14. ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИЕ ОПОРЫ И ЭСТАКАДЫ

ПОД ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ

14.1. Нормы настоящего раздела следует соблю­дать при проектировании низких и высоких отдель­но стоящих опор, а также эстакад под технологичес­кие трубопроводы.

Примечание. Высоту (расстояние от планировочной отметки земли до верха траверсы) отдельно стоящих опор и эстакад следует принимать: низких опор — от 0,3 до 1,2 м — кратной 0,3 м в зависимости от планировки земли и уклонов трубопроводов; высоких отдельно стоящих опор и эстакад — кратной 0,6 м, обеспечивающей проезд под трубопроводами и эстакадами железнодорожного и автомобильного транспорта в соответствии с габаритами при­ближения строений по ГОСТ 9238-83 и СНиП 2.05.02-85.

14.2. Прокладку трубопроводов на низких опо­рах следует предусматривать по территориям, не подлежащим застройке, вне пахотных земель и при отсутствии пересечения с дорогами.

14.3. При проектировании отдельно стоящих опор и эстакад уклон трубопроводов следует созда­вать за счет изменения отметки верхнего обреза фундамента или длины колонн с учетом рельефа по­верхности земли вдоль трассы.

14.4. Расстояние между отдельно стоящими опо­рами под трубопроводы надлежит назначать исходя из расчета труб на прочность и жесткость и прини­мать, как правило, кратным 3 мм не менее 6 м.

Допускается назначать шаг опор других размеров в местах подхода трассы к зданиям и сооружениям, а также в местах пересечения с автомобильными, железными дорогами и другими коммуникациями.

14.5. Отдельно стоящие опоры и эстакады следу­ет, как правило, проектировать из сборных унифицированных железобетонных конструкций с предварительно напрягаемой и ненапрягаемой арматурой. Применение стальных конструкций допускается в соответствии с ТП 101-81*.

14.6. Отдельно стоящие опори и эстакады, по которым прокладываются трубопроводы с негорючими веществами, жидкостями или газами, допускается проектировать из сгораемых материалов.

14.7. Конструкции отдельно стоящих опор и эстакад под трубопроводы с легковоспламеняющимися горючими веществами, жидкостями и газами должны проектироваться несгораемыми.

14.8. На эстакадах необходимо предусматривать проходные мостики для обслуживания трубопрово­дов, если это требуется по условиям эксплуатации.

14.9. Железобетонные опоры допускается проек­тировать: защемленными в отдельные фундаменты; в виде свай-колонн и свай-колонн, объединенных в плоские или пространственные системы; в виде ко­лонн, установленных на односвайные фундаменты из свай-оболочек или буронабивных свай.

Колонны стальных опор следует предусматривать жестко соединенными с фундаментами. Допускается применение шарнирного опирания на фундаменты при условии обеспечения устойчивости опор в продольном направлении.

14.10. Продольную устойчивость отдельно стоящих опор и эстакад надлежит обеспечивать устрой­ством анкерных опор с установкой одной анкерной опоры в каждом температурном блоке.

Эстакады с железобетонными опорами следует, как правило, проектировать без анкерных опор. В этом случае горизонтальные нагрузки на температурный блок, действующие вдоль трассы, следует передавать на все опоры.

14.11. В продольном направлении отдельно стоя­щие опоры и эстакады следует разбивать на температурные блоки, длина которых не должна превы­шать предельных расстояний между неподвижными опорными частями трубопроводов.

14.12. Температурные швы эстакад следует сов­мещать с компенсаторными устройствами трубопро­водов, при этом необходимо предусматривать наибольшую возможную длину температурных блоков.

14.13. Отдельно стоящие опоры и эстакады сле­дует рассчитывать на нагрузки от веса трубопрово­дов с изоляцией, транспортируемого продукт», людей и ремонтных материалов на обслуживающих площадках и переходных мостиках, отложений производственней пыли, на горизонтальные негрузки и воздействия от трубопроводов, а также на снего­вые и ветровые нагрузки.

