روش محاسبه مقاومت مکانیکی | نزدیک به دو دهه از مصرف لوله­ های دو جداره پلی­ اتیلن در پروژه های فاضلاب شهری و ­جمع آوری آب های سطحی و همچنین انتقال آب کشاورزی می­گذرد، بر اساس رشته تحصیلی خودم که مرتبط با این موضوع بوده و در زمینه تولید این لوله ها فعالیت داشته و دارم و با توجه به تجربیاتی که در زمینه تولید و بهره برداری از لوله ­های دوجداره درکشورهای توسعه یافته نظیرآمریکا و اروپا داشتم، از جمله بازدید از پروژه های دردست اجرا که از تولیدات ما استفاده می­کردند، می توان گفت که متاسفانه با گذشت دو دهه هنوز در استفاده از لوله های دوجداره مشکلات زیادی پیش رو داریم. در شرایطی که درکشورهای توسعه یافته برای لوله های قطر بالا حداکثر از مقاومت مکانیکی 8 و 16 کیلونیوتن بر متر مربع استفاده می شود درکشور ما در بسیاری موارد لوله های با مقاومت مکانیکی 64 کیلو نیوتن برمترمربع استفاده می شود، حال آن که درکشورهای توسعه یافته لوله های با مقاومت مکانیکی 64 کیلو نیوتن برمترمربع را صرفاً جهت نصب عمودی نظیر منهول و­… تولید می­کنند. در این مقاله کوتاه سعی شده است به زبان ساده درک بهتری از مفهوم مقاومت مکانیکی لازم در لوله های قابل انعطاف ارائه نمایم. مقاومت مکانیکی بالا نقش چندانی در پایداری لوله در بسترخاکی ندارد و اگر نتیجه بگیریم که به لوله دوجداره با مقاومت مکانیکی بالا احتیاج داریم قطعاً نقصی در محاسبات ما وجود دارد با این امید که مقاله حاضر بتواند ابهامات را از بین ببرد.

مثال:

درنظر است لوله دوجداره پلی­اتیلن به قطر داخلی 2000 میلیمتر در عمق 10 متری زمین جهت جمع آوری و انتقال آب های سطحی نصب شود. مقاومت مکانیکی لازم برای لوله مزبور را بر اساس استاندارد DIN16961  محاسبه نمایید.

 شرایط نصب به صورت زیر در نظر گرفته شود:

  • عملیات نصب، ترانشه باز.
  • ترانشه ریزش ندارد.
  • وزن مخصوص خاک پر کننده­ی ترانشه 1750 کیلوگرم بر متر مربع است.
  • اطراف لوله تا ارتفاع 40 سانتیمتر بالای لوله با استفاده از شن شکسته Class IA  پر شده و هیچگونه عملیات تراکم روی آن صورت نمی­گیرد. (Dump Fill) 

توضیحات:

میزان خمیدگی لوله درجهت عمودی در اثر، بارهای وارده با استفاده از رابطه  Spangler محاسبه می­شود.

وقتی عمق نصب لوله های پلی اتیلن بیشتر از 7/3 متر باشد در این صورت بارهای زنده تاثیری درکیفیت نصب نخواهند داشت.

خاک پرکننده ترانشه دارای وزن مخصوص 1750 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد.

محاسبه بارهای وارده، به بستر

محاسبات فوق برمبنای سنگین ترین شرایط نصب لوله­های دوجداره پلی­اتیلن بود که به صورت ترانشه باز نصب شده است وپس از عملیات نصب کلیه بارهای وارده بر بستر لوله وارد می­شود­. درشرایطی که به صورت ترانشه بسته کار می­کنیم بارهای عمودی وارده تا سقف ترانشه به هیچ عنوان به بستر وارد نمی شود و در نتیجه نیروی وارده به بستر لوله بسیار ناچیز است و با ضریب اطمینان بالایی لوله با حداقل خمش نصب می­شود.

نتیجه گیری:

در عملیات نصب به روش ترانشه بسته در واقع مقدار اعظم بار را از روی بستر برداشته ایم و از طرف دیگر اطراف لوله را با شن شکسته و یا مخلوط رودخانه ای پر کرده ایم و به این معنی است که بسترمناسب برای لوله ایجاد کرده ایم در این صورت به هیچ عنوان نیازی به لوله با مقاومت مکانیکی بالا نظیر 64 و 31.5 و حتی 16 کیلو نیوتن بر متر نیز نیست.

مقاله روش محاسبه مقاومت مکانیکی توسط علی کاشی در شرکت نشاگستر پردیس نوشته شده است. امیدواریم برایتان مفید واقع شده باشد.

منابع و مآخذ:

تمامی مطالب این مقاله برگرفته از مقاله

Structural design method for corrugated polyethylene pipe 

مربوط به CPPA

Corrugated polyethylene pipe association

که بخشی از  PPL

Plastic pipe institute می باشد .

آیا این مقاله برای شما مفید بوده است؟!

به این مقاله امتیاز دهید.

میانگین امتیازات: 5 / 5. تعداد امتیاز دهندگان: 4

اولین نفری باشید که به این مقاله امتیاز میدهید!