книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов
..pdf• при несимметричной схеме
7. Длина подвески
Led = f ~ y + h\ |
(5.247) |
где у - провисание каната в точке крепления подвески, определяемое по формулам (5.237) или (5.238).
8. Горизонтальная составляющая натяжения каната (распор)
Я = q Ü /8 f, |
(5.248) |
где q - расчетная нагрузка, включающая вес единицы длины трубопровода с продуктом qmp = qM + q„pod, несущего и ветрового канатов, пешеходного мостика, распределенную нагрузку от собственного веса подвесок, снеговую нагрузку qCHи нагрузку от обледенения q,ed.
Для предварительных расчетов нагрузку от веса подвесной системы (несущие и ветровые канаты, подвески) можно принять равной 0,15 - 0,25 от
qmp•
9. Максимальное растягивающее усилие в канате, имеющее место в точке крепления каната к пилону
Тта* = V/^ + t f 2 = Y ■ |
(5-249) |
где RA - опорная реакция, равная:
RA = qL/2 |
(5.250) |
10. Подбор несущего каната (канатов) осуществляется по ГОСТ из условия:
F0>Tmaxzp , |
(5.251) |
где F0 — минимальное (расчетное) разрывное усилие каната в целом, принимаемое по сертификату, прилагаемому к каждой партии, или по справочной табл, (приложение 3); zp - минимальный коэффициент использования каната, принимаемый равным 4,0 (см.табл.3.9).
11. Изменение геометрических параметров перехода во время эксплуатации.
Ьфакт - L - A L ; |
(5.265) |
м) фактическая стрела провисания
/факт = /+ 4 /" |
(5.266) |
12.Максимальное усилие в канате
Т = Ч^фа\ |
^факт |
(5.267) |
1 max |
1+ ^ ^ f факт |
|
В завершении расчета проверяется прочность несущего каната (канатов) по условию (5.251).
5.2.6.2. Расчет ветровых канатов
Стрела провисания ветрового каната f e (см.рис.5.34) принимается меньше, чем у несущего каната примерно в 2 раза. Длина каната между опорными точками (консольными выносами или др.)
(5.268)
Длина оттяжки
с |
_ в.а |
_ п |
л/16/„2 + £ 2 |
(5.269) |
°от .в |
cosan |
с а.в |
г |
|
|
|
L |
|
Полная длина ветрового каната
S в~ $к.в + 2Som t, |
(5.270) |
Для сохранения расчетной формы ветровой канат в процессе монтажа предварительно натягивают усилием: составляющим 0,5 усилия, создаваемого ветром. Под действием ветровой нагрузки (см. п.2.1) с учетом предварительного натяжения растягивающее усилие в канате в середине пролета
• при 2,5 < Я < 4,5 |
|
|
<р= 1,47-13,0-^--^0,371 - 27,3^-JA + |о,0275 - |
5,53^-j p |
(5.277) |
при Я >4,5 |
|
|
332 |
|
(5.278) |
<Р=-=5-------— |
|
|
Р ( 5 1 - Я ) |
|
|
Условная гибкость Я определяется по формуле: |
|
|
H I |
|
(5.279) |
|
|
|
где Я- гибкость пилона, равная: |
|
|
Я = fjh ji |
|
(5.280) |
Здесь //- коэффициент приведения длины, равный 0,7; |
h„- высота пилона; /- |
|
радиус инерции поперечного сечения пилона, равный: |
|
|
i = 7 |
|
(5.281) |
где I —момент инерции поперечного сечения пилона. |
|
|
5.2.6.4. Расчет нагрузок на опоры под пилоны и анкерные опоры
Опоры под пилонами рассчитывают на нагрузки, передаваемые пилоном и элементами пролетного строения, опирающимися на опору, и на собственный вес части опоры, расположенной выше расчетного сечения, а также на горизонтальные нагрузки от давления потока воды в паводок, воздействий льда и ветра.
