Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19

(?2 - вес анкера; 7„ - расчетный объемный вес

грунта засыпки; V и S - соответственно объем и поверхность вырываемого обелиска грунта; с„ - расчетное сцепление.

2. Метод расчета анкерных фундаментов на устойчивость.

В качестве поверхностей скольжения принимаются вертикальные плоскости, проходящие через обрез анкера. Сцепление вдоль плоскостей скольжения, как правило, не учитывается.

Вырывающее усилие равно

(5.11)

Р=Оо + Ф

где ф - вес грунта, располокенного над анкером; Я - глубина заложения; П - периметр анкера в плане; t, - коэффициент бокового давления грунта в состоянии засыпки до разрушения, равный

=tg (45°-if);

(5.12)

здесь ф" - нормативный угол внутреннего трения (согласно табл. 6, 7).

3. Метод расчета анкеров глубокого и мелкого заложения [1], основанный на анализе предельного состояния связной среды.

Вырывающее усилие равно

P = G, + XO + vQ (5.13)

для анкера мелкого заложения и

PG + kQ (5.14)

для анкера глубокого заложения, где Q - сопротивление сдвигу по рабочей поверхности анкера; К, v, х - коэффициенты, определяющиеся в зависимости от относительной глубины заложения анкера и угла внутреннего трения засыпки.

В табл. 9 дано сравнение экспериментальных данных [1] по выдергиванию цилиндрического анкера диаметром

1 См. «Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений». Основания и фундаменты. Госстройиздат, 1964.

15 см из песчаной засыпки со значениями вырывающего усилия, рассчитанного согласно рекомендациям в разде лах 1-3 настоящей главы. Наиболее хорошую сходи мость с результатами экспериментов показывают расчеть разделов 1, 2.

Таблица S.

Сравнение экспериментальных и расчетных данных по выдергиванию цилиндрических анкеров

Грунт: песок неутрамбованный 7 = 30°, р = 1,33 т/мЗ, маловлажный.

Использование приведенных методов для расчета сопротивления поперечным смещениям трубопровода определяется особенностями заложения трубопровода.

Для трубопроводов в песчаных грунтах практически во всех случаях могут быть использованы значения предельной несущей способности, определенные по разделу II настоящей главы. При этом для трубопроводов в траншее более целесообразно использовать рекомендации согласна разделу 2, ввиду ограничения обелисков грунта стенками траншеи.

Сопротивление поперечным перемещениям трубопровода будет

<7 = 0,91+ 0,8Yo/»«„tg2 (45°--) tg% + 0,8yoHD (5.15)i (для песчаных грунтов),

где Qi - вес единицы длины трубопровода с продуктом в кг/см; - глубина заложения от оси трубопровода (в счет трения трубопровода при выдергивании в си); 0,8, 0,9 - коэффициенты перегрузки на вес грунта и трубопровода; ф„ - угол внутреннего трения, определяемый

по графам расчетных значений табл. 6 в соответствии с указаниями раздела 1.

Для глинистых влажных засыпок

g = 0,9gi + 0,8[Yo/!tg2(45°-)

(5.1G)

где с„ - расчетное сцепление, определяемое по табл. 7 в соответствии с рекомендациями раздела 1.

При соотношении -- 5 производится проверка по формуле (5.14) как для анкера глубокого заложения.

= 0,91 +0,8хс„1>, (5.17)

где X - определяется по табл. 10 согласно [1].

Таблица 10

Зависимость коэффициента х от угла внутреннего трения

Из значений, определенных по (5.16) и (5.17), в качестве расчетного принимается меньшее.

Таблица И

Расчетные углы обелиска грунта при выдергивании анкера

Для трубопроводов в насыпи при расчете на разрушение насыпи в вертикальной плоскости

<7 = 0,91+ (уЛа + ЗД 0-8, (5.18)

где объем и поверхность обелиска определяются согласно рис. 39, а угол обелиска т];" - согласно рекомендациям СНиП 11-И.9-62 по табл. И.

Рис. 39. К определению сопротивления насыпи поперечным смещениям трубопровода при потере устойчивости в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях.

Здесь ф„ определяется для засыпки в соответствии с указаниями раздела 1 по табл. 6, 7 по графам расчетных значений.

Для засыпок, сложенных влажными глинистыми грунтами, пщ 5 ах5<5й№01«!л<«- w-ft-sA, «г. <v?s.\4\

и в расчет вводится меньшее значение д.

При разрушении iiacbni\i в горууллллъу.Лл. Luviacissi поперечное сопротивление рассчитывается как для плоской подпорной стенки высотой D [51

,=.,0,8{ii=tg2(45-H) i „,Dtg-(45 1-)-Ь

+ 2с {D-h,) tg (45° + )} + Ри (5-19)

где he, определяются согласно рис. 39; q. - среднее удельное давление грунта на верхнем обрезе трубы (равное объему верхней части насыпи, деленному на ее основание); Pi - сопротивление трения при поперечных смещениях трубопровода, численно равное сопротивлению продольным смещениям трубопровода.

Для сыпучих грунтов величина в скобках уменьшается на

tg (45° + q.P tg (45° - . (5.20)

Для водонасыщенных глинистых грунтов при г> (3 4) производится также расчет по формуле, аналогичной (5.17),

(5.21)

В качестве расчетного сопротивления q вводится меньшее из (5.19), (5.21).

Для вариантов прокладки трубопроводов в слабых водонасыщенных грунтах, торфах или иловых отложениях в качестве сопротивления поперечным смещениям при деформациях трубопровода в горизонтальной плоскости принимается предельная несущая способность грунтов, определяемая пробными нагрузками.

При расчете устойчивости трубопроводов в вертикальной плоскости в водонасыщенных болотистых грунтах, морских и речных рыхлых илистых отложениях ниже уровня грунтовых вод (или на дне водоема) в качестве сопротивления поперечным смещениям принимается отрицательная плавучесть трубопровода без коэффициента перегрузки.

При расчете устойчивости трубопровода наземной прокладки сопротивление поперечным смещениям пршш-мается равным весу трубопровода с продуктом с коэффициентом перегрузки 0,8.

В качестве сопротивления поперечным смещениям трубопровода в открытой траншее (при изгибе в вертикальной плоскости) принимается вес трубопровода с продуктом с коэффициентом перегрузки 0,9.

5. Определение сжимающ1гх усилий в трубопроводе

Метод определения напряжений сжатия в трубопрс воде при подработках дан в работах [15, 17]. Ниже рас сматривается расчет сншмающих усилий от действия поло жительных температурных перепадов.

Температурный перепад, вызывающий в трубопровод! напряжения сжатия, определяется как разность межд;

16 8 День, ч

6 8 12

Ночь, ч

Рис. 40. Изменение температуры наземного трубопровода по времени суток.

1 - верх трубы; 2 - низ трубы; а - температура воздуха.

температурами трубы при эксплуатации и в процессе монтажа в период укладки в траншею f. Температура перекачиваемого трубопроводом продукта определяется теплотехническим расчетом [23]. Температура стенки, как показано в [36], с весьма малой погрешностью может быть принята равной температуре продукта. Под температурой следует понимать вообще максимальную температуру в процессе эксплуатации или в период разогрева перед пуском.

Температура трубопровода при укладке равна температуре сваренной плети при засыпке ее грунтом. В зависимости от времени года эта температура различна, но всегда выше температуры воздуха, как показано кри-шми на рис. 40, 41 из [20]. Даже в утренние часы и ночью температура трубопровода в среднем на 3-5 град выше температуры окрунающего воздуха. Аналогично, зимой температура трубопровода может на несколько градусов превышать температуру воздуха.