Глава 5. проектирование строительных конструкций

Глава 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

5.1. ПОДЗЕМНЫЕ ПРОХОДНЫЕ КАНАЛЫ И ТУННЕЛИ

Расчет прочности и устойчивости строительных конструкций инженерных сетей выполняют по предельному состоянию на наиболее невыгодные расчетные сочетания воздействий и нагрузок. Они определяются с учетом очередности строительства, способов производства строительно-монтажных работ и технологических нагрузок, возникающих в периоды пуска и эксплуатации трубопроводов.

Основные нагрузки на строительные конструкции слагаются из собственного веса конструкций и нагрузок от прокладываемых инженерных сетей и их оборудования. При подземной прокладке строительных конструкций, проходных каналов и туннелей к основным нагрузкам относят еще и нагрузки от давления грунта, грунтовых и паводковых вод, наземного транспорта. К дополнительным нагрузкам относят нагрузки от температурного воздействия на строительные конструкции, а при сооружении непроходных и проходных наземных эстакад — еще и от ветра, снега, льда и веса людей. К особым нагрузкам, воздействующим на строительные конструкции, относят нагрузки, создаваемые сейсмическими явлениями, ледоходами, лавинами, оползнями и т. п.

В расчетах строительных конструкций сумма расчетных нагрузок определяется с учетом понижающего коэффициента к на все нагрузки, кроме собственного веса конструкций. При действии основных и дополнительных нагрузок к = = 0,9, а при сочетании основных, дополнительных и особых нагрузок к = 0,8.

Расчет отдельных элементов строительных конструкций вы-поняют согласно СНиП 2.01.07—85 "Нагрузки и воздействия", а также соответствующим техническим условиям и действующим нормативным материалам с обязательной проверкой устойчивости сооружения в целом.

При проектировании сборных железобетонных и стальных элементов (про бетонные полы более подробно можно прочитать здесь http://lobtech.ru) следует стремиться к ограничению их массы в предел-лах 5... 10 т. Размеры сборных элементов или их блоков не должны превышать габаритов, установленных для перевозки автодорожным, железнодорожным, водным и воздушным транспортом, применяемым на конкретной стройке.

Глубину заложения подошвы фундаментов опор определяют расчетом устойчивости основания и условиями вспучивания грунтов при промерзании. Основание под фундаменты опор рассчитывают по первому предельному состоянию (по несущей способности) или по второму предельному состоянию (по деформации) в зависимости от вида грунтов и допустимости неравномерной осадки двух ближайших опор под трубопроводы или эстакаду. Деление грунтов по гранулометрическому составу, плотности, числу пластичности и консистенции, а также нормативные давления на грунты, основания, нормативные и расчетные характеристики песчаных и глинистых грунтов (сцепление, угол внутреннего трения и модуль упругости) принимают по таблицам СНиП 2.02.01—83.

Для совмещенной прокладки инженерных сетей в настоящее время используют весьма различные строительные конструкции, изготовляемые из разных материалов. Существует целый ряд экономически эффективных типовых сборных конструкций. Применяют также и индивидуальные конструкции, которые позволяют осуществлять нетиповые решения и придают сооружению необходимый эстетический и архитектурный вид, вписывающийся в панораму местности. В древности и в средневековье сооружения наземных эстакад, акведуков, виадуков и подземных каналов разного рода выполнялись только из камня или кирпича на изсестковом растворе. В настоящее время

этих целей помимо упомянутых материалов могут быть спользованы бетон, железобетон, сталь, цветные металлы, полимеры, стекло и др. Каждый вид совмещенной прокладки инженерных сетей требует соответствующих строительных конструкций.

Подземные проходные каналы и туннели сооружают из типовых сборных железобетонных элементов, изготовляемых по серии 3.006.1-2/82 "Сборные железобетонные каналы и туннели из лотковых элементов". Такие каналы и туннели предназначены для прокладки трубопроводов различного назначения, электрокабелей и электрошин. Предусмотрено также использование туннелей в качестве подземных конвейерных галерей и пешеходных переходов (исключая сейсмические районы).

Серия 3.006.1-2/82 состоит из 8 выпусков (альбомов) и содержит рабочие чертежи проходных каналов (туннелей). Выпуск 0 включает материалы для проектирования: нагрузки и расчетные схемы; габаритные схемы; таблицы для подбора сборных железобетонных изделий и показатели расхода материалов; общие чертежи каналов и туннелей, прокладываемых в различных грунтовых условиях. Выпуски

1-1; 1-2; 1-3; 1-4; 2-1; 2-2; 2-3 включают рабочие чертежи лотков, плит, опорных подушек, арматурных и закладных изделий, узлов и балок.

Проходные каналы (туннели) бывают односекционными (рис. 5.1^а), двухсекционными (рис. 5.1,6) и многосекцион-ными. Их маркируют следующим образом: TJ1 240x210-8 обозначает: односекционный туннель из лотковых элементов с шириной (в чистоте) 240 см, высотой (в чистоте) 210 см для расчетной нагрузки 8 т/м²*. Марка 2ТЛ 300x240-12 обозначает двухсекционный туннель из лотковых элементов с шириной (в чистоте) каждого туннеля 300 см, высотой (в чистоте) 240 см для расчетной нагрузки 12 т/м².

Расход строительных материалов на сооружение туннелей значителен. Так, например, для сооружения 1 м погонной длины односекционного туннеля марки ТЛ 240x210-8 (см. рис. 5-1 ?) расходуют: бетона класса В25 — 1,45 м³/м, стали — 171,2 кг/м; для двухсекционного туннеля марки 2ТЛ 300x240-12 (см. рис. 5.1,6)-. бетона класса ВЗО — 3,68 м³/м, стали — 645,2 кг/м.

Проходные каналы (туннели) серии 3.006.1-2/82 запроектированы для применения при следующих условиях:

в обычных грунтовых условиях при отсутствии просадоч-ности, грунтовых вод и сейсмических воздействий:

един^1ц^1м^,^№ния^{0СТаЛаСЬ прежней}' ^{663 учета} Международной системы

Рис- 5.1. Типовые сборные железобетонные лотковые проходные каналы (туннели) марки ТЛ 300x240 (размеры на чертеже даны в см)

а — односекционный; б — двухсекционный; 1 — верхний поток; 2 — нижний лоток; 3 — коротыш швеллера, соединяющий нижний и верхний лотки; 4 — песчаная подготовка туннелей

на просадочных грунтах; при наличии грунтовых вод;

в районах с сейсмичностью до 9 баллов включительно для всех указанных выше грунтовых условий.

Серией предусмотрены следующие варианты прокладки туннелей:

под автомобильными дорогами, с заглублением от верха дорожной одежды до верха перекрытия 0,5...6 м;

под железными дорогами, с заглублением от низа шпал до верха перекрытия туннеля 1...4 м;

вне дорог, с заглублением верха перекрытия 0,5...6 м; в цехах, с минимальным заглублением от уровня пола до верха перекрытия туннеля 0,3 м.

Туннели марки ТЛ собирают из нижних и верхних лотковых элементов, соединяемых коротышами из швеллеров с креплениями на сварке к закладным изделиям, помещенным в стенах нижних лотков. Габарит лотков туннелей составляет: по ширине — до 4 м, по высоте — до 1,68 включительно. При ширине лотков до 2,4 м и массе до 9,9 т включительно длина применяемых лотков 5,97 м. В остальных случаях длина лотков 9,27 м при наибольшей массе 9,4 т.

Подготовка под туннели (при отсутствии грунтовых вод) — песчаная толщиной 100 мм. При расположении туннелей ниже уровня грунтовых вод рекомендуется устройство попутного дренажа.

Для отвода случайных вод днищу туннелей придают продольный уклон i_mj_n =2%₀. Воду отёодят в приямки, располагаемые в камерах, местах уширений, либо на линейных участках трассы туннелей. Расстояние между приямками не должно превышать 150 м. Воду из приямков отводят в канализацию.

В подземных туннелях не более чем через 50 м устраивают деформационные швы. Помимо этого их устройство рекомендуется в местах примыкания туннелей к камерам и уширениям, а также на границах участков резкого изменения несущей способности основания.

В туннелях необходимо предусматривать выходы и монтажные проемы. Расстояния между выходами принимают:

в шинных и кабельных туннелях — не более 150 м {кроме туннелей с маслонаполнительными кабелями, где это расстояние должно быть не более 120 м);

при прокладке паропроводов — не более 100 м; при прокладке водяных тепловых сетей — не более 200 м. Монтаж туннелей выполняют в соответствии с проектом производства работ и требованиями СНиП 111-16-80 и СНиП 111-4-8# Для монтажных и ремонтных работ в туннелях могут предусматриваться монорельсы грузоподъемностью 1 т. Вентиляция туннелей решается в каждом конкретном случае в зависимости от их назначения и степени выделения инженерными сетями теплоты, взрывоопасных или токсичных соединений.

При расположении туннелей в насыпи давление грунта принимают в соответствии с указаниями главы СНиП III-43-75.

Кроме упомянутых решений в серии 3.006.1-2/82 приведены разные решения гидроизоляции туннелей в случаях высоких уровней грунтовых вод и невозможности устройства попутного дренажа. Рассмотрены вопросы защиты строительных конструкций от коррозии, строительства туннелей в просадоч-ных грунтах и сейсмических районах.

Помимо серии 3.006.1-2/82 существует еще и серия 3.006.1-3-83 "Сборные железобетонные конструкции туннелей", в которой приведены туннели прямоугольного сечения марки ТС, собираемые из уголковых элементов, и туннели марки ТО, собираемые из объемных элементов. Ширина туннелей составляет 1,5...4,8 м,высота — 2,1...3,6 м.

Совмещенная прокладка инженерных сетей в подземных проходных каналах и туннелеях относительно мало влияет на архитектурный облик городов, поскольку наземно выводят только полуназемные павильоны, узлы выхода и вентиляционные шахты. Поэтому строительные конструкции туннелей должны отвечать только технико-экономическим требованиям градостроительства. Серия 3.006.1-2/82 и серия 3.006.1-3/83 этим требованиям соответствуют вполне. Следовательно, нет оснований для разработки новых конструкций четырехугольного сечения, существенно отличающихся от уже разработанных в сериях 3.006.1.

Помимо подземных проходных каналов (туннелей) четырехугольного сечения существуют еще и туннели круглого сечения. Их сооружают тюбинговым способом аналогично линиям метрополитена на относительно больших глубинах, ниже существующих подземных инженерных сетей, под зданиями, сооружениями, каналами, реками, путями сообщения разного характера. Такие туннели сооружают из типовых сборных железобетонных или чугунных сегментов, соединяемых на болтах. Реализация такой конструкции требует больших денежных, трудовых и материальных затрат; сроки строительства большие. Для совмещенной прокладки инженерных сетей такие туннели применяют крайне редко.

5.2.    ОПОРЫ К ФУНДАМЕНТЫ НАЗЕМНО ПРОКЛАДЫВАЕМЫХ СЕТЕЙ

Виды высотной прокладки сетей. Наземную прокладку инженерных сетей выполняют на разной высоте по отношению к поверхности земли.

Наземные трубопроводные сети низкой прокладки (рис.

