Combinaisons de charge pour les contraintes de tuyauterie dues à des charges occasionnelles

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Les modules additionnels RF-PIPING et RF-PIPING Design permettent de concevoir et calculer des systèmes de canalisation selon EN 13480-3, ASME B31.1 et B31.3. Dans le cas d'un calcul selon la norme européenne, la détermination des contraintes de tuyauterie est conforme aux formules de la Section 12.3 Analyse de flexibilité. Selon le type de contrainte, un ou plusieurs moments sont appliqués sans considération entre eux. Cette différenciation a lieu, par exemple, lors de la détermination des contraintes pour des charges occasionnelles.

Formule de contrainte 12.3.3-1 pour des charges ponctuelles selon EN 13480-3:
$${\mathrm\sigma}_2\;=\;\frac{{\mathrm p}_\mathrm c\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm o}{4\;\cdot\;{\mathrm e}_\mathrm n}\;+\;\frac{0,75\;\cdot\;\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm M}_\mathrm A}{\mathrm Z}\;+\;\frac{0,75\;\cdot\;\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm M}_\mathrm B}{\mathrm Z}\;\leq\;\mathrm k\;\cdot\;{\mathrm f}_\mathrm t$$

La contrainte σ 2 est composée de trois termes. Le premier terme inclut la pression interne. Les deux autres termes ne diffèrent que par l'index du moment. Le moment M A est composé de charges mécaniques agissant en permanence (par exemple, le poids propre du gazoduc ou du liquide). Le moment M B représente des charges agissant occasionnellement (par exemple, le vent ou la neige). Les composantes des moments doivent donc être calculées séparément. Une combinaison de charges de pipeline ne retourne qu'un instant. Ainsi, un calcul analogue à la formule ne peut pas être effectué. La situation peut être résolue à l'aide d'une combinaison de résultats. Dans les combinaisons de résultats, les résultats des cas de charge ou des combinaisons sont ajoutés ou soustraits. Les termes individuels sont donc connus et peuvent être conçus séparément.

Le graphique suivant montre la structure exemplaire de la combinatoire pour une situation de calcul occasionnelle. La combinaison finale prévue pour la vérification est surlignée en rouge.

Figure 01 - Combinatorics

Option 1

Dans la combinatoire analogue à la variante 1, une combinaison de charges de pipeline avec l'attribut «OCC» est créée pour le cas de charge de vent. Cette RC5 est ensuite combinée dans une nouvelle combinaison de résultats RC2 avec les charges à long terme habituelles. Ainsi, le moment peut être divisé en les composants individuels M A et M B.

Option 2

Dans l'option 2, l'effet des charges de vent en interaction avec les autres cas de charge doit être analysé plus en détail. Une nouvelle combinaison de charges de pipeline RC5 est donc créée, une structure similaire à celle de RC4 et inclut le cas de charge de vent. Dans la CR 2, ces deux situations de contrainte de fonctionnement sont soustraites l'une de l'autre, ne laissant que les efforts internes du vent et éventuellement les effets de la théorie du second ordre. Ces efforts internes sont ensuite superposés aux charges habituelles à long terme dans une autre CR.

Cette vérification est illustrée dans le graphique suivant du module RF-PIPING Design. Ici, les composantes du moment individuels M A et M B sont également affichés.

Figure 02 - Documentation of Moment Portions

Bibliographie

[1]   Tuyauterie industrielle métallique - Partie 3: Construction et calcul; EN 13480-3: 2012
[2]  Manuel RFEM 5. Tiefenbach: Dlubal Software, février 2016. Télécharger

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