Ringrohrsteifigkeit

Ringsteifigkeitsklasse - die Haupteigenschaft von Polyethylen-, Polypropylen-, Glasfaser- und PVC-Rohren, die die Fähigkeit des Rohrs, statischen und dynamischen Auswirkungen von Boden und Transport standzuhalten, unter sonst gleichen Bedingungen anzeigt.

Gemessene Steifigkeitsklasse in Kilonewton pro Quadratmeter.

Die Steifigkeitsklasse wird üblicherweise mit SN bezeichnet und mit den Potenzen 2 gemessen, beispielsweise SN - 2, SN - 4, SN - 6, SN - 8, SN - 10, SN - 16, SN - 32.

Die gebräuchlichsten Steifigkeitsklassen für Wellrohre sind SN8 und SN16.

Rohre für Abwasser im Freien

Moderne Abwassersysteme bestehen aus Polyethylen, Polypropylen und deren Derivaten. Dank vernünftiger Preise, einfacher Installation, Frostbeständigkeit und langer Lebensdauer haben sie "traditionelle" Entwässerungssysteme aus Stein, Beton, Holz und Rohren aus verschiedenen Materialien längst verdrängt.

Das Hauptelement eines solchen Systems ist ein zweischichtiges Rohr. Die äußere Schicht ist profiliert (gewellt), so dass die Rohre hohen Belastungen aus dem Boden widerstehen können, und die innere Schicht - glatt, um den geringsten Widerstand gegen den Fluss der Flüssigkeit zu gewährleisten.

Heutzutage werden Kanalrohre von einer Reihe von Herstellern hergestellt, und jeder stellt sicher, dass seine Rohre einzigartig sind und das Rohrprofil einzigartig ist. Bei der richtigen Auswahl unterscheiden sich die Rohre verschiedener Hersteller jedoch nur durch das Herstellungsmaterial und die Art der Durchmessermessung - also die Nuancen.

Die wichtigsten Parameter für die Auswahl der Rohre sind:

Ringsteifigkeit

Die Ringsteifigkeit ist die maximale äußere Belastung, der ein Rohr ohne wesentliche Verformung standhalten kann. Es wird als SN bezeichnet. Früher wurden Rohre mit Ringsteifigkeit SN2, SN4 und SN6 hergestellt, heute werden sie nicht mehr hergestellt und SN8 gilt als minimale Ringsteifigkeit. Rohre mit einer solchen Steifigkeit werden in der absoluten Mehrheit der Projekte verwendet. Bei sehr tiefem Einbringen von Rohren oder einigen Bodenmerkmalen auf der Baustelle, die zu erhöhten Belastungen des Rohres führen können, verwenden Sie Rohre der Steifigkeit SN16.

Die Methode zur Messung des Durchmessers

Es gibt zwei Ansätze, um den Durchmesser eines Rohres zu messen: Messen Sie den Innendurchmesser (bezeichnet als DN / ID - Innendurchmesser) und messen Sie den Außendurchmesser (bezeichnet als DN / OD - Außendurchmesser). Jeder Hersteller wählt einen bequemen Weg. Daher müssen Sie genau prüfen, welcher Ansatz in der Projektdokumentation angegeben ist.

Verbindungsmethode

Grundsätzlich werden Rohre in zwei Versionen hergestellt:

1. Mit einer Glocke

Rohre mit integrierter oder geschweißter Muffe sind komplett einbaufertig und erfordern keine zusätzlichen Teile. An einem Ende des Rohres befindet sich eine Muffe, am anderen Ende ist ein Dichtungsring angebracht. Einfach das Rohr in die Muffe eines anderen Rohres stecken und die Verbindung ist fertig.

2. Ohne Steckdose

Rohre ohne Glocke können entweder stumpf geschweißt werden (bei entsprechender Ausrüstung und Spezialisten) oder mit einer speziellen Kupplung mit zwei Dichtringen verbunden werden. Aber in diesem Fall müssen wir uns daran erinnern, dass die Kupplungen und Ringe für sie nicht frei sind und oft viel Geld kosten!

Abschnitte:

Hergestellt aus Polypropylen-Blockcopolymer. Gemessen am Innendurchmesser (DN / ID).

Ringsteifigkeit - SN8 und SN16.

Die äußere Oberfläche ist gewellt, ziegelfarben. Inner - glatt, hellgrau.

Aus Polyethylen (SN 8 und SN 16) und Polypropylen (SN 16). Gemessen am Außendurchmesser (DN / OD) und Innendurchmesser (DN / ID).

Ringsteifigkeit - SN 8, SN 10 und SN 16.

Die äußere Oberfläche ist gewellt, schwarz. Inner - glatt, hellgrau oder hellgrün oder hellblau.

Verbindung - buchse-, buchsen- oder stumpfnaht.

Aus Polyethylen (SN 8 und SN 10) und Polypropylen (SN 16). Gemessen am Außendurchmesser (DN / OD).

Ringsteifigkeit - SN 8, SN 10 und SN 16.

Die äußere Oberfläche ist gewellt, schwarz. Inner - glatt, hellgrau oder hellgelb oder hellblau oder schwarz.

Verbindung - buchse-, buchsen- oder stumpfnaht.

Hergestellt aus Polypropylen-Blockcopolymer. Gemessen sowohl durch Außen- (DN / OD) als auch Innendurchmesser (DN / ID).

Ringsteifigkeit - SN8 und SN16.

Die äußere Oberfläche ist gewellt, ziegelfarben. Inner - glatt, hellgrau.

Wie ist die Ringsteifigkeit von Rohren und was beeinflusst sie?

Lassen Sie uns einen der grundlegenden Identifikatoren kennenlernen, der bei der Auswahl eines Abwasserrohrs Beachtung verdient. Dies ist die Ringsteifigkeit: nach EN, sowie DSTU B V.2.5-32: 2007 Norm, bestimmt sie den Anwendungsbereich und die Bedingungen für die Installation von Rohren. Es wird als S HTMLR / HTML bezeichnet und wird in Megapascal oder Kilonewton pro Meter gemessen.

