RMNT.RU / Нормативные документы / СанПиНы, руководящие документы / Пособия

Определение параметров труб (к СНиП 2.04.02-84, 2.04.03-85), часть 9

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СОРТАМЕНТ СТАЛЬНЫХ СВАРНЫХ ТРУБ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ

Диаметр, мм		Трубы по
условный	наружный	ГОСТ 10705-80*	ГОСТ 10706-76*	ГОСТ 8696-74*		ТУ 102-39-84
		Толщина стенки, мм
		из углеро- дистых сталей по ГОСТ 380-71* и ГОСТ 1050-74*	из углеро- дистой стали по ГОСТ 280-71*	из углеро- дистой стали по ГОСТ 380-71*	из низколе- гированной стали по ГОСТ 19282-73*		из углеро- дистой стали по ГОСТ 380-71*
150	159	4-5	-	(3) 4	(3); 3,5; 4		4-4,5
200	219	4-5	-	(3) 4-5	(3; 3,5); 4		4-4,5
250	273	4-5,5	-	(3) 4-5	(3; 3,5); 4		4-4,5
300	325	4-5,5	-	(3) 4-5	(3; 3,5); 4		4-4,5
350	377	(4; 5) 6	-	(3) 4-6	(3; 3,5); 4-5		4-4,5
400	426	(4; 5) 6	-	(3) 4-7	(3; 3,5); 4-6		4-4,5
500	530	(5-5,5); 6; 6,5	(5; 6); 7-8	5-7	4-5		-
600	630	-	(6); 7-9	6-7	5-6		-
700	720	-	(5-7); 8-9	6-8	5-7		-
800	820	-	(6; 7) 8-9	7-9	6-8		-
900	920	-	8-10	8-10 (6; 7)	-		-
1000	1020	-	9-11	9-11 (8)	7-10		-
1200	1220	-	10-12	(8; 9); 10-12	7-10		-
1400	1420	-	-	(8-10); 11-13	8-11		-
1600	1620	-	-	15-18	15-16		-
Примечание. В скобках указаны толщины стенок, которые в настоящее время не освоены заводами. Применение труб с такими толщинами стенок допускается только по согласованию с Минчерметом СССР.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

СТАЛЬНЫЕ СВАРНЫЕ ТРУБЫ, ВЫПУСКАЕМЫЕ ПО НОМЕНКЛАТУРНОМУ КАТАЛОГУ ПРОДУКЦИИ МИНЧЕРМЕТА СССР, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ

Технические условия

Диаметры (толщина стенок), мм

Марка сталей, испытательное гидравлическое давление

ТУ 14-3-377-75 на электросварные прямошовные трубы

219-325 (6,7,8);

426 (6-10)

ВСт3сп по ГОСТ 380-71*

10, 20 по ГОСТ 1050-74*

определяется величиной 0,95

ТУ 14-3-1209-83 на электросварные прямошовные трубы

530,630 (7-12)

720 (8-12)

1220 (10-16)

1420 (10-17,5)

ВСт2, ВСт3 категории 1-4, 14ХГС, 12Г2С, 09Г2ФБ, 10Г2Ф, 10Г2ФБ, Х70

ТУ 14-3-684-77 на электросварные спиральношовные трубы общего назначения (с термообработкой и без нее)

530,630 (6-9)

720 (6-10),

820 (8-12),

1020 (9-12),

1220 (10-12),

1420 (11-14)

ВСт3пс2, ВСт3сп2 по

ГОСТ 380-71*; 20 по

ГОСТ 1050-74*;

17Г1С, 17Г2СФ, 16ГФР по ГОСТ 19282-73; классы

К45, К52, К60

ТУ 14-3-943-80 на сварные прямошовные трубы (с термообработкой и без нее)

219-530 по

ГОСТ 10705-80 (6,7,8)

ВСт3пс2, ВСт3сп2, ВСт3пс3 (по требованию ВСт3сп3) по ГОСТ 380-71*; 10сп2, 10пс2 по ГОСТ 1050-74*

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ПОДЗЕМНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Общие указания

По данному приложению для подземных трубопроводов из стальных, чугунных, асбестоцементных, железобетонных, керамических, полиэтиленовых и других труб определяются нагрузки от: давления грунта и грунтовой воды; временных нагрузок на поверхности земли; собственного веса труб; веса транспортируемой жидкости.

