Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Расчет трубопровода на прочность, деформации и устойчивость.




По теории предельных состояний существует два предельных состояния конструкций: проверка на неразрушимость конструкции и проверка на недопустимость пластических деформаций.

Проверка на прочность (неразрушимость конструкции).

|sпрN|£ψ2·R1,

где sпрN – суммарное продольное напряжение от всех нагрузок (МПа):

sпрNпр tпр р= -a·E·Dt + μ·σкц=-a·E·Dt +m·n·P·Dвн/(2·d).

ψ2 – коэффициент, отражающий двухосное напряженное состояние трубы, 0<ψ2≤1;

R1 - расчетное сопротивление трубы:

R1=(m·R1н)/(k1·kн),

где m – коэффициент условий работы, зависящий от категории трубопровода (В – 0,6; I и II – 0,75; III и IV – 0,9);

R1н – нормативное сопротивление материала трубы, равное пределу прочности, МПа;

k1 – коэффициент надежности материала трубы;

kн – коэффициент надежности по назначению трубопровода.

Если проверка на прочность не выполняется, то при проектировании выбирают другую марку стали с большим пределом прочности или увеличивают толщину стенки трубы; при эксплуатации снижают рабочее давление, снижают температуру продукта (для МГ) или производят реконструкцию.

Проверка на недопустимость пластических деформаций.

а) |sпрн| £ ψ3·R2н·m /(0,9·kн).

А= R2н·m /(0,9·kн).

sпрн – нормативное продольное напряжение, МПа:

sпрн = -a∙E∙Dt + m∙P∙Dвн/(2∙d)±(Е∙Dн)/(2∙R)

R2н – нормативное сопротивление сжатию, равно пределу текучести стали.

ψ3 – коэффициент, учитывающий двухосное напряжение трубы, 0<ψ3≤1.

б) sкцн£А,

где sкцн – нормативные кольцевые напряжения.

Если проверка не выполняется, то при проектировании выбирают марку стали с большим пределом текучести, увеличивают толщину стенки, увеличивают радиус упругого изгиба трубопровода (планировка трассы); при эксплуатации снижают давление и температуру продукта или производят реконструкцию.

Проверка продольной устойчивости подземных трубопроводов.

S£m∙Nкр,

S – продольное усилие в трубопроводе, Н:

S = 100∙F∙[(0,5-m)∙sкц+a∙Е∙Dt],

где F – площадь сечения металла трубы, см2.

Nкр – критические продольные усилия, при которых труба теряет устойчивость, МПа.

1. для прямолинейного участка (упругодеформируемый грунт):

Nкр=2√(k0∙Dн∙Е∙I),

где k0 – коэффициент постели грунта при сжатии, Н/м3;

Е – модуль упругости, Па;

I – осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м4:

I=π(Dн4-Dвн4)/64.

2. для прямолинейного участка при пластической работе грунта:

Nкр=4(qпр.п2·qв.п.4·F2·E5·I3)1/11

qпр.п – сопротивление грунта продольным перемещениям трубы, Н/м;

qв.п. – сопротивление грунта перемещениям вертикальным перемещениям грунта, Н/м.

Из двух критических продольных сил выбирается наименьшая.

3. для криволинейного участка трубы:

Nкр=β(qв.п.2·E·I)1/3,

где β – коэффициент, определяемый по номограмме.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты