Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

вертикальными гранями, ограниченными по торцам цилиндрическими поверхностями или даже плоскостями (рис. 15. 7, б, 15. 8, б).

Размер опор чаще назначают конструктивно. Ширину опор наверху назначают в зависимости от ширины стоек пилонов и размера опорных частей (от I до 2 м); длина опор наверху зависит от ширины пилона, а для речных опор - и от интенсивности ледохода.

Ширину массивных бетонных опор внизу обычно не делают меньше /5-/g их высоты. При меньшей ширине чрезмерно повышаются напряжения от горизонтальных реакций. Меньшую ширину можно принимать в железобетонных опорах с достаточным количеством арматуры.

Для стока воды с верха опоры устраивают сливы с уклоном

/o и карнизы размером 5-15 см.

Пилоны построенных висячих переходов трубопроводов разно образны по своей конструкции. На переходах небольших пролето] обычно устраивают А-образные плоские пилоны, сделанные из труб или двутавров (рис. 13. 2 и 15. 8, а). С увеличением пролетов пилоны делают пространственной конструкции, обычно из уголков (см. рис. 15. 7). Такая конструкция позволяет увеличить жесткость пилона с наименьшим расходом металла. Иногда пилоны изготовляют из железобетона. В зависимости от конструктивной схемы перехода пилоны могут быть жестко заделаны в опоры (рис. 15. 8, б г, е) или шарнирно оперты (рис. 15. 8, а, в, д). Шарнирное опирание пилонов позволяет сделать их сечение минимальным (см. рис. 13. 6, а), так как пилон воспринимает только сжимающие усилия и не нагружен изгибающим моментом. При жесткой заделке пилонов в опорах пилоны воспринимают изгибающие моменты, увеличивающиеся к месту заделки, и поэтому сечение их делают переменным (см. рис. 15. 7, а, в). На вершине пилонов укрепляют опорныеподушки для канатов. Аналогично пилоналг проектируют и консоли ветровых канатов. Закреплять консоли можно либо в основании опор (см. рис. 15. 7, а), либо в нижней части пилонов (см. рис. 15. 7, в). Пилоны рассчитывают в соответствии с принятой конструкцией, как рамы или фермы (плоские или пространственные).

На пилон-.действуют-следующие вертикалъные-нагуки:

а) давление несущих канатов

2 Лтр = 2/nZmax sin Фо, (15. 31)

где т - количество несущих канатов; Zmax - максимальное расчетное усилие в канате; фо - угол наклона оттяжки к горизонту или несущего каната у места примыкания его к пилону;

б) собственный вес пилона с опорными подушками несущих канатов, который принимается по фактическому весу пилона. Кроме того, на пилон действует горизонтальная ветровая, нагрузка,

В плоскости пилона учитывается давление ветра на пилон и на несущие канаты. На, пилон действует ветровая нагрузка

(15. 32)

дп =.nkQFB,

где Д - коэффициент перегрузки; /с - аэродинамическпй коэффициент; Q - скоростной напор ветра в кГ/м; площадь элементов перпендикулярно направлению ветра в пределах 1 м по высоте пилонэ.

На несущие канаты

«тр = 0,71 QdJ2I+flR.m,

(15.33)

где d„ - диаметр несущего каната; - длина оттяжки; -длина несущего каната между пилонами; т - количество несущих

в плоскости, перпендикулярной плоскости пилона, на него действует ветровая нагрузка

дп = nkQF,

(15, 34)

где Fb - площадь элементов пилона, на которые действует ветровая нагрузка в пределах Iм высоты.

Если пилон жестко заделан в опоре, а несущие канаты свободно опираются на вершине пилона, то при изменении длины оттяжки от изменения температуры или от дополнительных нагрузок канат будет скользить по вершине пилона. При этом возникает сила трения, направленная горизонтально в плоскости перехода.

Если канат скользит по вершине пилона, величину силы трения определяют по формуле

Лр = /тртр, (15.35)

где Лтр - нормальное давление каната на пилон; /тр - коэффициент трения скольжения (определяется по таблицам); при скольжении металла по металлу /тр =0,15 0,30.

Если на верху пилона установлен блок, тогда силу трения определяют по формуле

/тр =

(15.36)

,346

где г -- радиус блока в мм; /„ - коэффициент трения качения между канатом и блоком (определяется по таблицам); при катании стали по стали /к = 0,5 мм.

На шарнирно опертые (качающиеся) пилоны от канатов передается лишь вертикальное усилие. Расчет пилона необходимо производить по Двум расчетным сочетаниям нагрузок. Первое сочетание-нагрузок: действие вертикальных нагрузок и горизонтальных в плоскости перехода. Второе сочетание нагрузок: действие вертикальных нагрузок и горизонтальных в плоскости, перпендикулярной плоскости перехода. Принимается наибольшее сечение элементов пилона,, полученное по расчету.

Опоры под пилонами рассчитывают на нагрузки, передаваемые "илоном и элементами пролетного строения, опирающимися на

лпору, п па собстпспный пес часта опоры, располо/Кенной выше расчетного сечения, а также на горизонтальные нагрузки от давления потока воды в паводок, воздействия льда и ветра.

