GB8408-2018《大型游乐设施安全规范》.pdf
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GB8408-2018《大型游乐设施安全规范》
材料,必要时应进行阻燃及防腐处理。木结构的设计应符合GB50005的规定,施工质量应符
GB50206的规定
GB 84082018
5.3.3.1结构用工程塑料应符合有关国家标准的规定,其强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性应符 合实际工况要求。 5.3.3.2驱动轮、支承轮采用尼龙材料时.其力学性能应符合附录B中表B.1的规定
力学性能应符合表B.2的规定 采用橡胶充气轮时项目管理、论文,充气压力应考虑温度的影响并符合该产品规定的压力值范围
5.3.6.1座舱的门窗玻璃应采用不易破碎的材料,包括有机玻璃和安全玻璃(无机玻璃)。 5.3.6.2有机玻璃板材应符合GB/T7134的规定,其力学性能应符合表B.4的规定。 5.3.6.3安全玻璃应符合GB15763(所有部分)的规定
5.3.7.1用于制作玻璃钢件的树脂应有良好的耐水性和良好的抗老化性。玻璃纤维应采用无碱玻璃纤 维,纤维表面须有良好的浸润性。
5.3.7.2玻璃钢制件应符合下列要求
a)不准许有浸渍不良、固化不良、气泡、切割面分层、厚度不均等缺陷; b)表面不准许有裂纹、破损、明显修补痕迹、布纹显露、皱纹、凸凹不平、色调不一致等缺陷,转角 处过渡要圆滑,不得有毛刺; c)玻璃钢件与受力件直接连接时应有足够的强度,否则应预埋满足强度要求的金属件: d)玻璃钢件力学性能应符合表B.5的规定
5.4.1紧固件应符合GB/T3098(所有部分)及有关国家标准的规定 5.4.26.8级、8.8级、10.9级螺栓预紧力和紧力矩应按照设计要求进行计算,最大不应超过附录C中 表C.1的规定 5.4.3重要钢结构的螺栓连接宜选用钢结构用大六角螺栓、大六角螺母、垫圈,其技术条件应符合 GB/T1231的规定。承受冲击载荷的钢结构用高强度螺栓不宜直接承受剪力。螺栓最大允许预紧力 不应超过表C.2的规定。
式中: T——拧紧力矩,单位为牛顿米(N·m); 一紧力矩系数,符合表C.3的规定
T—拧紧力矩,单位为牛顿米(N·m); 拧紧力矩系数,符合表C.3的规定
T=kFd/1 o0d
F 一预紧力,单位为牛顿(N); 一螺纹公称直径,单位为毫米(mm)
预紧力,单位为牛顿(N); 一螺纹公称直径,单位为毫米(mm)
6. 1. 1基本要求
6.1.2游乐设施载荷
6.1.2.1永久荷载
其作用点、大小和方向不随时间变化而发生变化的载荷,如游乐设施中结构自重等,用G表示。
指乘客本身的载荷,用Q1表示,规定如下: a)乘坐成人1人~2人时按不低于750N/人计算,2人以上按不低于700N/人计算。 b)儿童(身高不超过1.2m或10岁以下)按不低于400N/人计算。 注:构件计算人数按构件设计承载人数计算,如飞椅单座椅系统按不低于750N/人计算。整体塔架按不低于 700N/人计算
6.1.2.3乘客的支承和约束反力
在支承物设计时,应考虑乘坐物在正常运行及启动、制动和紧急状况时乘客对扶手、支撑、脚暨 等装置处施加的力。这些力成人不应小于500N/人,儿童专用的游乐设施不应小于300N/人,用 示。
6.1.2.4人员活动区域均布活载荷的取值0
作用在游乐设施的站台、楼梯、出人口等人员活动区域均布活载荷,其取值为: 一站台、楼梯、出入口等站人的普通区域:3.5kN/m; 一人群密集的看台、楼梯等站人的密集区域:5kN/m; 不对外开放的楼板、楼梯、出人口等站人的非开放区域:1.5kN/m; 若游乐设施规定了在一定区域的载客人数,则该区域的均布活载荷应以载客人数的集中 荷来进行计算