При этом дополнительная нормативная вертикальная нагрузка от веса воды в паропроводах при гидравлических испытаниях должна учитываться при заполнении водой только одного паропровода.

Коэффициенты надежности по нагрузкам определяются по СНиП 2.01.07-85 с учетом требований настоящего раздела.

14.14. Нормативная нагрузка от веса людей и ремонтных материалов на площадках, мостиках и лестницах принимается равномерно распределенной, равной 0,75 кПа (75 кгс/м²).

Нагрузку от веса отложений производственной пыли следует учитывать только для трубопроводов и обслуживающих площадок, расположенных на расстоянии не более 100 м от источника выделения пыли, и принимать равной:

для обслуживающих площадок и элементов про­летного строения — 1 кПа (100 кгс/м²);

для трубопроводов — 0.45 кПа (45 кгс/м²) гори­зонтальной проекции трубопроводов.

При этом коэффициенты надежности по нагруз­ке следует принимать: от веса людей и ремонтных материалов —1,4; от веса отложений производст­венной пыли —1,2.

14.15. Расчет строительных конструкций отдель­но стоящих опор и эстакад следует производить как плоских конструкций. При необходимости проведе­ния уточненных расчетов и учета дополнительных факторов расчет строительных конструкций отдель­но стоящих опор и эстакад следует производить как пространственных систем с учетом их совместной работы с трубопроводами.

14.16. При прокладке трубопроводов на эстакаде продольная горизонтальная нагрузка от сил трения в подвижных опорных частях труб воспринимается пролетным строением и анкерными опорами и на промежуточные опоры не передается.

14.17. Нормативная вертикальная нагрузка от трубопроводов на опары и эстакады должна прини­маться как сумма вертикальных нагрузок от всех трубопроводов.

Расчетная сила трения одного трубопровода на опоре определяется умножением расчетной верти­кальной нагрузки от этого трубопровода на коэффициент трения, принимаемый равным в опорных частях „сталь по стали": в скользящих — 0,3; в кат­ковых вдоль оси трубопровода — 0,1; не вдоль оси — 0,3; а шариковых — 0,1.

14.18. При отсутствии уточненной раскладки тру­бопроводов значение интенсивности вертикальной нагрузки на единицу длины траверсы р отдельно стоящих опор и эстакад следует определять по формуле

                                                                      (51)

где  q — вертикальная нагрузка от трубопро­водов на 1 м длины трассы;

а — шаг траверс;

b — длина траверсы.

Распределение этой нагрузки по длине траверсы следует принимать по черт. 7.

Черт. 7. Распределение интенсивности вертикальной нагрузки

на траверсы отдельно стоящих опор и эстакад

а — схема распределения нагрузки для одностоечных опор;

б — то же, для двухстоечных опор и эстакад

Нормативное значение интенсивности горизон­тальной нагрузки на единицу длины траверсы от­дельно стоящих опор и эстакад при отсутствии уточ­ненной раскладки трубопроводов ее распреде­ление по длине траверсы определяется согласно черт. 8. При этом коэффициент надежности по на­грузке следует принимать равным 1,1.

Черт. 8. Распределение интенсивности горизонтальной нагрузки

при расчете траверс отдельно стоящих опор и эстакад

а — схема распределения нагрузки для одностоечных опор;

6 — то же, для двухстоечных опор и эстакад

Примечание. В скобках приведены значения нагрузки при неподвижном опирании трубопроводов на траверсу.

14.19. Распределение вертикальной и горизон­тальной нагрузок при отсутствии уточненной рас­кладки трубопроводов по ярусам для многоярус­ных отдельно стоящих опор и эстакад следует при­нимать:

в двухъярусных опорах и эстакадах: на верхний ярус — 60 %; на нижний ярус — 40 %; в трехъярус­ных опорах и эстакадах: на верхний ярус — 40 %; на средний ярус — 30 %; на нижний ярус — 30 %.

