Что такое коэффициент запаса

Значение словосочетания «коэффициент запаса»

• Коэффициент запаса — величина, показывающая способность конструкции выдерживать прилагаемые к ней нагрузки выше расчётных. Наличие запаса прочности обеспечивает дополнительную надёжность конструкции, чтобы избежать катастрофы в случае возможных ошибок проектирования, изготовления или эксплуатации.

Общая формула для коэффициента запаса имеет вид:

— предельно допустимое значение рассматриваемой величины (силы, напряжения, перемещения и т. д.); Величина получена при механических испытаниях материала.

— расчетное значение этой величины.

Величина выбирается в соответствии с критерием работоспособности конструкции.

Критерий работоспособности выполняется, если

— минимально допустимый коэффициент запаса.

Строгих методов для выбора допустимых коэффициентов запаса не существует, поскольку коэффициент является мерой незнания всех факторов, влияющих на работу конструкции. Выбор производится на основе опыта эксплуатации аналогичных конструкций. В каждой отрасли промышленности существуют собственные нормативы, определяющие допустимые коэффициенты запаса. Наименьшие коэффициенты используются в аэрокосмической отрасли, в силу жестких требований к весу конструкции. Очень большие запасы (порядка 4. 6) используются для грузоподъёмного оборудования, в особенности для перевозящего людей (для троса пассажирского лифта коэффициент достигает 10).

Коэффициент запаса

Коэффициент запаса – условное измерение общего запаса прочности; в методах расчета по разрушающим нагрузкам получаемое через отношение разрушающей нагрузки к действующей; в методах расчета по допускаемым напряжениям – через отношение напряжения, признаваемого опасным, к действительному напряжению.

[Словарь основных терминов, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог.]

Рубрика термина: Теория и расчет конструкций

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград . Под редакцией Ложкина В.П. . 2015-2016 .

Полезное

Смотреть что такое «Коэффициент запаса» в других словарях:

Коэффициент запаса К_з — расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижения отражающих свойств… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент запаса — расчетный коэффициент, учитывающий снижение коэффициента естественной освещенности и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а… … Российская энциклопедия по охране труда

коэффициент запаса Кз — Расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств… … Справочник технического переводчика

коэффициент запаса — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN reserve coefficientfactor of assurancefactor of safetydepreciation … Справочник технического переводчика

Коэффициент запаса k — Промежуточный расчетный показатель, преднамеренно занижающий количественные выражения градаций качества в зависимости от числа критических показателей загрязненности воды [14, 15]. Источник: РД 52.24.643 2002: Метод комплексной … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент запаса — 4.5 коэффициент запаса: Максимальное значение уменьшения потока инфракрасной энергии, не приводящее к формированию извещения о тревоге. Источник: ГОСТ Р 52434 2005: Извещатели охранные оптико электронные активные. Общие технические требования и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент запаса — [safety factor] один из основных технологических показателей процесса волочения отношение σв (или σт, σ0,2) к напряжению волочения: Кзап = σв(σт, σ0,2)/σвол > 1,0. Кзап комплексный показателеь, учитывающий влияние технологических факторов… … Энциклопедический словарь по металлургии

Коэффициент запаса устойчивости — пу Источник: ГОСТ 14249 89: Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность оригинал документа Коэффициент запаса устойч … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент запаса прочности элемента парашюта — коэффициент запаса прочности элемента η Отношение разрушающей нагрузки или разрушающего напряжения к расчетной нагрузке или расчетному напряжению на элемент парашюта. [ГОСТ 21452—88] Тематики парашютные системы Синонимы коэффициент… … Справочник технического переводчика

Коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению — nb Источник: РД 24.200.17 90: Сосуды и аппараты из титана. Нормы и методы расчета на прочность Смотри также родственные термины: Коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению (пределу прочности) пв Определения термина … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент запаса при расчете освещения

В процессе эксплуатации осветительной установки возможен спад создаваемой ею освещенности. Для компенсации этого спада при проектировании ОУ вводится коэффициент запаса (КЗ). Нормированные значения освещенности должны быть обеспечены в течение всего времени эксплуатации осветительной установки. Однако, в связи с тем, что период эксплуатации имеет место постоянное уменьшение освещенности, начальная освещенность должна быть принята больше нормированной, а именно, равна последней, умноженной на коэффициент запаса, значения которого регламентированы нормами. Этот коэффициент учитывает снижение светового потока источников света к концу срока службы, запыление светильников, старение последних, т.е. ухудшение характеристик, не восстанавливаемых очисткой, и снижение коэффициентов отражения стен и потолка помещения.

