Подводный переход нефтепровода Омск-Иркутск через р.Оку, страница 20

Для закрепления лебедок используется анкеры, несущая способность которых может быть рассчитана по формуле:

                 6,86 x (z - (1,5 x d/n) x sinα) x γ_гр x h x d x sinφ_гр

  P_анк =                                                                                                    , (      );             

                (1,44 - 1,04 x sinφ_гр) + ( 0,1 + 0,56 x sinφ_гр) x (d/n) x sinα

где,

z – параметр, который определяется по формуле:

                                              c_гр x ctg φ_гр

                                 z = 1+                          ,  (    );

                                                    γ_гр x h 

α - угол наклона тросовой оттяжки к горизонту,30˚;

d – диаметр анкера,0,3м;

h – глубина заложения анкера считая от оси;

                                          20x10³ x ctg 22˚

                            z =  1+                                  = 2,1,

                                           18 x 1 0³ x 2,5 

           6,86 x [2,1 - 1,5 x (0,3/3) x sin30º] x 18 x10³ x 0,3 x 2,5 x sin22º

P_анк=                                                                                                           =

             (1,44 - 1,04 x sin 22º) + (0,1 + 0,56 x sin22º) x (0,3/3) x sin30º

= 65908,7 H;

Длина анкера 2м.

6 Расчет  футляра под автодорогой

Исходные данные:

H - глубина заложения футляра,1,7;

R₂-расчетное cопротивление материала футляра по пределу текучести,343,33МПа;

Полотно дороги –асфальто-бетонное;

Давление от подвижного состава создается трехосным автомобилем;

γ_гр-удельный вес грунта,18 кН/м³, [    ];

φ_гр-угол внутреннего трения грунта,22˚,  [    ];

Диаметр защитного футляра D_ф определяется в зависимости от диаметра трубопровода и во всех случаях должен быть больше наружного диаметра трубопровода не менее чем на 200 мм.

D_ф = D_Н²/(0,9 x D_Н - 85) = 720²/(0,9 x 720 - 85) = 920 мм;

Возьмем диаметр футляра с небольшим запасом равным D_ф=1020 мм.

Ширина свода:

B = D_ф x[1 + tg(45° - φ_гр/2)] = 1,02 x [1 + tg(45° - 22°/2)] = 1,7 м;

Высота свода обрушения:

h_св = B/(2 x f_кр),  (     )

где

f_кр-коэффициент крепости породы 0,6, [    ];

h_св=2,53/(2x0,6)= 1,42м;

Условие образования свода обрушения имеет вид: h_св<H.Так как условие соблюдается то есть h_св = 1,7м =H=1,7 м ,значит свод обрушения образуется.

Расчетная вертикальная нагрузка от действия грунта:

g_грв. = n_гр  x γ_гр x h_св,  (      );

n_гр-коэффициент надежности по нагрузке от веса грунта,1,2, [    ];

q_гр.в= 1,2x18x1,42= 30,672 кПа;

Расчетная величина бокового давления грунта:

q_гр.б = n_гр x γ_гр x (h_св + D_Ф/2) x tg²(45° - φ_гр/2) = 1,2 x 18 x (2,11 + 1,02/2) x tg²(45° - 22°/2) = 18,96 кПа;

Момент инерции материала полотна дороги:

I_П = b x h_п.к/12,  (    );

где

b-единичная ширина полотна дороги,1м, [    ];

h_п.к-толщина покрытия дороги,0,2м, [    ];

I_П = 1 x 0,2³/12 = 0,000667м⁴;

Цилиндрическая жесткость полотна дороги:

D = E_П x I_П/(1 - μ_п²),  (      );

E_П-модуль упругости материала полотна дороги,1,5x10⁶ кПа, [    ];

μ_п - коэффициент Пуассона материала полотна дороги,0,25, [    ];

D = 1,5 x 10⁶ x 0,000667/(1 - 0,25²) = 10,672 x 10² Кн /м²;

Коэффициент жесткости материала полотна дороги:

α_ж = ⁴Ök₀ x b/(4 x D) ,  (      );

k₀ - коэффициент постели грунта при сжатии,1 x 10⁵ Кн/м^3, [    ];

α_ж = ⁴Ö1 x 10⁵ x 1/(4 x 10,672 x 10²) = 2,2 1/м ,   (      );

a = 3 x П/4 x α_ж = 3 x П/4 x 2,2 = 1,071 м;

,Зона распространения суммарной эпюры реакции основания:

2 xа = 1,071 + 1,6 + 1,07

1 = 3,742 м, [    ];

Максимальное значение реакции основания:

φ_xmax = P_i x α_ж x η/2 x b, [    ];

η-коэффициент,меняющийся от 0 до 1, [    ];

P_i-нагрузка на основание, передающиеся через ось транспорта,156 кПа,  [   ];

φ_xmax = 156 x 2,2 x 1,0/(2 x 1) = 171,6 кПа;

Максимальные напряжения, действующие вертикально вниз: