Министерство газовой промышленности (Мингазпром)
НИШ Типроморнефтегаз"
ББСФАСОНОЧННЕ УЗЛЫ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТРУБ МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОПРОНЫСЛОВЫХ СООРУЖЕНИЙ. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ ВСН 51.4-85
Издание официальное
Москва 1985
Ведомственные строительные нормы "Бесфасоночные /злы конструкций из труб морских нефтегазопромысловых сооружений. Методика расчета прочности " (ВСН 51.4-85) разработаны институтом электросварки им. Е.0.Датона АН 7ССР, Государственным научно-исследовательским и проектным институтом по ос воению месторождений нефти и газа "Типроморнефтегаз" Мингазпроыа , Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций им .В .Л .Кучеренко Госстроя СССР н Центральным нау-чно-нсследовательскйм н проектным институтом строительных металлоконструкций им,Н.П.Мельникова Госстроя СССР.
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
*•
Пример бесфасоночного пространственного узла
|
Таблица 2
Формулы для определения и -f ^ |
|
Расположение оси смежного примыкающего элемента от -носительно оси рассматриваемого |
Тип
узла |
я |
&i |
ь |
|
В ТОЙ SB плоскости !и с той же стороны пояса ( <р -0 ) |
К
X |
- |
7
X. |
rj 1з£«юм^>/т) 1 1+0.04Э/Т |
|
"Б той же плоскости, но с противоположной стороны пояса (<р-Л )> |
|
0 |
gvg+d.o&It) j
fJ-SA&i + 5.6pf |
|
В плоскости под углом о< % |
L |
|
1 _ / |
|
ihit |
0 | ъ71/фт4 |
|
|
При ^/2 <Ф< Я следует <?I и принимать по
интерполяции между значениями для Ф~*/г (ь =-0.25) и
и |
Значения при С< О при 0 < С < 3 при С > D
^=Q6 ,* %-i-oACf- c/j>)
% = <
Обозначения,принятые в табл.2 (черт.2):
- 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.
- коэффициент влияния знака усилия в рассматриваемом примыкающем элементе, принимаемы! ранным 1,25 при растяжении и 1,0 в остальных случаях;
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
51.4-65 Редактор, отв. за выпуск Л.И.Пагадок. Сдано в печатью. /4. о*. Формат 60 х 84/16. Бумага пасчая. Офсетная печать. Заказ Шли/ . 7ч.-чзд.я. 0,7. ТТеч.д.1.0. tapa*
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ Бесфасояочные узлы конструкция из труб морских иеФтегазо-промысдовых сооружения. Методика расчета прочности ВСЯ
400 экз. Бесплатно. Издатель: Мингаэпром. II7939, г.Москва, уд.Строителе*. 8. Отпечатано в Валмиеоскоя типографии "Лиес-на" Госкомиздата Латв.ССР 228600, г.Вадммера, ул.А.Упита 7.
|
Министерство
газовой
промышленности
(Яингазцром) |
|
Ведомственные строительные нормы |
ВСН
51.4-85 |
|
Бесфасовочные узлы конструкций из труб морских нефтегазопромысловых сооружений. Методика расчета прочности |
Впервые |
|
Настоящие ведомственные строительные норм* дополняет ВСН 51.3-85 "Проектирование морских стационарных платформ" и долины соблюдаться при проектировании вновь воаводишвх и реконструируемых (расширяемых) стальных конструкций морских нефтегазопромысловых сооружений.
|
Внесены
Государственным научно- |
Утверждены распоряжением мингазпрома |
Срок
введения в |
|
исследовательским и про |
действие |
|
ектным институтом по освоению месторождений нефти и газа Типроморнефте- |
от " 3 "июня 1985г. « ВТ-845 |
01 октября 1985г. |
|
газ" |
|
|
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,
- 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
Яу - расчетяое < у/ - продольная
Типы бесфасоночных узлов
.три
три
три '
5 СЛН ГО э.
