Rigidità del tubo ad anello

Classe di rigidità degli anelli - la principale caratteristica dei tubi in polietilene, polipropilene, fibra di vetro e PVC, che indica la capacità del tubo di resistere agli effetti statici e dinamici del suolo e del trasporto, a parità di tutte le altre condizioni.

Classe di rigidità misurata in kilonewton per metro quadrato.

La classe di rigidità viene solitamente indicata con SN e misurata dalle potenze di 2, ad esempio SN - 2, SN - 4, SN - 6, SN - 8, SN - 10, SN - 16, SN - 32.

Le classi di rigidità più comuni per i tubi corrugati delle fognature sono SN8 e SN16.

Tubi per fognature esterne

I moderni sistemi fognari sono fatti di polietilene, polipropilene e loro derivati. Grazie a prezzi ragionevoli, facilità di installazione, resistenza al gelo e lunga durata, hanno da tempo soppiantato i sistemi di drenaggio "tradizionali" di pietra, cemento, legno e tubi di vari materiali.

L'elemento principale di un tale sistema è un tubo a due strati. Lo strato esterno è profilato (ondulato), che consente alle tubazioni di resistere a carichi elevati da terra e lo strato interno - liscio, per garantire la minima resistenza al flusso del fluido.

Al giorno d'oggi, i tubi per fognature sono fabbricati da un certo numero di produttori, e ognuno assicura che i loro tubi sono unici e il profilo del tubo è unico. Ma, in effetti, con la giusta scelta, i tubi di diversi produttori si differenziano solo per il materiale di produzione e il metodo di misurazione del diametro, ovvero le sfumature.

I parametri principali per la selezione dei tubi sono:

Rigidità dell'anello

La rigidità dell'anello è il carico esterno massimo che un tubo può sopportare senza deformazioni significative. È indicato come SN. In passato venivano prodotti tubi con rigidità anulare SN2, SN4 e SN6, ma ora non vengono più prodotti e SN8 è considerato la rigidità minima dell'anello. I tubi con una tale rigidità vengono utilizzati nella maggioranza assoluta dei progetti. In caso di instillazione molto profonda di tubi o di alcune caratteristiche del terreno sul sito, che possono portare a carichi maggiori sul tubo, utilizzare tubi di rigidità SN16.

Il metodo di misurazione del diametro

Esistono due approcci per misurare il diametro di un tubo: misurare il diametro interno (indicato come DN / ID - diametro interno) e misurare il diametro esterno (indicato come DN / OD - diametro esterno). Ogni produttore seleziona un modo conveniente. Pertanto, è necessario esaminare attentamente quale approccio è specificato nella documentazione del progetto.

Metodo di connessione

Fondamentalmente i tubi sono realizzati in due versioni:

1. Con una campana

I tubi con presa integrata o saldata sono completamente pronti per l'installazione e non richiedono nulla in più. Ad un'estremità del tubo c'è una presa, all'altra estremità viene inserito un anello di tenuta. Basta inserire il tubo nella presa di un'altra tubazione e la connessione è pronta.

2. Senza socket

I tubi senza campana possono essere saldati a testa in giù (se vi sono attrezzature e specialisti appropriati) o collegati mediante un accoppiamento speciale con due anelli di tenuta. Ma in questo caso dobbiamo ricordare che gli accoppiamenti e gli anelli per loro non sono gratuiti e spesso costano un sacco di soldi!

sezioni:

Realizzato in polipropilene copolimero a blocchi. Misurato dal diametro interno (DN / ID).

Rigidità dell'anello - SN8 e SN16.

La superficie esterna è corrugata, color mattone. Interno: liscio, grigio chiaro.

Realizzato in polietilene (SN 8 e SN 16) e polipropilene (SN 16). Misurato per diametro esterno (DN / OD) e diametro interno (DN / ID).

Rigidità dell'anello - SN 8, SN 10 e SN 16.

La superficie esterna è corrugata, nera. Interno: liscio, grigio chiaro o verde chiaro o azzurro.

Collegamento - a forma di incavo, a incastro o di testa.

Realizzato in polietilene (SN 8 e SN 10) e polipropilene (SN 16). Misurato dal diametro esterno (DN / OD).

Rigidità dell'anello - SN 8, SN 10 e SN 16.

La superficie esterna è corrugata, nera. Interno: liscio, grigio chiaro o giallo chiaro o azzurro o nero.

Collegamento - a forma di incavo, a incastro o di testa.

Realizzato in polipropilene copolimero a blocchi. Misurato sia da esterno (DN / OD) e diametro interno (DN / ID).

Rigidità dell'anello - SN8 e SN16.

La superficie esterna è corrugata, color mattone. Interno: liscio, grigio chiaro.

Qual è la rigidità degli anelli dei tubi e cosa influenza?

Facciamo conoscenza con uno degli identificatori di base, che vale la pena prestare attenzione quando si sceglie un tubo di fogna. Questa è la rigidità degli anelli: secondo EN, così come DSTU B V.2.5-32: 2007 standard, determina l'ambito di applicazione e le condizioni di installazione dei tubi. È designato come S HTMLR / HTML e viene misurato in mega-Pascal o in kilo-newton per metro.

