книги / Справочник проектировщика инженерных сооружений

Панели-оболочки применяют для покрытия отапливаемых и неотапливаемых галерей с нор­ мальным температур но-влажностным режимом на один и два конвейера с шириной лент соответ­ ственно 1000, 1200, 1400, 1600 мм и 1000 + 1000. 1200 + 1200, 1400 + 1400, 1600+ 1600 мм. Ос­ нование конструкции панели-оболочки — пролет­ ное строение галереи либо цокольная часть стены.

Панели-оболочки относятся к категории сго­ раемых и применяются в сооружениях III_V сте­ пени огнестойкости. Конструкция их решена в виде трехшарнирных клеефанерных цилиндриче­ ских оболочек, сопряженных между собой в коньковом узле и образующих свод; крепление панелей-оболочек к основанию — шарнирно­ неподвижное.

Галереи, соединяющие административно-быто­ вые и производственные здания промышленных предприятий по серии 416-0-7. Отметки пола пе­ реходных галерей 3,3; 4,2; 4,8; 6,6 м по отноше­ нию к отметке пола одного из примыкающих це­ хов с более высоким расположением пола. При отметках чистого пола галерей 4,8 и 6,6 м под ними возможен проезд. При организации проезда под галереями колонны в пределах проезда долж­ ны иметь металлическое ограждение.

Чертежи серии разработаны применительно к условиям строительства галерей в районах с зим­ ней температурой наружного воздуха —30 и —40 °С.

Конструкции каркаса рассчитаны на воздейст­ вие статических нагрузок и не рассчитаны на особые условия строительства (вечная мерзлота, сейсмика, просадочные грунты и т. п.), попереч­ ный каркас галерей рассчитан на воздействие временных длительных, кратковременных и по­ стоянных нагрузок (собственный вес, снеговая нагрузка, полезная нагрузка, ветровая нагруз­ ка); продольный — на нагрузку от собственного веса и ветровую. По полученным статическим рас­ четным усилиям в элементах рам подобраны ри­ гели и колонны.

Пространственная жесткость галерей обеспечи­ вается приваркой ригелей, расположенных в обоих направлениях, к колоннам. Примыкание галерей к зданиям без опирания на каркас и ог­ раждающие конструкции зданий. Опирание плит перекрытия и покрытия на поперечные ригели.

Кровля галерей плоская из рулонных материа­ лов с устройством защитного слоя.

10.1. Общие сведения

Отдельно стоящие опоры и эстакады под тех­ нологические трубопроводы — открытые горизон­ тальные или наклонные инженерные сооружения, предназначенные для размещения технологиче­ ских трубопроводов, транспортирующих в пре­ делах промышленного предприятия или группы предприятий пар, газ, горячую воду, сырье, про­ межуточные и конечные продукты производства. Опоры и эстакады состоят из ряда опор (включаю­ щих в себя колонны, связи, траверсы и фунда­ менты), а для эстакад также пролетных строений, которые, в свою очередь, состоят из ферм или ба­ лок, траверс, связей по фермам.

На основании сравнения технико-экономиче­ ских показателей вариантов выбирают прокладку коммуникаций, которая может быть подземной или надземной в зависимости от физико-химиче­ ских свойств транспортируемых продуктов, усло­ вий эксплуатации, климатических и грунтовых условий, рельефа местности и наличия грунтовых вод. При этом необходимо учитывать единовре­

менные и эксплуатационные затраты, долговеч­ ность трубопроводов, возможность обводнения площадки и загрязнения грунтов химическими продуктами при прокладке трубопроводов в земле.

Надземная прокладка трубопроводов на терри­ тории промышленных предприятий рекомендует­ ся в тех случаях, когда возможна совместная прокладка всех трубопроводов (тепло-, материалопроводов и т. д.) на общих эстакадах или высо­ ких опорах, а также при плохих гидрогеологиче­ ских условиях (высокий уровень грунтовых вод, просадочные грунты и т. д.).

Трубопроводы на низких опорах (высотой от 0,3 до 1,2 м) прокладывают по территориям, не подлежащим застройке, при отсутствии пересече­ ния с дорогами и вне пахотных земель; на высоких опорах — при необходимости проезда под трубо­ проводами с обеспечением габарита приближения строений по ГОСТ 9238—83* и СНиП 2.05.02-85. Для пешеходных переходов через трассу трубо­ проводов на низких опорах предусматривают пе­ реходные мостики через 150 м шириной не менее 0,9 м.

