Расчет нагрузок и воздействий

Площадь поперечного сечения трубопровода определяется по формуле:

, (3.28)

.

Осевой момент инерции поперечного сечения трубы определяется по формуле:

, (3.29)

.

Нагрузка от собственного веса металла трубы определяется по формуле:

, (3.30)

где	nсв –	коэффициент надежности по нагрузке от действия собственного веса, принимается равным 1,1 [15];
	γм –	удельный вес металла трубы, для стали принимается равным 78500 Н/м3 [12];

.

Для ориентировочных расчетов надземных переходов вес изоляционного покрытия и различных устройств, которые могут быть установлены на трубопроводе, можно принять равным 10% от собственного веса металла трубы:

, (3.31)

.

Нагрузка от веса продукта, находящегося в трубопроводе, определяется по эмпирической формуле:

, (3.32)

где

nпр –   -

коэффициент надежности по нагрузке от веса продукта, принимается равным 1,0; внутреннийдиаметртрубы, см;

.

Снеговая нагрузка:

где нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое по [15] в зависимости от районастроительства, ;

коэффициент перехода от веса снегового покрова на единицу поверхностиземли к весу снегового покрова не единицу поверхности площади на уровнепрокладки трубопровода, для одиночного трубопровода

Определим снеговую нагрузку приходящуюся на единицу длины надземного трубопровода:

где коэффициент надежности по нагрузке от веса снегового покрова,

нормативное значение веса снегового покрова на 1м²горизон-тальной поверхности на уровне прокладки трубопровода;

ширина горизонтальной проекции надземного трубопровода, ;

.

Гололедная нагрузка:

где и соответственно расчетная и нормативная нагрузки;

ко-эффициент надежности по гололедной нагрузке,

b=10мм – толщина слоя гололеда, принимается согласно [15] в зависимости отрайона строительства;

k – коэффициент, учитывающий изменение толщины слоя гололеда в

зависимости от высоты положения трубопровода над поверхностью земли.

При высоте над поверхностью земли 5м –k=0,8.

.

Ветровая нагрузка на трубопровод, действующая в горизонтальной плоскости перпендикулярно его оси, определяется по формуле:

(3.36)

где коэффициент надежности по ветровой нагрузке по [15];

нормативное значение статической составляющей ветрового давления на трубопровод:

(3.37)

где - нормативное значение ветрового давления на вертикальную

плоскость, принимается пов зависимости от района строительства (III район);

- коэффициент лобового сопротивления трубопровода ветровому

потоку, определяется по графику в зависимости от числа Рейнольдса:

(3.38)

.

Нормативное значение динамической составляющей ветрового давления определяется по формуле:

(3.39)

где коэффициент пространственной корреляции пульсации давления ветра,принимаемый для существующих диаметров в зависимости от длины

трубопровода L;

- коэффициент пульсаций давления ветра, принимается в зависимости отвысоты положения трубопровода;

- коэффициент динамичности, определяемый по графику в зависимостиот параметра :

(3.40)

где частота собственных колебаний:

(3.41)

где коэффициент, принимаемый в зависимости от характера закрепления на

опорах, конструктивной схемы трубопровода и формы колебаний, ;

,

cледовательно:

Полная расчетная нагрузка:

(3.42)

.

Вывод: .