I valori di questo indicatore hanno un passo nei poteri di 2 - esponenzialmente 2, 4, 8, ecc.

La rigidità dell'anello è misurata in proporzione al solito, è interpretata dalla formula:

Dove E è il modulo di elasticità, misurato anche in mega Pascal, l è il momento di inerzia, Dm è il diametro del tubo. Quindi, per tubi di polipropilene con una superficie interna liscia, la formula è rappresentata con il momento d'inerzia già noto, pari a 12.

Conclusione: più sottile è il tubo, minore è la rigidità dell'anello (quando si confrontano diametri uguali).

Come aumentare la rigidità degli anelli?

  1. Scegli un materiale che ha un maggiore modulo di elasticità. Pertanto, il polivinilcloruro o il polipropilene hanno E maggiore del polietilene.
  2. Scegli un materiale con un muro più spesso o profilato. Quindi, la presenza di corrugazioni aiuta ad aumentare il modulo di inerzia.

E se nel primo caso vi è un aumento significativo del costo dei tubi, a causa della scelta di un materiale più costoso, allora una superficie corrugata o tubi a doppio strato è davvero un'opzione praticabile, consentendo di ottenere risparmi di materiale di 2,5-3 volte.

Classi di rigidità degli anelli

Secondo GOST 54475-2011:

Rigidezza nominale degli anelli SN, kN / m2: Denominazione numerica della rigidezza minima degli anelli dei tubi.

I tubi sono disponibili in varie classi di rigidità degli anelli.

La classe di rigidità degli anelli (SN) è un valore arrotondato al più piccolo valore più vicino della rigidità nominale degli anelli delle serie 2, 4, 6, 8, ecc.

Il valore della rigidità dell'anello (S) è determinato da formule empiriche. I dati di base per il suo calcolo, ottenuti sperimentalmente su banchi di prova, sono il carico e la deformazione, corrispondenti a una deformazione del 4% del campione di prova, nonché alla lunghezza del campione di prova. La media aritmetica dei tre valori di rigidità anulare ottenuti su campioni da un lotto di tubi è registrata in kN / me arrotondata al valore più basso più basso della serie standard.

Pertanto, la classe di rigidità degli anelli mostra il carico massimo ammissibile per unità di superficie del tubo con una deformazione del 4% del suo diametro verticale senza tener conto della resistenza laterale.

La rigidità teorica dell'anello del tubo è determinata dalla formula:

E0 - modulo di elasticità a breve termine del materiale del tubo, kN / m2

I - il momento di inerzia del profilo della parete del tubo per unità di lunghezza, m4 / m

d - diametro nel centro di gravità del profilo della parete del tubo, m

di - diametro interno del tubo, m

y - distanza dal centro di gravità del profilo della parete del tubo, m

Rigidità dell'anello (articolo 8.4 di GOST R 54475-2011) non inferiore al valore nominale di SN:

Qual è la classe di rigidità (SN), la rigidità dell'anello di un tubo?

Tabella di conformità con la classe di carico e rigidità:

La classe di rigidità dell'anello SN è un valore arrotondato al più piccolo valore più vicino della rigidità nominale degli anelli delle serie 2, 4, 6, 8, ecc. I dati di base per il suo calcolo, ottenuti sperimentalmente su banchi di prova, sono il carico e la deformazione, corrispondenti a una deformazione del 4% del campione di prova, nonché alla lunghezza del campione di prova. La media aritmetica dei tre valori di rigidità anulare (in kN / m2) ottenuti su campioni da una serie di tubi è arrotondata al valore più basso più basso della serie standard.

Pertanto, la classe di rigidità degli anelli mostra il carico massimo ammissibile per unità di superficie del tubo con una deformazione del 4% del suo diametro verticale senza tenere conto della resistenza laterale

Scelta di una dimensione standard

Taglie di tubo PROTEKTORFLEKS ®

La classificazione dei tubi non di pressione è tradizionalmente fatta non dalla dimensione della relazione dimensionale standard (SDR), ma dalla classe di rigidità dell'anello (SN). La differenza principale tra SDR e SN è che SDR è solo una caratteristica geometrica di un tubo (il rapporto tra il diametro esterno di un tubo e lo spessore della sua parete), mentre SN è una caratteristica meccanica.

La rigidità dell'anello SN consente di giudicare le proprietà del tubo per resistere alla pressione del terreno ed è definito come il carico sul tubo (kN / m2), in cui il tubo viene compresso del 3% del suo diametro. Il valore di SN dipende non solo dal diametro del tubo e dallo spessore della sua parete, ma anche dal modulo elastico E del materiale durante la compressione.

La marcatura del tubo per la posa della linea del cavo deve includere il diametro del tubo D, lo spessore della parete e, la rigidità dell'anello SN, la forza di trazione massima F1max, temperatura T ammissibile in modo permanente, in cui la rigidità dell'anello rimane almeno per l'intera durata del cavo.