Тепловые удлинения трубопроводов восприни­ маются специальными компенсирующими уст­ ройствами, предохраняющими трубопроводы от возникновения недопустимых напряжений и де­ формаций. При выборе геометрической схемы трасс стремятся использовать во всех случаях повороты и подъемы трасс для самокомпенсации трубопроводов.

При переходе трубопроводов с горючими и взрывоопасными средами через автомобильные и железные дороги за пределами территорий пред­ приятий под трубопроводами выполняют герме­ тичные поддоны, выступающие в плане не менее 15 от оси крайних путей железных дорог и 10 м от бровки земляного полотна автомобильных до­ рог. Трубопроводы пересекаются с автомобиль­ ными и железными дорогами под углом 90, но не менее 45°.

Совместную прокладку на эстакадах электриче­ ских проводов и кабелей с технологическими тру­ бопроводами выполняют в соответствии с требова-

Т а б л и ц а 10.1. Минимальные расстояния

по горизонтали и вертикали от строительных конструкций или оболочки тепловых сетей до зданий, сооружений и инженерных сетей в свету (СНиП 2.04.07-86)

Наименьшие рас­ стояния в свету, м

Здания, сооружения и инженерные сети

по гори­ по верти­ зонтали кали

та от планировочной отметки земли до верха траверсы. 2. Зрездочкой (*) обозначены параметры для опор, вы­ полняемых в стали.

ниями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ). Совместная прокладка трубопроводов для жидкостей или газов, смешивание которых может вызвать взрыв, пожар или отравление, не допус­ кается.

В продольном направлении трубопроводы, от­ дельно стоящие опоры и эстакады разбивают на температурные блоки, длина которых не должна превышать предельных расстояний между не­ подвижными опорными частями трубопроводов, а также между температурными швами для сталь­ ных или железобетонных конструкций в соответ­ ствии со СНиП 2.03.01-84 и СНиП П-23-81*. Разрывы температурных блоков размещают, как правило, в местах расположения компенсаторных устройств трубопроводов.

При прокладке по эстакадам трубопроводов, требующих регулярного обслуживания (не менее одного раза в смену), в многоярусных эстакадах, а также в местах пересечений железных дорог, рек и оврагов, т. е. в труднодоступных для обслу­ живания трубопроводов местах, предусматрива-

Т а б л и ц а 10.3. Унифицированные параметры эстакад под технологические трубопроводы

Одноярусные

ют проходные мостики шириной 0,6 м с лестница­ ми через 200 м (но не менее двух).

Минимальные расстояния в плане и по верти­ кали от надземных тепловых сетей, проложенных по эстакадам и опорам до зданий, сооружений и инженерных коммуникаций на территории про­ мышленных предприятий принимают по СНиП 2.04.07-86 (табл. 10.1). Унифицированные пара­ метры отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы приведены в табл. 10.2 и 10.3.

Учитывая перспективное расширение и рекон­ струкцию предприятий рекомендуется оставлять на эстакадах места, а также резервы несущей спо­ собности эстакад и опор для возможного увеличе­ ния количества коммуникаций без реконструкции эстакад. При отсутствии данных о расширении производств резерв в химической промышленно­ сти рекомендуется принимать до 30 %, в осталь­ ных случаях он должен быть обоснован расчетом.

10.2.Конструктивные решения

Взависимости от диаметра и несущей способ­ ности трубопроводов прокладывать их можно на отдельно стоящих опорах либо по эстакадам с пролетными строениями. Отдельно стоящие опо­

ры и эстакады проектируют из сборных железо­ бетонных конструкций. Применение стальных конструкций допускается в соответствии с ТП 101-81*.

Расстояния между отдельно стоящими опорами эстакад принимают кратными 3 и не менее 6 м, ре­ комендуемый шаг между опорами 12; 18; 24 и 30 м.

Отдельно стоящие опоры и эстакады восприни­ мают вертикальные и горизонтальные нагрузки от трубопроводов. Горизонтальные направлены вдоль и поперек оси эстакады. Нагрузки от трубо­ проводов на опоры передаются посредством опор­ ных частей, конструкцию которых назначают в зависимости от размера, направления и вида передаваемой нагрузки. Примыкание эстакад к производственным зданиям предусматривают без опирания эстакад на каркас и стены зданий.

