Иногда необходимо использовать различные нормативные документы для одного и того же трубопровода. Например часть трубопровода нужно посчитать по РД 10-249-98, а другую, присоединенную к ней часть, по ГОСТ Р 55596-2013. Или часть по СП 36.13330.2012, а другую часть по ГОСТ 32388-2013. Или часть трубопровода сделана из полимерного материала (полиэтилен, стеклопластик), а другая часть из стали. Как посчитать один и тот же трубопровод, но по разным нормам?
Есть три варианта:
1й вариант. Приближенный метод, не точный, но быстрый. Установите мертвые опоры во всех точках границы между применяемыми нормативными документами. Получится две различных расчетных модели. Первая по одному документу, а вторая по другому.
2й вариант. Этот метод лучше всего подходит для моделей, состоящих из материалов разной жесткости. Например часть трубопровода из стали, а часть из пластика или стеклопластика. В этом случае нужно создать сначала модель стального трубопровода и во всех точках соединения с пластиковым оставить свободные концы и установить заглушки. Выполнить расчет и записать перемещения всех узлов в граничных точках DX, DY, DZ, RX, RY, RZ. Затем создать вторую модель пластикового или стеклопластикового трубопровода. В граничных точках установить мертвые опоры и задать в них начальные смещения, равным ранее записанным значениям DX, DY, DZ, RX, RY, RZ. Этот прием будет хорошо работать, если модуль упругости первой модели во много раз больше модуля упругости второй модели.
Некоторые нормативные документы имеют разные коэффициенты гибкости отводов и тройников, а также разные коэффициенты надежности по нагрузкам. Поэтому даже нагрузки на опоры, перемещения и внутренние усилия в трубопроводе будет различные. Поэтому вариант3 является самым точным.
3й вариант. Этот метод лучше всего подходит если оба трубопровода сделаны из материалов одинаковой жесткости. Для этого нужно:
1. Выбрать первый нормативный документ. Создать полную модель трубопровода. В случае, если одна из моделей из пластика - нужно создать специальный материал в базе, назвать его, например, "пластик" и указать для него модуль упругости, коэффициент линейного расширения и коэффициент Пуассона, соответствующие пластику. Выполнить расчет и в результатах расчета проигнорировать напряжения в части, относящейся к другому нормативному документу (например в пластиковой части). Для этого можно воспользоваться функцией задания линий и скрыть ненужную часть.
Затем скопировать эту модель и поменять нормативный документ на другой. И повторить тоже самое, что и с первой моделью, но игнорировать уже напряжения в той части, которая проверяется по первому нормативному документу
Расчётные внутренние усилия и нагрузки на опоры в трубопроводных системах могут существенно различаться в зависимости от применяемого нормативного документа. Эти расхождения возникают из-за ряда существенных различий между стандартами, которые можно сформулировать следующим образом:
1. Коэффициенты гибкости и комбинации нагрузок
Коэффициенты гибкости для отводов, тройников и других элементов различаются в зависимости от стандарта. Эти различия напрямую влияют на распределение напряжений и нагрузки на опоры и оборудование. Кроме того, нормативы предусматривают различные комбинации нагрузок (например, эксплуатационные, температурные или сейсмические условия), что дополнительно изменяет реакции опор.
2. Требования к коэффициентам надежности
Нормативы устанавливают уникальные коэффициенты безопасности для различных категорий нагрузок. Например, некоторые стандарты требуют умножения веса трубы на 1.1, веса изоляции на 1.2 и т.д. Подобные различия приводят к несовпадению величин нагрузок и расчётных усилий.
3. Определения свойств материалов
Даже для одинаковых марок стали в различных стандартах могут быть указаны разные значения модуля упругости, допускаемых напряжений или коэффициентов теплового расширения. Эти несоответствия влияют на результаты расчётов перемещений, напряжений и оценку опорных нагрузок.
4. Рекомендация для точного анализа
Для обеспечения точности рекомендуется выполнить два независимых расчёта с использованием параметров, соответствующих каждому нормативу. Это единственный способ полностью учесть взаимное влияние коэффициентов гибкости, критериев безопасности, определения свойств материалов и комбинаций нагрузок. Совместный анализ результатов отдельных расчётов гарантирует соответствие требованиям стандартов и надёжность конструкции.