Главная страница
Навигация по странице:

  • 2.1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки МТР

  • 2.2 Решения по организации связи на период строительства

  • 2.3 Структура строительного подразделения и управления строительством[9]

  • 3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 3.1 Исходные данные

  • 3.2 Расчет толщины стенки трубопровода [1,2]

  • 3.3 Проверочный расчет на прочность и деформацию трубопровода [1]

  • 3.4 Нагрузки и воздействия

  • 3.5 Проверка общей устойчивости подземного трубопровода в продольном направлении

  • 3.6 Расчет арочного перехода[4]

  • 3.7 Определение габаритных размеров бетонных опор и проверка устойчивости

  • 3.8 Расчет напряженного состояния трубопровода при монтаже

  • Курсач. 2. 1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки мтр


    Скачать 1.28 Mb.
    Название2. 1 Организация инженерного обеспечения площадок выгрузки мтр
    Дата06.02.2019
    Размер1.28 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКурсач.docx
    ТипРеферат
    #66634
    страница2 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 м3 и 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;

    1. 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;

    1. 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;

    • Dн = 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 и - 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];

    kн =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;

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

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

    - наружный диаметр трубы, Dн=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:

    tхн = tIΔI = –15 – 20 = - 35°С; (3.7)

    tтн = tVII + ΔVII =15+6= 21°С. (3.8)

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

    tх= tхн – 6°С = –35– 6= - 41°С; (3.9)

    tт= tтн + 3°С =21+3= 24°С; (3.10)

    tэ=6°С.

    Температурный перепад при замыкании трубопровода в холодное время года:

    = tэ - tx = 6 - (-41) =47°С, (3.11)

    а при замыкании в теплое время года:

    = tэ -tт = 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 = 1,2×10-5 1/с;

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

    -переменный коэффициент поперечной деформации стали (коэффициент Пуассона), ;

    δн – определенная выше толщина стенки трубы;

    Dвн – внутренний диаметр трубопровода;

    Dвн = Dн - 2δн = 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 δн=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=10000,426= 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 ≤ 0,64262,5

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

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

    qнд – 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 qн0=0,30 кПа – нормативное ветровое давление на вертикальную плоскость, принимаемое по [табл. 11.1; 3];

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

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

    (3.30)

    Re=7,66∙105  сх=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 fк – 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;

    qо=qм+qпрод=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/ is);

    Is - момент инерции сечения в замке;

    м4 = м4; (3.35)

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

    is= = = 0,147  f/ is=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,

    Δ, (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.

    =(0,82521,20)/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 МА= МВ = МС = 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 ka – 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 м2 – это минимальная площадь нижнего сечения опоры, внутри которой также будет расположена технологическая арматура, необходимая для монтажа арочной конструкции. Примем значение 16 м2.

    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/м3).

    (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;

    30,01кПа<55,84кПа - 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:

    Mmax = qтрl2/8, (3.70)

    где Mmax – максимальный изгибающий момент в середине пролета;

    l - длина полуарки (в нашем случае);

    qтр – вес трубы (плети), qтр = qм =1018,07 Н/м;

    Mmax = 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:

    Mmax / 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•qтрl=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


  • написать администратору сайта