При расположении отдельно стоящих5 опор и эстакад в зоне действия агрессивных воздушных сред необходима антикоррозионная защита строи­ тельных конструкций и трубопроводов.

Надземная прокладка трубопроводов по от­ дельно стоящим опорам осуществляется при прокладке одного или нескольких самонесущих трубопроводов больших диаметров, которые в случае необходимости служат опорами для мел­ ких трубопроводов. Трубопроводы посредством своих опорных частей опираются непосредственно на опоры либо траверсы опор.

Температурный блок отдельно стоящих низких опор состоит из опор промежуточных в виде желе­ зобетонных траверс, укладываемых на защищен­ ную от выдувания и вымывания песчаную по­ душку, и одной анкерной железобетонной опоры. Отдельно стоящие низкие и высокие опоры по конструкции бывают постоянного сечения по вы­ соте, Т-образные, рамные плоские, рамные прост­ ранственные.

Анкерные концевые и угловые опоры могут быть выполнены в виде пространственных сталь­ ных. Стальные пространственные промежуточные опоры жестко соединяют с фундаментами, пло­ ские жестко соединены с фундаментами только в поперечном направлении и шарнирно в продоль­ ном, маятниковые — шарнирно в обоих направ­ лениях. Вследствие этого пространственные про­ межуточные опоры, как и анкерные^воспринимают помимо вертикальных и горизонтальные на­ грузки, направленные вдоль и поперек трассы трубопроводов; плоские — вертикальные и гори­ зонтальные, направленные перпендикулярно про­ дольной оси эстакады, маятниковые — только вертикальные. Плоские и маятниковые опоры не­ подвижно крепят к трубопроводам, которые слу­ жат им верхней опорой.

Железобетонные опоры применяют в виде ко­ лонн, защемленных в отдельные фундаменты, а также в виде одиночных свай-колонн или объеди­ ненных в плоские или пространственные системы; в виде колонн, установленных на односвайные фундаменты из свай-оболочек или буронабивных.

Эстакады применяют при прокладке трубопро­ водов небольших диаметров, требующих уста­ новки опор на расстояниях меньших, чем приня­ тые пролеты эстакад. Рекомендуемый шаг стоек эстакад для одноярусных эстакад 12... 18 м, для двухъярусных 12... 30.

Под опорные части трубопроводов устанавли­ вают поперечные балки-траверсы, опирающиеся

на пролетное строение, состоящее из одной или нескольких балок или ферм. Как и при отдельно стоящих опорах, эстакады с пролетным строением разбивают на температурные блоки такой же длины как и для отдельных опор.

Вэстакадах из железобетонных или комбини­ рованных конструкций (железобетонных опор и стальных пролетных строений) температурный блок состоит только из промежуточных опор, при этом горизонтальные нагрузки, действующие вдоль оси трассы, воспринимаются всеми опорами.

Вэстакадах из стальных конструкций темпера­ турный блок выполняют из промежуточных и од­ ной анкерной опоры, на которую передаются все горизонтальные нагрузки, действующие вдоль оси трассы. В местах разрывов температурных блоков предусматривают вставки, в которых раз­ мещают компенсаторные устройства.

Траверсы для опирания трубопроводов подраз­

деляются на рядовые и усиленные, на рядовых трубопроводы опираются свободно, на усиленных закреплены неподвижно. Железобетонные тра­ версы выполняют прямоугольного сечения, сталь­ ные — коробчатого сварного из двух швеллеров или из гнутых замкнутых профилей.

Пролетные строения эстакад рекомендуется принимать из железобетонных балок (при проле­ те до 12 м) или стальных и железобетонных ферм.

Расчет и конструирование трубопроводов, их опорных частей производится в технологической части проекта. В соответствии с принятой расчет­ ной схемой трубопровода размещают его опорные части, подразделяющиеся на подвижные и не­ подвижные.

С помощью неподвижных опорных частей тру­ бопроводы крепят неподвижно к маятниковым, плоским, анкерным опорам либо к траверсам про­ летных строений. С помощью подвижных опорных частей трубопроводы свободно опираются на жесткие опоры и траверсы, чем обеспечивается их свободное перемещение на опорах. Следует стремиться применять подвижные опорные части с низкими коэффициентами трения, например с прокладками из фторопласта и др.

Подвижные опорные части по конструкции подразделяются на подвесные, скользящие, катковые и шариковые; неподвижные — на хомутовые, лобовые и щитовые.

