РАСЧЕТ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ НА ПРОЧНОСТЬ
(ПОСОБИЕ К СНиП 2.06.03.85 "МЕЛИОРАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯ")
Пособие "Расчет асбестоцементных трубопроводов на прочность" к СНиП 2.06.03.85 разработано в соответствии с планом нормативных работ МВХ СССР отделом трубопроводов и каналов с участием отдела проектирования автоматизации проектных работ В/О "Союзводпроект".
Пособие утверждено приказом В/О "Союзводпроект" от 13 августа 1987 г. N 267.
С вводом в действие настоящего пособия утрачивает силу пособие "Условия применения асбестоцементных труб в мелиоративном строительстве", утвержденное приказом В/О "Союзводпроект" от 2 декабря 1986 г. N 387.
1.1. Пособие предназначено для выбора класса прочности асбестоцементных труб при проектировании оросительных систем.
Размеры поперечного сечения асбестоцементных труб класса ВТ6, ВТ9, ВТ12, ВТ15, отвечающие требованиям ГОСТ 539-80*, и труб класса ВТ18, отвечающие требованиям ТУ 21-24-92-80 - (опытная партия), приведены в табл.1.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 31416-2009, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Таблица 1
Диаметр условного прохода, | Диаметр наружный , мм | Толщина стенки, мм, труб класса | ||||
ВТ6 | ВТ9 | ВТ12 | ВТ15 | ВТ18 | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Трубы типа 1 | ||||||
100 | 122 | 9,0 | 11,0 | 13,0 | - | - |
150 | 168 | 11,0 | 13,5 | 16,5 | - | - |
200 | 224 | 14,0 | 17,5 | 21,5 | - | - |
250 | 274 | 15,0 | 19,5 | 23,0 | - | - |
300 | 324 | 17,5 | 22,5 | 27,0 | - | - |
350 | 373 | 19,5 | 25,5 | 30,5 | - | - |
400 | 427 | 23,0 | 29,5 | 35,5 | - | - |
500 | 528 | 27,5 | 36,0 | 43,5 | - | - |
Трубы типа 2 | ||||||
200 | 224 | - | 14,0 | 18,0 | 22,0 | 29 |
250 | 274 | - | 16,0 | 20,0 | 24,0 | 31 |
300 | 324 | - | 19,0 | 24,0 | 28,5 | 36 |
350 | 373 | - | 22,0 | 28,0 | 33,0 | 40 |
400 | 427 | - | 25,0 | 32,0 | 37,5 | 48 |
500 | 528 | - | 31,0 | 39,0 | 46,0 | 60 |
Трубы типа 3 | ||||||
200 | 224 | - | 13,0 | 16,0 | 25,0 | - |
300 | 324 | - | 22,5 | 27,0 | 34,0 | - |
1.2. Положения Пособия не распространяются на случаи, когда строительство трубопроводов осуществляется в условиях вечной мерзлоты, на просадочных и набухающих грунтах, в местах подземных выработок и оползней, а также в районах с сейсмичностью 7 и более баллов.
1.3. Пособие содержит:
а) методику расчета подземных асбестоцементных трубопроводов на прочность, разработанную ВНИИ "ВОДГЕО", МИСИ им. В.В.Куйбышева ("Пособие по проектированию систем подачи и распределения воды. Выпуск 2. Выбор класса прочности труб при их прокладке в траншеях и насыпи", 1984 г.);
б) обязательное прил.1 с результатами прочностных расчетов.
1.4. Рекомендуемая методика позволяет определить расчетное внутреннее давление воды в трубопроводах при различных условиях их строительства и эксплуатации.
1.5. Обязательное прил.1 содержит значения расчетного внутреннего давления воды при укладке трубопроводов:
а) на плоское основание в траншеях с вертикальными стенками;
б) в грунтах шести категорий при нормальной степени уплотнения грунтов засыпки;
в) на грунтах основания средней прочности;
г) на глубинах от 0,5 до 3,0 м, считая до верха трубы;
д) при действии транспортных нагрузок Н-18 и Н-30.
1.6. Основные положения методики и результаты расчетов справедливы при соблюдении требований к проектированию и правилам производства работ, изложенных в СНиП 2.06.03-85, СНиП 2.04.02-84, СНиП 3.05.04-85, СНиП III-8-76*.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 3.02.01-87, ГОСТ Р 12.3.048-2002, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
1.7. Расчет асбестоцементных подземных трубопроводов проводится на совместное действие внутренних и внешних нагрузок. При этом необходимо учитывать следующие случаи:
а) на трубопровод действует рабочее давление, внешняя нагрузка от давления грунта и транспорта;
б) на трубопровод действует внутреннее давление воды при гидравлическом ударе, внешняя нагрузка от давления грунта;
в) на трубопровод действует внутреннее давление воды при работе насосов на оросительную сеть при отсутствии водоотбора, внешняя нагрузка от давления грунта (если такой случай возможен по условиям эксплуатации сети).
В качестве расчетного принимается случай, когда трубопровод подвергается наибольшему силовому воздействию.
