Dopuštena naprezanja. Uvjet čvrstoće.

Vlačna čvrstoća i granica razvlačenja određene eksperimentalno su prosječne statističke vrijednosti, tj. imaju odstupanja prema gore ili dolje, stoga se maksimalni naponi u proračunima čvrstoće uspoređuju ne s granicom tečenja i čvrstoćom, već s nešto nižim naprezanjima, koja se nazivaju dopuštenim naprezanjima.
Plastični materijali podjednako dobro djeluju na napetost i kompresiju. Opasan stres za njih je granica tečenja.
Dopušteno naprezanje označeno je [σ]:

gdje je n faktor sigurnosti; n>1. Krti metali rade lošije na napetost, ali bolje na pritisak. Stoga je opasno naprezanje za njih vlačna čvrstoća σtemp. Dopuštena naprezanja za krte materijale određuju se formulama: gdje je n faktor sigurnosti; n>1. Krti metali rade lošije na napetost, ali bolje na pritisak. Stoga je opasno naprezanje za njih vlačna čvrstoća σtemp. Dopuštena naprezanja za krte materijale određuju se formulama:

gdje je n faktor sigurnosti; n>1.

Lomljivi metali rade lošije na napetost, ali bolje na pritisak. Stoga je opasno naprezanje za njih vlačna čvrstoća σv.
Dopuštena naprezanja za krte materijale određuju se formulama:

σtr - vlačna čvrstoća;

σs - čvrstoća na pritisak;

nr, ns - faktori sigurnosti za krajnju čvrstoću.

Uvjeti čvrstoće za aksijalni napon (stlačenje) za plastične materijale:

Uvjeti čvrstoće za aksijalni napon (tlak) za krte materijale:

Nmax je najveća uzdužna sila, određena iz dijagrama; A je površina poprečnog presjeka grede.

Postoje tri vrste problema proračuna čvrstoće:
Zadaci tipa I - verifikacijski izračun ili provjera naprezanja. Izrađuje se kada su već poznate i zadane dimenzije konstrukcije te je potrebno provesti samo ispitivanje čvrstoće. U tom slučaju upotrijebite jednadžbe (4.11) ili (4.12).
Problemi tipa II - projektni proračuni. Proizvedeno kada je konstrukcija u fazi projektiranja i neke karakteristične dimenzije moraju se dodijeliti izravno iz uvjeta čvrstoće.

Za plastične materijale:

Za lomljive materijale:

Gdje je A površina poprečnog presjeka grede. Od dvije dobivene vrijednosti površine odaberite najveću.
Zadaci tipa III - određivanje dopuštenog opterećenja [N]:

za plastične materijale:

za lomljive materijale:

Od dvije dopuštene vrijednosti opterećenja odaberite najmanju.

Dopušteno (dopušteno) naprezanje je vrijednost naprezanja koja se smatra izuzetno prihvatljivom pri proračunu dimenzija poprečnog presjeka elementa projektiranog za određeno opterećenje. Možemo govoriti o dopuštenim vlačnim, tlačnim i posmičnim naprezanjima. Dopuštena naprezanja ili propisuje nadležno tijelo (recimo Odjel za mostove Odjela za željeznice) ili ih odabire projektant koji dobro poznaje svojstva materijala i uvjete njegove uporabe. Dopušteno naprezanje ograničava maksimalni radni napon konstrukcije.

Pri projektiranju konstrukcija cilj je stvoriti konstrukciju koja bi, uz pouzdanost, bila iznimno lagana i ekonomična. Pouzdanost je osigurana činjenicom da se svakom elementu zadaju takve dimenzije da maksimalno radno naprezanje u njemu bude u određenoj mjeri manje od naprezanja koje uzrokuje gubitak čvrstoće tog elementa. Gubitak snage ne znači nužno uništenje. Smatra se da je stroj ili građevinska konstrukcija otkazala kada ne može obavljati svoju funkciju na zadovoljavajući način. Dio izrađen od plastičnog materijala u pravilu gubi čvrstoću kada naprezanje u njemu dosegne granicu tečenja, budući da zbog prevelike deformacije dijela stroj ili konstrukcija prestaje ispunjavati svoju namjenu. Ako je dio izrađen od krhkog materijala, tada se gotovo ne deformira, a njegov gubitak čvrstoće podudara se s njegovim uništenjem.

Razlika između naprezanja pri kojem materijal gubi čvrstoću i dopuštenog naprezanja je "granica sigurnosti" koja se mora osigurati, uzimajući u obzir mogućnost slučajnog preopterećenja, netočnosti proračuna povezane s pojednostavljenim pretpostavkama i neizvjesnim uvjetima, prisutnost neotkrivene (ili neotkrivene) greške u materijalu i kasnije smanjenje čvrstoće zbog korozije metala, truljenja drva itd.

