？ 4.3 》 单：层板和层合板性能】 【 4.3.1  】纤维增强塑料设【。。备和管道的》。纤维增强塑料单【层板：力学性能宜通过铺层！实测法确定当采【用铺层计算法—时玻璃纤维增强塑】料单层板性能应符】合下列规定 【  》   1  —单层板材料的力学】。性能应按表4.3】.1-1取值 】 表4—.3.1-1—  ：玻璃：纤维增强塑料—单层：板材料的力学性能 ！ 】     注1！  表中ξ为—玻，璃，纤维布？的经：向占总纤维》质量的比例； 【 ， ？    《     2  】表中：。θ为：缠绕角？。代表：纤维：缠绕方向与筒—体或管？道轴向x的夹角 ！  》   2《  缠绕《。角，度与：纤维缠绕《层环向和轴向单【元拉伸模《量宜：。按表4.3.1-】2取：值 ？ 表》4.3.1》-2  《缠绕角度与纤—维，缠绕层环向和轴向】单元拉伸《模量 《 — ！ 3  缠绕—角度与纤维缠—绕层泊？松比宜按表4.3】.，1-3？。取值 ？ 》。。表4.3.1—-3  缠绕角【度与：纤，维缠绕？层泊：松比 ？ ！ ， 【   ？ 注1 x为筒【体或管道轴向y为】筒体或管道环向【； 》      【   2 》 泊松比v》yx是计算》由y方向《应，力引起的x方向应】变泊松比《vxy是《计算由x方》向应力引起的y方】向应变 》  》。  ： 4  单层板【的玻璃？纤，维质量？含量应符合下列规】定  】 ，     》 1)短切原丝【毡宜为25》％，～35％《； 》 ，  ：       2】)纤维布宜》。为45％～5—5％； —  《       【。3)纤维缠绕—纱宜为60％～75！％ 4】.3：.2  纤维增强】塑料层合板的—力学性能参》数可按层合板理【论的铺层计算法【或铺层实测法进行】计算并应符合下列规！。。定 》    》 1  当缺少实测！参数或历史数据【时应采用下》。列铺层计算法计【。算 ？   —  ：  ： ， 1)层合板—的单元？拉伸刚度《和单元拉伸强力应分！别按下列《公式计算 【。 ： 》   《。  式中X》1am？层合板的单元拉伸】刚度：(N／mm)； 】 ？    》      — ，U1：am层？合板的单元拉伸强力！(，N／mm)； ！。  《。。   ？  ：    n》i第i单层板的层数！； 【         ！ ，Wi：第i单层板的纤维】单位面积《质，。量(kg／m2【。)，；  】 ，  ： ，    《 X：i第i单层板的单元！。拉伸模量[N—。／(mm·kg／m！2)]？；采用？纤维缠？绕层当缠绕角小于1！5°、计《算环向？拉伸模量时应取值为！0；：当缠：绕，角大于7《5°、计算》轴向拉伸模》量时应取值为0； ！。 》     》 ，    《U，i第i单《层板的？单元拉伸强度[【N／：(mm·kg／m】2)] 【 ：     》   2)层合【板的拉？伸，模量应按下列公式计！算 ！    【 式中E1a—m层合板的拉伸【模量(MPa)； ！    】       td！层合板的结构层计】。算厚度(《mm)； 【       ！    《ti第i层》单层板的结构—计算：厚度(m《m)； —  《        】 m：g第i层单层板的】纤维质量百》。分含量值； —。 ，   —。    《    《Wi第i单层板的】。纤维单位面》积质量(kg—／m2)； 】 ：  ：      —   ρr树—脂固：化后的密度(—k，g／m3)； ！   》        】ρg纤维的密度(】kg：／，m3) ！ ， ，      3)层！合板：的弯曲模量应—。按下：列公式计算 — ， 】     式【中Eb？层合板的弯曲模【量(MPa》)；  ！         ！Wi第i单层板的纤！维单位面积质量(k！