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Frieder Hartmann
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1 N OK Fachbereichstandard April 1914 ot.&she DeloEe TGL Rohrlitungen aus Stahl FESTIGKEITSBERECHNUNG 22 16/5 Stützweitenberechnung RQPMI< Gruppe 9211 Tpy6onpoeOAbl, CT811bHble, Pac4eT Ha npo4hoctb, Pac4eT no11eta Steel Piping; Calculation of Strength; Calculation of Span 8 Deskriptoren: Stahlrohrleitung, Festigkeitsberechnung, Stuetzweitenberechnung '6 Umfang: 6 Seiten 1, Verantwortlich/bestätigt: , VEB Kombinat Kraftwerksanlagenbau, Berlin l:ii ;_ Verbindlich ab D i e s e r S t a n d a r d g i 1 t nur für gerade Rohr lei tungsabschni tte, in denen keine Armaturen, ö Dehnungusgleicher und andere Rohrleitungsbauteile angeordnet sind. c Dieser Standard gilt nicht für Rohrleitungen in Kesseln nach TGL 3 31/1, in : Druckgefäßen nach TGL 3 33/1 und in Kernkraftwerken, soweit für diese Anlagen spezielle Vor 1 schriften verbindlich sind, sowie für Schiffsrohrleitungen. "O c c;; 1. : ';;;' 2. ': FORMELZEICHEN Rohrleitungsgefälle in mim summarische Streckenlast in N/nm reduzierte Streckenlast in N/rrm Streckenlast der Wä.nnedämnung in N/nm Streckenlast des Durchflußstoff s in N/nm Streckenlast des Rohres in N/nm Streckenlast aus Zusatzlasten in N/nm Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur in N/rrm 2 Elastizitätsmodul bei Berechnungstemperatur in N/nm 2 Axialdruckkraft in der Rohrleitung in N Trägheitsmoment des Rohrwandquer. schni tts in nm4 zulässige Stützweite für Endfelder in nm zulässige Stützweite für Innenfelder in nm Widerstandsmoment des Rohrwandquerschni tts in rrm 3 Verhältnis der Biegesteifigkeiten Verhältnis der Streckenlasten Abminderungsfaktor für gereiterte Rohrleitungen Biegespannung in N/nm 2 sumnarische Längsspannung in N/nm 2 zulässige Spannung bei Berechnungstemperatur t nach TGL 22 16/1 in N/rnm 2 BERECHNUNGSGRUNDSÄTZE Die Berechnung basiert auf der Annahme Durch : laufträger auf starren Stützen. Es sind folgende Nachweise zu führen: i Tragfähigkei tsnachweis i FQI'Uländerungsnachweis :5 Stabili tätsnachweis. Zu berechnen ist die zulässige Stützweite von Innenfeldernf LI] nach Abschnitt 3. und 4. und von Endfe1dern [ LE] nach Formel ( 1): [ 1EJ =,8 [LI] ( 1) Endfelder sind Rohrleitungsabschnitte zwischen den beiden letzten Rohrhalterungen vor freien Rohrenden, falls die letzte Rohrhalterung kein Festpunkt ist. Die ausgeführte Stützweite darf für InnenfeldeI auf das,8fache und für Endfelder auf das,56fache des benachbarten Innenfeldes verringert werden, ohne daß die Formänderungsbedingungen wesentlich beeinflußt werden. Der Tragfähigkeitsnachweis folgt aus der vereinfachten Form des Lastfalls B nach TGL 22 16/6: (2) wobei O 1,65[] gesetzt wird. Damit sind der rechnerisch zulässige innere Überdruck nach TGL 22 16/2 und zusätzliche Längskräfte bei'ücksichtigt. Genauere Nachrechnungen nach TGL 22 16/6 sind zulässig. Beim Festlegen der auszuführenden Stützweite ist die zulässige Belastung der Rohrhalterungen und die örtliche Tragfähigkeit und Stabilität der Rohrleitung im Bereich der Tragelemente zu beachten. Nachrechnungen nach TGL 32 93/17 oder anderen Vorschriften1 sind zulässig. TZilr Zeit der Bestätigung dieses Standards entsprach diesen Forderungen RKF BRA 5 bis BR A 53 (Richtlinienkatalog deis VEB Kcmplette Chemieanlagen Dresden). ii!

2 Seite 2 'IDL_ 22 16/5 J. AI.IßBMEINB BERECHNUmSFORMEIB 3.1. FUr die Festlegung der auszuftlhrenden Stützweite ist der kleinste Wert nach Abschnitt J.2. bis J.4. zu verwenden, wobei zusätzlich die zulässige Belastung der Rohrhalterungen zu beachten ist. Die zuiäss1ge StUtzweite darf" auch nach den Bildern 1 und 2 ermittelt llftlmen, die den Formen (3) und (5) entsprechen. Der Stabilitä.tanachweis nach Abschnitt J.4. legt den Abstand von zwangsgefilllrten Roh..halterungen fest.,.. 1 ' e... z C't,..... ',.. "' ' N. _,. N... N... "' N Bild 1 ZnJlaatge te (I.i]tn Abhlrgtt WB der znlllaipn GMWIS@J}

3 2, ß O 1 1,9,9 't. t '" K 1,& 1 I I, /... ov: 1 :;JllA L:::::..._...=i,8. t,7 ttl 1,2,6 t' 1' p. += 'J:F 1,4,1 2,3,4 o.s 1 1 IUUUJ fjl_ /V o.s,1,2.l,4 o.s "t "lo!,9 't D,8,5 1,1,2 Ql,4 12 g t<... ' l.j1

4 Seite 6 'ML 22 16/5 Himleise Ersatz tur TGL 22 16/5 Ausg A"nderungen gegenllber Ausg : vollständig überarbeitet. Im Yarliegwmdm Stmilard ist tmf folgende Standards BellUg gen<dlell: ml 22 16/1, /2, /6; TGL 3 31/1; '1'GL 3 33/1; 'l'gl 39 93/5 und /17. lltchtl.1n1. :lmblog JPeati&keit.berectnmgen, Bebll:ter und.apparate (BIO') des YBB.._.,lette a.t...,1.., Dreaden DM fur gereiterte Rohrleitungen wurde im Rahnen eines Reuerenorschlages OllMIVP1286/) im YBB bau Berlin erarbeitet. _ Anwendungsbeispiel Enni.ttlung der Sti.itzweite fur eine Rohrleitung 426 x 6 DID aus' St 38 b2 mit qi = 33 N/m bei Berechmmgstemperatur t = 2 c.. Ansgangsg:rijßen:. d = 426 nm, s = 6 nm, [o] = 13 N/mn 2, Et= N/mn 2, n =,3 mim (,15 mim für horiz&rtai verlegte Rohrleitung), FN = 9 kn. Berechnungsgrößen: I = aal+; W = 82 cm 3 ; q = qr + qm + qi = = 2 3 N/m = qr +,2 + qi = = 1 22 N/m Enni.ttlung der zulässigen Stützweite nach Formel (3) oder Bild 1 [ L] _ 2,_ f 82 cm3 1JO N/mn 21 _ 2 4 f N/m 'J nach Formel (5) oder Bild 2. [ L] h91 1cY N/mn cm 4. 1 =' \.[ 122N/m = 4,5 ""'\[ 6 ' 1 m N/m 2 = 214,1 46, 3 mi = 16,3 m 2 JÖÖ N/m V 3 mn/m 3 / N/m m mlm nach Fo:nnel (7) [1r] = cY/i 2 17_46_cm_ 4 '= 3 I ' 1 22 N/m = 4,5 ""'\/ 82, m3 = 19,5 m (15,5 m) 4 \J,_b_91 1_9,Nm 1...,, m 41 2 = 4 \) 3715 m2' = 77,o m Die rechnerisch zulässige Stutzweite beträgt fur gefälleverlegte Rohrleitungen 16,3 m, für horizontalverlegte Rohrleitungen 15,5 m. Falls eine gereiterte Rohrleitung 18 x 4 mit q = 26 N/m ( = 2 N/m) vorgesehen ist, ergeben sich folgende Werte: 4 3 IK = 177 cm, = 32,8 cm p = 1, ; 11 =, 113; m =,91; =,964; 'lc.k = = O, 164; mo =,929; a =,378; 'V= O, 174; 'lc.f =, 78 aus Formel (9) [1r] =min (15, 7 m; 17, 1 m) = 15, 7 m aus Formel (12) [1r] = 13,8 m (11, m) d. h. die reclmerisch zulässige Stützweite ist f'tir gefälleverlegte Rohrleitungen auf 13,8 m l.llld fur horizontal verlegte Rohrleit\lllgen auf 11, m zu verringern.._

5 Hie lq... 2 CD cli... N... N '"" '.,, "t TGL 22 16/QS Seite ;!... z ::;' " ''... C"l N CD.,, E... z Bild 2 Zulässige Stlitite [1r] in Abhängigkeit van Rohrleitungsgefälle n

6 Seite 4 TGL 22 16/ Tragfähigkeitsnachweis [LI]= 2_'4 mit q = qr + qm + qi + qz 3.3. Formänderungsnachweis tin LI= 4,5. qo mit (3) (4) (5) qo = qr + 2 qm + qi + qz (6) Für horizontal verlegte Rohrleitungen ist n =,15 mim einzusetzen. Auf den Formänderungsnachweis kann verzichtet werden, wenn eine vollständige Entleerung der Rohrleitung nicht erforderlich ist Stabilitätsnachweis "\ /ET [1I] = 4 \j (7) Falls die Axialdruckkraft F'N nicht bekannt ist, darf für Rohrleitungen auf starren Unterstützungen mit folgender Näherung gerechnet werden: (8) Nachrechnungen nach TGL 32 93/5 sind zu1ässig. 4. BERECHNUNGSFORMELN FÜR GEREITERTE ROHRLEITUNGEN 4.1. Für die Festlegung der auszuführenden Stützweite von gereiterten Rohrleitungen mit einem Zwischenlager nach Bild 3 ist der kleinste Wert nach Abschnitt 4.2. bis 4.4. zu verwenden, wobei zusätzlich die zulässige Belastung der Rohrhalterungen zu beachten ist. o,slr o,slr I I I gereiterte Rohrleitung (Index K) tragende Rohrleitung (Index D) Bild Tragfähigkeitsnachweis. [o'jd [Lr] =min (2,4"n\j"= qn ; 2,4KV) (9) mit und 11.K nach Bild 4 oder 1 ')(. = 1 D, y1 + O, 75 m1j K V1,75 m = qk. (E I)K 1J ß 11= ; ß= CE I) m= qd D 11(1 +ß) 4.3. Formänderungsnachweis (EI) n ' [ 1]= DD I ' F q D mit 'llf nach Bild 4 oder ( 1) ( 11) (12) (13) (14) 4.4. Stabilitätsnachweis nach Abschnitt 3.4. ftir tragende und gereiterte Rohrleitung

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