Załącznik 4
SPRAWDZANIE WYTRZYMAŁOŚCI RUR

1.   Układane w podtorzu rury muszą spełniać następujące wymaganie:

(1)

gdzie
P - nośność rury, kN/m
n - współczynnik pewności
W- obciążenie rury, KN/m
L - współczynnik podparcia rury.

2.   Nośność rury P przyjmuje się wg danych producenta, albo też określa się w badaniach. Jako nośność przyjmuje się siły równomiernie rozłożone wzdłuż dwóch przeciwległych tworzących walca rury, powodujące pęknięcie rury, trwałe jej odkształcenia lub sprężyste zmniejszenie jej średnicy o 10%.

3.   Współczynnik pewności n przyjmuje się równy:
n = 1,0 dla rur z materiałów sprężystych,
n = 1,3 dla rur z materiałów kruchych.

4.  Jako obciążenie W rury przyjmuje się większe z następujących obciążeń;
W1 - obciążenie gruntem w czasie budowy,
W2 - obciążenie w eksploatacji, tj. obciążenie gruntem i taborem

Obciążenie W1 gruntem w przypadku szerokiego wykopu oblicza się ze wzoru *):

(2)

gdzie:
- ciężar objętościowy gruntu wg rysunku 4-1, kN/m'
h - grubość warstwy zasypki nad rurą, m
d - zewnętrzna średnica rury, m
Jeśli teren nad wykopem jest równomiernie obciążony, to obciążenie zastępuje się warstwą gruntu o odpowiedniej grubości.
a) Obciążenie W1 gruntem w przypadku wąskiego wykopu oblicza się ze wzoru *) :

(3)

gdzie:
A - współczynnik zmniejszający obciążenie wg rys. 4-1,
b - szerokość wykopu na poziomie wierzchu rury, m.

Jeśli zasypka jest należycie zagęszczana warstwami, to obliczone wg wzoru 3 obciążenie można zmniejszyć do wartości:

(4)

Jeśli teren nad wykopem jest dodatkowo równomiernie obciążony to do obciążenia W lub dodaje się obciążenie

(5)

- współczynnik zmniejszający obciążenie wg rys. 4-1,
q - obciążenie terenu przypadające na 1 mb wykopu o szerokości równej b, Kn/m

b) Obciążenie rury W2 w eksploatacji przyjmuje się wg tabl. 4-1 lub 4-2, w zależności od położenia rury względem toru.

5. Współczynniki podparcia rur L przyjmuje się wg tabl. 4-3 zależne od przewidywanego sposobu układania rur na dnie wykopu.

*) W praktyce jako W zaleca się przyjmować mniejszą wartość wynikającą ze wzoru 2 lub 3.

Tablica 4-1 Obciążenie rur drenarskich układanych przy jednym torze (kN/m2)

Odległość x osi rury od osi toru (m) 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 4,00 5,00 10,00
Głębokość "z" mierzona od spodu podkładu (m)                    
0,50 10,29 6.33 5,19 3,69 2,55 1,73 1,26 0,94 1,18 1,61
0,60 11,28 7,03 5,46 4,16 2,99 2,08 1,49 1,34 1,73 2,28
0,70 12,18 7,74 5,81 4,48 3,30 2,40 1,85 1,89 2,32 2,63
0,80 12,53 8,64 6,17 4,72 3,61 2,79 2,16 2,44 2,79 3,26
0,90 1,3,62. 9,43 6,80 5,19 3,94 3,10 2,67 2,91 3,38 3,89
1,00 14,15 10,22 7,47 5,74 4,48 3,61 3,26 3,54 3,94 4,52
1,20 15,29 11,79 9,04 7,11 5,78 4,87 4,60 4,72 5,15 5,78
1,40 16,46 13,32 10,77 8,80 7,39 6,40 6,09 6,05 5,33 7,07
1,60 17,60 14,82 12,46 10,61 9,16 8,09 7,58 7,43 7,62 8,33
1,80 18,44 16,31 14,15 12,38 10,96 9,90 9,31 8,78 8,88 9,63
2,00 19,88 17,72 15,80 14,15 12,73 11,71 10,89 10,10 10,22 10,89
2,50 22,71 21,06 19,54 18,23 17,06 16,00 15,21 13,75 13,48 14,07
3,00 25,42 24,21 23,03 21,97 20,08 19,33 17,41 17,41 16,98 17,25
4,00 30,77 30,06 29,36 28,65 28,02 27,43 26,84 24,68 23,97 27,67
5,00 36,15 35,64 35,25 34,86 34,43 33,95 33,56 31,91 30,81 30,26

