1、Februar 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Maschinenbau (NAM) im DINPreisgruppe 8DIN 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 91.220!,e8K“9662140www.din.deDDIN 24117Bau- un
2、d Baustoffmaschinen Verteilermaste fr Betonpumpen Berechnungsgrundstze und StandsicherheitConstruction equipment and building material machinery Distributing mast for concrete pumps Principles of calculation and stabilityMachines de gnie civil et de production de matriaux de construction Poteaux de
3、distribution pour pompes bton Principes de calculation et stabilit statiqueAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 24117:1987-06Siehe jedoch Beginn derGltigkeitwww.beuth.deGesamtumfang 13 SeitenDIN 24117:2007-02 2 Beginn der Gltigkeit Diese Norm gilt ab 01. Februar
4、 2007. Im Hinblick auf den Stand der Technik wird eine verkrzte bergangsfrist eingerumt. Daneben gilt DIN 24117:1987-06 noch bis zum 01. August 2007. Neue Erzeugnisse sollten der Sicherheitsnorm ab der Einfhrungsfrist am 01. Mai 2007 entsprechen. DIN 24117:2007-02 3 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendun
5、gsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Einteilung der Verteilermaste.5 4 Lastannahmen .5 4.1 Allgemeines .5 4.2 Hauptlasten 5 4.2.1 Eigenlasten 5 4.2.2 Betriebslasten5 4.2.3 Massenkrfte6 4.3 Zusatzlasten.6 4.3.1 Seitenkrfte 6 4.3.2 Windlasten .6 5 Anforderungen an die Berechnungen.6 6 Erforderlich
6、e Nachweise.7 6.1 Allgemeiner Spannungsnachweis .7 6.2 Betriebsfestigkeitsnachweis 9 6.3 Stabilittsnachweis .9 6.4 Standsicherheitsnachweis .9 6.4.1 Standsicherheitsnachweis fr Verteilermaste auf Fahrzeugen9 6.4.2 Standsicherheitsnachweis fr Verteilermaste auf Fahrzeugen oder stationrem Unterbau.10
7、7 Betriebsanleitung 11 Anhang A (informativ) Erluterungen .12 Literaturhinweise13 Bilder Bild 1 Kippkante.10 Tabellen Tabelle 1 Zulssige Spannungen in N/mm2fr Bauteile7 Tabelle 2 Zulssiger Lochleibungsdruck in N/mm2fr Bauteile und Schrauben (Festigkeitsklasse 10.9) .8 Tabelle 3 Zulssige Spannungen i
8、n N/mm2fr Schweinhte .8 Tabelle 4 Teilsicherheitsbeiwerte.9 DIN 24117:2007-02 4 Vorwort Diese Norm enthlt sicherheitstechnische Festlegungen. Sie wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachausschuss Bau“ des Hauptverbandes der Gewerblichen Berufsgenossenschaften, Betreibern und Herstellern von Betonpumpen
9、erarbeitet. Ein Bedrfnis fr die Erstellung und Verffentlichung dieser Norm fr Verteilermaste fr Betonpumpen entstand, da keine der bekannten Normen dem System und der besonderen Betriebsweise dieser Maschinen voll gerecht wurde. nderungen Gegenber DIN 24117:1987-06 wurden folgende nderungen vorgenom
10、men: a) In Anlehnung an DASt-Richtlinie 011:1988-02, Seite 6 wurden die neuen Tabellen 1 bis 3 (Zulssige Spannungen fr Bauteile, Zulssiger Lochleibungsdruck fr Bauteile und Schrauben, Zulssige Spannungen fr Schweinhte) erstellt. Frhere Ausgaben DIN 24117:1978-11, 1987-06 1 Anwendungsbereich Diese No
