нагрузка на узел, Н;
Fr - нагрузка на узел, Н;
g - ускорение свободного падения (g = 10 м∙с-2);
Gs - масса качелей, кг;
Gn - масса детей по А.2.2.1;
Ch, Cv, Cr - коэффициенты нагрузки, зависящие от максимального угла отклонения качелей amах и угла отклонения качелей a (см. таблицу А.3).
Fh, Fv, Fr - временные нагрузки.
Fh, - горизонтальная нагрузка на узел; Fv - вертикальная нагрузка на узел; Fr - нагрузка на узел; Сs - масса качелей; Сn - масса детей; a - угол отклонения качелей; amax - максимальный угол отклонения качелей 80°.
Рисунок А.2 - Силы, действующие на качели
Таблица А.3 - Коэффициенты нагрузки для качелей при максимальном угле отклонения качелей amах = 80°
| Угол отклонения качелей a | Коэффициент нагрузки Сr | Коэффициент вертикальной нагрузки Cv | Коэффициент горизонтальной нагрузки Ch |
| 80° | 0,174 | 0,030 | 0,171 |
| 70° | 0,679 | 0,232 | 0,683 |
| 60° | 1,153 | 0,577 | 0,999 |
| 50° | 1,581 | 1,016 | 1,211 |
| 42,6° | 1,950 | 1,494 | 1,253 |
| 30° | 2,251 | 1,949 | 1,126 |
| 20° | 2,472 | 2,323 | 0,845 |
| 10° | 2,607 | 2,567 | 0,453 |
| 0° | 2,653 | 2,653 | 0,000 |
Массу качелей вычисляют по сумме масс качающейся платформы и массы канатов, тросов или стержней, деленной на два.
А.5.2.2 Нагрузки для качелей рассчитывают на примере качающейся платформы (см. рисунок А.3).
Рисунок А.3 - Качающаяся платформа
Качающаяся платформа подвешена на четырех цепях и состоит из резиновой шины, затянутой сеткой, согласно рисунку А.3.
Параметры качающейся платформы:
Диаметр качающейся платформы 1,0 м, масса (шины и сетки) 50 кг, масса цепей 10 кг.
Масса качелей в килограммах Gs = 50 + (0,5 ∙ 10) = 55.
Периметр окружности качающейся платформы в метрах
L = p D = 3,14 ∙ 1,0 = 3,14.
Число детей 
.
Результат округляют до целого: n = 6.
Массу детей Gn, кг, вычисляют по (А.1):
Gn = 6 ∙ 53,3 + 1,64 ∙ 9,6 ∙ 
= 361.
Максимальный угол отклонения платформы, подвешенной на цепях, amах = 80°.
Максимальная сила в цепях возникает, когда результирующая сила Fr достигает максимального значения при a = 0°.
По таблице А.3 определяют коэффициент результирующей нагрузки Сr при a = 0°.
Сr = 2,653.
Нагрузку Fr, Н, определяют по (А.20):
Fr = 2,653 ∙ 10 (361 + 55) = 11036.
Максимальная вертикальная сила возникает, когда коэффициент нагрузки Cv достигает максимального значения при a = 0°.
По таблице А.3 определяют коэффициент вертикальной нагрузки Cv при a = 0°:
Cv = 2,653.
Вертикальную нагрузку Fv,Н, определяют по (А.19):
Fv = 2,653 ∙ 10 (361 + 55) = 11036.
При a = 0° горизонтальная нагрузка Fh равна нулю.
По таблице А.3:
Ch = 0;
Fh = 0.
Максимальная горизонтальная сила Fh в качелях возникает, когда коэффициент нагрузки Сh достигает максимального значения при a = 42,6°.
По таблице А.3 определяют коэффициент горизонтальной нагрузки Сh для a = 42,6°:
Ср = 1,253.
Горизонтальную нагрузку Fh, Н, определяют по (А.18):
Fh = 1,253 ∙ 10 (361 + 55) = 5212.
При a = 42,6° (таблица А.3) коэффициент вертикальной нагрузки Cv = 1,494.
Вертикальную нагрузку Fv, Н, определяют по (А.19):
Fv = 1,494 ∙ 10 (361 + 55) = 6215.
Приложение Б
(обязательное)
Расчеты несущей способности
Б.1 Общие положения
Б.1.1 Каждую конструкцию и элемент конструкции оборудования (соединения, фундаменты, опоры) рассчитывают с учетом сочетания нагрузок согласно Б.2.
Б.1.2 Расчет должен основываться на общих принципах и определениях метода предельных состояний согласно ГОСТ 27751.
Б.1.3 Расчет следует проводить согласно [3] и [4], а также другими методами при условии обеспечения уровня безопасности оборудования не ниже чем при использовании метода предельных состояний.
Б.1.4 В общем виде расчет по предельным состояниям описывают зависимостью
, (Б.1)
где gF - коэффициент надежности по нагрузке;
gM - коэффициент надежности по материалу;
S - силовое воздействие от нормативных нагрузок;
R - расчетное сопротивление конструкции.