Nederlandse
Ontwerp
norm
NEN 3650-4
Eisen voor buisleidingsystemen - Deel 4: Beton
Publicatie uitsluitend voor commentaar
Requirements for pipeline systems - Part 4: Concrete
maart 2003 ICS 23.040.50
Normcommissie 310 004 "Transportleidingen"
Apart from exceptions provided by the law, nothing from this publication may be duplicated and/or published by means of photocopy, microfilm, storage in computer files or otherwise, which also applies to full or partial processing, without the written consent of the Netherlands Standardization Institute. The Netherlands Standardization Institute shall, with the exclusion of any other beneficiary, collect payments owed by third parties for duplication and/or act in and out of law, where this authority is not transferred or falls by right to the Reproduction Rights Foundation. Auteursrecht voorbehouden. Behoudens uitzondering door de wet gesteld mag zonder schriftelijke toestemming van het Nederlands Normalisatie-instituut niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van fotokopie, microfilm, opslag in computerbestanden of anderszins, hetgeen ook van toepassing is op gehele of gedeeltelijke bewerking.
eld
Dit document mag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkomst voor netwerkgebruik met NEN is afgesloten. This document may only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only permitted when a supplementary license agreement for us in a network with NEN has been concluded.
be
iew
ev
Pr
or
Vo
Commentaar vóór 01-07-2003
Although the utmost care has been taken with this publication, errors and omissions cannot be entirely excluded. The Netherlands Standardization Institute and/or the members of the committees therefore accept no liability, not even for direct or indirect damage, occurring due to or in relation with the application of publications issued by the Netherlands Standardization Institute.
Hoewel bij deze uitgave de uiterste zorg is nagestreefd, kunnen fouten en onvolledigheden niet geheel worden uitgesloten. Het Nederlands Normalisatie-instituut en/of de leden van de commissies aanvaarden derhalve geen enkele aansprakelijkheid, ook niet voor directe of indirecte schade, ontstaan door of verband houdend met toepassing van door het Nederlands Normalisatie-instituut gepubliceerde uitgaven.
Het Nederlands Normalisatie-instituut is met uitsluiting van ieder ander gerechtigd de door derden verschuldigde vergoedingen voor verveelvoudiging te innen en/of daartoe in en buiten rechte op te treden, voor zover deze bevoegdheid niet is overgedragen c.q. rechtens toekomt aan de Stichting Reprorecht. ©2003 Nederlands Normalisatie-instituut Postbus 5059, 2600 GB Delft Telefoon (015) 2 690 390, Fax (015) 2 690 190
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003
Inhoud Voorwoord ................................................................................................................................................................... 3 1
Onderwerp en toepassingsgebied ..................................................................................................................... 5
2
Normatieve verwijzingen ..................................................................................................................................... 5
3
Termen en definities ............................................................................................................................................ 6
4
Symbolen .............................................................................................................................................................. 6
5
Afkortingen ........................................................................................................................................................... 6
Vo
6 Veiligheid............................................................................................................................................................... 6 6.1 Veiligheidsevaluatie milieu .................................................................................................................................. 6 6.2 MER..................................................................................................................................................................... 6 6.3 Waterstaatkundige veiligheid .............................................................................................................................. 6 7 Betonnen leidingsysteem.................................................................................................................................... 7 7.1 Algemeen ............................................................................................................................................................ 7 7.2 Buistypen............................................................................................................................................................. 7 7.2.1 Buizen in systemen .......................................................................................................................................... 7 7.2.2 Beschermbuizen............................................................................................................................................... 8 7.2.3 Buisverbindingen.............................................................................................................................................. 8
or
be
ev
Pr
8 Leidingtechnisch ontwerp................................................................................................................................. 10 8.1 Algemeen .......................................................................................................................................................... 10 8.2 Trekvastheid verbindingen ................................................................................................................................ 10 8.2.1 Trekvaste verbindingen .................................................................................................................................. 10 8.2.2 Niet-trekvaste verbindingen............................................................................................................................ 10 8.3 Berekening ........................................................................................................................................................ 11 8.3.1 Algemeen ....................................................................................................................................................... 11 8.3.2 Gelede leidingen ............................................................................................................................................ 11 8.3.3 Sterkteberekening axiaal buigstijve leidingen ................................................................................................ 12 8.3.4 Hoekverdraaiing en uitschuiving .................................................................................................................... 12
iew
9 Aanleg.................................................................................................................................................................. 12 9.1 Algemeen .......................................................................................................................................................... 12 9.2 Veldleiding ......................................................................................................................................................... 12 9.3 Bochten ............................................................................................................................................................. 12 9.4 Sleufloze technieken voor betonnen leidingen ................................................................................................. 13 9.5 Beproeving ........................................................................................................................................................ 13 9.6 Opleveren .......................................................................................................................................................... 13
eld
10
Bedrijfsvoering en bedrijfsbeëindiging ......................................................................................................... 13
Bijlage A (normatief) Toetsing op scheurvorming bij axiaal buigstijve leidingen van gewapend beton met plaatstalen kern ................................................................................................................... 14 Bijlage B (normatief) Toetsing op spanningen bij axiaal buigstijve leidingen van gewapend beton met plaatstalen kern ................................................................................................................... 19 Bibliografie ................................................................................................................................................................ 37
2
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003
Voorwoord Dit deel van de norm bevat eisen voor betonnen buisleidingen die aan de gestelde eisen in Ontw. NEN 3650-1 moeten voldoen. De opstellers van het normontwerp zijn zich ervan bewust dat nog niet alle commentaren van de verschillende belanghebbende partijen zijn verwerkt. Dit hangt samen met de publicatie van de definitieve delen van de NEN 3650-serie. De eerder geleverde en nog niet verwerkte commentaren worden meegenomen bij de verwerking van de commentaren uit de commentaarperiode.
Vo
De norm is samengesteld onder verantwoordelijkheid van de normcommissie 310 004 “Transportleidingen” door de begeleidingscommissie 310 004 03 die ten tijde van de publicatie van Ontw. NEN 3650-3 als volgt was samengesteld: Ir. R.A.C. van Akkeren (voorzitter)
Essent Netwerk
Ir. O.J. Anema
NUON
Ing. L. van Asselt
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Ing. M.A. van Berkel
KIWA
Ing. M.L.J.J. van Berkom
SABIC Pipelines B.V.
Ir. R.K.S. Biermasz
Nederlandse Gasunie
or
Ir. G.J. Dijkstra
Tebodin
Ir. A.M. Gresnigt
TU Delft
Railinfrabeheer
Ir. J.M. Hoogzaad
Gem. Havenbedrijf Rotterdam
Ing. M.J.M. Jansen
ENECO NetBeheer BV
Ing. J. Kreber Dr. R.O.M. van Loo Ing. K.J. Pantophlet Ir. G.L. Slee
iew
ev
Ing. E.D. Kraaij
Provincie ZH
be
Ir. R.A.J. de Kock
Pr
Ing. G. van Heijen Oort
NAM
Waterbedrijf Europoort
Ministerie van VROM KIWA
Gemeentewerken Rotterdam
Ir. J. Spiekhout
Nederlandse Gasunie
eld
Ing. B.H.P.A.M. Thé
Rijkswaterstaat
Ir. T.A. Wester
Tebodin
Ing. J.W. Zegeling
Gastec
Mw. Drs. A.J. van der Kolk (secretaris)
NEN
Bij de totstandkoming van dit deel is medewerking verleend door: Ing. L. Bolding
DHV
Ing. J. Kuit
Grontmij Verkeer & Infrastructuur
Ir. J.C. Wielenga
KIWA
3
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003 GROEP I Intrinsiek gevaarlijke stof (conform A.2.1 van Ontw. NEN 3650-1): • oxiderend; • zeer licht ontvlambaar; • licht ontvlambaar; • (zeer) giftig; • warm water onder stoomwet.
GROEP II Medium uitsluitend gevaarlijk door effect bij uittrede (conform A.2.2 van Ontw. NEN 3650-1): • aardgas ( 1,6 MPa lokaal transport, distributie) • onbrandbaar gas; • water, afvalwater; • warm water niet onder stoomwet. JA
JA
NEE
Vo
Ligging leidingstrekking • in of nabij belangrijke waterstaatswerken NEE
JA
Soort medium • water, niet belastend voor grondwater (drinkwater, ruwwater, hemelwater, warm water)
or
JA
NEE
Ligging leidingstrekking • in grondwaterbeschermingsgebieden
be
NEE
iew
ev
Pr
JA
NEN 3650-serie (eisen voor buisleidingen incl. appendages die onderdeel zijn van de begrenzing van het systeem)
Specifieke materiaaleisen: • staal Ontw. NEN 3650-2 • kunststof Ontw. NEN 3650-3 • beton Ontw. NEN 3650-4 • gietijzer Ontw. NEN 3650-5
Andere opties – normen voor: • drinkwatervoorziening; • gasdistributie; • warmtedistributie (stadsverwarming); • riolering (afvalwatertechniek).
eld
Ontw. NEN 3650-1 algemeen: • veiligheidsberekeningen; • ontwerp; • aanleg nieuwe leiding; • beheer; • wijziging ontwerpcondities.