Die Werte dieses Indikators haben eine Stufe in den Potenzen von 2 - exponentiell 2, 4, 8 usw.

Ringsteifigkeit wird im Verhältnis zu den üblichen gemessen, wird durch die Formel interpretiert:

Wo E der Elastizitätsmodul ist, der ebenfalls in Megapascal gemessen wird, ist 1 das Trägheitsmoment, Dm ist der Durchmesser des Rohrs. Bei Polypropylenrohren mit glatter Innenfläche wird die Formel mit dem bereits bekannten Trägheitsmoment von 12 dargestellt.

Fazit: Je dünner das Rohr, desto geringer die Ringsteifigkeit (bei gleichem Durchmesser).

Wie erhöht man die Ringsteifigkeit?

  1. Wählen Sie ein Material mit einem größeren Elastizitätsmodul. So haben Polyvinylchlorid oder Polypropylen einen größeren E-Wert als Polyethylen.
  2. Wählen Sie ein Material mit einer dickeren Wand oder profiliert. So trägt das Vorhandensein von Wellen dazu bei, den Trägheitsmodul zu erhöhen.

Und wenn im ersten Fall die Kosten für Rohre aufgrund der Wahl eines teureren Materials deutlich steigen, dann ist eine gewellte Oberfläche oder Doppelschicht-Rohre wirklich eine praktizierte Option, die es ermöglicht, Materialeinsparungen von 2,5 bis 3 Mal zu erreichen.

Ringsteifigkeitsklassen

Laut GOST 54475-2011:

Nennringsteifigkeit SN, kN / m2: Numerische Bezeichnung der Mindestringsteifigkeit von Rohren.

Rohre sind in verschiedenen Ringsteifigkeitsklassen erhältlich.

Die Ringsteifigkeitsklasse (SN) ist ein Wert, der auf den nächsten kleinsten Wert der nominalen Ringsteifigkeit aus den Serien 2, 4, 6, 8 etc. gerundet wird.

Der Wert der Ringsteifigkeit (S) wird durch empirische Formeln bestimmt. Die Basisdaten für ihre Berechnung, die experimentell auf Prüfständen erhalten wurden, sind die Belastung und Dehnung, die einer Verformung der Testprobe von 4% entsprechen, sowie die Länge der Testprobe. Das arithmetische Mittel der drei Werte der Ringsteifigkeit, die bei Proben aus einer Charge von Röhrchen erhalten wurden, wird in kN / m aufgezeichnet und auf den nächstniedrigsten Wert aus der Standardserie gerundet.

Die Klasse der Ringsteifigkeit zeigt somit die maximal zulässige Belastung pro Flächeneinheit des Rohres bei 4% Verformung seines vertikalen Durchmessers, ohne den seitlichen Widerstand zu berücksichtigen.

Die theoretische Ringsteifigkeit des Rohres wird durch die Formel bestimmt:

E0 - kurzzeitiger Elastizitätsmodul des Rohrmaterials, kN / m2

I - das Trägheitsmoment des Profils der Rohrwand pro Längeneinheit, m4 / m

d - Durchmesser im Schwerpunkt des Profils der Rohrwand, m

di - Innendurchmesser des Rohres, m

y - Abstand zum Schwerpunkt des Profils der Rohrwand, m

Ringsteifigkeit (Abschnitt 8.4 von GOST R 54475-2011) nicht weniger als der Nennwert von SN:

Was ist die Steifigkeitsklasse (SN), die Ringsteifigkeit eines Rohres?

Tabelle der Einhaltung der Last- und Steifigkeitsklasse:

Die Ringsteifigkeitsklasse SN ist ein Wert, der auf den nächsten kleinsten Wert der nominellen Ringsteifigkeit aus den Serien 2, 4, 6, 8 usw. gerundet wird. Die Basisdaten für ihre Berechnung, die experimentell auf Prüfständen erhalten wurden, sind die Belastung und Dehnung, die einer Verformung der Testprobe von 4% entsprechen, sowie die Länge der Testprobe. Das arithmetische Mittel der drei Werte der Ringsteifigkeit (in kN / m2), die bei Proben einer Rohrreihe ermittelt wurden, wird auf den nächstniedrigsten Wert der Standardreihe gerundet.

Somit zeigt die Klasse der Ringsteifigkeit die maximal zulässige Belastung pro Flächeneinheit des Rohres bei 4% Verformung seines vertikalen Durchmessers, ohne den seitlichen Widerstand zu berücksichtigen

Wahl einer Standardgröße

Rohrgrößen PROTEKTORFLEKS ®

Die Klassierung von drucklosen Rohren erfolgt traditionell nicht nach der Größe der Standarddimensionsbeziehung (SDR), sondern nach der Klasse der Ringsteifigkeit (SN). Der Hauptunterschied zwischen SDR und SN besteht darin, dass SDR nur eine geometrische Eigenschaft eines Rohrs ist (das Verhältnis des Außendurchmessers eines Rohrs zur Wanddicke), während SN eine mechanische Eigenschaft ist.

Die Ringsteifigkeit SN erlaubt es, die Eigenschaften des Rohres dem Druck des Bodens zu widerstehen und ist definiert als die Belastung des Rohres (kN / m2), bei der das Rohr um 3% seines Durchmessers zusammengedrückt wird. Der Wert von SN hängt nicht nur vom Durchmesser des Rohres und der Dicke seiner Wand ab, sondern auch vom Elastizitätsmodul E des Materials während der Kompression.

Die Kennzeichnung des Rohres zur Verlegung der Kabelstrecke muss den Durchmesser des Rohres D, die Wanddicke e, die Ringsteifigkeit SN, die Endspannkraft F beinhalten1 MAX, dauerhaft zulässige Temperatur T, bei der die Ringsteifigkeit mindestens die gesamte Lebensdauer des Kabels beibehält.

