регистрация компании дать объявление быстрый поиск лента публикаций восстановление доступа о портале
    
Строительный портал СтройПлан.ру
Подбор проекта Новости отраслиПубликации
 
КОРЗИНА (0)  
 >>>  ПОИСК ДОКУМЕНТОВ  

министерство строительства предприятий
нефтяной и газовой промышленности

Всесоюзный научно-исследовательский институт
по строительству магистральных трубопроводов

ВНИИСТ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСЧЕТУ ВЕТРОВЫХ ТРОСОВ В ВИСЯЧИХ И ВАНТОВЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДАХ

Р 549-84

Москва 1985

Настоящие Рекомендации содержат методику учета, действия ветровой нагрузки при проектировании висячих трубопроводных переходов. Рекомендации разработаны в развитие действующих нормативных документов на основе теоретических и экспериментальных исследований, проведенных Всесоюзным научно-исследовательским институтом по строительству Магистральных трубопроводов (ВНИИСТом) Грозненским нефтяным институтом (ГНИ), и обобщения имеющегося опыта проектирования различных сооружений.

Рекомендации составлены кандидатами технических наук: В.В. Спиридоновым (ВНИИСТ, отдел трубопроводов, сооружаемых в особых условиях) и Л.А. Луневым. (Грозненский нефтяной институт.

Рекомендации предназначены для специалистов проектных и научных организаций, а также для работников, занятых на строительстве трубопроводов.

Содержание

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Настоящие Рекомендации распространяются на проектирование висячих и вантовых трубопроводных переходов (а именно расчет их на действие статической и динамической нагрузок ветра).

1.2 Модель воздействия ветра принимается в виде стационарного однородного процесса;

1.3 Ветровая нагрузка q действующая на конструкции перехода, определяется как сумма  - статической составляю щей, соответствующей усредненному скоростному напору, и  - динамической составляющей, вызываемой пульсациями скоростного напора ветра.

1.4 Динамическая составляющая ветра должна учитываться в конструкциях с периодом колебаний более 0,25 с [1].

1.5 Явление аэродинамической неустойчивости не рассматривается.

2. РАСЧЕТ ВЕТРОВЫХ ТРОСОВ В ВИСЯЧИХ И ВАНТОВЫХ ТРУБОПРОВОДНЫХ ПЕРЕХОДАХ НА ДЕЙСТВИЕ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ВЕТРА

2.1. Нормативную ветровую нагрузку , действующую на конструкции трубопроводных переходов, определяют по формуле:

(1)

где q0 - скоростной напор ветра, принимают по СНиП II-6-74 [1] или по формуле

(2)

где αn = 0,75 + S/V поправочный коэффициент, принимаемый не более единицы;

V - скорость ветра;

Cх - аэродинамический коэффициент, принимаемый по данным аэродинамических испытаний.

2.2. Расчетную ветровую нагрузку  находим по формуле

(3)

где n - коэффициент перегрузки;

d - диаметр трубы.

2.3. Уравнение изогнутой оси трубопровода определяют по формуле

(4)

где ξ=X/l

l - пролет трубопровода;

X - расстояние от левой опоры трубопровода до сечения X;

А - определяют из уравнений, указанных ниже, для различных конструкции трубопроводных переходов.

2.4. Висячий трубопроводный переход с ветровыми оттяжками

(5)

где .

li - длина хорды провисания i-й стяжки;

βoi - угол наклона оттяжки;

μ, Vn, Р - линейная плотность, скорость и давление внутреннего потока;

αТ - коэффициент линейного расширения трубы;

Δt - приращение температуры;

H0i - первоначальный распор в i-й оттяжке;

αK - вылет компенсатора;

fi - стрела провисания ветрового i-го троса;

qв - масса трубопровода с продуктом транспортирования;

h - расстояния от оголовка троса до оси трубопровода;

l - пролет трубопровода.