g／m2)； 】     】。 ，     Xi第i！单层板的单元拉伸】模量[N／(—mm·kg》／m2)]； 【 》     》     hi第】i，层单层板的中心与】层合板中心》。(图4？.3.？2)的距离(mm】)； 【        】   h0层—合板的中性》面与层合板》中，心的距离(mm【) 】 图4.】3.2  第i层】单层板的中心—与层合板中心的距离！hi示意图》   】  2  当采用】铺层实？测法时？单层板和层合板性能！。检，测，应符合下列》。规定 ？   【 ，   ？  1)试验样【板应按设计铺层制】作每个检测项目的】加工试样不应—少于：15个； —。 ， ， ：  ：    《。 ， 2)单层板和层合！板性能检测项目【应符合表4.—。3.2-1》的规定； ！ 表4.3.2-1！  单？层板和层合》板性：能，检测项？目， 【 ，    【 注：“√”表示应检项】目“○”《表示宜检项目“【。。。”表：示无需？检测项？目 《     【    3)试【样，。数据的置信》度应按下列公式计算！。 ， 】 ？  ：  ：式，中J1a《m预设？铺层性？能的典型值》； 》        ！   J《预设：铺层实测性能的平均！值； 《      ！    《 tt分布临界值可！按表：4，.3.2-2取值】； —    《       【s，标准偏差；》 ：   —    《 ，   J实》测数值？；， 》   ？   ？。     N—试样：数量 ？ 表4【.3.2-2 【t分布临界》值 — 《 Ⅰ 设】备，设计安全系数与【许用应？变， — 4.3》.3  设备力【学性能的设计安全】系数确？定，应符合下列规定 ！  》。   1  —设计：安全系数应按—下列公式计算 ！ 《     ！式中K设计》安全系？数不得小于6—.0； 》。      ！     F屈【曲安全系数不得【小于4.0； ！ ？ ， ，       【 K：1材：料性能？的试验和《验证分？项设：计系数； 》     ！      —K2：化学：环境：的分项设《计系数； 》  —     》。。    K3设计】。温度和树脂热—变形温度(HDT】)影响的分》项设计系《数，； ： ，     】      K4】层合板长期性能【的分项设计》系数：    ！ ，2 ： 当无法确定分【项设计？系数时设计安全【系数不？得低于10.—0屈曲安全系数不得！。低于5.0 ！。 4.《3.4？  材料性能—的试验和《验，证，分项设计系数K1】的取值？应符：合，。下列规定《  【   1  当设】计所：用，层，合板力学性能—值，采用铺层计算法确】定、单层板性能【。采用：本规：范表：4.3.1-1中】的性：能值时？K1的取值应—符，合，下列规定 —     】    《。1)当有18个【月内制造同》类层合板设计的【产品业绩并有可【接受的该产品—性能的历史数据时】K，1应取2.0； ！     】 ，   2)当有1】。2个月内《制造同类《层合：板设计的产》品业绩？并有可接受的该产品！性，能的历？史数据？时，K1应取《1，.5；？    ！     》3)当有12—。个月内制造同类层合！板设计？的产品业绩》并对：单层板性能采用5】个数据一组》的试验验证》获得5？个试样的平均值和】去掉5个《试样中最大值、最小！值后的3个》试，样的平？。均值两个《平均值的小者应大】于本规范表4.【3.1-1中的性】能值时K《1应取1.3—；  】       【4)当有12个【月，内制造同类层—合板设计的产—品，业绩并对设》计所用层《合板力学性能采【用5：个数据一组》的试验验证获得5】个试样的平均值和去！掉5个试样中最【大值：和最小值后的3个】试样的平均值—两个平均值的小者应！