Beachte
Zwar nicht formell aufgehoben, aber durch Wegfall der gesetzlichen
Grundlage (Art. 48 Verwaltungsentlastungsgesetz, BGBl. Nr. 277/1925)Grundlage (Artikel 48, Verwaltungsentlastungsgesetz, Bundesgesetzblatt Nr. 277 aus 1925,)
gegenstandslos (vgl. § 34 Abs. 2, BGBl. Nr. 211/1992).gegenstandslos vergleiche Paragraph 34, Absatz 2,, Bundesgesetzblatt Nr. 211 aus 1992,).
Text
VIII. Berechnung der Wanddicken von gewölbten Böden fürrömisch acht. Berechnung der Wanddicken von gewölbten Böden für
inneren oder äußeren Überdruck
A. Böden für inneren Überdruck
Berechnungsgrößen:
Längen in mm, Spannungen in kp/mm2, Temperaturen in Grad C
D ................ Außendurchmesser des Bodens
a
R ................. innerer Radius des kugelförmigen Teiles
(bzw. großen Scheitelschmiegungskreises)
r ................. innerer Krempenradius
r ................ Radius der Einhalsung
1
s ................ erforderliche Mindestwanddicke
o
s ................ ausgeführte Wanddicke
H ................. Höhe der Bodenwölbung einschließlich der
Wanddicke
d ................ Innendurchmesser des Ausschnittes
i
P ................. Berechnungsdruck (Überdruck in at)
y ................. Formfaktor nach Bild 1 oder 2
c ................. Wanddickenzuschlag
E ................ Elastizitätsmodul des Werkstoffes bei der
t Betriebstemperatur
v ................. Schweißnahtwertigkeit
Zulässige Beanspruchung, Berechnungstemperatur, Berechnungsdruck und Wanddickenzuschlag:
Zulässige Beanspruchung, Berechnungstemperatur, Berechnungsdruck und Wanddickenzuschlag sind wie für zylindrische Wandungen gemäß Abschnitt IV Z. 2, 3, 4 und 7 zu bestimmen.Zulässige Beanspruchung, Berechnungstemperatur, Berechnungsdruck und Wanddickenzuschlag sind wie für zylindrische Wandungen gemäß Abschnitt römisch vier Ziffer 2, 3, 4 und 7 zu bestimmen.
Berechnung der Wanddicke:
Die Wanddicke gewölbter Böden ist nach folgender Formel zu ermitteln:
p x D x y
a
s = -------------------- + c
0
200 x Sigma x v
zul
Für nicht geschweißte Böden sowie für Böden mit Schweißnähten
nur im Scheitelbereich von 0.6 D , jedoch nicht bei
a
Halbkugelböden, ist v = 1.0 zu setzen. Die ausgeführte Wanddicke s darf höchstens 0.1 D betragen und ist ferner so zu
a
wählen, daß äußere Beanspruchungen, wie z. B. Stöße, Schläge, Auflagerdrücke, die Festigkeit des Druckgefäßes nicht beeinträchtigen.
Grenze der Anwendbarkeit der Formel:
Die vorstehende Bodenformel ist nur anzuwenden für
a) Halbkugelböden
b) Elliptische Böden mit H >= 0.18 D (Bild 3)
a
c) Kugeltorusböden (Korbbogenböden, Klöpperböden mit
r >= 0.1 D
a
r >= 2 s
R <= D (Bild 4)
a
H >= 0.18 D
a
5. Formfaktor:
Für Vollböden ist (Anm.: Richtig: ist) der Formfaktor y in
Abhängigkeit von den Verhältnissen s : D und H : D dem
a a
Diagramm in Bild 1 zu entnehmen.
Für Böden mit unverstärkten Ausschnitten ist der Formfaktor y
in Abhängigkeit von den Verhältnissen
------
d : V D x s und H : D dem Diagramm in Bild 2 zu entnehmen.
i a a
Im Bereich der strichlierten Kurvenzüge ist zu prüfen, ob nicht der Formfaktor für Vollböden einen höheren Wert liefert, der sodann in Rechnung zu stellen ist.
Ausschnitte:
Ausschnitte und deren Verstärkungen sind in der Regel so anzuordnen, daß ihre Entfernung von der äußeren Zylindererzeugenden mindestens ein Zehntel des Außendurchmessers beträgt.
Bei elliptischen Böden und Kugeltorusböden darf der größte Durchmesser des Ausschnittes höchstens die Hälfte des Bodenaußendurchmessers betragen.
Die Stegbreite zwischen zwei Ausschnitten muß mindestens gleich der halben Summe der beiden Ausschnittsdurchmesser sein, andernfalls ist der Boden so zu berechnen als ob kein Steg vorhanden wäre.
Die Wanddicke von Einhalsungen darf, sofern es die Fertigung erfordert, dünner sein als die berechnete Bodenwanddicke s .
o
Der Radius der Einhalsung r muß mindestens 25 mm betragen
1
(vgl. Bild 5).vergleiche Bild 5).
Ist der vorgesehene Ausschnitt größer, als nach dem Diagramm für unverstärkte Ausschnitte in Bild 2 zulässig ist, so muß der Ausschnitt verstärkt werden. Für die Bemessung von Ausschnittsverstärkungen sind die in der ÖNORM M 7301, Ausgabe 1977, festgelegten technischen Regeln unter Zugrundelegung der nach der Bodenformel ermittelten Mindestwanddicke verbindlich anzuwenden. Ist die ÖNORM nicht anwendbar oder liegt der Ausschnitt außerhalb des vorgeschriebenen Bereiches, so muß durch genaue Spannungsanalyse oder durch Dehnungsmessungen nachgewiesen werden, daß die Umfangsspannung am Ausschnitt die zulässige Spannung um nicht mehr als 30% überschreitet.
