选用埋地塑料排水管应注明环刚度
管材环刚度选择计算
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算根据埋地聚乙烯(PE )排水管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压力作用下,其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。
即:%1001max ,⨯=D W d ε (1)ε< 5% (2)式中 W d,max ——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(m )。
管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量W d,max 可按下式计算:dp vk q k sv d Ld E S D q F K D W 061.08)(1,max ,++=φ (3)式中 K d ——管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用;D L ——变形滞后效应系数,取值1.4F SV ,k ——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(KN/m );φq ,——可变荷载准永久值系数,取0.5;vk q ——单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值;S p ——管材环刚度(kN/m 2);E d ——管侧土的综合变形模量(kN/m 2)。
一、作用在管道每延米上的竖向土压力标准值F SV ,k ,可按下式计算:1D H r F s s K SV ⋅⋅=,=18* H s * D 1式中 r s ——回填土的重力密度,可取18KN/m 3; H s ——管顶至设计地面的覆土高度(m );D 1——管道的外径(m )。
根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值(见下表):表1:作用在管道上竖向土压力标准值二、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值,地面车辆荷载标准值按城-B级考虑(参照04S520,埋地塑料排水管道施工标准图集),作用在管道上的可变作用标准值见表2:表2:作用在管道上的可变作用标准值三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d ,可按下列公式计算:e d E E ⋅=ζneE E211ααζ+=式中 E e ——管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量(MPa );E n ——沟槽两侧原状土的变形模量(MPa );ζ——综合修正系数;α1、α2——与B r (管中心处沟槽宽度)和D 1(管外径)的比值有关的计算参数,可按附录表2确定。
管材环刚度选择计算
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算根据埋地聚乙烯(PE )排水管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外 压力作用下,其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率 5%。
即:;=汪^ 100%( i )D 1s< 5%式中W d,max --------- 管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量 (m )。
管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量W d,max 可按下式计算:F SV , K = r s H s D 1=18* H s * D 1式中r s ――回填土的重力密度,可取18KN/m 3; H s ――管顶至设计地面的覆土高度 (m ); D 1——管道的外径(m )。
根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值((2)W d,max皿"8S p 0.061E d(3)式中 K d ――管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2 a 按附录表i 选用;D L ――变形滞后效应系数,取值1.4F sv, k ---------- 每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(KN/m );Q vk可变荷载准永久值系数,取0.5;单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值 ;S p ――管材环刚度(kN/m 2);E d ――管侧土的综合变形模量(kN/m 2 )。