В особых грунтовых или природных условиях (например: просадочные грунты, сейсмичность выше 7 баллов и др.) должны дополнительно учитываться нагрузки, вызываемые деформациями грунтов или земной поверхности.

В зависимости от продолжительности действия в соответствии со СНиП 2.01.07-85 нагрузки подразделяются на постоянные, временные длительные, кратковременные и особые:

к постоянным нагрузкам относятся: собственный вес труб, давление грунта и грунтовой воды;

к временным длительным нагрузкам относятся: вес транспортируемой жидкости, внутреннее рабочее давление в трубопроводе, давление от транспортных нагрузок в местах, предназначенных для проезда или давление от временных длительных нагрузок, расположенных на поверхности земли, температурные воздействия;

к кратковременным нагрузкам относятся: давление от транспортных нагрузок в местах, не предназначенных для движения, испытательное внутреннее давление;

к особым нагрузкам относятся: внутреннее давление жидкости при гидравлическом ударе, атмосферное давление при образовании в трубопроводе вакуума, сейсмическая нагрузка.

Расчет трубопроводов должен производиться на наиболее опасные сочетания нагрузок (принимаемые по СНиП 2.01.07-85), возникающие в стадиях хранения, транспортировки, монтажа, испытания и эксплуатации труб.

При расчете внешних нагрузок следует иметь в виду, что на их величину оказывают существенное влияние следующие факторы: условия укладки труб (в траншею, насыпь или узкую прорезь - рис. 1); способы опирания труб на основание (плоское грунтовое, грунтовое профилированное по форме трубы или на бетонный фундамент - рис. 2); степень уплотнения грунтов засыпки (нормальная, повышенная или плотная, достигаемая намывом); глубина заложения, определяемая высотой засыпки над верхом трубопровода.

Рис. 1. Укладка труб в узкую прорезь

1 - подбивка из песчаного или суглинистого грунта

Рис. 2. Способы опирания трубопроводов

- на плоское грунтовое основание; - на грунтовое спрофилированное основание с углом охвата 2; - на бетонный фундамент

При засыпке трубопровода должно производиться послойное уплотнение с обеспечением коэффициента уплотнения не менее 0,85 - при нормальной степени уплотнения и не менее 0,93 - при повышенной степени уплотнения грунтов засыпки.

Наиболее высокая степень уплотнения грунта достигается гидронамывом.

Для обеспечения расчетной работы трубы уплотнение грунта должно производиться на высоту не менее, чем на 20 см выше трубы.

Грунты засыпки трубопровода по степени их воздействия на напряженное состояние труб подразделяются на условные группы в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Условные группы

Грунт

Гз-I

Пески (кроме пылеватых)

Гз-II

Пески пылеватые

Гз-III

Супеси, суглинки

Гз-IV

Глины

НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА И ГРУНТОВОЙ ВОДЫ

Схема нагрузок, действующих на подземные трубопроводы, приведена на рис. 3 и 4.

Рис. 3. Схема нагрузок на трубопровод от давления грунта и нагрузок, передающихся через грунт

Рис. 4. Схема нагрузок на трубопровод от давления грунтовой воды

Равнодействующая нормативной вертикальной нагрузки на единицу длины трубопровода от давления грунта , кН/м, определяется по формулам:

при укладке в траншее

(1)

при укладке в насыпи

(2)

при укладке в прорези

(3)

Если при укладке труб в траншее и расчете по формуле (1), произведение окажется больше, чем произведение в формуле (2), определенные для одних и тех же грунтов основания и способа опирания трубопровода, то вместо формулы (1) следует пользоваться формулой (2).

Где - глубина заложения до верха трубопровода, м; - наружный диаметр трубопровода, м; - нормативное значение удельного веса грунта засыпки, принимаемое по табл. 2, кН/м.