Faktor sigurnosti bilo kojeg konstrukcijskog elementa jednak je omjeru najvećeg opterećenja koje uzrokuje gubitak čvrstoće elementa i opterećenja koje stvara dopušteno naprezanje. U ovom slučaju gubitak čvrstoće znači ne samo uništavanje elementa, već i pojavu zaostalih deformacija u njemu. Dakle, za konstrukcijski element izrađen od plastičnog materijala, krajnje naprezanje je granica tečenja. Radna naprezanja u elementima konstrukcije u većini su slučajeva proporcionalna opterećenjima, pa se faktor sigurnosti definira kao omjer granične čvrstoće i dopuštenog naprezanja (faktor sigurnosti za graničnu čvrstoću).

Za određivanje dopuštenih naprezanja u strojarstvu koriste se sljedeće osnovne metode.
1. Diferencirani faktor sigurnosti nalazi se kao umnožak niza parcijalnih koeficijenata koji uzimaju u obzir pouzdanost materijala, stupanj odgovornosti dijela, točnost formula za izračun i djelujuće sile i druge čimbenike koji određuju radni uvjeti dijelova.
2. Tablični - dopušteni naponi se uzimaju prema standardima, sistematizirani u obliku tablica
(Tablica 1 - 7). Ova metoda je manje točna, ali je najjednostavnija i najprikladnija za praktičnu upotrebu u projektiranju i ispitivanju proračuna čvrstoće.

U radu projektnih biroa i u proračunima strojnih dijelova razlikovali su se i tabelarnih metoda, kao i njihove kombinacije. U tablici 4 - 6 prikazana su dopuštena naprezanja za nestandardne lijevane dijelove za koje nisu razvijene posebne metode proračuna i odgovarajuća dopuštena naprezanja. Tipični dijelovi (na primjer, zupčanici i pužni kotači, remenice) trebaju se izračunati pomoću metoda navedenih u odgovarajućem odjeljku priručnika ili specijalizirane literature.

Navedena dopuštena naprezanja namijenjena su približnim proračunima samo za osnovna opterećenja. Za točnije izračune uzimajući u obzir dodatna opterećenja (na primjer, dinamička), tablične vrijednosti treba povećati za 20 - 30%.

Dopuštena naprezanja dana su bez uzimanja u obzir koncentracije naprezanja i dimenzija dijela, izračunatih za uzorke glatkog poliranog čelika promjera 6-12 mm i za neobrađene okrugle odljevke od lijevanog željeza promjera 30 mm. Pri određivanju najvećih naprezanja u dijelu koji se izračunava potrebno je nazivna naprezanja σ nom i τ nom pomnožiti s faktorom koncentracije k σ ili k τ:

1. Dopuštena naprezanja*
za ugljične čelike uobičajene kvalitete u vruće valjanom stanju

Marka postati

Dopušteno naprezanje **, MPa

pod naponom [σ p ]

tijekom savijanja [σ od ]

tijekom torzije [τ cr]

prilikom rezanja [τ avg]

u kompresiji [σ cm]

ja

II

III

ja

II

III

ja

II

III

ja

II

III

ja

II

St2 St3 St4 St5 St6

115 125 140 165 195

80 90 95 115 140

60 70 75 90 110

140 150 170 200 230

100 110 120 140 170

80 85 95 110 135

85 95 105 125 145

65 65 75 80 105

50 50 60 70 80

70 75 85 100 115

50 50 65 65 85

40 40 50 55 65

175 190 210 250 290

120 135 145 175 210

* Gorsky A.I.. Ivanov-Emin E.B.. Karenovsky A.I. Određivanje dopuštenih naprezanja u proračunima čvrstoće. NIImash, M., 1974.
** Rimski brojevi označavaju vrstu opterećenja: I - statičko; II - varijabla koja radi od nule do maksimuma, od maksimuma do nule (pulsirajuće); III - izmjenično (simetrično).

2. Mehanička svojstva i dopuštena naprezanja
konstrukcijski čelici kvalitete ugljika

3. Mehanička svojstva i dopuštena naprezanja
legirani konstrukcijski čelici

4. Mehanička svojstva i dopuštena naprezanja
za odljevke od ugljičnih i legiranih čelika

5. Mehanička svojstva i dopuštena naprezanja
za odljevke od sivog lijeva

6. Mehanička svojstva i dopuštena naprezanja
za odljevke od nodularnog lijeva

7. Dopuštena naprezanja za plastične dijelove

Za duktilni (nekaljeni) čelici za statička naprezanja (I vrsta opterećenja) koeficijent koncentracije se ne uzima u obzir. Za homogene čelike (σ u > 1300 MPa, kao iu slučaju njihovog rada na niskim temperaturama), koeficijent koncentracije, uz prisutnost koncentracije naprezanja, uvodi se u proračun pod opterećenjem. ja tipa (k > 1). Za duktilne čelike pod promjenjivim opterećenjima i uz prisutnost koncentracija naprezanja, ta se naprezanja moraju uzeti u obzir.

Za lijevano željezo u većini slučajeva koeficijent koncentracije naprezanja je približno jednak jedinici za sve vrste opterećenja (I - III). Pri izračunavanju čvrstoće kako bi se uzele u obzir dimenzije dijela, dani tablični dopušteni naprezanja za lijevane dijelove treba pomnožiti s faktorom ljestvice jednakim 1,4 ... 5.

