
- •Список сокращений [1, 2]
- •Список обозначений [1, 2]
- •Индексы
- •Основные термины и определения [1, 2]
- •Введение
- •1. Основы расчетного подхода для обоснования прочности и долговечности конструкций ядерных энергетических установок
- •1.1. Структура и состав расчетного подхода
- •1.2. Допускаемые напряжения, условия прочности и устойчивости
- •2. Расчет по выбору основных размеров
- •2.1. Общие положения
- •Значение прибавки с2 [1]
- •2.2. Определение толщин стенок элементов оборудования и трубопроводов
- •2.2.1. Цилиндрические, конические обечайки сосудов и выпуклые днища, работающие под внутренним или наружным давлением
- •Значения коэффициентов m1, m2, m3 и пределы применимости формул [1]
- •2.2.2. Цилиндрические коллекторы, штуцера, трубы и колена
- •2.2.3. Круглые плоские днища и крышки
- •Значения расчетного диаметра dr и коэффициента k0 в зависимости от схемы соединения [1]
- •2.3. Коэффициенты снижения прочности и укрепление отверстий
- •2.3.1. Снижение прочности при ослаблении одиночным отверстием
- •2.3.2. Параметры сечений укрепляющих элементов
- •Пределы применимости расчетных формул [1]
- •2.3.3. Снижение прочности при ослаблении рядом отверстий
- •2.3.4. Коэффициент снижения прочности сварных соединений
- •Значения коэффициентов снижения прочности сварных соединений [1]
- •3. Поверочный расчет
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Классификация напряжений
- •3.3. Порядок определения напряжений
- •Примеры групп категорий напряжений в конструкциях [1]
- •Примеры групп категорий в рассчитываемых зонах конструкции [1]
- •Значения показателя упрочнения [1]
- •Значения коэффициента чувствительности материала q0 [1]
- •Значение коэффициента Kw [1]
- •4. Расчет на статическую прочность
- •Расчетные группы категорий напряжений [1]
- •5. Расчет на устойчивость
- •5.1. Цилиндрические оболочки под наружным давлением
- •5.2. Цилиндрические оболочки под действием осевой силы
- •5.3. Цилиндрические оболочки при совместном действии наружного давления и осевой силы
- •5.4. Выпуклые днища под наружным давлением
- •5.5. Конические переходы под наружным давлением
- •6. Расчет на циклическую прочность
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Методика расчета
- •Коэффициенты снижения циклической прочности сварных соединений [1]
- •Значения коэффициента снижения циклической прочности для сварного соединения [1]
- •Значения коэффициента [1]
- •6.3. Испытания на многоцикловую усталость
- •7. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Коэффициент интенсивности напряжений
- •7.3. Допускаемые значения коэффициентов интенсивности напряжений
- •7.4. Критическая температура хрупкости
- •7.5. Расчет при различных режимах эксплуатации
- •7.5.1. Расчет при нормальных условиях эксплуатации
- •7.5.2. Расчет при режимах нарушения нормальных условий эксплуатации и аварийных ситуациях
- •8. Основы расчета на сейсмические воздействия
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Требования к расчету
- •8.2.1. Исходные данные
- •8.2.2. Постановка задачи. Методы и допущения
- •Сочетание нагрузок и допускаемые напряжения для оборудования и трубопроводов [1]
- •Сочетания нагрузок и допускаемые напряжения для болтов и шпилек [1]
- •9. Методика расчета на сейсмические воздействия
- •9.1. Обобщенные спектры отклика
- •Значения коэффициента пересчета [1]
- •9.2. Унифицированные методы расчета на прочность от сейсмических воздействий
- •9.2.1. Выбор метода расчета
- •Рекомендации по выбору метода расчета и исходных данных сейсмического воздействия [1]
- •9.2.2. Принципы построения механической модели и расчет ее параметров
- •Значения коэффициента ξ [1]
- •Значения приведенных жесткостей и масс
- •9.3. Расчет типовых конструкций, сборочных единиц и деталей оборудования
- •10. Проектирование сейсмостойких аэс
- •10.1. Назначение и основные положения
- •Логарифмические декременты колебаний строительных конструкций и трубопроводов [2]
- •10.2. Определение сейсмичности района
- •10.3. Строительные конструкции и основания
