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第四章
变形计算

第 4.0.1 条 温度变化所引起的线胀系数国外资料为 6~ 8×10 -5 (m/m ·℃);上海建筑科学研究所测定的排水用硬聚氯乙烯管为 7×10 -5 (m/m·C )故本处亦采用此值。

与地面管线相比,地下管线的膨胀问题很容易解决。据国外资料介绍,在地表 0.5m以下的土层温度在一天之内是不变的,在0.6~1.2m深处的土层温度接近于月的平均气温。因此,地下管线承受的温度波动是非常小的,另外管材与土壤间的摩擦力对温度所引起的伸缩也有一定的抑制作用,所以地下管线无需考虑热膨胀问题。

第 4.0.2 条 国外对埋地无压硬聚氯乙烯管的变形进行了长期观测和大量研究,结果表明,其径向相对变形量为 20 %时,管材不出现断裂现象,但此时对管内流体的流动状态有一定的影响。对于外径与壁厚之比为 D / δ (SDR)≤34 的管材,相对变形不超过 5 %时,其管材强度和管内介质流态不产生多大影响。因此,欧美各国普遍采用 5 %作为最大允许变形量。

第4.0.3条 变形量计算采用斯潘格尔(Spangler)公式。

变形滞后系数 D e,国外资料为 1.25~1.50 ,考虑到间距太大,刚性材料取下限,塑性材料取上限,而硬聚氯乙烯管是硬质聚氯乙烯,故取其中值,即 1.35~1.45 ,并稍偏上限。

与管道支承角有关的常数 K 取0.11是将支承角作为0度来处理的。

弹性模量 E ,通过三家产品的实测,结果见表4.0.3。

其平均值为3.183×10 5 N/cm 2 ,取95 %的保证率,则标准温度(一般取 18.5 ℃)下的 E 值为 3.0×10 5 N/cm 2

实测弹性模量表 表 4.0.3

第 4.0.4 条 回填土的反作用模数 E ' ,与土壤性质和密实度有关,经我们验证测定,Ⅲ类土在密实度大于 90 %时,管壁三个断面(左、右、下)的弹性模量 E 值如表 4.0.4 。

回填土为密实度大于 90 %的Ⅲ类土时管壁弹性模量表 表 4.0.4

其平均值为668N/cm 2 。但管道铺设是在较长距离内进行的,回填土密实度要在一定范围内波动,不可能是一个定值,因此,为了完全起见,回填土密实度在90 %~80 %时, E '的推荐值为500~300N/cm 2 。日本的推荐值为 560~165N/cm 2

第 4.0.5 条 总荷载包括静荷载和动荷载两种。

第4.0.6条、第4.0.7条 采用的是《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69—84)的公式。 7MlXKgLLpCE9nhIey08pvVZ5jA3tJz+DU+FHvKECj7Y7+DP4WOOS8FpIRzTQsy2A

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