、作用在管道每延米上的竖向土压力标准值F sv , k ,可按下式计算:见表1 :作用在管道上竖向土压力标准值二、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值,地面车辆荷载标准值按城-B级考虑(参照04S520 ,埋地塑料排水管道施工标准图集),作用在管道上的可变作用标准值见表2:表2 :作用在管道上的可变作用标准值H s (m)城-A ① q *q vk*D1(KN/m) 城-B ① q *q vk*D1(KN/m) 地面堆载① q *q vk*D1(KN/m)1.0 18.37 D 1 12.76 D 1 5 D 1 1.5 11.20D 1 8.90 D 1 5 D 1 2.0 7.90D 1 6.81 D 1 5 D 1 2.5 5.93D 1 5.39D 1 5 D 13.04.64 D 14.38 D 15 D 1 3.55 D 14.05 D 1 4.55 D 15.05 D 1三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d ,可按下列公式计算:式中 E e ――管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量 (MPa );E n ――沟槽两侧原状土的变形模量 (MPa ); Z —合修正系数;a i 、a 2 与B r (管中心处沟槽宽度)和D i (管外径)的比值有关的计算参数,可按附录表2确定E dE e:1Ee现考虑岂=2时的综合变形模量E d :D iEe当回填土选用中粗砂,密实度达到90%以上时,艮取值5 MPa ; 根据地勘资料,以及设计情况,对E n 取一保守值7 MPa ;可得:E d =5.96 MPa四、计算管道变形根据设计图,管道埋深在1.3m 〜3.0m 之间,覆土高度在1.0m 〜2.7m 之 间,所以H s 按最不利工况考虑取值2.7m ; K d 按2 a 取90°寸取值0.096; F sv , k 取值 81D1,①q *q vk*D1 取值 5D1。
关于市政排水设计的分析
关于市政排水设计的分析摘要:本文作者结合实际设计经验,对市政排水设计进行了分析介绍,供大家参考借鉴。
关键词:市政排水;设计;分析中图分类号:tu2 文献标识码:a 文章编号:市政排水设施的质量和安全是否切实可行,将直接影响到广大人民群众生命财产安全和社会综合效益。
市政排水工程质量的影响因素是多方面的,既有客观因素也有主观因素,而施工管理无疑是非常重要的一个因素,因此要加强市政排水工程施工管理,建立健全质量和安全体系,从而实现工程项目管理科学化、规范化、制度化,最终提高市政排水工程施工质量。
1 城市排水管道系统的作用与体制市政排水工程设计中,如何正确选择排水管材,对确保工程质量,缩短工程工期,降低整个工程造价,保证整个工程顺利进行等都具有十分重要的意义。
1.1 城市排水管道系统的作用城市排水管道系统是现代化城市不可缺少的重要市政基础设施,也是城市水污染防治和排涝、防洪的骨干工程,它的任务是及时收集、输送城市产生的生活污水、工业废水和降水。
其作用是及时可靠地排除城市区域内产生的生活污水、工业废水和降水,使城市免受污水之害和免受暴雨积水之灾,从而给人们创造一个舒适安全的生存和生产环境,使城市生态系统的能量流动和物质循环正常进行,维持生态平衡,保证可持续发展。
1.2 城市排水管道系统的体制城市排水管道系统的体制包括合流制和分流制。
合流制是将生活污水、工业废水和降水混合在同一套管道系统内排放的排水系统。
分流制包括污水管道和雨水管道,是将生活污水和工业废水用一套或一套以上的管道系统,而雨水用另一套管道系统排除的排水系统。
合流制排水管道系统包括三种形式:直排式合流制、截流式合流制和全处理式合流制。
将城市的混合污水不经任何处理,直接就近排入水体的排水方式称为直排式合流制。
国内外旧城区的合流制排水系统均属此类。
由于污水对水环境造成的污染越来越严重,为了减轻污水对水环境造成的污染和破坏,为此形成了截流式合流制。
截流式合流制是在直排式合流制基础上,修建沿河截流干管,在城市的下游建污水处理厂,并在适当位置设置溢流井。
市政工程中埋地塑料排水管道的运用
程质量等方面 的问题显得尤 为重要 。 2 ) 管 道回填。
由于埋地塑料排水管道是柔性管 道 , 回填材料 的选用 与 回填 方式 的合适 与否 决定 了管材 是否在 设计 年 限内正 常运行 。从 管