6.1.2.5人员活动区域水平推力的取值Q
作用在游乐设施的栅栏、扶手、墙板等及其他类似地方水平方向的推力,其取值为: 在人员不密集区域内,作用点在栅栏等的高点处:0.5kN/m; 一在人员不密集区域内,作用点在栅栏等的一半高度处:0.1kN/m; 一在人员密集区域内,作用点在栅栏等的高点处:1kN/m; 在人员密集区域内,作用点在栅栏等的一半高度处:0.15kN/m; 在非开放区域内,作用点在栅栏等的高点处:0.3kN/m; 在非开放区域内,作用点在栅栏等的一半高度处:0.1kN/m
作用在游乐设施的栅栏、扶手、墙板等及其他类似地方水平方向的推力,其取值为: 在人员不密集区域内,作用点在栅栏等的高点处:0.5kN/m; 一在人员不密集区域内,作用点在栅栏等的一半高度处:0.1kN/m; 一在人员密集区域内,作用点在栅栏等的高点处:1kN/m: 在人员密集区域内,作用点在栅栏等的一半高度处:0.15kN/m; 在非开放区域内,作用点在栅栏等的高点处:0.3kN/m; 在非开放区域内.作用点在栅栏等的一半高度处:0.1kN/m
6.1.2.6驱动力和制动力
驱动乘坐物运动或使其强行停止(或减速)运动的力,用Q;表示。 Q=(m1+m)a 式中: mi一一被驱动部件的质量,单位为千克(kg); 一活载荷的总质量,单位为千克(kg); 启动/制动最大加速度,单位为米每平方秒(m/s)
相对运动物体之间在接触面上,由于摩擦产生的 Q
P一施加在摩擦面上的正压力,单位为牛顿(N)
由于运动速度的变化(数值和方向)而产生的力,应按照满载进行计算,用Q:表示。 Q; =ma
一承受加速度的运动部件及活载荷的质量,单位为千克(kg); 加速度,单位为米每平方秒(m/s)
在运动过程中发生碰撞的力,一般只验算直接发生碰撞的零部件,且假设发生在最不利的 任何情况下碰撞力不应小于0.3mg。应按照满载进行计算,用Q:表示。 Qs=mgsina
在运动过程中发生碰撞的力,一般只验算直接发生碰撞的零部件,且假设发生在最不利的位置,且 任何情况下碰撞力不应小于0.3mg。应按照满载进行计算,用Q:表示。 Qs=mgsinα 式中: 77 一一承受碰撞部件及载荷的质量,单位为千克(kg); 一自由落体加速度,单位为米每平方秒(m/s"); 一碰撞角,单位为度()。
777 一一承受碰撞部件及载荷的质量,单位为千克(kg) 一自由落体加速度,单位为米每平方秒(m/s); 一碰撞角,单位为度())。
6.1.2.10风载荷
风载荷分为正常使用工况载荷和极限工况载荷。游乐设施的设计,应按最大运行风速15m/s来计 算正常使用工况下的风载荷。对于在室内使用的游乐设施,可不计算风载荷。在静止状态下(极限工 兄)应能承受当地气象数据提供的风载荷,风载荷用Q:表示。风载荷的取值及计算方法按照GB50009 中的规定执行
6.1.2.11 雪载荷
游乐设施的设计,在静止状态下应能承受雪载荷,积雪厚度不超过80mm时,施加在游乐设施总体 表面上的雪载荷,按照0.2kN/m的雪压进行计算。积雪厚度超过80mm时,其载荷计算方法按照 GB50009中的规定执行,用Q10表示。在无雪地区运行或者有防止积雪措施时,可不考虑雪载荷的 影响。
6.1.2.12温度载荷
温度载荷的取值和计算根据GB50009中规定执行,用Q.表示
6.1.2.13地震载荷
大型、高算结构和建筑物上的游乐设施,设计时应考虑地震引起的载荷,用T表示。计算方法按照 GB50011的规定执行
6.1.2.14裹冰载荷