大于设计所用—层，合板力学《性能值时《K，1应取1.2 【 ：     【2  ？当设计所用层合【板力学性《能，值采用铺层计算【法，确定、单《层，板性能采用铺—层实测法确定或单】。层，板性能采用原有的】铺层实？测法数据但对该单】层板性能《采用5个数据—一组的试验验证【。获得5？个试样的《平均值？和，去掉5个试样中最大！值，和最小值后的3个试！样的平均值两个【平均值的小》者应大？于该：单层板性能》数据时K《1应取1《.1 】    3  【当设计所用层合板】力学性能值采用铺层！实测法并从试—验室模拟试》样上取？样每项性《能检测数据不应少】于，15个进《行试验验证时K【1应取1《。.1 ？ ？。     4 】 当设计《所用层合板力—学性能值采用铺层实！测法并？。从设备样品》上取样每项》性能检测数据不应少！于15个进行试验】验证时K《1应取1.0 】 4.3【.5 ？ 化：学环境的分项—设计系数K2的【取值应符合本规范附！录A的规定 — 4.3.！6  设《。计，温度和树脂热变【形温度HDT影响】的分项设计系—数K：3应按下式计算【且K：3取值范围应为【1.0～1.4 】 《 ： ？   《 ， 式中Td设计【温度； 《 》       【   ？HDT树《脂的热变形温—度 【4.3.7  层合！板长期性能》的，分项设计系数K【4，应，按表4.3.—。7取值并应符—合下列？规定 》     【1 ： 当同时采用短切原！。丝毡、纤维布—、纤维缠绕纱制造】层合板时K4值【应按：主要：纤维成分取值； ！     2！  当计算屈—曲安全？系数F时K4值应】采，用弯曲值； ！ ：    《3  当计算设计】安全系数K》。载荷中？同时有拉《伸和弯曲时K4值】应取拉？伸值 》 表《4.3.7 —。。 层合板长期性【能的分项设计系【数K4 】 4】.3.8  —设备层合板许用应】变和许用单元载【荷的确定《应符合下列规定 ！     1！  树脂的许—用，应变值？εar应按下式【计算且不得大于表4！.3.8-1中的规！定值 【  】   式中εar树！脂的：许用应变《值(％)； —    】       ε】r树脂浇《铸体的断《裂延伸率(％) 】 ， 表4.【3，.8-？1，  ：树脂：的许：用，应变值 【 《 ：  ？ ，  2  层合板】的许用应变》值应按下式计算 ！ ！     式中ε1！。am层合板的—许用应变值； 】 ？       【    X》1am层合板—的单元拉伸刚度(】N／mm)应—按，本规范式(4.3.！。2-1？)确：定；  ！      —   K设计安【全系数应按本规【范式(4.》3.3-1》)确定； ！ ，     》     U1a】m层：合板：的单元拉伸强—力(N／mm—。)应按本规》范，式(4.3.2-】2)确定 】    》 3  《设备：层合板？的许用？应变ε？d应取式(4.【3.8-《1)和？式(4.3.—8，-，2)计算值中的【小，值当无法确定式(4！.3.？8-1)和》式，(4.3.8-【2)计？算值时许《用应变应按0.00！1取值 】 ，。 ，   4《  当设备试压时树！脂的测试应变值εt！est不得大于表】。4.3.8-2的规！。定，值 【表4.3.8-2】  树脂的测试【应变值？ ？ 《   【。  5  》设备层合板》的许用？单元载荷应按—下式计算《 ， — ？    》 式中[《q]设备《层合板的许》用单元载《荷(N／m》m) 》。 ： ，    6  设】备层合板的许用剪】切应力应《按下式计算》 》 ， ， 》   ？ ，式中[τ]》设，备层合板的许用【剪切应？力(MPa》)； ？ ？  ？       【  τ设《备层合板的剪—切强度？(M：Pa)可按现—行国：家标准纤维增—强塑料冲压》式剪切强度》试验方法GB—／，T ：1450.2—。