5.2,а)    располагают на высоте 0,35...1,8 м от поверхности земли по трассам, не пересекаемым движением людей и транспорта — вдоль заборов, шоссе, железнодорожных путей и т.п. Начальная стоимость строительных конструкций низкой прокладки минимальная. Однако низкая прокладка трубопроводных сетей исключает размещение кабелей, что ограничивает ее использование. Ограничительными факторами являются также незащищенность теплоизоляционного и покровного слоев сетей от внешних повреждений и зарастание полосы размещения сетей сорными травами и кустами. При этом территорию полосы, расположенную под инженерными сетями низкой прокладки, невозможно очищать механизмами; использование ее для любых хозяйственных целей исключается. Стоимость потерянной территории в большинстве случаев превышает экономию затрат на строительные конструкции, полученную при низкой прокладке сетей.

Наземные трубопроводные сети средней высоты прокладки (рис. 5.2,6) располагают на уровне 2...3 м от поверхности земли в таких местах, где необходим проход под ними людей, а также над заборами. В последнем случае трассу трубопроводных сетей обычно совмещают с трассой забора. Строительные конструкции наземных трубопроводных сетей средней высоты прокладки несколько дороже строительных конструкций низкой прокладки, но территорию под трассами эстакад в значительной степени удается использовать для прохода людей, проезда легкового автотранспорта, размещения заборов, гаражей, стоянок легковых автомашин и т.п. Теплоизоляционный и покровный слои трубопроводов при средней высоте прокладки сетей менее подвержены повреждениям и лучше сохраняют свои качества и наружный вид. Особых

Рис. 5.2. Наземная прокладка сетей с применением полнотелых железобетонных колонн прямоугольного сечения

-* Ц

___I

J и

а — низкая безбалочная; б — средней высоты безбалочная; в — средней высоты балочная; г — высокая безбалочная; д — высокая балочная

затруднений в уборке территории под трассой эстакад нет. Если по эстакаде средней высоты требуется уложить кабели, то в конструкцию эстакады вводят продольные балки, низ которых должен быть расположен на высоте не менее

2,5 м над поверхностью земли Ipuc. 5.2fi).

Наземные инженерные сети высокой прокладки сооружают на высоте более 5 м над поверхностью земли {рис. 5-2^,д). Такие эстакады рассчитаны на проход под ними любого транспорта, прокладку сетей над кровлями зданий и сооружений разного характера. Поэтому высота прокладки инженерных сетей может достигать 15 м и более над поверхностью земли. Территорию полосы, расположенную под эстакадами сетей высокой прокладки, как правило, используют для различных целей: транспорта, стоянок автомашин любого назначения и т. д. Теплоизоляция и покровный слой трубопроводных сетей практически не повреждаются и построенные сети продолжительное время сохраняют свой первоначальный внешний вид. Территории, расположенные под эстакадами инженерных сетей высокой прокладки, убираются механизированно.

Опорные конструкции сетей низкой прокладки. При низкой прокладке трубопроводных сетей применяют опоры и их фундаменты разной конструкции.

Временные трубопроводные сети небольшого диаметра нередко прокладывают по типовым сборным бетонным фундаментным блокам зданий, уложенным на выровненную поверхность земли без устройства какого-либо фундамента (рис. 5.3уэ). Такая прокладка трубопроводных сетей возможна только при относительно плотных грунтах; при этом стоимость и сроки строительства минимальны.

В случаях прокладки трубопроводных сетей небольших и средних диаметров в условиях слабых грунтов применяют другой вариант опор (рис. 5.3,6). На выровненную поверхность земли укладывают сборную железобетонную плиту, размеры и арматура которой рассчитаны для конкретного случая нагрузки. На плиту, которая в этом случае играет роль фундамента конструкций, укладывают сборную железобетонную или металлическую траверсу, размеры которой допускают укладку трубопроводных сетей. Такая весьма простая опорная конструкция может быть использована для прокладки как временных, так и постоянных сетей. Ее наземная часть относительно небольшая и отличается визуальной легкостью, особенно в случаях применения металлических траверс рамной конструкции. Такая конструкция требует минимальных земляных работ и не вредит растительности местности. Стоимость строительства и расход строительных материалов небольшие. В отдельных случаях наличия слабых грунтов и высоких уровней грунтовых вод такая конструкция может быть основой для поиска оптимальных решений.

Серия типовых проектов 3.015-1/82 "Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы . выпуск I, при низкой прокладке трубопроводов с их расположением до 1,2 м над поверхностью земли при наличии не-пучинистых грунтов рекомендует конструкцию опор, показанную на рис. 5.3jb. На курганообразный слой песка толщиной

ж

1200

1200

2400

в

Рис. 5.3. Некоторые конструкции опор и фундаментов для низкой наземной прокладки трубопроводных сетей

а — типовые бетонные блоки стен подвалов, расположенные непосредственно на поверхности земли; б — типовая железобетонная траверса, установленная на железобетонных плитах, расположенных на поверхности земли; в — железобетонная траверса, расположенная на песчаных "курганчиках"; 1 — типовой бетонный блок стен подвалов; 2 — сталь полосовая; 3 — трубопровод; 4 — песчаный подстилающий слой; 5 — железобетонная плита; 6 — железобетонная траверса; 7 — песчаный 'курганчик"; 8 — слой щебня или дерна

до 1,3 м, заменяющего растительный слой .и выступающего над поверхностью земли до 0,75 м, укладывают типовую сбоную железобетонную траверсу, изготовленную по серии 3.015-1/82. Для защиты песка от выдувания наземную часть песчаного "курганчика" покрывают щебнем, слоем растительного грунта или дерна толщиной 0,2 м. Такая конструкция опор легко выполнима и требует незначительных денежных средств и материальных ресурсов. Однако на практике она часто оказывалась ненадежной. В результате активности животных, людей и влияния атмосферных явлений песчаные "курганчики" растаптываются, размываются, выдуваются и со временем теряют первоначальную форму, уже не отвечая своему назначению. Для сохранения формы и несущей способности "курганчиков" серия 3.015-1/82 рекомендует поверхность песчаной подсыпки, покрытую слоем утрамбованного мелкого щебня, закрепить проливкой черных вяжущих веществ. С эстетической и архитектурной точек зрения конструкция опор трубопроводных сетей с наземными "курганчиками" в любом виде ее исполнения неприглядна. Поэтому к широкому применению рекомендовать ее нельзя.

Колонны. Для низкой, средней и высокой прокладки инженерных сетей строительные конструкции подбирают в основном по следующим типовым сериям:

серии 3.015-1/82 "Унифицированные отдельно стоящие опоры под технологические трубопроводы", введенной в действие в 1986 г. взамен серии 3.015-1/77;

серии 3.015-2/82 "Унифицированные одноярусные эстакады под технологические трубопроводы", введенной в 1986 г. взамен серии 3.015-2/77.

Серия 3.015-1/82 состоит из 5 выпусков (альбомов). Выпуск I содержит материалы для проектирования, выпуски 11-1;

11-2 и 11-3 — рабочие чертежи сборных железобетонных колонн для опор типов II, 111, IV (см. ниже) и железобетонных траверс. Выпуск III содержит чертежи КМ.

В серии разработаны 6 типов отдельно стоящих опор:    I,

II, III, IV — собираемые из типовых сборных полнотелых железобетонных колонн прямоугольного сечения, траверс и стальных конструкций, разработанных настоящей серией; V и VI — собираемые из типовых сборных железобетонных центрифугированных стоек кольцевого сечения, разработанных другими сериями по ГОСТ 23444—79.

Серией 3.015-1/82 разработаны три типа сборных железобетонных колонн и стальные опоры пространственной решетчатой конструкции:

1. Прямые полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сечения {рис. 5.4^) в зависимости от их размеров, армирования и несущей способности разработаны в 85 ва-

Рис. 5.4. Полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сече' ния

_а _ прямая; 6 — Т-образная; в — прямая с уменьшенным сечением верх* ней части

риантах. Высота их Н = 5,7...8,1 м. Размеры сечения: b * = 0,3...0,5 м, h = 0,3...0,5 м. Высота колонн при их изготовлении по необходимости (это определяется проектом) может быть уменьшена.

2.    Т-образные полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сечения {рис. 5.4,6) в зависимости от их размеров, армирования и несущей способности разработаны в 45 вариантах. Высота этих колонн Н = 6,2...8,6 м, которая проектом может быть сокращена. Размеры сечения: Ь = 0,4 и 0,5 м, h = = 0,4 м.

3.    Прямые полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сечения с уменьшенным сечением верхней части {рис. 5.4,в) разработаны в 37 вариантах. Высота колонн Н = = 7,5..9,7 м. Размеры сечения В—В: Ь = 0,38 м; h = 0*4 м; размеры сечения Г—Г; b = 0,6 и 0,8 м; h = 0,4 м.

4.    Стальные опоры пространственной решетчатой конструкции, изготовленные из прокатной стали.

Серия 3.015-2/82 "Унифицированные одноярусные эстакады под технологические трубопроводы" состоит из 9 выпусков (альбомов). Выпуск I содержит материалы для проектирования, а выпуски 11-1 ...11-4 — рабочие чертежи сборных железобетонных колонн для эстакад типов 1к; Пк; Шж; Wk; 1Уж; Ук; Уж; У1ж; УПж, УШж, траверс и вставок. Выпуски 11-5 ... П-7 содержат рабочие чертежи сборных железобетонных предварительно напряженных решетчатых балок пролетом 12 и 18 м, а выпуск Щ — чертежи КМ.

В серии разработаны одноярусные эстакады следующих типов:

1к ... Yk — комбинированные эстакады (пролетные строе-ния стальные, опоры железобетонные);

Шж ... УШж — эстакады, решенные полностью в железобетоне;

1м ... Ум; УПм и УШм — эстакады, решенные полностью в металле.

Конструкции одноярусных эстакад рассчитаны на применение в несейсмических районах и в районах с сейсмичностью до 8 баллов включительно. Шаг опор одноярусных эстакад для типов 1к...Ук; 1м...Vm; 111ж...Уж; УПм и УШм принят равным 12 и 18 м, для типов У1ж...УП1ж — 12 м.

Серией 3.015-2/82 разработаны следующие два типа прямоугольных полнотелых железобетонных колонн:

1.    Прямые полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сечения, по общему виду аналогичные колоннам серии

3.015-1/82 [см. рис. 5.4,а), разработаны в 112 вариантах в зависимости от их размеров, армирования и несущей способности. Высота Н = 5,7 ... 8,1 м или, при необходимости, меньше. Размеры сечения: b = 0,3...0,5 м; h = 0,3...0,5 м.

2.    Т-образные колонны прямоугольного сечения, по общему виду аналогичные колоннам серии 3.015-1/82 (см. рис. 5.4,6) разработаны в 146 вариантах. Высота их Н = 5,8...8 м или, при необходимости, меньше. Размеры сечения: b = 0,4...0,6 м; h = = 0,4...0,5 м.

В настоящее время в подавляющем большинстве случаев отдельно стоящие опоры, а также опоры под балочные эстакады при высокой, средней и низкой прокладке инженерных сетей проектируют и сооружают из давно освоенных в производстве и строительстве типовых прямоугольных железобетонных колонн, изготовленных по упомянутым сериям 3.015 на специализированных заводах железобетонных конструкций. Применяемые в данных случаях металлические формы пригодны и для изготовления колонн серии 3.015-2/82, а также для колонн, применяемых в строительстве типовых зданий и сооружений. При необходим'ости изготовления колонн уменьшенной длины для низкой или средней прокладки сетей в металлические формы вкладывают опалубочные вставки. Все это говорит в пользу широкого использования колонн, изготовляемых по сериям 3.015.