对于高度超过40m,且安装室外的游乐设施,结构件上有产生裹冰的可能时,应进行裹冰载荷计 算,用Q1表示。计算方法按照GB50135的规定执行,
6.1.2.15冲击载荷
6.1.2.15.1游乐设施在运动过程中有可能出现冲击,从而产生冲击载荷(如滑行车类中,可能来自于辑
道连接处或磨损后轨道形成的凹坑),则运动部件受到的载荷(永久载荷和活载荷及所承受的惯性力)应 乘以不小于,三1.2的冲击系数。对于速度低于2m/s的游乐设施,可不计算冲击载荷, 6.1.2.15.2如果该运动部件在实际运行过程中会有更大的冲击力而且也不能将冲击力降到设计要求 范围内,那么就需要相应地提高冲击系数来进行修改计算。 6.1.2.15.3在轨道运行的游乐设施,当运行速度超过20km/h时,运行时轨道结构受到的载荷应乘以 振动系数(不小于k2一1.2)。以下几种情况可不考虑振动: a)轨道结构的支撑件或悬挂件(如轨道的主支撑管、立柱等); b)地面压力; c)地基沉降。 6.1.2.15.4采用图1所示的防倒齿进行止逆的装置,设计时应考虑冲击系数。如果不进行其他精确计 算,则该冲击系数的取值至少为向后行驶最大垂直高度(h,以单位cm计量的数值,无量纲)的一半,并 且不小于2.0。
6.1.2.16其他载荷
必要时游乐设施的其他载荷包括但不限于: a)空气阻力: b)流体作用力: c)安装到游乐设施上的装饰件产生的附加力
图1止逆装置向后行驶最大垂直高度示意图
6.1.3.1游乐设施的工况包括正常运行工况、非正常运行工况和极限状态工况。 注:正常运行工况可参考游乐设施在设计的使用条件下,设备空载、偏载、满载等不同情况; 非正常运行工况可参考游乐设施急停、应急救援、维护保养等不同情况: 极限状态工况可参考游乐设施在极限风速、地震等当地极限条件下的不同情况。 6.1.3.2 应对游乐设施进行运动学和动力学分析,以获取运行速度、加速度、受力和运行姿态等数据 6.1.3.3 工况分析应至少考虑以下情况: a) 设备运行的不同阶段,如上下客、正常运行、制动状态、维护保养等; b 载荷的不同分布情况,如满载、偏载等; C) 设备的不同姿态; d)可能出现的非正常运行和极限状态工况等
6.1.3.1游乐设施的工况包括正常运行工况、非正常运行工况和极限状态工况。 注:正常运行工况可参考游乐设施在设计的使用条件下,设备空载、偏载、满载等不同情况; 非正常运行工况可参考游乐设施急停、应急救援、维护保养等不同情况; 极限状态工况可参考游乐设施在极限风速、地震等当地极限条件下的不同情况。 6.1.3.2 应对游乐设施进行运动学和动力学分析,以获取运行速度、加速度、受力和运行姿态等数据。 6.1.3.3 :工况分析应至少考虑以下情况: a) 设备运行的不同阶段,如上下客、正常运行、制动状态、维护保养等; b 载荷的不同分布情况,如满载、偏载等; C) 设备的不同姿态; d 可能出现的非正常运行和极限状态工况等,
1.4.1根据不同的设备和工况分析,将游乐设施结构中所承受的永久载荷与其他载荷等组合成 算载荷,分别进行分析计算,可参考附录D。 1.4.2应根据非正常运行工况和极限状态工况等具体情况来进行载荷组合,不应使结构产生破 久变形。
劳强度计算、稳定性计算、抗倾覆计算、防侧滑 十算等,应根据具体结构和工况进行选择。其中,采用Q345钢、20号钢、45号钢、40Cr、Q390钢的结构 静强度计算可参照附录E规定的极限状态设计法执行
零部件及焊缝应进行应力计算,材料极限应力与其承受的最大应力的比值为安全系数,得出的安全 系数几应满足表1的要求
式中: Ob 材料的极限应力,单位为兆帕(MPa); Omax 设计计算最大应力,单位为兆帕(MPa); [n1 —许用安全系数(见表 1),
