TRD - 300 Festigkeitsberechnung von Dampfkesseln
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Tafel 1. Berechnungsgrößen mit Symbolen und Einheiten
| Symbol | Berechnungsgröße | Einheit |
| b | Breite | mm |
| c | Zuschlag zur Wanddicke | mm |
| d | Durchmesser | mm |
| h | Höhe | mm |
| l | Länge | mm |
| p | Berechnungsdruck (Überdruck) | N/mm2 |
| p0 | absoluter Druck (thermodynamische und hydrodynamische Zustandsgröße) | N/mm2 |
| p1 | zulässiger Betriebsüberdruck | N/mm2 |
| p2 | zulässiger Gesamtüberdruck (z.B. bei Heißwassererzeugern) | N/mm2 |
| p3 | Borometerdruck (atmosphärischer Luftdruck) | N/mm2 |
| p4 | (jeweiliger) Betriebsüberdruck | N/mm2 |
| p5 | hydrostatischer Druck | N/mm2 |
| p6 | dynamischer Druckverlust (Druckverluste durch Reibung, Beschleunigung, Umlenkung usw.) | N/mm2 |
| p' | Prüfüberdruck | N/mm2 |
| r | Radius | mm |
| s | erforderliche Wanddicke des Grundkörpers mit Verschwächungen und mit Zuschlägen | mm |
| se | ausgeführte Wanddicke | mm |
| s0 | Wanddicke des Grundkörpers ohne Verschwächungen und ohne Zuschläge | mm |
| v | Verschwächungsbeiwert, Schweißnahtfaktor | - |
| A | Fläche | mm2 |
| E | Elastizitätsmodul | N/mm2 |
| F | Kraft | N |
| G | Schubmodul | N/mm2 |
| I | Flächenträgheitsmoment | mm4 |
| K | Festigkeitskennwert | N/mm2 |
| M | Moment | N × mm |
| S | Sicherheitsbeiwert | - |
| S' | Sicherheitsbeiwert bei der Druckprüfung | - |
| U | Unrundheit | % |
| δ5 | Bruchdehnung (Meßlängenverhältnis = 5) | % |
| ϑ | Berechnungstemperatur | °C |
| ν | Querdehnzahl = 0,3 für Stahl | - |
| Φ | Winkel | ° |
| σ | Spannung | N/mm2 |
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mittlere Spannung | N/mm2 |
| σl | Spannung in Längsrichtung | N/mm2 |
| σu | Spannung in Umfangsrichtung | N/mm2 |
| σv | Vergleichspannung | N/mm2 |
| σzul | zulässige Spannung bei ruhender Beanspruchung | N/mm2 |
 zul |
zulässige Spannung bei schwellender Beanspruchung | N/mm2 |
 B |
Mindestwert der Zugfestigkeit bei 20 °C | N/mm2 |
| B/100000/ϑ |
Mittelwert der Zeitstandfestigkeit für 100.000 Stunden bei Berechnungstemperatur δ | N/mm2 |
| B/100000/J |
Mindestwert der Zeitstandfestigkeit für 100.000 Stunden bei Berechnungstemperatur ϑ ( B/100.000/ϑ = 0,8 ·B/100.000/ϑ |
N/mm2 |
| B/200000/J |
Mittelwert der Zeitstandfestigkeit für 200.000 Stunden bei Berechnungstemperatur ϑ | N/mm2 |
| B/200000/ϑ |
Mindestwert der Zeitstandfestigkeit für 200.000 Stunden bei Berechnungstemperatur ϑ ( B/200.000/ϑ = 0,8 ·B/200.000/ϑ ) |
N/mm2 |
| S |
Mindestwert der Streckgrenze bei 20 °C | N/mm2 |
| S/ϑ(0,2/ϑ ) |
Mindestwert der Warmstreckgrenze bei Berechnungstemperatur ϑ | N/mm2 |
| 1/ϑ |
Mindestwert der 1 %-Dehngrenze bei Berechnungstemperatur ϑ | N/mm2 |
| 1 N/mm2= 10 bar = 10,2 at = 0,102 kp/mm2 | ||
Tafel 2 Kopf- und Fußzeiger
| Zeichen | Bedeutung |
| Kopfzeiger ^ | Maximalwert z.B. |
| Kopfzeigerv | Minimalwert z.B. |
| Kopfzeiger - | Mittelwert z.B. |
| Kopfzeiger ~ | schwellend z.B. |
| Kopfzeiger ' | zur Druckprüfung gehörend z.B. p' |
| Fußzeiger | Zahlenindex z.B. ni |
Tafel 3. Berechnungsdruck p bei gleichzeitig herrschendem inneren und äußeren Überdruck
