Jdi na obsah Jdi na menu
 


Obsah: Jak napotrubí? IV. - teorie potrubí v zemi

29. 12. 2017

 

Jak na potrubí? IV., E-kniha o pevnostních výpočtech potrubí - teorie potrubí v zemi

Obsah:

 

 

.. 58 

1. Úvod  7

2. Používané názvosloví 8

3. Veličiny a jednotky všeobecné  11

4. Základy mechaniky zemin  14

4.1. Klasifikace zemin ve stavebnictví. 14

4.2. Charakteristické vlastnosti zemin  15

4.3. Hodnoty charakteristických vlastností zemin  17

4.4. Napjatost, deformace, pevnost a tlak zeminy. 19

4.5. Stlačitelnost a zhutňování zeminy  20

4.6. Základní druhy působení zeminy na potrubí 21

4.6.1. Druhy výkopu  21

4.6.2. Působení nadloží (zasypu) na potrubí 21

4.6.3.  Působení podloží na potrubí 22

5. Zatížení uložením potrubí v zemi 23

5.1. Zatížení hmotností nadloží (zásypu) a zatížení povrchu terénu  23

5.1.1. Zatížení svislým zatížením od hmotnosti nadloží (násypu) 23

5.1.1.1. Výpočet svislé složky od geostatického napětí: 23

5.1.1.2. Výpočet svislé složky s ohledem na tření materiálu mezi jednotlivými částmi 24

5.1.1.3. Hypotéza zemní klenby  24

5.1.1.4. Zatížení zhutněním nadloží 24

5.1.1.5. Působení svislých zatížení na potrubí 24

5.1.2.  Zatížení vodorovným tlakem zeminy  způsobeným svislými zatíženími při širokém výkopu  25

5.1.3. Zatížení povrchu terénu – statická i dynamická  26

5.1.4. Roznášení zatížení povrchu terénu konstrukcí komunikace  27

5.1.5. Shrnutí zatížení působením zeminy násypu v příčném směru trubky  28

5.2. Zatížení potrubí v jeho podélné ose  29

5.3. Zatížení potrubí pohyby podloží 30

5.3.1. Pokles podloží pružností zeminy  30

5.3.2. Poddolované podloží 30

5.3.3. Podloží s nedokončeným konsolidačním sedáním   30

5.3.4. Podemleté podloží vodou – nepředpokládané přetvoření zeminy  31

5.3.5. Podloží tvořené zeminou saturovanou vodou  32

5.4. Zatížení potrubí vnitřním tlakem či podtlakem   33

6. Tvorba potrubní třídy pro potrubí v zemi 34

6.1. Co umožňuje tvorbu potrubní třídy?  34

6.2. Potrubí zatížené nadložím   34

6.3. Omezení tloušťky stěny příčnou deformací či tuhostí 34

7. Mezní stavy potrubí – rozdělení a uspořádání 36

7.1. Druhy mezních stavů  36

7.2. Mezní stavy únosnosti 36

7.2.1. Určení dovoleného napětí či součinitele bezpečnosti konstrukce  36

7.2.1.1. Určení dovoleného napětí či součinitele bezpečnosti konstrukce v případě primárního napětí u houževnatých materiálů  36

7.2.1.2. Určení dovoleného napětí či součinitele bezpečnosti konstrukce v případě sekundárního napětí u houževnatých materiálů  37