14.20. Нормативные нагрузки для расчета колонн и фундаментов отдельно стоящих опор при отсутст­вии уточненной раскладки трубопроводов следует принимать:

вертикальную и горизонтальную технологическую нагрузки вдоль трассы на промежуточную опо­ру — согласно черт. 9;

горизонтальную технологическую нагрузку вдоль трассы на анкерную промежуточную опору, установ­ленную в середине температурного блока — (0,03l + 2)q;

горизонтальную технологическую нагрузку вдоль трассы на концевую опору — (0,15l + 4)q;

горизонтальную нагрузку поперек трассы от отво­дов трубопроводов на промежуточную опору — 1,5q,

где   l — расстояние от анкерной опоры до кон­ца температурного блока, м;

q — нормативная  вертикальная нагруз­ка от трубопроводов на 1 м длины трассы.

14.21. При заданной раскладке трубопроводов расчетная горизонтальная технологическая нагрузка вдоль трассы на промежуточные отдельно стоящие опоры, действующая в местах подвижного опирания трубопроводов, должна определяться следующим образом:

а) при прокладке одного трубопровода горизонтальная технологическая нагрузка на траверсы, ко­лонны и фундаменты принимается равной расчетно­му значению соответствующей силы трения и считается приложенной в месте его опирания (применительно к тепловым водяным сетям вместо каждого отдельного трубопровода принимается одна систе­ма: подающий и обратный трубопроводы);

б) при прокладка от двух до четырех трубопроводов горизонтальная технологическая нагрузка на траверсы, колонны и фундаменты учитывается толь­ко от двух наиболее неблагоприятно влияющих трубопроводов. Значение каждой из горизонтальных нагрузок принимается равным расчетному значению соответствующей силы трения, приложенной в местах опирания трубопроводов;

в) при прокладке более четырех трубопроводов по отдельно стоящим опорам, когда жесткость опо­ры не превышает 600 кН/см (60 тс/см) и распреде­ление вертикальной нагрузки находится в пределах, указанных на черт. 8, расчетную горизонтальную на­грузку, передающуюся с траверсы на наиболее на­груженную колонну и фундамент, следует опреде­лять как произведение суммы расчетных значений сил трения от каждого трубопровода на коэффици­ент одновременности, значение которого принима­ется по табл. 10 (при определении горизонтального усилия, действующего в уровне верхних граней траверс двухъярусных опор, учитывается только то число трубопроводов, которые опираются на травер­су второго яруса, а в уровне нижнего яруса — по подп. „г").

Таблица 10

Примечания: 1. При числе трубопроводов, большем 10, рассматриваемое усилие учитывается только от 10 наиболее неблагоприятных, а остальные на учитываются вовсе (считаются отсутствующими).

2. Рекомендуемые коэффициенты одновременности не распространяются на случаи, когда на отдельно стоящих опорах находятся лишь неизолированные трубопроводы.

3. Под жесткостью опоры понимается горизонтальная сила (кН), приложенная к верху опоры и вызывающая его смещение на 1 см. При определении жесткости двухъярусных опор в уровне нижнего яруса принимается шарнирно-неподвижная связь.

г) при прокладке болев четырех трубопроводов расчетная горизонтальная нагрузка на траверсы, а также колонны и фундаменты опор, к которым не могут быть применены условия подп. „в", учитывается либо от двух трубопроводов, как в подп. „б", либо от всех трубопроводов. В последнем случав расчетная горизонтальная нагрузка от каждого тру­бопровода принимается рамой произведению рас­четного значения соответствующей силы трения на коэффициент, равный 0,5; распределение ее по по­перечному сечению трассы принимается согласно черт. 9, б. Из двух найденных указанными способами нагрузок принимается наиболее неблагоприятная.

