Article de recherche / Research Article

Dimensionnement mécanique des canalisations enterrées. Discussion sur quelques formules de CEN/TR 1295-3, partie B

Mechanical design of buried pipelines. Discussion on some formulas of CEN/TR 1295-3 part B

Studio Ing.G.Turi, Roma, Italie

^* Correspondance: ingturi@tin.it

Reçu : 18 Mai 2018
Accepté : 2 Août 2019

Résumé

Le présent article discute de quelques formules reportées dans la partie B de la norme CEN/TR 1295-3, concernant le calcul de la résistance mécanique des canalisations enterrées sous diverses conditions de charge, selon le modèle de Gerbault. Les expressions du moment, de l'effort normal, de la déformation et de la contrainte sont examinées, et pour elles, quelques adaptations sont proposées, visant à corriger certaines incohérences contenues dans la norme. En ce qui concerne le moment de flexion dû à la pression horizontale, il ressort de la formule CEN/TR 1295-3 qu'il est constant le long du périmètre du tuyau. Ceci constitue une absurdité physique. En résolvant la structure (en utilisant les formules d'un arc semi-circulaire fixe), un facteur de correction est défini pour être introduit dans le CEN/TR 1295-3 afin que le phénomène physique puisse être correctement représenté. Par conséquent, pour la déformation en flexion, qui dépend du moment fléchissant, la même correction s'impose. Pour la pression verticale, les expressions de la norme relatives aux efforts normaux en clé et à l'appui ne sont pas cohérentes avec le modèle de base. À travers l'équilibre du moment de toutes les actions par rapport à la clé, les formules cohérentes sont obtenues. Enfin, l'article met l'accent sur diverses incohérences concernant les canalisations sous pression, en particulier dans la définition des pressions dans différents paragraphes de la norme.

Abstract

The present article discusses some formulas reported in the standard CEN/TR 1295-3, part B, concerning the mechanical design of buried pipes subject to different loading conditions, according to the model due to Gerbault. Bending moment, axial force, strain and stress formulas are examined, for which some adjustments are proposed, aimed at correcting some inconsistencies contained in the standard. As for the bending moment due to the horizontal pressure, from the CEN/TR 1295-3 formula, it appears that it is constant along the perimeter of the pipe. This constitutes a physical absurdity. By solving the structure (through the use of the formulas of a fixed semi-circular arch), a correction factor is defined to be introduced in CEN/TR 1295-3 so that the physical phenomenon could be correctly represented. Consequently, for the flexural strain, which depends on the bending moment, the need for the same correction arises. For vertical pressure, the expressions reported in the standard for the top and the bottom axial forces are not consistent with the basic model. Through the moment equilibrium of all actions with respect to the top, the consistent formulas are obtained. Finally, the article demonstrates various inconsistencies concerning pressure pipes, especially in the definition of pressures in different paragraphs of the standard.