1. Расчет трубопровода на прочность.

Сталь 10Г2ФБ-0.10% Углерода(C), (Mg)Марганец-2%, (V)Ванадий < 1.5%, Ниобий < 1.5%. Класс прочности –К60.

1.1 Определение толщины стенки трубы

Характеристика труб – сварные из стали контролируемой прокатки прямошовные изготовленные двухсторонней электродуговой сваркой под флюсом и прошедшие 100%-ный контроль сварных соединений неразрушающими методами.

Определим номинальную толщину стенки (без учета осевых сжимающих напряжений) трубопровода по формуле:

(1.1)

где D_н – наружный диаметр трубопровода, мм;

р – нормативное давление в трубопроводе, МПа;

n – коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе, принимаемый для газопроводов 1,15;

R₁ – расчетное сопротивление материала трубы, МПа

(1.2)

где R₁^н – нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб,

равное σ_вр и определяемое по [3]. Принимаем R₁^н=590 МПа.

m – коэффициент условий работы материала трубопровода по табл.1, [2]. Принимаем m =0,75

k₁ – коэффициент безопасности по материалу, принимаемый по табл.9, [2]. Принимаем k₁ =1,34.

k_н – коэффициент надежности, принимаемый по табл. 11, [2]. Принимаем k_н=1,05.

Принимаем δ_н=11 мм.

1.2. Расчет напряжений, действующих на трубопровод.

Продольные осевые напряжения _пр.N, определяются от расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла. В частности, для прямолинейных и упруго-изогнутых участков подземных трубопроводов определяются по формуле:

(1.3)

где α = 12∙10^-6 1/ºС – коэффициент линейного расширения стали;

Е = 2,06∙10⁵ МПа − модуль упругости стали;

D_вн − внутренний диаметр трубопровода, мм

- коэффициент Пуассона, для углеродистой стали 0,25 - 0,3.

– расчётный температурный перепад, принимаемый положительным при нагревании, °С. Определяется согласно формуле:

ºС (1.4)

Т.к. >0, то отсутствуют продольные осевые сжимающие напряжения .

1.3 Проверка прочности трубопровода

Определив значение продольных напряжений по формуле (1.5), необходимо провести проверку прочности проектируемого участка трубопровода по условию формулы:

(1.7)

В случае если , то в трубопроводе возникают растягивающие осевые продольные напряжения и коэффициент , учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, принимается равным 1. При выполнении данного условия, завершается расчет на прочность участка трубопровода, и принимается рассчитанная по формуле (1.1) толщина стенки.

2. Строительство перехода через искусственные препятствия

Категория автодороги – 1. Количество полос движения -2. Ширина полосы движения -3,5 м. Интенсивность движения транспорта от 5000 до 10000 [10]

Материал покрытия – Асфальт, таблица 22 [10].

В качестве автотранспорта принят грузовой автомобиль МАЗ 6501 В5 с максимальной нагрузкой на задний мост 255,06 кН, числом колес – 8 шт. нагрузка на одно колесо составит 31,883 кН.