Однако применение полнотелых железобетонных колонн прямоугольного сечения в качестве отдельно стоящих опор или опор балочных эстакад, предназначенных для современной прокладки инженерных сетей, имеет существенные недостатки.

Такие колонны при сооружении опор любого типа под инженерные сети требуют устройства фундаментов, стоимость которых обычно превышает затраты на сооружение самих колонн. Если под подошвой фундаментов находятся слабые грунты, то они требуют замены несущими. При большой толщине слабых грунтов замена их экономически не оправдывается и фундаменты колонн должны сооружаться на сваях или

стверках. Все это требует дополнительных денежных доедете, материальных и трудовых ресурсов. При этом производство земляных работ приводит к утрате и порче окружающей растительности и оказывает негативное влияние на защиту природы и эстетику местности.

Необходимо помнить, что конструкция типовых полнотелых железобетонных колонн прямоугольного сечения как опор эстакад была в свое время заимствована из практики их применения в строительстве зданий и сооружений промышленного и общественного назначения. Однако задачи, выполняемые этими колоннами в комплексе сооружения, характер и условия их нагрузок в обоих случаях заметно различаются. Если колонны, используемые для сооружения каркасов многоэтажных зданий, подвержены значительным вертикальным и относительно небольшим горизонтальным нагрузкам, то колонны, используемые в качестве отдельно стоящих опор и опор балочных эстакад инженерных сетей, воспринимают относительно большие горизонтальные (осевые и боковые) и небольшие вертикальные нагрузки. Прямоугольное сечение железобетонных колонн весьма удобно для сооружения каркасов зданий и крепления к ним стеновых блоков, но оно не обязательно (и даже нежелательно) в колоннах под опоры инженерных сетей. Если колонны каркасов зданий могут быть полнотелыми, учитывая небольшие горизонтальные нагрузки, изгибающие колонну, то при относительно больших горизонтальных нагрузках, имеющих место при совмещенной прокладке инженерных сетей, экономически более эффективны пустотелые колонны.

Полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сечения сами по себе неэстетичны, так как технология их изготовления такова, что три из четырех граней получаются сравнительно ровными, а четвертая — шершавой и неровной. При транспортировании колонн их грани отбиваются, стальная арматура обнажается и ржавеет. Ржавчина окрашивает колонны в неприятный цвет и придает им изношенный, неэстетичный ^вид. Транспортно-монтажные петли, которыми снабжены колонны, также портят общий вид конструкции.

Учитывая отмеченные недостатки полнотелых железобетонных колонн прямоугольного сечения по сериям 3.015-1/82 и 3.015-2/82, ведущие специалисты и организации страны заняты разработкой иных, более эффективных опорных конструкции для эстакад под совмещенную прокладку инженерных сетей. Наиболее удачные и экономически эффективные из них описаны ниже.

Железобетонные сваи-опоры конструкции инженера (О. М. Он-?Ула. Для наземной прокладки тепловых сетей (по проектам ижского отделения ВГПИ "Теппозпектропроект") они на

Рис. 5.5. Наземная прокладка сетей с применением железобетонных свай-опор

а — низкая безбалочная; б — средней высоты безбалочная; в — средней высоты балочная; г — высокая балочная; 1 — свая-опора; 2 — траверса; 3 — балка; 4 — трубопроводные сети; 5 — кабели

практике применяются уже с 1958 г. Первоначально железобетонные сваи-опоры применялись для сооружения отдельно стоящих опор при низкой прокладке тепловых сетей (рис. 5.5/а), затем они были приняты для сооружения отдельно стоящих опор и опор балочных эстакад тепловых сетей средней высоты (рис. 5.5,б,в). Начиная с 1970 г. РижТЭП в отдельных случаях стал применять в проектах железобетонные сваи-опоры для опирания тепловых сетей высокой прокладки (рис. 5.5,г) при расположении сетей на высоте 5...6 м над поверхностью земли. За последние годы РижТЭП начал применять в проектах составные сваи-опоры при наземной прокладке тепловых сетей, что дало возможность расположить последние на высоте 8 м и более над поверхностью земли.

Проектный институт "Латгипропром" с 1970 г. применяет опыт РижТЭПа как в проектах тепловых, так и совмещенных инженерных сетей, используя сваи-опоры конструкции Ю.М. Онзула для низкой и средней высоты прокладки. В отдельных случаях "Латгипропром" применял сваи-опоры при совмещенной прокладке инженерных сетей по высоким балочным эстакадам, когда на опоры действуют относительно небольшие осевые горизонтальные нагрузки. Продолжительный опыт сооружения свай-опор по проектам РижТЭПа и "Латгипропрома" показал простоту производства строительно-монтажных работ, высокие технико-экономические показатели надежность этой конструкции. Для сооружений свай-опор использовали типовые полнотелые железобетонные сваи прямоугольного сечения длиной 6...12 м, сечением 0,3х0,3 м. В отдельных случаях длину изготовляемых промышленностью целых (не составных) свай увеличивали до 16...18 м. Арматуру свай принимали типовой. Однако в особых случаях, когда требовалась передача на сваи-опоры увеличенных горизонтальных нагрузок, проектами совмещенной прокладки инженерных сетей предусматривалось усиленное армирование свай. Такое усиленное армирование свай неоднократно выполняли заводы железобетонных конструкций при условии заказа достаточно большого числа свай одинаковых размеров.

Отдельно стоящие опоры и опоры балочных эстакад для совмещенной прокладки инженерных сетей сооружают из разного числа свай-опор. Если число и даиаметры прокладываемых трубопроводов, шаг расстановки опор и осевые горизонтальные нагрузки небольшие, опора может состоять из одной единственной сваи-опоры. Если значения этих параметров увеличиваются, промежуточную опору сооружают из двух-трех свай-опор, расположенных в один ряд поперек оси трассы сетей. Сваи-опоры одного ряда безбалочной конструкции соединяют между собой железобетонной или стальной траверсой, над которой прокладывают инженерные сети (см. рис. 5.5,а,б). Если требуется установка продольных балок, их располагают над траверсами, связывающими сваи-опоры, а траверсы, несущие трубопроводные ceTif, размещают над балками (см. рис. 5.5,в,г).

Неподвижные (анкерные) опоры обычно сооружают из одного, двух или трех рядов свай-опор, расположенных вдоль оси трассы, в зависимости от нагрузки на опору. Общее число свай-опор в одной неподвижной опоре достигает 6...9. На практике кроме упомянутой конструкции неподвижных опор применяют и другую, основанную на устройстве подкосов. В этом случае средняя часть неподвижной опоры, предназначенной для восприятия вертикальных нагрузок, аналогична промежуточной опоре. Подкосы, предназначенные для восприятия горизонтальных осевых нагрузок, опираются снизу на погруженные в грунт короткие сваи.

Оголовки свай-опор, составляющие как неподвижные, так и промежуточные опоры, после их забивки и выравнивания покрывают металлическими колпаками высотой 0,2.-.0,3 м, изготовленными из кусков угловой и листовой стали или отрезков трубопроводов, покрытых сверху листовой сталью. Колпаки плотно покрывают поверхность оголовка и предохраняют сваю-опору от атмосферных воздействий. После установки колпаков все сваи-опоры каждой неподвижной опоры связывают надежной металлической конструкцией.

Глубина погружения свай-опор ниже существующей поверхности земли составляет 4...8 м в зависимости от состава и несущей способности грунтов, а также нагрузок, передаваемых на сваю-опору. При толщине слоя пластичных грунтов более 8 м и прокладке инженерных сетей, допускающих неодинаковую осадку отдельных опор, заглубление свай-опор обычно не превышает 8 м, даже если несущие грунты расположены на более глубокой отметке.

Погружение свай-опор в грунт выполняют с помощью сваебойных установок разного типа. Легко и просто их погружение осуществляется в слабых (илистых, торфянистых, пластичных), песчаных, суглинистых и глинистых грунтах. В этих случаях применение свай-опор конструкции инж. Ю.М. Онзула по сравнению с опорами из традиционных колонн, изготовленными по сериям 3.015-1/82 и 3.015-2/82, дает наивысший экономический эффект.

Грунты, насыщенные валунами, забивку свай-опор не допускают. Для скальных грунтов могут быть разные решения. Если они залегают мелко, но толщина слоя рыхлого грунта достаточна для размещения монолитных железобетонных фундаментов, то предпочтение может быть отдано типовым сборным колоннам серии 3.015. Однако если скальные грунты выходят на дневную поверхность, предпочтение обычно отдают сваям-опорам, погруженным с добивкой в скважины, пробуренные на глубину 2...3 м и заполненные жидким бетонным раствором.

Следует отметить, что выбор свай-опор связан также с соблюдением эстетического вида их наземной части. В этом вопросе важнейшую роль играет обеспечение вертикального положения опор, особенно при высокой и средней высоте проклад-

инженерных сетей. На практике наряду со строго вертикальными сваями-опорами нередки случаи, когда отдельные опоры имеют некоторый уклон. Иногда оси двух свай-опор плане не совпадают между собой и с осью трассы сетей. Анализ причин этих отклонений показывает, что строго вертикальная забивка свай зависит от правильной организации сваебойных работ. Площадка под сваебойную установку должна быть ровной, а направляющая стрела установки при погружении каждой сваи-опоры — строго вертикальной. С одной точки расположения сваебойной установки следует погружать не более одной-двух свай-опор. Такой порядок несколько снижает производительность строительных работ, но повышает качество их выполнения, исключая нарушение параллельности осей свай.

Сваи-опоры конструкции инж. Ю.М. Онзула имеют свои достоинства и недостатки. К основным достоинствам относятся: особенно высокая степень компактности конструкции. Сваи являются одновременно опорами под инженерные сети и их фундаментами;

экономичность свай-опор по сравнению с железобетонными колоннами прямоугольного сечения, сооруженными на монолитных железобетонных фундаментах. Снижение капитальных затрат в зависимости от высоты прокладки инженерных сетей, нагрузок, передаваемых на опоры, и грунтовых условий объекта строительства достигает 50...70%;

снижение сроков изготовления и сооружения строительных конструкций инженерных'сетей на 50...70%;

отказ от применения бетона, то есть от мокрых процессов ведения строительных работ;

глубоко погруженные в грунт сваи-опоры обеспечивают сохранность эстакад инженерных сетей при образовании течи в более мелко рядом расположенных сетях, и связанном с этим размыве грунтов. Для обеспечения бесперебойного действия отдельного предприятия, промышленного района или города в целом значение бесперебойного действия инженерных сетей трудно переоценить; сваи-опоры не дефицитны.

К недостаткам свай-опор следует отнести; ограниченность их применения. Они неприменимы в грунтах, изобилующих валунами. Их нельзя также применять при больших горизонтальных нагрузках, передаваемых на опоры.

Практически их использование отпадает при малом объеме Работ, если на площадке строительства не производится других свайных работ и отсутствуют действующие сваебойные Установки на ближних участках;

забивка свай-опор вызывает некоторое сотрясение грунтов, которое может отрицательно сказаться на сохранности близко расположенных зданий, сооружений и подзем но проложенных инженерных сетей.