Фундаменты под опоры трубопроводов проекти­ руют монолитными или сборными железобетон­ ными. Подошва фундамента прямоугольной фор­ мы с отношением сторон 0,6...0,9. В зависимости от грунтовых условий и нагрузок фундаменты вы­ полняют раздельными для каждой ветви плоских и пространственных опор или цельными для всей опоры. При соответствующих грунтовых услови­ ях и наличии сваебойного оборудования фунда­ менты проектируют свайными.

Сборные железобетонные колонны заделывают в стакан фундамента на глубину не менее 1,5 раз­ мера большей стороны колонны и не менее длины анкеровки продольной арматуры колонны. При растягивающих усилиях в стыках колонн с фун­ даментом стыки выполняют сваркой закладных элементов либо выпусков арматуры колонн и фундаментов. Сопряжение стальных колонн с фундаментами осуществляют с помощью стальных баз, установленных на фундамент и закреплен­ ных анкерными болтами.

10.3. Расчет

Типовые решения отдельно стоящих опор и эстакад разработаны для большинства конструк­ ций. Однако зачастую возникает необходимость в индивидуальном решении эстакад, в расчете их либо в подтверждении расчетом возможности применения типовых конструкций эстакад для условий, отличающихся от принятых.

Нагрузки и воздействия на эстакады выдают организации, проектирующие трубопроводы. При этом нагрузки на траверсы, пролетные строения

иопоры эстакад определяют дифференцированно. Поскольку нагрузки зависят от конструктив­

ных решений эстакад, их схем, мест расположе­ ния подвижных и анкерных опор, которые раз­ рабатывает проектировщик-строитель, их необ­ ходимо определить с учетом всех факторов и ого­ ворить в задании для возможности корректировки при измененном решении. В задании указывают нагрузки и число трубопроводов по ярусам с вы­ делением числа трубопроводов водяных сетей. Коэффициенты надежности по нагрузкам, снего­ вые и ветровые нагрузки принимают по СНиП 2.01.07-85, а также по табл. 10.4.

Перечисленные в табл. 10.4 нагрузки по направлению воздействия подразделяются на вер­ тикальные, горизонтальные, действующие по­ перек трассы и горизонтальные, действующие вдоль трассы. Вертикальные нагрузки — от соб­ ственного веса трубопроводов, изоляции, армату­ ры, футеровки, веса обслуживающих площадок, веса заполнения трубопроводов, отложений внут­ ри и на трубопроводах, снега, от временных нагрузок на площадках. Горизонтальные нагруз­ ки поперек трассы — от давления ветра на трубо­ проводы и строительные конструкции, темпера­ турных деформаций и неуравновешенного давле­ ния газа или продукта в местах отводов и на поворотах трассы, фактического смещения тру­ бопроводов от проектного положения. Горизон­ тальные нагрузки вдоль трассы — от температур­ ных деформаций и самокомпенсации трубопрово­ дов, внутреннего давления в них, жесткости ком­ пенсаторов, смещения трубопроводов на опорах. Кроме того, учитывают резервные нагрузки по рекомендациям, оговоренным в п. 10.1.

При расчетах рассматривают следующие соче­ тания нагрузок: основные, состоящие из постоян­ ных, длительных и кратковременных; особые — из постоянных, длительных, возможных кратко­ временных и одной из особых. Одновременный учет длительных и кратковременных нагрузок и коэффициент сочетаний принимают в соответст­

вии со СНиП 2.01.07-85 и умножают на коэффи­ циент надежности по назначению уп, устанавли­ ваемый в зависимости от класса ответственности зданий и сооружений.

Вертикальные нагрузки. Нормативную на­ грузку от веса всех трубопроводов с изоляцией

ифутеровкой, транспортируемого продукта, об­ служивающих площадок, технологической арма­ туры, а также веса строительных конструкций принимают по проектным данным; от веса людей

иремонтных материалов на площадках, мостиках

илестницах — 750 Па (75 кгс/м2). Настил рассчи­ тывают на сосредоточенную нагрузку 1,5 кН (150 кгс) на площадку 10 X 10 см.