Необходимый коэффициент запаса зависит от количества и характера пыли в воздухе, степени старения данного типа источников света (в связи с чем для газоразрядных ламп коэффициент запаса повышается), типа светильников, и, конечно периодичности очистки последних. В зависимости от указанных обстоятельств значение коэффициента запаса может находиться в пределах 1-2.

Самое интересное, что данный коэффициент необходимо учитывать при светотехнических расчетах, но существует проблема — коэффициент запаса абсолютно для всех типов светильников не выведен для программы DIALux.

В программе учитывается только коэффициент эксплуатационных затрат. Получается, что на данный момент многие расчеты не учитывают коэффициент запаса, что в результате приводит к серьезным неточностям. Мало того, деградация традиционных источников света (ламп) происходит быстрее, нежели чем светодиодов. Теперь давайте разберемся, что такое коэффициент запаса.

Для искусственного освещения

Коэффициент учитывает снижение освещенности и яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и не восстанавливаемого изменения отражающих и пропускающий свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.

Для естественного освещения

Расчетный коэффициент учитывает снижение КЕО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения.

(КЕО — коэффициент естественной освещенности) (данные СНИП 23-05-2010). Для учета снижения освещенности и КЕО в процессе эксплуатации систем освещения вводится коэффициент запаса.

Значение КЗ, регламентируемые СНИП, колеблются в пределах 1,3-2 для промышленных ОУ и 1,3-1,5 для ОУ общественных зданий. Для светодиодных светильников точный коэффициент не указаны и не выведен, ссылаться необходимо на опыт эксплуатации светодиодный светильников в течении гарантийного срока, не менее 3-5 лет.

Также будем учитывать результаты замеров освещенности, произведенные конечными потребителями. Также будем полагаться на практический опыт и данные ведущих производителей светодиодов и других материалов.

Компания Nichia (Япония), создана в 1956 г., 90 % рынка люминофоров, 40% рынка продаж светодиодов.

Компания Cree (США), мировой лидер в производстве мощных светодиодов и кристаллов.

Компания «ФОКУС» (Россия), дата создания 2004 г., 15 % рынка продаж светодиодных светильников. Компания «ФОКУС» обладает свое собственной современной лабораторией, специализирующей на исследования в области светодиодов, электроники и готовых изделий. Помимо собственных измерений, исследования светильников проводятся также и в аккредитованных.

Коэффициент запаса

В системах искусственного освещения в течение времени эксплуатации происходит снижение освещенности в результате:

1. спада светового потока ламп вследствие их старения (ресурс);
2. выхода из строя ламп в течение срока эксплуатации;
3. загрязнения оптической системы светильников;
4. загрязнения светопропускающих поверхностей источников света;
5. спада КПД светильников вследствие старения светоотражающих и светопропускающих (УФ воздействие на полимеры) материалов;
6. изменения температуры окружающей среды (необходимо учитывать для светодиодов, компактных люминесцентных ламп, и люминесцентных ламп. (Раньше этот показатель в литературе не указывался, потому что эти типы источников света для улицы не допускались, а в помещении перепад температур значительно меньше).

Значения коэффициента запаса для осветительных установок искусственного освещения могут быть снижены в зависимости от эксплуатационных групп светильников. Эксплуатационная группа светильника определяется конструктивно-светотехнической схемой светильника, типом материала или покрытия отражателя и рассеивателя светильника, типом используемого источника света.

1. Светодиодные светильники производятся компанией «ФОКУС» серийно с 2004 года. За это время практическую наработку более 6 лет имеют уже свыше 7000 серийных изделий, причем эксплуатация их продолжает сегодня. Были проведены замеры освещенности светильников в начале эксплуатации на объектах различного применения. Применяемые в светильниках высокачественные светодиоды Nichia (Япония) не подверглись деградации и сохранили свои технические параметры, соблюдены все условия эксплуатации их в готовых изделиях. Специально разработанные конструкции светильников обеспечивают необходимый теплоотвод светодиодов, что еще существенно повышает их ресурс. Данное снижение освещенности у светодиодных светильников УСС отсутствует, это доказано практически и подтверждено исследованиями многочисленных лабораторий.

18.2. Условие прочности, коэффициент запаса прочности, допускаемые напряжения

Механические испытания материалов позволяют определить те напряжения, при которых образец из данного материала разрушает­ся или в нем возникают заметные пластические деформации. Эти на­пряжения называют предельными (или опасными).