注1:重要的轴和销轴:指直接涉及到人身和设备安全的轴和销轴,如:游乐设施主轴、中心轴、乘坐物支撑轴、乘 坐物吊挂轴、车轮轴、升降油缸(气缸)上下销轴、乘坐物升降臂上下销轴、肩式压杠轴、车辆连接器轴、防迹 行、防倾翻装置的销轴等。 注2:I级和ⅡI级焊缝的定义见表5。 注3:一般构件:运动部件(重要的传动轴除外),不直接涉及人身安全的轴、支撑臂、立柱、框架、桁架、轨道等 构件。
6.2.3疲劳强度计算
3.1钢结构构件及其连接的疲劳计算应符 GB50017中关于疲劳强度计算的规定 3.2游乐设施的I级、Ⅱ级焊缝应进行疲劳强度校核,对应力循环中不出现拉应力的部位可不计 强度。 5ZC 3.3轴的许用疲劳强度安全系数应满足表2的要求
2.3.3轴的许用疲劳强度安全系数应满足表2白
表2轴的许用疲劳强度安全系数
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6.2.3.4当循环载荷的最大计 ,零部件为无限寿命;当循环载荷的最大计 算应力大于材料的疲劳极限时,用疲劳载荷谱来计算零部件的使用寿命 6.2.3.5对不能设计为可拆卸结构的部件,其设计使用期限不能低于整机设计使用期限
对游乐设施有变形要求的某些零部件,应进行刚度计算
为防止结构失稳,对细长、薄壁结构件需要进行整体和局部稳定性计算。其中细长构件的稳定性计 算应符合GB50017中相关规定:板件和壳体的稳定性计算应符合GB/T3811一2008中5.7的要求
6.2.6防止倾覆计算
游乐设施运行中,有可能发生整体倾覆时应进行该计算 EM.JYM.
式中: ——安全系数,见表3 M,—稳定力矩值; M倾覆力矩值。
6.2.7防止侧滑计算
游乐设施运行中,有可能发生整体侧向滑移时应进行防止侧滑计算 ZuNZYH
游乐设施运行中,有可能发生整体侧向滑移时应进行防止侧滑计算 uNMYH
式中: —安全系数,见表3; 摩擦系数; N——垂直载荷分量; H—水平载荷分量,
式中: ——安全系数,见表3; μ—摩擦系数: N—垂直载荷分量; H水平载荷分量。
表3防止倾覆及侧滑的安全系数?
6.3.1 速度允许值
6.3.1.2小火车类等游乐设施,其速度允许值见表4。
6.3.1.2小火车类等游乐设施,其速度允许值见表4。
6.3.2加速度允许值
6.3.2.1基本要求
6.3.2.2测量位置
6.3.2.3x方向加速度
6.3.2.3x方向加速度
最大加速度不超过6g,一方向的最大加速度不
6.3.2.4y方向加速度
侧向(方向)加速度应符合图3的规定
6.3.2.5z 方向加速度
垂直加速度应符合图4的规定。如0.3s允许的加速度极限值是a:=一1.7g和a。=十6.0g。在有 冲击载荷时,上述值应降低10%
6.3.2.6加速度的组合
当同时存在侧向加速度a,和垂直加速度a。时,还应满足图5的比值a/[a和a/[a]。其中: v4:为侧向、垂直实际加速度值;[α]、[α.]为侧向、垂直加速度允许值, ,和α:是在0.3s时间内承受的最大加速度值,也就是在0.3s时间差内出现的最大值,需要进行 合成。 图6给出了组合允许加速度值a和a
注1:1为频率10Hz以上的区域。 注2:△t为加速度持续时间(s)。 注3:大于4s的区域尚未证实,需进一步测试。 注4:阴影部分为允许的加速度。
图3与持续时间有关的允许加速度a.(g)
注1:大于4s的区域尚未证实,需进一步测试。 注2:△t为加速度持续时间(s)。 注3:阴影部分为允许的加速度
图4与持续时间有关的允许加速度a.(g
注:划斜线的阴影部分为允许的区域
