Пособие к СНиП 2.09.03-85 Пособие по проектированию отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
(ЦНИИпромзданий ГОССТРОЯ СССР)
ПОСОБИЕ
по проектированию отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы (к СНиП 2.09.03-85)
Рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций Научно-технического совета ЦНИИпромзданий Госстроя СССР.
Пособие по проектированию отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы (к СНиП 2.09.03-85)/ЦНИИпромзданий , 1989.
Содержит положения по проектированию стальных и железобетонных отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы.
Приведены примеры расчетов отдельно стоящих опор и эстакад.
Для инженерно-технических работников проектных и строительно-монтажных организаций.
Табл. 11 , ил. 54 , эск. 2.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
4. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
5. РАСЧЕТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ОПОР И ЭСТАКАД
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 РАСЧЕТ СВАЙ, СВАЙ-ОБОЛОЧЕК И СВАЙ-СТОЛБОВ НА СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗОК И МОМЕНТОВ
ПРЕДИСЛОВИЕ
На предприятиях химической , нефтеперерабатывающей , газовой , энергетической , металлургической промышленности широко применяется транспортирование продукта по трубопроводам, прокладываемым над землей по отдельно стоящим опорам и эстакадам.
Проектирование отдельно стоящих опор и эстакад осуществляется организациями различного профиля, как по типовым, так и по индивидуальным проектам.
Для рационального проектирования конструкций опор и эстакад большое значение имеют исследования, проведенные в последнее время по снижению их материалоемкости : уменьшению горизонтальных технологических нагрузок , разработке конструкций опор и эстакад с применением свай и предварительно напряженных конструкций и др.
Пособие по проектированию отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы, рассматривающие вопросы объемно-планировочных и конструктивных решений, нагрузок, расчета конструкций, примеров расчета , разработано впервые, что должно способствовать созданию экономичных решений и сокращению сроков проектирования.
Настоящее Пособие разработано ЦНИИпромзданий Госстроя СССР (кандидаты техн. наук А.Н. Добромыслов — руководитель темы , А.А. Болтухов , Н.А. Ульянов) при участии Атомтеплоэлектропроект Минэнерго СССР (кандидаты техн. наук Л.Ш. Лундин , В.И. Петров , инженеры В.Б. Зорин , А.М. Монин) , ЦНИИпроектстальконструкция Госстроя СССР (инженеры Г.Ф. Васильев , В.М. Лаптев) , НИИпромстрой Минпромстроя СССР (кандидаты техн. наук З.В. Бабичев , А.Л. Готман) , ГИАП Минудобрений СССР (инженеры Ю.А. Гусев , В.Ф. Харламов).
При составлении раздела «Нагрузки и воздействия » использованы разработанные ЦНИИСК Госстроя СССР Рекомендации по определению нагрузок на отдельно стоящие опоры и эстакады под трубопроводы.
Предложения и замечания просим направлять по адресу : 127238 , Москва , Дмитровское шоссе , 46 , ЦНИИпромзданий.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее Пособие содержит материалы по проектированию новых и реконструируемых отдельно стоящих опор и эстакад для надземных технологических трубопроводов различного назначения , расположенных как внутри, так и вне цехов , и установок промышленных предприятий.
Примечания : 1. К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы, предназначенные для транспортирования в пределах промышленного предприятия или группы этих предприятий различных веществ (сырья , воды , промежуточных и конечных продуктов) , тепловые сети и т.п. , необходимые для ведения технологического процесса или эксплуатации оборудования.
2. Настоящее Пособие не распространяется на проектирование отдельно стоящих опор и эстакад для прокладки магистральных газопроводов и нефтепроводов, предусмотренных главой СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы ».
3. При проектировании отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы, предназначенные для строительства на вечномерзлых , набухающих , просадочных грунтах , должны соблюдаться соответствующие требования нормативных документов , утвержденных или согласованных Госстроем СССР.
4. При проектировании трубопроводных эстакад, по которым проложены транзитные кабели , ленточные конвейеры и другие коммуникации , должны соблюдаться соответствующие требования , установленные СНиП 2.09.03-85 для комбинированных эстакад.
1.2. Опоры и эстакады под технологические трубопроводы представляют собой инженерные сооружения , предназначенные для размещения технологических трубопроводов. Проектирование указанных сооружений должно осуществляться в соответствии со СНиП 2.09.03-85.
