Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ПОДЗЕМНЫХИ НАЗЕМНЫХ (В НАСЫПИ) ТРУБОПРОВОДОВ




6.23. Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводыследует проверять на прочность, деформативность и общую устойчивость впродольном направлении и против всплытия.

6.24. Проверку на прочность подземных и наземных (в насыпи)трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия

, (15)

где sпр.N - продольное осевое напряжение от расчетных нагрузок и воздействий, МПа,определяемое согласно п. 8.25;

y2 - коэффициент, учитывающийдвухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих осевыхпродольных напряжениях (sпр.N ³ 0) принимаемый равнымединице, при сжимающих (sпр.N <0) определяемый по формуле

; (16)

R1- обозначение то же, что в формуле (4);

sкц- кольцевые напряжения от расчетного внутреннего давления, МПа,определяемые по формуле

, (17)

где n - обозначение то же, что в формуле (12);

р- обозначение то же, что в формуле (7);

Dвн - обозначение то же, что в формуле (6);

dн - номинальная толщинастенки трубы, см.

6.25. Продольныеосевые напряжения sпр.NМПа, определяются от расчетных нагрузок и воздействий с учетомупругопластической работы металла. Расчетная схема должна отражать условияработы трубопровода и взаимодействие его с грунтом.

В частности, дляпрямолинейных и упруго-изогнутых участков подземных и наземных (в насыпи)трубопроводов при отсутствии продольных и поперечных перемещений, просадок ипучения грунта продольные осевые напряжения определяются по формуле:

(18)

где ; (19)

, (20)

- коэффициент линейногорасширения металла трубы, град-1;

Е-переменный параметр упругости (модуль Юнга), МПа;

Dt - расчетный температурныйперепад, принимаемый положительным при нагревании, °С;

m- переменный коэффициентпоперечной деформации стали (коэффициент Пуассона);

n - обозначението же, что в формуле (12);

р - обозначение то же, что в формуле (7);

Dвн- обозначение то же, что в формуле (6);

dн - обозначение то же, что в формуле (17);

si- интенсивность напряжений,определяемая через главные напряжения;

для данногочастного случая по формуле

; (21)

ei - интенсивность деформаций,определяемая по интенсивности напряжений в соответствии с диаграммойдеформирования, рассчитываемой по нормированной диаграмме растяжения s - e по формулам

; (22)

; (23)

m0 - коэффициент поперечнойдеформации в упругой области;

E0-модуль упругости, МПа.

Абсолютноезначение максимального положительного Dt(+) или отрицательного Dt(-)температурного перепада,при котором толщина стенки определяется только из условия восприятиявнутреннего давления по формуле (12), определяютсядля рассматриваемого частного случая соответственно по формулам

; . (24)

Длятрубопроводов, прокладываемых в районах горных выработок, дополнительныепродольные осевые растягивающие напряжения , МПа, вызываемые горизонтальными деформациями грунта отгорных выработок, определяются по формуле

(25)

где Е0-обозначение то же, что в формуле (19);

l0 - максимальные перемещениятрубопровода на участке, вызываемые сдвижением грунта, см, определяются поформуле

; (26)

lm- длина участка деформациитрубопровода с учетом его работы за пределами мульды сдвижения, см;

, (27)

tпр.гр - предельное сопротивлениегрунта продольным перемещениям трубопровода, МПа;

l - длина участка однозначныхдеформаций земной поверхности в полумульде сдвижения, пересекаемоготрубопроводом, см;

, (28)

x0 - максимальное сдвижениеземной поверхности в полумульде, пересекаемой трубопроводом, см;

dн - обозначение то же, что в формуле (17);

uмакс - перемещение,соответствующее наступлению предельногозначения tпр.гр, см

6.26.Для предотвращения недопустимых пластических деформаций подземных и наземных (внасыпи) трубопроводов проверкунеобходимо производить по условиям

; (29)

; (30)

где - максимальные(фибровые) суммарные продольные напряжения в трубопроводе от нормативныхнагрузок и воздействий, определяемые согласно п.8.27, МПа;

y3 -коэффициент, учитывающийдвухосное напряженное состояние металла труб; при растягивающих продольныхнапряжениях ( ³0) принимаемый равным единице,при сжимающих ( < 0) - определяемый поформуле

, (31)

m, , kн - обозначенияте же, что в формуле (5);

-кольцевые напряжения от нормативного (рабочего) давления, МПа, определяемые поформуле

(32)

р - обозначение то же, что в формуле (7);

Dвн - обозначение то же, что в формуле (6);

dн - обозначение то же, что в формуле (17).

6.27. Максимальные суммарные продольные напряжения , МПа, определяютсяот всех (с учетом их сочетания) нормативных нагрузок и воздействий с учетомпоперечных и продольных перемещений трубопровода в соответствии с правиламистроительной механики. При определении жесткости и напряженного состоянияотвода следует учитывать условия его сопряжения с трубой и влияние внутреннегодавления.

В частности, дляпрямолинейных и упруго-изогнутых участков трубопроводов при отсутствиипродольных и поперечных перемещений трубопровода, просадок и пучения грунтамаксимальные суммарные продольные напряжения от нормативных нагрузок ивоздействий - внутреннего давления, температурного перепада и упругого изгиба , МПа, определяются по формуле

, (33)

где m, a, Е, Dt - обозначения те же, что в формуле (18);

- обозначение то же, что в формуле (30);

Dн - обозначението же, что в формуле (12);

р - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, см.