1 埋 地塑 料排 水管 的类 型
底基础面至管顶 以上 0 . 5 m范围内的 回填 材料采用 中粗砂 回填 , 埋地塑料管 是 以聚 氯 乙烯 、 聚 乙烯 或 聚丙 烯 树 脂 为 主要 原 管顶 以上按照 验收规 范 回填。塑料 管管道敷 设后 应立 即进 行 沟 料, 加入必要的添加 剂 , 采用挤 出成 型工 艺或挤 出缠 绕工 艺制 成 槽 回填 。回填在密 闭性检 验前 , 除 接头处 外露 外 , 管道 两侧 和管
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第3 9卷 第 3 6期 2 0 1 3年 1 2月
山 西 建 筑
S HAN XI A RCHI T E C T UR E
Vo I _ 3 9 No. 3 6 De c . 2 01 3
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 3 ) 3 6 — 0 1 3 8 — 0 2
埋地塑料管结构环刚度计算
埋地塑料管结构环刚度计算埋地塑料管结构计算塑料管环刚度表示塑料埋地排水管的抗外压负载能力:EI S,3DkN式中:S为环刚度(); 2mE为材料弹性模量;D为管道直径(m);I为管壁单位长度截面惯性矩根据《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》5.3.1及《给排水结构工程师设计手册》中刚度计算公式:埋地硬聚氯乙烯排水管在外压荷载作用下,管径竖向的直径变形率应小于管材的允许变形率(5%),直径变形率为:,,5%,0,,,,3.333,,K为安全系数,取1.5.,所以%管,,100(%),,KKD0 道在组合荷载下的直径变形量可按照下面公式计算:3KWr10,,D L,3EL,0.061Erd式中: ,:管道在组合荷载作用下管径竖向的直径变形量; ,:变形滞后系数,取1.2~1.5; DL, :基础垫层系数,当支承角2>=90?取0.1; K1W:管顶沿纵向单位长度总压力; 0r :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;E :管侧土的综合变形模量(根据《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程d技术规程》附表F-1及F-2确定;所以管径为DN500,环刚度为8的硬聚氯乙烯塑料管结构计算为:3KWr10,,D L,33SD,0.061Erdin advance, closely associated with the party's patriotic youth Yu Qingzhi when Chang. Yu Qing Zhi, nanling County, Anhui Wuhu Brook family beach people, after the start of the war, participated in the third war zone relative to the officer training Corps trainees, young Chang Shen Liqun from Shangrao, Jiangxi province, is the only military 33633,,,(SD,0.061Er)3.333%,500,(8,10,500,0.061,0.006,250)d,W,,033DKr1.2,0.1,2501L2,0.05971kNmm,59.71kNm由上可知,管径为DN500环刚度为8的塑料管沿纵向单位长度可承受的最大垂直线荷载为:,则可承受的竖向压力为:59.71kNm259.71。
管材环刚度选择计算
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算根据埋地聚乙烯(P 日排水管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压 力作用下,其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。
£ < 5%式中W d,max ――管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量 W d,max 可按下式计算:式中 K d ――管道变形系数,根据管道敷设基础中心角 2a 按附录表1选用;D L ――变形滞后效应系数,取值F SV k ――每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(KN/m );单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值;Sp -- 管材环刚度(kN/m 2);E d ----- 管侧土的综合变形模量(kN/m 2)。
