Курсач. 2. 1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки мтр

Название	2. 1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки мтр
Дата	06.02.2019
Размер	1.28 Mb.
Формат файла
Имя файла	Курсач.docx
Тип	Реферат #66634
страница	2 из 4

1 2 3 4

рабочих чертежей и утвержденных смет по рабочим чертежам;

утвержденного проекта производства работ;

оформления финансирования в банковских учреждениях;

оформления договоров подряда-субподряда.

В организационно–подготовительные мероприятия включаются:

обеспечение строительства проектно-сметной документацией и ее изучение инженерно–техническим персоналом;
оформление финансирования и заключение договоров подряда и субподряда на строительство;
оформление разрешений на производство работ;
согласование карьеров песка, грунта, источников поставки щебня;
заключение договоров на поставку оборудования, строительных материалов и конструкций, разработка транспортной схемы строительства;
решение вопросов об условиях использования для нужд строительства ж.д. станции;
согласование условий размещения персонала занятого при строительстве объекта;
согласование перевозок крупногабаритных и тяжеловесных грузов по дорогам общего назначения от ж.д. станции разгрузки до площадки строительства с соответствующими дорожными службами, службами ЛЭП, линий связи, администрациями городов и посёлков и др. инстанциями;
детальное ознакомление с условиями строительства, разработка генподрядчиком проекта производства работ (ППР);
заключение договоров с субподрядными организациями.

В состав внетрассовых подготовительных работ входит:

подготовка территории и обустройство временной площадки выгрузки МТР при железнодорожной станции разгрузки и временной площадки хранения МТР;
подготовка территории, обустройство площадок временной стройбазы подрядчика и временного жилого городка строителей;
ремонт автодорог местного значения, используемых при строительстве;
создания необходимого на начальный период запаса строительных конструкций, материалов и оборудования;
организация системы и сооружений связи на период строительства.

В состав вдольтрассовых подготовительных работ входит:

выявление и обозначение на местности положения всех коммуникаций;
расчистка территории от лесорастительности;
устройство временных лежневых дорог для проезда строительной техники по заболоченным участкам при производстве работ по лесорасчистке территории строительства;
создание необходимого запаса стройматериалов, изделий, конструкций и оборудования;
перебазировка строительных машин и механизмов;
завоз и размещение мобильных (инвентарных) зданий и сооружений административно-бытового, производственного и складского назначения;
сооружение временных пешеходных путей;
противопожарные мероприятия, освещение стройплощадки и пр.

Организационно-технологическая схема строительства предусматривает поточно–совмещённый метод выполнения работ. При этом в проекте производства ремонтных работ должны быть определены число и структура линейных объектных ремонтно-строительных потоков специализирующихся на выполнении отдельных видов работ.
2.1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки МТР
На площадках выгрузки МТР предусматриваются следующие системы жизнеобеспечения:

– электроснабжение - от автономных источников;

– отопление - автономное от электрических нагревательных приборов;

– водоснабжение – привозная вода;

– канализация – местная и ливневая;

– связь - внешняя, оперативно-диспетчерская.

Хозяйственно-питьевая вода привозная. Для хранения воды предусматривается бак V=200 литров.

Водоснабжение осуществляется путем подвоза воды автоцистернами.

Для хранения воды на противопожарные нужды необходимо установить резервуары емкостью 10 м³и пенные огнетушители.

Бытовые сточные воды от санитарных приборов самотеком направляются в септик-выгреб, откуда ассенизационной машиной по мере накопления вывозятся на близлежащие очистные канализационные сооружения.
2.2 Решения по организации связи на период строительства
Радиосвязь будет обеспечиваться переносными и мобильными радиостанциями в пределах технологического потока. Переносные радиостанции обеспечивают связь на дальность до 10 км.

Схема организации связи состоит из одного уровня:

Связь генерального субподрядчика с подразделениями субподрядных организаций и местными организациями будет осуществляться по существующим местным линиям связи.
2.3 Структура строительного подразделения и управления строительством[9]
Строительство участка трубопровода будет осуществляться комплексным технологическим потоком.