Die Parameter D, e, SN und T sollten überwacht werden, wenn Rohre an im Bau befindliche Objekte geliefert werden. F-Wert1 MAX es kann später erforderlich sein - bereits beim Festziehen der Rohre in den Bohrkanal, wenn der Bediener der HDD der Anlage die tatsächliche Spannkraft F steuert und den Vorgang des Anziehens des Balkens der N Rohre im Fall von F> 0,5 · N · F unterbricht1 MAX um Rohrbruch zu vermeiden.

Auswahl des Rohrdurchmessers und der Dicke

Fig. 1 zeigt ein Rohr mit Außendurchmesser D und Wanddicke e, in dem ein Kabel mit Außendurchmesser d verlegt ist. Gemäß den behördlichen Dokumenten sollten die folgenden Regeln bei der Wahl des Außendurchmessers der Rohre beachtet werden:

D> 1,5 · d + 2 · e.

Die Rohrwanddicke e wird im Zuge von mechanischen Berechnungen basierend auf grundlegenden Informationen über die Verlegebedingungen ermittelt und basiert auf dem Konzept der Ringsteifigkeit SN.

Abbildung 1. Polymerrohr mit Kabel: ohne Bodendruck (a), mit Bodendruck (b)

Das Verhältnis von Wanddicke und Ringsteifigkeit wird durch den Ausdruck

wobei E der Elastizitätsmodul des unter Kompression stehenden Rohrmaterials ist.

Die Wandstärke des Rohres e (mm) in Abhängigkeit vom Durchmesser des Rohres D (mm) und der Ringsteifigkeit SN (kN / m2)

Hinweis Der Außendurchmesser des PROTEKFORFLEK PRO-Rohres wird ohne Berücksichtigung der Schutzschichtdicke angegeben.

Es gibt zwei Hauptarten, um Rohre in den Boden zu legen - in einem vorbereiteten Graben (Abbildung 2a) oder durch Einziehen von Rohren in den Boden in einen vorbereiteten Kanal, oft durch horizontales Bohren (Abbildung 2b). In beiden Fällen basiert die Berechnung des Rohres auf dem Konzept der Ringsteifigkeit SN, anhand dessen nicht nur die Wanddicke des Rohres, sondern auch die endgültige Zugspannung des Rohres beim Einziehen in den Bohrkanal bestimmt werden kann.

Abbildung 2. Die wichtigsten Methoden der Verlegung von Polymerrohren: Graben (a), die Methode der HDD (b)

Wahl der Ringsteifigkeit von Rohren

Der vertikale Druck des Bodens (und des Transports) auf das Rohr ist eine auf das Rohr ausgeübte Kraft und neigt dazu, seine Ovalität zu verursachen, aber der resultierende "Widerstand gegen den Boden", der sich an den Seiten des Rohrs befindet, tendiert dazu, die Querschnittsform des Rohres zu der ursprünglichen Runde zurückzuführen. Dichter Boden an den Seiten des Rohrs ist ein Faktor, der seine mechanische Festigkeit erhöht.

wo q und SN bereits in kN / m2 und E 'gemessen werdenS - der Steifheitsfaktor des Bodens, der Abschnittmodul des Bodens (MPa) genannt wird.

Der Sekantenmodul des Bodens E 'S hängt von der Art des Bodens ab, mit dem das Rohr gegossen wird, und vom Grad seiner Verdichtung. In der Regel wird Sand für diese Zwecke verwendet, und dann wird empfohlen, die Daten in der Tabelle zu verwenden.

Die vertikale Belastung des Rohres (kN / m2) besteht aus drei Komponenten:

wo q r - Belastung des Bodengewichts (kN / m 2); q AT - Belastung aus dem Kraftverkehr (kN / m 2); q VT - Ladung aus dem Eisenbahnverkehr (kN / m 2).

Die Belastung aus dem Boden im ungünstigsten Fall, wenn das Rohr durch die gesamte Kolonne der Bodenhöhe H gedrückt wird,

wo ρ r - das spezifische Gewicht des Bodens (normalerweise nicht mehr als 2 t / m 3); g = 9,81 m / s 2 ist die Erdbeschleunigung; H - die Tiefe des Rohres unter dem Boden (m).

Die Ladung vom Transport kann als definiert werden

Die Ergebnisse der Berechnung der maximalen Tiefe des Rohres H sind in der folgenden Tabelle angegeben. Es ist ersichtlich, dass es beim Verlegen von Rohren in Gräben gefährlich ist, Rohre mit einer Ringsteifigkeit von weniger als 8 zu verwenden, und dass keine Rohre mit einem SN von mehr als 64 verwendet werden müssen.

Tabelle Extreme Tiefe H (m) bei offener Verlegung unter Rasen oder Plätzen / unter Straßen

Auswahl der größten Anstrengung

Bei der Verlegung nach der GNB-Methode unterliegen die Rohre zwei Arten von Stößen: erstens den Längszugkräften F, die beim Einziehen des Rohres in den Bohrkanal entstehen; zweitens, der vertikale Druck des Bodens und Transport bereits im Prozess der Rohrleitung. Die Wahl der Ringsteifigkeit und Wandstärke wird hauptsächlich von den Spannkräften bestimmt.

Die Kraft des Rohres F erzeugt Reibungskräfte aufgrund der Gewichtung des Rohres unter der Einwirkung von auf dem Rohr aufgestapeltem Boden aufgrund der schlechten Fixierung der Wände des Bohrkanals mit Bohrschlamm (Bentonit) oder sogar der Unmöglichkeit, es zu fixieren (Flüssigkeiten, schweres Drehbuch).

wobei qr das Bodengewicht in kN / m2 ist; DEKV - äquivalenter Durchmesser eines durchgezogenen Rohres; μ ist der Reibungskoeffizient des Polymerrohrs auf dem Boden (normalerweise 0,2).