Таблица 2

Условная группа грунтов	Нормативная плотность	Нормативный удельный вес	Нормативный модуль деформации грунтов , МПа, при степени уплотнения
засыпки	грунтов , т/м	грунтов, , кН/м	нормальной	повышенной	плотной (при намыве)
Гз-I	1,7	16,7	7	14	21,5
Гз-II	1,7	16,7	3,9	7,4	9,8
Гз-III	1,8	17,7	2,2	4,4	-
Гз-IV	1,9	18,6	1,2	2,4	-

- ширина траншеи на уровне верха трубопровода, м; - коэффициент, зависящий от отношения и от вида грунта засыпки, принимаемый по табл. 3; - ширина траншеи на уровне середины расстояния между поверхностью земли и верхом трубопровода, м; - ширина прорези, м; - коэффициент, учитывающий разгрузку трубы грунтом, находящимся в пазухах между стенками траншеи и трубопроводом, определяемый по формуле (4), причем, если коэффициент окажется меньше величины , то в формуле (2) принимается

, (4)

- коэффициент, зависящий от вида грунта основания и от способа опирания трубопровода, определяемый:

для жестких труб (кроме стальных, полиэтиленовых и других гибких труб) при отношении - по табл. 4, при в формуле (2), вместо подставляется величина , определяемая по формуле (5), причем, величина , входящая в эту формулу, определяется по табл. 4.

. (5)

При коэффициент принимаем равным 1;

для гибких труб коэффициент определяется по формуле (6), причем, если окажется, что , то в формуле (2) принимается .

, (6)

- коэффициент, принимаемый в зависимости от величины отношения , где - величина заглубления в прорезь верха трубопровода (см. рис. 1).

0,1

0,3

0,5

0,7

0,83

0,71

0,63

0,57

0,52

=0,125 - параметр, характеризующий жесткость грунта засыпки, МПа; - параметр, характеризующий жесткость трубопровода, МПа, определяемый по формуле

(7)

где - модуль деформации грунта засыпки, принимаемый по табл. 2, МПа; -модуль деформации, МПа; - коэффициент Пуассона материала трубопровода; - толщина стенки трубопровода, м; - средний диаметр поперечного сечения трубопровода, м; - часть вертикального наружного диаметра трубопровода, находящегося выше плоскости основания, м.

Таблица 3

	Коэффициент в зависимости от грунтов засылки
	Гз-I	Гз-II, Гз-III	Гз-IV
0	1	1	1
0,1	0,981	0,984	0,986
0,2	0,962	0,868	0,974
0,3	0,944	0,952	0,961
0,4	0,928	0,937	0,948
0,5	0,91	0,923	0,936
0,6	0,896	0,91	0,925
0,7	0,881	0,896	0,913
0,8	0,867	0,883	0,902
0,9	0,852	0,872	0,891
1	0,839	0,862	0,882
1,1	0,826	0,849	0,873
1,2	0,816	0,84	0,865
1,3	0,806	0,831	0,857
1,4	0,796	0,823	0,849
1,5	0,787	0,816	0,842
1,6	0,778	0,809	0,835
1,7	0,765	0,79	0,815
1,8	0,75	0,775	0,8
1,9	0,735	0,765	0,79
2	0,725	0,75	0,78
3	0,63	0,66	0,69
4	0,555	0,585	0,62
5	0,49	0,52	0,56
6	0,435	0,47	0,505
7	0,39	0,425	0,46
8	0,35	0,385	0,425
9	0,315	0,35	0,39
10	0,29	0,32	0,35
15	0,195	0,22	0,255

Расчетные вертикальные нагрузки от давления грунта получаются путем умножения нормативных на коэффициент надежности по нагрузке .

Равнодействующая нормативной горизонтальной нагрузки , кН/м, по всей высоте трубопровода от бокового давления грунта с каждой стороны определяется по формулам:

при укладке в траншее

; (8)

при укладке в насыпи

, (9)

где - коэффициенты, принимаемые по табл. 5.

При укладке трубопровода в прорези боковое давление грунта не учитывается.

Расчетные горизонтальные нагрузки от давления грунта получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке .

Таблица 4

Грунты основания	Коэффициент при отношении и укладке труб на ненарушенный грунт с
	плоским основанием	профилированным с углом охвата			опиранием на бетонный фундамент с
		75°	90°	120°
Скальные, глинистые (очень прочные)	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Пески гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие плотные. Глинистые грунты прочные	1,4	1,43	1,45	1,47	1,5
Пески гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие средней плотности. Пески пылеватые плотные; глинистые грунты средней плотности	1,25	1,28	1,3	1,35	1,4
Пески гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие рыхлые. Пески пылеватые средней плотности; глинистые грунты слабые	1,1	1,15	1,2	1,25	1,3
Пески пылеватые рыхлые; грунты текучие	1	1	1	1,05	1,1

Примечание. При устройстве под трубопроводом свайного основания принимается независимо от вида грунта основания.