Отдельно стоящая опора под трубопроводы состоит из одной или нескольких колонн , связей , траверсы и фундамента (рис. 1 , а).
Рис. 1. Схема прокладки трубопроводов по опорам и эстакадам
а — прокладка по опорам ; б — прокладка по эстакадам ; 1 — промежуточная опора ; 2 — анкерная промежуточная опора ; 3 — анкерная концевая опора ; 4 — компенсатор ; 5 — трубопровод ; 6 — траверса ; 7 — пролетное строение ; 8 — опорная часть трубопровода ; 9 — колонна ; 10 — фундамент ; 11 — вставки температурного блока ; 12 — ось температурного разрыва.
Эстакада состоит из опор (опора включает в себя : колонны , связи , ригели , фундаменты) , пролетных строений (ферм , балок) , траверс , связей по фермам (рис. 1 , б).
1.3. В продольном направлении отдельно стоящие опоры и эстакады следует разбивать на температурные блоки , длина которых принимается в зависимости от предельных расстояний между неподвижными опорными частями трубопроводов и расчета конструкций на климатические воздействия.
1.4. Температурный блок (см. рис. 1) состоит из пролетных строений , одной анкерной опоры и промежуточных опор.
Анкерные промежуточные опоры следует устанавливать , как правило , в середине температурного блока.
В местах поворота или конца трассы применяются анкерные угловые или концевые опоры.
Примечания : 1. При прокладке трубопроводов по отдельно стоящим опорам образуется условный температурный блок , включающий в себя анкерную и промежуточные опоры.
2. Для эстакад с железобетонными опорами применяется температурный блок без анкерных опор.
1.5. Передача нагрузок на отдельно стоящие опоры и эстакады от трубопроводов производится посредством подвижных и неподвижных опорных частей трубопроводов.
Восприятие температурных удлинений трубопроводов осуществляется компенсаторами. Опорные части, и компенсаторы относятся к деталям трубопроводов и задаются заданием на проектирование.
1.6. Отдельно стоящие опоры и эстакады для технологических трубопроводов должны проектироваться на срок эксплуатации не менее 25 лет.
1.7. Прокладка трубопроводов на эстакадах , высоких или низких отдельно стоящих опорах применяется при любом сочетании трубопроводов независимо от свойств и параметров транспортируемых веществ.
1.8. Пересечение и параллельное размещение отдельно стоящих опор и эстакад с воздушными линиями электропередач , а также совместная прокладка трубопроводов и электрокабелей должны осуществляться в соответствии с Правилами устройства электроустановок.
1.9. При проектировании железобетонных и стальных конструкций отдельно стоящих опор и эстакад должны выполняться требования, предусматриваемые СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии». Стальные конструкции указанных сооружений должны быть заземлены.
1.10. В зависимости от объемно-планировочных и конструктивных решений отдельно стоящие опоры и эстакады могут проектироваться различных типов , отличающихся между собой по следующим признакам :
по материалу конструкций : железобетонные, стальные , комбинированные (стальные и железобетонные) ;
по конструктивным решениям несущих конструкций : пролетных строений , опор , фундаментов ;
по высоте верха опор : низкие и высокие ;
по способам разложения труб на опорах и эстакадах : одноярусное , двухъярусное , многоярусное.
Выбор тех или иных конструктивных решений производится на основании действующих нормативных документов , технологических требований , противопожарных требований , технико-экономических обоснований , требований типизации и унификации , действующих типовых проектов, а также возможной реконструкции предприятия.
1.11. Исходными данными для разработки конструкций опор и эстакад являются : технологическое задание на проектирование , район строительства , генеральный план местности с нанесением на нем всех подземных и наземных коммуникаций , данные инженерной геологии , сведения о производственной базе строительных конструкций.