Herstellung:
Die Böden aus Stahlblech sind nach der Fertigstellung sachgemäß zu glühen. Von der Wärmebehandlung darf abgesehen werden, wenn
die Böden die Presse mit genügend hoher Temperatur verlassen; bei luftvergüteten Stählen ist jedoch ein Anlassen erforderlich;
bei einstückigen Böden aus unlegiertem oder niedriglegiertem, kaltverformten Kesselblech oder Stahlblech nach ÖNORM M 3115
die Bodenwanddicke 15 mm nicht überschreitet,
bei Wanddicken über 8 mm der Krempenradius r größer als die zehnfache Wanddicke ist und
die Betriebstemperatur nicht unter -10 Grad C oder nicht über 120 Grad C liegt.
Wenn jedoch der Stahlerzeuger eine Wärmebehandlung des Stahles nach einer Kaltverformung als erforderlich erachtet, ist diese durchzuführen.
Bei Herstellung von Böden aus Nichteisenmetallen sind die einschlägigen Verarbeitungsanweisungen der Metallhersteller zu befolgen.
Geschweißte Böden:
Wird ein gewölbter Boden aus einem Krempen- und einem Kalottenteil zusammengeschweißt, so muß die Verbindungsnaht einen Mindestabstand von
------------
0.5 V R x (s - c) von der Krempe haben. 0.5 römisch fünf R x (s - c) von der Krempe haben.
Bei Böden, die aus mehreren miteinander verschweißten Blechen gepreßt werden, sind die Schweißnähte so anzuordnen, daß sie nicht in Gebieten höherer Beanspruchung liegen. Schweißnähte müssen bei Verlauf durch die Krempe möglichst senkrecht zu dieser angeordnet werden. Die Wanddicke solcher Böden ist um 10% höher zu wählen als die Berechnung nach Z. 3 ergibt.Bei Böden, die aus mehreren miteinander verschweißten Blechen gepreßt werden, sind die Schweißnähte so anzuordnen, daß sie nicht in Gebieten höherer Beanspruchung liegen. Schweißnähte müssen bei Verlauf durch die Krempe möglichst senkrecht zu dieser angeordnet werden. Die Wanddicke solcher Böden ist um 10% höher zu wählen als die Berechnung nach Ziffer 3, ergibt.
B. Böden für äußeren Überdruck
Böden für äußeren Überdruck sind in der gleichen Weise zu berechnen und herzustellen wie bei Beanspruchung durch inneren Überdruck. Ihre Mindestwanddicke ist jedoch nach der Formel
p x D x y
a
S = 1x4 -------------------- + c
o 200 x Sigma x v
zul
zu ermitteln.
Ferner ist jeder Boden gegen Einbeulen an Hand der in den Bildern 6-11 (Anm.: Richtig: 6-12) enthaltenen Diagramme nachzuprüfen. Hiezu wird für den Abszissenwert R/s der Faktor B der jeweiligen Material-Temperatur-Kurve an der Ordinate abgelesen. Die Bedingung Ferner ist jeder Boden gegen Einbeulen an Hand der in den Bildern 6-11 Anmerkung, Richtig: 6-12) enthaltenen Diagramme nachzuprüfen. Hiezu wird für den Abszissenwert R/s der Faktor B der jeweiligen Material-Temperatur-Kurve an der Ordinate abgelesen. Die Bedingung
B x s
p <= -------
R
muß erfüllt sein.
Bild 6 hat für alle unlegierten und niedriglegierten Stahlbleche mit
einer garantierten Mindeststreckgrenze Sigma bis 24 kp/mm2
0,2
zu gelten (bei Raumtemperatur);
Bild 7 hat für alle unlegierten und niedriglegierten Stahlbleche mit
24 kp/mm2 < Sigma <= 28 kp/mm2 zu gelten;
0,2
Bild 8 hat für alle unlegierten und niedriglegierten stahlbleche mit
Sigma > 28 kp/mm2 zu gelten;
0,2
Bild 9 hat für alle höher legierten bzw. austenitischen Bleche mit
Sigma >= 21 kp/mm2 zu gelten;
0,2
Bild 10 hat für walzhartes Kupferblech zu gelten;
Bild 11 hat für weichgeglühtes Kupferblech zu gelten.
Bild 12 hat für alle höher legierten bzw. austenitischen Bleche mit
Sigma >= 180 N/mm2 zu gelten.
0,2
Bei Werkstoffen, für welche die Diagramme der Bilder 6-12 nicht gelten, ist die Sicherheit gegen elastisches Einbeulen nach der Formel
2
(s - c)
p <= S x E x (-----)
B t ( R )
nachzuprüfen, wobei für den Faktor S die Werte aus der folgenden
B
Tabelle zu entnehmen sind. Für die Berechnung der Sicherheit gegen
elastisches Einbeulen beim Probedruck ist an Stelle des Faktors S
B
der Faktor S' zu verwenden.
B
s - c ! !
------- ! S ! S'
R ! B ! B
---------!-------!------
0.001 ! 6.65 ! 9.15
0.003 ! 9.15 ! 12.6
0.005 ! 9.9 ! 13.5
0.01 ! 10.4 ! 14.05
0.1 ! 12.3 ! 16.6
Zwischenwerte sind linear zu interpolieren.
Böden mit zentralem Ausschnitt, die durch ein zentrales, mit dem Ausschnittsrand verschweißtes Rohr abgestützt werden, dürfen wie Vollböden bemessen werden.
(Anm.: Die Bilder 1 bis 12 sind nicht darstellbar.) Anmerkung, Die Bilder 1 bis 12 sind nicht darstellbar.)