Во избежание последнего принимают разные предохранительные меры, к которым, в частности, относится предварительная раскопка существующих инженерных сетей, расположенных в рабочей зоне, с подвешиванием их на время производства сваебойных работ. Иногда предварительно бурят скважины диаметром, меньшим поперечного сечения свай-опор, в точках их забивка на глубину, превышающую глубину заложения низа существующих сетей и фундаментов зданий. При-меяют также способ погружения свай-опор более или менее сильными ударами. Все эти способы существенно снижают вибрацию существующих сетей и строительных конструкций. Из практики известно множество случаев, когда одиночные сваи успешно забивали на расстоянии 1,5...2 м от существующих зданий, имеющих бутобетонные ленточные фундаменты, сооруженные на торфянистых грунтах, а также от существующих инженерных сетей разного рода без какого-либо повреждения зданий и сетей. Во всех этих случаях забивку свай вели с уменьшенной силой ударов. В то же время известны случаи дорогостоящих повреждений зданий, сооружений и инженерных сетей при кустовой забивке свай, о чем предупреждает существующая техническая литература. Этот важный вопрос производства строительных работ, по-видимому, заслуживает дальнейших исследований практического и теоретического характера. В любом случае сотрясение грунтов при забивке заметно ограничивает применение свай-опор.

Суммируя изложенные выше достоинства и недостатки, присущие сваям-опорам конструкции Ю.М., Онзула, можно сделать вывод, что они прошли долголетнюю практическую проверку и могут быть рекомендованы к применению во всех подходящих случаях.

Железобетонные центрифугированные стойки (колонны) кольцевого сечения. Рабочие чертежи этих стоек разработаны следующими сериями:

серия 1.400-14 "Железобетонные центрифугированные стойки кольцевого сечения", созданная Проектным институтом № 1 Госстроя СССР с участием НИИЖБа и Белорусского политехнического института в 1978 г.;

серия 1.423-6Б "Железобетонные центрифугированные колонны одноэтажных промышленных зданий без мостовых кранов", созданная проектным институтом "Белпромпроект' и Белорусским политехническим институтом с участием Мин-промстроя БССР, ПИ-1 Госстроя СССР и НИИЖБа Госстроя СССР в 1982 г.

Серия 1.400-14 состоит из трех выпусков (альбомов), в которых содержатся номенклатура стоек, рабочие чертежи стоек и материалы для подбора арматурных изделий- Серией

запроектированы железобетонные стойки следующих размеров: наружный диаметр стоек 300; 400; 500; 600; 700; 800; ЮОО мм; длина 3,6—19,2 м. Их изготовляют из тяжелого бетона класса В25...В60 без предварительного напряжения арматуры. Стойки армированы пространственными каркасами, состоящими из продольной рабочей арматуры диаметром 10...20 мм и поперечной арматуры, изготовленной в виде спирали из проволоки диаметром 4 и 5 мм, привариваемой к рабочей арматуре. В верхней части стоек предусмотрены закладные изделия в виде колец из полосовой стали, предназначенные для крепления опирающихся на стойку строительных конструкций: траверс или балок. Кольца оголовков стоек должны быть Покрыты листовой сталью, чтобы исключить попадание дождя и снега во внутреннюю полость стойки.

Серией 1.400-14 разработаны рабочие чертежи стоек, опалубочные размеры которых приведены в табл. 5.1.

Разработанные серией рабочие чертежи предназначены для производства железобетонных центрифугированных стоек кольцевого сечения на специализированных заводах, имеющих стенды, оборудованные ременными или роликовыми центрифугами. Стойки не имеют монтажных петель. Для подъема, погрузки и выгрузки стоек используют специальные траверсы, не допускающие повреждения стоек.

Серия 1.423-6Б состоит из трех выпусков (альбомов), которые содержат материалы для проектирования, рабочие чертежи стоек (колонн), арматурных, закладных и соединительных изделий. Серией запроектированы стойки следующих размеров: наружный диаметр — 500 и 600 мм; длина — 6,2...10,5 м.

Все железобетонные стойки кольцевого сечения, разработанные серией 1.423-6Б, уже давно изготовляются Оршанским комбинатом железобетонных изделий и конструкций (БССР) и хорошо освоены в строительстве и эксплуатации. Они лишены почти всех недостатков, первоначально допущенных при проектировании и производстве. Вся номенклатура стоек, входящих в серию 1.400-14, в производстве еще не освоена, и их недостатки пока еще не вскрыты. Существует, например, мнение, что длинные стойки с наружным диаметром 300 мм в существующих условиях вообще невозможно изготовить. Между тем для совмещенной прокладки инженерных сетей по наземным эстакадам стойки именно этого диаметра были бы весьма полезны.

Железобетонные центрифугированные стойки кольцевого сечения обладают многими важными достоинствами:

в этих стойках по сравнению с традиционными полнотелыми колоннами прямоугольного сечения расход бетона снижен на 35...50%, стали — на 15—30%; цемента — на 15.-.30%; Щебня - на 35...50%;

5.1. Опалубочные размеры стоек

уменьшаются трудозатраты по изготовлению стоек на 10%, масса — в 2 раза, парк опалубочных металлических форм — в 3...5 раз;

центрифугированный способ формирования повышает прочность бетона стоек по сравнению с вибрационной технологией в 1,2...1,6 раза. Это приводит кроме экономии материалов еще и к увеличению срока службы центрифугированных стоек;

стойки кольцевого сечения воспринимают горизонтальные нагрузки лучше, чем традиционные полнотелые железобетонные колонны прямоугольного сечения, поскольку момент сопротивления поперечного сечения пустотелой стойки гораздо больше при одинаковом расходе бетона в обоих вариантах. Это качество центрифугированных стоек очень ценно для отдельно стоящих опор и опор наземных эстакад, предназначенных для совмещенной прокладки инженерных сетей;

гладкие центрифугированные стойки эстетически явно выигрывают по сравнению с железобетонными колоннами прямоугольного сечения, имеющими более шероховатые поверхности, каверны, местами отбитые грани с обнаженной арматурой. Это обстоятельство способствует улучшению архитектурного совмещения отдельно стоящих опор и наземных эстакад с архитектурным ансамблем местности.

К недостаткам железобетонных опор кольцевого сечения следует отнести только то, что они являются дефицитными в большинстве экономических районов страны.

Железобетонные центрифугированные стойки кольцевого сечения выигрывают по всем показателям по сравнению с полнотелыми железобетонными колоннами прямоугольного сечения при сооружении отдельно стоящих опор или опор наземных эстакад для совмещенной прокладки инженерных сетей. Вопрос их широкого внедрения в стране зависит только от возможностей скорейшего освоения производства этих стоек во всех экономических районах страны. Центрифугированные стойки кольцевого сечения призваны полностью заменить в настоящее время широко распространенные полнотелые колонны прямоугольного сечения. Поэтому ожидается, что в перспективе производство и использование последних для строительства наземных инженерных сетей полностью прекратится.

Следует еще отметить некоторые особенности опор, сооружаемых из железобетонных центрифугированных стоек.

Арматурный каркас центрифугированных стоек изготовляют из стержней круглого сечения диаметром 10...20 мм. На них по спирали намотана и приварена к стержням проволока диаметром от 4 до 5 мм. Такая конструкция арматурного каркаса по сравнению с каркасом железобетонных колонн прямоугольного сечения, где каждый поперечный элемент изготовляют и размещают на стержнях каркаса отдельно, позволяет более глубоко механизировать поток изготовления и сварки каркаса, а также улучшить его качество.

При проектировании и строительстве опор из железобетонных центрифугированных стоек кольцевого сечения необходимо принять все возможные меры для предупреждения попадания воды во внутреннюю полость стойки. Известны случаи, когда вода замерзала, разрушала стойки и приводила к демонтажу всего сооружения. Поэтому при изготовлении, хранении и монтаже стоек все отверстия в них должны быть надежно закрыты. При установке стоек в местностях, временно затапливаемых осенне-весенними паводками, в нижней части стоек необходимо предусмотреть специальное отверстие для организованного и, по возможности, быстрого входа-выхода воды из внутренней полости стоек. Эти отверстия должны быть обсыпаны щебнем, крупнозернистым гравием и песком.

Центрифугированные стойки предъявляют повышенные требования к подъемно-транспортным механизмам, осуществлению их погрузки, выгрузки, транспортирования, хранения, а также к качеству выполнения строительно-монтажных работ. Эти требования приведены в альбомах серии 1.400-14 и в специальной технической литературе.

Фундаменты. Фундаменты отдельно стоящих опор и опор балочных эстакад, предназначенных для наземной совмещенной прокладки инженерных сетей, должны быть, по возможности, надежными и дешевыми. Стоимость фундамента опоры, зависящая в основном от материальных и трудовых затрат на его сооружение, определяется просто. На практике экономическую эффективность строительных конструкций, в том числе и фундаментов опор, как правило, определяют капитальные затраты. Вопрос надежности, к сожалению, при этом обычно не рассматривается, хотя он имеет существенное значение для любой конструкции, а для фундаментов опор под инженерные сети особенно. Известно, что выход из строя отдельного производственного корпуса на заводе или предприятия в промузле влечет за собой менее тяжелые последствия, чем выход из строя эстакады магистральных совмещенных инженерных сетей, обслуживающих этот промузел по тупиковой (некольцевой) схеме. Аварию же эстакады может вызвать провал одного-единственного фундамента ее опоры вследствие подмыва грунта, в результате повреждения и течи из расположенных рядом водопровода, канализации, тепловых сетей или сетей горячего водоснабжения (это, конечно, может произойти и в случаях бессвайного фундамента и расположения низа фундамента выше расположения упомянутых трубопроводных сетей)-

Если сравнить ранее рассмотренные конструкции фундаментов отдельно стоящих опор и опор балочных эстакад, сооружаемых для совмещенной прокладки инженерных сетей, с точки зрения капитальных затрат и степени надежности действия строительных конструкций и инженерных сетей, то можно сделать следующие выводы:

сваи-опоры фундаментов, как таковых, вообще не имеют. Погруженная в грунт часть сваи одновременно является как бы фундаментом. Капитальные затраты в этом случае минимальны, а степень надежности действия строительных конструкций и инженерных сетей — максимальная;

сооружение бессвайных монолитных железобетонных фундаментов под железобетонные колонны прямоугольного сечения или центрифугированные стойки кольцевого сечения требует значительных капитальных затрат. Однако степень живучести строительных конструкций и инженерных сетей можно признать обеспеченной только в том случае, если подземные трубопроводные сети, течь из которых при их повреждении может размыть грунт под фундаментами опор, расположены на безопасном расстоянии, а также если не ожидается глубокой раскопки грунта для строительства или ремонта зданий и сооружений поблизости от трассы эстакады инженерных сетей. Если же возможность опасного размыва или раскопки грунта реальна, то степень живучести строительных конструкций и инженерных сетей снижается;

капитальные затраты на сооружение монолитных железобетонных фундаментов на сваях под колонны и стойки резного типа по сравнению с бессвайными фундаментами возрастают на 5...20%. Но, отнесенное к общей стоимости эстакад и инженерных сетей, это увеличение не превышает 2...3%, зато степень живучести строительных конструкций и инженерных сетей становится максимальной.

5.3. ПРОДОЛЬНЫЕ БАЛКИ И СТАЛЬНЫЕ ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ

Если на каком-то участке совмещенной прокладки инженерных сетей наземно прокладывают только трубопроводы большого диаметра, продольные балки не нужны. Такие трубопроводы обладают достаточной самонесущей способностью, позволяющей расставить опоры с большим шагом. В этих случаях между опорами могут быть свободно размещены дороги, проезды, трамвайные, железнодорожные пути и др. Однако, если при совмещенной прокладке хотя бы части трубопроводов имеют небольшие диаметры, допустимый шаг их опирания становится коротким. Увеличение шага расстановки опор влечет за собой необходимость применения продольных балок. Прокладка кабелей с учетом весьма короткого шага их опирания во всех случаях требует наличия балок.