11、rm gilt fr Verteilermaste fr Betonpumpen (nachfolgend Verteilermaste genannt), die auf einem Fahrzeug, einem fahrbaren oder stationren Unterbau aufgebaut sind, siehe Abschnitt 3. Als Verteilermaste gelten hydraulisch oder mechanisch angetriebene, aus einem oder mehreren ausfahrba-ren oder ausklappba
12、ren Teilen bestehende schwenkbare Arbeitseinrichtungen mit starren oder flexiblen Rohren zur Frderung von Beton oder anderen pumpbaren Stoffen mit Rohdichten bis 2,40 kg/dm. Diese Norm legt Grundstze zur Berechnung von Verteilermasten und deren Standsicherheit fest, damit Benutzer oder Dritte bei be
13、stimmungsgemer Verwendung gegen Gefahren fr Leben und Gesundheit geschtzt sind. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die le
14、tzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 1055-4:2005-03, Einwirkungen auf Tragwerke Teil 4: Windlasten DIN 15018-1:1984-11, Krane Grundstze fr Stahltragwerke Berechnung DIN 18800-2:1990-11, Stahlbauten Stabilittsflle Knicken von Stben und Stabwerken DIN 188
15、00-3:1990-11, Stahlbauten Stabilittsflle Plattenbeulen DIN 18800-7:2002-09, Stahlbauten Teil 7: Ausfhrung und Herstellerqualifikation DIN 24117:2007-02 5 DIN EN 10204:2005-01, Metallische Erzeugnisse Arten von Prfbescheinigungen; Deutsche Fassung EN 10204:2004 DIN EN 12001:2004-05, Frder-, Spritz- u
16、nd Verteilmaschinen fr Beton und Mrtel Sicherheitsanforde-rungen; Deutsche Fassung EN 12001:2003 DASt-Richtlinie 011:1988-021), Hochfeste schweigeeignete Feinkornbausthle mit Mindeststreckgrenzen-werten von 460 und 690 N/mm2 Anwendung fr Stahlbauten 3 Einteilung der Verteilermaste Entsprechend ihrer
17、 Bauart werden Verteilermaste fr die Berechnung in zwei Gruppen eingeteilt: a) Verteilermaste auf Unterbauten, die whrend des Betriebs fahrbar sind; b) Verteilermaste auf Unterbauten, die whrend des Betriebs nicht fahrbar sind. 4 Lastannahmen 4.1 Allgemeines Die auf die Verteilermaste wirkenden Last
18、en werden eingeteilt in Haupt- und Zusatzlasten: Hauptlasten sind: Eigenlasten, Betriebslasten, Massenkrfte. Zusatzlasten sind: Seitenkrfte, Windlasten. DIN EN 12001:2004-05 ist zu bercksichtigen. Verteilermaste drfen nicht zum Heben von Lasten verwendet und nicht ber Traversen mit Kranen ver-bunden
19、 werden. 4.2 Hauptlasten 4.2.1 Eigenlasten Die Eigenlasten sind die Gewichtskrfte aller im Betrieb stets vorhandenen festen und beweglichen Teile einschlielich der zulssigen Frderleitungen. Wegen der dynamischen Beanspruchung sind die Werte der Eigenlasten mit einem Sicherheitsfaktor von 1,2 zu mult
20、iplizieren. 4.2.2 Betriebslasten 4.2.2.1 Die Betriebslasten sind die maximalen Gewichtskrfte des Frdergutes, die sich aus der Wahl der fr die Berechnung zugrunde liegenden Rohrleitungen ergeben. 4.2.2.2 Die Rohdichte des Betons ist fr die Berechnung mit = 2,40 kg/dm anzusetzen. 1) Zu beziehen bei: S