В состав потока входят специализированные подразделения (бригады, звенья) по строительству трубопровода:

1. Служба снабжения:

– приемка труб и оборудования от Генерального субподрядчика и транспортировка их на площадку выгрузки;

– разгрузка, погрузка и доставка строительных материалов и оборудования поставки субподрядчика;

– транспортировка грунта из карьера;

– транспортировка плетей и раскладка их на трассе.

2. Бригада по расчистке трассы от ЛПО;

3. Звено по подготовке полосы строительства:

– планировка, срезка, снятие плодородного слоя грунта, расчистка;

Бригада по устройству временного вдольтрассового проезда:

– срезка крутых склонов, устройство переездов через малые водотоки и коммуникации, строительство временных мостов для переезда через реки, строительство лежневых дорог, содержание и ремонт подъездных дорог;

Бригада укрупнительной сборки труб в секции:

– поворотная сварка одиночных труб в двухтрубные секции на строительной площадке, контроль и изоляция стыков;

6. Бригада по производству земляных работ:

– звено по рытью котлованов для опор;

– звено по засыпке котлованов для опор;

7. Бригады потолочной сварки;

8. Бригада изоляционно-укладочных работ:

– звено по изоляции стыков и ремонту изоляции;

– звено по укладке трубопровода;

9. Бригада по ликвидации технологических разрывов;

10. Служба контроля качества сварочных, изоляционных и других видов работ;

11. Бригада по общестроительным работам:

– обустройство производственной площадки после ее перебазирования;

– благоустройство и ограждение площадочных сооружений;

– содержание и восстановление существующих дорог.

Структура управления строительством предусматривает два уровня организации работ и контроля за их выполнением.

I уровень:

Руководитель потока субподрядчика совместно с соответствующими службами осуществляет общее руководство реализацией проекта, взаимодействие с Генподрядчиком.

На этом уровне решаются следующие вопросы:

– разработка и согласование графика поставки труб;

– своевременное формирование и мобилизация подразделений;

– расчёты с поставщиками и субподрядчиками;

– решение различных технических и технологических вопросов, требующих привлечения научно-технических специалистов;

– контроль исполнения графика строительства и его ресурсного обеспечения;

– реализация корректирующих воздействий и предупреждающих мероприятий.

II уровень:

Линейный инженерно-технический персонал субподрядчика на трассе трубопровода непосредственно решает вопросы оперативного управления строительством в следующем порядке:

– контролирует исполнение подразделениями производственных заданий, координирует их действия;

– взаимодействует с местными органами самоуправления, обеспечивает сбор, обработку и передачу оперативной информации;

– контролирует графики выполнения поставок материалов.

Линейному инженерно-техническому персоналу в оперативном порядке подчиняются специализированные подразделения с инженером по материально-техническому обеспечению, привлеченные на строительство трубопровода. На данном уровне решаются оперативные вопросы производства работ, взаимодействия подразделений, транспортировки труб и материалов, контролируется соблюдение требований технологии строительства, безопасности, экологии, обеспечения высокого качества работ, организации питания работников.

Для координации деятельности подразделений по линейному строительству и специальным работам должны функционировать структуры:

– инженер планирования и производственного регулирования;

– инженер технолог;

– служба главного сварщика;

– инженер по контролю качества;

– инженер МТО (комплектация);

Работы, выполняемые в основной период строительства представлены в разделе 4 «Технология строительства».
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Исходные данные

Воздушный переход через р. Сим;

тип перехода – арочный двухтрубный;
район строительства – Аша, Челябинская область;
время строительства – лето;
D_н = 426 мм;
р = 5,4 МПа;
продукт – бензин;
L=50 м;
категория участка трубопровода – I, принимаемая по табл. 3 из СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы [1].

3.2 Расчет толщины стенки трубопровода [1,2]

Применяемые трубы для нефтепродуктопровода - трубы отечественного производства Челябинского трубопрокатного завода по ГОСТ 8732-78 из марки стали 09Г2С со следующими характеристиками: временное сопротивление разрыву _в=490 МПа, предел текучести _т=345 МПа.