Нормативную снеговую нагрузку на 1 м2 пло­ щади горизонтальной проекции трубопроводов, обслуживающих площадок и мостиков определя­ ют по СНиП 2.01.07-85, при этом гололедная не учитывается, а коэффициент [л перехода от веса снегового покрова земли к нормативной лагрузке

равен 0,2 — для трубопроводов диаметром до 0,6 м; 0,3 — более 0,6 м и 0,8 — для обслуживаю­ щих площадок и мостиков. Ширина горизонталь­ ной проекции пакета трубопроводов диаметром 0,6 м и менее равна длине траверсы при любом числе ярусов и рядов трубопроводов. В случае расположения двух трубопроводов диаметром более 0,6 м одного над другим при расстоянии в свету между ними менее диаметра меньшего тру­ бопровода, снеговая нагрузка учитывается только от одного трубопровода большего диаметра. При температуре транспортируемого продукта более 30°, а также для трубопроводов с обогревающими «спутниками» снеговая нагрузка не учитывается.

Нормативная нагрузка от веса отложений внут­ ри трубопроводов.(пыль, лед, конденсат и др.) в стадии эксплуатации принимается по заданию технологов, при его отсутствии — по табл. 10.5, при резком нарушении режима эксплуатации — в 2,5 раза больше соответствующей нагрузки в стадии эксплуатации, но не более веса отложений, занимающих 70 % сечения трубопровода.

Нагрузка от веса отложений производственной пыли учитывается только для трубопроводов и обслуживающих площадок, расположенных на

расстоянии не более 100 м от источника пыли, с наклоном не более 30°. Нормативная нагрузка для обслуживающих площадок и пролетного строения 1000, для трубопроводов 450 Па гори­ зонтальной проекции трубопроводов. Нагрузка от веса пыли не учитывается при площади просве­ тов решетчатого настила равной более половины всей площади площадок.

Нормативное значение интенсивности верти­ кальной нагрузки на единицу длины траверсы от­ дельно стоящих опор и эстакад при отсутствии уточненной раскладки трубопроводов (рис. 10.1)

где pü{ — нормативная вертикальная нагрузка

от трубопроводов на 1 м длины трассы, кН/м (тс/м); s — шаг траверс, м; b — длина траверсы, м.

Рис. 10.1. Распределение интенсивности верти­ кальной нагрузки на траверсы отдельно стоящих опор и эстакад:

а — одностоечные опоры; б — двухстоечные опоры.

Распределение вертикальной нагрузки по по­ перечному сечению трассы для расчета колонн и фундаментов отдельно стоящих опор, а также про­ летных строений, колонн и фундаментов эстакад при отсутствии уточненной раскладки трубопро­ водов принимают по рис. 10.2 и 10.3.

Распределение вертикальной нагрузки для многоярусных отдельно стоящих опор и эстакад при отсутствии уточненной раскладки трубопроводов, %

При использовании Катковых опорных частей расчет траверс и колонн производят с учетом воз­ можной эксцентричности приложения вертикаль­ ной нагрузки из-за перемещения катка за счет температурных воздействий трубопроводов. Экс­ центриситет при этом определяют расчетом, но не более 100 мм. Кроме того, учитывают несим­ метричное приложение вертикальной нагрузки в местах ответвлений и на участках пересечения трасс.

Горизонтальные технологические воздействия.

Они возникают за счет смещения опор трубопро­

водов и равны силам трения, приложенным к опорам, т. е. произведению вертикальной нагруз­ ки на коэффициент трения.

Коэффициент трения в опорных частях «сталь по стали»

Расчетную горизонтальную технологическую нагрузку вдоль трассы на промежуточные отдель­ но стоящие опоры, действующую в местах подвиж­ ного опирания трубопроводов, при известной их раскладке определяют следующим образом:

а

Рис. 10.2. Распределение нагрузки при расчете колонн и фундаментов промежуточных отдельно стоящих опор по поперечному сечению трассы:

.опору или на соответствующий ярус опоры; pv —

нормативное значение интенсивности вертикальной нагрузки на траверсу.

а) на траверсы и колонны при прокладке одного трубопровода она принимается равной расчетно­ му значению соответствующей силы трения и счи­ тается приложенной в месте его опирания (при­ менительно к тепловым водяным сетям вместо каждого отдельного трубопровода здесь и далее принимается одна система: подающий и обратный трубопроводы);

б) на траверсы и колонны при прокладке 2...4 трубопроводов она учитывается только от двух наиболее неблагоприятных трубопроводов, значе­ ние каждой из горизонтальных нагрузок прини­ мается равным расчетному значению соответст­ вующей силы трения и считается приложенной в местах опирания трубопроводов;

в) при прокладке более четырех трубопроводов по отдельно стоящим опорам, когда жесткость *

* Под жесткостью понимается горизонтальная сила, приложенная к верху колонны и вызывающая его смещение на 1 см. При определении жесткости двухъярусных опор в уровне нижнего яруса прини­ мается шарнирно-неподвижная опора.