Približne empirijske ovisnosti granica izdržljivosti za slučajeve opterećenja sa simetričnim ciklusom:

za ugljične čelike:
- kod savijanja, σ -1 = (0,40÷0,46)σ in;
σ -1r = (0,65÷0,75)σ -1;
- tijekom torzije, τ -1 = (0,55÷0,65)σ -1;

za legirane čelike:
- kod savijanja, σ -1 = (0,45÷0,55)σ in;
- kada se istegnu ili stisnu, σ -1r = (0,70÷0,90)σ -1;
- tijekom torzije, τ -1 = (0,50÷0,65)σ -1;

za lijevanje čelika:
- kod savijanja, σ -1 = (0,35÷0,45)σ in;
- kada se istegnu ili stisnu, σ -1r = (0,65÷0,75)σ -1;
- tijekom torzije, τ -1 = (0,55÷0,65)σ -1.

Mehanička svojstva i dopuštena naprezanja antifrikcijskog lijeva:
- granična čvrstoća na savijanje 250 ÷ 300 MPa,
- dopuštena naprezanja na savijanje: 95 MPa za I; 70 MPa - II: 45 MPa - III, gdje su I. II, III oznake vrsta opterećenja, vidi tablicu. 1.

Približna dopuštena naprezanja za obojene metale na napetost i pritisak. MPa:
- 30...110 - za bakar;
- 60...130 - mesing;
- 50...110 - bronca;
- 25...70 - aluminij;
- 70...140 - duraluminij.

Glavni zadatak proračuna dizajna je osigurati njegovu čvrstoću u radnim uvjetima.

Čvrstoća konstrukcije od krhkog metala smatra se osiguranom ako su u svim presjecima svih njezinih elemenata stvarna naprezanja manja od vlačne čvrstoće materijala. Veličine opterećenja, naprezanja u konstrukciji i vlačne čvrstoće materijala nije moguće apsolutno točno utvrditi (zbog aproksimativne prirode proračunske metodologije, metoda za određivanje vlačne čvrstoće itd.).

Stoga je potrebno da najveća naprezanja dobivena proračunom konstrukcije (proračunska naprezanja) ne prelaze određenu vrijednost manju od vlačne čvrstoće, koja se naziva dopušteno naprezanje. Vrijednost dopuštenog naprezanja utvrđuje se dijeljenjem vlačne čvrstoće s vrijednošću većom od jedan, koja se naziva faktor sigurnosti.

U skladu s navedenim stanje čvrstoće konstrukcije od krhkog materijala izražava se kao

gdje su najveća proračunska vlačna i tlačna naprezanja u konstrukciji; i [-dopuštena naprezanja na vlak, odnosno na pritisak.

Dopuštena naprezanja ovise o vlačnoj i tlačnoj čvrstoći materijala i određena su izrazima

gdje je standardni (zahtijevani) faktor sigurnosti u odnosu na vlačnu čvrstoću.

Apsolutne vrijednosti napona zamjenjuju se u formule (39.2) i (40.2)

Za konstrukcije od plastičnih materijala (čija je vlačna i tlačna čvrstoća jednaka) primjenjuje se sljedeći uvjet čvrstoće:

gdje je a najveća apsolutna vrijednost proračunskog tlačnog ili vlačnog naprezanja u konstrukciji.

Dopušteno naprezanje za plastične materijale određeno je formulom

gdje je standardni (potrebni) faktor sigurnosti u odnosu na granicu tečenja.

Korištenje granice tečenja (a ne vlačne čvrstoće, kao za krte materijale) pri određivanju dopuštenih naprezanja za plastične materijale je zbog činjenice da nakon postizanja granice tečenja deformacije mogu vrlo naglo porasti čak i uz lagano povećanje opterećenja i strukture možda više ne zadovoljavaju uvjete svog rada.

Proračuni čvrstoće izvedeni korištenjem uvjeta čvrstoće (39.2) ili (41.2) nazivaju se proračuni dopuštenog naprezanja. Opterećenje pri kojem su najveća naprezanja u konstrukciji jednaka dopuštenim naprezanjima nazivamo dopuštenim.

Deformacije niza konstrukcija izrađenih od plastičnih materijala nakon postizanja granice tečenja ne povećavaju se naglo ni pri značajnom povećanju opterećenja, ako ono ne prelazi vrijednost tzv. graničnog opterećenja. Takve su, na primjer, statički neodređene konstrukcije (vidi § 9.2), kao i konstrukcije s elementima koji su podvrgnuti savijanju ili deformaciji torzije.

Proračun ovih konstrukcija provodi se ili prema dopuštenim naprezanjima, tj. pomoću uvjeta čvrstoće (41.2), ili prema tzv. graničnom stanju. U potonjem slučaju dopušteno opterećenje naziva se najvećim dopuštenim opterećenjem, a njegova se vrijednost određuje tako da se najveće opterećenje podijeli s standardnim faktorom sigurnosti nosivosti. Dva najjednostavnija primjera proračuna graničnog stanja konstrukcije dana su u nastavku u § 9.2 i primjer proračuna 12.2.