| zulässiger Betriebsüberdruck p1 bzw. zulässiger Gesamtüberdruck p2 in bar |
Berechnungsdruck in N/mm2 |
| < 10 | p1bzw. p2 |
| > 10 | die Druckdifferenz, mindestens jedoch 1,0 |
Tafel 4: Bezugstemperaturen und Temperaturzuschläge
| Aggregat- zustand |
Bezugs- temperatur |
Temperaturzuschläge | |||
| Unbeheizte Bauteile **) | Beheizte Bauteile **) | ||||
| Beheizung überwiegend durch | gegen Strahlung abgedeckt | ||||
| Strahlung *) | Berührung | ||||
| Wasser- bzw. Wasserdampf- gemisch |
Sättigungs- temperatur beim zulässigen Betriebs- überdruck p1 bzw. beim zulässigen Gesamt- überdruck p2 |
0 °C | 50 °C, bei Sammlern ***) (30 + 3 se) °C mindestens 50 °C | (15+2se) °C jedoch höchstens 50 °C | 20 °C |
| Heißdampf | Heißdampf | 15 °C siehe auch Nummer 8.5 | 50 °C | 35 °C | 20 °C |
| *) Schottenüberhitzer werden wie Berührungsüberhitzer gehandelt. **) Definition der Beheizungsarten siehe Vereinbarung 1988/1 ***) Definition Sammler siehe TRD 203 Abschnitt 1.3 |
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Tafel 5. Festigkeitskennwerte K und zugehörige Sicherheitsbeiwerte S für Walz- und Schmiedestähle mit Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049 für den Werkstoff (δ5> 14 %)
| Festigkeitskennwerte K gemäß TRD über Werkstoffe |
Sicherheitsbeiwert S | |
| bei innerem Überdruck | bei äußerem Überdrucke | |
| B bei 20 °C |
2,4 | 2,4 |
| S/ϑ bzw. σ0,2/ϑ |
1,5 | 1,8 |
| B/200000/ϑ * |
1,0 ** | 1,2 |
| * Falls für einen Werkstoff - 0,8 ·B/200000/ϑ nicht bekannt ist sowie bei Seeschiffskesseln, kann mit B/100000/ϑ gerechnet werden;dabei ist S = 1,5 für inneren Überdruck und S = 1,8 für äußeren Überdruck einzusetzen. **) Die Anwendung setzt die Berücksichtigung der TRD 508 voraus. |
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Tafel 6. Festigkeitskennwerte K und zugehörige Sicherheitsbeiwerte S für Stahlguß und Gußeisen
| Festigkeitskennwert K gemäß TRD über Werkstoffe | Sicherheitsbeiwert S | ||||||
| Stahlguß
mit Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049 für den Werkstoff |
Gußeisen | ||||||
| mit Kugelgraphit GGG 35.3 bis 40.3 mit Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049 für den Werkstoff |
mit Lamellengraphit * | ||||||
| geglüht | ungeglüht | geglüht | ungeglüht | ||||
| mit | ohne | mit | ohne | ||||
| Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049 für den Werkstoff | |||||||
| B bei 20 °C |
3,2 | 4,8 | 5,8 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 11,0 |
| S/20 bzw.0,2/ϑ |
2,0 | 3,0 | 4,0 | - | - | - | - |
| B/100000//ϑ |
2,0 | - | - | - | - | - | - |
| *) Nur bei Bauteilen ohne Ausschnitte bzw. Abzweige | |||||||
Tafel 7. Festigkeitskennwerte K' und zugehörige Sicherheitsbeiwerte S' beim Prüfüberdruck p' 01
| Werkstoff | Festigkeits- kennwerte K' |
Sicherheits- beiwerte S' |
| Walz- und Schmiedestähle | S bei 20 °C |
1,05 |
| Stahlguß | S bei 20 °C |
1,33 |
| Gußeisen mit Kugelgraphit | S bei 20 °C |
2,2 |
| Gußeisen mit Lamellengraphit | Bbei 20 °C |
5,0 * |
| *) Nur bei Bauteilen ohne Ausschnitte bzw. Abzweige | ||
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ENDE | |
(Stand: 11.03.2019)
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