I parametri D, e, SN e T devono essere monitorati quando le tubazioni vengono consegnate agli oggetti in costruzione. Valore F1max potrebbe essere necessario in seguito, già nella fase di serraggio dei tubi nel canale di perforazione, quando l'operatore dell'HDD dell'impianto controllerà la forza effettiva di tensione F e interromperà il processo di serraggio del fascio di tubi N in caso di F> 0.5 · N · F1max al fine di prevenire la rottura del tubo.

Selezione del diametro e dello spessore del tubo

La figura 1 mostra un tubo di diametro esterno D e spessore della parete e, all'interno del quale è posato un cavo con diametro esterno d. Secondo i documenti normativi, le seguenti regole dovrebbero essere seguite nella scelta del diametro esterno dei tubi:

D> 1,5 · d + 2 · e.

Lo spessore della parete del tubo e viene determinato nel corso di calcoli meccanici sulla base delle informazioni di base sulle condizioni di posa del tubo e si basa sul concetto di rigidità dell'anello SN.

Figura 1. Tubo polimerico con cavo: senza pressione del suolo (a), con pressione del terreno (b)

La relazione tra spessore della parete e rigidità dell'anello è stabilita dall'espressione:

dove E è il modulo di elasticità del materiale del tubo sotto compressione.

Lo spessore della parete del tubo e (mm) dipende dal diametro del tubo D (mm) e dalla rigidità dell'anello SN (kN / m2)

Nota. Il diametro esterno del tubo PROTEKFORFLEK PRO viene specificato senza considerare lo spessore del rivestimento protettivo.

Esistono due modi principali per posizionare i tubi nel terreno - la posa in una trincea pre-preparata (Figura 2a) o tirare i tubi nel terreno in un canale preparato, spesso eseguito mediante perforazione orizzontale direzionale (Figura 2b). In entrambi i casi, il calcolo del tubo si basa sul concetto di rigidità dell'anello SN, in base al quale è possibile determinare non solo lo spessore della parete del tubo, ma anche lo sforzo di trazione finale del tubo quando viene tirato nel canale di perforazione.

Figura 2. I principali metodi di posa dei tubi polimerici: trench (a), il metodo di HDD (b)

Scelta della rigidità degli anelli dei tubi

La pressione verticale del terreno (e del trasporto) sul tubo è una forza applicata al tubo e tende a causare la sua ovalità, ma la "resistenza al suolo" che si verifica sui lati del tubo tende a restituire la forma della sezione trasversale del tubo al giro originale. Il terreno denso ai lati del tubo è un fattore che aumenta la sua resistenza meccanica.

dove q e SN sono già misurati in kN / m2, ed E 'S - il fattore di rigidità del suolo, che è chiamato modulo di sezione del terreno (MPa).

Il modulo secante del suolo E 'S dipende dal tipo di terreno con cui viene colato il tubo e dal grado di compattazione. Di norma, la sabbia viene utilizzata per questi scopi e quindi si consiglia di utilizzare i dati nella tabella.

Il carico verticale sul tubo (kN / m2) è costituito da tre componenti:

dove q r - carico del peso del suolo (kN / m 2); q AT - carico da trasporto motore (kN / m 2); q VT - carico da trasporto ferroviario (kN / m 2).

Il carico dal suolo nel caso più sfavorevole, quando il tubo viene premuto dall'intera colonna di altezza del suolo H,

dove ρ r - il peso specifico del suolo (in genere non più di 2 t / m 3); g = 9,81 m / s 2 è l'accelerazione della gravità; H - la profondità del tubo sotto terra (m).

Il carico dal trasporto può essere definito come

I risultati del calcolo della profondità massima del tubo H sono riportati nella tabella seguente. Si vede che quando si posano i tubi nelle trincee è pericoloso utilizzare tubi con una rigidità anulare inferiore a 8 e non è necessario utilizzare tubi con un SN maggiore di 64.

Tabella. Profondità estrema H (m) quando si posa in modo aperto sotto prati o piazze / sotto strade

Selezione del massimo sforzo

Durante la posa con il metodo GNB, i tubi sono soggetti a due tipi di urti: in primo luogo, le forze longitudinali di trazione F, che si presentano quando il tubo viene tirato nel canale di perforazione; in secondo luogo, la pressione verticale del terreno e il trasporto già nel processo di funzionamento del tubo. La scelta della rigidità e dello spessore delle pareti degli anelli è determinata principalmente dalle forze di tensione.

La forza del tubo F crea forze di attrito dovute alla ponderazione del tubo sotto l'azione del terreno accumulato sul tubo a causa della scarsa fissazione delle pareti del canale di perforazione con fango di perforazione (bentonite) o addirittura dell'impossibilità di fissarlo (fluidi, copione pesante).

dove qr è il peso del suolo in kN / m2; DEKV - diametro equivalente di un tubo di tubo tirato attraverso; μ è il coefficiente di attrito del tubo polimerico sul terreno (solitamente 0,2).

La verifica dell'ammissibilità delle forze di tensione F che si verificano quando il tubo viene stretto (un tubo) nel canale di perforazione viene eseguito come segue

dove 0.5 è il fattore di sicurezza; N è il numero di tubi nella frusta (uno o quattro); F 1max - la forza di trazione massima di ciascun tubo (kN), che può essere trovata come

dove D ed e è il diametro esterno e la parete del tubo (in mm); σ è la resistenza allo snervamento del materiale del tubo (MPa).

