7.6 Сосредоточенные силы
При монтаже трубопровода возможно воздействие на него со стороны других трубопроводов и строительных конструкций в виде сосредоточенных сил (например, Рс, рисунок 1.1).
Номер сечения, в котором действует сосредоточенная сила: NSР=6.
Сосредоточенная сила Рс действует в плоскости Х3ОХ2.
Значения силы в проекциях на оси координат:
Р1 =0,
Р2=Рс· cosα =28 cos 30º = 24,4 кгс,
Р3=Pc· sinα =28·sin 30º =14 кгс.
8 Оценка компенсирующей способности трубопровода по приближенному методу
1) По кривой на рисунке 5.5 [2] для температуры
270
и стали 15ГС находим значение n
= 5 соответствующее допускаемому
напряжению металла;
2) Определяем развёрнутую длину трубопровода:
3) Находим расстояние между неподвижными опорами, которое равно
;
(8.1)
a=
4) Оценка компенсирующей способности простого трубопровода (без ответвлений) с двумя неподвижными опорами по его концам производится по двум безразмерным параметрам:
(8.2)
(8.3)
5) По графику на рисунке 5.4 [2] находим точку с координатами
X=0,718 ; Y=0,053;
Эта точка располагается в зоне А
(рисунок.6.1).
Рисунок 8.1 – График для приближённой оценки компенсирующей способности трубопровода
9 Результаты расчёта на прочность по прикладной программе “астра-т”
Результаты расчета по программе “АСТРА” содержат следующую информацию:
- напряжения в трубопроводах (по каждому сечению);
- перемещение каждого сечения по осям координат;
- выбранные упругие опоры;
- усилия на неподвижные опоры;
- усилия на скользящие опоры.
Сделаем анализ прочности трубопроводной системы поэтапно.
10 Анализ прочности заданной трубопроводной системы
10.1 Результаты расчёта на прочность заданной трубопроводной системы
Этап 1. По жесткости: максимальный вектор суммарного перемещения (сечение №10) составляет:
Х=
=0,045
см.
Что превышает 5 см.
По прочности: перегрузки в металле труб отсутствуют, расчетное напряжение не превышает допускаемое.
Maксимальная нагрузка опор скольжения (сечение №9) 1822 кгс.
Максимальная рабочая нагрузка упругих опор в сечении №3 равна 1526 кгс.
Этап 3. По жесткости: максимальный вектор суммарного перемещения (сечение №11) составляет:
Х=
=3,13
см.
Что не превышает 5 см. По МВН выбраны упругие опоры.
Этап 2Б. По жесткости: максимальный вектор суммарного перемещения (сечение №11) составляет:
Х=
=3,15
см.
Что превышает 5 см.
Трубопровод поднимается над опорой скольжения.
Maксимальная нагрузка на опору скольжения (сечение №9) 7794 кгс.
Этап 4. По жесткости: максимальный вектор суммарного перемещения (сечение №10) составляет:
Х=
=0,041
см.
Что не превышает 5 см.
Сводные результаты. Максимальная нагрузка на неподвижные опоры в рабочем состоянии в сечении №0 составляет -4748 кгс, что не больше 10000кгс. Максимальная нагрузка на неподвижные опоры в рабочем состоянии в сечении №15 составляет -5043 кгс, что не превышает 10000кгс.
Полные данные расчёта смотреть в приложении А.
Так как трубопровод поднимается над скользящей опорой в сечении №12 заменим ее на упругую опору.