Распоры в i-x оттяжках в наветренных и заветренных тросах:

(6)

(7)

(8)

2.5. Висячий трубопроводный переход с ветровыми фермами

(9)

где fT - стрела подъема ветрового троса в середине пролета;

Н0 - распор в тросе от предварительного напряжения:

βТ - угол наклона оттяжки;

EF - жесткость ветровых трос о, в при растяжении;

 - пролет трубопровода;

hоT - высота консоли оттяжки.

Распоры в наветренных и заветренных тросах:

(10)

(11)

где  - боковое смещение трубопровода в середине пролета, равное A/16

 

(12)

где n= (0,9 - 0,6), берется в зависимости от остаточного предварительного напряжения в заветренных тросах.

3. РАСЧЕТ ВЕТРОВЫХ ТРОСОВ В ВИСЯЧИХ И ВАНТОВЫХ ПЕРЕХОДАХ НА ДЕЙСТВИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ВЕТРА

3.1. Максимальное смещение трубопровода в сечении Х определяется по формуле

(13)

где  - прогиб трубопровода при действии статической ветровой нагрузки, определяемой пп. 2.3, 2.4;

КТ - число стандартов, принимаемое по СНиП II-6-74;

Duj - дисперсия смещения трубопровода, определяемая по формуле

(14)

где S(ω) - нормированная спектральная плотность ветра;

(15)

 - средняя часовая скорость ветра на высоте 10 м;

ωj - частота;

m - масса трубы с продуктом транспортировки;

K0 - коэффициент шероховатости подстилающей поверхности, принимаемый в первом приближении для водной поверхности реки 0,003-0,004;

(16)

λ1 = 4,73: λ2 = 7,85; λ3 = 10,99; λj > 4 = (2j+1)π/2

α1 = 1,0178; α2 = 0,99922; α3 = 0,999; αi > 3 = δ

δ - логарифмический декремент конструкции перехода.

3.2. Квадрат круговой частоты висячего трубопроводного перехода с ветровыми оттяжками

(17)

где Zji) - функция Z при фиксированном значении ξi в местах прикрепления i-й оттяжки;

l - пролет трубопровода.

3.3. Квадрат круговой частоты висячего трубопроводного перехода с ветровыми фермами

(18)

где

3.4 Распор в ветровых тросах с учетом динамического воз действия ветра определяем по формулам (6) - (8), (10) - (12) с по мощью подстановки нового значения U (т.е, Umax).

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1
пример расчета ветровых тросов висячего перехода с ветровыми оттяжками.

Параметры перехода:

трубопровод 377×12 мм,

l = 130 м,

P = 6 МПа,

q = 450 Па,

диаметр тросов 19 мм,

жесткость тросов EF = 2,65·107 Па,

угол наклона коротких оттяжек 28°30'

длинных 47°20'

αK = 600 см (рис. 1, 2)

Рис. 1. Схема висячего перехода в вертикальной плоскости

Определяем А по формуле (5)

;

А=143,3 см

;

.

Рис. 2. Схема висячего перехода (в плане) с вантовыми ветровыми тросами

;

;

НН1=581+349,6-107,8=892,8 кг

;

;

НН2=651+320,4-47,16=924,27 кг;

;

;

;

;

;

.

Найдем распор в длинных наветренных оттяжках как самых напряженных с учетом динамического воздействия:

Н20+ΔНН2-ΔННt=651+869,2-47,16=1473,05 кг

Разрывное усилие в канате 19450,0 кгс. В настоящее время для ветровых тросов коэффициент запаса прочности по рекомендациям [2] составляет:

1:(γcγкК/γuγmγn)=1:(1,05×0,95×0,85/1,3×1,2×1,1)=1:0,494=2,02

где γс - коэффициент общих условий работы канатного элемента;

γк - коэффициент условий работы, учитывающий влияние на прочность каната местных концентраторов напряжений;

К - коэффициент агрегатной прочности каната; |

γu - коэффициент надежности для элементов конструкций, рассчитываемых по временному сопротивлению разрыва;

γn - коэффициент надежности по назначению.

