Spezielle Informationen
Zu unterscheiden sind folgende Randbedingungen:
RB 1: radial und axial unverschieblicher Rand
RB 2: radial unverschieblicher, axial verschieblicher Rand
RB 3: freier Rand
Siehe hierzu Abschnitt (403) der Norm und folgende Grafik:
Legende
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1 Kuppel oder Gespärre |
a) Rand nicht verankert |
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2 Bodenblech |
b) offen |
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3 Endplatten mit sehr hoher Biegesteifigkeit |
c) Rand verankert |
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d) für Nachweis der Teilschale |
Bild 11 — Konstruktive Erläuterungen und Beispiele zu den Randbedingungen
Erfasste Randbedingungen
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RB1 |
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RB2 |
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RB3 |
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RB4 |
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RB5 |
Entsprechend Abschnitt 509 der Norm ist ein dreischüssiger Ersatz-Kreiszylinder zu bilden, dessen Abmessungen sich aus den Vorschriften der Norm ergeben.
Bei der Ermittlung der idealen Umfangsbeulspannung werden Längen und Wandstärken des Ersatz-Kreiszylinders zur Berechnung des Beiwertes entsprechend Bild 20 der Norm herangezogen. Grundsätzlich ist zu empfehlen, die maßgeblichen Quotienten entsprechend Abschnitt 510 der Norm mit Bild 20 zu vergleichen, da die Norm nur für einige der möglichen Kombinationen Kurven angibt. Es besteht die Möglichkeit, den Beiwert von Hand in die Eingabemaske einzutragen.
Bild 19 — Kreiszylinder mit abgestufter Wanddicke a) und dreischüssiger Ersatz Kreiszylinder b)
Die Geometriedaten der Kegelschale können z.T. durch das Programm berechnet werden. Wenn drei der folgenden fünf Größen durch die Eingabe festgelegt sind, werden die restlichen zwei Größen berechnet:
Höhe, Länge, halber Öffnungswinkel, Radius 1, Radius 2
Empfehlenswert ist die Einhaltung der auch in der Norm getroffenen Annahme
Radius 1 < Radius 2
Einer der beiden Radien muss eingegeben werden. Die Berechnung der Radien ist nicht eindeutig, da das Programm nicht annimmt, dass die oben angegebene Bedingung erfüllt ist. Die Berechnung erfolgt problemlos, wenn Sie zuerst die beiden Radien eingeben. Sofern bekannt, können Sie dann den Winkel eingeben und daraus eindeutig die beiden fehlenden Größen – Höhe und Länge – errechnen lassen.
Andere Berechnungswege sind ebenfalls möglich; die Berechnung des Winkels kann allerdings, je nach System, aufgrund der notwendigen Iteration einige Zeit in Anspruch nehmen.
Beispieldaten sehen Sie hier.
Eingabewerte sind schwarz dargestellt, vom Programm berechnete Werte sind blau dargestellt
Die Beanspruchungsgrößen Meridiandruckspannung und Umfangsdruckspannung variieren in Abhängigkeit von der Winkelkoordinate in der Meridianebene. Negative Werte bei der Umfangsdruckspannung entsprechen einer Umfangszugspannung.
Umfangszugspannungen dürfen entsprechend Abschnitt 709 der Norm nicht mit ihrer beullasterhöhenden Wirkung berücksichtigt werden.
Durch die Angabe verschiedener Werte für die Winkelkoordinate in der Meridianebene kann der Einfluss auf die Beanspruchungsgrößen untersucht werden.
Bei sehr kurzen Kreiszylinderschalen wird ein Teil des Manteldrucks gegebenenfalls von den Rändern aufgenommen. Dies gilt selbstverständlich nicht beim Vorliegen der Randbedingung 3 (freier Rand). Das Programm rechnet auch für diese Randbedingung mit der Gleichung 49 und dem Beiwert y aus Tab. 3 der Norm. In der Norm wird dieser Fall (RB 3) – der nur in den seltensten Fällen von praktischer Bedeutung sein dürfte – nicht geregelt. ^