、作用在管道每延米上的竖向土压力 标准值F SV , k ,可按下式计算:Hs ――管顶至设计地面的覆土高度(m );D1——管道的外径(m )。
根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值 (见下表):即:,maxD 1100%(1) (2)K d (FWd,maxD Lsv,k q q vkDJ 8S—© q ,可变荷载准永久值系数,取;qvkSV, Kr s H s D 1=18* H s * D i式中 r s 回填土的重力密度,可取18KN/m 3;表1:作用在管道上竖向土压力标准值、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值,地面车辆荷载标准值按城-B级考虑(参照04S52Q埋地塑料排水管道施工标准图集) 作用在管道上的可变作用标准值见表2:表2:作用在管道上的可变作用标准值三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d,可按下列公式计算:E d E e1E71 2 ---------E n式中E e――管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量(MPa);E n――沟槽两侧原状土的变形模量(MPa);Z —综合修正系数;a 1、a 2——与B r (管中心处沟槽宽度)和D1 (管外径)的比值有关的计算参数,可按附录表2确定。
管材环刚度选择计算
创作编号:BG7531400019813488897SX 创作者: 别如克*埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算根据塑钢缠绕管管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压力作用下,其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。
即:%1001max ,⨯=D W d ε (1)ε< 5% (2)式中 W d,max ——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(m )。
管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量W d,max 可按下式计算: dp vk q k sv d Ld E S D q F K D W 061.08)(1,max ,++=φ (3)式中 K d ——管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用;D L ——变形滞后效应系数,取值1.4F SV ,k ——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(KN/m );φq ,——可变荷载准永久值系数,取0.5;vk q ——单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值;S p ——管材环刚度(kN/m 2);E d ——管侧土的综合变形模量(kN/m 2)。
一、作用在管道每延米上的竖向土压力标准值F SV ,k ,可按下式计算:1D H r F s s K SV ⋅⋅=,=18* H s * D 1式中 r s ——回填土的重力密度,可取18KN/m 3; H s ——管顶至设计地面的覆土高度(m );D 1——管道的外径(m )。
根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值(见下表):表1:作用在管道上竖向土压力标准值二、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值,地面车辆荷载标准值按城-B级考虑(参照04S520,埋地塑料排水管道施工标准图集),作用在管道上的可变作用标准值见表2:表2:作用在管道上的可变作用标准值三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d ,可按下列公式计算:e d E E ⋅=ζneE E211ααζ+=式中 E e ——管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量(MPa );E n ——沟槽两侧原状土的变形模量(MPa );ζ——综合修正系数;α1、α2——与B r (管中心处沟槽宽度)和D 1(管外径)的比值有关的计算参数,可按附录表2确定。