7.2.1.3. Určení dovoleného napětí či součinitele bezpečnosti konstrukce v případě křehkých materiálů  37

7.2.2. Překročení dovoleného napětí způsobené hmotností nadloží (zásypu) 38

7.2.2.1. Výpočet napětí pro potrubí zatížené nadložím tvořeným zeminou vodou nesaturovanou pro úzký výkop  38

7.2.2.3.  Výpočet napětí pro potrubí zatížené nadložím tvořeným zeminou vodou nesaturovanou s vytvarovaným ložem   40

7.2.2.4. Výpočet napětí pro potrubí zatížené nadložím tvořeným zeminou vodou saturovanou  41

7.2.3. Překročení dovoleného napětí způsobeného pohyby podloží 41

7.2.3.1. Předpokládané přetvoření vodou nesaturované zeminy např. na poddolovaném podloží 41

7.2.3.2. Výpočet sekundárních osových napětí pro poddolovaná území 41

7.2.4. Překročení dovoleného napětí způsobené roztažností potrubí v podélné ose  42

7.2.5. Ztráta stability potrubní stěny způsobená pohyby podloží 43

7.2.5.1. Ztráta stability potrubní stěny - boulení stěny všeobecně  43

7.2.5.2. Zatížení potrubí podtlakem   44

7.2.6. Potrubí zatížené podtlakem s napětím v plastické oblasti 45

7.2.7. Kombinace různých druhů zatížení potrubí včetně stability  46

7.3. Mezní stavy použitelnosti 47

7.3.1.Uvažované mezní stavy  47

7.3.2.Výpočet příčných deformací 47

7.3.3.Celková stabilita potrubí v zemi 49

7.3.3.1. Výpočet napětí pro potrubí zatížené nadložím tvořeným zeminou vodou saturovanou  49

8. Plastová a laminátová potrubí v zemi – mezní stavy  50

8.1. Vlastnosti plastů a laminátů  50

8.1.1. Vlastnosti plastů  50

8.1.1.1. Základní vlastnosti plastů  50

8.1.1.2. Viskoelasticita  50

8.1.1.3. Primární a sekundární napětí a jejich pohyb v čase  51

8.1.1.4. Viskoplasticita  51

8.1.2. Vlastnosti laminátů  51

8.1.2.1. Základní vlastnosti laminátů  51

8.1.2.2. Popis a druhy kompozitů  52

8.2. Mezní stavy únosnosti 52

8.2.1. Určení dovoleného napětí či koeficientu bezpečnosti konstrukce  52

8.2.1.1. Určení koeficientu bezpečnosti 52

8.2.1.2. Určení dovoleného napětí a vyhodnocení napětí v případě primárního napětí u plastů  53

8.2.1.3. Určení dovoleného napětí a vyhodnocení v případě sekundárního napětí u plastů  54

8.2.2.  Překročení dovoleného napětí či koeficientu bezpečnosti způsobené hmotností nadloží (zásypu) 55

8.2.3. Vliv na ostatní mezní stavy, způsobené materiálovými veličinami 56

8.3. Mezní stavy použitelnosti 56

8.3.1.Uvažované mezní stavy  56

8.3.2.Výpočet příčných deformací 56

9. Výpočtový model potrubí v zemině a výpočet pomocí specializovaného programu pro potrubí 59

9.1. Výpočtový model potrubí v zemině  59

9.2. Výpočet tuhostí a mezních zatížení pro program pro pevnostní výpočty potrubí 60

9.2.1.  Základní podmínky v Caesaru II  60

9.2.2.  Vlastní výpočet tuhostí a mezních zatížení působících na potrubí v zemi 62

9.2.2.1. Výpočet tuhosti nadloží (násypu) a její mezní hodnota  62

9.2.2.2. Výpočet tuhosti zeminy působící v ose potrubí a její mezní hodnota  63

9.2.2.3. Výpočet tuhosti zeminy, která působí z boku a její mezní hodnota  63

9.2.2.4. Výpočet tuhosti zeminy podloží a její mezní hodnota  63

9.3. Možnosti výpočtu plastových potrubí programem pro pevnostní výpočty potrubí 64

9.3.1. Základní informace  64

9.3.2. Vliv viskoelasticity a viskoplasticity  64

10. Řešení roztažnosti potrubí v zemi v podélné ose metodou trubka v trubce  66

10.1. Předizolované bezkanálové potrubí v zemi pro parovod  66

10.1.1. Uložení parovodu, je-li veden v zemi 66

10.1.2. Kompenzace tepelných dilatací 66

10.1.3. Použití programů pro pevnostní výpočty potrubí 67

10.2. Předizolované bezkanálové (sdružené) potrubí v zemi pro horkovod  67

10.2.1. Definice a popis předizolovaného bezkanálového (sdruženého) potrubí 67

10.2.2. Materiálové hodnoty jednotlivých složek a rozdělení napětí v sdruženém potrubí 68

10.2.3. Kompenzace tepelných dilatací 68

10.2.4. Vodorovné zatížení potrubí zásypem (nadložím) kolmé na osu  69

10.2.5. Použití programů pro pevnostní výpočty potrubí 70

11. Související technické normy  71

12. Použitá literatura a literatura pro další studium   72

12.1.  Odborná literatura  72

12.2. Firemní materiály  72

12.3. Zajímavé internetové adresy  72