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埋地塑料管结构计算 塑料管环刚度表示塑料埋地排水管的抗外压负载能力： EI S D 3 式中： S 为环刚度（ kN m2 ）； 为材料弹性模量； D 为管道直径 (m)； 为管壁单位长度截面惯性矩 根据《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》 5.3.1 及《给排水结构工程 师设计手册》 中刚度计算公式： 埋地硬聚氯乙烯排水管在外压荷载作用下， 管径 竖向的直径变形率应小于管材的允许变形率（ 5%），直径变形率为： 100(%) ， 0 ， K 为安全系数，取 1.5.，所以 5% 3.333 % D 0 K K 管道在组合荷载下的直径变形量可按照下面公式计算： K 1W0 r 3 DL 3 EL 0.061Ed r 式中： ：管道在组合荷载作用下管径竖向的直径变形量； D L ：变形滞后系数，取 1.2~1.5； K1 ：基础垫层系数，当支承角 2 =90°取 0.1； W0 ：管顶沿纵向单位长度总压力； ：管材的计算半径； E：管材的弹性模量； I： 管壁截面上单位长度的惯性矩； Ed ：管侧土的综合变形模量（根据《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程 技术规程》附表 F-1 及 F-2 确定； 所以管径为 DN500，环刚度为 8 的硬聚氯乙烯塑料管结构计算为： D L SD3 K 1W0 r 3 0.061E r 3 d (SD3 0.061Ed r 3 ) 3.333% 500 (8 10 6 5003 0.061 0.006 2503 ) W0 3 1.2 0.1 2503 D L K 1r 0.05971 kN mm2 59.71 kN m 由上可知，管径为 DN500 环刚度为 8 的塑料管沿纵向单位长度可承受的最 大垂直线荷载为： 59.71kN m ，则可承受的竖向压力为： P 59.71 119.42 kN m2 。 D 石粉的密度为 1450 kg m3 ，重力密度为 14.21 kN m3 单位长度上回填石粉高 度为 h，则其产生的竖向土压力为： P  s H ，所以管径为 DN500 环刚度为 8 的塑料管，回填石粉的最大高度为 P 119.42 H 8.4m s 14.21 管道结构验算： 根据 04S520《埋地塑料排水管施工》 ： 埋地塑料管在外压作用下，管壁截面的环向稳定性计算应符合下列要求： F cr , k K s F vk Fcr , k ---- 管道失稳的临界压力标准值（ kN/m2） Fvk -----管顶在各种竖向压力下的标准值（ kN/m2） K s ---- 管道的环向稳定抗力系数（不得低于 2） 2S Ed 2 8 6 1000 1387.8 kN m 2 Fcr ,k4 2 4 0.45 2 1 p 1 式中： S 为 HDPE 管的环刚度（ 8）， Ed 为管侧土的综合弹性模量（查表知 为 6000）， p 为 HDPE 的泊松比，取 0.45。 管顶的竖向压力值，覆石粉 5.0 米，石粉的重力密度为 14.21kN/m3所以： Fvk 石粉 H s 14.21 5.0 71.05 Fcr ,k 1387.8 Fvk 71.05  19.5＞2 ，因此，管道结构计算满足要求。