ВСН 51.4-85
Бесфасовочные узлы конструкций из труб морских нефтегазопромысловых сооружений. Методика расчета прочности

гстлнигнш:

НИЛИ Типроморнефтегаз” - Дкафаров АЛ., к.т.н.;Сенедов 4.С.,к.т.н.;Таирли З.М., инж.;Гаджиев РД.,к.т.н.

ИЭС имЛ.ОЛатона АН УССР - Новиков В.И. к.т.н.Ц’арф Э.«.,к.т.н.;Юрко 1Л.,инж,; Литвнвенво АЛ.,инж.

ЦННИСК им.Кучеренко - Решетников БЛ.,к.т.а; Цетлин Б.С.,к.т.н.

ЦНШпроектстальконструкцкя им .Мельникова-Емельянов Б.Н.,инж.

Государственным научно-исследовательским и проектным институтом по оовоению месторождений нефти н газа Типроморнефтегаз"

Директор    А.U. Дкафаров

Госстроем СССР

письмо от "23 ”    мая 1985 г.

*ДТ-2309-01

Министерством газовой промышленности Первый заместитель Министра

В.Й.Тимонин

Распоряжением Министерства газовой промышленности от "3 " мая    1985г..’ГВТ- 45

*•

Внесены

Согласованы

Утверждены

действие

Soil О I. о А—'Оо

Пример бесфасоночного пространственного узла

BCH 51.4-65

Значения при С< О при 0 ^< С < 3 при С > D

следует принимать ;

^=Q6 ,* %-i-oACf- ^c/j>)

% = <

4.

Обозначения,принятые в табл.2 (черт.2):

Ф

С

-    угол между плоскостями примыкания смежного и рассматриваемого примыкающих элементов в радианах (плоскость примыкания проходит через ось примыкающего элемента параллельно оси пояса);

-    наименьшее расстояние вдоль оси пояса между сварными шваш.прикреплящдаи к поясу рассматриваемый и смежный элементы реи.ётки (продольный просвет);

-    расстояние вдоль пояса между бортами рассматриваемого и смежного пржыкаюдюс элементов;

-    отношение диаметра смежного элемента к диаметру пояса.

At

BCH 51.4-85

- коэффициент влияния знака усилия в рассматриваемом примыкающем элементе, принимаемы! ранным 1,25 при растяжении и 1,0 в остальных случаях;

при а при

0,7

0,7

Ч

^d*

цэ)

допускается принимать    ^«1,05J>, (20)

V«1,05 р (1+0,15^ );    (21)

- то яе дня каждого кг снежных примыкающих адамантов;

т ширина охвата пояса рассматриваем»* примыкающим элементом между хромками сварного она (при 0,7 допускается принимать Л*» oL ,при р> 0,7

ся принимать

).

гъ

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ Бесфасояочные узлы конструкция из труб морских иеФтегазо-промысдовых сооружения. Методика расчета прочности ВСЯ

BCH 51.4-85

1» Методика расчета распространяется на бесфасоночные узлы конструкций из стальных труб с пределом текучести не более 600 МПа, состоящие из одного не прерывающегося в узле элемента (пояса) и одного или нескольких примыкающих элементов (стоек , раскосов). Каждый из примыкающих элементов может быть соединен либо только с поясом, либо с поясом и одним или двумя другими примыкающими элементами (черт.1) • Для элементов узла должны выполняться следующие условия:

З/т- 60;    0.2< d/j) « / О,

(I)

где

-2> в Т

d

-    соответственно наружный диаметр и толщина стенки пояса;

-    наружный диаметр примыкающего элемента .

Примечание. Методика не распространяется на умы с деформированными (сплпценными) концами трубчатых элементов.

2. Расчет пространственных узлов допускается выполнят» путем последовательного расчленения ях на плоские. В случае., если в сечение, поперечное к оси пояса пространственного или Х-об-рааного (сы.чертД ,к) узла, попадают щипдшнщве элементы с усилиями равных знаков, расчет такого у ала следует наполнять дважды: как плоского - по пунктам 4,5,6 я как пространс твен-ного-по пункту 10 настоящих норм.

3 .Расчет узлов ла прочность следует ннполштть последом -тельной проверкой на возможные расчетные сочетания усилий (продольная спя, изгибающий момент в плоскости узла, нагибающий момент ив плоскости увла) в каждом из примыкающих адамантов, определяемые статическим расчетом конструкция в чалом.

4. Прочность узла проверяется по формуле

Xf-cL'T

где

- условное

Яу - расчетяое < у/ - продольная

BCH 51.4-85

.три

три

три '

5 СЛН ГО э.

