Особенности расчета трубопроводов, прокладываемых в сейсмических районах

5.8.7.1 Трубопроводы, прокладываемые в сейсмических районах, независимо от вида прокладки (подземной, наземной или надземной), рассчитываются на основные и особые сочетания нагрузок с учетом сейсмических воздействий согласно СНиП РК 2.03-30-2006.

5.8.7.2 Трубопроводы и их элементы, предназначенные для прокладки в сейсмических районах, согласно 5.5.4.1 следует рассчитывать:

- на условные статические нагрузки, определяемые с учетом сейсмического воздействия. При этом предельные состояния следует принимать как для трубопроводов, прокладываемых вне сейсмических районов;

- на сейсмические воздействия, получаемые на основании анализа записей сейсмометрических станций (в виде акселерограмм, велосиграмм, сейсмограмм), ранее имевших место землетрясений в районе строительства или в аналогичных по сейсмическим условиям местностях. Величины принимаемых максимальных расчетных ускорений по акселерограммам должны быть не менее указанных в таблице 12.

При расчетах на наиболее опасные сейсмические воздействия допускается в конструкциях, поддерживающих трубопровод, неупругое деформирование и возникновение остаточных деформаций, локальные повреждения и т. д.

 

Таблица 12

 

Сила землетрясения, баллы
Сейсмическое ускорение, см/с^2

 

5.8.7.3 Расчет надземных трубопроводов на опорах следует производить на действие сейсмических сил, направленных:

вдоль оси трубопровода, при этом определяются величины напряжений в трубопроводе, а также производится проверка конструкций опор на действие горизонтальных сейсмических нагрузок;

по нормали к продольной оси трубопровода (в вертикальной и горизонтальной плоскостях), при этом следует определять величины смещений трубопровода и достаточность длины ригелей, при которой не произойдет сброса трубопровода с опоры, дополнительные напряжения в трубопроводе, а также проверять конструкции опор на действие горизонтальных и вертикальных сейсмических нагрузок.

Дополнительно необходимо проводить поверочный расчет трубопровода на нагрузки, возникающие при взаимном смещении опор.

Сейсмические нагрузки на надземные трубопроводы следует определять согласно СНиП РК 2.03-30-2006.

5.8.7.4 Дополнительные напряжения в подземных трубопроводах и трубопроводах, прокладываемых в насыпи, следует определять как результат воздействия сейсмической волны, направленной вдоль продольной оси трубопровода, вызванной напряженным состоянием грунта.

Расчет подземных трубопроводов и трубопроводов в насыпи на действие сейсмических нагрузок, направленных по нормали к продольной оси трубопровода, не производится.

5.8.7.5 Напряжения в прямолинейных подземных или наземных (в насыпи) трубопроводах от действия сейсмических сил, направленных вдоль продольной оси трубопровода, следует определять по формуле

 

(30)

 

где m₀ - коэффициент защемления трубопровода в грунте, определяемый согласно 5.8.7.6;

k₀ - коэффициент, учитывающий назначение трубопровода, определяемый согласно 5.8.7.7;

k_n - коэффициент применимости карт сейсмического районирования, определяемый согласно 5.8.7.8;

a _с - сейсмическое ускорение, см/с², определяемое по данным сейсмического районирования и микрорайонирования с учетом требований 5.8.7.2;

Т₀ - преобладающий период сейсмических колебаний грунтового массива, определяемый при изысканиях, с;

c_p - скорость распространения продольной сейсмической волны вдоль продольной оси трубопровода, см/с, в грунтовом массиве, определяемая при изысканиях; на стадии разработки проекта допускается принимать согласно таблице 13.

5.8.7.6 Коэффициент защемления трубопровода в грунте m₀ следует определять на основании материалов изысканий. Для предварительных расчетов допускается принимать по таблице 13.

При выборе значения коэффициента m₀ необходимо учитывать изменения состояния окружающего трубопровод грунта в процессе эксплуатации.

 

Таблица 13

 

Грунты	Скорость распространения продольной сейсмической волны cp, км/с	Коэффициент защемления трубопровода в грунте m0
Насыпные, рыхлые пески, супеси, суглинки и другие, кроме водонасыщенных	0,12	0,50
Песчаные маловлажные	0,15	0,50
Песчаные средней влажности	0,25	0,45
Песчаные водонасыщенные	0,35	0,45
Супеси и суглинки	0,30	0,60
Глинистые влажные, пластичные	0,50	0,35
Глинистые, полутвердые и твердые	2,00	0,70
Лёсс и лёссовидные	0,40	0,50
Торф	0,10	0,20
Низкотемпературные мерзлые (песчаные, глинистые, насыпные)	2,20	1,00
Высокотемпературные мерзлые (песчаные, глинистые, насыпные)	1,50	1,00
Гравий, щебень и галечник	1,10	См. примеч. 2
Известняки, сланцы, песчаники (слабовыветренные, выветренные и сильно выветренные)	1,50	То же
Скальные породы (монолитные)	2,20	«
Примечания: 1. В таблице приведены наименьшие значения cp, которые следует уточнять при изысканиях. 2. Значения коэффициентов защемления трубопровода следует принимать по грунту засыпки.

 

5.8.7.7 Коэффициент k₀, учитывающий назначение трубопровода, зависит от характеристики трубопровода и определяется по таблице 14.

 

Таблица 14

 

Характеристика трубопровода	Значение коэффициента k0
1. Газопроводы при рабочем давлении от 2,5 до 10,0 МПа включительно; нефтепроводы и нефтепродуктопроводы при номинальном диаметре от DN 1000 до DN 1200. Газопроводы независимо от величины рабочего давления, а также нефтепроводы и нефтепродуктопроводы любого диаметра, обеспечивающие функционирование особо ответственных объектов. Переходы трубопроводов через водные преграды с шириной по зеркалу в межень 25 м и более	1,5
2. Газопроводы при рабочем давлении от 1,2 до 2,5 МПа; нефтепроводы и нефтепродуктопроводы при номинальном диаметре от DN 500 до DN 800	1,2
3. Нефтепроводы при номинальном диаметре менее DN 500	1,0
Примечание: при сейсмичности площадки 9 баллов и выше коэффициент k0 для трубопроводов, указанных в поз. 1, умножается дополнительно на коэффициент 1,5.

 

5.8.7.8 Коэффициент применимости карт сейсмического районирования следует принимать по картам сейсмического районирования территории согласно СНиП РК 2.03-30-2006. Значения коэффициента следует принимать по таблице 15.

 

Таблица 15

 

Повторяемость землетрясений по картам	А	В	С
Коэффициент повторяемости kп	1,15	1,0	0,9

 

5.8.7.9 Расчет надземных трубопроводов на сейсмические воздействия следует производить согласно требованиям СНиП РК 2.03-30-2006.