Расчетные сопротивления материала рассчитаем по формуле:

(3.1)

(3.2)

где

- нормативные сопротивления принимаются равными минимальным значениям временного сопротивления _в и предела текучести _т,

_в=490 МПа и

= _т=345 МПа;

m=0,825 - коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый по табл. 1 [1];

k₁=1,40 - коэффициент надежности по материалу, принимаемый соответственно по табл. 10 [1];

k₂=1,10 - коэффициент надежности по материалу, принимаемый соответственно по табл. 11 [1];

k_н =1,1 - коэффициент надежности по ответственности трубопровода, принимаемый по табл. 12 [1].

Толщина стенки трубопровода

(3. 3)

где

- расчетная толщина стенки труборовода, при условии отсутствия осевых продольных напряжений, м;

n_р - коэффициент надежности по нагрузке, n_р =1,1;

- рабочее давление в трубопроводе, p=5,4МПа;

- наружный диаметр трубы, D_н=0,426м;

- расчетное сопротивление растяжению металла трубы, МПа.

Примем толщину стенки согласно сортаменту и для выполнения последующих условий

_н = 9 мм.

Внутренний диаметр трубопровода, при условии отсутствия сжимающих напряжений:

(3.4)

По картам районирования [3] находим для района прокладки трубопровода

- среднемесячная температура воздуха в январе,

- среднемесячная температура воздуха в июле,

- отклонение среднемесячной температуры воздуха наиболее холодных суток от среднемесячной температуры в январе,

- отклонение среднемесячной температуры воздуха наиболее холодных суток от среднемесячной температуры в июле.

Нормативные значения температуры наружного воздуха в холодное и теплое время года:

t^х_н= t_I – Δ_I= –15 – 20 = - 35°С; (3.7)

t^т_н= t_VII + Δ_VII=15+6= 21°С. (3.8)

Расчетные значения температуры наружного воздуха в холодное и теплое время года:

t^х= t^х_н– 6°С = –35– 6= - 41°С; (3.9)

t^т= t^т_н+ 3°С =21+3= 24°С; (3.10)

t_э=6°С.

Температурный перепад при замыкании трубопровода в холодное время года:

= t_э- t^x= 6 - (-41) =47°С, (3.11)

а при замыкании в теплое время года:

= t_э-t^т= 6-24= - 18°С. (3.12)

В качестве расчетного температурного перепада принимаем наибольшее значение

= 47°С.

Определяем абсолютное значение продольных осевых сжимающих напряжений

, определяемое из расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла труб в зависимости от принятых конструктивных решений с учетом сжимающих напряжений при

по формуле (3.13):

, (3.13) (3.4)

где:

– расчетный температурный перепад;

α – коэффициент линейного расширения металла трубы,α = 1,2×10^-51/с;

Е – модуль упругости металла, Е = 2,06×10⁵ МПа;

-переменный коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона),

;

δ_н – определенная выше толщина стенки трубы;

D_вн – внутренний диаметр трубопровода;

D_вн = D_н - 2δ_н = 426 – 2 · 9 = 408 мм.

Подставляем принятые значения:

МПа.

<0, следовательно,

- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла трубы вычисляется по формуле:

(3.14) где,

- кольцевые напряжения от нормального (рабочего) давления, МПа, определяемые по формуле:

_(3.15)

Для данного коэффициента

пересчитаем значение толщины стенки нефтепродуктопровода:

Принятая толщина стенки

=9 мм удовлетворяет условию.

Кроме того, должно выполняться условие:

= 426/100 = 4,26мм;

9мм > 4,26мм.

Следовательно условие выполняется, очевидно, что δ_н=9мм можно принять за окончательный результат.

3.3 Проверочный расчет на прочность и деформацию трубопровода [1]

Трубопроводы проверяются на прочность в продольном направлении и на отсутствие пластической деформации.

Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопровода в продольном и кольцевом направлениях проверку производят по условиям:

, (3.16)

, (3.17)

где:

– нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла трубы и сварных соединений, равно пределу текучести

,

где:

– номинальная толщина стенки,

МПа,

МПа.

Определяем значение продольных напряжений

, (3.18)

где:

– минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода,

1000

=1000

0,426= 426 м;

-для положительного температурного перепада:

МПа,

(п.3.2).