Die Zulässigkeit der Spannkräfte F, die beim Anziehen des Rohres (eines Rohrrohres) im Bohrkanal entstehen, wird wie folgt geprüft

wobei 0,5 der Sicherheitsfaktor ist; N ist die Anzahl der Röhren in der Peitsche (eins oder vier); F 1 MAX - die endgültige Zugkraft jedes Rohres (kN), die als gefunden werden kann

wobei D und e der Außendurchmesser und die Rohrwand (in mm) sind; σ ist die Streckgrenze des Rohrmaterials (MPa).

Ultimative Anstrengung F 1 MAX in der Tabelle unten gezeigt

Tabelle Endgültige Kraft des Rohres F1 MAX (kN) abhängig von Rohrdurchmesser D (mm) und Ringsteifigkeit SN (kN / m2)

Hinweis Wenn das Polymerrohr in den Boden gezogen wird, wird empfohlen, die Spannkräfte auf einen sicheren Wert von 0,5 F zu begrenzen1 MAX.

Die maximale Länge des Rohrs, die noch in den Bohrkanal gezogen werden kann, ohne dass das Risiko einer unzulässigen Dehnung oder gar eines Bruches besteht,

Tabelle Empfehlungen zur Auswahl des f'-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Bohrszenario

Die folgende Tabelle zeigt die geschätzte maximale Länge des Bohrkanals L HDD abhängig von der Anzahl der Rohre und Bohr Szenario.

Tabelle Schätzungen der maximalen Länge des Bohrkanals LHDD (m) abhängig von der Anzahl der Rohre N

Eine nützliche Information

Zuallererst möchte ich meinen Artikel mit Worten der Dankbarkeit gegenüber den Besuchern unserer Website beginnen, alles, was wir tun, tun wir für die Bequemlichkeit der menschlichen Tätigkeit und insbesondere Sie, der Leser.

Sprechen Sie über die Überlegenheit von Polyethylen gegenüber Beton und nur Eisen, kann unendlich sein. In den letzten fünf Jahren gab es im Internet zahlreiche Ankündigungen billiger Plastikbrunnen, Tanks und Tanks sowie deren Haltbarkeit.

Die Haltbarkeit von Polyethylenprodukten ist ein Postulat, das nicht diskutiert werden kann. Die Antwort auf die Frage: "Sind PE-Produkte langlebig und können sie etwa 50 Jahre im Dauerbetrieb halten?" Es wird nicht lange dauern. - Ja!

Nachdem ich mich mit der Haltbarkeit von PE-Produkten befasst habe, möchte ich auf die Qualität der Produkte und dementsprechend auf die Qualität des Materials eingehen, aus dem einige skrupellose Hersteller ein billiges Produkt herstellen. Ich erzähle Ihnen einen kürzlichen Vorfall, der bei der Bestellung eines horizontalen Tanks von 100 m 3 aufgetreten ist. Der Kunde, der sich mit unserem Unternehmen in Verbindung setzte, war über den Preis des Produkts von PC NIS deutlich verärgert und sprach über die Möglichkeit, ein identisches Produkt in allen Eigenschaften zu kaufen, aber nicht nur in Bezug auf die Ringsteifigkeit. Alle Versuche, die Notwendigkeit für diese Art von Eigenschaften für Produkte zu erklären, die im etablierten Zustand verwendet werden, d.h. im Boden vergraben und äußerem Druck ausgesetzt, waren erfolglos. Dann wurden unsere Spezialisten beauftragt, die Situation mit den niedrigen Kosten der Produkte der Konkurrenz zu klären. Als Ergebnis wurde eine vollwertige technische Arbeit durchgeführt, deren Ergebnis ein Dokument mit dem Titel "Berechnung der Festigkeit eines horizontalen Behälters mit einem inneren Durchmesser von 2200 mm von spiralförmig gewickelten Rohren mit verschiedenen Profilen" war. Dieses Dokument enthält Berechnungen von Behältern aus Spiralrohren mit Profilen 19 und 25 sowie wiederholte Berechnungen für Rohre mit Ringsteifigkeit SN2 und SN4.

Als nächstes präsentieren wir Ihnen die Festigkeitsanalyse:

Berechnung der Festigkeit eines horizontalen Behälters mit einem Innendurchmesser von 2200 mm aus Spiralrohren verschiedener Profile.

Prolog

Diese Berechnung wurde für Feuerlöschbecken mit einem Volumen von 100 m3 durchgeführt. Die Tanks bestehen aus Polyethylen-Spiralrohren mit einem inneren (Nenn-) Durchmesser von 2200 mm.

Aufgrund der Tatsache, dass die Methoden zur Berechnung der Festigkeit von horizontalen Tanks nicht ausreichend entwickelt sind und die Tanks selbst aus Abwasserrohren mit großem Durchmesser bestehen, wird die in SP 40-102-2000 (Anhang D) beschriebene Methode zur Berechnung der Festigkeit von Kunststoffrohrleitungen zugrunde gelegt.

Der Zweck der Berechnung besteht darin, die Erfüllung der Festigkeits- und Stabilitätsbedingungen für Rohre, die zur Herstellung des Tankkörpers mit einem anderen Wandprofil verwendet werden, zu überprüfen und Empfehlungen für die Verwendung eines bestimmten Rohrtyps zu formulieren.

1. Grundlinie

Laut Projekt haben die Tanks einen Außendurchmesser von 2390 mm, was einem Spiralgewinderohr mit einem Innendurchmesser von 2200 mm mit einer Nennringsteifigkeit von SN2 entspricht.

Zusätzlich zu dieser Konstruktionslösung wird die Möglichkeit der Herstellung von Tanks aus Rohren mit ähnlichem Innendurchmesser, aber mit einem anderen Profiltyp untersucht: die sogenannten 19. und 25. Profile (Abb. 1) sowie Spiralrohre mit einer Nennringsteifigkeit von SN4 werden berücksichtigt.