1.12. Технологическое задание на проектирование отдельно стоящих опор и эстакад должно включать :
а) план и продольный профиль трубопроводной трассы с указанием привязки подвижных и неподвижных опорных частей трубопроводов , компенсаторов , мест расположения анкерных опор и компенсирующих устройств ;
б) наименование трубопроводов , их привязка к строительным конструкциям ;
в) характеристика трубопроводов : наружный диаметр , нагрузка от веса трубопроводов , изоляционной конструкции , транспортируемого вещества , толщина изоляционной конструкции , возможность отложения пыли внутри трубопроводов , температура трубопроводов ;
г) тип опорных частей и максимально возможные их перемещения , горизонтальные нагрузки на неподвижные опорные части трубопроводов , размеры и тип компенсаторов ;
д) устройства для обслуживания трубопроводов : лестницы , проходные мостики , площадки , оборудование ;
е) данные по резервным нагрузкам и габаритам при возможной реконструкции предприятия ;
ж) предельные перемещения конструкций и оснований ;
з) особые технологические требования.
2. ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ
2.1. При проектировании отдельно стоящих опор и эстакад следует преимущественно применять утвержденные типовые конструкции и узлы.
2.2. Прокладка трубопроводных сетей должна осуществляться в соответствии с требованиями СНиП II-89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий».
2.3. Расстояние от межцеховых трубопроводов или от края эстакады до зданий и наружных сооружений следует принимать в соответствии с требованиями СНиП II-89-80 и СНиП 2.01.02-85 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» , а также отраслевыми противопожарными нормами и правилами.
2.4. Прокладку трубопроводных сетей следует предусматривать вдоль проездов и дорог, как правило, со стороны , противоположной размещению тротуаров и пешеходных дорожек , выбирая по возможности кратчайшее расстояние между зданиями и сооружениями. Внутри производственных кварталов трассы трубопроводов следует проектировать параллельно линиям застройки.
2.5. Пересечение трубопроводов с железными и автомобильными дорогами должно предусматриваться, как правило, под углом 90 ° , но не менее 45 ° .
2.6. Высоту (расстояние от планировочной отметки земли до верха траверсы) отдельно стоящих опор и эстакад следует принимать : для низких отдельно стоящих опор — от 0 , 3 до 1 , 2 м , кратной 0 , 3 м в зависимости от планировки земли и уклонов трубопроводов ; для высоких отдельно стоящих опор и эстакад — кратной 0 , 6 м , обеспечивающий проезд под трубопроводами и эстакадами железнодорожного и автомобильного транспорта в соответствии с габаритами приложения строений по ГОСТ 9238-83 и СНиП 2.05.02-85.
2.7. Прокладку трубопроводов на эстакадах рекомендуется применять при большом количестве трубопроводов малых диаметров , ответвлений и пересечений , при большой плотности застройки территории предприятия.
2.8. Прокладку трубопроводов на низких опорах следует предусматривать по территории , не подлежащим застройке , при отсутствии, как правило, пересечения с дорогами, а также вне пахотных земель.
2.9. Места разрывов температурных блоков следует, как правило , совмещать с компенсирующими устройствами трубопроводов , при этом необходимо предусматривать наибольшую возможную длину температурных блоков.
2.10. Раскладка трубопроводов на траверсах эстакад и отдельно стоящих опор производится с учетом наиболее рационального решения компенсаторных узлов , упрощения развязки узлов , упрощения развязки узлов трубопроводов в местах ответвлений, а также с учетом наиболее рационального загружения строительных конструкций.
2.11. В поперечном сечении эстакад и отдельно стоящих опор рекомендуется равномерное распределение нагрузки от трубопроводов с возможной перегрузкой одной из сторон не более 20 % (см. п. 4.12).
2.12. При прокладке трубопроводов по эстакадам гибкие компенсаторы рекомендуется устанавливать между отдельными температурными блоками или в наиболее возможной близости от этого места (не далее 5 м по длине эстакады от температурного разрыва).
2.13. Для уменьшения нагрузок на пролетные строения эстакад рекомендуется использовать самонесущую способность трубопроводов большого диаметра с опиранием их только на траверсы над опорами эстакад или вблизи них.
2.14. Места ответвлений на основной эстакаде рекомендуется принимать по табл. 1.
Отношение вертикальной нагрузки на 1 м длины ответвляемой эстакады к аналогичной нагрузке основной эстакады
Рекомендуемое место ответвления на основной эстакады
То же , от анкерной опоры
2.15. В целях сокращения ширины эстакады и отдельно стоящих опор мелкие трубопроводы диаметром 50-200 мм допускается крепить к большим трубопроводам, а также в отдельных случаях на дополнительных консолях , установленных к стойкам между ярусами эстакад.