при
|
» к - изгибающие моменты в рассматриваемом примыкающем элементе, действущие соответственно в плоскости узла (в плоскости, проходящей через оси пояса и примыкающего элемента) и из плоскости узла; |
|
н |
- коэффициент,учитывающий повышение |
прочне- |
|
сти узла: |
|
|
d/j) > O.G25 |
и _______■
Кгаь (5-4*/j) ? |
СЗ) |
|
% «с 0.S25 |
'V =/ |
(4) |
|
|
0.7
- коэффициент условий работы.принимаемый ревкым: |
- 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& 90й );
- коэффициент #учит1!вг-к-.:;ий ЗН'.‘:: nw гонкой силы в рассматривал:/?!.: прим. :.е:; э.:-э -менте:
Kg- коэффициент,учитывающий повышение прочности узла с уменьшением*!' при воздействии момента в плоскости узла:
, , О 7S
K^CHriGJ (9;
Выражение I Примечание
для определе- I ния fc<p ;
-е:
за.
|
’ТС" с непере-секаяшимися
1фШЯЫКЬЯл1Ц5МЕ
элемента:;®
[
i"Kft с пересе-1К8ШЕШСЯ I примыкающими jэлементами | |
Г 10-0.5 X |
if - I ТНСТОМ
*г'л знадГ :
ф.ь--2±) ! При%5;
t
•4t*Z д/
- с учетом. знака.
Кф =1,5 |При провер-i | ке ^с^^ормул«
BCH 51.4-85
Л'йл, - продольная сила в примыкающем элементе , смежном с рассматриваемым и расположенном в одной с ним плоскости;
% - минимальное расстояние между рассматрива
емым и смежным примыкающими элементами по образующей пояса;
&см - угол между поясом и примыкающим элементом, смежным с рассматриваемым и расположенным в одной с ним плоскости.
5. В случае, если примыкающие элементы пересекаются между собой, узел следует выполнять так, чтобы один иэ элементов был приварен к поясу по всему периметру сопряжения (черт.1,д).
Расчет прочности такого узла на усилия в элементе,примыкающем по всему периметру к поясу, выполняется по формуле (2) .
В этоСслучае продольную силу в элементе следует принимать равной А/-*- А N .где
.J V СО)
A/v - Ks Sin 8
при этом должно выполняться условие
Если это условие не выполняется^ значение Л-а*, в формуле СО) следует определять по формуле (II).
Ж
В формулах (10) и (II) приняты следующие обозначения:
А^ - дополнительная продольная сила,условно передаваемая со смежного примыкающего алеме-,, нта на рассматриваемый;
К , - коэффициент,учитывающий часть сечения сме
жного примыкающего элемента,соответствующую участку его пересечения с рассматриваемым, и определяемый в соответствии с п.7;
i - толщина стенки рассматриваемого примыкаю -щего элемента;
- диаметр смежного примыкающего элемента , частично пересекающегося с рассматривавши;
Ку*4 - расчетное сопротивление материала рассматриваемого примыкающего элемента.
кр, Кв в формуле (II) следует определять по п.4 с заменой d на dw , -2) в& d % & жа угол между рас
сматриваемым ч смежным элементами.
Л
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',
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:
длины дуг окружностей сечения рассматриваемого примыкавдего элемента.соответ-ствующие участкам пересечения его с поясом и со смежным, элементом;
к\ + kf* 1
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
in я Z С-Л'л * Sift Вл *) Z (УУа.' Hh, )
BCH sk.4-85
при этом следует принимать £ С^ Л- 6^ } ^ 2” (^tti в п л
где Stn вА) - сумма проекций усилий одного знака в
элементах #расположеиных по одну сторону от пояса на ось,перпендикуляр-^ ^ ^ кую ОСИ ПОЯСЕ}
21{.Лл&п Gnj - сумма проекций усилий того же знака в элементах расположенных по другую сторону от пояса на ось.перпендику -лярнуго оси пояса*
10* Расчет пространственного узла конструкций из трубчатых элементов* состоящего из одного непрерываищегося в узле элемента (пояса) с тонкостенностью ^/Т не менее 2С и не более 6С и Я г 4 ггоимык&одих элементов (черт.2),на прочность стенки пояса следует производить для примыкания каждого эле -мента о?Е всех расчетных сочетаниях усилий в элементах узла
по формуле: , /. *
■ +2.SMt)/d_ Q + 2 £.hc
ys А / i-( L
- 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;
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;
- 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;