При качающихся пилонах через пх опорные части передаются вертикальное давление от вертикальной и ветровой нагрузок, действующих в плоскости пилона, и горизонтальные усилия от ветровой нагрузки, действующей перпендикулярно плоскости перехода или вдоль его оси.

При жестко заделанных пилонах добавляются еще изгибающей; моменты, возникающие в местах заделки пилона. Давление льда лед (в Т) на опору с вертикальными гранями (вдоль ее оси) определяют по формуле

Ялед = "ЛрЬЛ, (15.37)

где h - толщина льда в м, принимаемая равной 0,8 наибольшей ва зимний период толщины 1-процентной обеспеченности; b - ширина опоры на уровне ледохода тз м; и - коэффициент формы опоры, принимаемый в завпсидюсти от очертания ее передней стенки в плане: при полуциркульном очертании 0,9; прц треугольной форме независимо от величины радиуса закругления в зависимости от угла заострения: при < 45° ~ 0,60, < 60° - 0,65, < 75° - 0,69, < 90° - 0,73, < 120° - 0,81; Rp - нормативный предел прочности чистого льда, принимаемый равным в начальной стадии ледохода (при первой подвижке) 75 Т/м"; при наивысшем уровне ледохода 45 Т/м~. Значения пределов прочности льда для рек, вскрывающихся при отри- дательных температурах воздуха, и для рек, расположенных севернее линии, соединяющей города Петрозаводск, Киров, Петропавловск, Новосибирск, Улан-Уде, Биробиджан, Магадан, должры приниматься в 2 раза больше указанных.

Давление льда на опору с наклонным ледорезом (при угле наклона менее 82°) учитывают в ппде вертикальной составляющей в Т

V = RJi- (15. 38)

и горизонтальной составляющей в Т

где р - угол наклона режущего ребра к горизонту; Ra - предел прочности льда при изгибе в 7"/*, принимаемый равным 0,7 Яр.

Давление па опоры от ударов одиночных льдин можно определят» по методике, приведенной в GH 200-62 (стр. 277).

Если ветровые канаты перехода запроектированы с опирапявМ иа консольные выносы опор, то необходимо учесть давление, создв" ваемоо канатами от действия ветровой нагрузки на пролетное ctW ение. Расчет опор заключается в проверке размеров, предварительЛ назначенных по конструктивным соображениям. Если намечоВ размеры опоры поверху, то размеры в плане по обрезу роствор1Й определяются в завпсимости от выбранного уклона граней. Про*

(15. 39)

ность проверяют во всех сечениях с резким изменением профиля (обрез и уступы фундамента).

Расчетные проверки опор необходимо производить на следующие сочетания нагрузок: а) максимальное вертикальное давление и максимальное горизонтальное давление в плоскости, перпендикулярной плоскости перехода; б) максимальное вертикальное давление и максимальное горизонтальное давление в плоскости перехода.

В каждом случае учитываются одновременно действующие силы другого направления.

§ 6. АНКЕРНЫЕ ОПОРЫ

Несущие и ветровые канаты висячих переходов трубопроводов прикрепляют к анкерным опорам, которые воспринимают усилия от канатов и передают их на грунт. Анкерные опоры делают в виде монолитных железобетонных ппрамид с сильно развитой подземной частью в сторону, к которой прикрепляют канаты (рис. 15. 9). Вынос нижней части опор в сторону действия опрокидывающих сил от натяжения канатов позволяет создать большую устойчивость опор. Если анкерную опору сооружают на слабых или размываемых грунтах, то ее можно возводить на сваях.

В качестве анкеров можно применять заглубленные в грунт •железобетонные плиты (рис. 15. 10). В табл. 15. 13 приведены данные для проектирования анкерных фундаментов в виде плит (Справочник проектировщика. Металлические конструкции. 1962 г.).

На небольших переходах иногда в виде анкерных опор используют одну или несколько свай.

Размеры массивных анкерных опор назначают из условия необходимой длины заделки металлических анкеров талрепов и обеспечения устойчивости опоры на опрокидывание и скольжение.

Высота заделки анкеров в опоры должна обеспечивать их сохран-вость при подъеме воды в реке. Для удобства регулировки натяже-1П1Я канатов анкерные опоры можно оснащать эксплуатационными площадками (см. рис. 15. 9, а и б). Несущие п ветровые канаты прп наличии на переходе консолей для ветровых канатов обычно заделы-нают в одну и ту же анкерную опору. Если же на переходе запроектированы ветровые оттяжки, то для них чаще сооружают отдельные лякерпые опоры. Для обеспечения падежной работы монолитной ликерной опоры она должна иметь большой собственный вес. По->To.\iy для экономии бетона анкерные опоры можно строить коробчатыми с последующим заполнением их тощим бетоном пли грунтом.

При сооружении анкерных опор нужно обращать внимание па "вде/кность их основания. Глубина заделки опор должна быть ниже возможного размыва основания. Следует иметь в виду, что часто "Ри подготовке канатов к монтажу анкерные опоры используют качестве якорей для заделки концов канатов прп их вытяжке, •"о необходимо учитывать прп проектировании опор.

Таблица 15.13

Данные для проектирования анкерных фундаментов в виде плит (см. рис. 15.10)

Рис. 15. 9. Анкерные опоры, „-для «Р™,"" „sith

Рнс 15. 10. Анкерный фуидамеит виде плиты.