Ледовые нагрузки на опоры определяются согласно СНиП 2.06.04-82
[115].
Расчет опор заключается в проверке размеров, предварительно назначенных по конструктивным соображениям. Расчетные проверки опор необходимо выполнять на следующее сочетание нагрузок: 1 ) максимальная вертикальная нагрузка и максимальная горизонтальная нафузка в плоскости,
перпендикулярной плоскости перехода; 2 ) максимальная вертикальная нагрузка и максимальная горизонтальная нагрузка в плоскости перехода.
На пилон действуют следующие вертикальные нагрузки: давление со стороны несущих канатов Nn, определяемое по формуле (5.275) и собственный вес пилона с опорными подушками несущих канатов Gnwl
Тогда вертикальная нагрузка на опору со стороны пилона:
Ne = Nn + Gnm |
(5.282) |
В плоскости пилона учитывается давление ветра на пилон и несущие канаты. На пилон действует ветровая нагрузка Nmrmmw, которая определяется по СНиП 2.01.07-85* [112]:
N2.non = qeem(L/2 + Q + NeemJea ; |
(5.283) |
N2,p = q*em(L/2 + £0) f mp |
(5.284) |
где Ne,non - горизонтальная составляющая нагрузки на опору действующая поперечно; Ne,np - горизонтальная составляющая нагрузки на опору
действующая продольно; £0 - расстояние от фундамента под пилон до анкера под оттяжки канатов.
Вертикальная и горизонтальная составляющие в оттяжке определяются по следующим формулам:
Fот.верт =^отФ^Ш(рот > |
(5.285) |
|
Nom.гор= F от“C O S (рот , |
(5.286) |
|
N |
- Т |
(5,287) |
11от |
1 max |
|
Если пилон жестко заделан в опоре, а несущие канаты свободно опираются на вершину пилона, то при изменении длины оттяжки от изменения температуры или от дополнительных нагрузок канат будет скользить по вершине пилона. При этом возникает сила трения, направленная горизонтально
вплоскости перехода.
Вслучае если канат скользит по вершине пилона, величина силы трения определяется по формуле:
F 'v - U - N ,, , |
(5.288) |
где / тр- коэффициент трения скольжения (при скольжении металла по металлу / пр = 0,15 -0,50).
Если на верху пилона установлен блок, тогда силу трения определяют по формуле:
где Мх, Nx и |
Qx |
соответственно изгибающий |
момент, нормальная |
и |
поперечные силы |
в |
сечениях арки; MQ и Qa |
изгибающий момент |
и |
поперечная сила в обычной двухопорной балке того же пролета, что и арка; Н -
распор арки; |
у - |
ордината рассматриваемого сечения; а» угол наклона |
рассматриваемого сечения к горизонту. |
||
В табл. |
5.14 |
и 5.15 приведены данные, позволяющие рассчитывать на |
прочность двухшарнирные и бесшарнирные арки с параболической формой очертания оси при различном сочетании действующих нагрузок и воздействий. Кроме расчета на прочность, арки рассчитываются на устойчивость [92].
Условие продольной устойчивости:
* для двухшарнирной арки |
|
|
N = |
* Nv = |
(5.294) |
• для бесшарнирной арки |
|
|
N = № |
+ Н 2тах < N ,, = £ 2 |
(5.295) |
где VA - вертикальная опорная реакция; Нщи - максимальный горизонтальный распор.
Условие обеспечения поперечной устойчивости
Я^Якр=ка ^ |
(5.296) |
где ка - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношенияf t (табл.5.16).
Таблица 5.14
Двухшарнирная параболическая арка
( 2
|
|
|
|
|
|
|
|
15/с* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
№ |
1/3 |
1/4 |
1/5 |
1/6 |
1/7 |
1/8 |
1/9 |
М 0 I П5 |
т о |
к |
0,696 |
0,785 |
0,843 |
0,881 |
0,911 |
0,931 |
0,942 |
0,952 10.971 |
0,989 |
