Материал: 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