Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

..pdf

Скачиваний:

116

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

35.35 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 5253 / 8353 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 > Следующая >>>

	Бесшарнирная параболическая арка
Положительные направления		45/с .
моментов и реакций		V =
моментов и реакций		4F J 1 ’
		4F J 1 ’
		к = — -— ;	если пренебречь влиянием обжатия,то
		1+ V
		v = 0 ;* = l.
Схема нагрузки	Опорные реакции и		Изгибающие моменты
	распоры		рр 5
	л . , . %		рр 5
	л . , . %		М л = М в = ^ к - 1 ) - ,

*р

	64	/
А = В =— ; Н = ^ —к;
111111111111111 uq	2	8/
при Л = 1	Н = ^ —
		8/
13		3
А = — ql\ В		= — qi\
Ъ2		32/
Н = ^ — к; Н = ^ —
16f		16f

при к = 1

Горизонтальное	А = В = 0;
смещение	45 Е1СА
	4 f H

М с = ^ -(1 -^ к );п р и		к =1
Р1		3
М А = М В = —	\М С=— Р1
А В 32	с	64
	2

М А = М в = ^ - (1 - к )1

M c = 3 L -(l-k);n p u k = l

МА =М В =М С= 0

М. = - ^ - ( 1 1 - 8Л);

А192

a i2

M s ^ i S k - S y ,

М с = ^ ( 1 - к ) ; п р и к = 1

м а ^	А	м в ^	А
А	64	8	64
М с =0
		15 Elс
		f	t *
М С=	- ^ А
с	4	f l

Окончание табл. 5.15

		Значение коэффициента ка			Таблица 5.16
		Значение коэффициента ка
Арка			Отношение/^
	0 ,1	0 ,2	0,3	0,4	0,5
Двухшарнирная	28,5	45,4	46,5	43,9	38,4
Бесшарнирная	60,7	10 1	115	i n	97,4

5.3.Подземные переходы трубопроводов через железные и автомобильные дороги

Одними из наиболее серьезных искусственных препятствий являются железные и автомобильные дороги [17; 33; 61; 74; 126]. Угол пересечения трубопровода с дорогами должен быть, как правило, 90°. Прокладка трубопровода через тело насыпи не допускается. Участки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального и облегченного типов (рис. 5.35), должны предусматриваться в соответствии со СНиП 2.05.06-85*[114] и защитном футляре (кожухе). Концы футляра должны выводиться на расстояние:

а) при прокладке трубопровода через железные дороги:

от осей крайних путей - 50 м, но не менее 5 м от подошвы откоса насыпи и 3 м от бровки откоса выемки;

от крайнего водоотводного сооружения земельного полотна (кювета, нагорной канавы) - 3 м;

б) при прокладке трубопровода через автомобильные дороги от бровки земляного полотна - 25 м, но не менее 2 м от подошвы насыпи;

Рис.5.35. Схема перехода трубопровода под автомобильной и железной дорогами:

1 - сальниковое уплотнение; 2 - отводная труба; 3 - вытяжная свеча; 4 - защитный футляр; 5 - опоры; 6 - отводной колодец; 7 - трубопровод; Н - глубина заложения футляра;

а - граница защитного футляра; b - расстояние до установки свечи

Таблица 5.17

Параметры элементов перехода через дорогу

Наружный	Наружный	Толщина стенки защитного кожуха,			Диаметр	Условный
диаметр	диаметр		мм		труб	диаметр
рабочего	защитного	Открытый	Бестраншейный способ		отводного	свечи,
трубопровода,	кожуха,	способ	Горизон	Продавливание,	колодца,	мм
мм	мм		тальное	прокалывание	мм
	2		бурение
1	2	3	4	5	6	7
108	325	8	8	9	325	50
159	325	8	8	9	325	50
219	377	9	9	10	325	50
273	426	9	9	11	325	80
325	530	9	10	12	377	80
426	630	10	10	12	377	100
530	720	10	10	12	426	150
630	820	10	10	12	426	150
720	920	10	10	12	426	150
820	1020	10	11	14	530	150
920	1220	10	11	14	530	200
1020	1220	10	11	14	530	200
1220	1420	11	12	14	530	200
1420	1720	16	16	16	530	200

в) при прокладке нефте- и продуктопроводов через автодороги категорий III, III-n,IV-n и IV-5 м от бровки земляного полотна.

Заглубление кожухов под железными дорогами должно быть не менее 2 м от подошвы рельса до верхней образующей футляра, под автодорогами - Не менее 1,4 м от верха покрытия дороги до верхней образующей футляра.