-для отрицательного температурного перепада:

МПа,

, т.к.

>0.

Выполнение условия (3.17) проверяем дважды:

МПа;

МПа

-для положительного температурного перепада:

_{182,46МПа < 206,05 МПа – условие выполняется;}

-для отрицательного температурного перепада:

184,22МПа < 287,5 МПа – условие выполняется.

Принятая толщина стенки удовлетворяет условию прочности.

Прочность в продольном направлении надземного трубопровода проверяется по условию:

≤

,_(3.19)

_где

- коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб при сжимающих продольных напряжениях:

(3.20)

Найдем кольцевые напряжения в стенке трубы от расчётного внутреннего давления:

_(3.21)

Тогда коэффициент

будет равен:

Проверка условия:

ǀ -75,792ǀМПа ≤ 0,64

262,5

ǀ -75,792ǀ < 167,86МПа – условие выполняется.

Прочность в продольном направлении соблюдается.

3.4 Нагрузки и воздействия

3.4.1 Расчет вертикальных нагрузок и воздействий

снеговой район РФ : V;
гололедный район: IV;
ветровой район:III;
ветровое давление: 0,30 кПа;

Нагрузка от собственного веса трубопровода[3]:

-нормативная

, (3.21)

где F – площадь поперечного сечения металла трубы:

_(3.22)

-расчетная

, (3.23)

-при расчете на устойчивость,

- при расчете на прочность,

где

удельный вес материала, из которого изготовлены трубы, для стали

коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса,

=0,95 - при расчете на устойчивость,

=1,1- при расчете на прочность, [табл.14; 1].

Нагрузка от веса продукта[3]:

Нагрузка от веса продукта, находящегося в трубопроводе единичной длины при перекачке бензина:

- нормативная

, (3.24)

где

= 760 кг/м³ – плотность продукта (бензина);

;

- расчетная

, (3.25)

- при расчете на устойчивость,

- при расчете на прочность.

Снеговая нагрузка, приходящаяся на единицу длины трубопровода[3]:

, (3.26)

где

нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое по табл.10.1 [3] в зависимости от района строительства (V),

;

коэффициент перехода от веса снегового покрова на единицу поверхности земли к весу снегового покрова не единицу поверхности площади на уровне прокладки трубопровода, для одиночного трубопровода

;

коэффициент надежности по нагрузке от веса снегового покрова,

[табл.14;1];

нормативное значение веса снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности на уровне прокладки трубопровода;

ширина горизонтальной проекции надземного трубопровода,

Гололедная нагрузка[3]:

, (3.27)

,

где

соответственно расчетная и нормативная нагрузки;

ко-эффициент надежности по гололедной нагрузке,

[табл. 14; 1];b=15мм – толщина слоя гололеда, принимаемая, [табл.2.12; 2] в зависимости от района строительства (IV), k – коэффициент, учитывающий изменение толщины слоя гололеда в зависимости от высоты положения трубопровода над поверхностью земли, k=0,8 принимается по табл.12.3 [2].
3.4.2 Расчет горизонтальных нагрузок и воздействий

Ветровая нагрузка на трубопровод, действующая в горизонтальной плоскости перпендикулярно к его оси:

, (3.28)

где n_вет=1,2 – коэффициент надежности по ветровой нагрузке [табл.14; 1];

q^н_с – нормативное значение статической составляющей ветрового давления на трубопровод, происхождение которой обусловлено средней скоростью ветра;

q^н_д – нормативное значение динамической составляющей ветрового давления на трубопровод, происхождение которой обусловлено пульсацией ветрового потока.