Abb. 1. Elemente des Profils 19 (a) und des Profils 25 (b) 1

Für weitere Berechnungen wird es notwendig sein, das Trägheitsmoment des Profils pro Längeneinheit und die äquivalente Wanddicke des aus diesem Profil hergestellten Rohres zu kennen. Das Trägheitsmoment eines Profils pro Längeneinheit eines Kastenprofils - Spiralrohre haben ein Profil - lässt sich anhand der folgenden allgemeinen Formel leicht berechnen:

wobei a die Profilbreite ist, die der tatsächlichen Rohrwanddicke entspricht;

b - die Höhe des Profilelements entlang der Rohrachse;

h ist die Wandstärke des Profils (siehe Abb. 2).

Abb. 2. Abmessungen des Kastenprofilelements

Die äquivalente Wanddicke wird mit folgender Formel berechnet:

Auf dieser Grundlage wird der berechnete Durchmesser des Rohres erhalten:

wo dich - Innendurchmesser des Rohrs; Bei der Berechnung von Tanks wird der Innendurchmesser als 2200 mm angenommen: Dich = 2,2 m

Die Abmessungen des Profilelements sind in Abb. 1a Unter Verwendung dieser Dimensionen durch die Formeln (1), (2) und (3) ist es möglich, das Trägheitsmoment des Profils und die entsprechende äquivalente Wanddicke und den berechneten Durchmesser zu berechnen:

Die Abmessungen des Profilelements sind in Abb. 1b. Berechnen Sie das entsprechende Trägheitsmoment und die äquivalente Wanddicke:

Profil entsprechend der Ringsteifigkeit SN2 und SN4

Tabelle 1. Design-Parameter von Spiralrohren mit einem Durchmesser von 2200 mm

Was ist die Rohrringsteifigkeit?

Die Wirksamkeit der Verwendung von korrigierten Rohren wurde durch langjährige Erfahrung in ihrem Betrieb in Europa bewiesen. Auf dieser Grundlage können einige ihrer Vorteile gegenüber anderen Rohrtypen unterschieden werden.

Neben den guten hydraulischen Eigenschaften weisen Rohre mit einer zweilagigen Wellwand ein geringes Gewicht auf, was den Transport und die Montage erheblich vereinfacht. Die Verbindung dieser Rohre erfolgt durch Kupplungen mit Gummidichtungen und erfordert keine zusätzliche Abdichtung.

Es gibt Erfahrung in der Verwendung solcher Rohre in Russland. Auf das Konto der inländischen Bauorganisationen Dutzende von realisierten Objekten, unter Verwendung von drucklosen Doppelschicht-Wellrohren aus Polyethylen und Polypropylen. Im Gegensatz zu den europäischen Ländern wird die flächendeckende Einführung dieser Produkte in unserem Land jedoch hauptsächlich dadurch behindert, dass es keinen rechtlichen Rahmen für die Planung, Installation, Abnahme und den Betrieb von Entwässerungsnetzen aus Kunststoffrohren gibt. In der Tat wird in erster Linie die Möglichkeit und Zweckmäßigkeit der Anwendung einer Produktart oder eines anderen Produkttyps vom Konstrukteur unter Verwendung allgemein anerkannter und anerkannter Berechnungsmethoden bestimmt. Bis heute ist das einzige Dokument für die Planung und Installation von internen und externen Wasserversorgungs- und Abwassersystemen aus Polymerrohren das Joint Venture 40-102-2000 "Planung und Installation von Rohrleitungen für Wasserversorgungs- und Abwassersysteme aus Polymerwerkstoffen". Dieses Regelwerk ist bereits veraltet und muss aus verschiedenen Gründen verarbeitet werden, von denen die wichtigsten unter Berücksichtigung des vorliegenden Problems sind: das Fehlen von Daten über das Spektrum moderner Rohrtypen und Empfehlungen zur Wahl des Rohrmaterials; Verwendung der überholten Bezeichnung der Ringsteifigkeit von Rohren; das Fehlen von Methoden zur Berechnung von profilierten Rohren für Festigkeit und Empfehlungen für ihre Installation usw. Inzwischen ist in der überwiegenden Mehrheit der Fälle das Problem der Rohrstärke grundlegend und entscheidend bei der Entscheidung, ob eine bestimmte Art von profiliertem Rohr verwendet werden kann.

In Ermangelung einer klaren Berechnungsmethode müssen Konstrukteure sich oft selbst rückversichern, indem sie ein Rohr mit einer offensichtlich größeren Ringsteifigkeit verlegen, als es die Betriebsbedingungen erfordern. Es gibt häufig Fälle, in denen das Projekt die Installation von frei fließenden Kanalnetzen in Fällen von monolithischem Stahlbeton vorsieht (Abb. 2). All dies führt zu einer erheblichen und unangemessenen Einschätzung der veranschlagten Kosten des Projekts. Um solche Situationen zu vermeiden, sollte der Wahl des Rohrmaterials und seiner Eigenschaften große Aufmerksamkeit gewidmet werden, die die Merkmale der Anlage, die Verwendungsmöglichkeit und die zulässigen Betriebsbedingungen bestimmen.

Bei der Auswahl eines Materials müssen seine Festigkeitseigenschaften und die Temperatur des transportierten Abwassers berücksichtigt werden. Außerdem sollten Sie auf die Auswahl der Rohre des ausgewählten Materials achten (Tabelle 1).

Dann müssen Sie die erforderliche Klasse der Ringsteifigkeit von Rohren bestimmen. Üblicherweise bestehen zu diesem Zeitpunkt ernsthafte Schwierigkeiten im Zusammenhang damit, dass zum einen nicht alle Konstrukteure vollständig verstehen, was die Klasse der Ringsteifigkeit von Rohren tatsächlich zeigt, und zum anderen SP 40-102-2000 nicht reguliert Festigkeitsberechnung von profilierten Rohren im Prinzip.

