Расчет на прочность опор стальных технологических трубопроводов на Ру до 10 МПа

Расчет опор на прочность.

1. Общие положения.
1.1. Расчет опор на прочность производится на воздействие внешних сил и моментов, проекции которых на оси X, Y и соответствуют указанным на чертеже.

1.2. Силы и моменты определяются расчетом трубопроводов на компенсацию тепловых удлинений с учетом сил трения в подвижных опорах и усилий от компенсаторов, а также неуравновешенных сил внутреннего давления; на воздействие весовых нагрузок с учетом массы трубопровода, транспортируемого вещества, теплоизоляции, снега, льда, пыли и др.; на воздействие ветровых, динамических и других нагрузок, а так же нагрузок от других трубопроводов, оборудования и конструкций.

1.3. Условные обозначения:
Px, Qy, Pz, Mx, My, Mz – проекции сил (кН) и моментов (кН хсм) на оси X, Y, и Z;
Wz, Wx – моменты сопротивлений расчетных сечений основного металла опоры соответственно относительно осей Z, X, см3;
Wy – момент сопротивления расчетного сечения основного металла при кручении, см3;
Wz`, Wx`, Wy` – моменты сопротивления расчетных сечений сварных швов соответственно относительно осей Z, X, Y;
F, F` – площади расчетных сечений соответственно основного металла и сварного шва, см2;
Fzсв, Fxсв – площади сечений сварных швов, направленных соответственно вдоль осей Z и X, см2;
h – расстояние от оси трубопровода до расчетного сечения для неподвижных опор, от основания опоры до расчетного сечения для подвижных опор, см;
[б], [τ] – соответственно допускаемое нормальное напряжение, Мпа, для материала опоры и касательное для сварного шва при температуре 20˚С. В расчетах приняты соответственно 160 и 130 Мпа.

1.4. При определении допускаемых нагрузок расчеты выполняются для следующих сечений:
а) по сварному соединению основания опоры с подпорной конструкцией;
б) по корпусу у основания опоры;
в) по сварному соединению опоры с трубопроводом;
г) по корпусу опоры вблизи трубы.

1.5. Допускаемые нагрузки определены при расчетной температуре 20˚С. При других расчетных температурах значения допускаемых нагрузок следует умножить на отношение [б]t / [τ], где [б]t — допускаемое напряжение для материала опоры при заданной температуре t.

2. Расчетные формулы.
2.1. Так как конкретное сочетание действующих на опору нагрузок неизвестно, расчет произведен из условия отсутствия внешних изгибающих моментов для двух сочетаний осевых нагрузок: при Pz=Px и Pz=2Px (для отдельных типов опор при Pz=5Px).
Расчетные формулы имеют вид:

а) по расчетному сечению сварного шва –

б) по расчетному сечению основного металла –

Примечание. Допускаемые вертикальные нагрузки Qy определены исходя из коэффициента трения μ=0,3.
2.2. При совместном действии на опору всех нагрузок прочность опоры проверяется в опасных сечениях по следующим формулам:

а) сварной шов –

б) основной металл —