Диаметр защитного кожуха DKопределяется в зависимости от диаметра трубопровода [74] в миллиметрах:

Di
Л * -0,9 • Dn - 85	(5.297)

и во всех случаях должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 2 0 0 мм.

При выборе параметров перехода через дорогу можно воспользоваться рекомендациями, приведенными в табл. 5.17.

5.3.1. Расчет защитного футляра (кожуха) на прочность

На футляр действуют внешние нагрузки - вертикальное и боковое давление грунта qzpe и qzp6 и давление от подвижного транспорта q„ (рис.5.36,а).

Я г р . 4 Чп

пчтптт

r m m r n p

Ягр 1*Яп

Рис.5.36. Схема к расчету футляра на прочность:

а - на!рузка, действующая на футляр; б - свод естественного обрушения

Расчетная вертикальная нагрузка от действия грунта

Ягр.л НгрУгр.срН	(5.298)
где пгр- коэффициент надежности по нагрузке ог веса грунта, пгр	1 ,2 ;

Угр.ер - средний удельный вес грунта в естественном состоянии по высоте Н . При значительной глубине заложения футляра над ним образуется

естественный свод обрушения (рис. 5.36,6), и тогда

Я грв	ПгрУгр.срНсн »	(5.299)
где hce - высота свода обрушения, равная:
Исв	B/2fKp	(5.300)
Здесь В - ширина свода, равная:
B = DK 1 + tg\ 45° -		(5.301)
f Kp - коэффициент крепости породы, ориентировочные значения		которого
приведены в табл. 5.18.

Таблица 5.18

Ориентировочные значения физико-механических характеристик грунтов

Грунт	Удельный вес	Угол внутреннего	Коэффициент
	Кп. кН/м3	трения <рго, градус	крепостиf KP
Сланец,	24	65	2,0
известняк, мел,
мерзлый грунт	18-20	60
Слежавшаяся	18-20	60	1,5
галька,
щебенистый
грунт, твердая
глина	18	60
Плотный	18	60	1 ,0
глинистый грунт	16	40
Гравий,	16	40	0 ,8
глинистый грунт,
лесс	15	30
Слабый	15	30	0 ,6
глинистый грунт,
сырой песок,
растительный
грунт	17	27	0,5
Песок, мелкий	17	27	0,5
гравий, насыпной
грунт	15-18	9	0,3
Разжиженные	15-18	9	0,3
1рунты

Расчетная величина бокового давления грунта

’

(5-302)

а в случае формирования свода обрушения

Чгр.б = "грГгр.ср^се + ~ ^ g 2^ ° ~ ^ y j

(5-303)

Условие формирования свода обрушения записывается в виде:

hce < Н

(5.304)

Давление отжелезнодорожного транспорта можно определить и используя график зависимости нормативного давления на футляр q„n от глубины заложения футляра Н (рис.5.37). График рассчитан для двухпутной линии железной дороги [133]. Класс нагрузки К принят равным 140 Я. Расчетная вертикальная нагрузка получается путем умножения нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке к„ = 1,3 .

При использовании графика (см. рис. 5.37) для однопутных дорог необходимо значение qHn умножить на поправочный коэффициент 0,56, для трехпутных дорог - на поправочный коэффициент 1,33.

Рис.5.37. Зависимость давления qJJ/K, создаваемого подвижным железнодорожным составом, от глубины заложения футляра

При расчете давления от автомобильного транспорта полотна дороги рассматривают как балку конечной жесткости на упругом основании. Нагрузка, передаваемая через каждую ось, представляется в виде сосредоточенной силы

Pi (рис. 5.38), отнесенной к единичной ширине полотна дороги b = 1м. Реакция основания, приходящаяся на единицу ширины полотна дороги от действия Р, определяется по формуле:

< Рцх)= -Ь^е ajrX(cosax x - s in a x x)

(5.305)

где (Хус - коэффициент жесткости полотна, равный:

(5.306)

