Расчет стальных труб наружных сетей водоснабжения и водоотведения

Рассмотрим вопросы расчета, целью которого является определение толщины стенок стальных труб, предназначенных для наружных подземных сетей водоснабжения и канализации.

Основные обозначения:

t – толщина стенки трубопровода,

dе – диаметр трубопровода,

р – расчетное внутреннее давление,

h – глубина заложения (до верха трубы),

Rу – расчётное сопротивление стали,

tе – расчётная температура наружного воздуха,

Fred – расчётная приведённая внешняя нагрузка.

Определение толщины стенок труб подземных сетей производится на основании двух раздельных расчётов:

  1. статического расчёта на прочность, деформацию и устойчивость под действием внешней нагрузки с учётом образования вакуума;
  2. на внутреннее давление при отсутствии внешней нагрузки.

Из двух значений принимается большее.

При этом расчётная приведённая внешняя нагрузка складывается из: давления грунта и грунтовой воды, временных нагрузок на поверхности земли и веса транспортируемой жидкости.

Расчётное внутреннее давление для стальных трубопроводов подземной прокладки принимается равным наибольшему возможному по условиям эксплуатации давлению на различных участках (при наиболее невыгодном режиме работы) без учёта его повышения при гидравлическом ударе.

Исходными данными для расчёта являются:

— диаметр трубопровода dе,

— класс по степени ответственности,

— расчётное внутреннее давление р,

— глубина заложения (до верха трубы) h,

— характеристика грунтов засыпки.

Для расчёта весь трубопровод разбивается на участки, в пределах которых все перечисленные данные постоянны.

Определение толщины стенок трубопровода может быть произведено без расчёта, с помощью таблиц пособия по определению толщин стенок стальных труб, выбору марок, групп и категорий сталей для наружных сетей водоснабжения и канализации  при следующих условиях:

  1. h=1÷6 м.
  2. Rу=150÷400 МПа,
  3. временная нагрузка НГ-60,
  4. укладка труб в насыпи или траншее с откосами.

 Во всех других случаях требуется индивидуальный расчёт, включающий в себя:

  1. определение расчётных приведённых внешних нагрузок,
  2. определение толщины стенки расчетом на прочность, деформацию и устойчивость при действии внешней нагрузки, а также расчётом на внутреннее давление.