Zusammenfassung von EN 12952-3, Abschnitt 8

Die Verschwächung des Grundkörpers kann a) durch eine vergrößerte Wanddicke des Grundkörper oder b) einen dickwandigen Abzweig ausgeglichen werden

a.     Vergrößerte Wanddicke des Grundkörpers mindestens bis zu einerl Länge l_rs.

b.     Vergrößerte Wanddicke Abzweig mindestens auf einer Länge l_b1, Bedingungen für e_rb/e_rs:

c.     Verdickung im Ausschnittsbereich (Schmieden, Spanen)

d.     Scheibenförmige Verstärkungen

Symbole:

Bei den verschiedenen Ausschnitten können d und h₁ so eingesetzt werden, dass der äquivalente Durchmesser den vorgeschriebenen Werten in der DIN-Norm entspricht, s. auch Fig.2 bis Fig. 6.

Fig. 2: Einzelausschnitt mit d1=d=Ausschnittdurchmesser (Bild 8.2-1 Euronorm)

Fig. 3: Aufgesetztes Rohr (d1=Rohraussendurchmesser)

Fig. 4: Eingewalztes Rohr nur dichtgeschweißt

Fig. 5: Eingewalztes Rohr mit abgesetzter Bohrung

Fig. 6: Teilweise durchgehende Bohrung (d=0)

Benachbarte Ausschnitte (ohne tragende Abzweige) können als Einzelabzweige ausgelegt werden, falls der Abstand P_Φ größer ist als die theoretische mittragende Länge (Bedingung 8.1-4). Andernfalls ergibt sich der gemeinsame Verschwächungsbeiwert nach ν_m Gleichung (8.2-12).

Abschnitt 8.3 der Euronorm berücksichtigt auch die Tragwirkung der Abzweige. Die Berechnung ist in Bauform 2 enthalten mit fünf Varianten nach Fig. 7. 

Fig. 7: Ausführungen des senkrechten Abzweigs von Bauform 2.

1. Durchgestecktes und durchgeschweißtes Rohr;   2. Angeschweißter Abzweig;   3. Angeschweißter Abzweig an ausgehalstem Grundkörper;   4. Konische Übergänge und Ausrundungen        5. Abzweig aus dem Vollen.

Die Detailbilder zu den einzelnen Ausführungen sind in den Figuren 8 bis 12 zusammengestellt. Es folgen die Gleichungen (8.3-4) und (8.3-5), mit fsred=Min(1, fb/fs,), z. B. in der Schreibweise für den Nenner (8.3-4):

In dieser Form stimmt (8.3-4) mit (8.3-2) überein.

Fig.8: durchgestecktes und durchgeschweißtes Rohr

Fig.9: Aufgeschweißter Abzweig

Fig. 10: Angeschweißter Abzweig an ausgehalstem Grundkörper

Fig. 11: Konische Übergänge und Ausrundungen

Fig. 12: Abzweig aus dem Vollen

Die Festigkeitsbedingung für die berechnete Umfangsspannung f_a links und rechts des Ausschnitts und die Längsspannung f_ab lautet

Die Variablen f_s  bzw. f_b kennzeichnen die zulässigen Spannungen in der Schale bzw.  im Stutzen.

Fig.13: Einzelausschnitt mit schrägem Abzweig und Verstärkung (Bauform 3)

Fig.14: Beanspruchungsschema für zylindrischen Mantel mit nicht radial angeordnetem Abzweig

Es gilt die Festigkeitsbedingung (8.3-2), mit den Flächen nach Fig. 14. Bei Bauform 4 können ein oder zwei nichtradial angeordnete Abzweige vorgegeben werden. Falls ein Einzelabzweig berechnet wird, werden Eingabewerte für Abzweig II nicht berücksichtigt. Verschiedene Zusatzvariablen für die Berechnung sind in Fig. 19 dargestellt.

Fig.15: Beanspruchungsschema für Y-förmigen Abzweig

Es gilt die Festigkeitsbedinung (8.3-10)

Für diese Art von Formstücken gilt Gl. (8.3-10) für Bauform 5 mit y=1.

Fig.16: Geschmiedete und gebohrte Formstücke

Fig.17: Beanspruchungsschema für zylindrischen Mantel  mit benachbarten Abzweigen, angeordnet unter einem
        Winkel  f zur Mantelachse

Fig.18:  Beanspruchungsschema für zylindrischen Mantel mit nicht radialen Abzweigen, angeordnet auf dem Umfang;
        ψ₁>45°, ψ₂ > 45.

Die Umfangsspannung f_aφ links und rechts des Ausschnitts und der Verschwächungsbeiwert ν_m lauten: