- •Задача № 10 Определение диаметра основного шнурового заряда при разработке траншей и каналов на болотах взрывным способом
- •Задача №11 Расчет тягового усилия при протаскивании трубопровода
- •Задача № 12 Расчет несущей способности заглубленного анкера Несущая способность винтового анкера диаметром d, длиной l, заглубленного в грунт с объемным весом на глубину h, равна:
- •Задача № 13 Расчет параметров подъема забалластированного трубопровода кранами-трубоукладчиками
- •Задача № 14 Расчет объема земляных работ и числа земснарядов при разработке подводных траншей
- •Задача № 15 Расчет скорости протаскивания трубопровода с одновременным заливом воды
- •Задача № 16 Расчет числа оттяжек для удержания трубопровода в створе подводного перехода
- •Задача № 17 Сравнительная оценка надежности различных конструкций подводных переходов
- •1.Для двухниточного перехода:
- •3. Двухтрубная конструкция с цементно-песчаным слоем:
- •4. Подводный переход, сооружаемый методом направленного бурения:
- •Задача №18 Расчет кожуха на прочность
- •Задача №19 Расчет мощности установки горизонтального бурения (угб)
- •Задача №20 Балочный (однопролетный) переход без компенсации продольных деформаций
- •Задача №21 Балочный переход при укладке трубопровода «змейкой»
- •Задача №22 Расчет элементов вантового перехода
- •22.А. Расчет несущих канатов в вантовых фермах
- •Вертикальное усилие, приложенное к ванту:
- •22.Б. Расчет компенсаторов в надземных переходах
- •Задача № 23. А). Расчет гибкого висячего перехода.
- •Задача №23 . Б) Расчет несущего каната гибкого висячего перехода при обледенении
- •1.Воздействие обледенения:
- •2.Воздействие отрицательных температур.
3. Двухтрубная конструкция с цементно-песчаным слоем:
Вероятность безотказной работы рассчитывается по второй формуле:
При t=10 лет; =20 лет; =30 лет; =40 лет; =50 лет;
P(t)=0,990; =0,985; =0,975; =0,960; =0,950.
4. Подводный переход, сооружаемый методом направленного бурения:
Вероятность безотказной работы определяется по третьей формуле:
.
При t=10лет; =20 лет; =30 лет; =40 лет; =50 лет
P(t)=0,9999; =0,998; =0,995; =0,990; =0,985.
По результатам расчета сделать вывод и построить графики Р(t)=f(t), для четырех конструкций подводного перехода.
Исходные данные для расчета по вариантам принять по таблице 17.2.
Таблица 17.2
Код |
Номер варианта |
||||||||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
А |
2,2 |
2,0 |
1,9 |
1,8 |
1,6 |
2,3 |
2,4 |
2,6 |
2,3 |
Б |
1,5 |
1,3 |
2,0 |
1,7 |
1,2 |
1,15 |
1,45 |
1,55 |
1,6 |
В |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
1,2 |
1,5 |
1,6 |
Г |
2,4 |
1,6 |
1,2 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
1,2 |
1,4 |
Д |
2,3 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
0,7 |
0,7 |
0,1 |
0,9 |
1,9 |
Е |
2,5 |
1,8 |
1,7 |
0,6 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,0 |
1,6 |
Ж |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
0.5 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,6 |
З |
2,3 |
0,9 |
0,8 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,6 |
1,1 |
1,4 |
Задача №18 Расчет кожуха на прочность
Прокладка участков переходов трубопроводов через железные и автомобильные дороги (за исключением V категории) предусматривается в защитном кожухе.
Кожух предназначен для предохранения укладываемого в него трубопровода от воздействия нагрузок и агрессивных грунтовых вод и блуждающих токов, а при авариях – для предохранения полотна дороги от разрушения. Схема к расчету кожуха (футляра) на прочность представлена на рис.18.1.
На кожух действуют следующие внешние нагрузки:
вертикальное давление грунта ;
боковое давление грунта ;
давление от подвижного транспорта .