的规：定检测获取》；当无检测值时可】取50； —。。 ：   《        】K设计安全系数【应按本规范》第4.3.3条【的规定？取值 【。 Ⅱ 管道许用！应，力，与许：用应 ？ 4】.3.9《  管道的》层合板许用应—力应为层合板的【弹性：模量乘以许用应变层！合板的弹性模—量应按本规》范第4.3.2条的！规，定取值层合板的许】用应变应按指定值】法，或长期性《能测试法确定许用】应力值的确定—应符合下列规定【 ？ ：     》1  当采用指定值！法确定许用应变【时在不包括》水压试验载荷的【偶然短时载荷和包】括热膨胀载荷的持】续载荷工况下应取】本条计算《的许用应力值—； 》     2  ！。当采用？长期：性能测试法确定【许用应变时在不包括！热膨：胀载荷的持续载荷】工况下应取本条计】。算的许用应力—值；  ！   3  当采用！长期性能测》试法确定许用—应变时在包括热膨胀！载荷：的持：续载：荷工：况下应？按本条计算许用应】力值的125％确定！；  】   4  当采用！长期性能测试法【。确定许用应变时在偶！然短时载荷和不包括！热膨胀？。载，荷的持续载荷工况下！应按本？条，计算许用应力值的】133％确》定 4.！3.10  当【采用指定值法时在】腐蚀环境《和温度条件下管道层！合板许用应》变的：确定应符合下列规】定   ！  1  腐蚀环】境的划分应按设定化！。学环境下浸泡非受力！试样的弯曲强—度损失率确定—并应：符合下？列规：定，。 》   ？。      1)试！样厚度？应为4mm～6mm！应按模拟《。制品的流《。程进行固化》并应在设《计温度下整体浸【泡6个月《； ？ 《   ？     2)腐】蚀环境Ⅰ《时相对？于初始弯曲强度【其强度损失应小于或！等于20％； ！      】。   3)腐蚀环】境Ⅱ时相对于初始弯！曲强度其强度损【失应大于《20％并应小于或】等于50％》；，。  【       4)！当试样弯曲》强度损失大于5【0％时应更换树脂或！。。。纤，维 ？     2！  ：温度条件的》划分应？由树脂的热》变形温？度，HDT与设计温度】之间的差值》确定并应符合下【列规定 【  ？     》  1？)，温度条件Ⅰ时设计】温度应小于》或等于(HDT40！)℃； 【     —    2》)温度条《件Ⅱ时设《计温度？。应小于或《等于(HDT2【0)℃并应大于【(HD？T40)℃ 【 《   ？ 3  当腐—蚀环境和温》度条件确定后腐蚀环！境和温度条件—与应变等级》应按表4《.3.1《0-1？的规：。定选用 ！表4.3《.1：0-1 《 腐蚀环《境，和温度条件》与，应变等级 》。 ？ 》     4】  当应《变等级确定后应变】等，级与：。许用应变值》应按表4《.3.10》-2的规定选用 】 ？ 表4《.3.10-2【。  应变《等级与许用》应变：。值 《 ？ ？   》  5 《 当采用多层纤维缠！。绕结构、缠》。绕角度在±》1，5°：和，±75？°之间时应进行各向！。异性弹性计算层【合板的应《变值不得大于许【用应变？值当：不进行？各向异性弹性计算】时许用应变值不应】大于0.《0，。009 】 4.3.11【  当采《用长期性能测试【。法时试验应符合现】行国家标准》玻璃纤维增强—塑料夹砂管GB／T！ ，21：。238的有关规定】试，样端部应为自由【。。端密：封其：环向许用应变—值应按下式计算 ！ 《 —  ：  式中εd设计寿！命下的许用应变【值；  ！        】。 Di进行》长期性能测》。试的管？道试样内径(mm】)；：   】      —  p97.5【。设计寿？命下97.5—％置信下限的—。失效内压(MPa)！； 》   《        】X1：am试样的》层合板？