Treba nastojati da se dopuštena naprezanja iskoriste u potpunosti, tj. da je uvjet zadovoljen ako to iz više razloga nije moguće (primjerice, zbog potrebe za standardizacijom veličina konstrukcijskih elemenata), tada izračunati; naprezanja se trebaju što manje razlikovati od dopuštenih. Može doći do blagog prekoračenja izračunatih dopuštenih naprezanja i, posljedično, blagog smanjenja stvarnog faktora sigurnosti (u usporedbi sa standardnim).

Proračun čvrstoće središnje istegnutog ili stisnutog konstrukcijskog elementa mora osigurati ispunjenje uvjeta čvrstoće za sve presjeke elementa. Pri tome je od velike važnosti pravilno određivanje tzv. opasnih presjeka elementa u kojima se javljaju najveća vlačna i najveća tlačna naprezanja. U slučajevima kada su dopuštena vlačna ili tlačna naprezanja ista, dovoljno je pronaći jedan opasni presjek u kojem su normalna naprezanja najveća po apsolutnoj vrijednosti.

Kada je veličina uzdužne sile konstantna po duljini grede, opasni presjek je onaj čija površina ima najmanju vrijednost. Kod grede stalnog presjeka opasan je presjek u kojem se javlja najveća uzdužna sila.

Pri proračunu konstrukcija za čvrstoću postoje tri vrste problema koji se razlikuju u obliku korištenja uvjeta čvrstoće:

a) provjera napona (proračun provjere);

b) izbor presjeka (projektni proračun);

c) određivanje nosivosti (određivanje dopuštenog opterećenja). Razmotrimo ove vrste problema na primjeru istegnute šipke izrađene od plastičnog materijala.

Kod provjere naprezanja poznate su površine presjeka F i uzdužne sile N, a proračun se sastoji u izračunavanju proračunskih (stvarnih) naprezanja a u karakterističnim presjecima elemenata.

Zatim se dobiveni maksimalni napon uspoređuje s dopuštenim:

Prilikom odabira presjeka određuju se potrebne površine presjeka elementa (na temelju poznatih uzdužnih sila N i dopuštenog naprezanja). Prihvaćene površine poprečnog presjeka F moraju zadovoljiti uvjet čvrstoće izražen u sljedećem obliku:

Pri određivanju nosivosti pomoću poznatih vrijednosti F i dopuštenog naprezanja izračunavaju se dopuštene vrijednosti uzdužnih sila: Na temelju dobivenih vrijednosti zatim se određuju dopuštene vrijednosti vanjskih opterećenja [P].

Za ovaj slučaj, uvjet čvrstoće ima oblik

Vrijednosti standardnih faktora sigurnosti utvrđuju se standardima. Oni ovise o klasi konstrukcije (kapitalna, privremena itd.), predviđenom vijeku trajanja, opterećenju (statičko, cikličko itd.), mogućoj heterogenosti u izradi materijala (na primjer, beton) i vrsti deformacija (napetost, kompresija, savijanje itd.) i drugi čimbenici. U nekim slučajevima potrebno je smanjiti faktor sigurnosti kako bi se smanjila težina konstrukcije, a ponekad povećati faktor sigurnosti - po potrebi uzeti u obzir istrošenost trljajućih dijelova strojeva, koroziju i propadanje materijal.

Vrijednosti standardnih faktora sigurnosti za različite materijale, konstrukcije i opterećenja u većini slučajeva imaju sljedeće vrijednosti: - od 2,5 do 5 i - od 1,5 do 2,5.

Faktori sigurnosti, a time i dopuštena naprezanja za građevinske konstrukcije, regulirani su odgovarajućim normama za njihovo projektiranje. U strojarstvu se zahtijevani faktor sigurnosti obično odabire na temelju iskustva u projektiranju i radu strojeva slične izvedbe. Osim toga, brojna napredna postrojenja za izgradnju strojeva imaju standarde za dopuštena naprezanja unutar pogona, koje često koriste druga povezana poduzeća.

Približne vrijednosti dopuštenih vlačnih i tlačnih naprezanja za niz materijala dane su u Dodatku II.

veličina fonta

PRORAČUNSKI STANDARDI ČVRSTOĆE STACIONARNIH KOTLOVA TE CJEVOVODA PARE I VRELE VODE - RD 10-249-98 (odobren Rezolucijom... Relevantno u 2018.

2. DOPUŠTENI NAPON

2.1. Ispod nazivnog dopuštenog napona [ O] trebali biste razumjeti količinu naprezanja koja se koristi za određivanje izračunate debljine stijenke dijela ili dopuštenog pritiska na temelju prihvaćenih početnih podataka i kvalitete metala.

Dopušteni naponi navedeni u ovim Normama i upute za njihov izbor vrijede za upotrebu metala i poluproizvoda koji su dopušteni Pravilnikom o državnom rudarstvu i tehničkom nadzoru.

