Die Wärmeabgabe eines horizontalen geheizten Rohres an kaltes Wasser bei natürlicher Konvektion

IV. Zusammenfassung

Zur Berechnung der Torsionsspannungen in dickwandigen Kastenquerschnitten wird ein neues Näherungsverfahren entwickelt, das sich auch auf andere Hohlquerschnitte ausdehnen läßt. Das Verfahren beruht auf einer gedanklichen Zerlegung des Kastens in einzelne Platten, deren Formänderungen und Spannungen mit durchwegs elementaren Überlegungen untersucht werden.

Verglichen mit der bisher meist angewendeten Näherungslösung für dünn wandige Hohlquerschnitte ergibt die neue Lösung ein zusätzliches Korrekturglied sowohl für den Drillungswiderstand als auch für die Torsionsspannungen.

Wie durch Messungen an mehreren Versuchsbalken bestätigt wird, ergibt die für dünnwandige Querschnitte gültige bisherige Theorie bei dickwandigen Querschnitten Fehler von 30% und mehr, während die Abweichungen der neuen Näherungstheorie von den Versuchswerten im allgemeinen kleiner als 10% sind.

Für die praktische Anwendung sind die Formeln für unsymmetrische Kastenquerschnitte (Gl. 65 bis 75), für doppelsymmetrische Kastenquerschnitte (Gl. 33 bis 46) und für quadratische Kastenquerschnitte (Gl. 47 bis 55) geeignet. Ferner ist die Anwendung des Verfahrens auf andere aus Rechtecken zusammengesetzte Hohlquerschnitte (Abschnitt II, 5) dargestellt.