ar-net.ru 5.8.3 Значения определяются по формуле
, (5.49)
где b - условная длина трубы, равная 1 м;
- радиус срединной поверхности трубы, см.
5.8.4 Значения и для труб диаметрами 80-1000 мм классов К-9 и К-10 для незасыпанного трубопровода приведены в таблице 5.13.
Таблица 5.13 - Несущая способность незасыпанного трубопровода на внешнюю нагрузку и внутреннее давление
, мм | Класс К-9 | Класс К-10 | , МПа | ||
, кН/м | , МПа | , кН/м | , МПа | ||
80 | 123,0 | 41,9 | 125,0 | 42,0 | 5,0 |
100 | 96,4 | 33,9 | 96,6 | 33,4 | 5,0 |
125 | 82,0 | 27,3 | 83,0 | 27,3 | 5,0 |
150 | 73,2 | 23,9 | 77,6 | 25,8 | 5,0 |
200 | 55,6 | 18,0 | 68,3 | 20,0 | 5,0 |
250 | 51,7 | 15,7 | 65,6 | 17,4 | 5,0 |
300 | 48,9 | 13,8 | 60,1 | 15,3 | 5,0 |
350 | 50,2 | 12,8 | 61,4 | 14,1 | 4,0 |
400 | 47,1 | 11,8 | 59,4 | 13,1 | 4,0 |
450 | 49,5 | 11,0 | 60,2 | 12,4 | 4,0 |
500 | 46,2 | 10,4 | 56,8 | 11,5 | 4,0 |
600 | 47,0 | 9,7 | 57,8 | 10,8 | 4,0 |
700 | 47,8 | 9,2 | 63,4 | 10,2 | 3,2 |
800 | 51,9 | 8,6 | 62,4 | 9,7 | 3,2 |
900 | 51,5 | 8,1 | 63,4 | 9,0 | 3,2 |
1000 | 54,9 | 8,3 | 67,3 | 9,2 | 3,2 |
| Примечание - - величина заводского испытательного давления каждой трубы на водонепроницаемость, является не расчетной, а отбраковочной, технологической. | |||||
5.8.5 График прочности незасыпанного трубопровода при комбинированной нагрузке, представляющий собой прямую линию в координатах , приведен на рисунке 5.6.
5.8.6 Графики являются линиями равной прочности при любых сочетаниях нагрузок, когда суммарные напряжения в стенках трубы не превышают МПа от воздействия внешних нагрузок и внутреннего давления при любых сочетаниях. Пояснения по использованию графика (рисунок 5.6) приведены в примере расчета в разделе 5.10.
5.8.7 Коэффициент запаса прочности трубопровода на внешние нагрузки может быть получен из соотношения .
Коэффициент запаса прочности принят в дальнейших расчетах условно равным единице. При упругой работе материала трубы соотношение справедливо также для нагрузок, вызывающих эти напряжения.
 | |
| 1421 × 1308 пикс. Открыть в новом окне | |
5.9 Расчет на прочность труб при действии на трубопровод внутреннего давления при отсутствии внешней нагрузки
5.9.1 Расчетное внутреннее давление в трубопроводе Р, МПа, определяется по формуле
, (5.50)
где - расчетное сопротивление чугуна, МПа; МПа;
- коэффициент условия работы, равный 1,0;
h - толщина стенки трубы, см;
- наружный диаметр трубы, см.
5.9.2 Номинальная толщина стенки труб h, см, определяется по эмпирической формуле
, (5.51)
где k - безразмерный коэффициент, используемый для обозначения класса труб; принимается равным 8, 9, 10, 11, 12 и т.д.;
- условный проход трубы, см.
5.9.3 Допустимое внутреннее давление в трубопроводе на условия временной прочности раструбной трубы определяется по данным таблицы 5.14.
5.9.4 Допустимая максимальная величина внутреннего гидравлического давления трубопровода для фланцевых соединений определяется из таблицы 5.15 исходя из принципа равнопрочности труб, стыковых соединений и фитингов.
5.9.5 Испытательное давление подземных трубопроводов в соответствии со СНиП 3.05.04 подразделяется на предварительное и приемочное .
5.9.6 Предварительное испытательное давление определяется в соответствии со СНиП 3.05.04 как внутреннее расчетное давление с коэффициентом 1,25.
5.9.7 Приемочное испытательное давление равно МПа.
