Розрахунокстійкості трубопроводу укладеного у валик на поворотах у горизонтальнійплощині

На дільницяхповоротів трубопроводу в горизонтальнійплощинірозміриваликаповинніперевірятисяізумовистійкості трубопроводу на зсув в сторону разом з грунтом, розташованим над ним та зісторони, щоперешкоджаєзсуву на виконанняумови. Розрахункова схема представлена на рисунку2.3.

 

Рисунок 2.3 – Схеманавантажень при визначенні опору трубопроводу зсуву в сторону

Тобто, на виконаннянаступноїумови (2.18)

 

(2.18)

 

де ρ - радіус згину трубопроводув горизонтальній площині;

k_зс - коефіцієнт запасу на зсув грунту, приймається рівним 1,25;

q_зс - опір фунту зсуву трубопроводу разом з частиною насипу, віднесеного до одиночної довжини труби розраховується за формулою(2.19)

 

(2.19)

 

де - коефіцієнт тертя грунту на зсув, рівний або приймається згідно табличних даних;

ƒ_mр -коефіцієнттертя трубопроводу по грунті, рівний 0,25 - 0,36 або приймається згідно табличних даних (таблиця 2.1);

а - половина ширининасипу по низу, знаходимо за формулою (2.20).

 

Таблиця2.1 – Характеристикиущільненихвологихґрунтів.

Тип грунту	Властивості грунту
φгр,град	=	Сгр, кПа
Гравелистний
пісок	36-40	0,7 - 0,8	0-2
Пісоксередньої
крупнисті	33-38	0,65 - 0,75	1-3
Дрібнийпісок	30-36	0,6 - 0,7	2-5
Пороховий
пісок	28-34	0,55 ~ 0,65	2-7
Супісі	21-25	0,35 - 0,45	4-12
Суглинки	17-22	0,3-0,4	6-20
Глини	15-18	0,25 - 0,35	12-40
Торфи	16-30	0,3-0,5	0,5-4

Для нашого мінерального грунту за значенням φ_гр= 24°, приймаємо величину ƒ _гр = 0.45 і приймаємо, що ƒ_mр = 0.32. Після чого визначаємо половину ширини валика по низу за формулою (2.20)

 

(2.20)

 

Перевіряємо виконання умови (2.18)

 

Якщо умова стійкості трубопроводу в горизонтальній площині виконується. То розрахунок проведений вірно.

 

Розрахунок

Опір фунту зсуву трубопроводу разом з частиною насипу, віднесеного до одиночної довжини труби розраховується за формулою

 

 

Половинаширининасипу по низу, знаходимо за формулою

 

 

Перевіряємо виконання умови

 

 

 

Умова стійкості трубопроводу в горизонтальній площині виконується. Отже розрахунок проведений вірно.

Розрахунок стійкості трубопроводу укладеного у валик на поворотах у горизонтальній площині приведений у додатку Б.

 

Розрахунок стійкості трубопроводу укладеного у валик на поворотах у вертикальній площині

 

На дільницяхповоротівтрубопроводівввертикальнихплощинахстійкеположення трубопроводу у валикупротипідйомуйого разом з ґрунтомзабезпечуєтьсявиконанням умов (2.21) та (2.22)

 

	(2.21)
	(2.22)

де q_вер -ошр, що чинить грунт вертикальному підйому трубопроводу, знаходимо за формулою (2.23)

 

(2.23)

 

де k_нп - коефіцієнт надійності проти підйому трубопроводу разом з фунтом, приймається рівним k_нп =1,25;

l _кр - відстань по кривій між початком та кінцем вертикальної кривої (рисунок 2.3);

ƒ - стрілка згину трубопроводу в межах розрахункової криволінійної дільниці;

(2.24)

 

- розрахун­ковий коефіцієнт, що залежить від величини кута повороту вісі трубопроводу в вертикальній площині більше 45° () то необхідно визначити розрахунковий коефіцієнт k_β за формулою (2.24)

ЗначенняІ_кр, ƒ, р та ,зв'язаніміж собою наступнимизалежностями:

1. Визначаємо відстань по прямій між початком та кінцем вертикальної кривої l_кр за формулою (2.25)

2. Стрілку згину трубопроводу в межах розрахункової криволінійної дільниці ƒ відповідно за формулою (2.26)

 

(2.25)

 

(2.26)

 

Спочатку перевіряємо виконання умови (2.21)

Після цого проводимо перевірку виконання умови (2.22)

 

Умова виконується.

Якщо умови (2.21) та (2.22) виконуються то стійке положення трубопроводу в вертикальній площині забезпечене

 

 

Розрахунок

На дільницяхповоротівтрубопроводівввертикальнихплощинахстійкеположення трубопроводу у валикупротипідйомуйого разом з ґрунтомзабезпечуєтьсявиконанням умов.

Опір, що чинить грунт вертикальному підйому трубопроводу, знаходимо за формулою

 

Розрахун­ковий коефіцієнт, що залежить від величини кута повороту вісі трубопроводу в вертикальній площині більше 45° () то необхідно визначити розрахунковий коефіцієнт k_β за формулою

 

 

Визначаємо відстань по прямій між початком та кінцем вертикальної кривої l_кр за формулою

Стрілку згину трубопроводу в межах розрахункової криволінійної дільниці ƒ відповідно за формулою

 

 

Спочатку перевіряємо виконання умови

 

 

 

Дана умова виконується.

Після цого проводимо перевірку виконання умови

 

Умова виконується.

Так, як умови виконуються то стійке положення трубопроводу в вертикальній площині забезпечене

Рисунок 2.4 – Розрахункова схема зігнутої дільниці трубопроводу прокладеного у валику у вертикальній площині

Розрахунок стійкості трубопроводу укладеного у валик на поворотах у вертикальній площиніприведений у додатку В.