Theoretische Membrandicke
mm
Dicke aus dem Dünnwandmodell vor Zuschlag und Toleranz.
Strömungsmechanik · Rohrleitungen und Druck
Vordimensionierung der Wanddicke eines druckbeaufschlagten Rohrs
Invertieren Sie dasselbe Modell mit mittlerem Durchmesser wie bei der Spannungsberechnung, addieren Sie einen Zuschlag und prüfen Sie anschließend die Dünnwandigkeit.
Erstellt am v1.0
Von Thibaut Grzelak, Berechnungsingenieur für Mechanik
03
MetrischErgebnisse
Dicke mit Zuschlag c
mm
Summe tp + c ohne Aufrundung auf eine handelsübliche Reihe.
Resultierender Innendurchmesser
mm
Di = Do − 2tn.
Verhältnis Dm/tp
—
Geometrische Plausibilitätsprüfung anhand der theoretischen Dicke.
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Berechnungsnachweis
Vollständige Berechnungsdetails
Festgelegter Gültigkeitsbereich: ri/t > 10, mit ri = Do/2 − t (Innenradius). Diese Grenze ist eine konservative Festlegung für das Membranmodell und kein Nachweis nach einem Regelwerk. Bei einer berechneten Wanddicke werden sowohl die theoretische Wanddicke als auch die Wanddicke einschließlich Zuschlag geprüft. Dünnwandige Vordimensionierung für ein gerades Rohr ausschließlich unter Innendruck. Die Beziehung ist die Umkehrung von σθ = p(Do−t)/(2t), wobei S·E als vereinfachte Grenze verwendet wird. Zulässige Spannung und Nahtfaktor sind bereits vom Anwender festgelegt. Negative Toleranz, Temperatureinfluss, äußere Lasten oder normative Lastkombinationen werden nicht automatisch berücksichtigt. Die endgültige Auslegung muss nach dem anzuwendenden Regelwerk und mit einer tatsächlich verfügbaren Wanddicke geprüft werden.
01Formeln und Symbole
Verwendete Formeln
tp
tp = p·Do/(2·S·E + p)Exakte Umkehrung des Modells mit mittlerem Durchmessertn
tn = tp + cDicke nach Addition des ZuschlagsDi
Di = Do − 2tnGeometrischer Innendurchmesser02Annahmen und Grenzen
Gültigkeitsbereich
- Dünnwandige Vordimensionierung für ein gerades Rohr ausschließlich unter Innendruck.
- Die Beziehung ist die Umkehrung von σθ = p(Do−t)/(2t), wobei S·E als vereinfachte Grenze verwendet wird.
- Zulässige Spannung und Nahtfaktor sind bereits vom Anwender festgelegt.
- Negative Toleranz, Temperatureinfluss, äußere Lasten oder normative Lastkombinationen werden nicht automatisch berücksichtigt.
- Die endgültige Auslegung muss nach dem anzuwendenden Regelwerk und mit einer tatsächlich verfügbaren Wanddicke geprüft werden.
03Prüfbeispiel
Numerischer Referenzfall
- p = 40 bar, Do = 114,3 mm, S = 120 MPa, E = 100 % und c = 1,5 mm.
- tp = 1,87377 mm.
- tn = 3,37377 mm.
- Di = 107,55246 mm und Dm/tp = 60.