2.16. Для эстакад с анкерными опорами неподвижные закрепления трубопроводов рекомендуется осуществлять на траверсах этих опор в каждом блоке.
При прокладке трубопроводов по отдельно стоящим опорам на анкерных должно предусматриваться неподвижное крепление всех или части трубопроводов.
2.17. При проектировании отдельно стоящих опор и эстакад уклон трубопроводов должен создаваться за счет изменения отметки верхнего обреза фундамента или длины колонн с учетом рельефа поверхности земли вдоль трассы.
2.18. Расстояние между отдельно стоящими опорами под трубопроводы должны назначаться исходя из расчета труб на прочность и жесткость.
Шаг между опорами эстакад рекомендуется принимать 12 , 18 , 24 и 30 м.
2.19. При прокладке трубопроводов на низких опорах расстояние от поверхности земли до низа труб или теплоизоляции должно быть не менее 0 ,35 м при ширине группы труб менее 1 ,5 м и 0 ,5 м — при 1 ,5 м и более. Для перехода через трубопроводы следует предусматривать пешеходные мостики шириной не менее 0 ,9 м.
2.20. При прокладке по эстакадам трубопроводов , требующих регулярного обслуживания (не менее одного раза в смену) , а также в многоярусных эстакадах должны предусматриваться, как правило, проходные мостики шириной не менее 0 , 6 м с перилами высотой не менее 1 м и через каждые 200 м лестницы — вертикальные с шатровым ограждением или маршевые.
Проходные мостики при прокладке по эстакадам и отдельно стоящим опорам рекомендуется предусматривать также в местах пересечения железных дорог , оврагов и на других труднодоступных для обслуживания трубопроводов местах.
3. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
3.1. Отдельно стоящие опоры и эстакады следует, как правило, проектировать сборными из унифицированных железобетонных конструкций с ненапряженной или напряженной арматурой. Применение стальных конструкций допускается в соответствии с Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов ( ТП 101-81 * ).
3.2. Выбор материалов строительных конструкций следует производить на основании СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
3.3. Конструкции отдельно стоящих опор и эстакад под трубопроводы с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями и газами должны проектироваться несгораемыми.
3.4. Тип опорных частей трубопроводов определяется технологическим заданием в зависимости от величины передаваемых нагрузок и возможного перемещения трубопровода. При выборе подвижных частей следует стремиться к применению устройств , снижающих коэффициент трения, например прокладок из фторопласта и др.
3.5. Железобетонные опоры могут применяться с колоннами, защемленными в отдельные фундаменты , в виде одиночных свай-колонн , объединенных в плоские или пространственные системы ; в виде колонн , установленных на одно-свайные фундаменты из свай-оболочек и буронабивных свай.
3.6. Колонны стальных опор следует применять жестко соединенными с фундаментами. Допускается применение шарнирного опирания на фундаменты при условии обеспечения устойчивости опор в продольном направлении пролетными строениями или трубами и анкерными опорами.
3.7. Для отдельно стоящих опор с применением железобетонных шпал , температурный блок компонуется из промежуточных опор в виде железобетонных шпал , укладываемых на песчаную подушку, защищенную от выдувания путем пропитки ее битумом , и анкерных низких железобетонных опор (рис. 2). Указанные конструкции опор следует применять при непучинистых грунтах.
Рис. 2 . Конструктивная схема шпальных отдельно стоящих опор
1 — шпальная промежуточная опора ; 2 — анкерная промежуточная опора ; 3 — железобетонная траверса ; 4 — щебень с пропиткой битумом ; 5 — песчаная засыпка ; 6 — планировочная отметка земли ; 7 — высота растительного слоя.
3.8. Для отдельно стоящих низких и высоких железобетонных опор (рис. 3 и 4) температурный блок компонуется из промежуточных опор прямоугольного или кольцевого сечения и одной анкерной промежуточной опоры , выполняемой обычно такого же сечения, но с усиленным армированием. Анкерные концевые и анкерные угловые опоры могут быть выполнены в виде пространственных железобетонных или стальных опор.
