ar-net.ru 10.3.4 Несущую способность соединений типов "RJ" и "RJS" в продольном направлении определяют максимальной нагрузкой, которая создается внутренним давлением воды при котором сохраняется целостность раструба трубы.
10.3.5 Основным критерием оценки надежности соединений типов "RJ" и "RJS" принята прочность раструба с введением расчетных коэффициентов, обеспечивающих допускаемые нагрузки, а также результаты испытаний. Значения несущей способности соединений приведены в таблице 10.4, где максимально допустимые усилия от воздействия внутреннего давления (несущая способность соединения в продольном направлении) и допустимый радиус закругления трубопроводов приняты в качестве основных расчетных характеристик для укладки трубопроводов на просадочных грунтах.
Таблица 10.4 - Несущая способность труб в продольном направлении
Условный проход , мм | Тип соединения | Допустимый угол отклонения трубы в соединении | Допустимое тяговое усилие | Максимально допустимый радиус закругления трубопровода, м |
80 | "RJ" | 5° | 70 | 69 |
100 | "RJ" | 5° | 87 | 69 |
125 | "RJ" | 5° | 100 | 69 |
150 | "RJ" | 5° | 136 | 69 |
200 | "RJ" | 4° | 201 | 86 |
250 | "RJ" | 4° | 270 | 86 |
300 | "RJ" | 4° | 340 | 86 |
350 | "RJ" | 3° | 430 | 115 |
400 | "RJ" | 3° | 510 | 115 |
500 | "RJ" | 3° | 670 | 115 |
600 | "RJS" | 2° | 1200 | 172 |
700 | "RJS" | 1,5° | 1400 | 230 |
800 | "RJS" | 1,5° | 1460 | 230 |
900 | "RJS" | 1,5° | 1530 | 230 |
1000 | "RJS" | 1,5° | 1650 | 230 |
| Примечания1 Допустимые углы отклонения трубы в соединениях определены и подтверждены типовыми испытаниями по ГОСТ Р ИСО 2531, при сохранении целостности раструба и герметичности соединения в целом.2 Максимальные тяговые усилия приведены с коэффициентом запаса прочности 2.3 Таблицу 10.4 используют для расчетов ГНБ взамен таблиц 7.5 и 8.1 настоящего свода правил. | ||||
10.3.6 Пример расчета
В соответствии с Д.13 приложения Д СП 21 13330 проектирование трубопроводов следует проводить с соблюдением основных требований СП 31.13330 и настоящего свода правил.
Исходные данные для расчета: трубопровод диаметром 635 мм, из трубы класса К-9, укладывают на просадочный грунт типа II с возможной просадкой грунта 0,2 м. Длина площадки усадочности - 60 м, рабочее давление - 1,6 МПа, испытательное давление - 2,5 МПа. Трубопровод защемлен с двух концов.
Суммарная удельная внешняя равнодействующая нагрузка:
кН/м.
Значение натяжения трубопровода при осадке основания (прогибе) 0,2 м.
кН
В таблице 10.4 максимальное осевое усилие прочности соединения "RJS" равно 1200 кН. Натяжение составляет или меньше 6,4%.
Напряжение в стенке трубы в продольном направлении от воздействия силы N:
,
где F - площадь сечения трубы;
при Р = 1,6 МПа МПа;
при Р = 2,5 МПа МПа.
Кольцевые напряжения от воздействия внутреннего давления:
,
где 61,52 - внутренний диаметр трубы, см;
МПа при Р = 1,6 МПа;
МПа при Р = 2,5 МПа.
Напряжение в продольном направлении трубы от силы :
I Вариант без воздействия внешних нагрузок
МПа.
Суммарные напряжения в продольном направлении:
МПа при 1,6 МПа;
МПа при 2,5 МПа.
Напряжения от одновременного воздействия гидравлического давления и силы :
МПа,
при Р = 1,6 МПа МПа;
при Р = 2,5 МПа МПа.
Коэффициенты запаса прочности:
при Р = 1,6 МПа ;
при P = 2,5 МПа .
Условиям прочности труба диаметром 635 мм класса К-9 удовлетворяет.
10.3.7 При необходимости вычисления прочности трубопровода при f > 0,2 м, следует пользоваться изложенной выше методикой.
10.3.8 Прочностной поверочный расчет труб класса К-9 диаметров 80-200 мм, опертых по концам, на поперечный изгиб распределенной нагрузкой от воздействия грунта засыпки и транспорта А-14 на прогиб, проводят по формуле (10.7).
Ниже приведен пример расчета трубы диаметром 200 мм.
см, (10.7)
где получены в соответствии с 5.3 настоящего свода правил;
J = 2492,6 - момент инерции поперечного сечения трубы, .
Условиям жесткости труба класса К-9 диаметром 200 мм удовлетворяет, f = 10,5 см < 20,0 см.
Расчеты показывают, что надежность трубопровода из труб ВЧШГ с соединениями типов "RJ" и "RJS", уложенных в насыпь или траншею на плоское основание из просадочных грунтов обеспечена. Аналогичные расчеты справедливы также для всего параметрического ряда диаметров 80-1000 мм труб ВЧШГ при длине труб 6 м.
10.3.9 Суммарное напряжение с учетом нагрузки от массы грунта и массы транспорта
Кольцевое напряжение в трубе от воздействия внешних нагрузок вычисляют по формуле
, (10.8)
где - срединный диаметр, 62,5 см;
Q - приведенная нагрузка от воздействия внешних нагрузок, равная 33,8 кН/м;
b - расчетная длина трубы, равная 100 см;