Einzugskraftrechner PE-HD
Berechnet zulässige Einzugskräfte für PE-Rohre im Spülbohrverfahren (HDD). Standard-Modus für schnelle Ergebnisse, Profi-Modus für detaillierte Parametrierung.
Der Rechner ermittelt die zulässige Einzugskraft als Ergebnisband (konservativ / empfohlen / optimistisch) und zeigt alle Zwischenwerte transparent im Berechnungsprotokoll an. Der Einzugskraftrechner dient der Vorplanung und Plausibilitätsprüfung von Einziehvorgängen bei der grabenlosen Rohrverlegung (Horizontal Directional Drilling – HDD).
Hinweis: Dieser Schnellcheck dient ausschließlich der Orientierung. Die Ergebnisse ersetzen keine projektspezifische Auslegung. Bemessung und Freigabe obliegen dem verantwortlichen Projektbüro. Alle Angaben ohne Gewähr. Vollständiger Disclaimer
Anwendungshinweise
Eingabefelder im Detail
Rohrdimension (dₑ × s)
- dₑ = Außendurchmesser in mm (z. B. 110, 225, 400)
- s = Wandstärke in mm (bestimmt die SDR-Klasse: SDR = dₑ / s)
- Im Standard-Modus werden nur genormte Kombinationen nach DIN 8074 / ISO 4427 (EN 12201-2) angeboten.
Material
- PE 100 / PE 100 RC – Hochdichte PE-Typen mit MRS 10 (σ = 10 N/mm²). PE 100 RC bietet zusätzlich erhöhte Kerbunempfindlichkeit & Rissbeständigkeit (RC = Resistance to Crack). Standardmaterial für Druckrohrleitungen.
- PE-HD (DIN 16874) – Werkstoff mit MRS 8 (σ = 8 N/mm²).
Sicherheitsfaktor S (Profi)
Der Sicherheitsfaktor berücksichtigt Unbekannte wie Reibung, Bohrpfadabweichungen und Materialtoleranzen.
| Wert | Bedeutung |
|---|---|
| S = 1,00 | Optimistisch – Idealbedingungen, nur für Vergleichsrechnung |
| S = 1,25 | Empfohlen – Standardwert |
| S = 1,50 | Konservativ – Erhöhte Sicherheit bei schwierigen Bodenverhältnissen; bei Spezialanwendungen oder Anwendungen mit erhöhtem Sicherheitsbedürfnis ist ggf. ein höherer Wert anzusetzen |
Einziehdauer
Die Einziehdauer wird über diskrete Zeitstufen nach DVGW GW 321 berücksichtigt:
| Dauer | Zeitfaktor f_t | Erläuterung |
|---|---|---|
| ≤ 30 min | 1,00 | Basiswert |
| > 30 min – 20 h | 0,90 | Stufenabminderung −10 % nach DVGW GW 321 |
| > 20 h | 0,75 | Stufenabminderung −25 % nach DVGW GW 321 |
Rohrwandtemperatur (Profi)
Temperaturen außerhalb des 20–40 °C-Bereichs mindern die zulässige Spannung. Bei sommerlichen Baustellenbedingungen kann die Rohrwandtemperatur schnell 30–35 °C erreichen.
Biege-Abminderungsfaktor f_b (Profi)
Berücksichtigt die Beanspruchung durch Bogenstrecken im Bohrpfad. Möglichkeiten:
- Manuell eingeben: Typische Werte 0,80–0,95.
- Automatisch aus Biegeradius: Im Profi-Modus kann der geplante Biegeradius R eingegeben werden. Dann wird die Biegespannung direkt von der verfügbaren Zugspannung abgezogen:
$$\sigma_b = \frac{E_{kurz} \cdot d_e}{2000 \cdot R}$$
Die verbleibende Zugspannung lautet dann $\sigma_{eff} = \max(0, \sigma_{ans} f_t f_T / S - \sigma_b)$.
Berechnungsmodell
Die zulässige Einzugskraft wird in zwei Schritten ermittelt:
1. Ringquerschnittsfläche:
$$A = \pi \cdot s \cdot (d_e - s)$$
2. Zulässige Einzugskraft ohne Radiusvorgabe:
$$F_{zul} = \frac{A \cdot \sigma_{ans} \cdot f_t \cdot f_T \cdot f_b}{1000 \cdot S}$$
Bei Radiusvorgabe gilt stattdessen:
$$F_{zul} = \frac{A}{1000} \cdot \max\left(0, \frac{\sigma_{ans} f_t f_T}{S} - \sigma_b\right)$$
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| A | Rohrwand-Querschnittsfläche | mm² |
| σ_ans | Kurzzeitige Zugspannung des PE-Werkstoffs | N/mm² |
| S | Sicherheitsfaktor | – |
| f_t | Zeitabminderungsfaktor (Einziehdauer) | – |
| f_T | Temperaturabminderungsfaktor | – |
| f_b | Biegeabminderungsfaktor | – |
Ergebnisinterpretation
Das Ergebnis wird als Bereich mit drei Stufen dargestellt:
- 🟢 Konservativ (S = 1,50): Tragfähigkeitswert mit der größten internen Reserve im dargestellten Planungsband.
- 🟢 Empfohlen (S = 1,25): Interner Planungswert mit zusätzlichem Sicherheitsfaktor; GW 321 selbst gibt diesen Faktor nicht vor.
- 🟡 Optimistisch (S = 1,00): Theoretisches Maximum – nur als Vergleichsrechnung, nicht als Planungswert verwenden.
Einflussfaktoren-Chips (Profi): Farbige Hinweis-Chips zeigen, welche Abminderungen aktiv sind und in welchem Maß sie das Ergebnis beeinflussen.
Hinweise & Grenzen
- Berechnet wird ausschließlich die zulässige Zugtragfähigkeit des Rohres, nicht die erforderliche Einzugskraft oder Bohrgerätekapazität.
- Nicht berücksichtigt werden: Reibung im Bohrloch, hydrokinetische Lasten, Räum-, Schneid-, Losbrech- und Stillstandskräfte, Auftrieb, Rohrstranggewicht im Bohrloch und Kollaps unter Außendruck.
Alle Angaben ohne Gewähr. Vollständiger Disclaimer