Таблица 5.14 - Допустимое внутреннее гидравлическое давление в трубопроводе с раструбными соединениями "TYTON" и "RJ", МПа, для труб класса К-9
Условный проход, мм | "TYTON" | "RJ" | ||||
80 | 6,4 | 8,0 | 8,5 | 8,8 | 11,0 | 11,5 |
100 | 6,4 | 8,0 | 8,5 | 7,5 | 9,4 | 9,9 |
125 | 6,4 | 8,0 | 8,5 | 6,3 | 7,9 | 8,4 |
150 | 6,4 | 8,0 | 8,5 | 6,3 | 7,9 | 8,4 |
200 | 6,2 | 7,75 | 8,25 | 4,9 | 6,1 | 6,6 |
250 | 5,4 | 6,75 | 7,25 | 3,6 | 4,5 | 5,0 |
300 | 4,9 | 6,12 | 6,61 | 3,4 | 4,2 | 4,7 |
350 | 4,5 | 5,62 | 6,12 | 3,0 | 3,7 | 4,2 |
400 | 4,2 | 5,25 | 5,75 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
500 | 3,8 | 4,75 | 5,25 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
600 | 3,6 | 4,5 | 5,0 | - | - | - |
700 | 3,4 | 4,25 | 4,75 | - | - | - |
800 | 3,2 | 4,0 | 4,5 | - | - | - |
900 | 3,1 | 3,9 | 4,4 | - | - | - |
1000 | 3,0 | 3,75 | 4,25 | - | - | - |
Таблица 5.15 - Допустимое внутреннее гидравлическое давление для фланцевых соединений, МПа
Условный проход, мм | |||
80 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
100 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
125 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
150 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
200 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
250 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
300 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
350 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
400 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
500 | 2,5 | 3,1 | 3,6 |
600 | 1,6 | 2,0 | 2,5 |
700 | 1,6 | 2,0 | 2,5 |
800 | 1,6 | 2,0 | 2,5 |
900 | 1,6 | 2,0 | 2,5 |
1000 | 1,6 | 2,0 | 2,5 |
5.10 Класс прочности труб из ВЧШГ
5.10.1 Выбор класса прочности труб на первой стадии расчета осуществляется методом сопоставления несущей способности труб на воздействие внешней нагрузки Q и внутреннего давления Р незасыпанного трубопровода.
5.10.2 Несущая способность и максимально допустимое внутреннее давление , МПа ( ), при незасыпанном трубопроводе определяются из таблицы 5.13, а допустимое внутреннее давление засыпки грунта в зависимости от внешней грунтовой и транспортной нагрузок определяется расчетом.
5.10.3 Основным критерием оценки выбора класса труб на первой стадии расчета является коэффициент запаса прочности , который не должен быть менее единицы при сравнении несущей способности трубы на внешнюю приведенную нагрузку и допустимого внутреннего давления с заданным рабочим давлением. Коэффициент запаса прочности определяется в соответствии с 5.8.7.
5.10.4 Принятый класс прочности труб на первой стадии должен быть рассчитан на прочность, устойчивость, деформативность, критическую величину внешнего давления при расчетных значениях .
5.10.5 В случае если выбранный класс прочности труб при вычисленных приведенных нагрузках не удовлетворяет критерию прочности при укладке трубы на плоское грунтовое основание, то следует предусмотреть применение более высокого класса прочности.
5.10.6 Если применение другого класса труб при укладке на плоское основание является экономически нецелесообразным, следует рассматривать расчет труб на прочность при укладке на спрофилированное основание с углом охвата трубы ; 90°; 120°.
5.10.7 Сопоставление несущей способности трубопровода и с действующими внешними приведенными нагрузками и внутренним давлением рекомендуется также производить, используя прямолинейный график равной прочности труб при совместном воздействии внешних нагрузок и внутреннего давления (рисунок 5.6).
Пример расчета на прочность трубопровода из ВЧШГ диаметром 600 мм
Требуется провести расчет на прочность, устойчивость и жесткость трубопровода из ВЧШГ диаметром 600 мм для следующих условий:
трубы класса К-9 по ГОСТ Р ИСО 2531;
наружный диаметр 635 мм;
толщина стенки трубы 9,9 мм;
укладка в траншее с наклонными стенками, заложение откоса на плоское основание;
группа грунта Г-III (суглинки);
удельный вес грунта ;
модуль деформации грунта МПа;
уплотнение грунта - нормальное;