Основные показатели автомобилей, учитываемые в нормативных

Nbsp;       МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНМЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ  «КРАСНОДАРСКИЙ МОНТАЖНЫЙ ТЕХНИКУМ» (ГБПОУ КК КМТ)   Методические указания по практическому занятию №13 «Расчет защитного кожуха (футляра) на прочность» по МДК.02.01. Сооружение газонефтепроводов и газонефтехранилищ.     Специальность 21.02.03 «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и                                                                 газонефтехранилищ».         Краснодар 2016 г.              

Практическая работа №13

 

Тема: «Расчет защитного кожуха (футляра) на прочность»

           

Цель работы: научиться рассчитывать и выбирать параметры перехода через дорогу.

 

       При проведении данной расчетной работы учащихся должны произвести расчет защитного футляра (кожуха) на прочность при подземной прокладке газонефтепроводов через железные и автомобильные дороги согласно заданий по вариантам.

       Для этого учащиеся выполняют самостоятельно расчет толщины стенки футляра кожуха от давления, создаваемого подвижным составом.

           

       Одними из наиболее серьезных искусственных препятствий являются железные и автомобильные дороги. Угол пересечения трубопровода с дорогами должен быть, как правило, 90. Прокладка трубопровода через тело насыпи не допускается. Участки трубопроводов, прокладываемых на переходах через железные и автомобильные дороги всех категорий с усовершенствованным покрытием капитального облегченного типов (рис.1) должны предусматриваться в соответствии со СНиП 2.05.06-85^* и защитному футляре (кожухе). Концы футляра должны выводится на расстояние:

       а) при прокладке трубопровода через железные дороги:

- от осей крайних путей -50 м, но не менее 5 м от подошвы откоса насыпи и 3 м от бровки откоса выемки;

- от крайнего водоотводного сооружения земельного полотна (кювета, нагорной канавы) – 3 м;

       б) при прокладке трубопровода через автомобильные дороги от бровки земельного полотна – 25 м, но не менее 2м от подошвы насыпи;

       в) при прокладке нефте- и продуктопроводов через автодорога категорий Ш, Ш-n, IV – 5 м от бровки земельного полотна.

 

Рис.1. схема перехода трубопровода под автомобильной и железной дорогами: 1- сальниковое уплощение; 2- отводная груба; 3 – вытяжная свеча; 4- защитный футляр; 5 – опоры; 6-отводной колодец; 7 – трубопровод; 8 – глубина заложения футляра; а – граница защитного футляра; b – расстояние   до установки свечи.

 

 

       Заглубление кожухов под железными дорогами должно быть не менее 2 м от подошвы рельса до верхней образующей футляра, под автодорогами – не менее 1,4 м от верха покрытия дороги до верхней образующей футляра.

 

       Диаметр защитного кожуха D_K определяется в зависимости от диаметра трубопровода в миллиметрах:

 

 

       И во всех случаях должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 200 мм.

       При выборе параметров перехода через дорогу можно воспользоваться рекомендациями, приведенными в табл. 1

 

Таблица 1

 

Параметры элементов перехода через дорогу

 

Наружный диаметр рабочего трубопровода, Мм	Наружный диаметр защитного кожуха, мм	Толщина стенки защитного кожуха, мм			Диаметр труб отводного колодца. Мм.	Условный диаметр свечи мм.
		Открытый способ	Бестраншейный способ
			Горизонтальное бурение	Продавливание, прокладывание
108 159 219 273 325 426 530 630 720 820 920 1020 1220 1420	325 325 377 426 530 630 720 820 920 1020 1220 1220 1420 1720	8 8 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10 11 16	8 8 9 9 10 10 10 10 10 11 11 11 12 16	9 9 10 11 12 12 12 12 12 14 14 14 14 16	325 325 325 325 377 377 426 426 426 530 530 530 530 530	50 50 50 80 80 100 150 150 150150 200 200 200 200

 

Пример:

 

Рассчитать на прочность защитный футляр на переходе трубопровода диаметром D_H = 1020 мм через автодорогу.

Исходные данные: H =2,5 м; грунт- насыпной, g_грср  - 17 кН/ м; j_гр = 27°; f_кр = 0,5;

K₀ = 1; 10 кН/м³; плотно дороги – бетонное, h_пк  = 0,2 м; Е_n  = 2 *10⁷ кПа; µ= 0,17; давление от подвижного состава создается фехосным автомобилем; расчетное сопротивление материала футляра R₂ = 260 МПа.

       Решение

       На футляр действуют внешние нагрузки – вертикальное и боковое давление фунта q_гр, и q_гр.б и давление от подвижного транспорта (рис..2 ,а)

                                                                                                                                            

 

 

 

 

Рис.2. Схема к рачету футляра на прочность:

а-нагрузка, действующая на футляр, б- свод естественного обрушения

 

 

расчетная вертикальная нагрузка от действия фунта

                                                        

 

                                                   

 

 

Где  - коэффициент надежности по нагрузке от веса фунта, = 1,2 ; – средний удельный вес фунта в естественном состоянии по высоте Н

При значительной глубине заложения футляра над ним образуется естественный свод обрушения ( рис. 2, б)

1. Ориентировочное значение диаметра защитного футляра по формуле

Диаметр защитного кожуха D_k определяется в зависимости <н диаметра трубопровода в миллиметрах:

                                       

 

М во всех случаях должен быть больше наружного диаметра трубопровода менее чем на 200 мм.

