Таблица 3
Физико-механические свойства грунтов
Вид грунта
γ
г
, Н/м
3
C
г
, кПа
ϕ
г
, град
Песок:
гравелистый
25 500
0. . . 2
36. . . 40
средней плотности
23 000
1. . . 3
33. . . 38
мелкий
21 200
2. . . 5
30. . . 36
пылеватый
20 500
2. . . 7
28. . . 34
Супеси
19 700
4. . . 12 21. . . 25
Суглинки
19 000
6. . . 20 17. . . 22
Глины
16 800 12. . . 40 15. . . 18
Формулы для вычисления параметров трубы имеют следующий
вид (
δ
— толщина стенки трубы):
для площади сечения трубы
A
=
π D δ
;
для момента инерции
J
=
π D
3
δ
8
;
для момента сопротивления
W
=
π D
2
δ
4
.
Полное напряжение от воздействия сейсмической волны, Па, опре-
деляется как сумма осевого напряжения и напряжения по изгибающе-
му моменту:
σ
сейсм
=
σ
ос
+
σ
м
.
Кроме напряжений, возникающих при сейсмических воздействиях,
в трубе уже присутствуют напряжения от эксплуатационных нагрузок,
которые также должны быть учтены для получения полной оценки
НДС.
Расчет эксплуатационных нагрузок.
Общее напряженное состо-
яние трубопровода включает в себя следующие составляющие:
— напряжения, зависящие от внутреннего рабочего давления;
— напряжения, зависящие от температуры трубопровода;
— напряжения, определяемые внешними силами (реакцией грунта,
воды).
Внутреннее давление в трубе приводит к возникновению в стенке
трубы кольцевых и продольных напряжений, которые определяются
по формулам
σ
кц
(
p
)
=
p
(
D
−
2
δ
)
2
δ
;
σ
пр
(
p
)
=
μσ
кц
(
p
)
=
μ
p
(
D
−
2
δ
)
2
δ
,
где
p
— внутреннее давление в трубе;
μ
— коэффициент поперечной
деформации материала трубы (коэффициент Пуассона).
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4
109
