S6300314 (2)

wnętrznej powłoce rury. Największą wartość naprężenia wyznacza się ze wzoru Lamćgo

„ rj+rj

°b“Po -j—* kG/cm*    (3-lC7b)

^ri“^ro

gdzie: r, — zewnętrzny promień rury, cm, reszta oznaczeń — Jak wyżej.

W rzeczywistości wszelkie rurociągi ciśnieniowe z betonu są zawsze zbrojone, przy czym przy małych ciśnieniach po i niewielkich grubościach ściany 6 zbrojenie (typu pierścieniowego) może być umieszczone w środku przekroju, natomiast przy wyższych ciśnieniach i większych grubościach ścian umieszcza się je w dwóch warstwach w sąsiedztwie wewnętrznej i zewnętrznej powłoki rury. Minimalny przekrój zbrojenia wyznacza się ze wzoru

(3-188)

gdzie: N, — siła ze wzoru (3-186), kG/m,

o* — naprężenie dopuszczalne dla stali 1200 kG/cm^:.

W podanym schemacie obliczeniowym zakłada się więc, że całość siły rozciągającej przyjmuje wyłącznie zbrojenie, zaś beton w ogóle nie pracuje. Jednakże aby zabezpieczyć rurociąg przed powstawaniem rys lub pęknięciem betonu należy jeszcze sprawdzić wartość naprężenia w przekroju w fazie pierwszej, to znaczy przy założeniu współpracy zbrojenia z betonem, uwarunkowanym jednakową odkształcalnością obu materiałów.

Oznaczając:

E, — współczynnik sprężystości stali równy 21 • 10⁵ kG/cm²,

Et — współczynnik sprężystości betonu wyznaczony z pomiarów, w przybliżeniu równy 21 * 10* kG/cm²,

oblicza się wartość naprężeń w przekroju

(3-189a)

gdzie ab podstawia się z wzoru (3-187a) lub (3-187b).

Przekroje betonu (5) i stali (F,) uznaje się za dobrane prawidłowo, gdy spełniony jest warunek

(3-189b)

przy czym: R_f — wytrzymałość betonu na rozciąganie, określona pomiarami,

jednak wynosząca nie więcej niż 10°/« wytrzymałości tegoż betonu na ściskanie,

s — współczynnik pewności wynoszący ok. 1,3.

Ponadto ze względów konstrukcyjnych minimalna grubość ścian rurociągu powinna być mniejsza niż

(3-190)

®min“³'⁵⁺⁰»¹² <**»—7,6) cm

Projektując rurociąg o większej długości, którego poszczególne fragmenty wystawione są na działanie ciśnień wody zmiennych w znacznych granicach,

dzieli się całość trasy na szereg odcinków, obliczając grubość ścian I powierzchnie prętów zbrojenia wg największego ciśnienia występującego w danym odcinku.

Przy grubości ścian 6 odstęp prętów głównych nie powinien być większy od 6/2 i nie większy od 10 cm. Prócz zbrojenia głównego (obwodowego) zbroi się także rurociąg prętami rozdzielczymi w kierunku podłużnym.

Odstępy prętów rozdzielczych mogą być l,5-~2 razy większe od rozstawu prętów głównych; średnica prętów rozdzielczych może być o 30-S-40*.* mniejsza od średnicy prętów głównych, zaś łączna masa zbrojenia rozdzielczego powinna stanowić 20—30*/o masy zbrojenia głównego.

Podany wyżej sposób statycznego obliczenia ciśnieniowych rurociągów żelbetowych obarczony jest pewnym błędem, mianowicie pomija się w nim wpływ ciężaru własnego konstrukcji oraz wpływ nierówno mi ern ości ciśnienia wody no obwodzie rurociągu, spowodowanej zależnością ciśnienia hydrostatycznego od głębokości. Pominięto także wpływ ewentualnego obciążenia rurociągu zasypką.

Dopóki ciśnienia wewnętrzne p₀ są bardzo duże, wpływ owych dodatkowych obciążeń jest niewielki i istotnie może być pominięty. Jeśli jednak ciśnienia wewnętrzne p_n są nieduże, relatywne znaczenie owych dodatkowych obciążeń wzrasta, a nawet mogą zachodzić okoliczności, gdy najbardziej niekorzystne przypadki obciążenia rurociągu występują właśnie wtedy, gdy jest on opróżniony z wody. Takie okoliczności należy sprawdzić w rurociągach o większych średnicach, gdy rurociąg jest obsypany ziemią, a zwłaszcza gdy trasa jego przechodzi na przykład pod nasypem drogowym lub kolejowym. Przy rozważaniu różnych możliwości obciążenia rurociągu należy przeanalizować oddzielnie wpływ każdego rodzaju obciążenia, a następnie drogą superpozycji dobrać schemat najbardziej niekorzystny, przy czym nie wolno zapominać, że dla różnych przekrojów schematy te mogą być różne.

Wartości sił osiowych i momentów zginających występujące przy różnych obciążeniach w charakterystycznych przekrojach rurociągu oblicza się jak następuje:

1.    Ciężar własny. Ciężar własny przewodu przy oparciu ciągłym punktowym (punkt C, rys. 3-179) wywołuje siłę normalną, której wartość na jednostkę długości obwodu wynosi

| P sin p - —kG/m    (3-191)

gdzie: G = 2 a Yb f 8 — wypadkowa obciążenia stałego, kG/m (przy czym: Yb — ciężar objętościowy żelbetu 2400-4-2600 kG/m*, r — promień środkowy osi ścianki rury (rys. 3-179), m, 6 — grubość ścianki rury, m), P — kąt między osią pionową a płaszczyzną rozpatrywanego przekroju.

W tym samym przekroju powstaje moment zginający

— P sin pj kGm/m    (3-192)

Tak obliczone wartości momentów i sit normalnych podaje tabl. 3-47 dla trzech charakterystycznych przekrojów, odpowiadających kątowi P równemu kolejno 0, n/2 i n.

2.    Ciśnienie hydrostatyczne wody w przekroju. Parcie hydrostatyczne przy oparciu punktowym wywołuje silę normalną

N_h--P~ (z-”⁸? — p sinpj kG/m    (3-193)

gdzie: P = RY»tJ — ciężar cieczy w rurze, kG/m (przy czym: y* — ciężar objętościowy wody, kG/m¹, r, — promień wewnętrzny rury, m).

'3