Закрепление магистральных трубопроводов анкерными устройствамиРефераты >> Строительство >> Закрепление магистральных трубопроводов анкерными устройствами
А – расчетная выталкивающая сила воды, действующая на трубопровод с учетом изоляции и футеровки (Архимедова сила), которая определяется по формуле:
Q – вес единицы длины трубы с учетом изоляции, футеровки и перекачиваемого продукта (на воздухе):
составляющие вышеприведенной формулы определяются по формулам:
Таблица 2
|
Вид балластировки |
Значение Км |
|
Анкерные устройства |
1,0 |
Таблица 3
|
Тип водоемов |
Значение Ку.л |
|
Для болот, водоемов при отсутствии течения воды, пойм рек и периодически заливаемых участков 1%-ной обеспеченности |
1,05 |
|
Для водных преград шириной зеркала воды до 200 м для трубопроводов диаметром 1000 мм. |
1,1 |
|
Для всех подводных переходов диаметром 1000 мм. При диаметре менее 1000 мм, но ширине зеркала менее 200 м и горных рек с неустойчивым руслом. |
1,15 |
При балластировке трубопроводов металлическими винтовыми анкерными устройствами расчетное усилие (допускаемая нагрузка) определяется по формуле:
где Zа – число анкеров в одном анкерном устройстве;
Кгр – коэффициент несущей способности грунта, в котором находятся лопасти анкеров; (таблица 4)
ma – коэффициент условий работы анкерного устройства принимается равным 0,5 при Za<2 и 0,4 при Za>2;
Na – максимальная (критическая) нагрузка на один винтовой анкер, завинченный в грунт I группы на глубину не менее 6 диаметров лопасти (таблица 5).
Значение коэффициента Кгр Таблица 4
|
Группа грунта |
Грунты |
Kгр |
|
I |
Мягкопластичные глины и суглинки, пластичные супеси |
1 |
|
II |
Пески мелкие, плотные и средней плотности, маловлажные, влажные и водонасыщенные; полутвердые тугопластичные глины и суглинки. |
2 |
|
III |
Пески гравелистые, крупные и средней зернистости, маловлажные, влажные и водонасыщенные; твердые супеси, глины и суглинки. |
3 |
Максимальная нагрузка на один винтовой анкер Na, кгс Таблица 5
|
Da, мм |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
Na, H |
6500 |
7500 |
12500 |
21000 |
30000 |
53000 |
83000 |
120000 |
Несущая способность анкера:
Расстояния между анкерами:
Дополнительно определяется расстояние между анкерами из условия прочности:
где
R2 –расчетное сопротивление трубной стали;
W– осевой момент сопротивления поперечного сечения трубы;
Pпл - распределенная нагрузка на участке, свободном от грузов–( положительная плавучесть);
где Vв - объем воды, вытесненный 1 м трубы с учетом изоляции;
При la> lamax принимается значение lamax.
Несущая способность заглубленного винтового анкера диаметром d, длиной l, заглубленного в грунт с объемным весом γвст, на глубину h, равна:
где
φ –угол внутреннего трения грунта;
α - угол наклонного троса к горизонту (принимается равным 20-30º);
k – коэффициент запаса, к=1,2.
Параметры анкера и грунта
|
d, м |
0,30 |
|
l |
2,5 |
|
h |
1,8 |
|
γвст, кН/м³ |
23,5 |
|
с, кПа |
16,0 |
|
φ, град |
14 |
Несущая способность анкеров со стержневыми оттяжками составляет 150—500 кН, с трубчатыми 300—1500 кН, а с проволочными 500—2500кН.
4. Размещение анкерных устройств вдоль трубопровода
