Постоянные нагрузки на магистральный трубопровод.
Постоянные нагрузки действуют в течение всего срока строительства и эксплуатации трубопровода.
· Собственный вес трубопровода – вес погонного метра трубы вычисляется по формуле
, (8.2)
где – коэффициент надежности по нагрузке, =1,1;
- удельный вес стали, ;
- наружный и внутренний диаметры трубы.
· Вес одного метра изоляционного покрытия
, (8.3)
где = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке;
- удельный вес изоляции;
- наружный диаметр изоляции.
Для предварительных расчетов ориентировочно можно принимать вес изоляции равным 10% от веса трубы.
· Давление грунта на единицу длины трубопровода
, (8.4)
где = 1,2 – коэффициент надежности по давлению грунта;
- удельный вес грунта;
- средняя глубина заложения оси трубопровода.
· Гидростатическое давление воды на единицу длины трубопровода, определяемое высотой столба жидкости над подводным трубопроводом
, (8.5)
где =1,0 – коэффициент надежности гидростатического давления воды;
- удельный вес воды с учетом засоленности и наличия взвешенных частиц;
– высота столба воды над рассматриваемой точкой трубы;
– диаметр изолированной и футерованной трубы.
· Выталкивающая сила воды, приходящаяся на единицу длины трубопровода полностью погруженного в воду
, (8.6)
где = 1,0 – коэффициент надежности гидростатического давления воды.
Если магистральный трубопровод проложен на участках грунтов, которые при обводнении переходят в жидкопластическое состояние, то в формуле (8.16) вместо удельного веса воды принимают удельный вес разжиженного грунта, определяемый по результатам инженерных изысканий.
· Предварительное напряжение, создаваемое за счет упругого изгиба при повороте оси трубопровода.
Определим деформации и напряжения в поперечных сечениях изогнутой трубы (рисунок 22).
Рисунок 22.
Рассмотрим деформацию волокна трубы с координатой y. Относительное удлинение волокна
, (8.7)
где - длина выделенного элемента трубы до деформации;
- длина элемента после деформации.
После того, как трубопровод получил упругий изгиб его деформации и напряжения являются функцией радиуса кривизны
; .
После подстановки этих значений в выражение (8.7) получаем выражение деформаций трубы через её радиус кривизны
. (8.8)
Напряжения получаем с учетом закона Гука
. (8.9)
Для точек наиболее удаленных от оси трубы . В этих точках соответственно возникают наибольшие растягивающие и наибольшие сжимающие напряжения
. (8.10)
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 1134;