Uwaga: w celu określenia W (kN/m) wartości podane w tablicy należy mnożyć przez d (m)

Tablica, 4-2 Obciążenie rur układanych symetrycznie pomiędzy torami (kN/m*)

Rozstaw osi torów(m) 3,50 3,75 4,00 4,50 4,75 4,90 5,60 5,75 6,00
Głębokość "z" mierzona od spodu podkładów (m)                  
0,50 17,67 11,21 9,29 7,86 6,79 6,21 4,05 3,62 3,07
0,60 18,73 12,90 10,11 8,37 7,08 6,41 4,14 3,88 3,22
0,70 19,49 14,22 10,89 8,41 7,43 6,34 4,25 3,85 3,38
0,80 20,32 15,35 11,85 8,72 7,63 7,00 4,64 4,13 3,46
0,90 20,89 16,30 12,89 9,00 7,70 7,11 4,76 4,36 3,70
1,00 21,32 17,12 13,76 9,35 8,02 7,43 4,99 4,64 3,93
1,20 22,25 18,69 15,42 10,77 9,12 8,33 5,71 5,23 4,72
1,40 23,07 19,92 17,08 12,54 10,73 8,87 6,83 6,49 6,21
1,60 24,02 21,26 18,69 14,35 12,46 11,63 8,45 9,02 9,44
1,80 25,03 22,54 20,26 16,19 14,36 13,56 10,34 9,49 9,20
2,00 25,91 23,80 21,71 18,00 16,99 13,53 12,34 11,49 11,01
2,50 28,30 26,73 25,06 22,25 20,75 20,08 14,10 16,63 15,80
3,00 30,59 29,39 28,16 25,90 24,80 24,21 21,66 21,14 20,40
4,00 35,11 34,41 33,72 32,24 31,60 31,17 28,44 29,09 28,53
5,00 39,82 39,36 38,95 38,00 34,61 34,34 36,12 35,92 35,49

Uwaga: w celu określenia W_ (kN/m) wartości podane w tablicy należy mnożyć przez d^ (m)

Tabela 4-3 Współczynniki podparcia rur L

Lp. Sposób ułożenia rury L
1 Rura bez kołnierza, ułożona bezpośrednio na płaskim dnie wykopu 1,0
2 Rura ze złączami, ułożona na dnie mającym pogłębienia pod złącza 1,1
3 Rura ułożona w rowku wykonanym w miejscowym nienaruszonym gruncie lub dobrze zagęszczonej zasypce,
opierająca się na następującej części obwodu:
 
  0,830 tj. 30°
0,166 tj. 60°
0,250 tj. 90°
1,1-1,3 *)
1,2-1,6 *)
1,3-1,9 *)
4 Rura ze stopką, ustawiona bezpośrednio na dnie wykopu 1,5
5 Rura obetonowana od spodu na 0,25 - 0,50 obwodu rury 2,0 **)
6 Rura obetonowana od spodu i z boków 3-4 **)
7 Rura obetonowana całkowicie 6-8 **)

*) większe wartości przyjmuje się dla rur układanych na miejscowym nienaruszonym gruncie lub bardzo dobrze zagęszczonej zasypce (warstwie wyrównawczej), zaś mniejsze w przypadku zasypki zagęszczonej przeciętnie.

**) najmniejszą grubość warstwy betonu przyjmuje się równą 0,16 d , gdzie d - wewnętrzna średnica rury. Ze względu na możliwości zagęszczenia betonu grubość ta nie może być jednak mniejsza od 0,1 m.