В настоящее время в строительстве применяют типовые сборные железобетонные, а также стальные балки разного типа. Существующие руководящие указания требуют во всех возможных и экономически оправданных случаях применения железобетонных балок. Это объясняется необходимостью экономии дефицитного металла, а также несколько увеличенной долговечностью железобетонных балок, особенно в условиях воздействия агрессивных сред.

Типовые сборные железобетонные предварительно напряженные решетчатые балки пролетом 12 и 18 м для эстакад совмещенной прокладки инженерных сетей изготовляют специализированные заводы железобетонных изделий и конструкций по серии 3.015-2/82 (рис. 5.6б). В серии разработаны рабочие чертежи для производства следующих балок:

железобетонных предварительно напряженных решетчатых пролетом 12 м (рис. 5.6ja) в 99 вариантах, рассчитанных на нормативные вертикальные нагрузки от инженерных сетей

2.45—19,62    кН на 1 м погонной длины эстакады. Высота балок h = 0,4...0,7 м, ширина b = 0,2 м. Расход бетона 1,25 м³/шт., стали — 240,1—274,1 кг/шт.; масса — 3,1 т/шт.;

железобетонных предварительно напряженных решетчатых пролетом 18 м (рис. 5.6,6) в 60 вариантах, рассчитанных на нормативные вертикальные нагрузки от инженерных сетей

2.45—19,62    кН на 1 м погонной длины эстакады. Высота балок в их середине — 1,4 м (разрез Б—Б), концах h = 0,7 м, ширина b = 0,2 м. Расход бетона — 2,63 м³/шт., стали — более 280 кг/шт., масса — 6,58 т/шт.;

железобетонных предварительно напряженных сплошностен-чатых со сплошной стенкой двутаврового сечения пролетом 12 м (рис. 5.6/з) в 45 вариантах, рассчитанных на нормативные вертикальные нагрузки от инженерных сетей 2,45... ...19,62 кН на 1 м погонной длины эстакады. Высота балок h = 0,89 м, ширина Ь = 0,28 м. Расход бетона — 1,8 м³/шт., стали — 182,7—290,3 кг/шт., масса — 4,5 т/шт.

Прогиб продольных железобетонных балок составляет не более 1/200 пролета, то есть для балок длиной 12 м— е <

< 60 мм, а для балок длиной 18 м — е < 90 мм. Эстакады инженерных сетей обычно сооружают, устанавливая в пролете по две балки параллельно друг другу.

Изготовление железобетонных балок пролетом 12 м широко освоено, в то время как балки пролетом 18 м изготовляют не в каждом экономическом районе страны и поэтому применение их ограничено. Железобетонные балки, изготовляемые по серии

3.015-2/82, предназначены для объектов, сооружаемых в несейсмических районах с расчетной температурой воздуха не ниже — 55°С при нормативном скоростном напоре ветра до 0,54 к Н/м².

Б-Б

%

23.

200

<!

-Д-

г-г

I*г

12000

Рис. 5.6. Железобетонные предварительно напряженные балки

а — решетчатая пропетом 11,95 м; б — решетчатая пролетом 17,95 м; в — сплошностенная двутаврового сечения пролетом 11,96 м

Кроме железобетонных балок выпуском Hi серии 3.015-2/82, разработанным в 1983 г. институтом "ЦНИИПроектсталь-конструкция", представлены еще и рабочие чертежи стальных пролетных строений эстакад, состоящих из двух вертикальных ферм пролетом 12 и 18 м. Обе фермы соединяются между собой связями, расположенными по верхнему поясу, и вертикальными связевыми рамами. Высота вертикальных ферм пролетом 12м — 1,2 м,а ферм пролетом 18 м — 1,8 м.

Однако в строительстве эти пролетные строения неудобны. Они допускают прокладку инженерных сетей только по верхнему поясу конструкции. Поскольку точки опирания ферм расположены под верхними поясами, требуется применение более высоких колонн или стоек, а инженерные сети располагаются на более высоких отметках от поверхности земли. Этим снижается экономическая эффективность рассмотренного типа ферм.

Типовые проекты для изготовления железобетонных балок пролетом более 18 м, предназначенных для прокладки инженерных сетей, в настоящее время отсутствуют. Это, по-види-мому, закономерно. Учитывая большую собственную массу железобетона, предполагается, что он является экономически неэффективным материалом для балок большого пролета при относительно небольших вертикальных нагрузках, создаваемых инженерными сетями. Однако практика показала, что при осуществлении совмещенной наземной прокладки инженерных сетей систематически возникает необходимость в пролетных строениях пропетом более 12 и 18 м. В таких условиях "Латгипропром", систематически занимающийся с 1962 года проектированием совмещенной прокладки инженерных сетей, первоначально в каждом отдельном случае разрабатывал индивидуальные проекты соответствующих стальных пролетных строений. Разработка таких проектов поручалась специализированной проектной организации — Латвийскому отделу ГПИ "Ленпроектстальконструкция" (ЛО ЛенПСК) по субподряду. Такой порядок несмотря на хорошее качество проектов приводил к определенным затруднениям. Подготовка заданий, выдача заказов, заключение договоров, непосредственно разработка индивидуальных проектов занимали много времени. Иногда сжатые сроки разработки индивидуальных проектов приводили к принятию недостаточно экономичных и эстетичных решений. Эти обстоятельства определили производственную необходимость в создании Латвийских республиканских серий стальных пролетных строений пролетом более 12 м, которые по заказу Госстроя Латвийской ССР были разработаны в 1983 , 1984 и 1985 гг. "Латгипропро-мом" и ЛО ЛенПСК.

Латвийская республиканская серия ЛРС-01-83 "Стальные^ пролетные строения пропетом 18, 24, 30, 36 м для наземной прокладки инженерных сетей с применением сортамента металлопроката, действующего на территории Латвийской ССР" — чертежи КМ. Разработана в 1983 г. Пролетные строения предназначены для наземной прокладки инженерных сетей с нормативной вертикальной нагрузкой от них 1,47...14,72 к

Н/м

Рис. 5.7. Стальное пролетное строение пролетом 18, 24, 30, 36 м для наземной прокладки инженерных сетей с применением сортамента металлопроката, дествующего на территориии Латвийской ССР

1 — пролетное строение; 2 — проходная дорожка; 3 — трубопроводные сети

над шоссейными и железными дорогами, проездами, каналами, реками, оврагами, разными зданиями и сооружениями. Конструкция пролетных строений предусматривает опирание трубопроводных сетей со скользящими опорами на траверсы, размещенные над нижними поясами ферм, а также подвешивание части сетей с вертикальной нагрузкой, не превышающей 50% обшей, к узлам верхних поясов ферм (рис. 5.7). Ширина пролетных строений: свободное пространство между внутренними гранями элементов ферм — 2 и 3 м, расстояние между наружными гранями ферм — 2,6 и 3,6 м соответственно. Ширина может быть принята проектом в зависимости от условий привязки чертежей серии к конкретному объекту. Размещение трубопроводных сетей возможно также по наружным сторонам ферм. Для этого необходимо соответственно увеличить длину траверс, располагаемых над нижними поясами ферм, что разрабатывается индивидуально для каждого конкретного проекта.

Высота пролетных строений: свободное пространство между внутренними гранями элементов ферм — 2м для пролетных

строений пролетом 18 и 24 м; 2,8 м — для пролетных строений пролетом 30 и 36 м; расстояние между наружными гранями ферм — 2,7 и 3,6 м соответственно.

Пролетные строения собираются на месте монтажа из ферм, связей и траверс заводского изготовления. Фермы изготовляют из экономически эффективных гнутосварных профилей и стали марок, обеспечивающих экономию металла до 25%.

Пролетные строения, изготовленные по серии ЛРС-01-83, допускают блочный монтаж этих строений и трубопроводных сетей.

Рабочие чертежи серии разработаны для климатического района Г1 (ГОСТ 16350-80) .соответствующего территории Латвийской ССР. Серия предназначена для снеговых районов III, II и 1, совпадающих с ветровыми районами 1, II и II*, 1У соответственно, в несейсмичной зоне строительства. Они пригодны как для территории Латвийской ССР, так и для других районов СССР с аналогичными климатическими условиями.

Инженерные сети размещают на конструкции пролетных строений с симметричным расположением вертикальных нагрузок по отношению к оси наземной эстакады. Однако рабочие чертежи серии разработаны с учетом возможности смещения оси суммарных вертикальных нагрузок от оси пролетного строения в плане на 0,5 м при ширине пролетного строения 2 м и на 0,75 м при ширине 3 м.

Конструкции пролетных строений рассчитаны на горизонтальные осевые нагрузки, создаваемые инженерными сетями и составляющие 30% вертикальных. Горизонтальные боковые нагрузки на участках конструкции, расположенных до 6 м от опор пролетных строений, приняты равными горизонтальной осевой нагрузке. Инженерные сети в пролете могут опираться на скользящие, катковые или подвесные опоры. Расположение неподвижных опор в пролетах не допускается. Они должны быть размещены либо вне пролетных строений, либо на их концах. Допустимый шаг -расстановки опор инженерных сетей или их опорных конструкций составляет 3 или 6 м.

Пролетные строения рассчитаны на сооружение продольных проходных дорожек шириной 0,6 м, облегчающих строительство, ремонт и обслуживание инженерных сетей. Они рассчитаны также на установку не более четырех ограждающих щитов и защитных настилов соответствующей длины, необходимых при пересечении путей электрифицированного транспорта. Максимальная высота расположения низа конструкций пролетных строений над уровнем земли составляет 10,2 м.

Рабочие чертежи пролетных строений настоящей серии разработаны в 80 вариантах. Столь широкая шкала позволяет при привязке чертежей серии к конкретному объекту достичь высокой экономии использования металла.

Технико-экономические показатели стальных пролетных строений серии ЛРС-01-83 определяются следующим:

экономией стали по сравнению с типовыми стальными пролетными строениями серии 3.015-2/82 за счет применения эффективных гнутосварных профилей и стали прогрессивных марок — до 25%;

снижением стоимости и трудовых затрат (в том же сравнении) при изготовлении пролетных строений — до 30%;

снижением стоимости проектирования и трудовых затрат (в том же сравнении) — до 80%;

резким сокращением сроков проектирования стальных пролетных строений для пролетов, охваченных серией. Привязку рабочих чертежей серии для конкретного объекта практически выполняют за несколько дней, в то же время как разработка индивидуального проекта пролетного строения с учетом выдачи необходимых заданий и заказов, подготовки и заключения договоров требует многих месяцев;

унификацией и упрощением изготовления и монтажа металлоконструкций;

повышением качества пролетных строений за счет индустриализации их изготовления;

расходом сталепроката на одно пролетное строение —

4...12 т/шт. или 0,25...0,31 т на 1 м погонной длины пролетного строения в зависимости от вертикальных нагрузок, создаваемых инженерными сетями, а также от длины пролета.

