SBZ Ausgabe:
BEFESTIGUNGEN

Zur Sache

Gedankenexperiment zur thermischen Ausdehnung

Für die thermische Längenausdehnung von Rohrleitungen und selbstverständlich allen anderen prismatischen Körpern gilt:

ΔL = αL ΔT

Der Ausdehnungskoeffizient für Stahl beträgt 0,012 mm/m K, woraus sich mit den Zahlen aus dem Text 12 mm Längenänderung ergeben.

Soll diese Längenänderung kompensiert werden, so wäre die Rohrleitung zusammenzupressen. Die erforderliche Kraft hierfür lässt sich mit dem hookeschen Gesetz für elastische Deformationen berechnen. Die Formel lautet:

F = E ε A

E ist dabei der Elastizitätsmodul, der für Stahl 210 000 N/mm2 beträgt. steht für die Dehnung, also L/L, und A für die Querschnittsfläche. Das gewählte Rohr mit DN 100 hat nach den Planungshilfen aus dem Mefa-Katalog für nahtlose Stahlrohre (DIN 2448) einen Außendurchmesser von 114,3 mm und eine Wanddicke von 3,6 mm. Daraus ergibt sich eine Kraft von rund 157 kN. Die Zahl ist jedoch nur theoretisch und dient zur Veranschaulichung der hohen Kräfte. Ein Ausknicken des Rohrs wird hier nicht berücksichtigt.

Literatur

  1. Teil: Problem Temperatur-Schwankungen: So befestigen Sie Rohrleitungen sicher
  2. Teil: Info
  3. Teil: Zur Sache
  4. Teil: Info
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