Меню

Кольцевая жесткость g0 оболочек трубы па

Классы кольцевой жесткости

Номинальная кольцевая жесткость SN, кН/м2: Числовое обозначение минимальной кольцевой жесткости труб.

Трубы выпускаются различных классов кольцевой жесткости.

Класс кольцевой жесткости (SN) – это величина, округленная до ближайшего наименьшего значения номинальной кольцевой жесткости из ряда 2, 4, 6, 8 и т.д.

Значение кольцевой жесткости (S) определяется по эмпирическим формулам. Основными данными для ее расчета, получаемыми экспериментально на испытательных стендах, являются нагрузка и деформация, соответствующие 4%-ой деформации испытуемого образца, а также длина испытуемого образца. Среднеарифметическое из трех значений кольцевой жесткости, полученных на образцах из одной партии труб записывают в кН/м и округляют до ближайшего наименьшего значения из стандартного ряда.

Таким образом, класс кольцевой жесткости показывает максимально допустимую нагрузку на единицу площади поверхности трубы при 4%-ой деформации ее вертикального диаметра без учета бокового отпора.

Теоретическая кольцевая жесткость трубы определяется по формуле:

где: (2.1.1)

E0 – кратковременный модуль упругости материала трубы, кН/м2

I – момент инерции профиля стенки трубы на единицу длины, м4/м

d – диаметр по центру тяжести профиля стенки трубы, м

где: (2.1.2)

di – внутренний диаметр трубы, м

y – расстояние до центра тяжести профиля стенки трубы, м

Кольцевая жёсткость (п.8.4 ГОСТ Р 54475-2011) не менее номинального значения SN:

Источник

Кольцевая жёсткость труб

Кольцевая жёсткость труб – важный показатель подземной канализационной системы, указывающий на способность изделия противостоять статическим и динамическим нагрузкам, которые возникают в результате воздействия почвы и транспортных средств при иных одинаковых условиях.

Основные понятия кольцевой жесткости

В процессе исследований было установлено, что трубы с гибкими поверхностями более восприимчивы к нагрузкам, которые передаются через почву, нежели трубы с жёсткими стенками. Грунт может иметь разную степень уплотнения, которая влияет на выбор кольцевой жёсткости.

Чем больше кольцевая жёсткость, тем более высокие нагрузки может выдерживать труба. Данный показатель измеряется в кН/м2. От него зависит область использования труб и условия их монтажа.

Классы жёсткости SN

Все полимерные трубы имеют свой класс жёсткости, который указывает какую именно нагрузку способно выдержать то или иное изделие. Значение данного параметра принято исчислять с шагом в степенях числа два. То есть класс жёсткости (SN) у полимерных труб может равняться 2, 4, 8 и т.д.

  • SN 2 – трубы с таким классом жёсткости могут располагаться на глубине от 1 м и более, но они не предназначены для эксплуатации в условиях нагрузок от транспортных средств;
  • SN 4 – такие изделия могут закладываться на глубину от 1 м и больше. Рассчитаны на использование в местах, где планируется движение легкового автотранспорта;
  • SN 8 – также могут укладываться на расстоянии от 1 м и больше от поверхности земли, но по сравнению с трубами предыдущего класса, способны ещё выдерживать нагрузки от грузовых машин.

При определении глубины заложения учитывается степень уплотнения почвы.

Как тип грунта связан с классом жёсткости

При выборе труб по классу жёсткости также учитывается тип почвы. Чем менее цепкая почва и большая нагрузка на грунт, тем выше требования жёсткости.

Условия прокладки Материал засыпки трубы Рекомендуемая минимальная жесткость труб (kN/м)
Глубина укладки труб

Как увеличить кольцевую жёсткость

Для увеличения данного показателя следует:

  • Использовать материалы с более высоким модулем упругости. Если нужно выбрать, какой материал использовать, например, ПВХ либо полиэтилен, то стоит отдать предпочтение поливинилхлориду;
  • Повысить модуль инерции стенки трубопроводного изделия. Этого можно добиться разными способами. Толщина стенок может быть увеличена не только традиционным путём, но и за счёт применения профилированных (ребристых) конструкций.