Razina značajki dizajna upotrijebljenih metala i poluproizvoda mora biti potvrđena statističkom obradom podataka ispitivanja, periodičnom kontrolom kvalitete proizvoda najmanje jednom svakih 5 godina i pozitivnim zaključkom specijalizirane istraživačke organizacije u skladu sa zahtjevima Pravilnik o državnom rudarsko-tehničkom nadzoru.

2.2. Nazivna dopuštena naprezanja za valjane ili kovane vrste čelika koji se široko koriste u kotlovima i cjevovodima trebaju se uzeti prema tablici. 2.1-2.5.

Tablica 2.1

O] za ugljične i manganske čelike, neovisno o proračunskom vijeku trajanja, MPa

t, °S	stupanj čelika
	St2kp	St3kp	St2sp, St2ps	St3sp, St3ps	St4ps, St4sp	S3Gps	22K	14GNMA	16GNM, 16GNMA
Od 20 do 50	124	133	130	140	145	150	170	180	190
150	106	115	112	125	129	134	155	179	181
200		111	100	117	121	125	147	175	176
250	80	102	86	107	111	115	140	171	172
275				102	106	109	135	170	169
300			70		98	103	130	169	167
320							126	164	165
340							122	161	163
350							120	159	161
360								157	159
370								155	157
380								152	154

Tablica 2.2

Nazivni dopušteni napon [ O] za ugljične i manganske čelike, MPa

t, °S	stupanj čelika
	08, 10, 12K				15, 15K, 16K			20, 20K, 18K
	Projektirani životni vijek, h
	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	3 x 10 (5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	3 x 10 (5)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Od 20 do 100	-	130	-	-	-	140	-	-	147	-	-
200	-	120	-	-	-	130	-	-	140	-	-
250	-	108	-	-	-	120	-	-	132	-	-
275	-	102	-	-	-	113	-	-	126	-	-
300	-	96	-	-	-	106	-	-	119	-	-
320	-	92	-	-	-	101	-	-	114	-	-
340	-	87	-	-	-	96	-	-	109	-	-
350	-	85	-	-	-	93	-	-	106	-	-
360	-	82	-	82	-	90	-	-	103	-	103
380	-	76	76	71	-	85	85	-	97	97	88
400	73	73	66	60	80	80	72	92	92	78	71
410	70	68	61	55	77	72	65	89	86	70	63
420	68	62	57	50	74	66	58	86	79	63	56
430	66	57	51	45	71	60	52	83	72	57	50
440	63	51	45	40	68	53	45	80	66	50	44
450	61	46	38	35	65	47	38	77	59	46	39
460	58	40	33	29	62	40	33	74	52	38	34
470	52	34	28	24	54	34	28	64	46	32	28
480	45	28	22	18	46	28	22	56	39	27	24
490	39	24			40	24		49	33
500	33	20			34	20		41	26
510	26							35

Nastavak tablice. 2.2

t, °S	stupanj čelika
	16GS, 09G2S			10G2S1, 17GS, 17G1S, 17G1SU			15GS
	Projektirani životni vijek, h
	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Od 20 do 100	-	170	-	-	177	-	-	185	-
200	-	150	-	-	165	-	-	169	-
250	-	145	-	-	156	-	-	165	-
275	-	140	-	-	150	-	-	161	-
300	-	133	-	-	144	-	-	153	-
320	-	127	-	-	139	-	-	145	-
340	-	122	-	-	133	-	-	137	-
350	-	120	-	-	131	-	-	133	-
360	-	117	-	-	127	-	-	129	-
380	-	112	112	-	121	121	-	121	121
400	107	107	95	113	113	96	113	113	96
410	104	97	83	107	102	85	107	102	85
420	102	87	73	102	90	75	102	90	75
430	98	76	63	97	78	65	97	78	65
440	95	68	55	92	70	55	92	70	55
450	89	62	46	88	63	46	88	63	46
460	83	54	38	82	54	38	82	54	38
470	71	46	32	71	46	32	71	46	32
480	60			60			60
490

2. Vrijednosti dopuštenih naprezanja u stupcima za resurs od 10 (4) i 2 x 10 (5) sati, označene gore znakom "-", uzimaju se jednake odgovarajućim vrijednostima u stupcu za resurs od 10(5) sati.

Tablica 2.3

Nazivni dopušteni napon [ O] za čelik otporan na toplinu, MPa

t, °S	stupanj čelika
	12HM, 12MH				15HM
	Projektirani životni vijek, h
	10	10	2 x 10	3 x 10	10	10	2 x 10	3 x 10
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Od 20 do 150	-	147	-	-	-	153	-	-
250	-	145	-	-	-	152	-	-
300	-	141	-	-	-	147	-	-
350	-	137	-	-	-	140	-	-
400	-	132	-	-	-	133	-	-
420	-	129	-	-	-	131	-	-
440	-	126	-	-	-	128	-	-
450	-	125	-	-	-	127	-	-
460	-	123	123	123	-	125	125	125
480	120	120	102	102	122	122	113	103
500	116	95	77	64	119	105	85	76
510	114	78	60	53	117	85	72	62
520	107	66	49	43	110	70	58	50
530	93	54	40	35	97	56	44	39
540	77	43			80	45	35	31
550	60				62	35	26	23
560					52	27
570					42	21
580
590
600
610
620

