Перейти к публикации

Эквивалентное давление грунта на трубу в грунте


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте

Помогите оценить адекватность полученного внешнего давления грунта для закопанной трубы.

 

Имеем:

Труба ф3,2м с какой-то толщиной стенки (допустим, 15мм) бесконечной длины, закопана на глубину 6м от верха трубы.

Обратная засыпка - песок средней крупности послойно трамбованный до естественной плотности очень водонасыщенный (худший случай).

Материал трубы - пусть композит.

 

Вообще заглубленные трубы считают на два давления - сверху и сбоку (подпор), еще и снизу добавляют.

Но там механика грунтов, а я от нее не очень, там формулы все эмпирические.

Хотелось пойти простым путём - насыпать песку и сразу получить окружную нагрузку в обечайке.

 

Требуется получить эквивалентное внешнее давление грунта на трубу, потому что я умею считать трубы на него.

Зная это давление, я получу окружную единичную нагрузку: Qф=p*D/2 (Н/мм)

где: p-эквивалентное внешнее давление, МПа; D=3200-диаметр,мм

(в ед.изм.нагрузки нет опечатки, это сила, действующая в окружном направлении на 1мм длины трубы на всю толщину оболочки трубы, более подробно см.ф-лу B.2 ГОСТ 55072)

 

Предположения:

Расчет ведём глядя одним глазом в Алямовского-  Алямовский - с.48-72.pdf

Я только симметрию вертикальную использовал, решаю задачу плоскую нелинейную, глубина выреза 1мм (а не 1м), грунт Друкер-прагер, труба - линейный упругий изотропный, контакт между грунтом и трубой - нет проникновения. Если как у Алямовского, то труба у меня крутится в грунте и нет сходимости. Как он так выкрутился, без трения, я не пойму.

Свойства упрощения

5c6405131e328_.jpg.0f2c6dce2fd8b2cc5451f0ebbaaaac99.jpg

Hide  

Характеристики водонасыщенного песка у меня чуть другие, плотность выше и угол введен, и сцепление я уменьшил с 5000 до 100Н/м2, ну пусть:

Характеристика грунта 

5c6404bcd03fd_-.jpg.0e6af5401e1f777dd3b6f5bd471c11ab.jpg

Hide  

И вот главный вопрос:

Я получил max окружное напряжение в обечайке -11,719МПа:

Окружное напряжение  

5c6405c5787da_.thumb.JPG.e9c892725cd7937aa35139a76406b02f.JPG

Hide  

Умножаю его на толщину обечайки 15мм, получаю окружную единичную нагрузку Qф=175,8Н/мм

Из неё вывожу эквивалентное давление p=2*Qф/D=0,11 МПа или 1,07атм.

 

Но если взять грубо 6м засыпки песком плотностью 2,4т/м3 то выйдет 14,4т/м2 или 1,44 атм, что заведомо больше полученного результата!

Тогда я достал эпюру контактного давления:

 

Контактное давление  

5c640800e9648_.thumb.JPG.9cee93b92cb7957692d6bac0e4cf7bf4.JPG

Hide  
Оно равномерно распределено по обечайке и максимум 2,258кг/см2 (или атмостфер), что опять больше, чем 1,07атм.

 

Чему принять все-таки давление на глубине 6м?

 

Упражнение приложил, SW2014

 

Плоская задача половина.zip

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Интересно, что если убрать контакт между грунтом и обечайкой и просто их  связать, то результаты по напряжениям начинают походить на правду. Но тогда контакное давление врет.

Изменено пользователем jtok
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если считать грунт жидкостью то просто прикладываете  давление.  Такой водонасыщенный текучий. его плотность около 2  Т/куб.м  . Связность удерживает грунт и давление будет меньше где-то как вода примерно   1  Т/куб.м .   То есть если не мудрить то брать  с запасом 2 и не париться :) 

s=g h ( tan (45-fi/2 ))**2   эта формула механики грунтов не эмпирическая а получена из предельного равновесия призмы обрушения... 

 

https://dwg.ru/dnl/6148   мне такую один из авторов подарил :) 

Изменено пользователем Fedor
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@Fedor , тоесть новизну с актуальностью не надо? А я так хотел хотя бы в нагрузках поточнее принять значения.

Потом в конструировании композита там еще хужее допущения и к-ты запаса около 10, дорого получается слишком, они же перемножаются, запасы эти.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

С грунтами лучше не баловаться.  Вибрации могут разжижать, труба где-то лопнет, зима типа нынешней снежной выдастся, а значит весной будет много воды  ... :) 

 

 

Изменено пользователем Fedor
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...