Латвийская республиканская серия ЛРС-02-84 "Стальные пролетные строения пролетом 18; 24; 30; 36 м для наземной прокладки инженерных сетей с применением ферм типа "Мо-лодечно". Разработана в 1984 г. Задачи, условия и цели разработки серии ЛРС-02-84 такие же, как для рассмотренной выше серии ЛРС-01-83. Некоторые особенности заключаются в следующем:

пролетные строения, изготовленные по серии ЛРС^:02-84, позволяют прокладывать инженерные сети в двух ярусах. Сети возможно опирать на траверсы нижнего или верхнего яруса, либо подвешивать к траверсам верхнего яруса {рис. 5.8), что существенно упрощает их строительство, ремонт и обслуживание;

проходные дорожки пролетных строений серии ЛРС-02-84 могут быть сооружены на любом ярусе;

конструкции пролетных строений серии ЛРС-02-84 разработаны с использованием типовых ферм типа "Молодечно", изготовляемых из экономически эффективных замкнутых гнутосварных профилей, производимых по рабочим чертежам серии 1.460.3-14;

стальные пролетные строения серии ЛРС-02-84 собирают из ферм типа "Молодечно" централизованной поставки и от-

Рис. 5.8. Стальное пролетное строение пролетом 18, 24, 30, 36 м для наземной прокладки инженерных сетей с применением ферм типа "Молодеч но"

1 — ферма типа "Молодечно"; 2 — дополнительные элементы: стойки, траверсы, подкосы; 3 — проходная дорожка; 4 — трубопроводные сети

дельных элементов местного изготовления. Это значительно упрощает и удешевляет сборку пролетных строений, но ставит работы в зависимость от возможностей и сроков централизованной поставки ферм.

Латвийская республиканская серия ЛРС-03-85 ">Стальные пролетные строения пролетом 15; 18; 21; 24 м для наземной прокладки инженерных сетей с применением сварных двутавров". Разработана в 1985 г. Задачи и цели разработки серии ЛРС-03-85 такие же, как рассмотренных выше серий ЛРС-01-83 и ЛРС-02-84. Серия предназначена для более коротких пролетов и для трубопроводных сетей меньших диаметрюв и предлагает три типа балочных конструкций (рис. 5.9, табл. 5.2).

Пролетные стрюения балочной конструкции рассчитаны на создаваемые инженерными сетями горизонтальные осевые

Тип 2

в Тип 3

Рис. 5.9._ Стальные пролетные строения пролетом 15, 18, 21, 24 м для наземной прокладки инженерных сетей с применением сварных двутавров

а, б, в — соответственно тип 1, 2, 3

нагрузки, составляющие 30% вертикальных. Горизонтальные боковые нагрузки учтены только для пролетных строений типа 1, при условии, что они действуют только на участке 6 м У одной из опор пролетного строения.

Рабочими чертежами настоящей серии разработаны 186 вариантов пролетных строений. Столь широкая шкала позволяет выбрать оптимальный вариант пролетного строения для каждого конкретного случая и достичь высокой экономии использования металла.

Каждый из трех типов пролетного строения имеет свои особенности.

Балочные конструкции типа 1 предназначены для использования при относительно больших вертикальных нагрузках, больших и небольших диаметрах трубопроводов, а также при прокладке кабелей. Кабели наиболее удобно размещать по наружным боковым стенкам балок. Конструкция допускает прокладку как обычных, так и взаиморезервируемых кабелей. Серией предусмотрена возможность прокладки посередине

5.2. Номенклатура стальных пролетных строений балочной конструкции серии ЛРС-03-85

балочной конструкции проходной дорожки шириной 0,6 м для облегчения строительства, ремонта и обслуживания сетей. При отсутствии необходимости в дорожке на ее месте могут быть расположены инженерные сети. Балочная конструкция предусматривает возможность установки боковых оградительных щитов и защитных настилов в случаях пересечения пролетными строениями путей электрифицированного транспорта. В серии приведены их рабочие чертежи.

Конструкция пролетных строений типа 1 допускает крепление сплошных боковых щитов архитектурного назначения высотой до 0,7 м. В каждом конкретном случае их выполняют по индивидуальным проектам. Щиты архитектурного назначения должны устанавливаться только по требованию службы главного архитектора города для придания пролетному строению и конструкциям инженерных сетей определенного архитектурного вида или цветовой гаммы.

Рабочими чертежами серии ЛРС-03-85 разработаны прогрессивные конструкции — тонкостенные балки без ребер жесткости, что дает до 10% экономии стали по сравнению с традиционными решениями.

Пролетные строения типа 1 компонуют из блоков полной заводской готовности и траверс. Блоки состоят из двух сварных двутавров, соединенных между собой горизонтальными связями и диафрагмами, и стыкуются на высокопрочных болтах. Траверсы устанавливают на пролетные строения с шагом 3 или 6 м и крепят на сварке.

Чертежами серии предусмотрен строительный подъем в средней части пролетного строения, равный его прогибу при полной нормативной нагрузке. Для создания уклонов трубопроводов (если это необходимо) пролетные строения устанавливают на разновысоких опорах.

Пролетные строения типа 1 изготовляют специализированные заводы местных строительных организаций. Конструкции настоящей серии допускают их блочный монтаж вместе с трубопроводными сетями. Пролетные строения серии ЛРС-03-85 пригодны для территории Латвийской ССР, а также для других районов СССР с аналогичными климатическими условиями.

Балочные конструкции типа 2 предназначены для прокладки небольшого числа трубопроводов малого диаметра, а также разных кабелей, скрываемых за конструкциями продольных балок. Подобные требования иногда предъявляют службы главных архитекторов городов.

Пролетные строения типа 2 компонуют из блоков полной заводской готовности, состоящих из двух сварных двутавров, соединенных горизонтальными связями. Траверсы опущены ниже уровня верхнего пояса блоков и вместе с ребрами жесткости конструкции образуют диафрагмы, обеспечивающие устойчивость верхних и нижних поясов сварных двутавров. Блоки стыкуют на высокопрочных болтах.

Балочные конструкции типа 3 предназначены для прокладки 2...3 трубопроводов малого диаметра или небольшого числа кабелей. Они представляют собой блок полной заводской готовности пролетом 15 м, состоящий из двух сварных балок, соединенных между собой диафрагмами-траверсами с шагом 3 м.

Технико-экономические показатели стальных пролетных строений балочной конструкции серии ЛРС-03-85 определяются следующим:

экономией стали по сравнению с традиционными балочными конструкциями за счет применения тонкостенных балок без ребер жесткости — до 10%;

снижением стоимости конструкций и трудовых затрат (в том же сравнении) при изготовлении пролетных строений — до 20%;

снижением стоимости проектирования и трудовых затрат — до 80%;

резким сокращением сроков проектирования стальных пролетных строений для пролетов, охваченных серией;

унификацией и упрощением изготовления и монтажа металлоконструкций;

повышением качества пролетных строений за счет индустриализации их изготовления;

*ис. 5.10. Стальное вантовое пролетное строение

I — пилон; 2 — анкерная опора; 3 — концевая опора; 4 — продольная балка жесткости; 5 — ванты; 6 — каток

расходом сталепроката на одно пролетное строение —

1,6...6,3 т/шт. или 0,1...0,26 т на 1 м погонной длины пролетного строения в зависимости от вертикальных нагрузок, создаваемых инженерными сетями, а также от длины пролета.

Высота балок типа 1:h = 0,73 м для пролета 15 м и h = = 0,92 м для пропетое 18; 21; 24 м. Валки типа 2 имеют высоту h = 0,52 и 0,73 м для пролета 15 м и h = 0,92 для пролетов 18; 21; 24 м. Высота балок пролетом 15 м типа 3 — h = 0,42 м.

Разработанные серии ЛРС-01-83, ЛРС-02-84 и ЛРС-03-85 дают возможность оценить экономическую эффективность стальных пролетных строений балочной конструкции пролетом до 24 м и конструкций с применением ферм пролетом до 36 м в строительстве совмещенных инженерных сетей. Разработка ряда индивидуальных проектов показала возможность увеличения пролетов до 60...70 м в случаях применения стальных ферм. Однако при сооружении пролетов, длина которых превышает 70 м, появляется необходимость в применении других конструкций. Такими являются стальные вантовые пролетные строения (рис. 5.10). Следует отметить, что пролетные строения вантовой конструкции обладают своеобразным видом и создают необычный силуэт на фоне застройки городов или общего вида местности. Их архитектурная оправданность зависит от обстоятельств и условий, характерных для конкретного района застройки.

Необходимо обратить внимание на разные мнения в вопросах проектирования, строительства и эксплуатации пролетных строений вантовой конструкции в части сооружения продольных балок жесткости. Существуют мнения о целесообразности использования несущей способности прокладываемых по пролетному строению стальных трубопроводных сетей в случаях, если они обладают значительными диаметрами. Возмож-ноеть повышения экономической эффективности пролетных строений за счет отказа от сооружения балок жесткости с первого взгляда кажется заманчивой. Однако следует помнить, что нормативный срок действия металлических мостов и других пролетных строений составляет 100 лет, а стальных трубопроводных сетей в зависимости от качества транспортируемых веществ — только 15...30 лет. Следует также учитывать обеспечение возможности ремонта и замены трубопроводных сетей в любое время, что становится невозможным в случаях использования трубопроводов в качестве балок жесткости. Кроме того, использование трубопроводных сетей в качестве балок жесткости существенно увеличивает нагрузки на трубы. И, наконец, при совмещенной прокладке инженерных сетей разные трубопроводы и конструкции пролетных строений имеют весьма разные термические перемещения. При наличии балок жесткости каждый из трубопроводов, проложенный по пролетному строению, может свободно перемещаться в осевом и боковом направлениях. При использовании некоторых трубопроводов в качестве балок жесткости свободное термическое перемещение большинства совмещенно проложенных трубопроводных сетей становится неорганизованным, непредсказуемым и даже невозможным. Надежность действия пролетных строений и инженерных сетей резко снижается. Все это показывает, что прокладываемые трубопроводы никак не могут полноценно заменить балки жесткости.

Совмещенная прокладка инженерных сетей представляет несомненно прогрессивную фазу развития их строительства и имеет большое народнохозяйственное значение. Совмещенная прокладка сетей дает возможность:

существенно снизить стоимость строительства, материальные и трудовые ресурсы, расходуемые в процессе сооружения сетей;

повысить надежность действия и долговечность сетей; облегчить и упростить осмотр, ремонт и замену сетей; быстро обнаружить утечки и авариии в сетях и ликвидировать их в самые короткие сроки;

повысить уровень технической культуры в проектировании, строительстве и эксплуатации сетей.

Опыт прошлых лет кроме целесообразности и экономической эффективности совмещенной прокладки инженерных сетей доказал возможность ее широкого внедрения в практику. Она просто и легко осуществима при проектировании и строительстве вновь сооружаемых промышленных предприятий, узлов, районов при наличии генеральных заказчиков на эти объекты. Следует, однако, сказать, что при совмещенной прокладке инженерных сетей в уже существующих промышленных узлах и в отдельных районах городов могут иметь место некоторые трудности ведомственного характера, которые выражаются в сложности нахождения генеральных заказчиков, решающих вопросы комплексного финансирования проектирования и строительства. Могут появиться также трудности, связанные и с эксплуатацией сооружаемых сетей, предназначенных для многих потребителей района. Однако в большинстве случаев при правильной постановке дела и определенной настойчивости эти трудности на пути развития совмещенной прокладки сетей вполне преодолимы.

Перспективы развития совмещенной прокладки инженерных сетей определяет ряд факторов.

