1、November 2014DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW)DIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)Preisgruppe 19DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 93.140; 93
2、.160!%:7“2235820www.din.deDDIN 19704-1Stahlwasserbauten Teil 1: BerechnungsgrundlagenHydraulic steel structures Part 1: Criteria for design and calculationConstructions hydrauliques en acier Partie 1: Base de calculAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 19704-1:19
3、98-05www.beuth.deGesamtumfang 51 SeitenDIN 19704-1:2014-11 2 Inhalt Seite Vorwort . 5 1 Anwendungsbereich 6 2 Normative Verweisungen . 6 3 Bautechnische Unterlagen 9 3.1 Bautechnische Unterlagen fr Stahlkonstruktionen . 9 3.2 Bautechnische Unterlagen fr Maschinenkonstruktionen . 10 4 Werkstoffe . 10
4、 4.1 Werkstoffe fr Stahlkonstruktionen 10 4.2 Werkstoffe fr Dichtungen . 11 4.2.1 Elastomere . 11 4.2.2 Kunststoffe 11 4.2.3 Holz 12 4.2.4 Nichteisenmetalle . 12 4.3 Werkstoffe fr Maschinenkonstruktionen 12 5 Charakteristische Werte der Einwirkungen auf die Stahlkonstruktionen . 12 5.1 Stndige Einwi
5、rkungen 12 5.2 Vernderliche Einwirkungen . 12 5.2.1 Hydrostatische Einwirkungen . 12 5.2.2 Hydrodynamische Einwirkungen 13 5.2.3 Hydrodynamische Einwirkungen bei Bewegung des Verschlusskrpers . 13 5.2.4 Eisauflast . 13 5.2.5 Eisdruck . 13 5.2.6 Verkehrslast 14 5.2.7 Massenkrfte . 15 5.2.8 nderung de
6、r Sttzbedingungen 15 5.2.9 Temperatureinflsse 15 5.2.10 Schiffsreibung . 15 5.2.11 Schiffssto 15 5.2.12 Windlast . 16 5.2.13 Trossenzugkrfte auf Poller 16 5.2.14 Transport-, Montage- und Instandhaltungszustnde 16 5.2.15 Frischbetondruck 16 5.2.16 Sonstige Einwirkungen 16 5.3 Auergewhnliche Einwirkun
7、gen . 16 5.3.1 Verlust des Auftriebes infolge Leckage der Luftkammer . 16 5.3.2 Einwirkungen des Antriebes im Strfall . 16 5.3.3 Einwirkungen von Erdbebenkrften . 16 5.4 Zweiseitig angetriebene Verschlusskrper . 17 5.5 Bewegungsbehinderung durch Fremdkrper . 17 6 Reibung 17 6.1 Allgemeines . 17 6.2
8、Gleitreibung . 17 6.3 Haftreibung 18 6.4 Rollreibung 18 6.4.1 Wlzlager . 18 6.4.2 Laufrolle auf Laufschiene 18 6.4.3 Spurkranzreibung . 18 7 Berechnung der Stahlkonstruktionen 19 7.1 Erforderliche Nachweise 19 7.2 Berechnung der Beanspruchungen 19 DIN 19704-1:2014-11 3 7.3 Nachweisverfahren 21 7.4 G
9、renzzustnde der Tragfhigkeit 21 7.4.1 Allgemeines . 21 7.4.2 Stabilittsnachweis . 21 7.4.3 Lagesicherheitsnachweis . 22 7.5 Grenzzustnde der Gebrauchstauglichkeit 22 7.5.1 Allgemeines . 22 7.5.2 Formnderungen . 22 7.5.3 Schliedruck 22 7.6 Ermdung . 22 7.6.1 Allgemeines . 22 7.6.2 Teilsicherheitsbeiw
10、erte fr Ermdungsnachweise . 23 7.7 Besonderheiten fr bestimmte Bauformen und Bauteile 23 7.7.1 Trger mit breiten Gurten . 23 7.7.2 Berechnungsweise von Blechen mit Biegebeanspruchung . 23 7.7.3 Ausschnitte in Blechen . 23 7.7.4 Laufschienen . 23 8 Charakteristische Werte der Einwirkungen auf die Mas
11、chinenkonstruktionen . 25 8.1 Allgemeines . 25 8.2 Ermittlung der Antriebskrfte 26 8.3 Antriebsleistung 26 8.4 Charakteristische Werte der grtmglichen Kraftbertragung . 27 8.5 lhydraulische Antriebe . 27 8.5.1 Berechnungsgrundlagen 27 8.5.2 Ermittlung der rechnerischen Betriebsdrcke . 27 8.5.3 Ermit
12、tlung des statischen Drucks im Hydrozylinder oder Hydromotor 29 8.5.4 Grenzwerte der ldrcke 29 8.5.5 Maximaldruckberwachung . 30 9 Berechnung der Maschinenkonstruktionen . 30 9.1 Allgemeines . 30 9.2 Erforderliche Nachweise 30 9.3 Berechnung der Beanspruchungen 30 9.4 Berechnung der Beanspruchbarkei