Для всех грунтов, кроме глин, при заложении трубопроводов ниже постоянного уровня грунтовых вод, следует учитывать уменьшение удельного веса грунта, находящегося ниже этого уровня. Кроме того, отдельно учитывается давление грунтовых вод на трубопровод.

Таблица 5

Коэффициенты при степени уплотнения засыпки

Условные группы грунтов засыпки

нормальной

повышенной и плотной с помощью намыва

При укладке труб в

траншее

насыпи

траншее

насыпи

Гз-I

0,1

0,95

0,3

0,86

0,3

0,86

0,5

0,78

Гз-II, Гз-III

0,05

0,97

0,2

0,9

0,25

0,88

0,4

0,82

Гз-IV

0,1

0,95

0,2

0,9

0,3

0,86

Нормативное значение удельного веса взвешенного в воде грунта , кН/м, следует определять по формуле

, (10)

где - коэффициент пористости грунта.

Нормативное давление грунтовой воды на трубопровод учитывается в виде двух составляющих (см. рис. 4):

равномерной нагрузки кН/м, равной напору над трубой, и определяется по формуле

; (11)

неравномерной нагрузки , кН/м, которая у лотка трубы определяется по формуле

. (12)

Равнодействующая этой нагрузки , кН/м, направлена вертикально вверх и определяется по формуле

, (13)

где - высота столба грунтовой воды над верхом трубопровода, м.

Расчетные нагрузки от давления грунтовой воды получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке, который принимается равный: - для равномерной части нагрузки и при расчете на всплытие для неравномерной части; - при расчете на прочность и деформацию для неравномерной части нагрузки.

НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗАСЫПКИ

Временные нагрузки от подвижных транспортных средств следует принимать:

для трубопроводов, прокладываемых под автомобильными дорогами - нагрузку от колонн автомобилей Н-30 или колесную нагрузку НК-80 (по большему силовому воздействию на трубопровод);

для трубопроводов, прокладываемых в местах, где возможно нерегулярное движение автомобильного транспорта - нагрузку от колонны автомобилей Н-18 или от гусеничного транспорта НГ-60 в зависимости от того, какая из этих нагрузок вызывает большее воздействие на трубопровод;

для трубопроводов различного назначения, прокладываемых в местах, где движение автомобильного транспорта невозможно - равномерно распределенную нагрузку с интенсивностью 5 кН/м;

для трубопроводов, прокладываемых под железнодорожными путями - нагрузки от подвижного состава К-14 или другую, соответствующую классу данной железнодорожной линии.

Величину временной нагрузки от подвижных транспортных средств, исходя из конкретных условий работы проектируемого трубопровода, при соответствующем обосновании, допускается увеличивать или уменьшать.

Равнодействующие нормативной вертикальной и горизонтальной нагрузок и кН/м, на трубопровод от автомобильного и гусеничного транспорта определяются по формулам:

; (14)

, (15)

где - динамический коэффициент подвижной нагрузки, зависящий от высоты засыпки вместе с покрытием

, м ...

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

...

1,17

1,14

1,1

1,07

1,04

- нормативное равномерно распределенное давление от автомобильного и гусеничного транспорта, кН/м, принимаемое по табл. 6 в зависимости от приведенной глубины заложения трубопровода, которая определяется по формуле

, (16)

где - толщина слоя покрытия, м; - модуль деформации покрытия (дорожной одежды), определяемый в зависимости от его конструкции, материала покрытия, МПа.

Расчетные нагрузки получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые равными: - для вертикального давления нагрузок Н-30, Н-18 и Н-10; - для вертикального давления нагрузок НК-80 и НГ-60 и горизонтального давления всех нагрузок.

Равнодействующие нормативных вертикальной и горизонтальной нагрузок и , кН/м, от подвижного железнодорожного состава на трубопроводы, прокладываемые под железнодорожными путями, определяются по формулам:

(17)

, (18)

где - нормативное равномерное распределенное давление, кН/м, определяемое для нагрузки К-14 - по табл. 7.