Geen NEN 3650 leidingstrekking
Kruisingen met belangrijke waterstaatswerken (alle media en materialen): Ontw. NEN 3651 • aanvullende eisen op NEN 3650-serie
Figuur 1 — Stroomschema groepsindeling en normen
4
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003
1 Onderwerp en toepassingsgebied Dit deel van de norm bevat eisen voor betonnen buisleidingen en geldt voor buisleidingen te land. De indeling van de buisleidingen die onder de Ontw. NEN 3650-serie vallen wordt bepaald door het medium dat wordt getransporteerd. In het stroomschema (zie figuur 1) is de samenhang weergegeven van die indeling (groep Ι- en groep ΙΙ-buisleidingsystemen) en de relatie met de ontwerp normenserie. In groep Ι vindt vervoer van gevaarlijke stoffen plaats. Voor groep Ι geldt dat het gehele buisleidingsysteem integraal moet voldoen aan de eisen van de norm.
Vo
Voor groep ΙΙ is de toepassing van de norm beperkt tot de leidingen die door hun ligging bij falen een ernstig gevolg veroorzaken.
Betonnen leidingen komen praktisch gesproken uitsluitend voor in groep ΙΙ. Het toepassingsgebied van de norm voor betonnen leidingen is derhalve beperkt tot: — kruisingen met of parallelligging aan waterstaatswerken; — ligging van leidingen in grondwaterbeschermingsgebieden. Het eisenpakket in dit deel geldt uitsluitend binnen de werkingssfeer van die twee gebieden.
or
2 Normatieve verwijzingen
NEN 3650-2:2003 Ontw. NEN 3651:2003 Ontw.
Het Internationale Stelsel van Eenheden (SI) Eisen voor buisleidingsystemen – Deel 1: Algemeen
iew
NEN 3650-1:2003 Ontw.
be
NEN 999:1977
ev
Pr
De volgende normatieve documenten bevatten bepalingen die, doordat ernaar wordt verwezen, tevens bepalingen van deze norm zijn. Op het ogenblik van publicatie van de onderhavige norm waren de vermelde versies van kracht. Alle normatieve documenten kunnen echter worden herzien; partijen die overeenkomsten sluiten op basis van deze norm wordt daarom aanbevolen na te gaan of het mogelijk is, de meest recente versie van de onderstaande normatieve documenten toe te passen.
Eisen voor buisleidingsystemen – Deel 2: Staal Aanvullende eisen voor leidingen in kruisingen met belangrijke waterstaatwerken
eld
NEN 6702:1991
TGB 1990 – Belastingen en vervormingen
NEN 6720:1995
TGB 1990 – Voorschriften Beton – Constructieve eisen en rekenmethoden (VBC 1990)
NEN 6770:1997
TGB 1990 – Staalconstructies – Basiseisen en basis rekenregels voor overwegend statisch belaste constructies
NEN 7126:1991
Ronde buizen van ongewapend, gewapend en staalvezelbeton en vlakke voetbuizen van ongewapend beton – Eisen en beproevingsmethoden met correctieblad NEN 7126:1991/C2:1995
NEN-EN 639:1994
Algemene eisen voor betonbuizen voor drukleidingen, inclusief verbindingen en hulpstukken
NEN-EN 640:1994
Buizen van gewapend beton en betonbuizen met een verfijnd verdeelde wapening (zonder plaatstalen kern) voor drukleidingen, inclusief verbindingen en hulpstukken
5
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003 NEN-EN 641:1994
Buizen van gewapend beton met plaatstalen kern voor drukleidingen inclusief verbindingen en hulpstukken
NEN-EN 642:1994
Buizen van spanbeton met en zonder plaatstalen kern voor drukleidingen, inclusief verbindingen en hulpstukken en specifieke eisen voor buizen
NEN-EN 1916:2002
Rioolbuizen en hulpstukken van ongewapend, gewapend en staalvezelbeton
3 Termen en definities Voor de toepassing van deze norm gelden de volgende definities:
Vo
3.1 betonnen buisleiding leiding samengesteld uit betonnen buiselementen 3.2 betonnen buiselement (vakjargon: buis) buiselement van ongewapend beton of van beton met een staalwapening, voorspanwapening, plaatstalen kern of (staal)vezels
or
4 Symbolen
De symbolen voor grootheden zijn conform NEN 999:1977. De symbolen voor materiaal eigenschappen zijn conform NEN 6720:1995.
6 Veiligheid
iew
MER
be
5 Afkortingen
ev
Pr
OPMERKING In NEN 6720 wordt voor treksterkte het symbool f gebruikt. In norm voor staal zoals bijvoorbeeld NEN-EN 10025 [12] wordt voor treksterkte het symbool R gebruikt.
