管材環柔性檢測方法視頻

⑴ 環剛度的測定

根據承受負載的管土共同作用，從以上公式中我們可以看到管材的結構性能是決定能否承受負載的重要參數。這個管材參數（抗外壓負載）由三個由管材材料、結構和尺寸決定的因素（Ep Ip ro）：
Ep---管材短期的彈性模量（kN/m）
Ip----管道縱截面每延米管壁的慣性矩（m4/m）
ro----管道計算半徑（管壁中性軸半徑）（m）
所以，從理論上講，每當我們進行塑料埋地排水管設計時必須首先知道這三個數值，然後才能放在公式中去設計計算。從道理上講，如果設計時根據了這三個數值，生產企業提供的管材就要保證這三個數值。
但是，在實踐中這三個數值不容易獲得。首先，管材的彈性模量不容易測量，採用不同牌號和不同配方的原材料彈性模量都會有很大變化。此外，管道縱截面每延米管壁的慣性矩很難計算（埋地塑料排水管一般採用結構壁管，結構截面常常是比較復雜的幾何形狀），結構尺寸（如壁厚）的變動會造成慣性矩明顯變化。
而且，在設計確定以後，如果要求製造廠保證這三個數值都不變也是很不現實的。
能不能找到一個在實際生產和應用中容易獲得、容易檢查和容易保證的管材參數（抗外壓負載）的方法呢？有一個國際公認的方法，就是引入名稱為『環剛度』的數值指標。
國際標准ISO對於環剛度S的定義是（見ISO9967 Annex A）：
E材料的彈性模量I慣性矩D管環的平均直徑單位是KN/m2
所以，計算豎向管道變形量的公式可以直接用環剛度數值表示為
其中Sp就是國際標准規定的環剛度。
（D=2 ro， = =8Sp）
這樣，只要知道環剛度Sp的數值，不需要知道彈性模量Ep、慣性矩Ip和管道計算半徑ro的確切數值就可以進行設計計算。而環剛度Sp的數值可以通過對管材的實際測量來獲得。通過對管材的實際測量來獲得環剛度Sp的方法已經標准化，就是國際標准ISO 9969:1994。我國國家標准GB/T 9647-2003 （不是已經被代替的GB/T 9647-1988）『熱塑性塑料管材環剛度的測定』等同採用了ISO 9969:1994。
國家標准GB/T 9647-2003測定環剛度的方法比較簡單：按要求的方法在兩個平行的平板間壓縮一段管材，測量在管直徑方向變形達到3%時的作用力F，就可以按照以下公式計算出管材的環剛度：
其中，F –相對於管材3%變形時的力值（kN）
L –試樣長度（m）
Y –變形量（m） d—內徑（m）
為什麼用此標准方法實際測量出來的環剛度可以確認為就是我們需要的EI/D數值呢？
因為在兩個平行平板間壓縮管段產生變形是一個典型的材料力學問題。利用材料力學的分析方法可以證明變形量，作用力和管材的參數EI/D—環剛度有以上公式所表示的明確關系。
國際上都廣泛應用環剛度這個數值指標來表示塑料埋地排水管的抗外壓負載能力。因為：1）不需要知道彈性模量Ep、慣性矩Ip和管道計算半徑ro的確切數值，只要知道環剛度Sp的數值就可以進行設計計算；
2）環剛度Sp的數值可以通過對管材的實際測量來獲得；
3）生產廠只要保證環剛度達到要求，不必保證彈性模量Ep、慣性矩Ip和管道計算半徑ro都達到要求。而且環剛度在生產廠可以通過經常檢測進行控制。
需要注意的是環剛度是有明確定義的，是塑料埋地排水管設計計算的基礎，其測定的方法是由國家標准（國際標准）嚴格規定的。我們塑料埋地排水管發展很快，因為不了解環剛度的定義和標准，有時出現混淆和誤用的情況。
有的企業不按國家標准GB/T 9647-2003（等同ISO 9969:1994）測定（例如，不用平行平板而用兩V型板壓縮，或者在管側加限制。），但是把測出的數值稱為環剛度。用戶據此設計計算必然失誤。
有的地方把國家標准GB/T 9647-2003（等同ISO 9969:1994）定義和測定的環剛度和德國標准DIN16961定義和測定的『環剛度（英文同樣用ring stiffness） 』、或者和美國標准ASTMD2412的定義和測定的『管剛度Pipe Stiffness』混淆。結果出現了雙壁波紋管環剛度達到幾十千帕的檢測報告。本文對於國家標准GB/T 9647-2003（ISO標准ISO 9969:1994）的環剛度（英文ring stiffness）和DIN標準的『環剛度（英文同樣用ring stiffness）』，ASTM標準的『管剛度Pipe Stiffness』之間的差別不再詳細說明，這里只是提醒務必注意不同國家的不同標准中對於管材抗外壓負載定義的剛度數值指標有不同的定義和相應不同的測定方法，在國內必須統一按國家標准採用GB/T 9647-2003規定的環剛度，在對外交流中則必須問清楚是按那個標準的剛度數值。國際市場趨向統一，越來越多國家接受按ISO標准，ISO 9969:1994已經被歐洲標准組織接受為歐洲標准EN ISO 9969:1995。