3.9 Проверка прочности трубопровода на действие основного сечения нагрузок в период эксплуатации

Проверка на прочность трубопровода производится по СНиП 2.04.12-86.

При этом должны выполняться следующие условия:

();

();

где γ_u – коэффициент надёжности для труб и соединительных деталей в расчётах по временному сопротивлению, γ_u=1.3(см.п.4.5);

γ_n –коэффициент по назначению трубопровода, γ_n=1(см. табл.4).

Коэффициенты сочетаний принимаем по СНиП 2.01.07-85, п.1,12-1,13:

В основных сочетаниях нагрузок их расчётные значения и более кратковременных нагрузок их расчётные значения допускается на коэффициент сочетания ψ₂, принимаемый для первой (по степени влияния):

для постоянной нагрузки – ψ₁ = 1,0;

для кратковременной гололёдной нагрузки – ψ₂ = 1,0;

для второй – ветровой нагрузки – ψ₃ = 0,8;

для снеговой нагрузки –ψ₄ = 0,6.

R_y, R_u –нормативное сопротивление материала труб и соединительных деталей соответственно по временному сопротивлению и пределу текучести, определяется из СНиП II-23-81*, табл.51:

R_y, = 215 (2200) МПа(кг/см²),

R_u = 350 (3550) МПа(кг/см²).

A_u, A_y –коэффициенты нагруженности поперечного сечения трубопровода, которые определяются по формулам () и ():

();

Найдём расчётное продольное усилие в рассматриваемом сечении трубопровода от совместного действия нагрузок на трубопровод по формуле ():

();

N_u = 0,3(2980 · 53 + 348,8 · 53 + 204 · 0,6 · 53) = 54874,1 Нм = 54,8 кНм.

Определяем коэффициент нагруженности A_u по формуле ():

Проводим проверку условия ():

м = 1,7мм < 12мм.

Условие выполняется.

Определяем момент действующей на трубопровод от гололёдной нагрузки,

Нм² = 122,5кНм².

Так же определяем момент действующий на трубопровод от снеговой нагрузки:

Нм² = 43кНм².

Так же находим изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:

кНм²,

Нм² = 133,4кНм².

По формуле () определяем коэффициент нагруженности трубопровода А_у:

Рассмотрим решение данного уравнения двумя случаями, при отрицательных и положительных условиях:

Ι Случаё:

Расчёт ведётся при условии ;

Нм,

ΙΙ Случай:

Расчёт ведётся при условии ;

Нм;

Выбираем больший коэффициент нагруженности: А_у =1799,98кНм.

Проводим проверку условия ():

м = 11,96мм < 12мм.

Условие выполняется – проверка прочности трубопровода на действие основного сечения нагрузок в период эксплуатации, удовлетворяют требованиям СНиП 2.04.12-86.