26 TÜ Bd.46 (2005) Nr.4 - April

Tankanlagen

„Bemessung von Rippenkuppeln und Rip-penschalen für Tankdächer“.

Dass die EN 14015 auf der Theorie der „Zulässigen Spannungen“ und die EN 1993-4-2 auf der Theorie der „Grenzzu-stände“ basiert, dürfte wenig Schwierigkei-ten bereiten. Die Stärke des Mantelblechs wird z. B. mit den Formeln in Abschn. 9.2.2 der EN 14015 nach der Theorie der Zulässi-gen Spannungen festgelegt und gemäß Abschn. 4 der EN 1993-4-2 mit der Theorie der Grenzzustände nachgewiesen. Vor-sicht ist jedoch bei den unterschiedlichen Definitionen in den beiden Normen gebo-ten. So ergibt die Berechnung nach Abschn. 9.2.2 der EN 14015 eine Nenn- bzw. Bestelldicke, die mit Abschn. 4 der EN 1993-4-2 nachgewiesene Stärke des Man-telblechs jedoch die Nenndicke abzüglich aller Zuschläge für Toleranz und Korrosion.

Die Bemessung von Dach und Mantel unter Außendruck und Vertikallast erfolgt mit der Theorie der Grenzzustände. Die tra-gende Konstruktion des Dachs fällt in den Bereich der EN 1993-1-1, die Stabilität des Mantels wird mit EN 1993-1-6 nachgewie-sen. In EN 14015 gibt es (mit Einschränkun-gen) zwar die aus der BS 2654 stammende Berechnung für Beulsteifen, diese erfüllt aber bei weitem nicht die Anforderungen der EN 1993-4-2. Die EN 1993-6-1 enthält keine Anweisungen zum Bemessen von Beulsteifen, Abschn. 11 der EN 1993-4-2 aber wohl. Abschn. 11 „Vereinfachte Be-messung“ der EN 1993-4-2 ist problema-tisch. Er überschneidet sich mit der EN 14015 und hat Einschränkungen. Der Auslegungsunterdruck darf z. B. 8,5 mbar nicht überschreiten. Die Bemessung der Beulsteifen dürfte kein Problem sein, die Größe der Ringsteifen ist kein Kostenfaktor

Stand der Normung für Flachbodentanks für Lagerung bei Umgebungstemperatur Jan van Ommen, Wentorf

Im Februar 2005 ist die DIN EN 14015 „Auslegung und Herstellung standortgefertigter, oberirdischer, stehender,

zylindrischer, geschweißter Flachboden-Stahltanks für die Lagerung von Flüssigkeiten bei Umgebungstemperatur

und höheren Temperaturen“1)

veröffentlicht worden. Sie ist die deutsche Fassung der EN 14015:2004. Damit ist

die DIN 4119 als Norm im Tankanlagenbau nicht länger gültig. Darüber hinaus ist der Entwurf des Anhang S (DIN

EN 14015/A1) „Freitragende Aluminiumkuppeldächer für Festdachtanks“ erschienen, für welchen Stellungnahmen

erbeten werden. Nachfolgend soll aus Sicht eines an der Erarbeitung der Norm Beteiligten auf die Probleme im Zu-

sammenhang mit der Anwendung der Norm eingegangen werden.

Mit der EN 14015 erscheint in etwa zeit-gleich die EN 1993-4-2 Teil 4.2 „Tank-

bauwerke“ Eurocode 3 „Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten“. Die Bau-aufsicht in Deutschland hat sich für die Einführung der EN 1993-4-2 als Technische Baubestimmung ausgesprochen. Die EN 14015 ist nicht mandadiert. In der EN 1993-4-2 wird jedoch an einigen Stellen auf die EN 14015 verwiesen. Es ist nicht möglich, ein Tankbauwerk nur auf Grund-lage der EN 1993-4-2 zu bauen. Für die Be-reiche Mindestblech dicken, Werkstoffe, Ausrüstung, Schwimmdächer, Schwimm-decken, Schweißdetails, Fertigung, Mon-tage und Prüfung beispielsweise sind ent-weder gar keine Regeln enthalten oder es sind Anforderungen vorgegeben, die bis jetzt für Tankbauwerke nicht ausreichend waren.

