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環(huán)剛度,塑料埋地排水管的關(guān)鍵性能之一,埋地鋪設(shè)塑料管有兩類,一類是內(nèi)部有壓力的,習(xí)慣稱為“壓力管道”,如輸送水或燃?xì)獾墓艿溃灰活愂莾?nèi)部是沒有壓力(或壓力很低)的,稱為“無壓管道(Non-pressure Pipe)”。
壓力管道的承受的負(fù)載有內(nèi)部壓力和外部的壓力。通常內(nèi)部壓力產(chǎn)生的應(yīng)力是造成管材破壞的主要因素,破壞的形式是管壁內(nèi)的拉應(yīng)力造成的變形過大和破裂(塑料管通常是由蠕變造成)。設(shè)計時一般先按承受內(nèi)壓負(fù)載進(jìn)行設(shè)計計算,選擇材料和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)(如壁厚),然后再考慮外壓負(fù)載進(jìn)行設(shè)計驗算,必要時修改結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
無壓管道承受外壓負(fù)載(通常內(nèi)壓負(fù)載忽略不計)。破壞的形式是外壓負(fù)載造成管材變形過大或壓屈失穩(wěn)(Buckling)。設(shè)計時按照外壓負(fù)載進(jìn)行設(shè)計計算,選擇材料和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。本文討論的塑料埋地排水管是指無壓管道。
外壓負(fù)載比較復(fù)雜,主要包括土壤重量和地面產(chǎn)生的靜負(fù)載,以及運(yùn)輸車輛經(jīng)過時產(chǎn)生的動負(fù)載。塑料埋地排水管承受負(fù)載的機(jī)理也比較復(fù)雜,因為塑料管屬于柔性管(Flexible Pipe),在外壓負(fù)載下管材和周圍的土壤(回填材料)產(chǎn)生‘管土共同作用’。換句話說,是管材和周圍土壤(回填材料)共同來承受外壓負(fù)載。
環(huán)剛度是塑料埋地排水管抗外壓負(fù)載能力的綜合參數(shù),顯然,為了保證塑料埋地排水管在外壓負(fù)載下安全工作,環(huán)剛度的選擇是設(shè)計中的關(guān)鍵之一。如果管材的環(huán)剛度太小,管材可能發(fā)生過大變形或出現(xiàn)壓屈失穩(wěn)破壞。反之,如果環(huán)剛度選擇得太高,必然采用過大的截面慣性矩,將造成用材料太多,成本過高。
HDPE雙壁波紋管的環(huán)剛度有幾種呢?
就目前市面上來看,主要是兩種,4千牛和8千牛,也就是大家常說的SN4與SN8級別。它們有什么區(qū)別呢?相信許多人已經(jīng)知道,我在這里再啰嗦幾句。千牛的單位定義的是管道的環(huán)剛度,它與承壓是成正比的,數(shù)字越大,承壓能力超強(qiáng)。承壓能力與HDPE雙壁波紋管的埋深又成正比。SN4的埋深在1.5米左右,最好不要超過2米。SN8的埋深在2.5米,最好不要沒過3米。
其實(shí)還有一個級別,SN10,只是用得比較少。HDPE雙壁波紋管廠家生產(chǎn)的少之又少。當(dāng)HDPE雙壁波紋管達(dá)到這個等級時,它所耗費(fèi)的成本甚至超過了hdpe鋼帶增強(qiáng)聚乙烯螺旋波紋管。對于工程的甲方和施工方來說是不愿意接受的。只有設(shè)計院里出圖紙的時候定性為SN10的時候,甲方與施工方才會按照這個來做。
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