Was sollte man eigentlich als Ringsteifigkeitsklasse verstehen? Die Ringsteifigkeitsklasse (SN) ist ein Wert, der auf den nächstkleinsten Wert der nominalen Ringsteifigkeit aus 2, 4, 6, 8 Serien usw. gerundet wird. Der Wert der Ringsteifigkeit (S) wird durch empirische Formeln für jeden Hersteller individuell bestimmt. Die Basisdaten für ihre Berechnung, die experimentell auf Prüfständen erhalten wurden, sind die Belastung und Dehnung, die einer Verformung der Testprobe von 4% entsprechen, sowie die Länge der Testprobe. Das arithmetische Mittel der drei Werte der Ringsteifigkeit (in kN / m2), die bei Proben einer Rohrreihe ermittelt wurden, wird auf den nächstniedrigsten Wert der Standardreihe gerundet.

Somit zeigt die Klasse der Ringsteifigkeit die maximal zulässige Belastung pro Flächeneinheit des Rohres bei 4% Verformung seines vertikalen Durchmessers, ohne den seitlichen Widerstand zu berücksichtigen.

Die theoretische Ringsteifigkeit des Rohres wird durch die Formel bestimmt:
SN = Eo./d 3 (1)
wobei: Еp - Kurzzeit-Elastizitätsmodul des Rohrmaterials, kN / m2;
/ - Trägheitsmoment des Profils der Rohrwand pro Längeneinheit, m4 / m;
d ist der Durchmesser im Schwerpunkt des Profils der Rohrwand, m;
d-d + 2-y (2)

wo:
d, ist der Innendurchmesser des Rohres, m;
y ist der Abstand zum Schwerpunkt des Profils der Rohrwand, m.

Das Trägheitsmoment und der Abstand zum Schwerpunkt des Profils sollten vom Rohrhersteller berechnet und dem Kunden als Referenz zur Verfügung gestellt werden. In Ermangelung von Daten des Herstellers sollten diese Parameter unabhängig voneinander berechnet werden, wobei das Verhältnis von theoretischer Mechanik und Materialbeständigkeit zu verwenden ist.

Anhang D der Regeln des Joint Ventures 40-102-2000 sieht eine etwas andere Formel (D.8) zur Bestimmung der Ringsteifigkeit vor, in der unter anderem die Rohrwanddicke S angegeben wird. S Es stellt sich die logische Frage, welcher Wert für die Berechnung der Wanddicke zu verwenden ist profilierte Rohre? In diesem Fall sollten Sie zuerst die äquivalente Wandstärke bestimmen, indem Sie in der Formel D.9 den Bezugswert des Trägheitsmoments ersetzen. Mit dem erhaltenen Wert ist es möglich, eine weitere Berechnung der Ringsteifigkeit und der Verformungen wie für ein glattes Rohr mit dem gleichen Außendurchmesser wie dem des profilierten Rohrs vorzunehmen.

Es ist eine falsche Meinung, dass es die Klasse der Ringsteifigkeit ist, die die Festigkeitseigenschaften eines Rohrs bestimmt, wenn es in den Boden gelegt wird, da sein Wert wird ohne Rücksicht auf die seitliche Öffnung bestimmt. In Wirklichkeit hängt die Festigkeit der unterirdischen Polymerrohrleitung in hohem Maße von dem Verformungsmodul des Bodens der Verfüllung in den Gräben und dem Grad der Verdichtung ab. Die ungefähren Werte des Verformungsmoduls der Egr verschiedener Bodenarten, abhängig vom Grad der Verdichtung, sind der Tabelle 28 des Handbuchs über die Bemessung von technologischen Rohrleitungen aus Kunststoffrohren (nach CH 550-82) zu entnehmen.

Bemerkenswert ist auch, dass das Joint Venture 40-102-2000 nicht den maximal zulässigen Wert der Rohrverformung regelt, was in einigen Fällen zweifelhafte Berechnungsergebnisse zur Folge hat. Zum Beispiel kann, wenn die Festigkeitsbedingung der Formel D.1 erfüllt ist, die relative Abnahme des vertikalen Durchmessers, berechnet durch die Formel D.5, bis zu 12% betragen.

In Übereinstimmung mit Abschnitt 6.4 der Richtlinien für CH 550-82 wird empfohlen, die folgenden Grenzwerte für die Ovalisierung des Querschnitts zu verwenden: für Rohre aus Polyethylen - 5% und aus Polypropylen - 4%. Wenn der berechnete Wert der Ovalisierung mehr als akzeptabel ist, sollte die Berechnung wiederholt werden, indem ein Rohr mit einer höheren Ringsteifigkeitsklasse oder am bevorzugtesten ein Verfüllboden mit einem höheren Verformungsmodul gewählt wird.

Betrachten Sie ein Beispiel. Es ist notwendig, die Klasse der Ringsteifigkeit von Corsis-Polyethylenrohren mit einem Nennaußendurchmesser von 500 mm zu bestimmen, wenn sie bis zu einer Tiefe von 6 m über dem Rohrende verlegt werden. Lokaler Boden mit spezifischem Gewicht Y = 18 kN / m 3. Transportbelastung und Grundwasserbelastung fehlen.

Zuerst führen wir die Berechnung für ein KORSIS-Rohr mit einer Ringsteifigkeitsklasse SN4 durch. Ausgangsdaten: E0 = 800 MPa, N0,642 cm 4 / cm, der Boden der Hinterfüllung der Nebenhöhlen ist schluffiger Sand (Ef = 5 MPa, Ku = 0,92).

Berechnungen zeigen, dass, wenn die Festigkeitsbedingung erfüllt ist, der Ovalisierungsgrad φ 6,5% beträgt, was mehr ist als der zulässige Wert von 5% für Polyethylen.

Wählen Sie nun eine Corsistube mit einer Ringsteifigkeitsklasse SN8. Die Anfangsdaten sind die gleichen, mit Ausnahme des Trägheitsmoments: 1 = 0,848 cm 4 / cm. In diesem Fall beträgt der Ovalisierungsgrad 6,3%, was nur geringfügig weniger ist als das vorherige Ergebnis. Der Festigkeitszustand der Pipeline ist ebenfalls erfüllt.