трубопровода (в частности, от компенсатора), при подвижном опирании трубопровода рассчиты­ вают на горизонтальную нагрузку, направленную под углом к оси трассы. При этом расчетное значе­ ние ее принимают таким же, как при расчете вдоль траверсы, а угол ее направления к оси тру­ бопроводов равным при опорных частях скользя­ щих 45, Катковых 70°. Для опор, расположенных под «спинкой» П-образного компенсатора, угол отсчитывают от оси, нормальной к оси трубопро­ вода.

Нормативное значение интенсивности горизон­ тальной технологической нагрузки на единицу длины траверсы отдельно стоящих опор и эстакад при отсутствии уточненной раскладки трубопро­ водов и ее распределение по длине траверсы при­ нимают по рис. 10.4.

Нормативные нагрузки для расчета колонн и фундаментов отдельно стоящих опор при отсутст­ вии уточненной раскладки трубопроводов:

вдоль трассы на промежуточную опору соглас­ но рис. 10.2, б;

вдоль трассы на анкерную промежуточную опо­ ру, установленную в середине температурного

поперек трассы от отводов трубопроводов на промежуточную опору— 1,5pvl,

где / — расстояние от анкерной опоры до конца температурного блока, м; pvl — нормативная вер­

тикальная нагрузка от трубопроводов на 1 м длины трассы.

Нормативную горизонтальную технологиче­ скую нагрузку на эстакаду вдоль трассы при отсу­

тствии уточненной раскладки трубопроводов при­ нимают при расчете опор температурного блока концевого (углового) 4ру1; промежуточного 2pvl.

Нормативную горизонтальную технологиче­ скую нагрузку от каждого ответвления трубопро­ водов эстакад на опору, ближайшую к ответвле­ нию, назначают в зависимости от вертикальной

Рис. 10.4. Распределение горизонтальной нагруз­ ки при расчете траверс отдельно стоящих опор и эстакад:

а — для одностоечных опор; б — для двухстоечных опор и эстакад (в скобках приведены значения на­ грузки при неподвижном опирании трубопроводов на траверсу).

нагрузки pvl по длине основной трассы. При Рл < 50 кН/м; рл = 50...100 кН/щ ро1 >

> 100 кН/м поперечная нагрузка от ответвле­ ний трубопроводов соответственно равна pvl;

0,8Pvl; 0,5pvl.

Распределение горизонтальных нагрузок по ярусам отдельно стоящих опор и эстакад прини­ мается таким же, как распределение вертикаль­ ных нагрузок.

При расчете пролетных строений эстакад при отсутствии уточненной раскладки трубопроводов суммарная продольная нагрузка от трения трубо­ проводов

где I — расстояние расчетного сечения до бли­ жайшего конца температурного блока эстакады.

Нагрузки на пролетные строения эстакад счи­ таются приложенными в местах опирания траверс

вуровне верхних граней балок или ферм. Распределение продольной горизонтальной на­

грузки при расчете пролетных строений прини­ мается по рис. 10.5.

Рис. 10.6. Расчетная схема эскады в продольном направлении:

1 — пролетное строение; 2 — вставка; 3 — проме­ жуточная опора; 4 — анкерная промежуточная опора.

Нормативная ветровая нагрузка складывается из нагрузок на трубопроводы и строительные конструкции и определяется/в соответствии с тре­ бованиями СНиП 2.01.07-85. Действие ветровой нагрузки учитывается при расчете опор, фунда­ ментов и пролетных строений только в направ­ лении поперек трассы трубопроводов.

При известной раскладке трубопроводов по отдельно стоящим опорам ветровая нагрузка на

где с — аэродинамический коэффициент; k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; w0 — нормативное значение ветрового давления; de — наружный диаметр трубопровода с учетом изоляции.

При прокладке большого числа трубопроводов учитывается ветровая нагрузка, передающаяся на трубопровод наибольшего диаметра в каждом ярусе, а при расстоянии между ярусами трубопропроводов в свету менее среднего диаметра труб принимают ветровую нагрузку на полную высоту пакета труб, коэффициент с для одиночного трубо­ провода 0,7; для неодиночных 1.

