4527

Расчет надземного трубопровода на прочность и продольную устойчивость

Задача

Архитектура, проектирование и строительство

Расчет надземного трубопровода на прочность и продольную устойчивость Постановка цели: Определить допустимое расстояние между опорами надземного балочного перехода газопровода произвести расчет данного участка на прочность и продольную устойчивость...

Русский

2012-11-22

22.04 KB

228 чел.

Расчет надземного трубопровода на прочность и продольную устойчивость

Постановка цели: Определить допустимое расстояние между опорами надземного балочного перехода газопровода произвести расчет данного участка на прочность и продольную устойчивость

Дано:

Dн = 1220 мм

δ = 18 мм

Dвн = 1184 мм

Категория участка - IV

m = 0,90

ρ = 870 кг/м3

P = 5,0 мПа

Марка стали – 12Г2СБ

k1 = 1,47

σкц = 172,6 мПа

R1 = 320,69 мПа

k2 = 1,20

kн = 1,05

tэ = 12 0С

tф = -33 0С

n = 1,05

qтр = 5599,7 Н/м

qпр = 9851,62 Н/м

Исходные данные для расчета: наружный диаметр трубы – Dн, толщина стенки – δ, категория участка, внутреннее давление – P, марка стали, температура стенки трубы при эксплуатации – tэ, температура фиксации расчетной схемы трубопровода – tф, коэффициент надежности по материалу трубы – k1. Переход однопролетный.

Решение:

Определение допускаемого пролета между опорами.

Допускаемый пролет определяем по формуле:

Где qтр – суммарный вес трубы и продукта, Н/м.

Для газа нормативная нагрузка от веса продукта:

Нагрузка от веса продукта, находящегося в трубопроводе единичной длины:

Где nс.в. – коэффициент надежности по нагрузкам от действия собственного веса, при расчете на продольную устойчивость и устойчивость положения равный 0,95.

Нагрузка от собственного веса металла трубы:

W – осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы, м3.

R2 – расчетное сопротивление материала трубы.

Расчет на продольную устойчивость.

Условие выполнения продольной устойчивости:

Где S – сжимающее продольное усилие в трубопроводе, Н.

F – площадь поперечного сечения трубы, см2.

Nкр – критическая продольная сила, при которой наступает потеря продольной устойчивости трубопровода, Н.

l0 – приведенная длина балочного перехода, м.

J – осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м4.

Расчет на прочность

Условие прочности записывается в виде

Где R1 – расчетное сопротивление материала трубы, мПа.

σпрN – суммарные продольные напряжения, мПа.

Mизг – максимальный изгибающий момент в пролете, Н·м.

f – суммарный прогиб трубопровода между опорами, м.

fэ – прогиб от действия поперечных нагрузок, м.

Выполнение условий прочности и устойчивости надземного участка трубопровода при проектировании – гарантия его надежной эксплуатации.