Der Geltungs- sowie der Einsatzbereich der beiden Normen EN 1993-4-2 und EN 14015 sind jedoch unterschiedlich. Die EN 14015 ist im Gegensatz zur EN 1993-4-2 eine reine Flachbodentanknorm. Die obere Grenze des Innendrucks ist in beiden Nor-men mit 500 mbar angegeben. Die Grenze des Auslegungsunterdrucks liegt aber in der EN 14015 bei 20 mbar und in der EN 1993-4-2 bei 100 mbar. Nach Ansicht des Verfassers ist ein Flachbodentank zwar ungeeignet, höhere Außendrücke auf-zunehmen, in Deutschland darf man je-doch 20 mbar überschreiten. Dasselbe trifft auf andere nicht sinnvolle Einschrän-kungen in der EN 14015 zu, beispielsweise die mit 260 N/mm² vorgeschriebene

Grenze der zulässigen Spannung für Man-telbleche.

In die EN 14015 sind Regelungen auf-genommen worden, die früher durch die Technischen Regeln für brennbare Flüssig-keiten (TRBF) abgedeckt waren. so z. B. zur Be- und Entlüftung.

Die EN 14015 ist aus der britischen BS 2654 entstanden. Die Qualitätsanforde-rungen (Kerbschlagzähigkeit) für dicke Ble-che bei niedrige Außentemperaturen sind sehr hoch. Es fehlt ein Abschnitt über Tank-tassen.

Für diejenigen Fälle, bei denen beide Normen „versagen“, bleibt nicht anders übrig, als vernünftige Vereinbarungen zu treffen. Meines Erachtens sind z. B. nicht alle tanktypische Belastungskombinatio-nen in der EN 1993-4-2 festgelegt worden. Seit etwa drei Jahren gibt es darüber hinaus die „Vereinbarung Flachbodentanks 2002/ 1“ (VdTÜV Merkblatt 960).

Im Tankbau waren schon immer teil-weise überlappende Vorschriften der Be-hörden und des Auftraggebers zu berück-sichtigen. Tankbau ist zudem nun einmal eine Mischung aus Stahl- und Druckbehäl-terbau. Beim Bau eines in Deutschland zu errichtenden Flachbodentank s schlägt der Verfasser vor, den Tank nach der EN 14015 auszulegen und anschließend (oder gleich-zeitig) den Nachweis zu liefern, die Forde-rungen der EN 1993-4-2 erfüllt zu haben. Die in der EN 14015 und EN 1993-4-2 feh-lenden Berechnungsmethoden sind den üblichen Quellen zu entnehmen. Das Kup-peldach nach Herber findet sich in Abschn. 11 der EN 1993-4-2 und Abschn. 21.5 der „Vereinbahrung Flachbodentanks“ wieder. Beide Angaben entsprechen nicht ganz dem im Jahre 1956 erschienenen Original

Die DIN EN 14015 kann bezogen werden bei der Beuth

Verlag GmbH, 10772 Berlin, Tel.: 030/ 26 01- 2260, Fax:

-1260, E-Mail: postmaster@beuth.de

(die Anzahl schon). Es ist nicht ratsam (er-forderlich) den Druck auf den ganzen Zy-linder den beiden Endsteifen zuzuweisen. Bei hohem Außendruck könnte es nämlich schwierig werden, die Stabilität der von Bo-den und Mantel gebildeten unteren Ends-teife nachzuweisen.

Die Bemessung des Bodenrandblechs nach EN 14015 und Abschn. 11 der EN 1993-4-2 basiert auf dem Bilden eines Fließgelenks im Bodenrandblechs. Diese Verfahrensweise ist in Deutschland nie anerkannt worden. Hier ist also Vorsicht

geboten. Gegen eine Erhöhung des laut Abschn. 8.3 der EN 14015 geforderten Dicke des Bodenrandblechs ist nicht ein-zuwenden. Das Maß la für die Breite des Bo-denrandblech ist jedoch einzuhalten. Mit diesem Maß soll das dünnere überlapp-geschweißte Mittelfeld außerhalb des Be-reichs der Biegespannungen gehalten wer-den. In der Gleichung für la ist daher die tatsächliche Stärke des Bodenrandblechs einzusetzen.

Für Erdbeben gibt es in der EN 14015 ein einigermaßen bewährtes Verfahren,

hauptsächlich zur Ermittlung der Fun-damentslasten. Die EN 1993-4-2 ist als Eurocode an die EN 1998-4 gebunden. Die Berechnung gemäß EN 1998-4 ergibt er-heblich höhere Erdbebenlasten als die der EN 14015. TÜ 2694

Dipl.-Ing. Jan van Ommen, Wentorf, ist

stellvertr.

Obmann für den

Arbeitsausschuss GA 1.05 „Oberirdische

Tankbauwerke“ im Normenausschuss

Tank im DIN.

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