Приложение И (справочное). Примеры определения напряжений в трубопроводах бесканальной прокладки от сейсмических воздействий

Приложение И
(справочное)

Примеры определения напряжений в трубопроводах бесканальной прокладки от сейсмических воздействий

В качестве примера для некоторых простых схем (рисунок И.1) наибольшие деформации трубопровода определяют по следующим формулам:

- для участка бесконечно длинной прямой трубы, без неподвижных опор, поворотов и ответвлений и при отсутствии проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (рисунок И.1, а):

; ; ;

(И.1)

; ; ;

- деформация участка бесконечно длинной трубы, без неподвижных опор, поворотов и ответвлений, с учетом проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (трения) при прохождении продольной волны (рисунок И.1, б):

;

(И.2)

- деформация участка бесконечно длинной прямой трубы с одной неподвижной опорой (или с одним ответвлением, поворотом трассы без учета их собственной податливости) и с учетом проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (трения) при прохождении продольной волны (рисунок И.1, в, г, д):

;

(И.3)

- деформация участка бесконечно длинной прямой трубы с двумя неподвижными опорами (или ответвлениями, поворотами трассы), расположенными на расстоянии половины длины волны /2, с учетом проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (трения) при прохождении продольной волны (рисунок И.1, е):

,

(И.4)

где , , - максимальные относительные деформации трубы при прохождении соответственно Р-, S- и R-волн под наиболее невыгодным углом к оси трубопровода;

, , - максимальная кривизна (изгибная деформация) трубы при прохождении соответственно Р-, S- и R-волн под наиболее невыгодным углом к оси трубопровода.

Расчеты всех остальных схем трубопровода следует вести согласно 16.6.4.

При расчете по формулам (И.3), (И.4) для схем с поворотом трассы или ответвлением (рисунок И.1, г, д) не учитывают дополнительные напряжения от изгибающих моментов, возникающих в местах поворота трассы и в ответвлениях, которые могут существенно увеличить значения напряжений. Поэтому формулы (И.3), (И.4) при практических расчетах допускается использовать исключительно для участков трубопроводов с неподвижными опорами.

В качестве примера рассмотрим трубопровод без изоляции со следующими параметрами: = 219 мм, s = 6 мм, = 0,0185 МПа, = 480 мм/с, = 200000 мм/с, Е = МПа, = 38,2 мм. Максимальные напряжения будут равны:

1) для участка бесконечно длинной прямой трубы без неподвижных опор, поворотов и ответвлений при отсутствии проскальзывания трубы относительно окружающего грунта при прохождении продольной волны:

МПа;

(И.5)

2) для участка бесконечно длинной трубы, без неподвижных опор, поворотов и ответвлений, с учетом проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (трения) при прохождении продольной волны:

МПа;

(И.6)

3) для участка бесконечно длинной трубы с одной неподвижной опорой (или с одним ответвлением, поворотом трассы без учета их собственной податливости) с учетом проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (трения) при прохождении продольной волны:

МПа;

(И.7)

4) для участка бесконечно длинной прямой трубы с двумя неподвижными опорами (или ответвлениями, поворотами трассы), расположенными на расстоянии половины длины волны , с учетом проскальзывания трубы относительно окружающего грунта (трения) при прохождении продольной волны:

МПа.

(И.8)

"Рисунок И.1 - Расчетные схемы трубопровода на сейсмические воздействия"