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Anlage 3 TRR 100, Dehnungsaufnahme von Rohrschenkeln
Anlage 3 TRR 100
Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung - Rohrleitungen - Bauvorschriften - Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen (TRR 100)
Bundesrecht

Anhangteil

Titel: Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung - Rohrleitungen - Bauvorschriften - Rohrleitungen aus metallischen Werkstoffen (TRR 100)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: TRR 100
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Technische Regel

Anlage 3 TRR 100 – Dehnungsaufnahme von Rohrschenkeln (1)

Erläuterungen zu Anlage 3 - Beispiele -

Bestimmung der Rohrschenkellänge zur Aufnahme der Dehnung durch Temperatur für den Nennweitenbereich von DN 10 - DN 500 mit Nomogramm

Variablen E, K, S, v und da

Dem Nomogramm liegt das beidseitig eingespannte Rohr als statisches System zugrunde.

Der Einfluß von Rohrbogen auf die Spannung wurde über den Spannungserhöhungsfaktor nach ANSI B 31.3 berücksichtigt. Er ist in das Nomogramm eingearbeitet.

Abzweige können mit dem Nomogramm erfaßt werden, indem das Verhältnis der Spannungserhöhungsfaktoren Rohrbogen/Abzweig - es wird als Abminderungsfaktor ix bezeichnet - in die Betrachtung eingebracht wird.

Das Nomogramm gilt auch für Flanschverbindungen im Rohrschenkel, wenn Fz = FRP (n. DIN 2505) und die Wanddicke des Rohres entsprechend FR ausgelegt ist.

E= Elastizitätsmodul[N/mm2]
K= Festigkeitskennwert[N/mm2]
ix= Abminderungsfaktor
ix = 1,0 für Rohrbogen mit R >= 1,5 x D
ix = = 2,1 für geschweißte Rohrabzweige mit gleichen Wanddicken-Durchmesserverhältnis
 
S= Sicherheitsbeiwert 
v= Schweißnahtwertigkeit 
f= aufzunehmende Dehnung
f = 103 L t
[mm]
L= Rohrschenkellänge[m]
= Längenausdehnungskoeffizient[K-1]
t= Temperaturdifferenz[K]
da= Rohraußendurchmesser[mm]
di= Rohrinnendurchmesser[mm]
DN= Nenndurchmesser 
FRP= Rohrlängskraft infolge Innendruck[N]
FR= Rohrkraft[N]
Fz= Rohrzusatzkraft[N]
Literaturhinweis:Stahl im Hochbau
14. Auflage, Band 1/Teil 2
Nr. 6.5.1., S. 154, System 13

Wird eine Dehnung f von mehr als einem Rohrschenkel aufgenommen, sind die vorhandenen Rohrschenkellängen L1, L2, ..., Li für die Anwendung des Nomogrammes Anlage 3 zu einer äquivalenten Rohrschenkellänge L* wie folgt zusammenzufassen:

Diese Vorgehensweise wird nachfolgend in den Beispielen 2 und 3 näher erläutert.

Rohrleitungsdehnung in zwei RichtungenTRR 100
Anlage 3
Beispiel 1

Bestimmung der Rohrschenkellängen 

Werkstoff: St 35.8
da: 168,3 mm
delta t: 200 C
L: 12.3 m
fl: 30 mm aus L2
E 200 C: 191.000 N/mm2
K 200 C: 185 N/mm2
S: 1.5
v: 0.85
(E S) . ix/(K x v):1822
12,2 10-6 K-1
ix 

Erforderliche Rohrschenkellänge L1 für 0 aus Nomogramm

Verbinde Leiter (E S) ix /(K v) mit Leiter da, dann Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f, Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von L1 = 5,3 m.

Erforderliche Rohrschenkellänge L2 für f2 aus Nomogramm

Dehnung f2 = 13 mm aus L1

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f, Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von L2, = 3,5 m.

