4.3.5 Визначаємо напруження:

Для стержнів верхнього пояса, стояків і розкосів:

Для стержнів нижнього пояса:

4.3.6 Конструювання вузлів. Попередньо визначаємо максимальну (біля обушка) потрібну довжину флангових швів (накладки), що прикріплю­ють стержні до косинок (рис. 4.11) за формулою:

Рис. 4.11

4.4 Зробити висновки.

Таблиця 4.3. Розрахункові дані

№ варіанта	Матеріал	Сила Р,кН	Довжина стояка L,м	q, кНм
1	09Г2С	10	6	20
2	10ХСНД	12	10	20
3	ВСт3сп	3	8	8
4	ВСт3сп	10	4	20
5	09Г2С	4	7	5
6	10ХСНД	5	12	8
7	09Г2С	6	9	20
8	ВСт3сп	10	4	5
9	15ХСНД	4	6	8
10	Ст3сп	5	5	20

Таблиця 4.4 Значення коефіцієнта λ

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 5

5 Розрахунок зварних з’єднань трубопроводів.

5.1 Мета роботи: оволодіти навичками проектування і перевірочного розрахунку зварних з’єднань магістральних трубопроводів.

5.2 Обладнання і приладдя:

5.2.1 Мікрокалькулятор.

5.2.2 Навчально-довідкова література.

5.3 Хід роботи:

Магістральні трубопроводи розраховуються на міцність від впливу зміни температури в системах без компенсації температурних деформацій в поздовжньому напрямку, на вигин, розтяг, стиск, від дії власної ваги, ваги транспортуючого продукту, ваги снігу або обледеніння труби, повітряного впливу, а також від сейсмічних та інших впливів.

Зварні шви розраховуються виходячи з умов рівноміцності швів і трубопроводу.

5.3.1 Розрахунок трубопроводу від впливу внутрішнього тиску в трубах.

Напруги в кільцевому шві труби визначаються за формулою:

, МПа

де: δ – номінальна товщина стінки труби, м;

R_вн1 – внутрішній радіус труби, м;

Р – робочий (нормальний ) тиск у трубопроводі, МПа, Р = Р₀ /n;

n – коефіцієнт перевантаження робочого тиску в трубопроводі:

• для газопроводів – 1,2,

• для нафтопроводів – 1,15.

[σ'] – допустима напруга на зварний шов, МПа.

5.3.2 Розрахунок трубопроводу від впливу ваги транспортуючого продукту, снігу, обледеніння, повітряного впливу.

Розрахункова вага транспортуючого природного газу:

, Н

де: Р₀ – розрахунковий тиск газу, Н/см²:

Р₀ = Р · n , Н/см²;

d_вн – внутрішній діаметр труби, м;

Розрахункова вага транспортуючої нафти:

, Н

де: γ – питома вага транспортуючої нафти, приймаємо 9 кН/м³;

d_вн – внутрішній діаметр трубопроводу, м;

Розрахункове навантаження (із урахуванням коефіцієнта перевантаження n = 1,2) від обледеніння труби:

, Н

де: d_з – зовнішній діаметр труби, м;

к_лід – коефіцієнт, прийнятий залежно від району ожеледиці (таблиця 5.2.).

Розрахункове снігове навантаження на 1 м² горизонтальної проекції конструкції переходу (пішохідний місток і т.д.):

q_сніг= 1,4· , Н

де: - вага снігового покрову на 1м, прийнятий по кліматичним районам.

Розрахункове навантаження від впливу повітря в горизонтальній площині для одиночної труби:

, Н

де: - швидкісний напір, беремо 200 Н/м.

Сумарне навантаження на трубопровід:

q = q_газ + q_лід + q_сніг + q_пов.

5.3.3 Напруга в поздовжньому шві труби від дії згинального моменту.

, МПа

де: W- момент опору перерізу труби, м³:

, м³

М- згинальний момент, діючий на трубопровід, МНм:

, МНм

де: l – відстань між опорами, м.

5.3.4 Розрахунок трубопроводу від впливу зміни температури.

При зниженні зовнішньої температури в кільцевих стиках утворюються напруги:

, МПа

де: α – коефіцієнт лінійного розширення металу, беремо для сталі 12·10^-6;

ΔΤ – зміна температури, беремо 50^оС для кліматичної зони;

Ε – модуль пружності, беремо 2·10⁵ МПа.

5.3.5 Визначення сумарної напруги в кільцевих швах.