13、ten . 31 9.5 Tragsicherheitsnachweise . 32 9.5.1 Spannungsnachweis fr statische Beanspruchung 32 9.5.2 Stabilittsnachweis . 32 9.5.3 Nachweis der Ermdung 32 9.5.4 Gebrauchstauglichkeitsnachweis . 34 10 Berechnung spezieller Maschinenteile . 35 10.1 Allgemeines . 35 10.2 Hydrozylinder und Elektrohubz
14、ylinder . 35 10.2.1 Rechnerische Nachweise . 35 10.2.2 Hydrozylinder . 35 10.2.3 Elektrohubzylinder 35 10.2.4 Knicksicherheitsnachweis . 36 10.2.5 Ermdungsnachweise 36 10.3 Hydraulikrohrleitungen . 36 10.4 Hydraulikkomponenten . 37 10.5 Elektromotore 37 10.6 Bremsen . 37 10.7 Kupplungen 37 10.8 Well
15、en . 37 10.9 Welle-Nabe-Verbindungen 37 10.9.1 Passfedern und Keile 37 10.9.2 Pressverbnde . 38 10.9.3 Zahnwellen . 38 10.9.4 Ringkonus-Klemmverbindungen . 38 DIN 19704-1:2014-11 4 10.10 Zahnradgetriebe 38 10.11 Schneckengetriebe . 39 10.12 Gleitlager aus Nichteisen-Gusswerkstoffen 39 10.13 Gleitlag
16、er aus Verbundwerkstoffen mit Festschmierstoff . 40 10.14 Gelenklager mit sphrischer Gleitflche und Spurlager 41 10.15 Augenstbe, Kettenlaschen, Augenbleche 41 10.16 Laschenkettengelenke . 42 10.17 Gelenkkpfe 43 10.18 Triebstcke, Triebstockketten, Zahnstangen 43 10.19 Wlzlager . 43 10.20 Seiltriebe
17、43 10.21 Seilrollen, Seiltrommeln, Ausgleichsrollen 44 10.22 Laufrollen, Fhrungsrollen, Stemmknaggen, Schienen . 44 10.22.1 Allgemeines . 44 10.22.2 Nachweis der statischen Festigkeit 45 10.22.3 Ermdungsnachweis 46 10.22.4 Bauteile mit Auftragsschweiung . 47 10.22.5 Geometrische Anforderungen . 47 1
18、0.23 Achsen, Gelenkbolzen . 47 10.24 Schraubenfedern 48 10.25 Tellerfedern . 48 10.26 Verbindungsmittel 48 Anhang A (normativ) Ermdungsbeanspruchungen 49 A.1 Allgemeines . 49 A.2 Verschlsse an Binnengewssern 49 A.2.1 Schleusenverschlsse . 49 A.2.2 Hebewerksverschlsse 49 A.2.3 Hebewerkstrge 49 A.2.4
19、Wehrverschlsse 49 A.2.5 Sperr- und Sicherheitstore 49 A.2.6 Pumpwerksverschlsse . 49 A.3 Verschlsse im Kstenbereich . 50 A.3.1 Tidenhub 50 A.3.2 Seeschleusenverschlsse . 50 A.3.3 Siel- und Sperrwerksverschlsse . 50 A.4 Verschlsse von Talsperren und Wasserkraftanlagen . 50 Literaturhinweise . 51 DIN
20、19704-1:2014-11 5 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 119-02-04 AA Stahlwasserbau“ des DIN-Normenausschusses Wasserwesen (NAW) erarbeitet. Mittrger der Norm ist der DIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau). Die Reihe DIN 19704 Stahlwasserbauten besteht aus den folgenden Teilen: Teil 1: Bere
21、chnungsgrundlagen Teil 2: Bauliche Durchbildung und Herstellung Teil 3: Elektrische Ausrstung Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrecht
22、e zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 19704-1:1998-05 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Neubearbeitung aufgrund aktueller technischer Entwicklungen und Erfahrungen in der Anwendung in den Bereichen Wasser- und Schifffahrts-, Wasserwirtschafts- und Talsperrenverwaltungen; b) Anpassung a
23、n die neue Normengeneration des Bauwesens DIN EN 1990 ff. (EUROCODEs“); c) redaktionelle Bearbeitung. Frhere Ausgaben DIN 19704: 1958-06, 1963-12, 1976-09 DIN 19705: 1963-12, 1976-09 DIN 19704-1: 1998-05 DIN 19704-1:2014-11 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Berechnung und Konstruktion von
24、 Stahlwasserbauten, bestehend aus Konstruktionen des Stahlbaus, des Maschinenbaus und der elektrischen Ausrstung. Diese Konstruktionen (Verschlsse“) umfassen die Verschlusskrper mit Dichtungen und Lagern, die Antriebe sowie die Verbindungsglieder zwischen Verschlusskrper und Antrieb. Die Norm gilt f
25、r Neubauten des Stahlwasserbaus. Wenn beim teilweisen Umbau sowie bei Reparatur- und Ergnzungsarbeiten an bestehenden lteren Bauwerken ebenfalls die Anwendung der Norm beabsichtigt ist, ist durch Vereinbarungen abzugrenzen, auf welche Bauteile sich die Norm bezieht. Die Norm gilt auch fr Revisionsve
26、rschlsse und Ausrstungsteile, wie Einlaufrechen, Nischen- und Kantenpoller, Schwimmpoller und Stoschutzeinrichtungen sowie fr Kanalbrcken. Sie darf sinngem auf Druckrohrleitungen und deren Armaturen angewandt werden. Die Norm gilt nicht fr Dalben, Leitwerke, Ufereinfassungen, Landungsanlagen und See
27、bauwerke (Offshore-Plattformen, Hubinseln und dergleichen). Bei kleinen, gering belasteten Verschlssen, bei denen das Produkt aus Wasserdruck (in kN/m2) und belasteter Stauflche (in m2) den Wert 50 (in kN) unterschreitet, darf von dieser Norm abgewichen werden, wenn der Auftraggeber dem nicht widers
28、pricht. Regelungen zum Stahlbau im Sinne dieser Norm sind anzuwenden auf Stahlkonstruktionen, welche eine Belastung durch ruhendes oder flieendes Wasser erfahren. Sie umfassen die beweglichen Verschlusskrper und die mit dem Massivbau fest verbundenen Teile, wie z. B. Schienentrger und Anschlagflchen
29、. Stahl-konstruktionen, die in Verbindung mit Stahlwasserbauten errichtet werden, jedoch keine Belastung aus dem Wasser erfahren, sind nach den dafr geltenden Baubestimmungen zu berechnen und zu konstruieren. Regelungen zum Maschinenbau im Sinne dieser Norm sind anzuwenden auf die Maschinenkonstrukt
30、ionen, welche fr die Bewegung und Lagerung des Verschlusskrpers erforderlich sind, z. B. Halslager, Spurlager. Sie umfassen ferner die mechanischen und lhydraulischen Antriebe, Hand- und Hilfsantriebe, ferner die Maschinengehuse und -rahmen, Druckdeckel von Schtzschchten, Lauf- und Fhrungsrollen und
31、 deren Schienen, Knaggen, Gelenklager und Verriegelungen des Verschlusskrpers sowie als Verbindungsglieder zwischen Verschlusskrper und Antrieb die Ketten, Seile, Triebstcke, Triebstockketten, Zahnstangen und Gestnge. Gelenkbolzen zum Anschluss von Maschinenteilen an Stahlkonstruktionen sowie Achsen
32、 ein-schlielich der dazugehrigen Bohrungen in der Stahlkonstruktion sind im Sinne dieser Norm Maschinenteile. ANMERKUNG 1 Fachbegriffe des Wasserbaus sind in DIN 4048-1 und DIN 4048-2 sowie in DIN 4054 enthalten. Weitere Festlegungen fr Stauanlagen siehe DIN 19700-10 bis DIN 19700-14. ANMERKUNG 2 De
33、r Begriff l“ (lhydraulische Antriebe) wird stellvertretend fr alle Druckmedien (Fluide) verwendet, die fr den Betrieb von Hydraulikanlagen geeignet sind. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Do
34、kuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 115-1, Antriebselemente Schalenkupplungen, Mae, Drehmomente, Drehzahlen DIN 116, Antri
35、ebselemente Scheibenkupplungen, Mae, Drehmomente, Drehzahlen DIN 732, Wlzlager Thermisch zulssige Betriebsdrehzahl Berechnung und Beiwerte DIN 740-2, Antriebstechnik Nachgiebige Wellenkupplungen Begriffe und Berechnungsgrundlagen DIN 19704-1:2014-11 7 DIN 748-1, Zylindrische Wellenenden Abmessungen,
36、 Nenndrehmomente DIN 2092, Tellerfedern Berechnung DIN 2093, Tellerfedern Qualittsanforderungen Mae DIN 3961, Toleranzen fr Stirnradverzahnungen Grundlagen Reihe DIN 3962, Toleranzen fr Stirnradverzahnungen DIN 3963, Toleranzen fr Stirnradverzahnungen Toleranzen fr Wlzabweichungen DIN 3964, Achsabst
37、andsabmae und Achslagetoleranzen von Gehusen fr Stirnradgetriebe Reihe DIN 3965, Toleranzen fr Kegelradverzahnungen DIN 3967, Getriebe-Passsystem Flankenspiel, Zahndickenabmae, Zahndickentoleranzen Grundlagen DIN 3990-1, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Einfhrung und allgemeine Einflussfaktore