Рис. 3 . Конструктивная схема отдельно стоящих железобетонных опор
1 — железобетонная траверса ; 2 — промежуточная железобетонная опора ; 3 — анкерная промежуточная железобетонная опора ; 4 — фундамент
Рис. 4 . Конструкция железобетонных отдельно стоящих опор
а — узел опирания траверс на колонну ; б — пример армирования траверсы ; в — пример армирования колонны арматурой без предварительного напряжения ; г — пример армирования колонны предварительно напряженной арматурой ; 1 — закладная деталь ; 2 — траверса ; 3 — колонна ; 4 — отверстие для подвески трубопроводов ; 5 — соединительные стержни ; 6 — спираль ; 7 — предварительно напряженная арматура
3.9. Для эстакад , выполняемых полностью из железобетонных конструкций или комбинированных конструкций (железобетонных опор и стальных пролетных строений) температурный блок должен компоноваться, как правило, из одних промежуточных опор (рис. 5 и 6). Горизонтальные нагрузки, действующие вдоль оси трассы , воспринимаются всеми опорами температурного блока.
Рис. 5 . Конструктивная схема железобетонных эстакад
1 — рядовая траверса ; 2 — усиленная траверса ; 3 — балка пролетного строения ; 4 — опора ; 5 — вставка температурного блока ; 6 — фундамент
Рис. 6 . Конструктивная схема двухъярусной эстакады
1 — железобетонная опора эстакады ; 2 — стальные фермы пролетного строения ; 3 — стальные траверсы пролетного строения ; 4 — связи ; 5 — фундамент
3.10. Для отдельно стоящих опор и эстакад, выполняемых полностью из стальных конструкций (рис. 7) , температурный блок должен компоноваться из промежуточных и одной анкерной опоры , на которую передаются все горизонтальные нагрузки, действующие вдоль данного блока.
Рис. 7 . Конструктивная схема одноярусной эстакады
1 — траверса ; 2 — ферма пролетного строения ; 3 — промежуточная опора ; 4 — анкерная опора ; 5 — вставки температурного блока ; 6 — связи между фермами ; 7 — фундамент ; 8 — диафрагма-распорка опоры
3.11. Траверсы для опирания трубопроводов подразделяются на рядовые и усиленные. На рядовых траверсах должно быть предусмотрено подвижное опирание трубопроводов, а на усиленных — неподвижное закрепление. Железобетонные траверсы рекомендуется проектировать прямоугольного сечения ( рис. 4). Железобетонные траверсы должны иметь стальные закладные детали для размещения опорных частей трубопроводов и для крепления их к колоннам опоры или пролетным строением эстакад. Стальные траверсы рекомендуется выполнять коробчатого сварного сечения из двух швеллеров или гнутых замкнутых профилей (рис. 8).
Рис. 8 . Узлы опирания стальных конструкций
а — траверсы на колонну ; б — фермы на железобетонную опору ; 1 — колонна ; 2 — траверса ; 3 — опорное ребро ; 4 — железобетонная колонна ; 5 — ферма пролетного строения
3.12. В местах разрывов температурных блоков следует при необходимости предусматривать вставки для размещения компенсирующих устройств. Примеры решения вставок для отдельно стоящих опор и для железобетонной эстакады показаны на рис. 9.
Рис. 9 . Пример решения опор под компенсаторы
а — в виде отдельно стоящих опор ; б — в виде вставки для двухъярусной эстакады ; 1 — промежуточные опоры ; 2 — опора на вылете компенсатора ; 3 — траверса эстакады ; 4 — стальные балки
3.13. Пролетные строения эстакад рекомендуется выполнять в виде железобетонных предварительно напряженных балок при пролетах до 12 м или стальных и железобетонных ферм.
3.14. Пролетные строения из стальных ферм следует выполнять в виде пространственных конструкций , состоящих из двух вертикальных ферм , соединенных между собой по верхнему и нижнему поясу связями и траверсами.
3.15. Стержни стальных ферм пролетных строений рекомендуется проектировать из одиночных уголковых профилей.
3.16. Стальные промежуточные плоские опоры следует применять решетчатыми с ветвями из двутавров и решеткой из уголков или гнуто-сварных профилей замкнутого сечения. Для придания конструкции опор большей жесткости от скручивания необходимо предусматривать диаграммы-распорки из швеллеров или уголков с планками , соединяющих ветви между собой.
Анкерные опоры следует составлять их двух плоских опор , соединенных между собой вдоль трассы вертикальными связями. Пространственная жесткость анкерных опор обеспечивается горизонтальными связями в уровне низа траверс и по высоте опор. Сечение решетки связей стальных опор рекомендуется принимать из одиночных уголковых или замкнутых профилей , принимая углы раскосов связей равными 40-50 ° .
3.17. Выбор схемы горизонтальных связей между вертикальными фермами следует производить в зависимости от расстояния между ними. При расстояниях между вертикальными фермами 3 м и менее следует принимать треугольную решетку, а при расстоянии более 3 м — крестовую решетку.
Связи следует принимать из одиночных уголковых или замкнутых прямоугольных профилей.
3.18. Сопряжение пролетных строений эстакад с опорами рекомендуется выполнять путем передачи давления на опору центрально. Конструкция узла сопряжения должна обеспечивать передачу продольных горизонтальных сил с пояса одной фермы на пояса смежной фермы.
3.19. Отдельные фундаменты под опоры следует проектировать сборной или монолитной конструкции. Высоту фундамента следует назначать по условиям заглубления в грунт и условиям заделки колонн опоры. Площадь подошвы фундамента рекомендуется принимать прямоугольной формы с отношением сторон 0 ,6-0 ,9.
3.20. Сопряжение сборных железобетонных колонн с отдельным фундаментом следует осуществлять посредством замоноличивания в стакан фундамента на глубину не менее 1 ,5 размера большей стороны сечения колонны. Стыки железобетонных колонн с фундаментом , воспринимающие растягивающие усилия , должны выполняться с помощью сварки стальных закладных деталей или сварки выпусков арматуры колонны и фундамента. Сопряжение стальных колонн с фундаментами следует осуществлять с помощью стальных баз , установленных на фундамент с креплением их анкерными болтами (рис. 10). Низ плиты стальных баз должен быть расположен не менее чем на 200 мм выше планировочной отметки земли.
Рис. 10 . Базы стальных колонн
а — для колонн с жестким закреплением по оси у и шарнирным опиранием на фундамент по оси х ; б — для шарнирно закрепленных колонн ; 1 — колонны ; 2 — база ; 3 — анкерные болты ; 4 — фундамент ; 5 — монтажный зазор , замоноличиивается бетоном ; 6 — ребро для крепления раскоса связей
3.21. Конструктивные решения сварных опор могут осуществляться в виде отдельных забивных свай-колонн , колонн , замоноличенных в буронабивную сваю или сваю-оболочку и рамно-свайных систем , состоящих из двух или четырех колонн , объединенных в плоскую или пространственную систему с помощью связей , ригелей , свайного ростверка (рис. 11 , 12 , 13).
Рис. 11 . Типы опор с применением свай-колонн
1 — колонна ; 2 — траверса ; 3 — пролетное строение ; 4 — стальные связи ; 5 — ригель опоры
Рис. 12 . Типы опор с применением буронабивных свай и свай-оболочек
1 — колонна ; 2 — буронабивная свая или свая-оболочка ; 3 — траверса ; 4 — пролетное строение эстакады ; 5 — ригель опоры
Рис. 13 . Опоры с применением свайного ростверка
а — низкая опора ; б — высокая опора ; 1 — свая ; 2 — колонна опоры ; 3 — плита ростверка ; 4 — планировочная поверхность грунта
3.22. Выбор типа свайных опор производится в зависимости от грунтовых условий , величин нагрузок , действующих на опору , габаритов опоры , технико-экономических показателей.
3.23. При забивке в грунт свай допускаются следующие отклонения :
для свай-колонн : в плане ± 30 мм ; по вертикали — недобивка 10 мм , перебивка — 30 мм ;
для свай-оболочек : в плане ± 60 мм ; по вертикали ± 30 мм ;
3.24. Не допускается применение свай-колонн в грунтовых условиях, в которых они работают как сваи-стойки, а также сваи-колонны без поперечного армирования.
3.25. Рекомендуется сечение свай-колонн в опорах принимать 300 ´ 300 , 350 ´ 350 и 400 ´ 400 мм , внешний диаметр свай оболочек и буронабивных свай 800 , 1000 и 1200 мм.
3.26. Рекомендуемые узлы опор с применением свай показаны на рис. 14.
Рис. 14 . Узлы опоры с применением свай
а — узел опирания траверс на сваю-колонну ; б — узел крепления связей ; в — заделка колонны в сваю-оболочку ; г — конструкция ростверка ; 1 — траверса ; 2 — отметка головы сваи-колонны ; 3 — допуск на неточность ; 4 — цементный раствор ; 5 — свая-колонна ; 6 — металлические связи ; 7 — арматурный каркас ; 8 — бетонная пробка ; 9 — свая-оболочка ; 10 — песок ; 11 — плита ростверка ; 12 — анкерные болты ; 13 — сваи ; 14 — бетонная подготовка
3.27. Пример конструкции проходного стального мостика показан на рис. 15.
Рис. 15 . Конструкция стального проходного мостика
1 — ограждения мостика ; 2 — балка мостика ; 3 — траверса ; 4 — настил ; 5 — верх балок
4. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
4.1. При расчете отдельно стоящих опор и эстакад необходимо учитывать нагрузки, возникающие при их возведении , эксплуатации и испытании трубопроводов
4.2. Отдельно стоящие опоры и эстакады должны рассчитываться на нагрузки от веса трубопроводов с изоляцией , веса транспортируемого продукта , на горизонтальные нагрузки и воздействия от трубопроводов , нагрузки от веса людей и ремонтных материалов на обслуживающих площадках и переходных мостиках , от отложений производственной пыли, а также световые и ветровые нагрузки , при наиболее неблагоприятном их сочетании.
Нагрузки и воздействия от трубопроводов принимаются по заданию технологических организаций. В задании должны быть указаны нагрузки и число трубопроводов по ярусам. Снеговые и ветровые нагрузки и число трубопроводов по ярусам. Снеговые и ветровые нагрузки, а также коэффициенты надежности по нагрузкам определяются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия » и табл. 2.
Коэффициент надежности по нагрузке
От собственного веса отдельно стоящих опор и эстакад с ограждающими конструкциями и обслуживаемыми площадками
От веса трубопроводов с технологической арматурой и опорными частями
От веса изоляции и футеровки
От веса транспортируемой жидкости в стадии эксплуатации
От веса отложений внутри трубопроводов в стадии эксплуатации
Температурные технологические воздействия (разность температур)
Внутреннее давление в стадии эксплуатации
От веса людей и ремонтных материалов на площадках и мостиках
От веса производственной пыли
На поручни перил площадок и мостиков
Климатические температурные воздействия (разность температур)
От веса воды при гидравлических испытаниях
Внутреннее давление при испытаниях
Сейсмические воздействия , нагрузки, вызываемые резким нарушением технологического процесса , временной неисправностью или поломкой оборудования
Примечания : 1. Для трубопроводов предприятий черной металлургии коэффициент надежности по нагрузке для внутреннего давления в стадии эксплуатации принимается равным 1 ,15.
2. Для упрощения определения расчетной нагрузки от веса трубопроводов с изоляцией , футеровкой , транспортируемым продуктом и т.д. разрешается использовать единый коэффициент надежности по нагрузке для вертикальных нагрузок 1 ,1 (0 ,9). С той же целью разрешается принимать единый коэффициент надежности по нагрузке 1 ,1 для горизонтальных нагрузок от температурных технологических воздействий и внутреннего давления.
3. Значения коэффициентов надежности по нагрузкам , указанные в табл. 2 в скобках , принимаются в тех случаях, когда уменьшение нагрузок вызывает более неблагоприятное условие работы рассчитываемого элемента конструкции.
4. При сочетании нагрузок следует учитывать физические возможные варианты одновременного действия различных нагрузок , в частности :
а) при определении нагрузок от газопроводов , паропроводов и продуктопроводов, , для которых , согласно правилам приемки их в эксплуатацию , обязательно гидравлическое испытание , следует учитывать, что такому испытанию одновременно может подвергаться лишь один трубопровод. При этом в расчет принимается тот трубопровод , наполнение, которого, наиболее невыгодно отражается на рассчитанном элементе строительной конструкции. При гидравлическом испытании нагрузки, , возникающие при перестановке оборудования , исключаются ;
б) При определении нагрузки отвеса отложений внутри газопроводов при резком нарушении режима эксплуатации ее следует учитывать лишь для одного газопровода , принимая для остальных трубопроводов нагрузку от отложений в стадии эксплуатации ;
в) при учете вертикальной нагрузки от веса людей и ремонтных материалов на площадках и мостиках снеговая нагрузка на этих конструкциях не учитывается.