При прокладке трубопроводов по эстакадам и отсутствии уточненной их раскладки высота вет­ ровой полосы, с которой передается ветровая нагрузка, равна для одноярусных эстакад 1,7 м; для двухъярусных 1,7 м + h, где/г — расстояние между верхними гранями траверс нижнего и верхнего ярусов; коэффициент с для эстакад с опорами в виде отдельных стоек 1,2; для эстакад со спаренными стойками 1,4.

Расчет строительных конструкций. Рекомен­ дуемый порядок расчета: выбор расчетной схемы; предварительное назначение размеров конструк­ ций; определение нагрузок; статические расчеты конструкций; определение расчетных комбинаций

усилий; подбор сечений конструкций и расчет узлов; проверка жесткости и трещиностойкости конструкций; расчет оснований и фундаментов. Расчет строительных конструкций отдельно стоя­ щих опор и эстакад производится как плоских конструкций.

Отдельно стоящие опоры. Стальные промежу­ точные плоские опоры рассчитывают на верти­ кальные и горизонтальные нагрузки, направлен­ ные поперек трассы эстакады как консольный стержень, защемленный в уровне верха фундамен­ та. Промежуточные стальные пространственные и железобетонные опоры, кроме того, рассчитыва­ ют, как консольный стержень на нагрузки, на­ правленные вдоль трассы эстакады, от сил трения, приложенных к верху опор трубопроводов. Ан­ керные опоры также рассчитывают на вертикаль­ ные и горизонтальные нагрузки как консольный стержень в двух направлениях: вдоль и поперек трассы.

Опоры эстакад с пролетным строением. В эста­ кадах при прокладке трубопроводов по пролетно­ му строению продольные горизонтальные нагруз­ ки от сил трения в подвижных опорных частях трубопроводов при наличии^анкерных опор вос­ принимаются пролетным строением йттатгртшжутш ны е оцоры не ^ер^даются'. ‘‘ТГрбмёжуточные опоры рассчитывают на нагрузки: ветровую, от ответвлений трубопроводов; вертикальные от собственного веса конструкции, трубопроводов, снега, пыли; на действие разности температур от климатических воздействий. При расчете желе­ зобетонных опор в эстакадах без анкерных опор добавляют усилия от горизонтальных технологи­ ческих нагрузок.

При длине железобетонных температурных бло­ ков эстакад не более 48 и стальных не более 130 м, а также всех типов эстакад с шарнирным опиранием колонн на фундамент воздействие раз­ ности температур (климатические воздействия) допускается не учитывать. Анкерные опоры эста-

ветственно конструктивному решению опор и пролетного строения (см. рис. 10.6).

Горизонтальное перемещение верха опор эста­

где а — расстояние от неподвижной точки про­ дольной рамы, не смещающейся при температур­ ных воздействиях, до рассматриваемой опоры эстакады (см. рис. 10.6); at — коэффициент тем­ пературного расширения материала, равный

1.1• 10—5 для железобетонных конструкций и

1.2* 10-5 для стальных; Д^ — расчетное измене­ ние температуры конструкций, определяемое по СНиП 2.01.07-85.

При расчете опор эстакад на действие верти­ кальной нагрузки допускается принимать жест­ кость пролетного строения бесконечно большой.

Подбор сечений колонн опор производится на - сжатие, сжатие с изгибом либо косое внецентрен-

ное.

Расчетные длины /0 стоек опор эстакад с жест­ ким пролетным строением в зависимости от высо­ ты стойки h:

при защемлении в фундаменте и шарнирном соединении колонн с пролетным строением из плоскости эстакады либо в ней при отсутствии ан­ керных опор /0 = 2h\

при шарнирном закреплении колонн на фунда­ менте и шарнирном соединении колонн с пролет­ ным строением в плоскости эстакады при наличии анкерных опор /0 == h;

при защемлении колонн в фундаменте и шар­ нирном соединении с пролетным строением в плоскости эстакады при наличии анкерных опор /0 = 0,8/i.

Пролетные строения. Пролетные строения эста­ кад в виде балок рассчитывают: на вертикальные нагрузки; горизонтальные, действующие вдоль трассы эстакады от сил трения, температурных деформаций трубопроводов и самой эстакады; горизонтальные, действующие поперек трассы эстакады, от ветра на трубопроводы и пролетные строения.