21、tahlbau Verlags- und Service GmbH, Sohnstrae 65, 40237 Dsseldorf, Herausgeber: Deutscher Ausschuss fr Stahlbau, Sohnstr. 65, 40237 Dsseldorf.DIN 24117:2007-02 6 4.2.2.3 Wegen der Beanspruchung aus der stoweisen Bewegung des Betons in den starren oder flexiblen Rohren sind die Werte der Betriebslaste
22、n mit einem Sicherheitsfaktor von 1,3 zu multiplizieren. 4.2.3 Massenkrfte 4.2.3.1 Allgemeines Die Massenkrfte sind nur so weit zu berlagern, wie es die Antriebe zulassen. 4.2.3.2 Die Massenkrfte beim Bewegen der Verteilermaste sind aus den grten durch Beschleuni-gung und Verzgerung auftretenden Krf
23、ten zu ermitteln. 4.2.3.3 Bei Verteilermasten auf Unterbauten, die whrend des Betriebs fahrbar sind, sind Massenkrfte aus der Fahrbewegung bei ungnstigster Stellung der Verteilermaste zu bercksichtigen. 4.3 Zusatzlasten 4.3.1 Seitenkrfte Die quasi-statischen Seitenkrfte (Handkraft durch Zug am Ausla
24、uf) sind bei maximaler Ausladung mit 300 N anzunehmen. Diese Seitenkrfte sind nicht mit Massenkrften nach 4.2.3 zu berlagern. 4.3.2 Windlasten Die Windlasten mssen bei dem Wind ausgesetzten Verteilermasten nach DIN 1055-4:2005-03 angenommen werden. Bei Verteilermasten in Betrieb“ sind die Windlasten
25、 mit folgenden Staudrcken anzusetzen: Verteilermaste mit 42 m und mehr Reichhhe sind fr Staudrcke von 0,125 kN/m2(entspricht Windstrke 7 mit Windgeschwindigkeit 14,14 m/s) auszulegen. Verteilermaste mit weniger als 42 m Reichhhe sind fr Staudrcke von 0,250 kN/m2(entspricht Windstrke 8 mit Windgeschw
26、indigkeit 20 m/s) auszulegen. Bei Verteilermasten auer Betrieb“ ist die Windlast entsprechend DIN 1055-4:2005-03 anzusetzen. 5 Anforderungen an die Berechnungen Die Berechnungen mssen den anerkannten Regeln der Statik und Festigkeitslehre entsprechen. Fr auergewhnliche Gleichungen ist die Quelle anz
27、ugeben, wenn sie allgemein zugnglich ist. Sonst sind die Gleichungen so weit zu entwickeln, dass ihre Richtigkeit geprft werden kann. In den Berechnungen sind fr alle tragenden Bauteile die erforderlichen Spannungs- oder Sicherheits-nachweise bersichtlich und leicht prfbar zu erbringen. Die fr die e
28、inzelnen Bauteile vorgesehenen Hauptabmessungen, Querschnitte und Werkstoffe sind, soweit fr die Prfung der Berechnung notwendig, anzugeben. DIN 24117:2007-02 7 6 Erforderliche Nachweise 6.1 Allgemeiner Spannungsnachweis Fr den Nachweis einer ausreichenden Sicherheit gegen Erreichen der Fliegrenze w
29、ird der Nachweis mit den Lasten des Lastfalles HZ gefhrt. Lastfall HZ: Summe der gleichzeitig wirkenden Haupt- und Zusatzlasten. Wird ein Bauteil, abgesehen von seinen Eigenlasten, nur durch Zusatzlasten beansprucht, so gilt die grte davon als Hauptlast. Bezglich des allgemeinen Spannungsnachweises
30、sind die Werte fr die zulssigen Spannungen in Bauteilen, Schweinhten und Verbindungsmitteln nach DIN 15018-1:1984-11, Tabellen 10 bis 12, zu beachten. Bei Verwendung von Feinkornbausthlen S 460 N und S 690 QL 1 sind die Werte fr die zulssigen Span-nungen in Bauteilen und Schweinhten den Tabellen 1 b