Черт. 9. Распределение нагрузки при расчете колонн

и фундаментов промежуточных отдельно стоящих опор по

поперечному сечению трассы

а — схема распределения вертикальной нагрузки; б — то же, горизонтальной нагрузки; Р = рb — нормативная вертикальная нагрузка на опору или на соответствующий ярус опоры, где р — нормативное значение интенсивности вертикальной нагрузки на траверсу, определяемое по формуле (51)

14.22. При заданной раскладке трубопроводов расчетная горизонтальная технологическая нагрузка вдоль трассы на концевые анкерные отдельно стоящие опоры определяется исходя из усилий, действу­ющих по одну сторону от анкерной опоры, и складывается из суммы усилий в компенсаторах, суммы горизонтальных нагрузок от промежуточных опор (см. п. 14.21), расположенных на участке от оси компенсатора до анкерной опоры, суммы неуравно­вешенных осевых усилий, вызванных действием внутреннего давления на запорные устройства.

Нагрузка на промежуточные анкерные отдельно стоящие опоры определяется как разность указан­ных выше нагрузок, действующих в противоположных направлениях справа и слева от анкерной опоры. При этом меньшую (вычитаемую) нагрузку сле­дует умножить на коэффициент 0,8 (при равенстве противоположно направленных нагрузок учитывае­мая в расчете нагрузка должна приниматься равной 0,2 всей нагрузки, действующей с одной стороны).

14.23. Промежуточные отдельно стоящие опоры, расположенные под П-образными компенсаторами на расстоянии не более 40d (d — внутренний диа­метр наибольшего трубопровода) от угла поворота трубопровода, при подвижном опирании трубопровода должны быть рассчитаны на горизонтальную нагрузку, направленную под углом к оси трассы. При этом расчетная величина нагрузки принимается такой же, как при расчете вдоль трассы, а угол ее направления к оси трубопроводов принимается равным 45° при скользящих опорных частях и 70° при катковых опорных частях. Для опор, расположенных под „спинкой" П-образного компенсатора, указанный выше угол следует отсчитывать от оси, нормальной к оси трубопровода.

14.24. Нормативную горизонтальную технологи­ческую нагрузку на эстакаду вдоль трассы при отсутствии уточненной раскладки трубопроводов сле­дует принимать: при расчете опор концевого (углового) температурного блока — 4q; при расчете опор промежуточного блока — 2q.

Нормативную горизонтальную технологическую нагрузку от каждого поперечного ответвления тру­бопроводов на опору, ближайшую к ответвлению, следует принимать в зависимости от вертикальной нагрузки q на основную трассу. При q < 50 кН/м, q = 50 — 100 кН/м q > 100 кН/м поперечная на­грузка от ответвлений трубопроводов принимается соответственно равной q, 0,8q   0,5q.

14.25. Расчетные длины колонн отдельно стоя­щих опор при проверке устойчивости допускается определять по черт. 10.

Черт. 10. Значения коэффициентов для определения

расчетных длин l₀ =m l колонн опор

а — в плоскости, перпендикулярной оси трубопроводов;

б — в плоскости оси трубопроводов

14.26. Величины предельных вертикальных и го­ризонтальных прогибов конструкций опор и эста­кад устанавливаются технологическими требовани­ями и не должны превышать 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.

14.27. Определение размеров подошвы отдельных фундаментов допускается производить, принимая величину зоны отрыва равной 0,33 полной площади фундамента.

Наибольшее давление на грунт под краем подош­вы не должно превышать при действии изгибающе­го момента в одном направлении 1,2R, а при дейст­вии изгибающих моментов в двух направлениях — 1,5R, где R — расчетное давление на грунт.

14.28. Расчет опор с применением колонн, уста­новленных на односвайные фундаменты из свай-обо­лочек и буронабивных свай, свай-колонн на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок производится в соответствии с требовани­ями СНиП 2.02.03-85. При этом предельная величина горизонтального перемещения верха опоры устанав­ливается заданием на проектирование, а при отсутст­вии специальных указаний принимается равной 1/75 расстояния от верха опоры до поверхности грунта.

При проверке прочности расчетную длину свай-колонн следует определять, рассматривая сваю как жестко защемленную в сечении, на расстоянии от по­верхности земли, определяемом в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85. Расчетную длину ко­лонн, установленных на односвайные фундаменты из свай-оболочек и буронабивных свай, допускается принимать, рассматривая колонну как жестко за­щемленную в уровне поверхности грунта.