Nastavak tablice. 2.3

t, °S	stupanj čelika
	12H1MF				12X2MFSR			15H1 M1F
	Projektirani životni vijek, h
	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	3 x 10 (5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	3 x 10 (5)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Od 20 do 150	-	173	-	-	-	167	-	-	192	-	-
250	-	166	-	-	-	160	-	-	186	-	-
300	-	159	-	-	-	153	-	-	180	-	-
350	-	152	-	-	-	147	-	-	172	-	-
400	-	145	-	-	-	140	-	-	162	-	-
420	-	142	-	-	-	137	-	-	158	-	-
440	-	139	-	-	-	134	-	-	154	-	-
450	-	138	-	138	-	133	-	-	152	-	-
460	-	136	136	130	-	131	131	-	150	150	150
480	133	133	120	107	128	128	119	146	145	130	123
500	130	113	96	88	121	106	97	140	120	108	100
510	120	101	86	79	115	94	87	137	107	96	90
520	112	90	77	72	105	85	79	125	96	86	80
530	100	81	69	65	95	78	70	111	86	77	72
540	88	73	62	58	87	70	63	100	78	69	65
550	80	66	56	52	80	63	56	90	71	63	58
560	72	59	50	46	72	57	50	81	64	57	52
570	65	53	44	41	65	52	45	73	57	51	47
580	59	47	39	36	59	46	41	66	52	46	43
590	53	41	35	32	53	41	36	60	47	42	39
600	47	37	31	29	47	37	33	54	43	38	35
610	41	33			41	33	28	48	40
620	35				35			43

Napomene: 1. Iznad crte su vrijednosti naprezanja određene granicom tečenja ovisno o temperaturi.

3. Vrijednosti dopuštenih naprezanja navedenih u nastavku odgovaraju radu elemenata u uvjetima puzanja i određene su dugotrajnom granicom čvrstoće za odgovarajući resurs.

Tablica 2.4

Nazivni dopušteni napon [ O] za čelike s visokim sadržajem kroma i austenitne čelike, MPa

t, °S	stupanj čelika
	12H11V2MF			12H18N12T; 12H18N10T				09H14N19V2BR, 09H16N14V2BR, 10H16N16V2MBR
	Projektirani životni vijek, h
	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)	3 x 10 (5)	10(4)	10(5)	2 x 10(5)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Od 20 do 150	-	195	-	-	147	-	-	-	147	-
250	-	183	-	-	125	-	-	-	131	-
300	-	175	-	-	120	-	-	-	128	-
350	-	167	-	-	116	-	-	-	125	-
400	-	158	-	-	111	-	-	-	123	-
450	-	152	-	-	107	-	-	-	120	-
500	145	145	145	-	104	-	-	-	117	-
520	143	134	128	-	103	-	-	-	116	-
530	141	124	119	-	103	-	102	-	116	-
540	140	115	108	-	102	102	100	-	115	-
550	130	107	100	-	102	100	93	-	115	-
560	121	97	90	101	101	91	87	-	114	-
570	113	87	80	101	97	87	81	-	114	-
580	104	78	72	100	90	81	74	-	113	113
590	95	69	64	98	81	73	68	-	113	109
600	87	60	55	94	74	66	62	112	112	102
610	78	51	47	88	68	59	55	111	104	94
620	70	47	39	82	62	53	50	111	97	87
630	62	37	31	78	57	49	46	110	89	79
640	54	27	23	72	52	45	42	110	81	72
650	45	20		65	48	41	38	109	74	64
660	38			60	45	37		103	66	56
670	30			55	41	34		96	59	49
680				50	38	32		88	52	41
690				45	34	28		79	44	34
700				40	30	25		71	37	27

Napomene: 1. Iznad crte su vrijednosti naprezanja određene granicom tečenja ovisno o temperaturi.

2. Vrijednosti dopuštenih naprezanja u stupcima za resurs od 10 (4), 2 x 10 (5) i 3 x 10 (5) sati, označene gore znakom "-", uzimaju se jednake odgovarajuće vrijednosti u stupcu za resurs od 10(5) h.

3. Vrijednosti dopuštenih naprezanja navedenih u nastavku odgovaraju radu elemenata u uvjetima puzanja i određene su dugotrajnom granicom čvrstoće za odgovarajući resurs.

Nazivni dopušteni napon [ o] za čelik 10H9MFB, MPa

t, °S	Projektirani životni vijek, h
	10(4)	10(5)	2 x 10(5)
1	2	3	4
Od 20 do 150	-	167	-
250	-	160	-
300	-	157	-
350	-	154	-
400	-	151	-
450	-	148	-
470	-	147	147
480	146	146	143
490	145	138	132
500	145	127	122
520	127	108	102
540	109	90	83
550	100
560
570
580	78
590	71	58	53
600		52*
610	62*	50*
620	60*	48*
630	57*	45*
640	55*	43*
650	52*	41*

Napomene: 1. Iznad crte su vrijednosti dopuštenih naprezanja određenih granicom tečenja ovisno o temperaturi.