31、is 3 zu entnehmen. Die Tabellen 1 bis 3 sind in Anlehnung an DASt-Richtlinie 011:1988-02, Tabellen 4, 5 und 6 entstanden. Tabelle 1 Zulssige Spannungen in N/mm2fr Bauteile 1 2 3 4 5 S 460 N Lastfall S 690 QL 1 Lastfall Spannungsart H HZ H HZ 1 Druck und Biegedruck fr allgemeinen Spannungsnachweis 31
32、0 350 2 Zug und Biegezug, Vergleichsspannung a310 350 410 460 3 Schub 180 200 240 270 aDie Vergleichsspannung in Stegen von Vollwandtrgern, die vorwiegend durch Biegung und Querkraft beansprucht werden, darf diese um 10 % berschreiten.DIN 24117:2007-02 8 Tabelle 2 Zulssiger Lochleibungsdruck in N/mm
33、2fr Bauteile und Schrauben (Festigkeitsklasse 10.9) 1 2 3 4 5 6 Werkstoff des Bauteils S 460 N S 690 QL 1 Lastfall Lastfall Verbindungsart H HZ H HZ Ma-gebender Quer-schnitt 1 ohne Vorspannung 540 610 710 800 2 SLa-Ver-bindung bLochspiel 1 mm Vorspannung 0,5 FVd710 800 940 1050 Schaft 3 ohne Vorspan
34、nung 620 700 820 920 4 SLPc-Ver-bindung Lochspiel 0,3 mm Vorspannung 0,5 FVd810 910 1070 1200 Loch aSL: Scher-LochleibungsverbindungbNur fr Bauteile mit vorwiegend ruhender Belastung.cSLP: planmig vorgespannte Scher-Lochleibungsverbindung dFV: Regel-Vorspannkraft nach DIN 18800-7:2002-09, Tabelle 5
35、bzw. 6, Spalte 2Tabelle 3 Zulssige Spannungen in N/mm2fr Schweinhte 1 2 3 4 5 6 S 460 N S 690 QL 1 Lastfall Lastfall Nahtart Spannungsart H HZ H HZ 1 Stumpfnaht K-Naht (D-HV-Naht) mit Doppelkehlnaht Druck und Biegedruck Zug und Biegezuga310 350 410 460 2 HV-Naht mit Kehlnaht Zug und Biegezug 220 250
36、 240 270 3 HV-Stegnaht (HY-Naht) mit Kehlnaht Kehlnhte Druck und Biegedruck Zug und Biegezug Vergleichswert Schub 220 250 240 270 4 alle Nahtarten Schub in Nahtrichtung 220 250 240 270 aNahtgte, d. h. Freiheit von Rissen, Binde- und Wurzelfehlern und Einschlssen, ausgenommen vereinzelte und unbe-deu
37、tende Schlackeneinschlsse und Poren, ist mit zerstrungsfreien Prfverfahren nachzuweisen.Andere Werkstoffe als die in DIN 15018-1:1984-11 und DASt-Richtlinie 011:1988-02 genannten Stahlsorten drfen verwendet werden, wenn die mechanischen Eigenschaften, die chemische Zusammensetzung und die Schweieign
38、ung vom Hersteller des Werkstoffes nachgewiesen werden. Abnahmeprfzeugnis 3.2 nach DIN EN 10204:2005-01 ist erforderlich. DIN 24117:2007-02 9 6.2 Betriebsfestigkeitsnachweis Der Betriebsfestigkeitsnachweis ist nach DIN 15018-1:1984-11 fr das Spannungskollektiv S1 zu fhren. Er wird mit den Lasten des
39、 Lastfalles H gefhrt. Lastfall H: Summe der gleichzeitig wirkenden Hauptlasten. Bei Verwendung von Feinkornbausthlen S 460 N und S 690 QL 1 sind die zulssigen Spannungen in Bauteilen und Schweinhten der DASt-Richtlinie 011:1988-02 zu entnehmen. 6.3 Stabilittsnachweis Der Stabilittsnachweis auf Siche
