Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/22923

Title: Recommendations for designing cellular wall polyethylene pipes placed in the soil
Other Titles: Рекомендації при проектуванні поліетиленових стільникових труб, заглиблених у ґрунт
Authors: Гром’як, Роман Сильвестрович
Дорош, Мар’ян Іванович
Стащук, Микола Григорович
Hromyak, Roman
Dorosh, Marian
Stashchuk, Mykola
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Тернопіль, Україна
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, Львів, Україна
Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine
Karpenko Physico-Mechanical Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Lviv, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Hromyak R. Recommendations for designing cellular wall polyethylene pipes placed in the soil / Roman Hromyak, Marian Dorosh, Mykola Stashchuk // Вісник ТНТУ. — Т. : ТНТУ, 2017. — Том 87. — № 3. — С. 64–71. — (Механіка та матеріалознавство).
Bibliographic description (International): Hromyak R., Dorosh M., Stashchuk M. (2017) Recommendations for designing cellular wall polyethylene pipes placed in the soil. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 87, no 3, pp. 64-71 [in English].
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 3
Volume: 87
Issue Date: 21-Nov-2017
Submitted date: 6-Sep-2017
Publisher: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2017.03.064
UDC: 006.034
504.06
Keywords: поліетиленові стільникові труби
проектування
розрахунок на міцність
кільцева жорсткість
відносний прогин труби
cellular polyethylene pipes
design
strength calculation
ring stiffness
relative pipe deflection
Number of pages: 8
Page range: 64-71
Start page: 64
End page: 71
Abstract: Наведено інформацію про різні українські та міжнародні національні стандарти у сфері проектування і монтажу полімерних труб зі пустотілими стінками. Проведено розрахунок на міцність стільникових труб, укладених у ґрунт. Обґрунтовано вибір розрахункової формули для встановлення відносного прогину труби залежно від особливостей її експлуатації. На цій основі встановлено критичний прогин таких конструкцій. Відповідно рекомендується розрахунок на міцність стільникових труб, заглиблених у ґрунт, проводити за величиною прогину, що не повинен перевищувати критичного значення.
Information about various Ukrainian and international national standards in the field of design and installation of polymer pipes with hollow walls is given. The strength of cellular wall polyethylene pipes placed in the soil is calculated. The choice of the calculation formula for determination of relative pipe deflection depending on the features of its operation is substantiated. The critical deflection of such structures on this basis is determined, therefore, it is recommended to calculate the strength of the cellular pipes placed in the soil according to the size of deflection, which should not exceed the critical value.
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/22923
ISSN: 1727-7108
Copyright owner: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017
URL for reference material: http://www.virginiadot.org/vtrc/main/online_reports/pdf/11-r14.pdf
References (Ukraine): 1. Корпорация «Энергоресурс-инвест» представляет новую технологию производства крупногабаритных полимерных изделий с пустотелой (сотовой) конструкцией стенки [Текст] / Полимерные трубы. – 2007. – № 2 – 3. – С. 6 – 7.
2. ДСТУ-Н Б В.2.5-40:2009. Проектування та монтаж мереж водопостачання та каналізації з пластикових труб. – Введ. 21.12.2009.
3. СП 40-101-96 Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «Рандомсополимер».
4. СП 40-102-2000. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования. – Введ. 16.08.2000.
5. ДСТУ Б В.2.5-32:2007 Труби безнапірні з поліпропілену, поліетилену, непластифікованого полівінілхлориду та фасонні вироби до них для зовнішніх мереж каналізації будинків і споруд та кабельної каналізації. Технічні умови.
6. Pr EN 13476-1: 2002 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage – Unplasticized polyvinyl chloride (PVC-U), Polypropylene (PP) and Polyethylene (PE) – Part 1: Requirements for pipes, fittings and the system.
7. ГОСТ Р 54475-2011 Трубы полимерные со структурированной стенкой и фасонные части к ним для систем наружной канализации. Технические условия.
8. EN 13476-1:2007 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage - Structured-wall piping systems of unplasticized polyvinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) – Part 1: General requirements and performance characteristics.
9. EN 13476-2:2007 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage - Structured-wall piping systems of unplasticized polyvinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) – Part 2: Specifications for pipes and fittings with smooth internal and external surface and the system, Type A.