Отношение предельного напряжения к наибольшему рас­четному напряжению , возникающему в элементе конструкции при эксплуатационной нагрузке, обозначают буквой n и называют коэффициентом запаса прочности (или, как иногда говорят, коэффициент запаса):

(18.1)

Значение n должно быть больше единицы (n > 1), иначе прочность конструкции будет нарушена. Устанавливают значение минимально необходимого коэффициента запаса прочности. Этот коэффициент обозначают [n] и называют требуемым (или нормативным) коэффициентом запаса прочности.

Прочность элемента конструкции считают обеспеченной, если его расчетный коэффициент запаса прочности не ниже требуемого, т. е.

Это неравенство называют условием прочности.

Используя выражение (18.1), перепишем условие прочности в виде

(18.2)

Отсюда можно получить и такую форму записи условия прочности:

(18.3)

Правую часть последнего неравенства называют допускаемым напряжением и обозначают

.

В случае, если предельные, а следовательно, и допускаемые напряжения при растяжении и сжатии различны, их обозначают соответственно

Пользуясь понятием «допускаемое напряжение», можно сказать, что прочность конструкции обеспечена, если возникающее в ней наибольшее напряжение не превышает допускаемого, т. е.

Это неравенство, так же как и неравенства (18.2) и (18.3), называют условием прочности.

Будут встречаться три упоминавшиеся уже категории напряже­ний.

1. Предельные (или опасные) напряжения, при достижении ко­торых появляются признаки непосредственного разрушения или воз­никают пластические деформации.

Эти напряжения зависят от свойств материалов и вида дефор­мации, например, для серого чугуна предельное напряжение (предел текучести) при сжатии примерно в четыре раза выше предельного напряжения при растяжении

2. Допускаемые напряжения – наибольшие напряжения, которые можно допустить в рассчитываемой конструкции из условий ее безопасной, надежной и долговечной работы.

Эти напряжения зависят от свойств материала, вида деформа­ции и требуемого (принятого или заданного) коэффициента запаса прочности.

3. Расчетные напряжения – напряжения, которые возникают в элементе конструкции под действием приложенных к нему нагрузок.

Эти напряжения зависят от нагрузок, действующих на элемент конструкции, и его размеров.

Глава 19. Расчет несущей способности

типовых элементов, моделируемых

в форме стержня

19.1. Расчеты на прочность стержней

при растяжении–сжатии

Условие прочности при растяжении–сжатии записывается в виде

или

Под следует понимать наибольшее расчетное напряжение.

Незначительное превышение наибольших расчетных напряжений над допускаемыми, конечно, не опасно, так как допускаемое напряжение составляет лишь некоторую часть от предельного, обычно до 3 %.

В зависимости от цели расчета (постановки задачи) различа­ют три вида расчетов на прочность:

3) определение допускаемой нагрузки.

1. При проверочном расчете нагрузка бруса, его материал (а следовательно, допускаемое или предельное напряжение ) и размеры известны. Определению подлежит наибольшее расчетное напряжение, которое сравнивают с допускаемым. С проверочными расчетами встречаются при экспертизе выполненных проектов.

Расчетная формула (условие прочности при растяжении или сжатии) имеет вид

где – напряжение, возникающее в опасном поперечном сечении бруса (опасным называют сечение, для которого коэффициент запа­са прочности имеет наименьшее значение);

N – продольная сила в указанном сечении;

A – площадь опасного поперечного сечения;

– допускаемое напряжение (при растяжении и при сжатии).

В ряде случаев при проверочном расчете удобнее сопостав­лять не расчетное напряжение с допускаемым, а сравнивать рас­четный коэффициент запаса прочности для опасного сечения с тре­буемым, т. е. проверять, соблюдается ли неравенство

2. При проектном расчете нагрузки и материал (допускаемые напряжения) известны, и в этом случае определяют требуемую площадь сечения бру­са А.

3. В некоторых случаях проверочный расчет удобнее вести в форме определения допускаемой нагрузки. Это целесообразно, ког­да возникает необходимость в повышении нагрузок существующего оборудования и, следовательно, надо знать их предельно допуска­емое по условию прочности значение.

При этом расчете размеры бруса и его материал (допускаемое напряжение) известны, определению подлежит нагрузка, которую можно допустить по условию его прочности. Определяют допускае­мое значение продольной силы [N]. По этому значению с помощью метода сечений определяют допускаемое значение внешних сил – нагрузок.