Milieu Effect Rapportage
eld
6.1 Veiligheidsevaluatie milieu
Er zijn geen specifieke eisen voor betonnen leidingen ten aanzien van de veiligheid van het milieu. Beton moet wel voldoen aan het bouwstoffenbesluit.
6.2 MER
Voor de verplichting tot het uitvoeren van een Milieu Effect Rapportage (MER), dan wel beoordeling van de noodzaak van een MER, wordt verwezen naar 6.4.4 van Ontw. NEN 3650-1.
6.3 Waterstaatkundige veiligheid
De eisen ten aanzien van de waterstaatkundige veiligheid van betonnen leidingen staan in Ontw. NEN 3651.
6
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003
7 Betonnen leidingsysteem 7.1 Algemeen Leidingsystemen waarin betonnen buizen worden toegepast, zijn in het algemeen ontworpen voor het transport van waterige vloeistoffen zoals drinkwater, afvalwater, koelwater, ruwwater, rioolwater enz. Er worden twee typen systemen onderscheiden: 1)
drukloze of vrij-verval-systemen;
2)
systemen met inwendige druk opgewekt door pompen of hooggelegen reservoirs.
Vo
OPMERKING Drukloze systemen zijn niet ontworpen om door inwendige druk te worden belast. Voor beproeving van (nieuw aangelegd) leidingwerk wordt soms een proefdruk van 0,05 MPa (5 meter waterkolom) gehanteerd. De systemen met inwendige druk kennen een maximale bedrijfsdruk die tussen 0,5 MPa en 1,0 MPa ligt.
7.2 Buistypen 7.2.1
Buizen in systemen
or
De buiselementen die in de systemen worden toegepast staan in tabel 1.
Tabel 1 — Betonnen buiselementen
rond vlakke voet
250 – 1500
eivormig druppel
250 – 1500
rond vlakke voet
250 – 3600
rond
250 – 1500
rond
Wapening
Verbinding
Druksysteem ja/nee
Normvoorschrift
Opmerkingen
nee
5), 6)
ongewapend
mof/spie
nee
5), 6)
gewapend
mof/spie
nee
5), 6)
staalvezel
mof/spie
nee
5), 6)
600 – 1800
voorgespannen
mof/spie
ja
1), 4)
geen bochten
rond
600 – 3600
gewapend + plaatstalen kern
lasmof/lasspie, flens
ja
1), 3)
bochten en hulpstukken bij voorgespannen buis
rond
300 – 3600
gewapend + plaatstalen kern
mof/spie
ja
1), 3)
bochten en hulpstukken bij gewapende ronde buis
Relevante normen: 1) NEN-EN 639:1994 2) NEN-EN 640:1994 3) NEN-EN 641:1994 4) NEN-EN 642:1994 5) NEN-EN 1916:2002 6) NEN 7126:1991
eld
mof/spie
ev
ongewapend
iew
be
Inwend. Ø mm
Pr
Vorm doorsnede
OPMERKING Buizen met een inwendige middellijn groter dan 1500 mm vallen buiten NEN 7126:1991 en behoren separaat te worden berekend.
7
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003 OPMERKING Het verdient aanbeveling uit oogpunt van kwaliteitszorg om buiselementen en rubberringen toe te passen die het keur van een geaccrediteerde certificatie-instelling (bijv. Kiwa met KOMO-keur) dragen. Relevante beoordelingsrichtlijnen zoals [6] tot en met [12] kunnen daarbij worden gehanteerd.
7.2.2
Beschermbuizen
In kruisingen met waterstaatwerken (bijv. wegen en spoorwegen) kan het voorkomen dat beschermbuizen in de vorm van betonnen mantelbuizen nodig zijn waar de mediumvoerende buisleiding wordt doorgevoerd. Veelal zullen deze buizen met behulp van een sleufloze techniek worden aangebracht. De buis moet geschikt zijn voor die techniek en in staat zijn de optredende belastingen tijdens aanleg en bedrijf te weerstaan.