Пролетные строения эстакад в виде ферм услов­ но расчленяют на вертикальные фермы пролет­ ного строения и горизонтальные связевые, состоя­ щие из верхних либо нижних поясов вертикаль­ ных ферм и связей по ним. Для обеспечения прост­ ранственной неизменяемости конструкции в опор­ ных сечениях ферм необходимы вертикальные связи либо жесткие рамы, рассчитываемые на ветровую нагрузку с половины пролета фермы. При пролетах ферм более 18 м рекомендуется установка дополнительных вертикальных попе­ речных связей: одной при пролетах 18...24 м и не менее двух — при пролетах более 24 м.

Вертикальные фермы пролетного строения рас­ считывают на действие вертикальных и горизон­ тальных нагрузок с учетом неравномерности их распределения по поперечному сечению эстакады.

Траверсы располагают в узлах ферм. Стальные и железобетонные конструкции траверс рассчиты­ вают на действие изгибающих моментов и попе­ речных сил от вертикальных и горизонтальных нагрузок с проверкой сечения на действие крутя­ щих моментов, возникающих от того, что гори­ зонтальные нагрузки вдоль трассы приложены к верхней грани траверсы.

Предельные вертикальные и горизонтальные прогибы конструкций опор и эстакад принимают по технологическим требованиям, но не более 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.

Фундаменты опор эстакад. Фундаменты опор эстакад рассчитывают как обычные фундаменты под колонны, принимая зону отрыва не более 0,33 полной площади фундамента.

Размеры прямоугольной подошвы фундаментов определяют исходя из следующих условий: при действии момента в одной плоскости е ^ 0,28 а; в двух плоскостях, момент в каждом направлении ех ^ 0,23а и еу ^ 0,236, где а и b — длина и ширина фундамента.

Наибольшее вертикальное нормальное напря­ жение под подошвой прямоугольного фундамента при горизонтальной подошве с учетом отрыва части подошвы

где N0 — нормативная вертикальная продольная сила по подошве фундамента, включая собствен­ ный вес фундамента и грунта на его уступах;

жение под подошвой фундамента при действии изгибающих моментов в двух направлениях не должно превышать 1,5/?, где R — расчетное со­ противление грунта.

Расчет свайных фундаментов на совместное дей­ ствие вертикальных и горизонтальных нагрузок производится в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85.

10.4. Типовые конструкции

Типовые конструкции отдельно стоящих опор и эстакад унифицированы: отдельно стоящие опо­ ры, одноярусные и двухъярусные эстакады.

Рабочие чертежи конструкций отдельно стоя­ щих опор и эстакад допускается применять в районах строительства с расчетной зимней темпе­ ратурой воздуха до —55 °С.

Унифицированные отдельно стоящие опоры и эстакады предназначены для применения в обыч­ ной, слабо- и среднеагрессивной газовых средах. Защитные мероприятия разрабатывают в конкрет­ ных проектах в соответствии соСНиП 2.03.11-85.

Уклон трубопроводов осуществляется измене­ нием отметки верхнего обреза фундамента по от­ ношению к планировочной отметке земли и при­ менением колонн разной длины.

Заделка прямоугольных колонн в стаканы фун­ даментов принята 1000 мм (для отдельно стоящих опор, кроме того, 1200 мм), из условия необходи­ мой анкеровки растянутой арматуры, а также для унификации фундаментов.

Минимальная заделка центрифугированных стоек кольцевого сечения в стаканы фундаментов, мм

При разработке конкретного проекта рекомен­ дуется следующий порядок работы:

определить по технологическому заданию тип эстакады (или опоры) в зависимости от габарит­ ных схем и нормативной вертикальной и горизон­ тальной нагрузок на 1 м длины эстакады (или на опору);

составить монтажные схемы эстакад; по таблицам подобрать элементы железобетон­

ных и стальных конструкций; по нагрузкам на фундаменты, приведенным в

вып. 1 каждой серии, произвести расчет фунда­ ментов.

Для эстакад и отдельно стоящих опор, отли­ чающихся по габаритам и нагрузкам от разра­ ботанных типовых конструкций, возможность применения всей эстакады или отдельных ее эле­ ментов проверяют расчетом.

Маркировка конструкций отдельно стоящих опор и эстакад принята буквами и цифрами. Буквы обозначают отдельные элементы эстакады: траверсы, колонны, балки, вставки и т. д.