DIN 21530-4-2016 Mine support - Part 4 Testing《矿井支护 第4部分 试验》.pdf

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1、September 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 12DIN 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 73.100.10!%XT“2534990www.din.deDIN 21530-4Ausbau fr den Bergbau Teil 4: PrfungenMi

2、ne support Part 4: TestingSoutmement Minier Partie 4: Tests de qualitAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 21530-4:2003-05www.beuth.deGesamtumfang 21 SeitenDDIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)DIN-Normenausschuss Eisen und Stahl (FES)DIN 21530-4:2016-09 2 Inhalt

3、Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich . 5 2 Normative Verweisungen 5 3 Prfungen . 5 3.1 Allgemeines 5 3.2 Profile . 5 3.2.1 Probenahme und Probenvorbereitung 5 3.2.2 Durchfhrung . 11 3.2.3 Auswertung und Wiederholungsprfung 14 3.2.4 Dokumentation 14 3.3 Verbindungen . 15 3.3.1 Probenahme 15 3.3.2 Du

4、rchfhrung . 15 3.3.3 Dokumentation 16 3.4 Verbolzung . 17 3.4.1 Probenahme 17 3.4.2 Durchfhrung . 17 3.4.3 Dokumentation 19 3.5 Gteberwachung . 20 3.5.1 Allgemeines . 20 3.5.2 berwachung beim Hersteller . 20 3.5.3 Eingangsprfung . 20 Literaturhinweise 21 DIN 21530-4:2016-09 3 Vorwort Diese Norm wurd

5、e als Teil der Normen-Reihe DIN 21530 Ausbau fr den Bergbau“ vom NA 005-05-23 AA Bergbau; Streckenausbau“ des DIN-Normenausschusses Bauwesen (NABau) erarbeitet. DIN 21530 Ausbau fr den Bergbau“ besteht aus: Teil 1: Allgemeines Teil 2: Mae, Bezeichnung und statische Werte Teil 3: Anforderungen Teil 4

6、: Prfungen Teil 5: Kennzeichnung der Ausbauteile Diese Normen-Reihe regelt das Verfahren der Gtesicherung von Grubenausbau, der in untertgigen Bergwerken eingesetzt wird. Sie kann auch fr den Ausbau bergbaufremder, untertgiger Hohlrume herangezogen werden. Durch die Beachtung der Normen soll die pla

7、nmige Funktion des Grubenausbaus in sicherheitlicher und betrieblicher Hinsicht sichergestellt sowie sein wirtschaftlicher Einsatz ermglicht werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr vera

8、ntwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 21530-4:2003-05 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Vergtungszustand +QT 630 neu aufgenommen; b) Hhe und Breite der Kerbschlagbiegeproben gendert; c) Messstellen der Hrteprfung beim TH 70 Profil

9、gendert; d) Messstellen der Hrteprfung bei der Oberlasche der Einheitsverbindung neu aufgenommen; e) Lage der Zug- und Kerbschlagbiegeproben der Einheitsverbindung neu aufgenommen; f) Futterstcke bei den Biegetragfhigkeitsprfungen gestrichen; g) Norm redaktionell berarbeitet. DIN 21530-4:2016-09 4 F

10、rhere Ausgaben DIN 21541-1: 1943-12, 1951-03, 1955-10; DIN 21542: 1947-09, 1951-05, 1956-07, 1969-11 DIN 21539: 1955-09, 1960-11, 1965-08, 1988-01 DIN 21538: 1961-04 DIN 21544: 1961-04, 1985-01, 1990-07 DIN 21545: 1961-08, 1991-03 DIN 21547: 1970-01, 1988-01 DIN 21554: 1971-04, 1989-07 DIN 21541: 19

11、74-08, 1988-09, 1991-04 DIN 21542-1: 1989-04 DIN 21542-2: 1989-04 DIN 21538-1: 1990-05 DIN 21538-2: 1990-05 DIN 21552: 1990-12, 1991-04 DIN 21530-4: 2003-05 DIN 21530-4:2016-09 5 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt die Prfung von Ausbausystemen, Grubenausbau und Ausbauteilen fest, deren Grundlagen h

12、ierfr die in DIN 21530-3 festgelegten Anforderungen bilden. Im Einzelnen handelt es sich hierbei um Prfungen der Profile, der Verbindungen und der Verbolzung sowie die Gteberwachung an Ausbauteilen und Ausbausystemen im nicht eingebauten Zustand. Hierdurch soll die planmige Funktion des Grubenausbau

13、es in sicherheitlicher und betrieblicher Hinsicht sichergestellt werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene

14、Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 21530-2, Ausbau fr den Bergbau Teil 2: Mae, Bezeichnung und statische Werte DIN 21530-3, Ausbau fr den Bergbau Teil 3: Anforderungen DIN EN ISO 148-1, Metallische Werk

15、stoffe Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy Teil 1: Prfverfahren DIN EN ISO 6506-1:2015-02, Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Brinell Teil 1: Prfverfahren (ISO 6506-1:2014); Deutsche Fassung EN ISO 6506-1:2014 DIN EN ISO 6507-1:2006-03, Metallische Werkstoffe Hrteprfung nach Vickers Teil 1: Prfve

16、rfahren (ISO 6507-1:2005); Deutsche Fassung EN ISO 6507-1:2005 DIN EN ISO 6892-1, Metallische Werkstoffe Zugversuch Teil 1: Prfverfahren bei Raumtemperatur 3 Prfungen 3.1 Allgemeines Die Prfungen umfassen die Prfungen der werkstofftechnischen Anforderungen, der Belastungsprfung und die berprfung der