Жёсткость труб из разных материалов

Номинальный диаметр труб SN 2 SN 4 SN 8
Толщина стенки мм. Вес 1п/м (кг) Толщина стенки мм. Вес 1п/м (кг) Толщина стенки мм. Вес 1п/м (кг)
110 2.7 1.46 3.4 1.81 3.2 1.74
160 3.2 2.56 4.0 3.14 4.9 3.69
200 3.9 3.87 4.9 4.84 5.9 5.77
225 5.5 6.02 6.9 7.44
250 4.9 6.08 6.2 7.69 7.3 8.98
315 6.2 9.75 7.7 12.0 9.7 14.3
400 7.8 15.8 9.8 19.5 11.7 23.2
500 9.8 24.7 12.3 30.9 14.6 36.2
630 15.4 48.7 18.4 58.2

Трубы ПП двухслойные, гофрированные

Трубы ПП для наружной канализации Размер L, мм de, мм внешний DN, мм внутренний Вес 1 кг/м SN4, SN 8
110×6000 110 93 0.6
160×6000 137 160 1.3
200×6000 227 200 2.3; 2,7
250х6000 282 250 3,5
300х6000 340 300 4,4; 5,1
400х6000 453 400 7,2; 9,0
500х5900 567 500 10,95; 14,5
600х5900 680 600 15,8; 20,5
800х5850 906 800 26,04; 32,5
1000х5850 1135 1000 40,6
Тип технической трубы Значение, кН/м2
Тип «Л» (SDR33)
Тип «СЛ» (SDR26) 3
Тип «ОС» (SDR21) 5
Тип «С» (SDR17,6) 8
Тип «с+» (SDR17) 8
Тип «СТ» (SDR13,6) 18
Тип «Т» (SDR11) 32

Трубы корсис (двухслойные, профилированные)

Наружный диаметр мм Внутренний диаметр мм Толщина стенки вн. слоя мм Высота гофра мм Толщина стенки гофра по жесткости Шаг гофра мм Ширина выступа гофра мм Расчетная масса 1м трубы (кг)
SN-6 SN8 SN-6 SN8
110 93 1.1 8.75 0.5 12.6 8.6 0.9 1.0
139 1.2 11 0.5 12.6 8.6 0.9 1.0
200 176 1.4 13 0.7 0.8 16.5 12 1.8 2.5
250 216 1.7 15 0.8 1 37 23 2.9 3.7
315 271 1.9 21 1 1.5 42 27 4.6 5.7
400 343 2.3 26 1 1.8 49 30 7.0 8.7
500 427 2.8 33 1.1 1.9 58 38 12.0 13.2
630 535 3.3 45 1.1 1.9 75 47 17.7 20.3
800 678 4.1 61 1.7 2.7 89 56 24.5 33.1
1000 851 5 75 1.8 2.8 98 60 40.5 51.7
1200 1030 5 85 2 3 110 80 56.0 66.9
Внутренний диаметр, мм Максимальный внешний диаметр, (мм) для труб с кольцевой жесткостью Внутренний диаметр, мм Максимальный внешний диаметр, (мм) для труб с кольцевой жесткостью
Номинальное значение Предельное отклонение SN2 SN4 SN6 Номинальное значение Предельное отклонение SN2
600 -18 648 656 672 3600 -80 3864
800 858 874 896 3800 4080
1000 -60 1072 1094 1120 4000 4296
1200 1288 1314 1344 4200 -100 4512
1400 1504 1532 1568 4400 4728
1600 1718 1752 1792 4600 4944
1800 1934 1970 2016 4800 5160
2000 2150 2190 2240 5000 5376
2400 2576 2628 2688 5200 -120 5592
2550 2742 2794 2862 5400 5806
3000 3222 3286 3364 5600 6022
3200 -80 3436 5800 6234
3400 3650 6000 6450