Ожидается рост населения страны и ее дальнейшая урбанизация. Это потребует развития и реконструкции промышленной и жилой застройки городов и соответственно развития инженерных сетей. Учитывая все возрастающее значение надежности действия и долговечности инженерных сетей, можно ожидать развития кольцевания основных сетей в широких масштабах, при наличии двух или более источников потока транспортируемых веществ или энергии. Кольцевание магистральных инженерных сетей местами уже начато и достоинства этого мероприятия в принципе доказаны. Если в системе имеется лишь один источник потока транспортируемых веществ или энергии, то во многих случаях возникает вопрос о целесообразности сооружения двух параллельных тупиковых взаиморезервируемых или кольцуемых сетей. В перспективе этот вопрос необходимо будет решать в зависимости от конкретных условий.

Наименее ясным вопросом перспективы является выбор оптимального способа прокладки совмещенных инженерных сетей. Представляется весьма важным правильно предугадать, какому из применяемых в настоящее время способов будет отдано предпочтение: сооружению проходных каналов и туннелей или наземных непроходных и проходных эстакад. Этот относительно мало изученный вопрос бесспорно заслуживает особого внимания, поскольку он коренным образом влияет на стоимость строительства объекта, простоту и удобства строительства, ремонта и обслуживания сетей, а также на архитектурный и эстетический вид местности. Исходя из последнего фактора несколько сдерживается сооружение наземных эстакад в жилых, административных и центральных районах городов, поскольку считается, что они не эстетично смотрятся в городской среде. Однако эти взгляды с течением времени могут оказаться субъективными, временными, не отвечающими перспективным направлениям развития городов. В истории человечества известно много случаев, когда необходимые перспективные направления в градостроительстве были приняты с большим запозданием, а также случаев, когда критерии застройки городов резко менялись.

Потребность в строительстве протяженных наземных сооружений существовала уже в древности, имеется она и теперь. Для снабжения городов питьевой водой из горных рек древними римлянами возводились каменные акведуки, которые проходипи как по нагорной зоне, так и по городской территории, и достигали длины в несколько десятков километров. В разные времена сооружались закрытые и открытые пешеходные галереи, соединяющие между собой здания, сооружения или даже отдельные части города (например, галерея Уффици, во Флоренции, соединяющая дворец Палаццо Веккио с дворцом Палаццо Питти и проходящая через мост реки Арно-Понте Веккио). Интереснейшим наземным сооружением в мировой практике строительства является Великая Китайская стена. В настоящее время в Японии обращено внимание на возведение наземных эстакад под железнодорожные линии, предназначенные для поездов, движущихся на так называемой "Воздушной подушке". Характерно, что для всех подобных сооружений находили приемлемые, порой прекрасные архитектурные формы, гармонирующие с природой и существующей застройкой.

Представляется, что перспективы развития совмещенной прокладки инженерных сетей должны основываться на нетрадиционных для сегодняшнего дня решениях. Одним из возможных вариантов прокладки сетей по наземным строительным конструкциям может быть следующий.

Все магистральные инженерные сети города в целях достижения максимальной надежности и долговечсности закольцовывают. В этом случае отдельные участки сетей при их проверке, очистке, ремонте и замене могут быть отключены без прекращения действия остальных участков сетей кольца. Небольшие ответвления сетей могут быть тупиковыми.

Совмещенно прокладываемые закольцованные инженерные сети следует размещать в закрытых обогреваемых, архитектурно выразительных проходных галереях, сооружаемых по наземным эстакадам. Галереи могут быть скомпонованы с путепроводами, мостами, земляными валами и пр. Поиск оптимального архитектурного вида наземных эстакад обычно выполняют, нанося различные варианты на фотографии местности. Замечено, что горизонтальные конструкции эстакад способны создавать интересные акценты, особенно в совокупности с существующими вертикальными элементами города и местности.

Для решения еще недостаточно изученных вопросов дальнейшего развития и повышения технико-экономической эффективности совмещенной прокладки представляется необхо-димым:

систематически обобщать опыт проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сетей и широко отражать его в новейшей технической литературе;

пересмотреть систему оплаты проектирования совмещенной прокладки инженерных сетей, учитывая повышенную его трудоемкость, необходимость разработки вариантов инженерной, архитектурной и дизайнерной частей проекта;

ввести в программу обучения студентов вузов и техникумов вопросы совмещенной прокладки инженерных сетей;

организовать проработку вопросов, связанных с совмещенной прокладкой инженерных сетей, соответствующими науч-но-исследовательскими институтами и научно-техническими обществами с привлечением специалистов проектных, строительных и эксплуатационных организаций;

пересмотреть существующие нормативные материалы и требования, относящиеся к совмещенной наземной и подземной прокладке инженерных сетей с учетом накопленного опыта.

Широкое внедрение совмещенной прокладки инженерных сетей внесет свой положительный вклад в повышение производительности труда, качества продукции, благосостояния населения и общего технического уровня страны.

ш

s

I

щ

I

§

Q.

С

0,7    0,35    104,97    0,24    36,98    0,17    14,32    0,16    13,44 0,1    4,32

0,75    0,38    120,66    0,25    42,28    0.18    16.38    0,17    15,4 0,11    4,91

0,8    0,41    137,34    0,27    47,68    0,19    18,64    0,18    17,36 0,12    5,59

МММ М I М М I М I м

МММ М М М I ( I I М (

Tf со го со rt 0> id" in со* со аз сп г-⁴

»“ »-C4C0Tf ш

МММ I I М М do'ddddo'

ООГ-СОСО <0 г^. сч О) ю ^

in со со' К со о см*

*- «- сч СО ч* ю

М ( М t MINI dddddo'd

(О 1Л со со (О ^г- со ш со in со о о> о«-см со о см со *-о ^ о> I . . » » К К of о'см <г) ^ со' К о> с? К М М i    *-<-<-t-r-*-r-f-r4CNjC0

CM CN CO ^ If) CO (0 Г- 0> CM

I II I I о о о o' о о o' о o' о о о о' о'

СМ СО О tO О    ГМ    Ю    СО    tr З^-

00 *- CN СО СО ^Г    см ю ^ со    сосч    о>    со    ю    со    осо

С> СП in Г-' o'    М d <75 CV    0>    ГУ    10    О    ^    Ю    f⁴^ СЭ

«-*-*-*-см    см см см СО    CO CO    TJ*    ю    ю    ш    г» 00

f- СЧ СО «з- ю COf^OOO *-JM СО Ш СО л *- *- Г- см СМ СМ СМ СМ СМ СМ 00 со

о“ о' о’ о" о' о dodo о о' о о о о о о о

ОСМТГСОСОО ГМ^'СОСООСМ^-СООООЮОЮ см СЧ см СЧ СМ СО <ОСОСОСО^ТГ^5ГчГи>и>СОСО

о‘о*о*о'о‘о o' o' o' o' o' o' o' o' o' o' o' o' c5

М I ! I I МММ

МММ МММ

2^ о. «

< с

196

G,

т/ч

^D„XS, мм: 32x2,5

38x2,5

Др , уд Па/м

53,46

59,64

66,02

73,08

80,54

88,39

96,63

104,97

44,5x2.5

Др , УД Па/м

20.9 23,35

25.9 28.55 31,39 34,43 37,47 40,71

45x2,5

V,

м/с

Др , уд Па/м

v,

м/с

Др , УД Па/м

19,62

21,78

24.33 26,68

29.33 32,27 35,12 37,96

v,

м/с

0.13

0,13

0,14

0,15

0,16

0,16

0,17

0,18

Др , УД' Па/м

6,38

7,06

7,85

8.63

9,52

10,3

11,18

12,16

м/с

0,2

0,21

0,22

0.24

0,25

0.26

0,27

0,28

м/с

0,20

0,21

0,22

0,23

0,24

0,25

0,27

0,28

0,85

0,9

0,95

1

1,05

1,1

1,15

1,20

0,43

0,46

0,48

0,51

0,53

0,56

0,58

0,61

155

173,64

193,26

214.84

236,42

259.97

283,51

313,92

0,29

0,31

0,32

0,34

0,36

0,37

0,39

0,41

G.

т/ч

38x2,5

Др

уд

Па/м

Др

^МУЛ'

Па/м

^v,

м/с

1,25

1.3 1,35

1.4 1,45

1.5 1,55

1.6 1,65

0,63

0.66

0,68

0,71

0.73

0,76

0,79

0,81

0,84

0,42

0,44

0,46

0,47

0,49

0.51

0,53

0,54

0,56

113,8

123,61

133,42

143,23

154,02

164,81

175,6

187,37

199,14

0,29

0,3

0.31

0,32

0.33

0,35

0,36

0,37

0.38

41,2

44,24

47,68

51,11

54,84

55,66

62,59

66,71

70,93

0.18

0,19

0.2

0,21

0,21

0,22

0,23

0,24

0,24

0,1

0,1

0,11

0,11

0,12

0,12

0,12

0,13

D_Hxs, мм: 32x2,5

V.

м/с

335,5

362,97

391,42

420,85

451,26

482,65

516

549,36

594,68

57x3,5

Др , уд Па/м

13,5

14,13

15,21

16,38

17,46

18,74

19,82

20,99

22.17

Продолжение прил. 1 76x3,5

^V' Г~Чд^Г~ --- J ^Пв/м

2,65

2,84

3,04

3,24

3,53

3,73

3.92

4,22

Продолжение прил. 1

D xs, мм: 45x2,5

57x3,5

I

Лр , УД Па/м

Др , уд Па/м

v,

м/с

v,

м/с

м/с

0,92

0,97

1,02

1,06

1,11

1,15

1.2

1,25

1,29

1,34

1,39

1,43

416,93

460,09

504,23

551,32

600.37

651.38 705,34 760,28 817,17 877,01 938,82

1001,6

0,59

0,62

0,65

0,68

0,71

0,74

0,77

0,8

0,83

0,86

0,89

0,92

0,95

0,98

1

1.03 1,11 1,18 1,26 1,33

1.4 1,48 1,55 1,63 1,7

126,55

139.3

153.04 167,75 182,47

198.16 213,86 230,54 252,12 265,85

284.49 304,11 323,73 344,33

365.91

387.50 445,37 506,2

571.92 640,59

714.17 790,69 ¦872,11 957,46

1045,7

0,31

0,33

0,34

0,36

0,37

0,39

0,4

0,42

0,43

0,45

0,47

0,48

0,5

0,51

0,53

0,54

0,58

0,62

0,66

0,7

0,74

0,7В

0,81

0,85

0,89

22,86

24,33

27,57

30,12

32.77

35.51 38,46 41,5 44,54

47.77 51,21

54.64 58,27 61,9 65,73

69.65 79,95 90,94 103,01 114,78

128.51 142,25 156,96 171,68 188,35

76x3,5

Ар .

УД

Па/м

Продолжение прил. 1

0,93    205,03

0,97    221,71

1.01    240,35

1,05    258,98

1.09    278,6

1,12    299,21

1,16    319,81

1,24    363,95

1,32    411,04

1,4    460,09

1,47    513,06

1,55    568,98

1,63    626,86

1,71    687,88

1,78    752,43

1,86    819,14

1,94    888,79

2.02    961,38

2.09    1035,9

N>

8

м/с

_T^G/₄

133x4

159x4,5

219x6

273x7

Лр, , УД Па/м

Др , ^нуд' Па/м

Др , ^КУД Па/м

Др , ^НУД Па/м

V.