图5加速度a、和a.的组合
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注:三条折线表示:当a:4,同时存在时,在持续时间为0.05s、0.10s、≥0.20s时,最大允许的加速度a:、4 如:加速度持续时间为0.05s,当4:值为1.8g时,最大允许的4,值为2.7g。
6.4.1焊接接头设计原则
图6加速度a,和a:组合充许值(g)
5.4.1.1焊缝金属应与主体金属相适应。当不同强度的钢材连接时,宜采用与低强度钢材相适应的焊 接材料。 5.4.1.2焊接接头坡口和尺寸应符合GB/T985.1和GB/T985.2的规定。 .4.1.3不等厚度焊件或不等宽度焊件相焊:两者在一侧相差4mm以上时,应分别在宽度或厚度方向 人一侧或二侧做成坡度不大于1:4的斜角,见图7
图7不同宽度或厚度钢板的拼接
4.1.4在满足设计的前提下,宜减少焊缝的数量和应力集中区域,焊缝宜避免密集、十字焊缝、双 向相交,避开结构上高工作应力部位、机械加工面等。 4.1.5焊缝周围宜留有足够空间,便于焊接操作和焊后检测
6.4.2焊接接头形式
接接头形式参见附录F
6.4.3.1分级原则
6.4.3.1.1焊缝应经过风险评价确定其级别。风险评价中需考虑焊缝失效的可能性、失效后果的严重 性、焊缝的可检验性等因素。 6.4.3.1.2焊缝失效的可能性与载荷特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态相关联。 6.4.3.1.3焊缝失效后果的严重性是指是否直接涉及到人身安全。 6.4.3.1.4焊缝的可检验性是指焊缝是否便于检验检测
6.4.3.2焊缝分级的依据
捍缝经风险评价分为四个等级,见表5
注1:如果焊缝日常不方便检查或者涉及到异种材料焊接等特殊情况,则适当提升该焊缝级别。 注2:I级、Ⅱ级为重要焊缝,其余为一般焊缝。
6.4.4焊接节点构造要求
6.4.4.1组焊构件焊接节点要求宜符合GB50661一2011中5.4的规定。 6.4.4.2防止板材产生层状撕裂的节点宜符合GB50661一2011中5.5的规定, 6.4.4.3制作与安装焊接构造节点宜符合GB50661一2011中5.6的规定。 6.4.4.4承受动载与抗震的焊接构造要求宜符合GB50661一2011中5.7的规定
6.4.5焊缝强度计算
6.4.5焊缝强度计算
.5.1对接焊缝的强度讯
6.4.5.1.1承受轴向拉力或压力的对接焊缝,应计算其纵向拉、压的应力。
5.4.5.1.1承受轴向拉力或压力的对接焊缝,应计算其纵向拉、压的应力。 6.4.5.1.2承受弯矩和剪力联合作用的对接焊缝,应计算其危险点的最大正应力和最大剪应力
6.4.5.2角焊缝的强度
角焊缝应计算其抗剪强度。当角焊缝受复合内力作用时,应计算出合应力,
6.4.5.3焊缝安全系数
市政工艺、技术GB 84082018
安全系数为计算的破断应力(按表6选取)与其承受的最大计算应力的比值。得出的安全系数 足表1的要求
表6焊缝计算破断应力表达公式
5.4.6焊缝检测要求
6.4.6.1焊缝外观检测要求
所有焊缝应按GB/T34370.2进行目视检测,质量等级符合下列要求 a I级焊缝外观质量应不低于GB/T19418,B级要求; b) ⅡI级焊缝外观质量应不低于GB/T19418,C级要求; c)Ⅲ级、IV级焊缝外观质量应不低于GB/T19418.D级要求
.4.6.2焊缝的无损检测要求
照明标准规范范本焊缝的无损检测要求见表7
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