Как правильно выбрать материал трубы с учётом кольцевой жесткости

Выбор труб по кольцевой жёсткости в первую очередь зависит от условий эксплуатации канализационной коммуникации и возможных нагрузок. Так, например, безнапорные поливинилхлоридные трубы D = 110-200 мм с SN 2 получили широкое распространение для создания канализационных систем в частном секторе, но они не подходят для использования в промышленных и коммунальных целях. В этом случае оптимальным вариантом станут полипропиленовые 2-слойные гофрированные трубы D = 300 мм и больше с SN 8 или SN 16.

По показателям кольцевой жёсткости трубы из полиэтилена проигрывают аналогичным изделиям из полипропилена. Ввиду невысокой кольцевой жёсткости ПЭ трубопроводы нельзя сильно заглублять, поскольку под воздействием давления со стороны грунта произойдёт деформация труб.

Расчёт кольцевой жёсткости трубы

Расчётные данные кольцевой жёсткости труб получают экспериментально при испытаниях изделий на специальных стендах. При этом выбирается отрезок трубы и определяется нагрузка и деформация, которая соответствует деформации примерно 4% тестируемого изделия. Испытаниям подвергаются три экземпляра из партии, определяется среднеарифметическое число, которое округляется до наиболее близкого минимального стандартного показателя. То есть от класса жёсткости зависит, какая номинальная нагрузка может приходится на единицу площади изделия в случае 4-процентной деформации сечения по вертикали, не учитывая отпора сбоку.

Для определения SN применяется формула:

E0 – модуль упругости материала, из которого изготовлено изделие;
I – момент инерции стенки изделия;
d – диаметр, который измеряется в месте центра тяжести стенки изделия, и равен:

di – внутренний диаметр изделия;
y – расстояние до центра тяжести стенки изделия.

Выбор труб для внешней канализации с учётом кольцевой жесткости

При выборе труб для создания внешней канализационной сети, важно учитывать показатели кольцевой жёсткости. Это позволит в будущем избежать неприятных ситуаций и обеспечит бесперебойную длительную эксплуатацию трубопровода. Несоблюдение требований по классу жёсткости грозит деформацией трубопровода. А это способно привести к снижению эффективности работы системы и преждевременному выходу её из строя, а, следовательно, дополнительным расходам на её восстановление.

Источник

Кольцевая жесткость труб

Кольцевой жесткостью труб называют показатель подземных канализационных систем, который указывает на возможность изделия противостоять динамическим, статическим нагрузкам, возникающим под влиянием грунта, транспорта при других одинаковых условиях.

Кольцевая жесткость: основные понятия

Во время проведения исследований было установлено: трубы, обладающие гибкими поверхностями, имеют большую восприимчивость к нагрузкам, передаваемым через грунт, чем трубы с более жесткими стенками. У почвы бывает различная степень уплотнения, влияющая на выбор кольцевой жесткости.

При большей кольцевой жесткости трубы смогут выдерживать и более высокие нагрузки. Этот параметр измеряют в кН/м2. Именно от него зависит сфера эксплуатации труб, а также условия монтажа изделий.

Классы жёсткости SN

У каждой полимерной трубы есть свой класс жесткости, по которому и определяется предельная допустимая степень нагрузки на поверхность изделия значение этого параметра обычно исчисляют шагом в степени числа два. Если говорить о конкретных обозначениях, то класс жесткости у полимерных труб, обозначаемый SN, будет равен 2, 4, 8 и далее.

  • SN 2: трубы с этим классом жесткости обычно располагают под землей на глубине от 1 м, но в условиях высокой транспортной нагрузки монтаж таких изделий не осуществляют.
  • SN 4: размещаются такие трубы на глубину от 1 м, но установка производится только в местах, где будет проходить движение легкового транспорта.
  • SN 8: также укладываются на глубину от 1 м., но их уже можно класть в местах, где будет нагрузка на грунт от грузовых машин.