10. EN 13476-3:2009 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage - Structured-wall piping systems of unplasticized polyvinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) – Part 3: Specifications for pipes and fittings with smooth internal and profiled external surface and the system, Type B.
11. Spangler M.G. The Structural Design of Flexible Pipe Culverts, M.G. Spangler. Iowa Engineering Experiment Station Bulletin 153. Iowa State University. Ames. 1941.
12. Watkins R.K. Some characteristics of the modulus of passive resistance of soil, R.K. Watkins, M.G. Spangler. Highway Research Record 37. Washington, D.C., 1958, рр. 389 – 397.
13.Клейн, Г.К. Расчет подземных трубопроводов [Текст] / Г.К. Клейн. – М.: Стройиздат, 1969. – 240 с.
14. Marston A. The theory of loads on pipes in ditches and tests of cement and clay drain tile and sewer pipe, A. Marston, A. Anderson. Iowa Engineering Experiment Station, Bull. 31. 1913. 181 p.
15. McGrath T.J. NCHRP Report 631: Updated test and design methods for thermoplastic drainage pipe, T.J. McGrath, I.D. Moore, G.Y. Hsuan. Washington, D.C.: Transportation Research Board, 2009.
16. Емельянов, Л.М. О расчете подземных труб по теории упругости [Текст] / Л.М. Емельянов // Строит. механика и расчет сооружений. – 1961. – № 11. – С. 32 – 37.
17. Moser A.P. The structural performance of buried profile-wall pipe and the influence of pipe wall geometry, A.P. Moser. Submitted for review to the Transportation research board, July 29, 1997. Washington, D.C., 1997, рр. 123 – 134.
18. McGrath T.J. Calculating loads on buried culverts based on pipe hoop stiffness, T.J. McGrath. Transportation Research Record 1656 (July, 1999). Washington, D.C., 1999, рр. 73 – 79.
19. Molin J. Long term deflection of buried plastic sewer pipes, J. Molin. Int. Сonf. Аdvances in Underground Pipeline Engineering. Madison, 1985, рр. 263 – 277.
20.Швабауэр, В. В. Расчет подземного трубопровода из термопластов [Текст] / В.В. Швабауэр, И.В. Гвоздев // Полимерные трубы. Украина. – 2007. – № 3. – С. 52 – 56.
21. Miles R. W. Integrated design procedure for flexible pipe, R. W. Miles, B. J. Schrock. Pipelines in the constructed environment. Reston, VA, 1998, рр. 125 – 131.
22.CEN, Proposed general concept for searching a „Unified calculation method“ for buried pipes, CEN/TC 164/165/JWG1 N96E, European Committee for Standardization, Brussels (Belgium), 1992.
23.CEN, Preliminary draft, annex to EN1295-2, piping pystems – Structural design of buried pipelines (Common CEN Method), CEN/TC 164/165/JWG1 N214E, European Committee for Standardization, Brussels (Belgium), 1999.
24. Structural performance of profile-wall drainage pipe-stiffness requirements contrasted with results of laboratory field tests, C.D. Rogers, P.R. Fleming, M.W. Loefpky, E. Faragher. Transportation research record 1514, Transportation Research Board, Washington, D.C., 1995. 486 p.
25. Prevost R.C. Basics of flexible pipe structural design, R.C. Prevost, K.K. Kienow. J. of Transportation Engng. 1994, 120, no. 4, pp. 652 – 671.
26. Hoppe E.J. Evaluation of Polypropylene Drainage Pipe, E.J. Hoppe. Final Report VCTIR 11-R14, http://www.virginiadot.org/vtrc/main/online_reports/pdf/11-r14.pdf.
27.Виноградов, С.В. Расчет подземных трубопроводов на внешние нагрузки [Текст] / С.В. Виноградов. – М.: Стройиздат, 1980. – 135 с.
28.Стащук, М.Г. Розрахунок великогабаритних поліетиленових труб з порожнистою стінкою [Текст] / М.Г. Стащук, М.І. Дорош // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2012. – № 4. – С. 39 – 45. (Stashchuk M.H. Calculation of large-size polyethylene pipes with hollow walls, M.H. Stashchuk, M.I. Dorosh. Materials Science, 2013. Vol. 48, no. 4, pp. 456 – 463).