Lo sforzo finale F 1max mostrato nella tabella sottostante

Tabella. Forza finale del tubo F1max (kN) in base al diametro del tubo D (mm) e alla rigidità dell'anello SN (kN / m2)

Nota. Quando si tira il tubo del polimero nel terreno, si consiglia di limitare le forze di tensione a un livello di sicurezza di 0,5F1max.

La lunghezza massima del tubo che può ancora essere serrata nel canale di perforazione senza il rischio di uno stiramento inaccettabile o addirittura di rottura,

Tabella. Consigli per la scelta del coefficiente f 'in base allo scenario di perforazione

La tabella seguente presenta la lunghezza massima stimata del canale di perforazione L GNB a seconda del numero di tubi e dello scenario di perforazione.

Tabella. Stime della lunghezza massima del canale di perforazione LGNB (m) in base al numero di tubi N

Informazioni utili

Prima di tutto, vorrei iniziare il mio articolo con parole di gratitudine ai visitatori del nostro sito, tutto ciò che facciamo, lo facciamo per la comodità dell'attività umana e, in particolare, tu, il lettore.

Parlare della superiorità del polietilene sul calcestruzzo, e solo il ferro, può essere infinito. Negli ultimi cinque anni, Internet è stato pieno di annunci di pozzi, serbatoi e serbatoi di plastica economici, oltre alla loro durata.

La durabilità dei prodotti in polietilene è un postulato che non può essere discusso. La risposta alla domanda: "I prodotti in PE sono durevoli e possono durare circa 50 anni in funzionamento continuo?" Non ci vorrà molto aspettare. - Sì!

Avendo affrontato la durabilità dei prodotti PE, vorrei approfondire la qualità dei prodotti e, di conseguenza, la qualità del materiale da cui alcuni produttori senza scrupoli riescono a realizzare un prodotto economico. Ti racconterò un incidente recente che si è verificato durante l'ordinazione di un serbatoio orizzontale di 100 m 3. Il cliente, contattando la nostra azienda, era chiaramente turbato dal prezzo del prodotto di PC NIS e ha parlato della possibilità di acquistare un prodotto identico in tutte le sue caratteristiche, ma non solo in termini di rigidità degli anelli. Tutti i tentativi di spiegare la necessità di questo tipo di caratteristiche per i prodotti utilizzati nello stato stabilito, vale a dire sepolti nel terreno e sottoposti a pressione esterna, non hanno avuto successo. Quindi ai nostri specialisti è stato assegnato il compito di chiarire la situazione con il basso costo dei prodotti della concorrenza. Come risultato, è stato eseguito un lavoro tecnico completo, il cui risultato è stato un documento chiamato "Calcolo della resistenza di un serbatoio orizzontale con un diametro interno di 2200 mm da tubi a spirale di vari profili". Questo documento presenta calcoli di contenitori realizzati con tubi a spirale con profili 19 e 25, nonché calcoli ripetuti per tubi con rigidità anulare SN2 e SN4.

Successivamente presentiamo alla vostra attenzione l'analisi della forza:

Calcolo della resistenza di un serbatoio orizzontale con un diametro interno di 2200 mm da tubi a spirale di vari profili.

prodromo

Questo calcolo è stato effettuato per le bombole antincendio con un volume di 100 m3. I serbatoi sono realizzati con tubi a spirale in polietilene con diametro interno (nominale) di 2200 mm.

Dato che i metodi per calcolare la resistenza dei serbatoi orizzontali non sono sufficientemente sviluppati e che i serbatoi stessi sono costituiti da condotte di scarico di grande diametro, il metodo per calcolare la resistenza delle tubazioni in plastica indicato in SP 40-102-2000 (Appendice D) è preso come base.

Lo scopo del calcolo è verificare l'adempimento delle condizioni di resistenza e stabilità per i tubi utilizzati per fabbricare il corpo del serbatoio con un profilo di parete diverso e la formulazione di raccomandazioni per l'uso di un particolare tipo di tubo.

1. Linea di base

Secondo il progetto, i serbatoi hanno un diametro esterno di 2390 mm, che corrisponde a un tubo a spirale con un diametro interno di 2200 mm con una rigidità nominale dell'anello di SN2.

Oltre a questa soluzione progettuale, verrà analizzata la possibilità di produrre serbatoi da tubi con diametro interno simile, ma con un diverso tipo di profilo: verranno considerati i cosiddetti profili 19 e 25 (Fig. 1), nonché i tubi a spirale con rigidità nominale degli anelli SN4.

Fig. 1. Elementi del profilo 19 (a) e profilo 25 (b) 1

Per ulteriori calcoli, sarà necessario conoscere il momento di inerzia del profilo per unità di lunghezza e lo spessore equivalente della parete del tubo realizzato da questo profilo. Il momento di inerzia di un profilo per unità di lunghezza di un parallelepipedo, vale a dire che i tubi a spirale hanno un profilo, può essere facilmente calcolato utilizzando la seguente formula generale:

dove a è la larghezza del profilo corrispondente allo spessore effettivo della parete del tubo;

b - l'altezza dell'elemento del profilo lungo l'asse del tubo;

h è lo spessore della parete del profilo (vedi Fig. 2).

