Проект

Применение труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом для надземной прокладки напорных трубопроводов различного назначения

                    

Часть II Свода Правил

                                   
Москва 2008

     1 Область применения

Настоящий документ распространяется на надземные трубопроводы с использованием высокопрочных раструбных труб из ВЧШГ с соединениями RJ диаметром 100-500 мм.

Надземная прокладка трубопроводов холодного водоснабжения с использованием высокопрочных труб из чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) применяются в следующих случаях:

- прокладка инженерных коммуникаций в коллекторах;

- прокладка трубопроводов на слабых и просадочных грунтах;

- устройство постоянных и временных быстровозводимых трубопроводов;

- прокладка трубопроводов в тоннелях, мостовых переходах;

- прокладка в переходах через реки, каналы, в горных условиях;

- в мелиоративном строительстве.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем дополнении к СП 40-109-2006 использованы ссылки на следующие документы:

СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".

СНиП 3.05.04-85 "Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации".

СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты".

СНиП 3.01.04-87 "Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов. Основные положения".

СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений";

СНиП 3.01.01-85* "Организация строительного производства";

СНиП 11-01-2003 Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений;

СНиП 12-03-2001 "Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования";

СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство";

СП 40-109-2006 "Проектирование и монтаж подземных трубопроводов водоснабжения с использованием труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом".

ГОСТ 10692-80 "Трубы стальные, чугунные и соединительные части к ним. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение".

СНиП 2.01.07-85 (с изм. 1993) "Нагрузки и воздействия".

СНиП 2.02.03-85 (1995) "Свайные фундаменты".

СНиП 2.04.12-86 "Расчет на прочность стальных трубопроводов"

СНиП 2.04.14-88 (1998) "Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов"

ТУ 1461-037-50254094-2008 "Трубы чугунные напорные высоконапорные"

ТУ 1460-035-50254094-2008 "Части соединительные литые из высокопрочного чугуна для напорных трубопроводов".

ТУ 1468-041-50254094-2001 "Части соединительные сварные из высокопрочного чугуна для напорных трубопроводов"

ISO 2531 (ИСО 2531) "Трубы, фитинги, арматура и их соединения из чугуна с шаровидным графитом для водо-газоснабжения".

EN 545:2002 "Трубы, соединительные части и принадлежности из чугуна с шаровидным графитом ВЧШГ".

     3 Основы расчета на прочность

3.1 Расчет надземных трубопроводов из ВЧШГ производится на воздействие внутреннего давления, поперечный изгиб от собственного веса, веса транспортируемого продукта, снега, возможного обледенения, давления ветра.

3.2 При расчете раструбных труб на изгиб, осевое растяжение за расчетное сопротивление принимается величина R=300 МПа равном пределу упругости на растяжение, т.е. предельным состоянием считается достижение в металле труб напряжений, равных пределу упругости.

3.3 Нагрузки, подлежащие учету при расчете на изгиб надземных трубопроводов, и значения соответствующих коэффициентов перегрузки приведены в табл.3.1.

Сочетания нагрузок и воздействий должны приниматься в наиболее невыгодных комбинациях для трубопровода и отдельных элементов конструкции.

3.4 Основные сочетания нагрузок состоят из собственного веса, веса транспортируемой воды, продольных усилий от внутреннего давления.

Дополнительные сочетания состоят из нагрузок, входящих в основное сочетание, с добавлением нагрузки от обледенения и ветровой или снеговой нагрузки с умножением расчетных нагрузок (кроме собственного веса и веса воды) на коэффициент 0,9.


Таблица 3. Виды нагрузок и значения коэффициентов перегрузки при расчете надземных трубопроводов

3.5 Сочетание нагрузок с учетом монтажных нагрузок при расчете от обледенения, снега является дополнительным.

Вес труб с внутренним цементно-песчаным покрытием (ЦПП) принимается по ТУ 1461-037-50254094-2008.

Объемный вес воды принимается равным внутреннему объему трубы умноженному на плотность воды.

3.5.1 Расчетные нагрузки от воздействия ветра в горизонтальной плоскости для одиночной трубы перпендикулярно ее оси от снеговой нагрузки и обледенения трубы при диаметрах до 1400 мм не учитываются в расчетах. [3]

3.5.2 Нагрузки от теплоизоляции определяются в соответствии со СНиП 2.04.14-88* (1998).

3.6 Основными расчетными нагрузками раструбных труб из ВЧШГ принимаются: внутреннее давление наполнителя, собственный вес трубы и вес воды, осевые нагрузки от воздействия внутреннего гидравлического давления.

3.6.1 Основное сочетание нагрузок - одновременное воздействие внешних нагрузок от веса трубы и воды и внутреннего гидравлического давления.

3.6.2 Рассматриваются раструбные трубы с соединениями RJ, воспринимающие осевые нагрузки от воздействия внутреннего давления.

3.7 За расчетные значения внутреннего гидростатического давления приняты величины 0,6, 1,6 МПа как наиболее применяемые величины при работе напорных трубопроводов в качестве рабочих и испытательных.

     4 Основные положения расчета на прочность труб из ВЧШГ для надземной прокладки

Рассматривается один вариант расчетной схемы на опорах - трубопровод из отдельных раструбных труб ВЧШГ.

Расчетная схема представлена на рис.4.1.

4.1 Расчетная схема трубопровода из раструбных труб из ВЧШГ на внешнюю распределенную нагрузку   

Рис.4.1 Расчетная схема трубопровода из раструбных труб на внешнюю распределенную нагрузку. - горизонтальная нагрузка от внутреннего давления и сил трения на опорах

здесь ==0 и ==

,                                (4.1)

где

4.1.1 Для определения осевых напряжений в раструбном трубопроводе при отдельную трубу можно рассматривать как балку кольцевого поперечного сечения, в которой возникает изгибающий момент , при этом

,                 (4.2)