2. Vrijednosti dopuštenih naprezanja u stupcima za resurs od 10 (4) i 2 x 10 (5) sati, označene gore znakom "-", uzimaju se jednake odgovarajućim vrijednostima u stupcu za resurs od 10(5) sati.

3. Vrijednosti dopuštenih naprezanja navedenih u nastavku odgovaraju radu elemenata u uvjetima puzanja i određene su dugotrajnom granicom čvrstoće za odgovarajući resurs.

4. Vrijednosti dopuštenih naprezanja sa znakom * dobivene su ekstrapolacijom iz kratkoročnih ispitnih baza i moraju se prilagoditi uzimajući u obzir zahtjeve pododjeljka 2.1.

Za srednje vrijednosti životnog vijeka navedene u tablicama, vrijednost dopuštenog naprezanja može se odrediti linearnom interpolacijom najbližih vrijednosti između resursa, zaokruženih na 0,5 MPa, ako razlika između ovih vrijednosti ne ne prelazi 20% njihove prosječne vrijednosti. U drugim slučajevima treba koristiti "logaritamsku" interpolaciju.

Ekstrapolacija dopuštenih vrijednosti naprezanja za životni vijek manji od 10 (4) nije dopuštena bez dogovora sa specijaliziranim istraživačkim organizacijama.

Dopuštena naprezanja za strane vrste čelika odobrene za uporabu od strane Državne uprave za rudarstvo i tehnički nadzor Rusije moraju utvrditi specijalizirane istraživačke organizacije. Za čelik 2.1/4 Cr1Mo (10CrMo910 za cijevi prema DIN 17175 i za limove prema DIN 17155) mogu se koristiti dopuštene vrijednosti naprezanja navedene u tablici. 2.6.

Tablica 2.6

Nazivna dopuštena naprezanja za čelik 2.1/4 Cr1Mo(10CrMo910) za projektirani životni vijek od 10(5) sati

t, °S	[O], MPa
20-100	180
200	163
250	160
300	153
350	146
400	140
450	133
480	123
500	96
520	73
540	53
560	38
580	28

2.3. Za vrste čelika koje nisu navedene u tablici. 2.1-2.4, a za druge metale odobrene za uporabu od strane Gosgortekhnadzor Rusije, nazivni dopušteni napon treba uzeti jednak najmanjem od onih navedenih u tablici. 2.7 vrijednosti dobivene dijeljenjem odgovarajuće izračunate karakteristike vlačne čvrstoće metala s odgovarajućim faktorom sigurnosti za ovu karakteristiku.

Tablica 2.7

Formule za određivanje nazivnog dopuštenog napona [ O], neovisno o projektiranom vijeku trajanja, ili za projektirani životni vijek od 10 (5) sati

Materijal	Formula
1	2
Čelik otporan na ugljik i toplinu*		oV	,		o0,2/t	,		o10(5)/t	,		o1/10(5)/t
		2,4			1,5			1,5			1,0
Austenitni krom-nikal čelik		oV	,		**	,		o10(5)/t	,		o1/10(5)/t
					o0,2/t
		3,0			1,5			1,5			1,0
Nodularni lijev sa >= 12% nakon žarenja		oV	,		o0.2
		4,8			3,0
Ljuskasto grafitno lijevano željezo, nodularno lijevano željezo i nodularno lijevano željezo na: nakon žarenja < 12%		***
		oV
		7,0
bez žarenja		***
		oV
		9,0
Bakar i bakrene legure		****				,			,
		oV	,		oV			o1,0/t			o10(5)/t
		3,5			2,4			1,5			1,5

*Za ugljik visoke čvrstoće i čelik otporan na toplinu ( oV> 490 MPa i minimalno istezanje< 20%) запас прочности по пределу текучести следует увеличить на 0,025 на каждый процент уменьшения относительного удлинения ниже 20%.

**Karakteristike čvrstoće moraju se odrediti bez uzimanja u obzir toplinskog i mehaničkog otvrdnjavanja. Uvjet se ne primjenjuje na dijelove kod kojih je plastična deformacija neprihvatljiva (prirubnice, klinovi). Dopušteno je koristiti minimalnu vrijednost uvjetne granice razvlačenja pri zaostaloj deformaciji od 0,2% s marginom od 1,15.

*** Pri proračunu savijanja pretpostavlja se da su dopuštena naprezanja smanjena za 50%.

**** Uvjet se koristi ako ne postoje zajamčene vrijednosti u standardima ili tehničkim specifikacijama za metal oV, o1,0/t, o10(5)/t.

Pri izvođenju kontrolnih proračuna dijelova izrađenih od čelika 12HMF dopušteno je koristiti vrijednosti dopuštenih naprezanja navedenih u tablici. 2.1-2.4. za čelik 12H1MF.

2.4. Kao proračunske karakteristike čvrstoće metala treba uzeti sljedeće:

vlačna čvrstoća oV;

Čvrstoća popuštanja oT/t ili čvrstoću dokaza o0,2/t, o1,0/t;

uvjetna granica dugotrajne čvrstoće o10(4)/t, o10(5)/t, o2 x 10(5)/t, o3 x 10(5)/t;

uvjetna granica puzanja o1/10(5)/t.