Fig. 2. Dimensioni dell'elemento della sezione scatola

Lo spessore equivalente della parete viene calcolato utilizzando la seguente formula:

Su questa base, si ottiene il diametro calcolato del tubo:

dove dio - diametro interno del tubo; nel calcolo dei serbatoi, il diametro interno è di 2200 mm: Dio = 2,2 m

Le dimensioni dell'elemento profilo sono mostrate in Fig. 1 bis. Utilizzando queste dimensioni con le formule (1), (2) e (3), è possibile calcolare il momento di inerzia del profilo e il corrispondente spessore equivalente della parete e il diametro calcolato:

Le dimensioni dell'elemento profilo sono mostrate in Fig. 1b. Calcola il momento d'inerzia corrispondente e lo spessore equivalente della parete:

Profilo corrispondente alla rigidità dell'anello SN2 e SN4

Tabella 1. Parametri di progetto di tubi a spirale con un diametro di 2200 mm

Qual è la rigidità dell'anello del tubo

L'efficacia dell'uso di tubi corretti è stata dimostrata da molti anni di esperienza nel loro funzionamento in Europa. Sulla base di questo, si possono distinguere alcuni dei loro vantaggi rispetto ad altri tipi di tubi.

Oltre alle buone proprietà idrauliche, i tubi con parete ondulata a due strati hanno un peso ridotto, che semplifica notevolmente il loro trasporto e installazione. Il collegamento di questi tubi è realizzato da giunti con guarnizioni in gomma e non richiede ulteriore sigillatura.

C'è esperienza nell'uso di tali tubi in Russia. Sul conto delle organizzazioni di costruzione domestiche decine di oggetti realizzati, utilizzando tubi corrugati a doppio strato non in pressione realizzati in polietilene e polipropilene. Tuttavia, nel nostro paese, a differenza dei paesi europei, l'introduzione generalizzata di questi prodotti è principalmente ostacolata dalla mancanza di un quadro normativo per la progettazione, l'installazione, l'accettazione e il funzionamento delle reti di drenaggio dai tubi di plastica. Infatti, in primo luogo, la possibilità e la convenienza di applicare un tipo di prodotto o di un altro è determinata dal progettista utilizzando metodi di calcolo generalmente accettati e approvati. Ad oggi, l'unico documento per la progettazione e l'installazione di sistemi di approvvigionamento idrico interni ed esterni e di sistemi fognari da tubi polimerici è la joint venture 40-102-2000 "Progettazione e installazione di condotte per l'approvvigionamento idrico e sistemi fognari da materiali polimerici". Questo insieme di regole è già superato e richiede l'elaborazione per diversi motivi, i più importanti dei quali, alla luce del problema in esame, sono: la mancanza di dati sulla gamma di tipi moderni di tubi e raccomandazioni sulla scelta del materiale del tubo; uso della designazione obsoleta della rigidità degli anelli dei tubi; la mancanza di metodi per calcolare i tubi profilati per la resistenza e le raccomandazioni per la loro installazione, ecc. Nel frattempo, nella stragrande maggioranza dei casi, il problema della resistenza del tubo è fondamentale e decisivo nel decidere se un particolare tipo di tubo profilato può essere utilizzato.

Spesso, in assenza di un chiaro metodo di calcolo, i progettisti devono riassicurarsi ponendo un tubo con una rigidità evidentemente maggiore rispetto a quanto richiesto dalle condizioni operative. Spesso ci sono casi in cui il progetto prevede l'installazione di reti fognarie a flusso libero in caso di cemento armato monolitico (Fig. 2). Tutto ciò porta ad un significativo e irragionevole apprezzamento del costo stimato del progetto. Per evitare tali situazioni, è necessario prestare molta attenzione alla scelta del materiale del tubo e alle sue proprietà, che determinano le caratteristiche dell'impianto, la possibilità del suo utilizzo e le condizioni di funzionamento ammissibili.

Quando si sceglie un materiale, è necessario tener conto delle sue caratteristiche di resistenza e della temperatura delle acque reflue trasportate. Inoltre, si dovrebbe prestare attenzione alla gamma di tubi del materiale selezionato (Tabella 1).

Quindi è necessario determinare la classe richiesta di rigidità degli anelli dei tubi. Di solito in questa fase ci sono serie difficoltà associate al fatto che, in primo luogo, non tutti i progettisti comprendono appieno quale sia la classe di rigidità degli anelli dei tubi e, in secondo luogo, SP 40-102-2000 non regola calcolo della resistenza di tubi profilati in linea di principio.

Quindi cosa dovrebbe essere inteso come una classe di rigidità circolare? La classe di rigidità dell'anello (SN) è un valore arrotondato al più piccolo valore più vicino della rigidità nominale degli anelli delle serie 2, 4, 6, 8, ecc. Il valore della rigidità dell'anello (S) è determinato da formule empiriche singolarmente per ogni produttore. I dati di base per il suo calcolo, ottenuti sperimentalmente su banchi di prova, sono il carico e la deformazione, corrispondenti a una deformazione del 4% del campione di prova, nonché alla lunghezza del campione di prova. La media aritmetica dei tre valori di rigidità anulare (in kN / m2) ottenuti su campioni da una serie di tubi è arrotondata al valore più basso più basso della serie standard.