6.28.Проверку общей устойчивости трубопровода в продольном направлении в плоскостинаименьшей жесткости системы следует производить из условия

, (34)

где S - эквивалентное продольноеосевое усилие в сечении трубопровода, Н, определяемое согласно п. 8.29;

m- обозначение то же, что в формуле (4);

Nкр - продольное критическоеусилие, Н, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода. Nкр следует определятьсогласно правилам строительной механики с учетом принятого конструктивногорешения и начального искривления трубопровода в зависимости от глубины егозаложения, физико-механических характеристик грунта, наличия балласта,закрепляющих устройств с учетом их податливости. На обводненных участкахследует учитывать гидростатическое воздействие воды.

Продольную устойчивостьследует проверять для криволинейных участков в плоскости изгиба трубопровода.Продольную устойчивость на прямолинейных участках подземных участков следуетпроверять в вертикальной плоскости с радиусом начальной кривизны 5000 м.

6.29. Эквивалентное продольноеосевое усилие в сечении трубопровода S следует определять отрасчетных нагрузок и воздействий с учетом продольных и поперечных перемещенийтрубопровода в соответствии с правилами строительной механики.

В частности, дляпрямолинейных участков трубопроводов и участков, выполненных упругим изгибом,при отсутствии компенсации продольных перемещений, просадок и пучения грунтаэквивалентное продольное осевое усилие в сечении трубопровода S, Н,определяется по формуле

, (35)

где m, a,Е, Dt -обозначения те же, что в формуле (18);

sкц - обозначение то же, что в формуле (17);

F - площадь поперечного сечения трубы, см2.

6.30*.Устойчивость положения (против всплытия) трубопроводов, прокладываемых наобводненных участках трассы, следует проверять для отдельных (в зависимости отусловий строительства) участков по условию

, (36)

где Qакт -суммарная расчетная нагрузка на трубопровод, действующая вверх, включая упругийотпор при прокладке свободным изгибом, Н;

Qпас - суммарнаярасчетная нагрузка, действующая вниз (включая массу - собственный вес), Н;

kн.в - коэффициент надежностиустойчивости положения трубопровода против всплытия, принимаемый равным дляучастков перехода:

через болота, пойма , водоемы при отсутствия течения, обводненные и заливаемые участки в пределах ГГВ 1-% обеспеченности - 1,05
русловых через реки шириной до 200 м по среднему меженному уровню, включая прибрежные участки в границах производства подводно-технических работ - 1,10
через реки и водохранилища шириной свыше200 м, а также горные реки - 1,15
нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, для которых возможно их опорожнение и замещение продукта воздухом - 1,03

В частном случае при укладкетрубопровода свободным изгибом при равномерной балластировке по длине величинанормативной интенсивности балластировки - вес на воздухе , Н/м, определяется из условия

, (37)*

где nб - коэффициент надежности понагрузке, принимаемый равным:

0,9 - для железобетонныхгрузов;

1,0 - для чугунных грузов;

kн.в-обозначение то же, что в формуле (36);

qв - расчетная выталкивающаясила воды, действующая на трубопровод, Н/м;

qизг- расчетная интенсивность нагрузки от упругого отпора при свободномизгибе трубопровода, Н/м, определяемая по формулам:

(для выпуклых кривых); (38)

(для вогнутых кривых); (39)

qтр- расчетная нагрузка от массы трубы. Н/м;

qдоп - расчетная нагрузка отвеса продукта, Н/м, которая учитывается при расчете газопроводов и при расчетенефтепроводов и нефтепродуктопроводов, если в процессе их эксплуатацииневозможно их опорожнение и замещение продукта воздухом.

gб - нормативная объемнаямасса материала пригрузки, кг/м3;

gв - плотность воды,принимаемая по данным изыскания (см. п. 8.14),кг/м3;

В формулах (38)- (39):

Е0 - обозначението же, что в формуле (19);

I -момент инерции сечения трубопровода на рассматриваемом участке, см4;

b - угол поворота оси трубопровода рад;

r -обозначение то же, что в формуле (33).

6.31*.Вес засыпки трубопроводов на русловых участках переходов через реки иводохранилища не учитывается. При расчете на устойчивость положения нефтепровода и нефтепродуктопроводов,прокладываемых на обводненных участках, удерживающая способность грунта учитывается.При проверке продольной устойчивости трубопровода как сжатого стержнядопускается учитывать вес грунта засыпки толщиной 1,0 м при обязательномсоблюдении требований п. 6.6 в частизаглубления трубопровода в дно не менее 1 м.

6.32.Расчетная несущая способность анкерного устройства, Банк, Н, определяется по формуле

, (40)

где z - количество анкеров водном анкерном устройстве;

mанк - коэффициент условийработы анкерного устройства, принимаемый равным 1,0 при z = 1или при z ³ 2 и Dн / Dанк ³ 3; а при z ³ 2 и 1 £ Dн / Dанк £ 3

;

Pанк - расчетнаянесущая способность анкера, Н, из условия несущей способности грунта основания,определяемая из условия

, (41)

Dн - обозначение то же, что в формуле (12);

Dанк - максимальный линейныйразмер габарита проекции одного анкера на горизонтальную плоскость, см;

Фанк - несущаяспособность анкера, Н, определяемая расчетом или по результатам полевыхиспытаний согласно СНиП 2.02.03-85;

kн - коэффициент надежностианкера, принимаемый равным 1,4 (если несущая способность анкера определенарасчетом) или 1,25 (если несущая способность анкера определена по результатамполевых испытаний статической нагрузкой).


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 357; 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