- •Сочетания нагрузок при расчете строительных конструкций на сейсмические воздействия [2]
- •10.4. Технологическое оборудование и трубопроводы
- •Сочетание нагрузок и допускаемые напряжения для оборудования и трубопроводов [2]
- •10.5. Электротехническое и контрольно-измерительное оборудование, средства автоматизации и связи
- •10.6. Антисейсмические предупредительные и защитные мероприятия
- •10.7. Определение усилий в элементах строительных конструкций при расчете линейно-спектральным методом
- •Расчетные усилия в элементах строительных конструкций [2]
- •Минимально допустимые значения коэффициента Ke [2]
- •10.8. Основные положения расчета линейно-протяженных конструкций
- •Типы учитываемых сейсмических волн [2]
- •Коэффициенты для расчета расположенных в грунте конструкций балочного типа [2]
- •11. Вибропрочность
- •11.1. Расчет на вибропрочность
- •11.2. Расчетно-экспериментальные методы оценки вибропрочности типовых элементов конструкций
- •11.2.1. Общие положения
- •11.2.2. Расчет собственных частот колебаний стержневых систем
- •Значения l стержней с различными условиями крепления [1]
- •Значения l стержневых систем с промежуточными опорами и сосредоточенными массами [1]
- •11.2.3. Расчет собственных частот колебаний изотропных прямоугольных пластин
- •Значения для различных граничных условий [1]
- •11.3. Экспериментальные методы исследования вибраций
- •11.3.1. Цель экспериментальных исследований
- •11.3.2. Методы исследований
- •11.3.3. Объекты экспериментальных исследований
- •11.3.4. Условия проведения эксперимента
- •11.3.5. Динамическое тензометрирование
- •11.3.6. Виброметрирование
- •11.3.7. Обработка результатов экспериментальных исследований
- •11.4. Рекомендуемые методы оценки вибропрочности элементов конструкций
- •12. Радиационное облучение материалов и конструкций
- •12.1. Методика определения сдвига критической температуры хрупкости
- •12.1.1. Общие положения
- •12.1.2. Облучение образцов
- •12.1.3. Проведение испытаний и обработка результатов
- •12.2. Влияние облучения на циклическую прочность основных материалов, сварных соединений и металла с наплавкой
- •12.3. Метод определения значения необратимого формоизменения в условиях нейтронного облучения
- •13. Физическое моделирование
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Упругие модели и условия их нагружения
- •13.3. Условия упругого моделирования
- •Формулы для пересчета экспериментальных данных с модели на натуру [1]
- •13.4. Тензометрирование
- •Определение главных деформаций 1 и 2 и их направлений по измеренным относительным деформациям [1]
- •Заключение
- •Примеры расчета вибраций и оценки вибрационной прочности теплообменных труб парогенератора [9]
- •Список литературы
- •Оглавление
10.5. Электротехническое и контрольно-измерительное оборудование, средства автоматизации и связи
Обоснование сейсмостойкости должно выполняться для электротехнического и контрольно-измерительного оборудования, средств автоматизации и связи, кабельных трасс, в том числе для их опорных и конструктивных элементов (далее — изделия) I и II категорий сейсмостойкости.
Обоснование сейсмостойкости (виброустойчивости и вибропрочности) изделий осуществляется экспериментальными и (или) расчетными методами.
Параметры режимов нагрузок при испытаниях контролируются в основании крепления изделий. Способ крепления изделия на плите стенда должен быть аналогичен способу его крепления при эксплуатации.
10.6. Антисейсмические предупредительные и защитные мероприятия
Для обеспечения автоматической аварийной остановки реактора при землетрясениях заданной интенсивности должна предусматриваться система сейсмометрического контроля и сигнализации, связанная с системой аварийной защиты реактора.
Система сейсмометрического контроля и сигнализации должна обеспечивать формирование команды на автоматическую аварийную остановку реактора при сейсмическом воздействии на грунте, соответствующем ПЗ, а также автоматическую регистрацию колебаний датчиков на уровне подошвы здания реакторной установки.