Нормативное значение статической составляющей ветрового давления подсчитываем по формуле:

(3.29)

где q^н₀=0,30 кПа – нормативное ветровое давление на вертикальную плоскость, принимаемое по [табл. 11.1; 3];

k_в=0,8 – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте и принимаемый для трубопроводов, расположенных в открытой местности, [табл. 2.16; 2];

с_x – коэффициент лобового сопротивления трубопровода ветровому потоку, определяемый в зависимости от числа Рейнольдса :

(3.30)

Re=7,66∙10⁵  с_х=0,4, [рис. 2.3; 2];

Н/м, (3.31)

Нормативное значение динамической составляющей ветрового давления подсчитываем по формуле:

(3.32)

где ν=0,698 – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра, принимаемый для существующих диаметров в зависимости от длины трубопровода [табл. 2.15; 2];

ζ=0,85 – коэффициент пульсаций давлений ветра, принимаемый в зависимости от высоты положения трубопровода [табл. 2.16; 2];

ξ – коэффициент динамичности, определяемый в зависимости от параметра:

(3.33)

где f_к – частоты изгибных симметричных собственных колебаний.

При определении частоты изгибных симметричных собственных колебаний арочный переход рассматриваем как симметричную параболическую с защемленными концами (И.П.Петров, В.В.Спиридонов «Надземная прокладка трубопроводов», 1973г. [4]):

(3.34)

где l=50 м – длина пролета;

q_о=q_м+q_прод=1018,07+310,27=1404,7Н/м – расчетная эксплуатационная нагрузка;

α₀ - коэффициент от формы колебаний и условий закрепления концов арки (определяем из [табл. 4.7, 4], в зависимости от соотношения f/ i_s);

I_s - момент инерции сечения в замке;

м⁴ =

м⁴; (3.35)

F_s= F= 0,01179 м, - площадь поперечного сечения в замке;

i_s=

= 0,147  f/ i_s=5/0,147=34 (3.36)

Следовательно, α₀=5,33.

Период собственных колебаний:

(3.37)

Так как период собственных колебаний больше 0,25 с, то при расчете интенсивности ветровой нагрузки необходимо учитывать динамическое воздействие порывов ветра.

(3.38)

ε =0,000049  ξ=1,1, [рис.2.4; 1];

Па,

Н/м.

Нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемым продуктом [3]:

(3.39)

Н/м.

3.5 Проверка общей устойчивости подземного трубопровода в продольном направлении

Проверка общей устойчивости подземного трубопровода в продольном направлении выполняется по [2] в плоскости наименьшей жёсткости в соответствии с условием:

≤

, (3.40)

где

- эквивалентное продольное осевое усилие сжатия в прямолинейном или упругоизогнутом трубопроводе, возникающее от действия двух расчётных нагрузок и воздействий: внутреннего давления и положительного перепада температур,

, (3.41)

где

- коэффициент условия работы трубопровода,

=0,825 (пункт 3.2);

- продольное критическое усилие, при котором наступает потеря продольной устойчивости трубопровода;

- площадь поперечного сечения металла трубы, F=0,01179 м²(пункт 3.4);

Для прямолинейных участков подземных трубопроводов в случае пластической связи трубы с грунтом продольное критическое усилие по следующей формуле:

, (3.42)

где

- сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины;

I - осевой момент инерции поперечного сечения трубы, I=0,000256 м⁴ (пункт 3.4);

- сопротивление поперечным вертикальным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины, обусловленное весом грунтовой засыпки и собственным весом трубопровода, отнесённое к единице длины.

Величину

определим по формуле:

, (3.43)

где

- предельные касательные напряжения по контакту трубопровода с грунтом,

, (3.44)

где

- среднее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом;

- угол внутреннего трения грунта;

- сцепление грунта.

Величину

определим по формуле:

, (3.45)

где

- коэффициент надёжности по нагрузке от веса грунта, принимаемый равной 0,8;

- высота слоя засыпки от верхней образующей трубопровода до дневной поверхности в зависимости от условий прокладки,

=1,0 м [1];

- нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемым продуктом,

при этом значения коэффициентов надёжности по нагрузке от действия собственного веса трубопровода

и веса перекачиваемого продукта

принимаемый равным

=0,95.

Сопротивление:

. (3.46)

Продольное критическое усилие для прямолинейных участков подземных трубопроводов в случае упругой связи трубы с грунтом:

, (3.47)

где

- коэффициент нормального сопротивления грунта (коэффициент постели грунта при сжатии).

При этом расчётная длина волны выпучивания

определяется по:

. (3.48)

Если характер связи трубопровода с грунтом не определён, из двух значений

рекомендуется принимать меньшее, рассчитываемое по формуле (3.42).