环刚度介绍
塑料埋地排水管的关键性能--环刚度北京塑料工业协会 张玉川 2004/51埋地铺设塑料管的负载和承受负载的管土共同作用埋地铺设塑料管有两类,一类是内部有压力的,习惯称为‘压力管道’,如输送水或燃气的管道;一类是内部是没有压力(或很低压力)的,称为‘无压管道Non-pressure Pipe ’。
压力管道的承受的负载有内部压力和外部的压力。
通常内部压力产生的应力是造成管材破坏的主要因素,破坏的形式是管壁内的拉应力造成的变形过大和破裂(塑料管通常是由蠕变造成)。
设计时一般先按承受内压负载进行设计计算,选择材料和结构数据(如壁厚),然后再考虑外压负载进行设计验算,必要时修改结构数据。
无压管道承受外压负载(通常内压负载忽略不计)。
破坏的形式是外压负载造成管材变形过大或压屈失稳(Buckling )。
设计时按照外压负载进行设计计算,选择材料和结构数据。
本文讨论的塑料埋地排水管是指无压管道。
外压负载比较复杂,主要包括土壤重量和地面产生的静负载,以及运输车辆经过时产生的动负载。
塑料埋地排水管承受负载的机理也比较复杂,因为塑料管属于柔性管(Flexible Pipe ),在外压负载下管材和周围的土壤(回填材料)产生‘管土共同作用’。
换句话说,是管材和周围土壤(回填材料)共同来承受外压负载。
目前世界各国在埋地管道的设计计算方面还没有完全一致的方法,但是绝大多数国家都以美国SpanglerR 公式(或称Spangler 的 lowa 公式)作为计算埋地柔性管外压负载下变形量的基础公式(根据变形量再计算出管材内的应力)。
Spangler 公式如下:33'061.0r E EI r KW D X c L +=∆Spangler 模型土壤压力分布我国的国家标准和国家级的设计规程也是以此公式为基础的。
以下是我国CECS 164标准‘埋地聚乙烯排水管道工程技术规程’中计算塑料埋地排水管在外压负载下,竖向管道变形量的公式;()dop p vk q k sv d ld E r I E D q F K D w 061.0/31,max ,+⋅⋅+⋅=ψ其物理含义是 ()do p p vk q k sv d lE r I E D qF K D 土壤参数管材参数管径车辆压力系数土压力系数系数变形量061.0/31,+⋅⋅+⋅=ψ物理含义可简化为 土壤参数管材参数车辆压力土压力系数变形量++=从此公式中可以清楚地看出决定埋地柔性管外压负载下变形量的一方面是负载的大小(公式中分子部分),另一方面是管材结构性能和周围土壤结构性能两者之和(公式中分母部分的两项)。
环刚度作业指导书
塑料埋地排水管环刚度性试验作业指导书一编制目的:为确保操作熟练、规范和检测数据的准确可靠、有效。
二检测原理:用管材在恒速变形时所测得的力值和变形值确定环刚度。
将管材试样水平放置,按管材的直径确定平板的压缩速度,用两个互相平行的平板垂直方向对试样施加压力。
在变形时产生反作用力,用管试样截面直径方向变形量为0.03di(管材试样内径)时的力值计算环刚度。
三检测环境:(23±2)℃状态调节24h;GB/T 19472.2-2004规定当管材DN/ID>600mm时状态调节时间不少于48 h。
除非其它标准中有特殊规定,测试在(23±2)℃条件下进行。
四标记和样品数量:1 切取足够长的管材,在管材的外表面,以任一点为基准,每隔120°沿管材长度方向划线并分别做好标记。
将管材按规定长度切割为a、b、c三个试样,试样截面垂直于管材的轴线。
注:如管材存在最小壁厚线,则以此线为基准线。
2 试样的平均长度:1)每个试样根据管材公称直径(DN)的不同,沿圆周方向等分测量3~6个长度值,计算其算术平均值作为试样长度,精确到1mm。
对于每个试样,在所有的测量值中,最小值不应小于最大值的0.9倍。
•DN≤200mm时,长度测量数为3;•200<DN<500时,长度测量数为4;•DN≥500时,长度测量数为6。
2)公称直径(DN)小于或等于1500mm的管材,每个试样的平均长度应在300mm±10mm。
3)公称直径(DN)大于1500mm的管材,每个试样的平均长度不小于0.2DN(单位为mm)。
4)有垂直肋、波纹或其他规则结构的结构壁管,切割试样时,在满足a、b和c长度要求的同时,应使其所含的肋、波纹或其他结构最少。
切割点应在肋与肋,波纹与波纹或其他结构的中点。
5)对于螺旋管材,切割试样,应在满足长度要求的同时,使其所含螺旋数量最少。
带有加强肋的螺旋管,每个试样的长度,在满足要求的同时,应包括所有数量的加强肋,肋数不少于3个。
分析埋地塑料排水管施工质量控制