Фактический запас прочности составляет К = 19450,0/1473 = 13. Таким образом, сечение троса назначают с большим запасом прочности.

Приложение 2
ПРИМЕР РАСЧЕТА ВЕТРОВЫХ ТРОСОВ ВИСЯЧЕГО ПЕРЕХОДА С ВЕТРОВЫМИ ФЕРМАМИ.

Параметры перехода следующие:

630×8 мм,

l - 200 м,

Р = 6 МПа,

q0 = 270 Па,

диаметр тросов 19 мм,

жесткость тросов EF = 2,65·107 Па,

V = 2 м/с, продукт транспортировки - нефть (рис. 1, 3).

Рис. 3. Схема висячего перехода (в плане) с ветровыми тросами и растяжками

Определяем А по формуле (9):

;

;

Δр=4,386 см; Δt=12 см.

60×Ц/l2×105=4626,2×60/200004 =6,6×10-6 А;

;

;

;

;

;

;

;

;

После предварительных вычислений получаем:

1,24×10-8 А2+1,16×10-4 А-0,1322=0

откуда А = 1030,4 см,

Н0 = 2,366×1030,4+2203,2 = 2438,06 + 2203,2 = 4641,26 кг ~ 46412,6 Н.

Определяем Umax no формулам пп. 3.1, 3.2, 3.3

;

;

;

;

;

.

После предварительных вычислений получаем:

;

ω1 = 8,189×10-1

U=1200×0,819/20,8 = 47,24 с-2;

;

;

.

Определяем дисперсию перемещения для второй частоты:

;

ω2 = 1,28 1/с;

U=1200×1,28/20,8=73,9;

;

.

Определяем дисперсию перемещения для третьей части:

;

ω3 = 1,939 1/с;

U=1200×1,939/20,8=111,87;

;

;

;

;

;

.

Самым невыгодным загружением является отсутствие температурного воздействия:

Нн = 7597,1 кг.

Разрывное усилие в канате диаметром 19 мм равно 10450,0 кгс. Фактический запас прочности составляет К = 19450,0/7597 = 2,56 > 2,02. Таким образом, сечение троса назначено правильно.

ЛИТЕРАТУРА

1 СНиП II-6-74. Нагрузки и воздействия. М., 1976.

2 Рекомендации по расчету прочности стальных канатов, применяемых в строительных металлических конструкциях. М., ЦНИИПСК, 1982.

 

 >>>  ПОИСК ДОКУМЕНТОВ  
  Дополнительные материалы  [ − свернуть ]  
Утвержден: РАО "Газпром" (08.07.1998)
Дата введения: 1 августа 1998 г.
скачать бесплатно СП 108-34-97 "Сооружение подводных переходов"
Утвержден: ОАО Концерн "Стальконструкция" (01.01.2001)
Дата введения: 25 октября 2001 г.
скачать бесплатно МДС 53-1.2001 "Рекомендации по монтажу стальных строительных конструкций"

    Феникс Фото: дом 8 на 8 одноэтажный 56 2 1 Дом 8 на 8 одноэтажный

    Космополит Фото: каркасный дом со вторым светом в гостиной 215 3 3 1 Каркасный дом со вторым светом в гостиной

    КД-07 Фото: жилой каркасный дом 11х12 по канадской технологии 110 2 2 Жилой каркасный дом 11х12 по канадской технологии

    20A Фото: «Оптимус» - оптимальный коттедж с двускатной кровлей 210.5 3 3 1 «Оптимус» - оптимальный коттедж с двускатной кровлей

    Приоритет Фото: дом из бруса с бассейном 185 2 2 1 Дом из бруса с бассейном


 Рейтинг@Mail.ru   По вопросам работы сайта и сотрудничества обращайтесь к администратору adm@stroyplan.ru.
При использовании материалов портала - ccылка, доступная для индексации, на сайт обязательна.
© 2006-2016 "СТРОЙПЛАН"
    Все права защищены.