при

Г'

ЗгЛ

'Gg

—j

Ьт

-    предел текучести стели;

£ g - временное сопротивление стали разрыву;

m - коэффициент.учитывающий влияние поодольной силы в поясе:

на участке пояса со стороны рассматриваемого пр:.д'::;т.'..:д;з-лементй действу»? непря.:-.еиия.с:«:атяя (6^ *0 )_f

m - f * 0.4^

Ку

G_/V^>0 m = 1

кф - КОЗ?. 1.1ЫИЗКТ, у чатив* гппй (ГИЛОМ нс прочность Т1ч;;и и конструктивных особенностей узла,о    'ур?;;тера нчтруяения;значения    приведена в тьб;;.1;

К._в - коэф^ццгант.учитив&лдяй повышение прочности узла с уменьшением угла В при воз -действии продольной силы или момента из плоскости узла:    is

К ₉ = (Япв)    (G)

3    -    угол ме.хду осями пояса и оассг/ттрдздэмого

примкхакдого элемента i Q& 90^й );

- коэффициент _#учит1!вг-к-.:;ий ЗН'.‘:: nw гонкой силы в рассматривал:/?!.: прим. :.е:; э.:-э -менте:

при

при

М<0 ;VZ-i7

к.р ~ i_} к. р-1.9-О.

6

(7)

(3)

ВСЕ 51.4-85

Kg- коэффициент,учитывающий повышение прочности узла с уменьшением*!' при воздействии момента в плоскости узла:

,    ,    О    7S

K^CHriGJ    (9;

Таблица 1

Тип узла

Эскиз узлг

Выражение    I Примечание

для определе- I ния fc<p    ;

-е:

за.

«1,0

/и =0,8

if - I    ТНСТОМ

*г'^л    знадГ :

ф.ь--2±)    ! ^При%⁵;

t

| AfeM'Stih 6’о*

s/anbr

•4t*Z ^д/

- с учетом. знака.

Кф =1,5 |При провер-i |    ке    ^с^^ормул«

(11)

Если это условие не выполняется^ значение Л-а*, в формуле СО) следует определять по формуле (II).

BCH 51.4-85

б. При расчете прочности узла на усилие в элементе,лримы-кащем частично к поясу,частично к смежному элементу, должно

выполняться условие

^Ks'*y ⁴    *    V',

(12)

где

с- ^    -    напряжение,    определяемое    по    формуле (2)

в предположении, что рассматриваемый элемент примыкает только к поясу;

ё<£ - напряжение .определяемое по формуле (2) в предположении, что рассматриваемый элемент примыкает только к смежному элементу, который в данном случае выполняет роль пояса;

£у о ссотзетственно расчетное сопротивление материала пояса и примыкающего элементу на который происходит опирание рассматриваемого элемента; коэффициенты ^ и kf определяются по формулам:

}< ~-Л— S-JZ d

;

(13)

d_ s* ■ >

где

длины дуг окружностей сечения рассматриваемого примыкавдего элемента.соответ-ствующие участкам пересечения его с поясом и со смежным, элементом;

при этом

к\ + kf* 1

(15)

7. Расчет узлов с тремя примыкавшими элементами (черт.1^), когда средний элемент примыкает частично к поясу,а частично к

двум смежным элементами, должен выполняться аналогично изложен

ному в п.с. 5 и 6.

8.    Расчет прочности узла с трубчатой вставкой (черт.1,и) выполняется по пунктам 4,5,6, где вместо J) в Т принимается диаметр J) и толщина 7" трубчатой вставки.

9.    Расчет узлов,являющихся комбинацией К-образных и 1-образных (черт.1,к)«следует осуществлять по пунктам 4,5,6 с заменой коэффициента _К<*> на произведение ^'^.Коэффициент

kq> определяется по формуле

К

Г

in я Z С-Л'л * Sift Вл *) Z (УУа.' Hh, )

(16)

по формуле:    ,    /.    *

■    +2.SMt)/d_    Q    + 2 £.h_c

ys _А /    i-(    ^L

&0-S. W

У

-    продольная сила в рассматриваемом примыкащем элементе,принимая с учетом знака (плюс при растяжении,минус при сжатии);

-    то же для каждого примыкающего элемента, смежного с рассматриваемым;

где

У

Mr - изгибающий момент в рассматриваемом элементе в плоскости узла в сечении, проходящем через пятку(момент от жесткости узлов допускается не учитывать);

Мс - то же из плоскости узла;

е

s

-    угол между осями пояса и рассматриваемого примыкающего элемента;

-    характеристика несущей способности пояса,определяемая по формуле

S- /3(1+ ОР22>/т)т* Ryfc    (18)

-    коэффициент условий оаботы,принимаемый согласно п,4;

-коэффициенты влияния расположения каждого из смежных примыкающих элементов по отношению к рассматриваемому.определяемые по табл.2;

-    коэффициент .учитывающий влияние продольной силы в поясе и определяемы! согласно п.4;

<Г-

Ь ^а U

m

ю