Pertanto, la classe di rigidità degli anelli mostra il carico massimo ammissibile per unità di superficie del tubo con una deformazione del 4% del suo diametro verticale senza tener conto della resistenza laterale.

La rigidità teorica dell'anello del tubo è determinata dalla formula:
SN = Eo./d 3 (1)
dove: Еп - modulo di elasticità a breve termine del materiale del tubo, kN / m2;
/ - momento di inerzia del profilo della parete del tubo per unità di lunghezza, m4 / m;
d è il diametro nel centro di gravità del profilo della parete del tubo, m;
d-d + 2-y (2)

dove:
d, è il diametro interno del tubo, m;
y è la distanza dal centro di gravità del profilo della parete del tubo, m.

Il momento di inerzia e la distanza dal centro di gravità del profilo devono essere calcolati dal produttore del tubo e forniti al cliente come informazioni di riferimento. In assenza di dati dal produttore, questi parametri dovrebbero essere calcolati in modo indipendente, utilizzando il rapporto tra la meccanica teorica e la resistenza dei materiali.

L'appendice D delle regole della joint venture 40-102-2000 fornisce una formula leggermente diversa (D.8) per la determinazione della rigidezza degli anelli, in cui, tra gli altri valori, lo spessore della parete del tubo S. S La domanda logica sorge: quale valore deve essere preso per lo spessore della parete applicato al calcolo tubi profilati? In questo caso, è necessario innanzitutto determinare lo spessore equivalente della parete, sostituendo il valore di riferimento del momento di inerzia nella formula D.9. Utilizzando il valore ottenuto, è possibile effettuare un ulteriore calcolo della rigidezza e delle deformazioni degli anelli come per un tubo liscio con lo stesso diametro esterno di quello profilato.

È erronea opinione che sia la classe di rigidità dell'anello che determina le proprietà di resistenza di un tubo quando viene posato nel terreno, poiché il suo valore è determinato senza riguardo all'apertura laterale. In realtà, la resistenza del gasdotto sotterraneo dipende in gran parte dal modulo di deformazione del terreno del backfill nelle trincee e dal grado di compattazione. I valori approssimativi del modulo di deformazione dell'Egr di vari tipi di terreno, a seconda del grado di compattazione, dovrebbero essere presi dalla Tabella 28 del Manuale sulla progettazione di tubazioni tecnologiche da tubi di plastica (a CH 550-82).

Vale anche la pena notare che la joint venture 40-102-2000 non regola il valore massimo consentito di deformazione del tubo, che in alcuni casi comporta risultati dubbi dei calcoli. Ad esempio, quando è soddisfatta la condizione di resistenza della formula D.1, la diminuzione relativa del diametro verticale, calcolata con la formula D.5, può essere fino al 12%.

In conformità al punto 6.4 delle linee guida per CH 550-82, si raccomanda di adottare i seguenti valori limite per l'ovalizzazione della sezione trasversale: per tubi in polietilene - 5%, e in polipropilene - 4%. Se il valore calcolato di ovalizzazione è più che accettabile, il calcolo dovrebbe essere ripetuto selezionando una tubazione con una classe superiore di rigidità anulare o, più preferibilmente, un terreno di riempimento con un modulo di deformazione più elevato.

Considera un esempio. È necessario determinare la classe di rigidità degli anelli dei tubi in polietilene Corsis con un diametro esterno nominale di 500 mm quando si posa ad una profondità di 6 m fino alla sommità del tubo. Terreno locale con peso specifico Y = 18 kN / m 3. Il carico di trasporto e il carico idrico sotterraneo sono assenti.

In primo luogo, eseguiremo il calcolo per un tubo KORSIS con una classe di rigidità degli anelli SN4. Dati di riferimento: E0 = 800 MPa, N0.642 cm 4 / cm, il terreno del rinterro dei seni è sabbia siltosa (Ef = 5 MPa, Ku = 0,92).

I calcoli mostrano che quando la condizione di forza è soddisfatta, il grado di ovalizzazione φ è 6,5%, che è più del valore ammissibile del 5% per il polietilene.

Ora scegli un tubo Corsis con una classe di rigidità degli anelli SN8. I dati iniziali sono gli stessi, ad eccezione del momento di inerzia: 1 = 0,848 cm 4 / cm. In questo caso, il grado di ovalizzazione sarà del 6,3%, che è solo leggermente inferiore al risultato precedente. Anche la condizione di resistenza della condotta è soddisfatta.

Quindi eseguiremo nuovamente il calcolo per il tubo KORSIS SN4. ma con dati del terreno di rinterro modificati: scegli sabbia di media grandezza (Egr = 16 MPa, Ku = 0,95). I calcoli mostrano che il grado di ovalizzazione della sezione trasversale f è solo del 3,5%, che è inferiore al valore consentito. In questo caso, la condizione di forza è ancora soddisfatta.