м/с

V,

м/с

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78

0,92

0,95

0,97

0,99

1,02

1,04

1,06

1,09

1,11

1,13

1,16

1,18

1,23

1,28

1,32

1,37

1,42

1,47

1.51

1,56

1,61

1,65

1.7 1,75

1.8 1,84

82,41

97,22

102,02

106,93

111.83 117,72 122,63 128,51

134.4 140,28

146.17 152,06

163.83

177.56 190,31

204.05 218,76 233,48

249.17 264,87

280.57 297,24 314,90 332,56 351,2 369.84

0,64

0,66

0,67

0,69

0,71

0,72

0,74

0,76

0,77

0,79

0,8

0,82

0,85

0,88

0,92

0,95

0,98

1,02

1.05

1.08

1.12

1,15

1,18

1,21

1,25

1,28

35,22

37.08

38.95 40,81 42,77 44,83 46,89

48.95 51,11 53/37 55,62

57.88

62.59 67,49

72.59

77.89 83,39 88,98 94,86 101,04 106,93

113.8 119,68 126.55 133,42 141.26

0,34

0,35

0,35

0,36

0,37

0,38

0,39

0,4

0,41

0,41

0,42

0.43

0,45

0,47

0,48

0,50

0,52

0,53

0,55

0,57

0,59

0,6

0,62

0,64

0,66

0,67

6,47

6,77

7,06

7,46

7,85

8,14

8,53

8,93

9,32

9,71

10,2

10,59

11,48

12.36 13,24 14,22 15,21 16,28

17.36 18,44 19,52

20.7 21,88 23,15 24,43

25.7

0,21

0,22

0,23

0,23

0,24

0,24

0,25

0.25

0,26

0.26

0.27

0.28

0.29

0,3

0.31

0,32

0,33

0,34

0,35

0,36

0,37

0,39

0,4

0,41

0,42

0,43

2,16

2.26

2.35

2.45

2,55

2,65

2,84

2,94

3,04

3,14

3,34

3,43

3,73

4.02 4,32 4,51 4,81 5

5.3 5,69 5,98 6,38 6,77 7,06 7,46 7,95

0.69

0,73

0,78

0,82

148,13

167,75

187,37

208,95

1,31

1,4

1,48

1,56

388.48 438,51

491.48 548,38

1,89

2,01

2,13

2,25

80

85

90

95

Продолжение прил. 1 377x9

325x8

273x7

219x6

D xs, мм: 159x4,5

?/ч

Др , ^иуд Па/м

^Аруд'

Па/м

v,

м/с

0,55

0,58

0,61

0,63

0,66

0,69

0,72

0,74

0,77

0.8

0,83

0,85

0.88

0,91

0,94

0,96

0,99

1,05

1,1

1,16

1,21

V»

м/с

1,64

1,72

1,81

1,89

1,97

2,05

2,13

2,22

2,3

2,38

2,46

2,54

2,63

2,71

2,79

2,87

5.1 5,69 6,18 6,77

7.36 8,04 8,63 9,32

10.1 10,79

11.58

12.36 13,15 13,93

14.81 15,7

16.58 18,54 20,5 22,66

24.82

42,28 46,6 51.21

55.92

60.92 66,12 71,51 77,11 82,89 88,88 95,16 102,02 107,91 114,78 122,63 129,49 137,34 153,04 168,73 186,39 205,03

100

105

110

115

120

125

130

135

140

145

150

155

160

165

170

175

180

190

200

210

220

го

о

fO

8

G,

т/ч

^D_HXS, мм: 237x7

УД

Па/м

377x9

Лр,

426x7

Лр , уд

Па/м

v

М/с

Лр ,

УД'

Па/м

^ДР>,

м/с

уд' Па/м

230

240

250

260

270

280

290

300

310

м/с

223,67

243,29

263,89

285,47

308,03

331,58

356,1

380,63

406,13

1,27

1,32

1,38

1,43

1,49

1,54

1,6

1,65

1,71

0.89

0.93

0,97

1,01

1,04

1,08

1,12

1,16

1,2

27,17

29,53

32,08

34,73

37,38

40,22

43,16

46,21

49,34

0,66

0,69

0,72

0,75

0,77

0,8

0,83

0,86

0,89

12,36

13,44

14.62 15,79 16,97 18,25

19.62 20,99 22,37

ГТМ'

___( Па/м

68.67 74,85 81,13 87,8

94.67 102,02 108,89 116,74 124,59

г

J-1³⁷*!!____ 325x8

I ^^Руд’ ^v, I йр ___I Па,

т/ч

УД'

Па/м

JSL-l

V.

м/с

1,76

1,82

1,87

1,93

1,98

2,04

2,09

377x9

Лр,

Лр .

УД

Па/м

v,

м/с

0,92

0,95

0,97

1

1,03

1,06

1,09

УД Пэ/м

320

330

340

350

360

370

380

133,42

141,26

150,09

158,92

168,73

177,56

187,37

1,24

1,28

1,32

1,35

1,39

1,43

1,47

52,58

55,92

59,35

62,88

66,51

70,24

74,07

23,84

25.41

26.98

28,55

30,21

31,88

33,65

0,7

0,72

0,74

0,76

0,78

0,81

0,83

11,58

12,36

13.05 13,83 14,72

15.5 16,38

0,55

0,57

0,58

0,6

0,62

0,63

0.65

6,18

6,57

6,97

7,46

7,85

8,34

8.73

Продолжение прил. 1

Продолжение прил. 1

203

820x9

720x8

529x7

^йруд'

Па/м

v м/с

^АРУД-

Па/м

v ,

м/с

т/ч

Др . ^иуд Па/м

V,

м/с

1,86

1,96

2,06

2,26

2,35

2.45

2,55

2.65

2.84

2.94

3,04

3,14

3,34

3,43

3,63

3,73

3,92

4,02

4,22

4,61

5

5,4

5,79

6,28

6,77

7,26

7,75

8,34

8,83

9,42

0,42

0,44

0,45

0,46

0,47

0,48

0,49

0,51

0,52

0,53

0,54

0.55

0,56

0,57

0,59

0,60

0,61

0,62

0,63

0,66

0,69

0.72

0,75

0,78

0,8

0,83

0,86

0,89

0,92

0,95

3,73

3,92

4,12

4,41

4,61

4,81

5

5,3

5,49

5,79

5,98

6,29

6,57

6,87

7,06

7,36

7.65

7,95

8,24

9,03

9,81

10,69

11,58

12,46

13,34

14,32

15,4

16.38

16,97

18,54

0.55

0.57

0,58

0,6

0,61

0,63

0,64

0,66

0,67

0,69

0,7

0,72

0,73

0,75

0,76

0,78

0,79

0,80

0,82

0,86

0,89

0,93

0,97

1,01

1,04

1,08

1,12

1,16

1,19

1,23

7,55

7,95

8,34

8.83

9,22

9,71

10,2

10.4 11,09 11,67 12,16 12,65

13.15 13,73 14,32

14.81

15.4 15,99 16,58

18.15

19.82 21,48 23,35 25,02 26,88 28,84 30,9 32,96 35,12 37,38

0,72

0,74

0,76

0,78

0,8

0,82

0,84

0,86

0,88

0.9

0,92

0,93

0,95

0,97

0,99

1,01

1,03

1,05

1,07

1,12

1,17

1,22

1,27

1,31

1,36

1,41

1,46

1,51

1,56

1,61

1,03

1,06

1,09

1,11

1,14

1,17

1.20

1,23

1.25

1,28

1,31

1,34

1,36

1,39

1,42

1,45

1,48

1,50

1,53

1,6

1,67

1,74

1,81

1.88

1,95

2,02

2,09

2,16

2,23

2,30

740 76 0 780 800 820 840 860 880 900 920 94 0 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1560 1600 1650

м

о

(Л

1 АР .    ^v *    1

^ИУД

Па/м    м/с L

19,23

20,31

21,39

22.46

23,64

24,82

26

27,17

28,45

29,72

31

32,37

33,75

35,12

36,49

37.96 39.44 40,91 42.48 46,4 50,52 54,84 59,35

63.96

68.77

73.77 78;97 84,37 89,86 95,55

D_Hxs, мм:

630x7

206

Таблица для гидравлического расчета паропроводов при эквивалентной шерохойаюсти труб 1<_э = 0,2 мм, температуре пара t = 300°С, давлении пара р ~ 1,28 МПа, плотности пара р = 1 кг/м³ (условно) и динамической вязкости пара м =20,11 Па-с

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

0,18

0,19

0,20

0.22

0,24

0,26

9,7

14.6 19,4

24.3

29.1 34 38,8

43.7

48.6

53.4

58.3

63.1 68

72.8

77.7 82,6

87.4 92,3

97.1 107 117 126

147,15

255.06 392,40 559,17 755,37 971,19

1245,9

1501

1814.9

2158.2 2531

2933.2

3374.6

3825.9

4326.2

4846.1 5395,5

5984.1 7239,8

8613.2 101124

51,01

62,78

75,54

89,27

101,04

118,7

137.34 155,98 176.58 196,2 215,82 235,44 284,49

343.35 392,40

8,92

9,67

10.4 11,2

11.9 12,6

13.4 14,1

14.9

16.4 17,8 19,3

16,48

21.58 22,27 23,35 25,51 32,37 35,81 39,24 44,15 51,99 62,78

73.58

88,29

96,14

100.06

125.57

139.30 156,96 174,62

191.30

20,8

22.3

23.8

25.3

26.8

28.3 29,7 31,2

451,26

529.74 598,41 667,08

735.75 824,04 912,33

1000,6

39,6

42.5 45,3 48,1 51.0 53,8

56.6 59,5

1451.9 1667,7

1903.1 2138,6

2403.5

2678.1

2962.6

3256.9

62,0

66.4 70,8 75,2 79,7 84,1

88.5 93,0

4031.9 4630,3 5268,0

5944.9 6670,8

7426.2 8230,6

9074.3

91,0

97,5

104

111

117

124

130

137

11723

13459

15313

17285

19385

21592

23927

26379

136

146

155

165

175

185

194

204

0,28

0,30

0,32

0.34

0.36

0,38

0,40

0,42

Продолжение прип. 2 133x4

108x4

89x3,5

76x3,5

D_Hxs, мм: 57x3,5

?А

Др , ^куд

Па/м

Чд'

Па/м

V,

м/с

^Аруд'

Па/м

86,33

93,2

99,08

107,91

129

150,09

179,52

206,01

235.44 266,83 301,17

338.45 375,72 416,93 451,26 504,23

t

м/с

ho , ^нуд

Па/м

210.92 225,63 245.25 264,87 323,73 382,59 441,45

519.93 603.32 663,16 748,5 839,76 934,89

1030,1

1138

1255,7

Др , ^руд

Па/м

1098.7 1206,6

1314.5

1422.5

1716.8

2050.3 240а5 2786 3198,1

3639.5

4110.4

4600.9

5130.6 5680

6268.6 6876,8

v,

м/с

32.7

34.2

35.7

37.1 40,9 44,6

48.3 52

55.8

59.5

63.2

66.9

70.6

74.4 78,1 81,8

у,

м/с

62,3

65,1

68

70,8

77,9

85

92

99,1

106

113

120

127

135

142

149

156

23.2

24.2

25.3

26.3 29 31,6

34.3 36,9

39.5 42,1

44.8

47.4 50

52.6 55,3

57.9

33,5

37.28 39,24 47,09 55,92 65,73 75,54

88.29 96,14

109,87

124,59

137,34

148,13

166,77

181,49

16.3 17

17.7

19.5 21,2 23

24.8

26.6

28.3

30.1

31.9 33,6

35.4

37.2

38.9

0,44

0,46

0,48

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

1,05

31,39

35,41

39,24

43,26

48,07

52,19

57,88

18,1

19.3

20.4

21.5

22.7

23.8

24.9

ю

р

208