Проверим общую устойчивость трубопровода в продольном направлении при известных исходных данных:

грунт – суглинок:

=15кН/м³;

=22º;

=16 кПа [табл.2.32, 2];

коэффициент постели грунта при сжатии k₀,

=5 МН/м³[табл.2.34, 2];

Эквивалентное продольное усилие:

.

Нагрузка от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемым продуктом:

Н/м.

Среднее удельное давление на единицу поверхности контакта трубопровода с грунтом:

= =13188,74 Па.

Предельные касательные напряжения:

Па =21,3286·10^-3 МПа.

Сопротивление грунта продольным перемещениям:

МН/м.

Сопротивления поперечным вертикальным перемещениям:

Н/м= 6,586·10^-3 МН/м.

Критическое усилие для прямолинейного участка в случае пластической связи его с грунтом:

= 4,20 МН.

Проверяем выполнения условия:

≤

1,687 МН ≤ (0,825×4,20)/1,1=3,149 МН;

1,687 МН < 3,149 МН.

Условие выполняется, следовательно, устойчивость трубопровода в заданных условиях обеспечивается.

Проверим выполнение условия

≤

в случае упругой связи прямолинейного трубопровода с грунтом, для чего рассчитаем

по (3.47):

МН.

=(0,825

21,20)/1,1=15,9 МН;

1,687МН<15,9 МН.

Условие устойчивости также выполняется.

3.6 Расчет арочного перехода[4]

свай.jpg

$c:\users\user\desktop\чпчптчптчпт.png$

Рисунок 3.1 - Схема арочного перехода

$c:\users\lenovo\desktop\безымянный.png$

Рис. 3.2 - Расчетная схема бесшарнирной арки
1. Длина дуги арки по формуле:

, (3.49)

где f - стрела подъема арки, f =5 м; l - пролет арки, l=50 м.
2. Усилия в спаренной арке от полной симметричной вертикальной нагрузки (табл.5.29, [2]):

(3.50)

(3.51)

_{Так как конструкция 2-трубная, то увеличиваем значение полученной нагрузки в 2 раза:}

_(3.52)

(3.53)

. (3.54)

Моменты М_А= М_В = М_С = 0; в четверти:

, (3.55)

Т.е. это случай рациональной формы оси арки, когда моменты во всех сечениях равны нулю.
3. Наибольшие напряжения:

_{11,564МПа<}_R₂_{=235,23МПа.}

5. По формуле условие обеспечения продольной устойчивости:

, (3.56)

где

- вертикальная опорная реакция;

- максимальный горизонтальный распор.

;

_{294кН<1580,354кН, условие выполняется.}

6. По формуле условие обеспечения поперечной устойчивости:

, (3.57)

;

_{4,363 кН < 25,609 кН,}

где k_a – коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения

_{и равен 60,7.}

Следовательно, условия прочности и устойчивости для данных случаев загружения арочного перехода обеспечивается.

3.7 Определение габаритных размеров бетонных опор и проверка устойчивости

расчетнаясхема.jpg

Рис. 3.3 - Расчетная схема бетонной опоры

Сопротивление грунта сдвигу (сила трения) определяется как:

_{, (3.58)}

_{где φ – угол внутреннего трения грунта (для песка равен 36◦)}

_{с – сцепление грунта (для песка с=2 кПа)}

_{σ – давление на грунт от вертикальной нагрузки:}

_{, (3.59)}

_где_V_{– вертикальная опорная реакция в опоре,}

_{А – площадь грунта, на которую действует вертикальная нагрузка.}

_{С другой стороны, трение опоры о грунт можно выразить через горизонтальный распор следующим образом:}

_{. (3.60)}

_{В таком случае, уравнивая правые части выражений (3.58) и (3.60), получим:}

_(3.61)

_{Откуда площадь сечения опоры по низу:}

_(3.62)

_{Получаем, что 14,29 м}²_{– это минимальная площадь нижнего сечения опоры, внутри которой также будет расположена технологическая арматура, необходимая для монтажа арочной конструкции. Примем значение 16 м}²_.