Dann führen wir erneut die Berechnung für die KORSIS SN4-Leitung durch. aber mit modifizierten Hinterfülldaten: Wählen Sie mittleren Sand (Egr = 16 MPa, Ku = 0,95). Berechnungen zeigen, dass der Ovalisierungsgrad des Querschnitts f nur 3,5% beträgt, was kleiner als der zulässige Wert ist. In diesem Fall ist die Festigkeitsbedingung immer noch erfüllt.

Dieses Beispiel zeigt deutlich die obige Aussage, dass die Eigenschaften des Bodens der Verfüllung der Nasennebenhöhlen hauptsächlich die Stärke der unterirdischen Pipeline bestimmen. Dies führt zu einer logischen Schlussfolgerung: Um eine langfristige Festigkeit und einen störungsfreien Betrieb der Rohrleitung zu gewährleisten, ist es notwendig, ihre qualitativ hochwertige Bestäubung mit einem optimalen Verdichtungsgrad sicherzustellen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Qualitätskontrolle der Bodenverdichtung, die notwendigerweise nicht mehr als alle 50 m entlang der Pipeline durchgeführt werden muss. Allgemeine Empfehlungen zur Art der Beregnung, der Bodenverdichtung und der Kontrollmethoden sind in TR 73-98 NIIMosstroy enthalten. Besondere Aufmerksamkeit sollte der Beregnung der Pipeline gelten, wenn sie aufgrund der zusätzlichen Verkehrslasten unter den Straßen verlegt wird. In den meisten Fällen sieht das Projekt die Verwendung eines konkreten Falles gemäß den Anforderungen von SNiP 2.04.03-85 vor. Bei relativ großen Tiefen, angemessener Bodenverdichtungsqualität und einer hohen Ringsteifigkeit des Rohres ist dies jedoch nicht immer gerechtfertigt (außer bei Straßen der Kategorien I und II).

Gemäß dem Handbuch zu CH 550-82 für Rohrleitungen für verschiedene Zwecke mit allen Durchmessern, die unter den Straßen verlegt sind, sollte die Ladung von den Säulen der H-30-Autos oder vom Radtransport NK-80 entnommen werden, je nachdem, welche dieser Lasten eine größere Kraftwirkung hat Rohrleitung (Abb. 3).

In weiteren Berechnungen werden wir die regulatorische Last NK-80 gemäß GOST R 52748-2007 nehmen. Gleichzeitig beträgt der Standarddruck der Pipeline mit einem Durchmesser von 500 mm mit einer Tiefe von 1 m 7,5 t / m2 (0,073 MPa) und mit einer Tiefe von 6 m - 0,86 t / m2 (0,008 MPa). Wenn wir die Werte, die aus den Plots in der Festigkeitsberechnung erhalten werden, ersetzen, erhalten wir, dass für das KORSIS-PRO SN16-Rohr (E0 = 150 MPa 1 = 0,848 cm 4 / cm) der relative Rückgang des Außendurchmessers 3,1% und 3,6% beträgt (z Tiefen von 1 bzw. 6 m; Egr = 16 MPa), wenn die Festigkeitsbedingung erfüllt ist. Es ist zu beachten, dass der Zustand der Stabilität der Rohrschale gegen die Wirkung einer Kombination von Lasten (D.17) auch erfüllt ist.

Die Berechnung zeigt, dass die Auswirkung der Transportbelastung auf die Rohrleitung, selbst in extrem geringen Tiefen, minimiert werden kann, indem eine qualitativ hochwertige Verstäubung des Rohres mit einem geeigneten Verdichtungsgrad und die Wahl eines Rohrs mit einer steiferen Schale sichergestellt wird. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, dass mit zunehmender Tiefe der Einfluss der Transportbelastung abnimmt und die Festigkeit der Polymerrohrleitung in geringerem Maße bis zu einer Tiefe von mehr als 4 m beeinflusst, wobei die Verwendung einer Ummantelung für Straßen der Kategorie III und niedriger in den meisten Fällen nicht gerechtfertigt ist.

Jedoch gibt es auch bei richtig ausgeführten Planungsarbeiten Fälle von Verlegen von Rohren mit groben technischen Verstößen, wie das Verfüllen von Rohren mit lokalen grobkörnigen Böden, unzureichende Verdichtung des Bodens in den Grabenachsen oder mangelnde Verdichtung als solche, mangelnde Kontrolle des Verdichtungsgrads des Bodens, Fehlen eines vorbereiteten Bodens für die Pipeline usw. All dies ist eine Folge des Mangels an praktischer Erfahrung von Bauarbeitern und des Mangels an notwendigen Maschinen und Geräten und führt zu dem unvermeidlichen pr zhdevremennomu Auslaßrohr außer Betrieb.

Zusammenfassend stellen wir noch einmal die wichtigsten Probleme fest, die der weitverbreiteten Einführung von profilierten Rohren für drucklose Abwasser- und Kanalisationsnetze in Russland im Wege stehen:

1) Fehlen einer breiten Basis von regulatorischen und technischen Unterlagen für die Planung, Installation, Abnahme und den Betrieb von Pipelines.

2) Mangel an technischer Ausrüstung und Mangel an Fachwissen und Erfahrung der von den Bau- und Installationsorganisationen eingereichten Themen.

Die effektivsten Wege zur Lösung dieser Probleme sind unserer Meinung nach offensichtlich:

- Entwicklung eines Systems von Regelwerken für die Planung und Installation sowie für die Abnahme und den Betrieb von drucklosen Abwasser- und Kanalisationsnetzen aus Kunststoffrohren mit profilierter Wand unter Berücksichtigung von Erfahrungen aus dem In- und Ausland. Führende Forschungsinstitute, Design- und Betreiberorganisationen sowie Hersteller von Rohrprodukten sollten in die Entwicklung der Dokumentation einbezogen werden.

- Entwicklung eines Ausbildungssystems für Bau- und Installationsorganisationen auf der Basis bestehender Ausbildungszentren. Nach Abschluss der Schulung sollte jeder Mitarbeiter eine Bescheinigung über das etablierte Fortbildungsangebot erhalten, in dem die Namen der besuchten Kurse und die Anzahl der Trainingsstunden angegeben sind.

