Расчёт напряжённого состояния трубопровода при изоляционно-укладочных работах

Общим условием всех схем изоляционно-укладочных работ является перемещение трубопровода, находящегося на бровке траншеи, с помощью трубоукладчика на дно траншеи. При этом трубопровод изгибается как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Напряжённо-деформированное состояние труб должно быть таким, чтобы в них имели место только упругие деформации. Для предупреждения изломов трубопровода кранами, между трубами или их группами нужно соблюдать определённое расстояние. По условиям строительства расчётная схема при изоляционно-укладочных работах бывает симметричной – подъём и перемещение трубопровода на одном горизонтальном уровне, и не симметричной – на разных уровнях.

Весь приподнятый над землёй трубопровод можно рассматривать как многопролётную неразрезанную балку, в которой имеются 2 крайние зоны и 1 средняя, заключённая между креплениями трубоукладчика.

Длина первого пролёта рассчитывается по формуле:

где высота подъёма трубопровода при укладке, м;

модуль упругости материала трубы (принимаем по приложению 5);

осевой момент инерции поперечного сечения трубы, ;

максимальная высота подъёма трубопровода при укладке, м.

Расстояния между трубоукладчиками определяются по:

где коэффициенты определяются по номограмме в зависимости от значений a и b.

где коэффициенты высота, на которой работают, очистная и изоляционная машины, м.

Осевой момент инерции поперечного сечения трубы определяется по:

Нагрузка от веса трубы, Н/м:

где n – коэффициент надёжности по нагрузке от веса трубы (принимаем по приложению 2);

объёмный вес стали.

По номограмме выбирается 2 ряда значений . В дальнейшем расчёт ведётся для 2 вариантов, а затем выбирается оптимальный, при котором усилия на крюках трубоукладчика будут минимальными. Эти усилия на крюках трубоукладчика определяются по формулам, Н: