Расчет параметров подъема трубопровода трубоукладчиками
Исходные данные по вариантам приведены в табл. 7.1. Таблица 7.1
№
варианта D, x δ, мм
х мм hт, см hоч, см hиз, см Qиз, кг Qоч, кг
9 820х12 150 110 180 2800 4000
Решение
По данным D и δ определяем, что
I= π·D3·δ8=3,14·823·1,28=2,6 ⋅105 см4
W= π·D2·δ4=π·822·1,24=6,33 ⋅103 см3
q = π·D·δ·γст=3,14·82·1,2·0,0078=2,41 кг/см
Модуль упругости для стали – 2,1⋅106 МПа.
Напряжения в опасных сечениях трубопровода определяем по формуле:
σ1=0,733E·γст·hиз=0,7332,1·106·0,0078·180=1259 МПа
Находим безразмерные параметры для отыскания эллиптических кривых на диаграмме:
0,1642· hоч / hиз =0,1642 ⋅ 110/180 = 0,10 (сплошная кривая);
0,1642· (hоч + hт )/ hиз =0,1642 ⋅ (100 + 150)/180 = 0,24 (пунктирная кривая).
Пересечение этих кривых происходит в двух точках:
I) l2 = 1,71; l3 = 2,33;
II) l2 = 1,67; l3 = 2,12
Длина пролета l1 определяется по формуле:
l1=2,464EIhизq=2,4642,1·106·2,6·105·1802,41=6215 см=62 м
Далее отыскиваем расстояния l2 и l3:
I) l2 = l1·l2=62·1,71= 106 м; l3 =l1·l3=62·2,33= 145 м;
II) l2 =l1·l2=62·1,67= 104 м; l3 =l1·l3=62·2,12= 132 м.
Расстояние между точками подвеса трубопровода:
l2− l1 =106-62= 44 м; l3 − l2 =145-106= 39 м
II) l2 − l1 =104-62=42 м;l3 − l2 =132-104=28 м.
Пролет l4, составляющий 0,8l1, имеет длину 50 м.
Нагрузки К1, К2, К3 находим по формулам:
I)
K1=q1,24EIhизq+l22+Qоч=
=2,411,242,1·106·2,6·105·1802,41+392+4000=11355 кг
K2=ql1+l22=2,41·10044+392=10000 кг
K3=q1,644EIhизq+l12+Qиз=
=2,411,6442,1·106·2,6·105·1802,41+622+2800=12860
I) К1=11355 кг, К2=10000 кг, К3=12860 кг;
II) К1=11340 кг, К2=8435 кг, К3=12840 кг.
Из двух вариантов выбираем второй, как более оптимальный ввиду того, что нагрузки К1, К2 в этом случае меньше, чем в первом варианте