进 行开 挖 作业 时 , 应 分层 分 区连 续施 工 , 对 称开 挖 。 应 根 据地 下水 排 出量 设 置排 水 泵 , 每 开挖 一层 便 立 即排查 拉森 桩 上漏 水 的位置 , 及时 修补 。 对 于锁 口不严 密 而产 生漏 水 时 , 可采 用 维棉 絮进 行 塞缝 , 而间 隙 较大 的 , 可采 取麻 丝 掺 黄 油塞 缝止 水 。开 挖时 要严 格控 制 开挖 深度 , 出 现超 挖要 按 设计 要 求进 行 图2新建 污 水排 水 系统 平 面 图 本 工程 共 设计 新 建雨 水 管 道5 9 0 0 m, 新 建 污水 管 道3 2 0 0 m, 均 采 用承 插 电 熔 接 口的 钢 肋增 强 聚 乙烯 螺 旋 波纹 管 , 半径 从 D N 3 0 0 至D N1 0 0 0, 环 刚度 不 小 于1 2 . 5 k N / n  ̄ , 所 有管 段 全 部采 用 1 2 0 。 中粗 砂 基础 。 雨 水 管道 埋 深 较浅 , 普 遍 由 修复, 对 于不 用 进行 基础 换 填 的施 工段 尤其 要注 意避 免 出现 超挖 。 3 、 管道 基 础换 填 开 挖 深度 位 于淤 泥 层 的管 道 , 需 采取 抛 石 挤 淤 的方 法 进行 处 理 , 局 部 淤 泥 层较 浅 的基 础采 取 换填 碎石 砂 。 保 证 换填 质量 , 除控 制好 标 高外 , 还 需控 制 好 换填 材料 种 类和 配 比 。 换填 时 基底 水 必须 排干 , 填 料 用机 械送 下 沟槽 , 切 勿 以 自卸 车 直接 卸下 沟槽 , 且必 须 分层 均匀 摊铺 , 并 用打 夯 机打 夯 , 依 此 循环 直 到 换 填至设 计 标 高为 止 。过程 中应 严 格控 制好 标 高 , 防止 将来 管 道反 坡 。 4 、 管道 安 装及 检查 井砌 筑 管 道基 础 压实 至设 计 密实 度后 , 即可 进行 管 道安 装 。 考 虑 到井 段较 长 , 故 将管节下到沟槽中再进行焊接 。安装时要注意做好管道保护 , 进行 电熔连接 时 要用 专 用 电气设 备 ,必须 严 格按 接 头 的技 术 指 标和 设 备的 操作 程 序进 行 。 安 装 完毕 后立 即将 管 底 1 2 0 。 范 围内 的空 间用 中粗 砂 回填 密实 。 砌 筑检 查 井前 , 砌块 应 充分 湿润 , 砂浆 配合 比须符 合 设计 要 求 , 灰 浆 与砌 块四周须粘结紧密 , 上下砌块应错缝砌筑 , 内外井壁均应用砂浆勾缝 , 内抹面 必须达到设计厚度 , 保证井身防水性能。
选用埋地塑料排水管应注明环刚度
选用埋地塑料排水管应注明环刚度
选用埋地塑料双壁波纹排水管应注明环刚度
管材的环向刚度简称“环刚度”,其物理意义是一个管环断面的刚度,是衡量埋地塑料双壁波纹排水管抗外压负载能力的综合参数。
为了保证埋地塑料双壁波纹排水管在外压负载下安全工作,环刚度的选择是设计中的关键之一,因此选用埋地塑料双壁波纹排水管时,设计图纸一定要注明环刚度。
埋地塑料双壁波纹排水管承受外负载的机理是:管土共同作用。
外压负载主要包括土壤重量和地面产生的静负载以及车辆行驶产生的动负载。
由于埋地塑料双壁波纹排水管属于“柔性管材”,因此在外压负载下,管材和周围土壤(回填材料)产生“管土共同作用”,换句话说:是管材和周围土壤(回填材料)共同承受外压负载。
一般埋地塑料双壁波纹排水管型号:管径:DN110~DN800,环刚度:SN2、SN4、SN8、SN16四个等级,举例SN8表示承受外压负载8KN/㎡。
如果选用管材环刚度太小,在管道施工完成进行回填压实过程中发生管材变形过大和屈曲破坏现象,造成回填土密实度达不到设计要求,最常见现象是沿管道敷设方向混凝土路面出现裂缝,雨水沿裂缝下渗造成路面下沉破损。
反之如果选用管材环刚度太大,必须采用过大的截面惯性矩,将造成用材料太多,成本过高。
选用埋地塑料双壁波纹排水管环刚度建议:非机动车道、绿化带管材选用SN4(4KN/㎡);机动车道、地下室顶板上管材选用SN8(8KN/㎡);消防车道下管材选用SN16(16KN/㎡);如果局部管道穿越消防车道可选用SN8(8KN/㎡)加混凝土包封加固处理。
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算管材的结构性能是决定能否承受负载的重要参数。
这个管材参数(抗外压负载)由三个由管材材料、结构和尺寸决定的因素(Ep Ip ro):Ep---管材短期的弹性模量(kN/m)Ip----管道纵截面每延米管壁的惯性矩(m4/m)ro----管道计算半径(管壁中性轴半径)(m)根据塑钢缠绕管管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压力作用下,其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。