Vrijednosti atributa oV, oT/t, o0,2/t, o1,0/t trebaju se uzeti jednake minimalnim vrijednostima utvrđenim u relevantnim standardima ili tehničkim specifikacijama za metal određene klase.

Vrijednosti atributa o10(4)/t, o10(5)/t, o2 x 10(5)/t, o3 x 10(5)/t i o1/10(5)/t trebaju se uzeti jednaki prosječnim vrijednostima utvrđenim u relevantnim standardima ili tehničkim specifikacijama za metal određene klase.

Odstupanja karakteristika prema dolje dopuštena su za najviše 20% od prosječne vrijednosti.

Prihvatljiva uporaba oT/t umjesto o0,2/t, ako norme ili tehničke specifikacije za metal standardiziraju vrijednosti oT/t i nema standardiziranih vrijednosti o0,2/t.

Razina konstrukcijskih svojstava upotrijebljenih metala i poluproizvoda mora biti potvrđena statističkom obradom podataka ispitivanja, periodičnom kontrolom kvalitete proizvoda i pozitivnim zaključkom specijalizirane istraživačke organizacije u skladu sa zahtjevima Državnog rudarsko-tehničkog nadzora. Pravila.

2.5. Za čelične odljevke, nazivno dopušteno naprezanje treba uzeti jednako sljedećim vrijednostima:

85% dopuštenih vrijednosti napona utvrđenih prema tablici. 2.1-2.4 za istu vrstu valjanog ili kovanog čelika, ako su odljevci podvrgnuti kontinuiranom ispitivanju bez razaranja;

75% od onih navedenih u tablici. 2.1-2.4. vrijednosti ako odljevci nisu podvrgnuti kontinuiranom ispitivanju bez razaranja.

2.6. Za čelične dijelove koji rade u uvjetima puzanja na projektiranim temperaturama različitim za projektirani vijek trajanja, naprezanje [o_e] izračunato formulom dopušteno je uzeti kao dopušteno

,

Gdje T1, T2,..., Tn- trajanje razdoblja rada dijelova s ​​temperaturom stijenke, respektivno t1, t2,..., tn, h;

[o]1, [o]2,..., [o]n- nazivna dopuštena naprezanja za proračunski vijek pri temperaturama t1, t2,..., tn, MPa;

Ukupni projektirani vijek trajanja, h;

m- eksponent u jednadžbi dugotrajne čvrstoće čelika.

Za ugljične, niskolegirane krom-molibden i krom-molibden-vanadijeve čelike, kao i austenitne čelike, dopušteno je uzimati m = 8. Radna razdoblja pri različitim temperaturama stijenki preporučuje se uzimati u temperaturnim intervalima od 5 ili 10 °C.

Preporuča se određivanje ekvivalentnih naprezanja pomoću dane pojednostavljene metode za temperaturni raspon od najviše 30 °C. Ako je potrebno odrediti ekvivalentna dopuštena naprezanja za temperaturni raspon veći od 30 °C, treba koristiti prosječnu vrijednost eksponenta prema podacima eksperimentalnog istraživanja s bazom ispitivanja od najmanje 0,1 vijeka trajanja, ali ne manje od od 10 (4) sati.

2.7. Računske karakteristike čvrstoće i nazivna dopuštena naprezanja trebaju se uzeti za proračunske temperature zidova utvrđene u skladu s točkom 1.4.

2.8. Pri određivanju dopuštene vrijednosti ispitnog tlaka treba uzeti dopušteni napon prema tablici. 2.8.

Tablica 2.8

Formule za određivanje dopuštenog naprezanja pri izračunavanju ispitnog tlaka

, * oB o0.2 2,4 1,5 Odljevci od lijevanog željeza s lamelarnim grafitom, tempranog lijevanog željeza i lijevanog željeza s nodularnim grafitom na< 12% oB 3,5 Bakar i bakrene legure , * oB o1,0/t 2,0 1,1

* Uvjet se koristi ako su karakteristike normalizirane u standardima ili tehničkim specifikacijama za metal.

2.9. Pri proračunu čeličnih dijelova koji rade pod vanjskim tlakom, dopušteno naprezanje mora se smanjiti za 1,2 puta u odnosu na slučaj kada se koriste formule za izračun unutarnjeg tlaka (na primjer, za dimovodne cijevi).

Nazivna dopuštena naprezanja [o] za projektirani životni vijek 4 x 10(5) h

-

-	-	-
450	35	-	-	138	-
460	30	123	125	125	150
470	25	104	115	115	125
480	21	85	98	103	110
490	-	75	82	92	100
500	-	63	68	83	92
510	-	48	58	76	84
520	-	37	46	66	75
530	-	31	35	59	67
540	-	-	28	53	60
550	-	-	20	48	54
560	-	-	-	43	49
570	-	-	-	38	44
580	-	-	-	34	40
590	-	-	-	30	36
600	-	-	-	27	32