Hallo Leute, hätte gern mal gewusst, wie man auch ohne Online-Tools die Druckbelastbarkeit von Rohrleitungen berechnen kann. Bin bisher davon ausgegangen, ein 1cm langes Rohrstück zu betrachten, dessen inneren Umfang mit dem Druck zu multiplizieren, um dieses Ergebnis dann durch den Querschnitt ebendieses 1cm langen Rohres zu dividieren. Das Ergebnis müsste dann nur unter der Streckgrenze des Materials (N/mm²) bleiben. Das haut aber nicht hin, zumindest nicht im Vergleich zu den Berechnungen zu diversen Tools. Diese errechnen kurioserweise einen höheren möglichen Druck, und reden dabei noch von weniger Zugebelastung... Mir stellt sich nun die Frage, ob das Vorgehen so gänzlich falsch ist. Zwar wirkt der Druck ja senkrecht nach außen, aber das Rohr wird dadurch doch auf Zug belastet. Es muss doch die gesamte Kraft resultierend aus Fläche und Druck aufnehmen?! Wie kann man das korrekt berechnen?
Ganz so einfach ist es nicht. Du hast eine Tangentialspannung, eine Radialspannung und eine Axialspannung. Daraus kann man eine Vergleichsspannung ausrechnen. Die muss dann unter der Streckgrenze bleiben. Bei sehr dünnwandigen Rohren ist die Radialspannung vernachlässigbar. Hier gilt dann die Kesselformel. Da gibt's sogar eine Norm.
Innendruck: p [N*mm^-2] Rohrinnenradius: r [mm] Rohrwandstärke: s [mm] Zugspannung: σ [N*mm^-2] σ = p*r/s
Max M. schrieb: > σ = p*r/s Also war es doch noch viel einfacher...;-) Jetzt habe ich auch meinen Fehler gedanklich bemerkt. Und zwar ist es Quatsch, den Umfang des Rohres einzubeziehen. Man muss sich die Zugkraft an zwei gegenüberliegenden Stellen des Rohres vorstellen. Hier zieht eine Kraft aus Druck mal InnenDURCHMESSER, mehr nicht. Weil dem Druck nur die Angriffsfläche des Durchmessers gegeben wird. Für nur eine Seite kann man dann natürlich mit dem Radius rechnen. Problem gelöst, vielen Dank!
58008 schrieb: > Problem gelöst, vielen Dank! Die Antwort ist nur leider nicht richtig. Das Material des Rohres steht unter einem dreidimensionalen Spannungsfall. Wenn es um die Druckbelastbarkeit geht, ist die Vergleichsspannung entscheidend. http://www.schweizer-fn.de/rohr/festigkeit/festigkeit.php
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butsu schrieb: > Die Antwort ist nur leider nicht richtig. Unter der Annahme, dass die Wanndstärke klein ist gegenüber dem Durchmesser, geht die Formel von der Website (Anhang) in meine Formel (σ = p*r/s) über! r = D/2 (lesen und verstehen!) Die Axialspannung ist nur halb so groß wie die Tangialspannung und kann, wenn man mit einem üblichen Sichereitsfaktor arbeitet, vernachlässigt werden.
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Bearbeitet durch User
Mit der Axialspannung, das ist doch Mumpitz. Die ist ja fast eine Größenordnung geringer, als die Radialspannung. Außerdem ist das dem Material vollkommen egal, solange der Wert nicht den der Radialspannung übersteigt. Ist vielleicht bei abstrakten Aufbauten von Interesse, wenn man z.B. ein dünnes Rohr hat, das sich an den Enden deutlich aufweitet. Wenn ich beispielsweise einen Edelstahldraht mit 700N/mm² belaste, dann ist das grenzwertig. Ob an dem Draht dann aber auch noch seitlich mit ganzen 600N/mm irgendwie gezogen wird, dann ist ihm das völlig einerlei. Im konkreten Fall habe ich allerdings durch den Aufbau gar keine Axialspannung im Rohr.
58008 schrieb: > fast eine > Größenordnung geringer Faktor 1/2 würde ich nicht als eine Größenordnung bezeichnen. Aber vernachlässigen kann man sie trotzdem!
Max M. schrieb: > Aber vernachlässigen kann man sie trotzdem! Hhmmmm... mach mal alle 1cm eine Schweißnaht. bei (zB.) DN450 liegt die eine "kante" der Schweißnaht bereits an der "naechsten". Das Material ist dann Thermisch gestresst....also hart. Das verhaelt sich voellig anders als die theoretischen Betrachtungen. maximale Druckbelastungen geben die Hersteller uebrigens kostenfrei zur Verfuegung. zB. Mannesmann-Rohre (Da hab ich immer meine Daten her) Auch wenn es entgegen dem Projektanten ist ... Gruss Asko
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