即:ε=Wd,max/D1×100% (1)ε<5% (2)式中 Wd,max-管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(m).管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量Wd,max可按下式计算:Wd,max =DL〔Kd(Fsv,k+ФqqvkD1)〕/(8Sp+0.061Ed)式中:Kd—管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用;DL—变形滞后效应系数,取值1.4Fsv,k—每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(Kn/m);Фq—可变荷载准永久值系数,取0.5;qvk—单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值;Sp—管材环刚度(Kn/m2);Ed—管侧土的综合变形模量(Kn/m2)。
一、作用在管道每延米上的竖向土压力标准值Fsv,k,可按下式计算:Fsv,k =rs*Hs*D1=18*Hs*D1式中:rs—回填土的重力密度,可取18Kn/m3Hs—管顶至设计地面的覆土高度(m)D1—管道的外径(m)根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值(见下表):表1:作用在管道上竖向土压力标准值二、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值,地面车辆荷载标准值按城-B级考虑(参照04S520,埋地塑料排水管道施工标准图集),作用在管道上的可变作用标准值见表2:表2:作用在管道上的可变作用标准值三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d,可按下列公式计算:E d=ζ*E eζ=1/(α1+α2E e/E n)式中:Ee—管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量(MPa)En—沟槽两侧原状土的变形模量(MPa)ζ—综合修正系数α1、α2—与B r(管中心处沟槽宽度)和D1(管外径)的比值有关的计算参数,可按附录表2确定。
管材环刚度选择计算之欧阳地创编
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算根据塑钢缠绕管管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压力作用下,其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。
即:%1001max ,⨯=D W d ε(1)ε< 5%(2)式中 W d,max ——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(m )。
管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量W d,max 可按下式计算:dp vk q k sv d Ld E S D q F K D W 061.08)(1,max ,++=φ (3)式中 K d ——管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用;D L ——变形滞后效应系数,取值1.4F SV ,k ——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(KN/m );φq ,——可变荷载准永久值系数,取0.5;vkq ——单个轮压传递到管顶处的竖向压力与地面堆积载荷的大值;S p ——管材环刚度(kN/m 2);E d ——管侧土的综合变形模量(kN/m 2)。
一、作用在管道每延米上的竖向土压力标准值F SV ,k ,可按下式计算:1D H r F s s KSV ⋅⋅=,=18*H s *D 1式中 r s ——回填土的重力密度,可取18KN/m 3; H s ——管顶至设计地面的覆土高度(m );D 1——管道的外径(m )。