Но при определении глубины монтажа стоит учитывать помимо нагрузки еще и степень уплотнения земли.

Как тип грунта связан с классом жёсткости

Кроме класса жесткости при выборе также должен учитываться и тип почвы. Чем меньше показатель ее цепкости и выше нагрузка на грунт, тем большими будут требования к параметру жесткости.

Рекомендуемая минимальная жесткость труб (kN/м)

Как увеличить кольцевую жёсткость

Существует два метода увеличения этого показателя:

  • Применение материалов, обладающих более высоким модулем упругости. Выбирая, например, между поливинилхлоридом и полиэтиленом, предпочтение стоит отдавать все же ПВХ.
  • Повышение модуля инерции стенок трубопроводных изделий. Добивается это увеличением толщины стенок или использования ребристых профилированных конструкций.

Жёсткость труб из разных материалов

Трубы ПВХ

Гофрированные, двухслойные трубы ПП

Трубы ПП для наружной канализации

Трубы ПНД

Трубы корсис (двухслойные, профилированные)

Толщина стенки вн. слоя мм

Толщина стенки гофра по жесткости

Расчетная масса 1м трубы (кг)

Трубы ПЭ

Максимальный внешний диаметр, (мм) для труб с кольцевой жесткостью

Максимальный внешний диаметр, (мм) для труб с кольцевой жесткостью

Как выбирать материал труб с учётом кольцевой жесткости правильно

При выборе изделий с соответствующей кольцевой жесткостью нужно опираться изначально на условия применения канализационной коммуникации, возможные нагрузки. Например, безнапорные трубы ПВХ с диаметром 110-200 мм и кольцевой жесткостью SN 2 устанавливают чаще всего в частных секторах, а вот для промышленных зон и для коммунальных целей они не подойдут. В таком случае оптимальным вариантом будут 2-слойные полипропиленовые гофрированные трубы с диаметром 300 мм и SN 8 или SN 16.

Показатели кольцевой жесткости и полиэтилена существенно проигрывают полипропилену. Из-за невысокого параметра жесткости ПЭ трубы не заглубляют сильно, ведь в противном случае это ведет к деформации изделия под нагрузкой почвы.

Расчёт кольцевой жёсткости трубы

Все расчетные данные по кольцевой жесткости получаются при проведении испытаний изделий на специализированных стендах. Берется отрезок трубы, определяется нагрузка, деформация. Последний параметр должен соответствовать деформации не более 4% тестируемого отрезка изделия. Испытания проводят на трех экземплярах, относящихся к одной партии. После этого определяют среднеарифметическое число, округляемое до минимального стандарта показателя. Если говорить более простым языком, класс жесткости определяет номинальную нагрузку на единицу площади трубы при 4% деформации сечения в вертикальном измерении без учета отпора с боков.

Чтобы определить SN, используется такая формула: SN = ( E * I ) / d3 ,

E — модуль упругости материала изделия;

I — момент инерции стенки трубы;

d — диаметр, измеряемый в месте центра тяжести стенки трубы, он равен: d = di + 2 * y ,

di — внутренний диаметр трубы;

y — расстояние до центра тяжести стенки.

Выбор труб для внешней канализации с учётом кольцевой жесткости

Выбирая трубы для установки внешней сети канализации, следует учесть параметры кольцевой жесткости. Это поможет в будущем обеспечить бесперебойную продолжительную работу сети, а также избежать множества неприятных ситуаций. Если требования к жесткости не соблюдать, то трубопровод может деформироваться, что в свою очередь ведет к уменьшению эффективности работы всей системы, а также выходу ее из строя и новым тратам на восстановление ее функционирования.

Источник

Читайте также:  Труба для моста своими руками
Adblock
detector