38、n DIN 3990-2, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Berechnung der Grbchentragfhigkeit DIN 3990-3, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Berechnung der Zahnfutragfhigkeit DIN 3990-4, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Berechnung der Fresstragfhigkeit DIN 3990-5, Tragfhigkeitsberechnung von Sti
39、rnrdern Dauerfestigkeitswerte und Werkstoffqualitten DIN 3990-6, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Teil 6: Betriebsfestigkeitsrechnung DIN 3990-11, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Anwendungsnorm fr Industriegetriebe Detail-Methode DIN 3990-21, Tragfhigkeitsberechnung von Stirnrdern Anwen
40、dungsnorm fr Schnelllaufgetriebe und Getriebe hnlicher Anforderungen Reihe DIN 3991, Tragfhigkeitsberechnung von Kegelrdern ohne Achsversetzung Reihe DIN 5480, Passverzahnungen mit Evolventenflanken und Bezugsdurchmesser DIN 7190, Pressverbnde Berechnungsgrundlagen und Gestaltungsregeln DIN 15020-1,
41、 Hebezeuge Grundstze fr Seiltriebe Berechnung und Ausfhrung DIN 15431, Antriebstechnik Bremstrommeln Hauptmae DIN 15434-1, Antriebstechnik Trommel- und Scheibenbremsen Berechnungsgrundstze DIN 18218, Frischbetondruck auf lotrechte Schalungen DIN 19703, Schleusen der Binnenschifffahrtsstraen Grundstz
42、e fr Abmessungen und Ausrstung DIN 19704-2, Stahlwasserbauten Teil 2: Bauliche Durchbildung und Herstellung DIN 19704-1:2014-11 8 DIN 19704-3:2014-1 , Stahlwasserbauten Teil 3: Elektrische Ausrstung 1DIN EN 1990, Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung DIN EN 1991-1-4, Eurocode 1: Einwirkungen auf
43、 Tragwerke Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen Windlasten DIN EN 1991-2, Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 2: Verkehrslasten auf Brcken DIN EN 1992-1-1, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hoc
44、hbau DIN EN 1993-1-1, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau DIN EN 1993-1-5, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-5: Plattenfrmige Bauteile DIN EN 1993-1-6, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktio
45、n von Stahlbauten Teil 1-6: Festigkeit und Stabilitt von Schalen DIN EN 1993-1-7, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-7: Plattenfrmige Bauteile mit Querbelastung DIN EN 1993-1-9, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-9: Ermdung DIN EN 1995-1-1, Euroc
46、ode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 1-1: Allgemeines Allgemeine Regeln und Regeln fr den Hochbau DIN EN 10049, Messung des arithmetischen Mittenrauwertes Ra und der Spitzenzahl RPc an metallischen Flacherzeugnissen DIN EN 10088-1, Nichtrostende Sthle Teil 1: Verzeichnis der nichtro
47、stenden Sthle DIN EN 10088-2, Nichtrostende Sthle Teil 2: Technische Lieferbedingungen fr Blech und Band aus korrosionsbestndigen Sthlen fr allgemeine Verwendung DIN EN 10088-3, Nichtrostende Sthle Teil 3: Technische Lieferbedingungen fr Halbzeug, Stbe, Walzdraht, gezogenen Draht, Profile und Blanks
48、tahlerzeugnisse aus korrosionsbestndigen Sthlen fr allgemeine Verwendung DIN EN 10204, Metallische Erzeugnisse Arten von Prfbescheinigungen DIN EN 13001-2, Kransicherheit Konstruktion allgemein Teil 2: Lasteinwirkungen DIN EN 13480-3:2013-11, Metallische industrielle Rohrleitungen Teil 3: Konstruktion und Berechnung DIN EN 13906-1, Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drhten und Stben Berechnung und Konstruktion Teil 1: Druckfedern DIN EN 50347, Drehstromasynchronmotoren fr den Allgemeingebrauch mit standardisierten Abmessungen und Leistungen Baugr
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