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地埋式钢带排污管是不是埋得越深越好

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地埋式钢带排污管是不是埋得越深越好

发布日期:2018-10-24 作者: 点击:

我们都知道钢带波纹管外边缠绕有波纹状的外观,有抗冲击,抗位移,并且能增加管材抗压能力的作用,除了这些之外,它还有哪些作用呢?

哈尔滨钢带波纹管中得波纹有什么作用

经常使用钢带波纹管的用户可能知道,普通的塑料排水管外表光滑,没有波纹。而近年来越来越多的钢带增强螺旋波纹管逐渐占据了市场的大部分,这些波纹管外表都有波纹,那么这些波纹在排水过程中究竟能发挥哪些作用呢?

钢带波纹管外管也叫波纹管涵,是指铺埋在公路、铁路路下的涵洞用的螺纹波纹管,它是由波形钢板卷制成或用波形钢片组拼成的圆形钢结构管。PE钢带螺旋波纹管涵的波纹结构可使涵洞路面受力合理,荷载分布均匀,并具有一定的抗变形能力,能解决北方寒冷地区(霜冻)对桥梁和管涵砼结构的破坏问题;使路表面没有伸缩缝,提高行车舒适。而且也有利于改善软土地基结构与路堤交界处的“错台”现象,提高行车安全性。PE钢带螺旋波纹管涵的工后营运、养护成本低,工程实际造价也低于同类跨径的桥梁、涵洞。 


PE钢带螺旋波纹管公称刚度


PE钢带增强螺旋波纹管弹性元件设计计算时给出的刚度称为公称(或额定)刚度.它与元件的实测刚度有误差,特别是具有非线性弹性特性的弹性元件。公称刚度代表的是曲线上哪一点的刚度,则要仔细考虑。一般来讲,公称刚度最好不要直接采用设计计算值,而是应该用产品原型经过测试后的修正值。

哈尔滨钢带波纹管

刚度允差

对一批弹性元件测试时刚度允许的分散范围。对同批弹性元件,每一个元件的刚度均不尽相同,有一个分散范围。为了保证元件的使用性能,就必须对刚度分散范围有一个限定。对弹性敏感元件,PE钢带螺旋波纹管其刚度允差要求限定在公称值的+/-5%以内;一般工程用的波纹管类弹性元件,刚度允差可限定在+/-50%之内。

灵敏度

PE钢带增强螺旋波纹管及其它弹性元件承受单位载荷时所产件的位侈量称为元件的灵敏度。刚度和灵敏度是波纹管及其它弹性元件的主要功能参数,但它们又是同一使用特性的两种不同的表示方法。对于不同的场合,为便于分析问题,可采用其中任何一种参数。

有效面积

对于实现压力一力或力一压力转换的弹性元件,还有一个重要的功能指标是有效面积。PE钢带螺旋波纹管有效面积是指弹性元件在单位压力作用下,当其位移为零时所能转换成集中力的大小。


钢带排污管环刚度计算方面

一、ISO标准中对环刚度定义公式如下:

环刚度SN=EI/D3

其中 E为材料的弹性模量,I为管材截面惯性矩 ,D为管材平均直径

2、通过查询高密度聚乙烯材料的弹性模量为800MPa,聚乙烯给水管材料级别为PE100,取弹性模量E为800MPa

3、经计算,管材截面圆环对直径的惯性矩公式为:3.14*(D4-d4)/64。

4、Φ500*1.0MPa给水用聚乙烯管材平均直径D按0.5m计算,壁厚为29.7mm,经计算,其内圆直径d为500-2*29.7=440.6mm=0.4406m.

5、将2、3、4带入环刚度设计公式1中,得出SN=[800*3.14*(0.54-0.44064)/64]÷0.53=7.7917(KN/m2)

6、因此,Φ500*1.0MPa给水用聚乙烯管材的环刚度为7.7917 KN/m2

二、钢带排污管最大埋深计算方面

1 通过计算得出Φ500*1.0MPa给水聚乙烯管材的环刚度为7.7917KN/m2。

2 管材在外压荷载作用下,按照埋地给水聚乙烯管道工程设计规范中要求聚乙烯管径竖向的直径变形率应小于管材的允许变形率(例如:5%),直径变形率为:

注:K为安全系数,取1.5

三、钢带排污管在组合荷载下的直径变形量及公式计算:

管道在组合荷载作用下管径竖向的直径变形量;

DL:变形滞后系数,取1.2~1.5;

K1:基础垫层系数,当支承角2>=90°取0.1;

W0:管顶沿纵向单位长度总压力;

r :管材的计算半径;

E:管材的弹性模量;

I:管壁截面上单位长度的惯性矩;

Ed:管侧土的综合变形模量

我们以直径500的钢带排污管为例,计算出最大深埋数:

①经过计算得出Φ500*1.0MPa给水聚乙烯管材的管顶沿纵向单位长度可承受的最大垂直线荷载为=59.4312 KN/m

②可承受的竖向压力为:P=W0/D=61.5939 KN/m÷0.5=118.8625 KN/m2

③如回填土的平均密度为:1800(大多数道路土质密度值),重力密度为1800×10=18KN/m

④回填土的最大高度即管材最大埋深为:118.8625/18=6.6m

另外,直径不足500的钢带排污管建议地埋不低于0.6米,这样既能缓和车辆等施加的道路压力,还能有效保护管材。


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