4.2 Расчёт трубопроводов на самокомпенсацию
температурных расширений
Температурные деформации при самокомпенсации компенсируются естественными поворотами трубопроводов. Естественные повороты возникают как на основных участках трассы (горизонтальные), так и в местах ввода в здания (вертикальные). Участки самокомпенсации можно представить схемами.
Трасса разбивается неподвижными опорами на участки самокомпенсации в соответствии с принятыми схемами. Наибольшие напряжения возникают в местах защемления трубопровода в неподвижных опорах и на углах поворота трубопровода.
Проверка на сомокомпенсацию заключается в сравнении возникающих в этих точках напряжений с допустимыми напряжениями.
Схема 1:
4.3 Нагрузки на подвижные опоры трубопроводов
Вертикальная нагрузка на подвижные опоры:
FВ=GВ l,
где GВ - вес одного погонного метра трубопровода, включающего вес трубы, теплоизоляции и воды, Н/м;
l - длина пролёта между подвижными опорами, м.
те
Для участка 1-2
FВ=45,2340=1809,2Н
Для участка 2-11
FВ=45, 2320=904,6 Н
Для участка2-3
FВ=45, 2330=1356,9 Н
Для участка 3-10
FВ=45,2310=452,3 Н
Для участка 3-4
FВ=102, 150=5105 Н
Для участка4-9
FВ=102,125=2552,5 Н
Для участка4-5
FВ=67,6420=1352,8 Н
Для участка5-8
FВ=67,6430=2029,2 Н
Для участка5-6
FВ=45,2370=3166,1 Н
Для участка 6-7
FВ=45,2320=904,6 Н
Вертикальные нагрузки на подвижные опоры рассчитываются с коэффициентом перегрузки 1,2. При размещении подвижной опоры в узле трубопроводов дополнительно учитывают вес арматуры, сальниковых компенсаторов, а также вес прилегающих участков ответвлений, приходящихся на данную опору. Вес ответвлений определяется с коэффициентом 0,5, учитывающим распределение веса между двумя опорами. Для уменьшения вертикальной нагрузки на подвижную опору сокращают пролёт между опорами на магистрали и ответвлениях.
При перемещении опоры под углом к оси трассы прямолинейного участка трубопровода возникает только осевая горизонтальная нагрузка Fг = Fгx.
При перемещении опоры под углом к оси трубопровода (на участках самокомпенсации, вблизи П-образных компенсаторов, в узлах трубопроводов) горизонтальная нагрузка раскладывается на два направления: осевое Frx - по оси трубопровода и боковое Frу - перпендикулярное оси трубопровода. При отсутствии данных о направлении перемещения опоры допускается принимать осевую и боковую нагрузки каждую равной 0,7Fr. При перемещении опоры перпендикулярно первоначальной оси трубопровода, например на спинке гибких компенсаторов, возникает только боковая горизонтальная нагрузка Fr, равная Frу.
Горизонтальные нагрузки на подвижные опоры от сил трения определяются по формулам:
Frx =μxGl,
Fry=μyGl,
где μx и μy - коэффициенты трения в опорах при перемещении вдоль и поперёк оси, принимаемые:
μx=0,3 и μy=0,3 - для скользящей опоры;
μx=0,1 и μy=0,3 - для катковой опоры;
μx=0,1 и μy=0,1 - для шариковой опоры;
μx=0,1 и μy=0,1 - для подвесной жёсткой опоры.
На всех участках установлены скользящие опоры.
Frx= Fry
Для участка 1-2
Frx=0,3 1809,2=542,7Н
Для участка 2-11
Frx=0,3 904,6=271,3 Н
Для участка2-3
Frx=0,3 1356,9=407 Н
Для участка 3-10
Frx=0,3 452,3=135,6 Н
Для участка 3-4
Frx0,35105=1531,5 Н
Для участка4-9
Frx=0,3 2552,5=765,7 Н
Для участка4-5
Frx=0,3 1352,8=405,8 Н
Для участка5-8
Frx=0,3 2029,2=608,7 Н
Для участка5-6
Frx=0,3 3166,1=949,8 Н
Для участка 6-7
Frx=0,3904,6=271,3 Н
Расчётные горизонтальные нагрузки от инженерных сетей для расчёта строительных конструкций определяют с коэффициентом перегрузки k = 1,1.
При прокладке нескольких трубопроводов термические перемещения трубопроводов не совпадают по времени, поэтому при расчёте строительных конструкций вводят коэффициент неодновременности действия сил трения по строительным нормам и правилам (СНиП 2.09.03-65). При этом, подающий и обратный трубопроводы тепловых сетей, трубопроводы сети горячего водоснабжения и циркуляционные считаются одной системой и рассматриваются как один трубопровод.