ar-net.ru - на жесткость (по деформациям) при внешнем нагружении расчетной приведенной нагрузкой;
- на прочность от воздействия внутреннего давления;
- на прочность кольца трубы при совместном воздействии внешних нагрузок и внутреннего давления воды.
9.5 Пример расчета на прочность трубопроводов из ВЧШГ при укладке на слабое основание при подземной прокладке
9.5.1 Исходные данные для расчета:
- труба класса К-9;
- наружный диаметр см;
- толщина стенки трубы h = 9,9 мм;
- модуль упругости Юнга МПа;
- несущая способность трубы на внутреннее давление МПа;
- расчетное сопротивление материала трубы на растяжение МПа;
- глубина заложения трубы от уровня земли до верха трубы, Н = 2,0 м;
- удельная масса грунта засыпки в насыпи 16,7 (мелкие пески, категория грунта Г-II (таблица 5.5 настоящего свода правил);
- удельная масса трубы ;
- модуль деформации грунта засыпки МПа;
- расчетное внутреннее гидростатическое давление в трубопроводе МПа;
- атмосферное давление при образовании в трубопроводе вакуума МПа;
- укладка труб в насыпь;
- коэффициент надежности по нагрузке n = 1,15;
9.5.2 Определяют параметр, характеризующий жесткость трубопровода (формула (5.13) настоящего свода правил):
МПа;
9.5.3 Значение равнодействующей от давления грунта в насыпи составляет:
кН/м.
Коэффициент концентрации давления грунта ;
9.5.4 Равнодействующая расчетной вертикальной нагрузки от собственного веса трубы определяется по формуле (5.23) настоящего свода правил:
кН/м,
- удельная масса трубы = 72,6 .
9.5.5 Равнодействующую расчетную вертикальную нагрузку от массы транспортируемый воды , кН/м, определяют по формуле (9.8) настоящего свода правил:
кН/м,
где n - коэффициент надежности по нагрузке, 1,15;
- внутренний диаметр трубы, м; ;
- удельная масса транспортируемой воды = 9,8 .
9.5.6 Расчет изгибающих моментов
Момент от воздействия грунта при опирании трубы на плоское основание ( ) Определяется по формуле (9.11) настоящего свода правил:
.
где - срединный радиус трубы, м.
Момент от воздействия массы трубы и воды:
.
9.5.7 Расчет суммарного момента
;
кН.
9.5.8 Предельная раздавливающая нагрузка на трубу, уложенную в грунт определяется по формуле (5.38) настоящего свода правил:
,
где R - расчетная прочность, равная 300 МПа;
m - коэффициент условий работы материала труб, равный единице при доверительной вероятности ;
- коэффициент, характеризующий боковое горизонтальное давление слабого грунта (отпор грунта), таблица 9.1 настоящего свода правил, .
кН/м.
Для труб класса К-9 кН/м.
Вывод. Несущая способность трубы класса К-9 на внешнюю нагрузку достаточна для обеспечения надежной работы трубопровода, так как кН/м < 47,0 кН/м.
9.5.9 Расчет прочности трубы, уложенной на грунтовое основание с выкружкой показал, что в этом случае несущая способность на внешнюю нагрузку трубы класса К-9 удовлетворяет условиям расчета на прочность.