Защитные футляры. Кожух-расчеты. Ii 11 Расчет толщины труб защитного футляра на переходе трубопровода через автодорогу 1 Задача расчета

Название	Ii 11 Расчет толщины труб защитного футляра на переходе трубопровода через автодорогу 1 Задача расчета
Анкор	Защитные футляры
Дата	03.04.2022
Размер	181.5 Kb.
Формат файла
Имя файла	Кожух-расчеты.doc
Тип	Задача #437128

II
11
Расчет толщины труб защитного футляра

на переходе трубопровода через автодорогу

1 Задача расчета

Определение толщины стенки защитного футляра на переходе через автодорогу, в составе работ по модернизации газопровода-отвода DN 300.
2 Данные для расчета

Наружный диаметр газопровода: Дн 325 мм

Материал футляра: труба спиральшовная, сталь Ст3сп, согласно ГОСТ 8696-74*:

- временное сопротивление разрыву на поперечных образцах: σ_в = 372 Н/мм² (42 кгс/мм²);

- предел текучести: σ_т= R₂ = 245 Н/мм² (25 кгс/мм²);

Максимальное заглубление футляра, согласно данных построения профиля участка газопровода: H=z=3,4 м.

Характеристики грунта, согласно данных инженерно-геологического обследования участка работ:

- грунт: суглинок полутвёрдый;

- плотность грунта: γ_ГР=1,96 т/м³≈19,2 кН/ м³;

- угол внутреннего трения: φ_ГР=23^о;

- коэффициент крепости: f_КР=0,6, [1, табл.59].

Верхнее покрытие автодороги:

- вид: асфальтобетон;

- толщина: 0,12 м;

- модуль упругости: Е_П=1000 МПа, [1, табл.60];

- коэффициент Пуассона: μ_П= 0,2, [1, табл.60].
Р
12
асчетные показатели автомобилей:

- вид: грузовой, трёхосный;

- нагрузка на одну заднюю ось: 13 кН, [1, табл.63];

- расстояние между осями задней тележки: с=1,6 м.
3 Условия расчета

Коэф-т надежности по нагрузке от подвижного состава: n_П = 1,1;

Коэф-т надежности по нагрузке от веса грунта: n_ГР = 1,2;

Коэффициент постели грунта при сжатии [9, табл.1]: k_o = 0,1 МН/м³;

4 Расчет труб защитного футляра
4.1 Минимальный диаметр защитного футляра, [1, ф. 6.183]:

,
принимаем диаметр защитного футляра D_Ф=530 мм.
4.2 Ширина свода естественного обрушения грунта над футляром, [1, ф. 6.187]:

.
4.3 Высота свода естественного обрушения грунта над футляром, [1, ф. 6.186]:

.
4.4 Расчетная вертикальная нагрузка на футляр от действия грунта, [1, ф. 6.185]:

.

4
13
.5 Расчетная величина бокового давления грунта на футляр в случае формирования свода обрушения, [1, ф. 6.189]:

4.6 Момент инерции материала полотна дороги, [1, ф. 6.194]:

.
4.7 Цилиндрическая жесткость полотна дороги, [1, ф. 6.193]:

.
4.8 Коэффициент жесткости полотна дороги, [1, ф. 6.192]:

.
4.9 Длина зоны распространения реакции основания, [1, ф. 6.197]:

.
4.10 Длина зоны распространения суммарной эпюры реакции основания:

4.11 Максимальное значение реакции основания автодороги имеет место в точке соприкосновения колес автомашины с дорожным полотном, при этом η=1,0, [1, ф. 6.195]:

.

4.12 Максимальное напряжение в грунте на глубине заложения футляра (z=H) и под колесами автомобиля (x=0), [1, ф. 6.198]:

14

4.13 Расчетное давление на футляр от подвижного транспорта, [1, ф. 6.199]:

.
4.14 Расчетное поперечное сжимающее усилие в наиболее напряженном сечении футляра, [1, ф. 6.201]:

.
4.15 Расчетный изгибающий момент в наиболее напряженном сечении футляра, [1, ф. 6.202]:

.

4.16 Минимальная толщина стенки футляра, удовлетворяющая условию прочности, [1, ф. 6.200]:

Принимаем толщину стенки защитного футляра

Дн 530 по ГОСТ 8696-74*– 9,0 мм.

5
15
Заключение
Принятая толщина стенки и материал трубы защитного футляра удовлетворяют условиям прочности и деформации в продольном направлении.
Список литературы
1.Бабин Л.А., Быков Л.И., Волохов В.Я. «Типовые расчеты при сооружении трубопроводов», М. «Недра» 1995 г.

2. СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы».
Справочные данные из [1]

Таблица 9

Коэффициент постели грунта при сжатии

Грунт	k_o , МН/м³
Торф влажный	0,5-1,0
Плывун	1-5
Глина размягченная	1-5
Песок свеженасыпанный	2-5
Песок слежавшийся	5-30
Глина тугопластичная	5-50
Гравий	10-50

Таблица 59

Ориентировочные значения физико-механических характеристик грунтов

Грунт	Плотность γ_ГР, кН/м³	Угол внутреннего трения φ_ГР, градус	Коэффициент крепости f_КР
Сланец, известняк, мел, мерзлый грунт	24	65	2,0
Слежавшаяся галька, щебенистый грунт, твердая глина	18-20	60	1,5
Плотный глинистый грунт	18	60	1,0
Гравий, глинистый грунта, лесс	16	40	0,8
Слабый глинистый грунт, сырой песок, растительный грунт	15	30	0,6
Песок, мелкий гравий, насыпной грунт	17	27	0,5
Разжиженные грунты	15-18	9	0,3

Таблица 60

Расчетные характеристики материалов покрытия автомобильных дорог

Вид материала	Модуль упругости Е_П, МПа	Коэффициент Пуассона, μ
Цементобетон	10000-20000	0,15-0,20
Асфальтобетон	1000-1500	0,20-0,30
Щебень, обработанный битумом	700-900	0,25-0,30
Гравий, обработанный битумом	350-800	0,35-0,40
Щебень	300-450	0,15-0,20
Гравийный материал	150-250	0,08-0,10
Щебень и гравий, обработанные цементом	500-700	0,10-0,20
Грунты, обработанные цементом	200-450	0,20-0,30
Грунты, обработанные битумом	170-280	0,30-0,35
Пески	80-150	0,20-0,25
Супеси легкие	40-45	0,20-0,30
Пески пылеватые, супеси тяжелые	28-40	0,15-0,20
Легкие и тяжелые суглинки и глины	20-35	0,30-0,40
Супеси пылеватые и тяжелые, пылеватые суглинки легкие и тяжелые	15-30	0,15-0,25

Таблица 61

Наименьшая допускаемая толщина покрытия автомобильных дорог

Номер покрытия	Наименование покрытий	H, см
	Жесткие:
1	Цементобетон (монолитный и сборный)	12
	Полужесткие и нежесткие:
2	Асфальтобетон однослойный	4
3	Асфальтобетон двухслойный	7
4	Асфальтобетон из прочных щебенистых материалов в смеси с битумом	4
5	Мостовые из брусчатки и мозаики на каменном или бетонном основании	9
6	Усовершенствованные облегченные покрытия из щебня и гравия, обработанных битумом	5
7	Усовершенствованные облегченные покрытия из холодного асфальтобетона	2
8	Усовершенствованные облегченные покрытия из грунта обработанного битумом	4
9	Щебенистые и гравийные переходные покрытия на песке	15
10	Щебенистые и гравийные переходные покрытия на каменном или укрепленном вяжущем грунте	6
11	Щебенистые и гравийные переходные покрытия на основании из щебня или гравийного материала	10
12	Грунтовые покрытия, укрепленные различными местными материалами	-

Таблица 63

Основные показатели автомобилей, учитываемые в нормативных нагрузках Н-30 и Н-10

Показатель	Н-30	Н-10 автомобиля
Показатель	Н-30	утяжеленного	нормального
Масса нагруженного автомобиля, т	30	13	10
Нагрузка на заднюю ось, кН	2х120	95	70
Нагрузка на переднюю ось, кН	60	35	30
Ширина заднего ската, м	0,8	0,4	0,3
Ширина переднего ската, м	0,3	0,2	0,15
Длина соприкосновения ската с покрытием проезжей части (по направлению движения), м	0,2	0,2	0,2
База автомобиля, м	6+1,6 (!)	4,0	4,0
Ширина кузова, м	2,9	2,7	2,7
Ширина колеи, м	1,9	1,7	1,7

Маленький комментарий:

Свой расчет я выполнил тупо переписав из книжки (расстояние между осями задней тележки взято из предыдущего издания). Но, когда готовил файл на сайт, обратил внимание на две невязочки: коэффициент постели грунта и нагрузка на заднюю ось. Может тут что-то еще неправильное есть?!