Mit der frühestmöglichen Lösung dieser Probleme wird die Qualität der Konstruktion, der Konstruktion und der Installationsarbeiten und folglich die Effizienz, Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der Rohrleitungssysteme erheblich zunehmen.

Weitere Informationen über die aktuelle Situation und die Entwicklungsprognose des russischen Wellrohrmarktes finden sich im Bericht der Akademie der Industriemarkt-Conjuncture "Der Markt der doppelschichtigen Wellrohre aus Polyethylen und Polypropylen in Russland".

Fragen und Antworten

Die von uns angebotenen Rohre werden von der Moskauer Fabrik FD Plast hergestellt.
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Primäres Niederdruckpolyethylen (HDPE) wird zur Herstellung von FDplast-Wellrohren mit der Steifigkeit von sn8 verwendet.

Die Indikatoren SN6 und SN8 sind die Ringsteifigkeitsklassen der Rohre 6 kN / m2 bzw. 8 kN / m2 und zeigen die Fähigkeit der Wände, einer bestimmten Belastung standzuhalten bzw. die maximale Belastung pro Flächeneinheit des Rohrs, wenn der vertikale Durchmesser ohne Rücksicht auf die seitliche Abstützung verformt wird.
Rohre mit einer Steifigkeitsklasse SN6, die Autos standhalten können. Diese Rohre können bis zu einer Tiefe von 6 m verlegt werden.
Rohre mit einer Festigkeitsklasse SN8, die Lastkraftwagen / Baumaschinen etc. standhalten können Diese Rohre können bis zu einer Tiefe von 8 m verlegt werden.

Standardrohre werden in Abschnitten von 6 Metern mit einer Glocke ohne O-Ring geliefert.

Ja, wir können Teile von FDplast Rohren mit bestimmten Durchmessern kaufen.
Die minimale Länge des Segments - 1m.
Die Durchmesser der Rohre, die in Segmente unterteilt werden können:
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

Die Glocke ist nicht in der Länge des Rohres enthalten. Standard Rohrlänge von 6 Metern + Glocke 15-20 cm, abhängig vom Durchmesser des Rohres.

Die Länge der Muffe beträgt 15-20 cm, abhängig vom Durchmesser des Rohres. Der Innendurchmesser der Buchse ist etwas größer als der Außendurchmesser des Rohrs selbst. (Zum Beispiel die Rohrlänge 340/300 - 20 cm)

Ja, es ist möglich, Perforationen an diesen Rohren zu machen.
Die Kosten für die Perforation eines Rohres betragen 500 Rubel.

Höhe: Die Mindesthöhe der Hinterfüllung über der Rohroberseite beträgt d≤600 mm - 0,7 m (70 cm) und 1 m für Rohre mit größerem Durchmesser.
Vor dem Verlegen der Rohre wird ein Sand- "Kissen" (aus Sand oder Kies) mit einer Dicke von 10-15 cm angeordnet.
Maximale Tiefe - 8m.
In der Breite: Der Mindestabstand zwischen der Grabenwand und der äußeren Rohrwand beträgt 35 cm.

Bei der Verlegung des Rohres am Ort der Ankunft in der Datscha können Geotextilien verwendet werden, um während des Füllens des Rohres Erdschichten zu trennen. Zum Beispiel: Wenn das Rohr in den Sand gelegt wird und dann mit Schutt verfüllt wird, kann Geotextil in Schichten aus Sand und Schutt unterteilt werden, um die Tragfähigkeit des Bodens auf dem Lauf zu erhöhen.
Bei Verwendung eines Rohres mit Perforation und Verfüllung mit Schotter sollte Geotectil zweimal verwendet werden. Es ist notwendig, das Geotextil direkt in das Rohr selbst zu wickeln, um eine Verschlammung der Löcher zu verhindern, und auch das Geotextil mit einem Rand um die Kanten herum auf den Boden des Grabens zu legen und das Rohr und den Schutt darin zu wickeln.

Alle Rohre haben eine monolithische Muffe und werden ohne zusätzliche Kupplungen verbunden. Kupplungen dienen zum Verbinden von zwei Wellrohrenden ohne Muffen.

O-Ringe werden verwendet, um eine vollständige Abdichtung beim Verbinden von Rohren zu erreichen (üblicherweise erfolgt dies, wenn Abwassersysteme installiert werden).
FDplast-Rohre werden mit der Muffe dieser Rohre verbunden und sind dicht genug, um ineinander zu passen, so dass die Verwendung von Dichtungsringen nicht zwingend erforderlich ist.
O-Ringe sind separat erhältlich (nicht im Lieferumfang enthalten).

Das Moskauer Werk FDplast liefert Rohre mit befestigten Markierungen, die die Steifigkeitsklasse des Rohres anzeigen.
(Rohre mit gleichem Durchmesser und unterschiedlichem Sn können durch Markierung und Gewicht unterschieden werden. Rohre sn8 sind schwerer als Rohre mit Steifigkeit sn6.)

Zur dichten Verbindung von verschiedenen Arten von Rohrformstücken sind keine vorgesehen.

Nein, wir haben nur neue Pfeifen.
Wir haben auch keine fehlerhaften Produkte.

Der Unterschied in dem Material, aus dem die Rohre hergestellt sind: rote Pragma-Rohre aus Polypropylen, schwarzes FDplast aus Polyethylen. Bei gleicher Ringsteifigkeit (sn8) ist es günstiger, schwarze Polyethylenrohre zu kaufen!

Aufgrund der Stärke der molekularen Struktur ist das Polyethylen-Rohr in der Lage, eine unbegrenzte Anzahl von Gefrier- und Auftauzyklen auszuhalten.

Für Biegungen, T-Stücke, Übergänge von Durchmesser zu Durchmesser sowie für Kunststoffschächte können wir Optionen wählen.