   

                                          

        Принимаемо. D_k = 1200 мм; r_k  = 610 мм.

2. Ширина свода обрушения по формуле.

В- ширина свода, равная :

                                         

 

                                         

 

3. Высота свода обрушения h_св  определяется по формуле:

                                   

                                      

                                                     

 

      f_{кр -} коэффициент крепости породы, ориентировочные значения которого приведены в табл. 1 приложение

                                                          

                                               7 м

 

4. Как видно,  следовательно , над футляром образуется свод естественного

обрушения, и значение q_гр.в и q_гр.б, определяем по формулам. Условие формирования свода обрушения записывается в виде:

 

                                  

 

                                   

 

Условие формирования свода обрушения записывается в виде

 

                                  

 

                                               ,2 кПа

 

                                                

 

5. Момент инерции полотна дороги по формуле

6. Цилиндрическая жесткость полотна дороги вычисляется по формуле:

 

 

 Где  – модуль упругости материала полотна дороги µ₂ – коэффициент Пуассона материала полотна дороги (см. табл. 3);  – момент инерции материала полотна дороги

7. Коэффициент жесткости полотна дороги

переменная х является текущей координатой с нулевой точки в центре приложения силы Р. В конкретном случае, рассчитав коэффициент а_ж, из каждого значения произведенная а_ж х и первой колонке (см. табл. 2)

 

таблица 2.

Параметры для определения эпюры реакции основания

 

аж х	h	аж х	h
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2	1,0000 0,9907 0,9651 0,9267 0,8784 0,8231 0,762 0,6997 0,6354 0,571 0,5083 0,4476 0,3899	1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,355 -	0,3355 0,2849 0,2384 0,1959 0,1576 0,1234 0,0932 0,0667 0,0439 0,0244 0,0080 0,0000 -

 

Можно определить х , которое соответствует своя величина h. Наименьшее значение х, при котором функция h обращается в ноль.

 

                                          

 

                              Откуда

 

     Максимальное значение реакции j_I (x) = j_{I max,} будет в точке х = 0

 

                                                   

 

     Где К₀ – коэффициент постели грунта при сжатии (см. табл. 4 Приложения);  -цилиндрическая жесткость полотна дороги, равная :

                                                          

 

                                                      

 

8. Параметр а^, по формуле 

 

 

 

 

     Таким образом, зона распространения суммарной эпюры реакции основания определим как сумму

 

2a = 2,03 + 1,6 + 0,3 = 5,66 м

 

9. Максимальное значение реакции основания w  имеет место в точках х₂  и х₃ , равных нулю, когда h = 1,0

10.

                                     h

 

                                          

 

11.  Тогда загрузка q = j_{I max} = 90.6 кПа

12. Построив отдельные эпюры реакции основания от каждой сосредоточенной силы Р, сложением их ординат получаем суммарную эпюру реакции основания и находим зону ее распространения 2а (см. рис. 3)

 

Рис.3. эпюра реакции основания полотна дороги

 

     Если принять. Что нагрузка q. Передаваемая на основание полотна дороги и от действия транспорта, равномерно распределенная и q = j_{I max} , напряжений в грунте в любой точке с координатами x, z, действующие вертикально вниз можно определить, используя формулу:

 

      

Вычисляем при х-= 0 и z = H =2.5 м.

         

 

13. Находим _max ( cм. Табл.3)

 

 

 

Таблица 3.

Безразмерные напряжения  от распределенной нагрузки q = j _{i max} при х = 0  

Значение z/a	Значение	Значение z/a	Значение	Значение z/a	Значение
0,0 0,1 0,2 0,3	1,0000 1,0000 0,998 0,993	0,5 1,0 1,5 2,0	0,960 0,822 0,670 0,540	3,0 4,0 5,0 -	0,397 0,306 0,242 -

 

     Значение  можнотакже найти без расчетапо формуле (в п.11) если воспользоваться данными табл.3.

     Как видим, результат расчетно и табличного определения достаточно хорошо согласуются.

14. Расчетное давление от подвижного транспорта

Для ординаты z , равной глубине заложения футляра до верхней образующей Н, напряжения s_z будут максимальными  при х= 0. Расчетное давление от подвижного транспорта q_n на футляр определяется как:

 

q_n = n_{n *}

q_n = n_n = 1.1*77.5=85.3

         

     где N_n - коэффициент надежности по нафузке от подвижного фаисиорта, максимальным равным 1,4 для вариантов нафузки от колонны автомобилей и равным 1,1 для нагрузок от одиночных машин.

     Нагрузка на оси автомобилей, прицепов и гусеничных тягачей в зависимости от класса, а так же их другие технические характеристики приведены в табл. 4 и 5

Таблица 4

 

Основные показатели автомобилей, учитываемые в нормативных

Нагрузка Н- 30 и Н -10

Показатель	Н- 30	Н- 10
		Утяжеленного	нормального
Масса нагруженного автомобиля, г	30	13	10
Нагрузка на ось , кН Заднюю переднюю	2х120 60	95 35	70 30
Ширина ската, м Заднего Переднего	0,8 0,3	0,4 0,2	0,3 0,15
Длина соприкасания 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	2,9	2,7	2,7
Ширина колеи, м	1,9	1,7	1,7

 

 

Таблица 5

 

---

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1878; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!