Таблица 5.19

Расчетные характеристики материалов покрытия автомобильных дорог

Вид материала	Модуль упругости,	Коэффициент Пуассона
Цементобетон	Еп, МПа	Рп
Цементобетон	10000-20000	0,15-0,20
Асфальтобетон	1000-1500	0,20-0,30
Щебень, обработанный	700-900	0,25-0,30
битумом
Гравий, обработанный	350-800	0,35-0,40
битумом	300-450
Щебень	300-450	0,15-0,20
Гравийный материал	150-200	0,08-0,10
Щебень и гравий,	500-700	0,10-0,20
обработанные цементом	200-450	0,20-0,30
Грунты, обработанные	200-450	0,20-0,30
цементом	170-280
Грунты, обработанные	170-280	0,30-0,35
битумом	80-150	0,20-0,25
Пески	80-150	0,20-0,25
Супеси легкие	40-45	0,20-0,30
Пески пылеватые, супеси	28-40	0,15-0,20
тяжелые	20-35	0,30-0,40
Легкие и тяжелые	20-35	0,30-0,40
суглинки и глины	15-30	0,15-0,25
Супеси пылеватые и	15-30	0,15-0,25
тяжелые, пылеватые
суглинки легкие и
тяжелые

Здесь	к0 -	коэффициент постели грунта при сжатии (см.табл.2.14); £ _
цилиндрическая жесткость полотна дороги, равная:
		О--fib	<5-30Т)
где	Е„	модуль упругости материала полотна дороги	(табл.5.19);

коэффициент Пуассона материала полотна дороги (см.табл.5.19); 1„ - моМент инерции материала полотна дороги, определяется как:

	,	b h l		(5.308)
	п	12		(5.308)
	п	12
где hnK- толщина покрытия дороги (табл.5.2 0 ).
Комплекс	е~ажХ(созажх - 8 т а жх) в формуле		(5.304) может	быть
представлен параметром 77, являющимся функцией			произведения	а жх
(табл.5.21), тогда формула (5.305) принимает вид:
		Р а
	<р*х)= ~ ъ Г Т1		(5‘309)
			Таблица 5.20
Наименьшая толщина покрытия автомобильных дорог
Номер покрытия	Наименование покрытий		hm, см
1		2	3
		Жесткие
1	Цементобетон (монолитные и		12
	сборные))
	Полужесткие и нежесткие
а)Усовершенствованные капитальные покрытия
Асфальтобетоны :	однослойные		4
2	однослойные		4
3	двухслойные		7
4	из прочностных щебеночных		4
	материалов в смеси с битумом		9
5	мостовые из брусчатки и		9
	мозаики на каменном или
	бетонном основании
б) Усовершенствованные облегченные покрытия			5
6	из щебня и гравия,		5
	обработанных битумом

1	2	3
7	из холодного асфальтобетона	2
8	из грунта, обработанного	4
	битумом
в)Переходные покрытия
9	щебеночные и гравийные на	15
10	песке
10	то же, на прочном каменном	6
	или укрепленном вяжущем
11	грунте
11	то же, на основании из щебня	10
	или гравийного материала

г) Низшие покрытия

12грунтовые, укрепленные различными местными материалами

Переменная х является текущей координатой с нулевой точкой в центре приложения силы Рг. В конкретном случае, рассчитав коэффициент Ож, из

каждого значения произведения а^х в первой колонке (см.табл. 5.21)

			Таблица 5.21
Параметры для определения эпюры реакции основания
ОжХ	п	ОжХ	п
0,0	1,0000	1,3	0,3355
0,1	0,9907	1,4	0,2849
0,2	0,9651	1,5	0,2384
0,3	0,9267	i,6	0,1959
0,4	0,8784	1,7	0,1576
0,5	0,8231	1,8	0,1234
0,6	0,7628	1,9	0,0932
0,7	0,6997	2,0	0,0667
0,8	0,6354	2,1	0,0439
0,9	0,5712	2,2	0,0244
1,0	0,5083	2,3	0,0080
1,1	0,4476	2,355	0,0000
1,2	0,3899	-	-

можно определить х, которое соответствует своя величина т]. Наименьшее значение JC, при котором функция T J обращается в ноль, определим из выражения:

3	(5.310)
а ^ х = —п	(5.310)
ж 4
откуда х = а' = ------	(5.311)
4<*ж

Максимальным значение реакции Щ(х) =фхтах, будет в точке х=0.

Построив отдельные эпюры реакции основания от каждой сосредоточенной силы Pj сложением их ординат получаем суммарную эпюру реакции основания и находим зону ее распространения 2а (см.рис. 5.38).

Передняя ось

Задние оси

Рис.5.38. Эпюра реакции основания полотна дороги

Если принять, что нагрузка q, передаваемая на основание полотна дороги от действия транспорта, равномерно распределенная и q = <рхтах, напряжения в

грунте в любой точке с координатами х, z, действующие вертикально вниз, можно определить, используя формулу:

я (	.	а ~ х	+arctg	(5.312)
а г = —	arctg	------	+arctg	(5.312)

7 Г \

<<< < Предыдущая 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 5253 / 8353 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги