Рекомендации по определению нагрузок на отдельно стоящие опоры и эстакады под трубопроводы

В рекомендациях приведена методика определения нагрузок на несущие конструкции отдельно стоящих опор и эстакад под  технологические трубопроводы при Их надземной прокладке. Рекомендации разработаны в Лаборатории надежности  Отделения расчета сооружений ЦНИИ строительных конструкций им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР (канд. техн. наук Д. А. Бать; раздел 5, приложения IV, VI и стр. 63—64 приложения VII—канд. техн. Наук Б. Я. Гоммерштадтом) в развитие главы СНиП « Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования».

В составлении Рекомендации принимали участие: БНИИСТ, ВНИПИНефть, Гипрохаучук, ГИАП, Теплоэлектропроект и его Рижский филиал Ленинградский Гипромез, ЦНИИПромзданий, Проектстальконструкция и его Диепропегровский филиал, стройпроект, Харьковский Промстройиииироект, Киевский К.. НИИЭС, а также два института ГДР: ИНДУСТРИПРОРУНГ —ДРЕЗДЕН, ИЦ—БЕЛЕН.

Рекомендации рассчитаны на инженерно-технических работников проектных организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

На предприятиях химической, нефтеперерабатывающей,  нефтехимической, газовой, энергетической и металлургической промышленности используется транспортировка продукта по трубопроводам, прокладываемым над землей по отдельно стоящим опорам и эстакадам.

Одним из аспектов общей проблемы по совершенствованию строительных конструкций этого вида является правильное определение нагрузок. По сложившейся практике в разных проектных организациях используются не всегда равные нагрузки для расчета  строительных конструкций под одинаковые системы трубопроводов. Это приводит к созданию конструкций, обладающих различной надежностью, что противоречит одному из основных принципов строительного проектирования.

ЦНЙИСК им. Кучеренко выпускает настоящие Рекомендации с целью создания единых положений по определению нагрузок для расчета отдельно стоящих опор и эстакад под трубопроводы, независимых от ведомственной подчиненности проектных организаций, осуществляющих проектирование тех или иных объектов.

В основу Рекомендаций положены материалы, содержащиеся в нормативных документах, подтвержденных практикой отечественного проектирования. При этом был учтен передовой опыт проектирования рассматриваемых конструкций некоторых зарубежных стран, использованы результаты экспериментов, проведенных за последние годы.

В Рекомендациях даны уменьшенные расчетные нагрузки по  сравнению с ныне действующими величинами, что должно привести к  созданию более экономичных строительных конструкций  рассматриваемого вида.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации содержат данные по определению нагрузок при проектировании надземных трубопроводов различного назначения на отдельно стоящих опорах и эстакадах, расположенных как внутри, так и вне производственных цехов и установок.

1.2. При расчете отдельно стоящих опор и эстакад необходимо учитывать нагрузки, возникающие при их возведении, эксплуатации и испытаниях трубопроводов. Нагрузки и коэффициенты перегрузки приведены в табл. 1.

1.3. Расчетные нагрузки, учитываемые при расчете на прочность и устойчивость в стадии эксплуатации, следует определять умножением нормативных нагрузок и воздействий на коэффициенты перегрузки. Для упрощения определения расчетной нагрузки от веса трубопроводов с изоляцией, футеровкой, транспортируемым продуктом и т. д. разрешается использовать единый коэффициент перегрузки для вертикальных нагрузок. С той же целью разрешается принимать единый коэффициент перегрузки 1,1 для горизонтальных нагрузок от температурных технологических воздействий и внутреннего давления. Значения коэффициентов перегрузки, указанные в табл. 1 и в настоящем пункте в скобках, принимаются в тех случаях, когда уменьшение нагрузок вызывает более неблагоприятные условия работы рассчитываемого элемента конструкции.

1.4. При расчете отдельно стоящих опор и эстакад на прочность и устойчивость в стадии возведения  коэффициенты перегрузки для снеговой, ветровой нагрузок и температурных климатических воздействий следует снижать на 20%.

1.5. Расчет отдельно стоящих опор и эстакад по  деформациям и перемещениям (включая расчет по появлению трещин) следует производить по нормативным значениям нагрузок.  

1.6. Классификацию нагрузок, приведенную в табл. 1, следует принимать три учете наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Эти сочетания устанавливаются из сопоставления физически возможных вариантов одновременного действие различных нагрузок (некоторые из них могут отсутствовать или менять схему приложения). 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 липа» один трубопровод. При этом в расчет принимается тот трубопровод, наполнение которого наиболее невыгодно отражается на рассчитываемом элементе строительной конструкции. При гидравлическом испытании нагрузки, возникающие при перестановке оборудования, исключаются;

б) при определении нагрузки от веса отложении 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.

1.7. При расчете конструкций на основные сочетания, включающие одну кратковременную нагрузку, ее  величина учитывается без снижения. При расчете конструкции на основные сочетания, включающие две или три кратковременные нагрузки, расчетные или нормативные величины этих нагрузок или соответствующих им усилий умножаются на коэффициент сочетания 0,9. При учете четырех и более кратковременных нагрузок коэффициент сочетаний принимается 0,8.

2. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ

Определение нагрузок

2.1. 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 проектным данным.

2.2. Нормативная нагрузка от веса людей и  ремонтных материалов на площадках, мостиках и лестницах принимается равномерно распределенной.

Для расчета настила на местное продавливание принимается сосредоточенная нагрузка 150 кг на участке ЮХЮ. Возможность возникновения больших нагрузок  должна оговариваться в технологическом задании.

Нормативная горизонтальная сосредоточенная нагрузка на поручни  перил обслуживающих площадок и мостиков (в любом месте по длине поручая) принимается равной 30 кг.

2.3. Нормативная снеговая нагрузка на 1 м2 площади горизонтальной проекции трубопроводов, обслуживающих площадок и мостиков определяется в  соответствий с требованиями главы СНиП «Нагрузки и  воздействия. Нормы проектирования».

2.4. Нормативная нагрузка от веса отложений  внутри трубопроводов (пыль, лед, конденсат и т. д.) в стадии эксплуатации определяется на основании соответствующих проектных данных. При отсутствии этих данных для газопроводов нагрузки принимаются согласно табл. 2.

Нормативная нагрузка от веса отложений внутри трубопроводов при резком нарушении режима  эксплуатации принимается в 2,5 раза больше соответствующей нагрузки в стадии эксплуатации, но не более веса отложений, занимающих 70% внутреннего объема трубопровода.

2.5. Нагрузка от веса отложений производственной пыли определяется только для трубопроводов и  обслуживающих площадок, расположенных на расстоянии не более 100 м от источника выделения пыли и имеющих наклон не более 30°. Нормативная нагрузка  принимается равной: для обслуживающих площадок и элементов  пролетного строения — 100 кГ/м2; для трубопроводов—45 кГ на 1 м2 их горизонтальной проекции.

2.6. При неизвестном составе и раскладке  трубопроводов за основную исходную величину принимается нормативная вертикальная нагрузка на 1 м длины трассы (при прокладке по эстакадам) и нормативная вертикальная нагрузка на опору (при прокладке по отдельно стоящим опорам). Нагрузки наряду с весом самих трубопроводов с изоляцией к транспортируемой жидкостью должны включать также нагрузку на обслуживающие площадки, вес снега, производственной пыли и отложений внутри трубопроводов,