_{В нашем случае, передняя поверхность бетонной опоры воспринимает распор и пассивное давление грунта, как показано на схеме. Получаем:}

_(3.63)

_{где γ – удельный вес грунта (15,0 кН/м}³_).

_(3.64)

_{Получаем, что минимальная высота опоры должна быть 3,27 м. Такая высота будет помехой для совершения технологических операций. Поэтому примем высоту 3,5 метра. Глубина заложения составит 2,5 м от поверхности земли.}

_{Устойчивость опоры будет выполняться при алгебраической сумме всех действующих горизонтальных сил равной нулю.}

_(3.65)

_{, (3.66)}

_где_h₁_{– глубина заложения, равная 2,5 м.}

_H_/(_hb_{) – давление от распора,}_h_{– высота опоры,}_b_{– ширина опоры.}

_(3.67)

_(3.68)

_где_h₂_{– глубина заложения, равная 1,5 м.}

_(3.69)

_{10,53+19,48<37,09+18,75;}

_30,01_кПа_<55,84_{кПа - условие устойчивости опоры выполняется.}

3.8 Расчет напряженного состояния трубопровода при монтаже

ндс.jpg

Рисунок 3.4 – Расчетная схема при строповке за середину секции.

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ и транспортных работ, как в отдельных трубах так и в секциях труб, возникают напряжения от изгиба в процессе их выгрузки из полувагонов, погрузки на трубовозы и плетевозы, а также при транспортировке. Применительно к выгрузке и погрузке труб и секций могут быть две расчетные схемы, при этом максимальные изгибающие моменты имеют место в середине пролета l:

M_max = q_тр ∙ l²/8, (3.70)

где M_max – максимальный изгибающий момент в середине пролета;

l - длина полуарки (в нашем случае);

q_тр – вес трубы (плети), q_тр = q_м =1018,07 Н/м;

M_max = 1,09442 ∙ 25,67²/ 8 = 85,5кН∙м.

Максимально возможная длина трубы или секции при выполнении данных операций определится из выражения:

(3.71)

_{Как видим, полуарка длиной 25,67 м не превышает максимально допустимую длину.}

Проверим условие устойчивости и возникновения недопустимых пластических деформаций при транспортировке плети:

M_max / W < R₂, (3.72)

где W – осевой момент сопротивления стали трубы, W = 0,001204 м³ [приложение Б, 2];

R₂ – расчетное сопротивление стали, R₂ = 235,23 Мпа;

0,0855 / 0,001204 < 235,23

71,01 МПа < 235,23 МПа.

Условие выполняется.

Опираясь на рассчитанные данные, выберем гусеничный кран ДЭК-631А с вылетом стрелы 24м, номинальной грузоподьемностью до 50 т. Данные взяты из технического паспорта крана ДЭК-631А.

Определим вылет стрелы и грузоподьемность на этапе монтажа полуарки.

грузоподьемность1.jpg

Q - грузоподъемность, т; H - высота подъема крюка, м; R - вылет стрелы от оси вращения, м; 1 - грузоподъемность на стреле без гуська; 2 - грузоподъемность на стреле с гуськом; 3 - грузоподъемность на гуське; 4 - высота поъема крюка на стреле; 5 - высота подъема крюка на гуське.

Рисунок 3.5 – Зависимость грузоподъемности от вылета стрелы гусеничного крана ДЭК-631А.

Вылет стрелы в момент установки складывается из расстояний: середина полуарки - 12,84 м (при условии, что кран захватывает с помощью грузозахватного приспособления полуарку в середине пролета), с учетом длины бетонной опоры равной 4 м и минимального расстояния от крана до опоры 1м получаем, что вылет стрелы должна быть равна 18 м.

Из графика определим:

Вылет стрелы при установки полуарки в 18 м с соответствующей грузоподъемностью 10,57 т (график 1).

Для того, чтобы убедиться в грузоподъемности нашего крана, определим вес полуарки, собранную из двух ниток:

G = 2•q_тр•l=2•1018,07•25,67=56188Н=5,73 т (с учетом веса оборудования, соединяющих между собой труб примерно 6 т).

Как видим из расчетов, кран полностью подходит для монтажа полуарок.

1 2 3 4