Questo esempio illustra chiaramente la suddetta affermazione che sono le caratteristiche del terreno del rinterro dei seni che determinano principalmente la resistenza del gasdotto sotterraneo. Ciò porta a una conclusione logica: al fine di garantire una resistenza a lungo termine e un funzionamento senza problemi della condotta, è necessario garantire una spolverata di alta qualità con un grado di compattazione ottimale. Un ruolo importante in questo è svolto dal controllo di qualità della compattazione del suolo, che deve essere necessariamente effettuata non più di 50 m lungo la lunghezza del gasdotto. Raccomandazioni generali sul metodo di irrorazione di tubi, compattazione del suolo e metodi di controllo sono forniti in TR 73-98 NIIMosstroy. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla spruzzatura della condotta quando viene posata sotto le strade a causa dei carichi di traffico aggiuntivi. Nella maggior parte dei casi, il progetto prevede l'uso di un caso concreto in conformità con i requisiti di SNiP 2.04.03-85. Tuttavia, con profondità relativamente grandi, adeguata qualità di compattazione del suolo e un'alta classe di rigidità degli anelli del tubo, questo non è sempre giustificato (ad eccezione delle strade delle categorie I e II).

Secondo il manuale al CH 550-82 per condotte di vari scopi di tutti i diametri posati sotto le strade, il carico dovrebbe essere prelevato dalle colonne delle auto H-30 o dal trasporto delle ruote NK-80, a seconda di quale di questi carichi ha un effetto forza maggiore su condotta (figura 3).

In ulteriori calcoli prenderemo il carico normativo NK-80 secondo GOST R 52748-2007. Allo stesso tempo, la pressione standard sulla tubazione con un diametro di 500 mm con una profondità di 1 m sarà di 7,5 t / m 2 (0,073 MPa) e con una profondità di 6 m - 0,86 t / m 2 (0,008 MPa). Se sostituiamo i valori ottenuti dai grafici nel calcolo della resistenza, otteniamo che per il tubo SNS KORSIS-PRO (E0 = I50 MPa. 1 = 0,848 cm 4 / cm), la diminuzione relativa del diametro esterno sarà del 3,1% e del 3,6% (per profondità di 1 e 6 m, rispettivamente: Egr = 16 MPa) quando la condizione di resistenza è soddisfatta. Si noti che anche la condizione di stabilità del guscio del tubo rispetto all'azione di una combinazione di carichi (D.17) è soddisfatta.

Il calcolo mostra che l'impatto del carico di trasporto sulla condotta, anche a bassissime profondità, può essere ridotto al minimo garantendo una spolveratura di alta qualità del tubo con un grado di compattazione adeguato e la scelta di un tubo con un guscio più rigido. Inoltre, i risultati mostrano che con un aumento della profondità, l'impatto del carico di trasporto diminuisce e influenza la resistenza del gasdotto polimerico in misura limitata ad una profondità di oltre 4 m, in cui l'uso di una guaina per strade di categoria III e inferiore nella maggior parte dei casi è ingiustificato.

Tuttavia, anche con lavori di progettazione eseguiti correttamente, ci sono casi di posa di tubi con violazioni grossolane della tecnologia, come il riempimento di tubi con terreni a grana grossa locale, insufficiente compattazione del terreno negli assi delle trincee o mancanza di compattazione in quanto tale, mancanza di controllo del grado di compattazione del suolo, mancanza di una base preparata per la condotta, ecc. Tutto ciò è una conseguenza della mancanza di esperienza pratica dei costruttori e della mancanza di macchinari e attrezzature necessarie e porta all'inevitabile tubo di uscita zhdevremennomu fuori servizio.

Riassumendo, notiamo ancora una volta i problemi più importanti che impediscono l'introduzione diffusa di tubi profilati per reti di liquami e fognature non in pressione in Russia:

1) Mancanza di un'ampia base di documentazione normativa e tecnica per la progettazione, l'installazione, l'accettazione e il funzionamento delle condotte.

2) Mancanza di attrezzature tecniche e mancanza di conoscenza ed esperienza professionale dei soggetti sottoposti alle organizzazioni di costruzione e installazione.

I modi più efficaci per risolvere questi problemi, a nostro avviso, sono ovvi:

- sviluppo di un sistema di documenti normativi che regolano le regole di progettazione e installazione, nonché l'accettazione e il funzionamento di reti fognarie e fognarie non in pressione fatte di tubi di plastica con una parete profilata, tenendo conto dell'esperienza interna ed estera. I principali istituti di ricerca, le organizzazioni di progettazione e operative, nonché i produttori di prodotti per tubi dovrebbero essere coinvolti nello sviluppo della documentazione.

- sviluppo di un sistema di formazione per le organizzazioni di costruzione e installazione sulla base dei centri di formazione esistenti. Dopo aver completato la formazione, a ciascun dipendente deve essere rilasciato un certificato del modello stabilito di formazione avanzata, che indica i nomi dei corsi frequentati e la quantità di ore di formazione.