40、rheit gegen Knickung, Kippung und Beulung fr den Lastfall HZ, siehe DIN 18800-2:1990-11 und DIN 18800-3:1990-11. Folgende Teilsicherheitsbeiwerte Ffr Einwirkungen und Mfr Widerstandsgren werden festgelegt: Tabelle 4 Teilsicherheitsbeiwerte FMKnicken von Stben nach DIN 18800-2:1990-11 1,35 1,1 Platte
41、nbeulen nach DIN 18800-3:1990-11 1,2 1,1 6.4 Standsicherheitsnachweis 6.4.1 Standsicherheitsnachweis fr Verteilermaste auf Fahrzeugen 6.4.1.1 Allgemeines Die Standsicherheit von Betonpumpen mit Verteilermast auf Fahrzeugen ist durch Rechnung oder Prfung nachzuweisen. 6.4.1.2 Prflast Die Prflast erre
42、chnet sich aus den Betriebslasten nach 4.2.2.1 und 4.2.2.2 und ist mit einem Sicherheits-faktor 1,25 zu multiplizieren. 6.4.1.3 Aufteilung der Prflast Besteht der Verteilermast aus mehreren ausfahrbaren oder ausklappbaren Teilen, so ist die Prflast auf-zuteilen und an den einzelnen Elementen entspre
43、chend den Lastanteilen nach Angabe des Herstellers an-zubringen. 6.4.1.4 Durchfhrung der Prfbelastung Bei der Prfbelastung muss der Verteilermast im betriebsbereiten Zustand mit der maximal zulssigen Fr-derleitung oder entsprechenden Ersatzgewichten den gesamten Schwenkbereich durchfahren. DIN 24117
44、:2007-02 Die Prfbelastung ist auf waagerechtem, ebenem und nicht nachgiebigem Boden bei maximaler Ausladung durchzufhren. Bei der Prfbelastung darf das Fahrzeug nicht umstrzen und es muss auf mindestens drei Punkten statisch bestimmt abgesttzt sein. 6.4.1.5 Rechnung zum Nachweis der Standsicherheit
45、Ein Verteilermast gilt als ausreichend standsicher, wenn die Summe aller Standmomente grer als die Summe aller Kippmomente bezogen auf die Kippkante ist. Eigen- und Betriebslasten des Mastes sind mit dem Sicherheitsfaktor 1,1 zu multiplizieren. 6.4.1.6 Kippkanten fr Fahrzeuge Der Standsicherheitsnac
46、hweis ist fr die ungnstigste Kippkante, also fr die Kippkante mit dem geringsten senkrechten Abstand von dem Schwerpunkt des gesamten Fahrzeugs durchzufhren. Die Kippkanten sind die Verbindungslinien der Mitten der Sttzen in Hhe der Bodenberhrung. Befinden sich vor einer Kippkante nachgiebige Sttzen
47、 (z. B. Rder mit Luftreifen), dann drfen diese Stt-zen mit herangezogen werden (siehe Bild 1). Legende 1 Sttze 2 Verteilermast 3 Kippkante 4 Weg des Schwerpunktes beim Drehen des Verteilermastes Bild 1 Kippkante 6.4.2 Standsicherheitsnachweis fr Verteilermaste auf Fahrzeugen oder stationrem Unterbau
48、 6.4.2.1 Allgemeines Wird der Verteilermast auf einem Fahrzeug oder stationren Unterbau betrieben, so ist die jeweilige Stand-sicherheitsvorschrift des Unterbaus einzuhalten oder ein besonderer Standsicherheitsnachweis zu erbrin-gen. 6.4.2.2 Standsicherheitsnachweis fr Verteilermaste auf einem Kran Wird der Verteilermast auf einem Kran aufgebaut, so gilt die jeweilige Standsicherheitsvorschrift des Krans. 10 DIN 24117:2007-02 11 6.4.2.3 Standsicherheitsnachweis fr Verteilermaste auf Lehrgersten, Bauteilen oder hnlichem Wird der Verteilermast auf einem Lehrgerst, Bauteil oder hnlichem betr
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