4.3. Нормативная разность температур от климатических воздействий определяется по СНиП 2.01.07-85 в зависимости от климатического района.
4.4. При отсутствии в момент представления строительной части проекта известной раскладки трубопроводов за основную исходную величину принимается нормативная вертикальная нагрузка на 1 м длины трассы — q. Нагрузка q наряду с весом самих трубопроводов с изоляцией и транспортируемым продуктом должна включать также нагрузку на обслуживающие площадки , вес снега , производственной пыли и отложений внутри трубопроводов , при этом коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 1 ,1.
Примечание : При числе трубопроводов четыре и менее, а также для случаев, когда нагрузка от веса отдельных трубопроводов не может быть представлена эквивалентной распределенной нагрузкой (см. п. 4.11) , расчет строительных конструкций следует выполнять по фактической раскладке трубопроводов.
4.5. Нормативная нагрузка от веса всех трубопроводов с футеровкой и изоляцией , веса транспортируемого продукта, обслуживающих площадок , веса стационарного оборудования и технологической арматуры, а также от собственного веса отдельно стоящих опор и эстакад определяется по технологическому заданию и по проектным данным.
4.6. Нормативная нагрузка от веса людей и ремонтных материалов на площадках , мостиках и лестницах принимается равномерно распределенной — 750 Па.
Для расчета настила на местную нагрузку принимается сосредоточенная нагрузка 1 , 5 кН на участке размером 10 ´ 10 см.
Нормативная горизонтальная сосредоточенная нагрузка на поручни перил обслуживающих площадок и мостиков (в любом месте по длине поручня) принимается равной 0 , 3 кН.
4.7. Нормативная снеговая нагрузка на 1 м 2 площадки горизонтальной проекция трубопроводов , обслуживающих площадок и мостиков определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85. При этом гололедная нагрузка не учитывается , а коэффициент перехода от веса снегового покрова к нормативной нагрузке с , принимается равным 0 , 2 для трубопроводов с наружным диаметром не более 0 , 6 м , 0 , 3 — более 0 , 6 м и 0 , 8 — для обслуживающих площадок и мостиков. Ширина горизонтальной проекции трубопроводов диаметром 0 , 6 м и менее принимается равной длине траверсы независимо от числа ярусов конструкций и числа рядов трубопроводов. В случае расположения двух трубопроводов с наружным диаметром более 0 , 6 м одного над другим при условии, что расстояние в свету между ними меньше диаметра меньшего трубопровода , снеговая нагрузка учитывается лишь от одного трубопровода большего диаметра. Примеры определения снеговой нагрузки приведены на рис. 16.
Рис. 16. Примеры определения снеговой нагрузки для трех схем горизонтальных прокладок трубопроводов
а — в верхнем ярусе верхний ряд — тепловые сети ; нижний ряд — холодные трубопроводы на подвесках. В нижнем ярусе все трубопроводы холодные условным диаметром менее 0 ,6м ; настил переходной площадки — сплошной. Верхняя эпюра снеговой нагрузки — для расчета траверс , пролетных строений , опоры , фундаментов ; нижняя — для расчета переходной площадки ; б — основной трубопровод — холодный с угловым диаметром больше 0 ,6 м , а верхний ряд — тепловые сети ; в — оба трубопровода холодные , условный диаметр каждого из них больше 0 ,6 м , а расстояние «в свету» между ними меньше меньшего диаметра
Снеговая нагрузка не учитывается для трубопроводов , температура транспортируемого продукта которых превышает 30 ° С, а также для трубопроводов с обогревающими «спутниками» (остальные трубопроводы считаются «холодными») ; для обслуживающих площадок с решетчатым настилом , если площадь просветов настила составляет не менее половины общей его площади ; для наклонных трубопроводов с углом наклона более 30 ° .
4.8. Нормативная нагрузка от веса отложений внутри трубопроводов (пыль , лед , конденсат и др.) в стадии эксплуатации определяется на основании соответствующих проектных данных. При отсутствии этих данных нормативная нагрузка на 1 м длины (кН от веса отложения внутри газопровода) в стадии эксплуатации принимается согласно табл. 3.
Источник