1.8. За исходные расчетные показатели, характеризующие несущую способность труб, приняты испытательные нагрузки на разрыв внутренним гидравлическим давлением и на раздавливание внешней нагрузкой по ГОСТ 539-80 и ТУ 21-24-92-80 (табл.2, 3).
Таблица 2
Диаметр условного прохода, мм | Контрольное гидравлическое давление , МПа, при испытании нa разрыв для труб классов и категорий качества | ||||||||
ВТ6 | ВТ9 | ВТ12 | BT15 | ВТ18 | |||||
категория | категория | категория | категория | ||||||
1-я | высшая | 1-я | высшая | 1-я | высшая | 1-я | высшая | ||
100 | 2,4 | 2,6 | 3,6 | 3,8 | 4,8 | 5,0 | - | - | - |
150-200 | 2,1 | 2,3 | 3,1 | 3,2 | 4,2 | 4,3 | 5,2 | 5,3 | 6,0 |
250-300 | 1,8 | 2,0 | 2,7 | 2,8 | 3,6 | 3,7 | 4,5 | 4,6 | 5,0 |
Таблица 3
Диаметр условного прохода, мм | Контрольная линейная нагрузка , кН, при испытании на раздавливание, отнесенная к 1 м длины труб, для классов | ||||
ВТ6 | ВТ9 | ВТ12 | ВТ15 | ВТ18 | |
100 | 40 | 55 | 65 | - | - |
150 | 40 | 55 | 75 | - | - |
200 | 40 | 60 | 85 | 130 | 155 |
250 | 40 | 65 | 95 | 125 | 149 |
300 | 45 | 70 | 110 | 150 | 175 |
350 | 55 | 80 | 125 | 175 | 210 |
400 | 75 | 90 | 145 | 195 | 225 |
500 | 80 | 110 | 170 | 195 | 275 |
1.9. В расчетах следует принимать следующие показатели физико-механических свойств асбестоцемента:
модуль упругости МПа;
коэффициент Пуассона ;
удельный вес кН/м
1.10. Стыковые соединения асбестоцементных труб в расчетах приняты равнопрочными трубам.
1.11. Принятые условные обозначения:
- наружный диаметр труб, мм; | ||
- внутренний диаметр труб, мм; | ||
- средний радиус, мм; | ||
- толщина стенки труб, мм; | ||
- глубина заложения до верха трубы, м; | ||
- ширина траншеи на уровне верха трубы, мм; | ||
- ширина траншеи по дну, мм; | ||
- ширина траншеи на глубине , мм; | ||
- заложение откоса; | ||
- удельный вес грунта засыпки, кН/м; | ||
- удельный вес материала труб, кН/м; | ||
- удельный вес воды (наполнителя), кН/м; | ||
- модуль упругости материала труб, МПа; | ||
- коэффициент Пуассона; | ||
- модуль деформации грунта засыпки, МПа; | ||
- модуль деформации грунта основания, МПа; | ||
- параметр, характеризующий жесткость грунта засыпки, МПа; | ||
- параметр, характеризующий жесткость трубопровода, МПа; | ||
- коэффициент, учитывающий действие сил трения между засыпкой и стенками траншеи; | ||
- коэффициент концентрации давления грунта засыпки; | ||
- коэффициент, учитывающий разгрузку трубы грунтом, находящимся между стенками траншеи и трубопроводом; | ||
- часть вертикального наружного диаметра в долях единицы, находящаяся выше плоскости основания траншеи; | ||
2 | - угол охвата трубы основанием; | |
, | - коэффициент бокового давления грунта соответственно при укладке труб в траншее и насыпи; | |
- коэффициент динамичности подвижной транспортной нагрузки; | ||
- равномерно распределенное давление от транспортной нагрузки, кН/м; | ||
- расчетное внутреннее давление при совместном действии внешних и внутренних нагрузок, МПа; | ||
- гидравлическое испытательное давление, МПа; | ||
- контрольное гидравлическое давление при испытании труб на разрыв, МПа; | ||
- контрольная линейная нагрузка при испытании труб на раздавливание, кН/м; | ||
- коэффициент перегрузки; | ||
- общий коэффициент условий работы трубопровода; | ||
- равнодействующая расчетной вертикальной (горизонтальной) нагрузки от давления грунта, кН/м; | ||
- равнодействующая расчетной вертикальной (горизонтальной) нагрузки от наземного транспорта, кН/м; | ||
- равнодействующая расчетной вертикальной нагрузки от собственного веса трубопровода, кН/м; | ||
- равнодействующая расчетной вертикальной нагрузки от веса воды (наполнителя), кН/м; | ||
- внешняя приведенная нагрузка, кН/м; | ||
- расчетный изгибающий момент от вертикального давления грунта и транспорта, кН·м; | ||
- расчетный изгибающий момент от собственного веса трубопровода и воды, кН·м; | ||
- расчетный изгибающий момент от действия горизонтальных нагрузок, кН·м; | ||
- суммарный изгибающий момент от вертикальных и горизонтальных нагрузок, кН·м; | ||
- коэффициент надежности труб; | ||
- коэффициент, учитывающий сложную форму эпюры нормальных напряжений в продольном сечении трубы при воздействии раздавливающей нагрузки. |