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, n_гр=1,2;

h_cв – высота грунта в пределах естественного свода обрушения:

, (18.2)

где В - ширина пролета естественного свода обрушения:

, (18.3)

здесь D_k – 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 n_п.т – коэффициент перегрузки; n_п.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