Для получения расчетных нагрузок нормативные нагрузки умножаются на коэффициент надежности по нагрузке: - для вертикального давления; - для горизонтального давления.

Равнодействующие нормативных вертикальной и горизонтальной нагрузок и , кН/м, на трубопроводы от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью,, кН/м, определяются по формулам:

(19)

. (20)

Таблица 6

, м	Нормативное равномерно распределенное давление , кН/м, при , м
	0,1	0,3	0,5		0,7	0,9		1,1
Колесная нагрузка НК-80
0,5	136	128,7	122,8		116,6	110,5		104,9	101
0,75	106,7	101,9	97,4		93,8	90		87,9	85,1
1	79,8	75,9	73,3		71,1	69,2		68,5	68,1
1,25	56,4	55,2	54,3		53,1	52		51,6	51,4
1,5	35,4	35,3	35,2		35,1	35		34,9	34,8
1,75	30,9	30,9	30,8		30,7	30,6		30,5	30,4
2	26,5	26,5	26,4		26,4	26,3		26,2	26,1

2,25			24
2,5			22,5
2,75			21
3			19,6
3,25			18,3
3,5			17,1
3,75			15,8
4			14,7
4,25			13,7
4,5			12,7
4,75			11,9
5			11,1
5,25			10,3
5,5			9,61
5,75			9
6			8,43
6,25			7,84
6,5			7,35
6,75			6,86
7			6,37
7,25			6,08
7,5			5,59
7,75			5,29
8			5,1
Гусеничная нагрузка НГ-60
0,6	59,8	59,8		58,8	56,9	54,9		52	49
0,75	44,1	44,1		43,3	42,7	41,7		40,9	40,2
1	35,3	35,3		34,8	34,5	34,4		34,3	34,3

1,25					29,8
1,5					25,4
1,75					21,7
2					18,7
2,25					17,6
2,5					16,5
2,75					15,5
3					14,5
3,25					13,7
3,5					12,9
3,75					12,2
4					11,4
4,25					10,4
4,5					9,81
4,75					9,12
5					8,43
5,25					7,45
5,5					7,16
5,75					6,67
6					6,18
6,5					5,39
7					4,71
7,5					4,31
Автомобильная нагрузка Н-30
0,5	111,1	111,1		102,7	92,9	82,9		76,8	70,3
0,75	56,4	56,4		53,1	49,8	46,2		42,5	39,2
1	29,9	29,9		29,2	28,2	27,2		25,9	24,5
1,25	21,5	21,5		21,3	20,4	20		19,4	19,2
1,5	16,3	16,3		16,1	15,9	15,9		15,9	15,9
1,75	14,5	14,5		14,4	14,3	14,1		14	13,8
2	13	13		12,8	12,6	12,6		12,4	12,2
2,25	11,8	11,8		11,6	11,5	11,3		11,1	10,9
2,5	10,5	10,5		10,4	10,2	10,1		9,9	9,71
3	8,53	8,53		8,43	8,34	8,24		8,14	8,04

3,5					6,86
4					5,59
4,25					5,1
4,5					4,71
4,75					4,31
5					4,02
5,25					3,73
5,5					3,43
6					2,94
6,5					2,55
7					2,16
7,5					1,96
Автомобильная нагрузка Н-18
0,5	111,1	111,1	102		92,9		83,2	75,9	69,1
0,75	51,9	51,9	48,2		45,6		42,9	40	38
1	28,1	28,1	27,2		25,6		24,5	23	21,6
1,25	18,3	18,3	17,8		17,3		16,8	16,3	15,8
1,5	13,4	13,4	13,3		13,1		12,9	12,8	12,7
1,75	10,5	10,5	10,4		10,3		10,2	10,1	10,1

2					8,43
2,25					7,65
2,5					6,86
2,75					6,18
3					5,49
3,25					4,8
3,5					4,22
3,75					3,63
4					3,04
4,25					2,65
4,5					2,45
4,75					2,26
5					2,06
5,25					1,86
5,5					1,77
5,75					1,67

6					1,57
6,25					1,47
6,5					1,37
6,75					1,27
7					1,27
7,25					1,18
7,5					1,08

Определение параметров труб (к СНиП 2.04.02-84, 2.04.03-85), часть 9

Строительный каталог