Con la prima soluzione possibile di questi problemi, la qualità della progettazione, i lavori di costruzione e installazione e, di conseguenza, l'efficienza, l'affidabilità e la durata dei sistemi di tubazioni, aumenteranno in modo significativo.

Maggiori informazioni sulla situazione attuale e sulle previsioni dello sviluppo del mercato russo dei tubi corrugati sono disponibili nel rapporto dell'Accademia dei mercati industriali Congiuntura "Il mercato dei tubi corrugati a doppio strato in polietilene e polipropilene in Russia".

Domande e risposte

I tubi che offriamo sono fabbricati dalla fabbrica di Mosca FD Plast.
Scarica il certificato.

Il polietilene primario a bassa pressione (HDPE) viene utilizzato per la produzione di tubi corrugati FDplast con la rigidità di sn8.

Gli indicatori SN6 e SN8 sono le classi di rigidità anulare di tubi 6 kN / m2 e 8 kN / m2, rispettivamente, che mostrano la capacità delle pareti di sopportare un determinato carico, ovvero il carico massimo per unità di superficie del tubo quando il suo diametro verticale viene deformato senza riguardo al supporto laterale.
Tubi con una classe di rigidità SN6 in grado di resistere alle auto. Questi tubi possono essere posati a una profondità di 6 m.
Tubi con una classe di rigidità SN8 in grado di sopportare camion / macchine movimento terra, ecc. Questi tubi possono essere posati ad una profondità di 8 m.

I tubi standard vengono forniti in sezioni di 6 metri con una campana senza o-ring.

Sì, possiamo acquistare sezioni di tubi FDplast di alcuni diametri.
La lunghezza minima del segmento - 1m.
I diametri dei tubi, che possono essere suddivisi in segmenti:
110/94 mm
160/136 mm
230/200 mm
290/250 mm
340/300 mm
460/400 mm
575/500 mm
695/600 mm
923/800 mm

La campana non è inclusa nella lunghezza del tubo. Lunghezza standard del tubo di 6 metri + campana 15-20 cm, a seconda del diametro del tubo.

La lunghezza della presa è di 15-20 cm, a seconda del diametro del tubo. Il diametro interno dello zoccolo è leggermente più grande del diametro esterno del tubo stesso. (Ad esempio, la lunghezza della presa del tubo 340/300 - 20 cm)

Sì, è possibile eseguire la perforazione su questi tubi.
Il costo di perforazione di un tubo è di 500 rubli.

Altezza: l'altezza minima del rinterro sopra la parte superiore del tubo è d≤600 mm - 0,7 m (70 cm) e 1 m per i tubi di diametro maggiore.
Prima di posare il tubo, viene sistemato un "cuscino" di sabbia (fatto di sabbia o ghiaia), di 10-15 cm di spessore.
Profondità massima - 8m.
In larghezza: la distanza minima tra la parete della trincea e la parete esterna del tubo è di 35 cm.

Quando si posa il tubo nel punto di arrivo della dacia, i geotessili possono essere utilizzati per separare gli strati di terreno nel processo di riempimento del tubo. Ad esempio: quando si posa la pipa nella sabbia e poi si riempie di detriti, il geotessile può essere diviso in strati di sabbia e pietrisco per aumentare la capacità portante del terreno durante la corsa.
Quando si utilizza un tubo con perforazione e riempimento con pietrisco, il geotectil deve essere usato due volte. È necessario avvolgere il geotessile direttamente nel tubo stesso per evitare l'interramento dei buchi, e anche posizionare il geotessile sul fondo della trincea con un margine attorno ai bordi e avvolgere il tubo e le macerie in esso.

Tutti i tubi hanno una presa monolitica e sono collegati senza l'uso di innesti aggiuntivi. I giunti sono utilizzati per collegare due estremità del tubo corrugato senza prese.

Gli O-ring vengono utilizzati per ottenere una tenuta completa durante il collegamento dei tubi (di solito ciò avviene quando sono installati sistemi di fognatura).
I tubi FDplast sono collegati usando la presa su questi tubi e sono abbastanza stretti per adattarsi l'un l'altro, quindi l'uso di anelli di tenuta non è obbligatorio.
Gli O-ring sono venduti separatamente (non in dotazione con i tubi).

L'impianto di Mosca FDplast fornisce tubi con segni affissi che indicano la classe di rigidità del tubo.
(I tubi dello stesso diametro e del diverso sn possono essere distinti per marcatura e peso. I tubi sn8 sono più pesanti dei tubi con rigidità sn6.)

Per il collegamento stretto di diversi tipi di raccordi non sono forniti.

No, abbiamo solo nuovi tubi.
Inoltre non abbiamo prodotti difettosi.

La differenza nel materiale da cui provengono i tubi: tubi rossi Pragma in polipropilene, nero FDplast di polietilene. Con la stessa rigidità degli anelli (sn8), è più vantaggioso acquistare tubi in polietilene nero!

A causa della forza della struttura molecolare, il tubo in polietilene è in grado di sopportare un numero illimitato di cicli di congelamento e scongelamento.

Possiamo realizzare qualsiasi opzione per curve, tee, transizioni dal diametro al diametro, nonché passi d'uomo in plastica.