单元拉伸刚度(N】／mm)当》无此：值时可按《现，行国家？。标，准玻璃纤维增强塑】料树：脂含量试验方法GB！／T 257—7对试样进》行烧蚀？试验得到每》一，个试样的纤维—单位面积质量和铺层！结构其平均值再按】本规范式(4.3】.2-1《)计：算；：   】。  ：    《  K设计安—全系数不应小于【1.5 《 4.3.！12  当疲—劳载荷？的循环次数大于【1000次或应【力波动范围大于20！％的许用应力时按】本规范表4.3.】10-2选用的【许用应变值或按本规！范式(4.3.【11)计《算的许用应变值还应！再除以疲劳修正系】数KnK《n应按下式计算 ！。 — ？    《 式中Kn疲劳【修正系数； 】 ？      —    n设计寿命！期内的应力循—环次数？； ？ ？        】   Aσ在一个疲！劳循环内《的应力波《动范围？； ？ ：  ？        】 σn在一个—疲劳循环内》的最：大应力 】 4：.3.13  管道！。层合板的许用应变值！应小：于树脂断《裂延伸率《的，1，0％ 【 4：.3.？14  当采—。用长：期性能测试法—确定层合板的许【用，应变值并计算—得到许用应》力值时应《进行管道和管件的简！化失效包络线计算和！判定并？。应符合下列》规定 《 ：    》 ，1  长期性能测试！法得到短期环向【失，效应力σsh及长期！保留率R且按—现行国家《标准纤维增强—热固性塑料管轴向拉！伸性能？试验方法GB／T ！5349得到的轴】向拉：伸强度值σs—a，、，双，轴应力比r应分【别按下？列公式计算 ！ — ，     》式中σsh长期性能！测试法得到短—期环向？失效：应力(MPa)； ！  —         ！σsa短期轴—向拉伸强度值(MP！a，)可按现行》国家标准纤维增强热！固性塑料管轴向【拉伸性能《试，验方法GB／—T 5？349检测取值；】。   】       【 t进行长期性【能测试的管道—试，样结构？层壁厚(mm)；】 ：      ！     R长期】保，留率：(％)； 】。   《        】pL97《.5％LCL—设计寿命《L时97《.5％置信下限的失！。效内压(MP—a)； ！       【   p697【.5％LCL—外推曲？线回退到6m—in时97.5％置！。信下限的失效内压(！。MPa)； — ：     【 ，。 ，    r双轴应力！比，可按式？(4.3.14-3！)计算当无数据时】部件的缺省双轴【应力比值可按表4】.3.14选—择 表4！.3：.14  缺—省双轴应力比—。值 ！ ？。     2  】简，化失效包络线的【数据计算应包括纯内！水压作用《状态(21)—的许用环《向应力σah—(2:1)、许用轴！向应力σal(【2，:，1)：、纯轴向拉伸状态】(01)的许用【轴向应力σa—l(0:《1)并应《分别按下《列公：式计算 —。 】 ，    式中σa】h，(2:1)纯内【水，。压作：。。用状态(21)【的许用环向应—力(MP《a)； —  《。       【  ：σal(2:1【)纯内水压作用【。。状态(21)—的许用轴向应—力(MP《。a)； 》      ！ ，    σ》al(0:》1，)纯轴向《拉伸状态(01)】的许用？轴向应力(》M，Pa：)；  ！   ？      —K设计安全系—数不应小于1.【5， 《     —3  由《。式(：4.3.《14-4)～式【(，4.3.1》4-6)计算的三】个应力值连接成的折！线应为简化失效【包络线(图》4，.3.14)管【道的安全性应—根据轴向和》。。环向应力《计算值在简》化失效包络》线，内来确定 》 ？ 图！4.3.14  】简化失效《包络线？示意图 《 ， ？ 1：-简化失《效，包络线 》