Vo
Voor overige eisen wordt verwezen naar 8.1.7 van Ontw. NEN 3650-1 en 8.6.3.3 van Ontw.NEN 3651. 7.2.3
Buisverbindingen
Betonnen buisleidingen worden opgebouwd uit losse buiselementen variërend in lengte van minimaal 2,0 m tot en met maximaal 6,0 m.
or
De elementen moeten waterdicht en voor de druksystemen ook bestand tegen druk aan elkaar worden verbonden. Daarvoor zijn verschillende wijzen van koppelen ontwikkeld. Voorbeelden van verbindingen zijn in figuur 1 tot en met figuur 6 geschetst. Bij rubberringverbindingen moet worden aangetoond dat: — de verbinding zo is ontworpen dat de ring na het maken van de verbinding op de juiste plaats ligt;
be
Pr
— de ingedrukte ring de waterdichtheid van de verbinding in drukloze situatie en in situatie met druk verzekert;
iew
ev
— de toelaatbare hoekverdraaiing en de uitschuifcapaciteit (overschuiflengte) van de verbinding groot genoeg zijn om de te verwachten vervormingen van de leiding te kunnen volgen. Voor berekening van de te verwachten uitschuiving en hoekverdraaiing inclusief veiligheden wordt verwezen naar D.5 van Ontw. NEN 3650-1 en 8.2.2 van Ontw. NEN 3651. Van een betonbuis met rubberringverbinding moet derhalve bekend (opgave leverancier) zijn: — de detaillering van de verbinding. Daaruit moet blijken hoe de ligging van de ring na montage is gewaarborgd;
eld
— de maximale hoekverdraaiing. De hoekverdraaiing zonder uitschuiving waarbij de spie vastloopt tegen de mof en/of waarbij nog net geen lekkage optreedt; — de maximale uitschuifcapaciteit. De uitschuiving zonder hoekverdraaiing waarbij nog net geen lekkage optreedt. OPMERKING Het is gebruikelijk dat een deel van de toelaatbare hoekverdraaiing en uitschuiving maximaal is toegelaten tijdens het leggen van de leiding. De resterende ruimte is bedoeld voor later optredende verplaatsingen, zettingen of zakkingen.
Met lasverbindingen in plaatstalen kernbuizen (zie figuur 4) ontstaat een doorgaande leiding. De vervormingscapaciteit van de leiding in laterale zin is in vergelijking met een gelede leiding vrijwel nihil. In gebieden waar zettingen of zakkingen worden verwacht, moet worden aangetoond dat de axiale buigsterkte van de verbinding niet geringer is dan de buigsterkte van de buiselementen zelf. OPMERKING Bij lasverbindingen in plaatstalen kernbuizen (zie figuur 4) verdient het aanbeveling om bij betreedbare buizen de verbinding ook aan de binnenzijde te lassen en met cementspecie te bekleden. Bij niet-betreedbare buizen kan worden overwogen plaatstalen kernen met roestvaststalen lasmanchetten toe te passen.
8
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Ontw. NEN 3650-4:2003
Figuur 1 — Voorbeeld rolverbinding gewapende buis
Vo
Figuur 2 — Voorbeeld glijverbinding gewapende buis
be
iew
ev
Pr
or Figuur 3 — Voorbeeld glijverbinding voorgespannen buis
eld
Figuur 4 — Voorbeeld lasverbinding plaatstalen kernbuis
9
Dit document is een voorbeeld van NEN / This document is a preview by NEN
Bestelformulier Stuur naar:
NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214 2600 WB Delft
NEN Standards Products & Services Postbus 5059 2600 GB Delft Vlinderweg 6 2623 AX Delft T (015) 2 690 390 F (015) 2 690 271
Ja, ik bestel __ ex. NEN 3650-4:2003 Ontw. nl Eisen voor buisleidingsystemen - Deel 4: Beton
www.nen.nl/normshop
€ 29.20
Wilt u deze norm in PDF-formaat? Deze bestelt u eenvoudig via www.nen.nl/normshop
Gratis e-mailnieuwsbrieven
Retourneren
Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van normen,
Fax: (015) 2 690 271 E-mail:
[email protected] Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 10214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig).
normalisatie en regelgeving? Neem dan een gratis abonnement op een van onze e-mailnieuwsbrieven. www.nen.nl/nieuwsbrieven
Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v.
O M
O V
Voorwaarden
• De prijzen zijn geldig tot 31 december 2016, E-mail tenzij anders aangegeven. • Alle prijzen zijn excl. btw, Klantnummer NEN verzend- en handelingskosten Uw ordernummer BTW nummer en onder voorbehoud bij o.m. ISO- en IEC-normen. Postbus / Adres • Bestelt u via de normshop een Postcode Plaats pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Telefoon Fax • Meer informatie: telefoon (015) 2 690 391, dagelijks Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) van 8.30 tot 17.00 uur. Postbus / Adres • Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinformatie Postcode Plaats voorbehouden. • U kunt onze algemene voorwaarden terugvinden op: Datum Handtekening www.nen.nl/leveringsvoorwaarden.
Normalisatie: de wereld op één lijn.
preview - 2016