根据上式可计算不同覆土高度情况下的作用在管道上竖向土压力标准值(见下表):表1:作用在管道上竖向土压力标准值管顶覆土厚度H s (m)F SV ,k (KN/m) 1.0 18.0 D 1 1.5 27.0 D 1 2.0 36.0 D 1 2.5 45.0 D 1 3.0 54.0 D 1 3.5 63.0 D 1 4.0 72.0 D 1 4.5 81.0 D 1 5.090.0D 1二、作用在管道上的可变作用取地面车辆荷载与地面堆积载荷的大值,地面车辆荷载标准值按城-B级考虑(参照04S520,埋地塑料排水管道施工标准图集),作用在管道上的可变作用标准值见表2:表2:作用在管道上的可变作用标准值H s (m)城-AΦq*q vk*D1(KN/m)城-BΦq*q vk*D1(KN/m)地面堆载Φq*q vk*D1(KN/m)1.0 18.37 D112.76 D15 D11.5 11.20D18.90 D15 D12.0 7.90D16.81 D15 D12.5 5.93D15.39D15 D13.04.64 D14.38 D15 D13.5 5 D14.0 5 D14.5 5 D15.0 5 D1三、计算管侧土的综合变形模量E d管侧土的综合变形模量E d,可按下列公式计算:式中 E e——管侧回填土在要求压实密度时相应的变形模量(MPa);E n——沟槽两侧原状土的变形模量(MPa);ζ——综合修正系数;α1、α2——与B r(管中心处沟槽宽度)和D1(管外径)的比值有关的计算参数,可按附录表2确定。
埋地塑料排水管道工程技术规程
埋地塑料排水管道工程技术规程4.1.8塑料排水管道不得采用刚性管基基础,严禁采用刚性桩直接支撑管道。
4.5.2塑料排水管道在外压荷载作用下,其最大环截面(拉)压应力设计值不应大于抗(拉)压强度设计值。
管道环截面强度计算应采用下列极限状态表达式:γ0σ≤f(4.5.2)式中:σ——管道最大环向(拉)压应力设计值(MPa),可根据不同管材种类分别按本规程公式(4.5.3-1)、公式(4.5.3-3)计算;γ0——管道重要性系数,污水管(含合流管)可取1.0;雨水管道可取0.9;f——管道环向弯曲抗(拉)压强度设计值(MPa),可按本规程表3.1.2-1、表3.1. 2-2的规定取值。
4.5.4塑料排水管道截面压屈稳定性应依据各项作用的不利组合进行计算,各项作用均应采用标准值,且环向稳定性抗力系数Ks不得低于2.0。
4.5.5在外部压力作用下,塑料排水管道管壁截面的环向稳定性计算应符合下式要求Fcr,k/Fvk≥Ks(4.5.5)式中:Fcr,k——管壁失稳临界压力标准值(kN/m2),应按本规程公式(4.5.7)计算;Fvk——管顶在各项作用下的竖向压力标准值(kN/m2),应按本规程公式(4.5.6)计算;Ks——管道的环向稳定性抗力系数。
4.5.9塑料排水管道的抗浮稳定性计算应符合下列要求:FG,k≥KfFfw,k(4.5.9-1)FG,k=∑Fsw,k+∑F′sw,k+Gp (4.5.9-2)式中:FG,k——抗浮永久作用标准值(kN);∑Fsw,k——地下水位以上各层土自重标准值之和(kN);∑F′sw,k——地下水位以下至管顶处各竖向作用标准值之和(kN);Gp——管道自重标准值(kN);Ffw,k——浮托力标准值,等于管道实际排水体积与地下水密度之积(kN);Kf——管道的抗浮稳定性抗力系数,取1.10。
4.6.3在外压荷载作用下,塑料排水管道竖向直径变形率不应大于管道允许变形率[ρ]=0.05,即应满足下式的要求。
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选用埋地塑料双壁波纹排水管应注明环刚度
管材的环向刚度简称“环刚度”,其物理意义是一个管环断面的刚度,是衡量埋地塑料双壁波纹排水管抗外压负载能力的综合参数。
为了保证埋地塑料双壁波纹排水管在外压负载下安全工作,环刚度的选择是设计中的关键之一,因此选用埋地塑料双壁波纹排水管时,设计图纸一定要注明环刚度。
埋地塑料双壁波纹排水管承受外负载的机理是:管土共同作用。
外压负载主要包括土壤重量和地面产生的静负载以及车辆行驶产生的动负载。
由于埋地塑料双壁波纹排水管属于“柔性管材”,因此在外压负载下,管材和周围土壤(回填材料)产生“管土共同作用”,换句话说:是管材和周围土壤(回填材料)共同承受外压负载。
一般埋地塑料双壁波纹排水管型号:管径:DN110~DN800,环刚度:SN2、SN4、SN8、SN16四个等级,举例SN8表示承受外压负载8KN/㎡。
如果选用管材环刚度太小,在管道施工完成进行回填压实过程中发生管材变形过大和屈曲破坏现象,造成回填土密实度达不到设计要求,最常见现象是沿管道敷设方向混凝土路面出现裂缝,雨水沿裂缝下渗造成路面下沉破损。
反之如果选用管材环刚度太大,必须采用过大的截面惯性矩,将造成用材料太多,成本过高。
选用埋地塑料双壁波纹排水管环刚度建议:非机动车道、绿化带管材选用SN4(4KN/㎡);机动车道、地下室顶板上管材选用SN8(8KN/㎡);消防车道下管材选用SN16(16KN/㎡);如果局部管道穿越消防车道可选用SN8(8KN/㎡)加混凝土包封加固处理。