Рис. 18.1. Схема к расчету кожуха на прочность
Вертикальное давление грунта рассчитывается по формуле:
, (18.1)
где n - коэффициент перегрузки для грунта, nгр=1,2;
hcв – высота грунта в пределах естественного свода обрушения:
, (18.2)
где В - ширина пролета естественного свода обрушения:
, (18.3)
здесь Dk – наружный диаметр кожуха; -коэфф. крепости породы;
- угол внутреннего трения грунта, определяется по табл. 18.1.
Боковое давление грунта рассчитывается по формуле:
(18.4)
Давление от подвижного транспорта подсчитывается по формуле:
(18.5)
где nп.т – коэффициент перегрузки; nп.т=1,2;
А – коэффициент, зависящий от глубины заложения кожуха. При глубине заложения, равной 2 м, А=0,4;
q – давление подвижного транспорта (на единицу площади).
Значение q в зависимости от глубины заложения кожуха приведены в табл.18.2.
Таблица 18.1
Вид грунта |
, кгс/м3 |
|
, 0С |
Песок |
1600 |
0,5 |
35 |
Суглинки |
1600 |
0,8 |
30 |
Гравий |
1750 |
0,8 |
40 |
Галька |
1750 |
1,5 |
45 |
Глина |
1800 |
1,0 |
40 |
Таблица 18.2
Глубина заложения кожуха, м |
q, кгс/см2 |
Глубина заложения кожуха, м |
q, кгс/см2 |
||
Автомоб. |
Жел. дор |
Автомоб. |
Жел. дор |
||
0,5 |
10,3 |
- |
3,0 |
3,49 |
6,27 |
1,0 |
5,23 |
9,57 |
4,0 |
2,99 |
5,35 |
2,0 |
4,18 |
7,68 |
5,0 |
2,62 |
4,67 |
Толщина стенки кожуха рассчитывается по формуле:
, (18.6)
где N – поперечное усилие:
, (18.7)
М – изгибающий момент:
(18.8)
где с – коэффициент, учитывающий всестороннее сжатие кожуха, с=0,25;
- расчетное сопротивление материала кожуха растяжению или сжатию:
, (18.9)
где значения справочные данные по варианту в соответствии со СниП 2.05.06-85*.
Рассчитанная толщина стенки защитного кожуха должна быть больше или равна , приведенной в табл.18.3.
Исходные данные по вариантам приведены в табл 18.4.
Таблица 18.3. Минимально допустимая толщина стенки защитного кожуха.
Dк, мм |
|
|
Глинистые грунты |
Песчаные грунты |
|
530-630 |
8 |
8 |
720 |
9 |
9 |
820 |
9 |
10 |
920 |
10 |
11 |
1020 |
10 |
12 |
1220-1420 |
14 |
14 |
1720 |
16 |
16 |
Таблица 18.4
Показазатели |
№ варианта |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Диаметр кожуха, Дк, мм |
720 |
1220 |
1420 |
1020 |
720 |
920 |
1720 |
1220 |
1020 |
1420 |
Вид грунта
|
Лег-кий сугли-нок |
Галь-ка |
Песок |
Песок |
Песок |
Лег-кий сугли-нок |
Песок |
Галь-ка |
Галь-ка |
Песок |
Вес подвижного состава, q, кГс/м2 |
140 |
120 |
515 |
255 |
150 |
130 |
160 |
380 |
400 |
330 |
, кГс/мм2 |
36 |
38 |
38 |
36 |
38 |
36 |
36 |
34 |
36 |
38 |
m |
0,9 |
0,75 |
0,9 |
0,9 |
0,75 |
0,9 |
0,9 |
0,75 |
0,8 |
0,9 |
К2 |
1,15 |
1,1 |
1,15 |
1,1 |
1,15 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,15 |
1,1 |
Кн |
1,0 |
1,05 |
1,0 |
1,05 |
1,05 |
1,1 |
1,05 |
1,1 |
1,05 |
1,0 |