29.Стащук, М.Г. Розрахунок стільникових полімерних трубчастих елементів конструкцій для експлуатації в ґрунтах [Текст] / М.Г. Стащук, М.І. Дорош // Проблемы прочности. – 2013. – № 3. – pp. 135 – 147. (Stashchuk M.H. Calculation of buried structural honeycomb polymer piping components, M.H. Stashchuk, M.I. Dorosh. Strength of Materials, 2013. Vol. 45, no. , pp. 351 – 360).
30.ISO 12162:1995. Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure application. – Classification and designation – Overall service (design) coefficient. – Introduced 1.06.1995.
31.ISO 9080:2003. Plastic piping and ducting systems – Determination of the long-term hydrostatic strength of thermoplastics materials in pipe form by extrapolation. – Introduced 19.08.2003.
References (International): 1. Korporatsiia "Enerhoresurs-invest" predstavliaet novuiu tekhnolohiiu proizvodstva krupnohabaritnykh polimernykh izdelii s pustoteloi (sotovoi) konstruktsiei stenki [Text], Polimernye truby, 2007, No 2 – 3, P. 6 – 7.
2. DSTU-N B V.2.5-40:2009. Proektuvannia ta montazh merezh vodopostachannia ta kanalizatsii z plastykovykh trub, Vved. 21.12.2009.
3. SP 40-101-96 Proektirovanie i montazh truboprovodov iz polipropilena "Randomsopolimer".
4. SP 40-102-2000. Proektirovanie i montazh truboprovodov sistem vodosnabzheniia i kanalizatsii iz polimernykh materialov. Obshchie trebovaniia, Vved. 16.08.2000.
5. DSTU B V.2.5-32:2007 Truby beznapirni z polipropilenu, polietylenu, neplastyfikovanoho polivinilkhlorydu ta fasonni vyroby do nykh dlia zovnishnikh merezh kanalizatsii budynkiv i sporud ta kabelnoi kanalizatsii. Tekhnichni umovy.
6. Pr EN 13476-1: 2002 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage – Unplasticized polyvinyl chloride (PVC-U), Polypropylene (PP) and Polyethylene (PE) – Part 1: Requirements for pipes, fittings and the system.
7. HOST R 54475-2011 Truby polimernye so strukturirovannoi stenkoi i fasonnye chasti k nim dlia sistem naruzhnoi kanalizatsii. Tekhnicheskie usloviia.
8. EN 13476-1:2007 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage - Structured-wall piping systems of unplasticized polyvinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) – Part 1: General requirements and performance characteristics.
9. EN 13476-2:2007 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage - Structured-wall piping systems of unplasticized polyvinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) – Part 2: Specifications for pipes and fittings with smooth internal and external surface and the system, Type A.
10. EN 13476-3:2009 Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage - Structured-wall piping systems of unplasticized polyvinyl chloride) (PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) – Part 3: Specifications for pipes and fittings with smooth internal and profiled external surface and the system, Type B.
11. Spangler M.G. The Structural Design of Flexible Pipe Culverts, M.G. Spangler. Iowa Engineering Experiment Station Bulletin 153. Iowa State University. Ames. 1941.
12. Watkins R.K. Some characteristics of the modulus of passive resistance of soil, R.K. Watkins, M.G. Spangler. Highway Research Record 37. Washington, D.C., 1958, rr. 389 – 397.
13.Klein, H.K. Raschet podzemnykh truboprovodov [Text], H.K. Klein, M., Stroiizdat, 1969, 240 p.
14. Marston A. The theory of loads on pipes in ditches and tests of cement and clay drain tile and sewer pipe, A. Marston, A. Anderson. Iowa Engineering Experiment Station, Bull. 31. 1913. 181 p.
15. McGrath T.J. NCHRP Report 631: Updated test and design methods for thermoplastic drainage pipe, T.J. McGrath, I.D. Moore, G.Y. Hsuan. Washington, D.C., Transportation Research Board, 2009.