Проект АЭС должен предусматривать технические меры и организационные мероприятия по защите при сейсмических воздействиях персонала АЭС, а также средства связи и оповещения персонала, системы физической защиты.
10.7. Определение усилий в элементах строительных конструкций при расчете линейно-спектральным методом
В элементах строительных конструкций усилия от расчетных нагрузок должны определяться в зависимости от усилий, соответствующих различным направлениям сейсмического воздействия, по формулам, которые приведены в табл. 10.4.
Таблица 10.4
Расчетные усилия в элементах строительных конструкций [2]
№ п/п |
Вид строительной конструкции |
Значение расчетного усилия |
1 |
Конструкции зданий (сооружений) I категории сейсмостойкости |
Наибольшая из величин, определяемых по формулам:
Ν
= ± (Νx
± 0,4Νy
± 0,4Νz);
Ν
= ± (± 0,4Νx
+ Νy
± 0,4Νz);
Ν
= ± (± 0,4Νx
± 0,4Νy
+ Νz);
Ν
=
|
2 |
Большепролетные конструкции II категории сейсмостойкости (мостов, эстакад, ферм покрытий, дисков междуэтажных перекрытий и др.) |
Наибольшая из величин, определяемых по формулам: Ν = ±Νx; Ν = ±Νy; Ν = ±Νz |
3 |
Конструкции прочих зданий (сооружений) II категории сейсмостойкости |
Ν = ±Νx; Ν = ±Νy |
4 |
Конструкции зданий (сооружений) III категории сейсмостойкости |
Согласно строительным нормам и правилам |
Примечание. Νx — усилие в элементе от сейсмического воздействия в направлении оси X (горизонтальном); Νy — усилие в элементе от сейсмического воздействия в направлении оси Y (горизонтальном); Νz — усилие в элементе от сейсмического воздействия в направлении оси Z (вертикальном). |
При расчете линейно-спектральным методом расчетное усилие в элементе от сейсмического воздействия в ј-м направлении должно определяться путем среднеквадратичного суммирования по формам колебаний:
(10.1)
где nj — число учитываемых форм колебаний при расчете на сейсмическое воздействие в j-м направлении; Nji (Njl, Nfm) — усилие в данном элементе, соответствующее i-й (l-й, m-й) форме колебаний здания (сооружения) от сейсмического воздействия в j-м направлении.
Если периоды некоторых из учитываемых форм собственных колебаний различаются не более чем на 10 %, то следует иметь в виду возможность совпадения максимумов соответствующих усилий по времени.
Усилия Nji должны определяться от сейсмических нагрузок Sjik, прикладываемых в узлах концентрации масс модели в j-м направлении.
Значения нагрузок Sjik необходимо вычислять по формуле
Sjik = Ke ik mk i aj, (10.2)
где Ke — коэффициент, учитывающий особые условия эксплуатации АЭС; ik — коэффициент формы, определяемый согласно строительным нормам и правилам; mk — сосредоточенная масса k-го узла модели; i — коэффициент динамичности, соответствующий i-й форме собственных колебаний; aj — максимальное ускорение грунта в j-м направлении (в одном из горизонтальных направлений x или y, или в вертикальном направлении z); значение аj должно приниматься в результате изысканий с учетом конкретных сейсмотектонических условий площадки АЭС. На стадии обоснования инвестиций допускается использовать рекомендации норм [2, см. приложение 3].
Коэффициент Ke для конструкций, в которых по условиям безопасности АЭС не допускается развитие неупругих деформаций, следует принимать равным единице. Для прочих конструкций коэффициент Ke допускается принимать менее единицы, но не меньше значений, приведенных в табл. 10.5. Допустимый уровень неупругих деформаций для конструкций I и II категорий сейсмостойкости должен быть обоснован в проекте.
Значение i должно определяться по спектру коэффициента динамичности i (Ti, ), соответствующему принятому значению логарифмического декремента колебаний i при T = Ti. Спектры коэффициента динамичности i следует принимать на основе результатов изысканий с учетом конкретных сейсмотектонических условий площадки АЭС. На стадии обоснования инвестиций допускается выбирать спектры коэффициента динамичности i стандартного спектра ответа (ускорений) по нормам [2].
Таблица 10.5