Rohrleitungsgeometrie in drei RichtungenTRR 100
Anlage 3
Beispiel 2:

Nachprüfung der vorhandenen Rohrschenkellängen

Werkstoff: St 35.8
da: 168.3 mm 
t: 200 C 
L1: 9.4 m 
f1: 23 mm aus L1 
L2: 3 m 
f2: 7.3 mm aus L2 
L3: 7.5 m 
f3: 18 mm aus L3 
f4: 12 mm aus Dehnung App 
L4: 2.5 m 
L5: 3.5 m 
L6: 3.4 m 
E 200 C: 191 000 N/mm2 
K 200 C: 185 N/mm2 
S: 1.5 
v: 0.85 
(E S) . ix/(K v): 1822 
ix: 1,0 
: 12,2 10-6 K-1 
FP = Festpunkt
FL = Führungslager
LL = Loslager
f = 103 L t

Erforderliche Rohrschenkellänge für f1 aus Nomogramm

Verbinde Leiter (E S) . ix/(K v) mit Leiter da, dann Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f1), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 4.6 m,

L*vorh. = (L22 + L25)0,5 = 4,6 = Lerf.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f2 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f2), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 2.6 m,

L*vorh. = (L24 + L25)0,5 = 4,3 > Lerf.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f3 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f3). Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 4 m,

L*vorh. = (L24 + L24)0,5 = 3,9 ~ = Lerf.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f4 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f4). Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von = 3.4 m. Lvorh. = 3.4 m = Lerf.

Rohrleitungsführung in drei Richtungen mit RohrabzweigTRR 100
Anlage 3
Beispiel 3

Nachprüfung der vorhandenen Rohrschenkellängen

Werkstoff: St 35.8
da: 168.3 mm
t: 200 C
L1: 7 m
f1: 17 mm aus L1
L2: 3,5 m
f2: 8,5 mm aus L2
L3: 7 m
f3: 17 mm aus L3
L4: 5 m
f4: 12 mm aus L4
L5: 5 m
f5: 12 mm aus L5
L6: 4.5 m
L7: 5.0 m
E 200 C: 191 000 N/mm2
K 200 C: 185 N/mm2
: 12,2 10-6 K-1
ix: 2,1
S: 1.5
v: 0.85
(E S) . ix/(K v): 3826
f = 103 L t
FP = Festpunkt
FL = Führungslager
LL = Loslager

Erforderliche Rohrschenkellänge für f1 aus Nomogramm

Verbinde Leiter (E S) . ix/(K v) mit Leiter da, dann Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f1), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 5.7 m,

L*vorh. = (L22 + L27)0,5 = 6,1 m > Lerf.

Für das Beispiel von f1 ergibt sich damit, daß die erforderliche Elastizität für die Auslenkung f1 gegeben ist, wenn zusätzlich zu L7 die gesamte Länge L2 wirksam wird. Das kann erreicht werden durch eine möglichst geringe Biegesteifigkeit von L5 gegenüber L2. Die Biegesteifigkeit hängt etwa zur dritten Potenz von der Rohrlänge ab. Im vorliegenden Fall hat damit der Schenkel L5 nur 1/3 der Biegesteifigkeit von Schenkel L2. Damit kann die Forderung als erfüllt gelten.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f2 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f2), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 4.1 m.

L*vorh. = (L26 + L27)0,5 = 6,7 m > Lerf.

Die abzweigende Leitung L4, L5 stellt aufgrund der großen Längen keine nennenswerte Dehnungsbehinderung für f2 dar.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f3 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f3), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 5.7 m, L* vorhanden = (L22 + L26)0,5 = 5,7 m = Lerf. Zur Entkoppelung der abzweigenden Leitung gelten hier sinngemäß die Erläuterungen zu f1.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f4 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f4), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 4.8 m, Lvorh. = L5 = 5 m > Lerf.

Erforderliche Rohrschenkellänge für f5 aus Nomogramm

Verbinde Schnittpunkt Leiter A mit Leiter f (f5), Leiter L ergibt eine erforderliche Rohrschenkellänge von Lerf. = 4.8 m, Lvorh. = L4 = 5 m > Lerf.

(1) Red. Anm.:
Außer Kraft am 1. Januar 2013 durch die Bek. vom 17. Oktober 2012 (GMBl S. 902)