16. Emelianov, L.M. O raschete podzemnykh trub po teorii upruhosti [Text], L.M. Emelianov, Stroit. mekhanika i raschet sooruzhenii, 1961, No 11, P. 32 – 37.
17. Moser A.P. The structural performance of buried profile-wall pipe and the influence of pipe wall geometry, A.P. Moser. Submitted for review to the Transportation research board, July 29, 1997. Washington, D.C., 1997, rr. 123 – 134.
18. McGrath T.J. Calculating loads on buried culverts based on pipe hoop stiffness, T.J. McGrath. Transportation Research Record 1656 (July, 1999). Washington, D.C., 1999, rr. 73 - 79. https://doi.org/10.3141/1656-10
19. Molin J. Long term deflection of buried plastic sewer pipes, J. Molin. Int. Sonf. Advances in Underground Pipeline Engineering. Madison, 1985, rr. 263 – 277.
20.Shvabauer, V. V. Raschet podzemnoho truboprovoda iz termoplastov [Text], V.V. Shvabauer, I.V. Hvozdev, Polimernye truby. Ukraina, 2007, No 3, P. 52 – 56.
21. Miles R. W. Integrated design procedure for flexible pipe, R. W. Miles, B. J. Schrock. Pipelines in the constructed environment. Reston, VA, 1998, rr. 125 – 131.
22.CEN, Proposed general concept for searching a "Unified calculation method" for buried pipes, CEN/TC 164/165/JWG1 N96E, European Committee for Standardization, Brussels (Belgium), 1992.
23.CEN, Preliminary draft, annex to EN1295-2, piping pystems – Structural design of buried pipelines (Common CEN Method), CEN/TC 164/165/JWG1 N214E, European Committee for Standardization, Brussels (Belgium), 1999.
24. Structural performance of profile-wall drainage pipe-stiffness requirements contrasted with results of laboratory field tests, C.D. Rogers, P.R. Fleming, M.W. Loefpky, E. Faragher. Transportation research record 1514, Transportation Research Board, Washington, D.C., 1995. 486 p.
25. Prevost R.C. Basics of flexible pipe structural design, R.C. Prevost, K.K. Kienow. J. of Transportation Engng. 1994, 120, no. 4, pp. 652 - 671. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(1994)120:4(652)
26. Hoppe E.J. Evaluation of Polypropylene Drainage Pipe, E.J. Hoppe. Final Report VCTIR 11-R14, http://www.virginiadot.org/vtrc/main/online_reports/pdf/11-r14.pdf.
27.Vinohradov, S.V. Raschet podzemnykh truboprovodov na vneshnie nahruzki [Text], S.V. Vinohradov, M., Stroiizdat, 1980, 135 p.
28.Stashchuk, M.H. Rozrakhunok velykohabarytnykh polietylenovykh trub z porozhnystoiu stinkoiu [Text], M.H. Stashchuk, M.I. Dorosh, Fiz.-khim. mekhanika materialiv, 2012, No 4, P. 39 - 45. (Stashchuk M.H. Calculation of large-size polyethylene pipes with hollow walls, M.H. Stashchuk, M.I. Dorosh. Materials Science, 2013. Vol. 48, no. 4, pp. 456 - 463). https://doi.org/10.1007/s11003-013-9525-2
29.Stashchuk, M.H. Rozrakhunok stilnykovykh polimernykh trubchastykh elementiv konstruktsii dlia ekspluatatsii v gruntakh [Text], M.H. Stashchuk, M.I. Dorosh, Problemy prochnosty, 2013, No 3, pp. 135 - 147. (Stashchuk M.H. Calculation of buried structural honeycomb polymer piping components, M.H. Stashchuk, M.I. Dorosh. Strength of Materials, 2013. Vol. 45, no. , pp. 351 - 360). https://doi.org/10.1007/s11223-013-9465-y
30.ISO 12162:1995. Thermoplastics materials for pipes and fittings for pressure application, Classification and designation – Overall service (design) coefficient, Introduced 1.06.1995.
31.ISO 9080:2003. Plastic piping and ducting systems – Determination of the long-term hydrostatic strength of thermoplastics materials in pipe form by extrapolation, Introduced 19.08.2003.
Content type: Article
Appears in Collections:Вісник ТНТУ, 2017, № 3 (87)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.