17、 Mae und Grenzabmae durch Nachmessen mit geeigneten Messwerkzeugen. Sie werden zum Nachweis der bereinstimmung mit der Bestellung und diesem Dokument durchgefhrt. 3.2 Profile 3.2.1 Probenahme und Probenvorbereitung 3.2.1.1 Anzahl der Proben Sofern nichts anderes vereinbart wird, ist beim zur Verarbe

18、itung vorgesehenen Profilstab je Schmelze ein Probestck nach Bild 1 aufzuteilen und zu prfen (mechanisch-technologische Eigenschaften). Das Probestck muss aus einem geraden Teil des Profilstabes entnommen werden. Bei Fertigteilen nach Losen ist je 100 t mindestens ein Probestck aus verschiedenen Pro

19、filstben, bei kleineren Mengen entsprechend weniger, zu entnehmen. DIN 21530-4:2016-09 6 3.2.1.2 Aufteilung des Probestckes Mae in Millimeter Legende 1 Probe fr Hrteprfung 2 Profilstabende 3 fr Werkstoffprfung 4 fr Belastungsprfung Bild 1 Probestck Eine nennenswerte Erwrmung durch den Trennvorgang d

20、arf nicht entstehen. 3.2.1.3 Lage der Probenachse Die Lage der Probenachse fr die Zug- und Kerbschlagbiegeprobe ist in den Bildern 2 und 3 festgelegt Legende 1, 2 Flansch 3 Steg Bild 2 GI-Profil DIN 21530-4:2016-09 7 Mae in Millimeter Legende 1 Ohren 2 Schenkel 3 Boden Bild 3 TH-Profil 3.2.1.4 Lage

21、der Kerbschlagbiegeprobe Die Kerblage der Kerbschlagbiegeprobe ist in den Bildern 4 und 5 festgelegt. Mae in Millimeter Legende 1 Kerb Bild 4 GI-Profil DIN 21530-4:2016-09 8 Mae in Millimeter Legende 1 Kerb Bild 5 TH- Profil 3.2.1.5 Messstellen fr die Hrteprfung ber den Querschnitt Die Messstellen f

22、r die Hrteprfung sind in den Bildern 6 (Messstellen Nr. 1 bis 13) und 7 (Messstellen Nr. 1 bis 10) festgelegt. Sind die Messstellen nicht genau angegeben, mssen sie in gleichmigen Abstnden und mit Ausnahme im Kopf oder Flansch der Profile profilmittig bzw. in Abstnden nach DIN EN ISO 6506-1 angesetz

23、t werden. Bild 6 Lage der Messstellen beim GI-Profil DIN 21530-4:2016-09 9 Bild 7 Lage der Messstellen beim TH 70-Profil 3.2.1.6 Messstellen fr die Prfung der Oberflchenhrte Die Prfung der Oberflchenhrte ist fr die Rinnenprofile TH 70 an den fr den Einschub relevanten Berhrungsflchen des nachgiebige

24、n Ausbaus festgelegt. Die Messstellen fr die Prfung der Oberflchenhrte sind im Bild 8 festgelegt. An jeder Messstelle (siehe Bild 8 Nr. 1 bis 5) werden drei Messpunkte im Abstand von 1 mm und in einer Tiefe von 0,3 mm (siehe Bild 9 Nr. 2) geprft. Bild 8 Lage der Messstellen beim TH 70-Profil Mae in

25、Millimeter Legende 1 Profil 2 Lage der Messpunkte 3 Oberflche Bild 9 Lage der Messpunkte DIN 21530-4:2016-09 10 3.2.1.7 Messstellen der Hrteprfung bei der Oberlasche der Einheitsverbindung Legende a Oberseite b Unterseite Bild 10 Lage der Messpunkte Oberlasche Probenvorbereitung: Die Flchen der Ober

26、lasche, auf denen die Hrteprfungen durchgefhrt werden, sind in Vorbereitung der Prfung um 8 mm bis 10 mm abzufrsen. Lage der Messpunkte an der Oberlasche siehe Bild 10 (Nr. 1 bis 8, O1 und O2 sowie U1 bis U3). 3.2.1.8 Lage der Zug und Kerbschlagbiegeproben der Einheitsverbindung Ort der Probenentnah

27、me fr die Zug und Kerbschlagbiegeproben an Ober- und Unterlasche siehe Bilder 11 und 12. Legende 1 Kerbschlagbiegeprobe 2 Zugprobe Bild 11 Oberlasche Legende 1 Kerbschlagbiegeprobe 2 Zugprobe Bild 12 Unterlasche DIN 21530-4:2016-09 11 3.2.2 Durchfhrung 3.2.2.1 Chemische Analyse Die chemische Analyse

28、 ist vom Hersteller des Walzerzeugnisses zu erstellen und zu bescheinigen. 3.2.2.2 Mechanische Eigenschaften 3.2.2.2.1 Zugversuch Im Zugversuch nach DIN EN ISO 6892-1 bei Raumtemperatur werden Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruch-dehnung ermittelt. Ist die Streckgrenze nicht deutlich ausgeprgt, so

29、wird die 0,2-%-Dehngrenze bestimmt. Zum Zugversuch sind Proportionalproben mit kreisfrmigem Querschnitt und einem Durchmesser von 10 mm nach DIN EN ISO 6892-1 zu verwenden. Reicht die Wanddicke des Prfstckes nicht aus, sind Proben mit einem Durchmesser von 5 mm zu verwenden. 3.2.2.2.2 Kerbschlagbieg

30、eversuch Fr den Kerbschlagbiegeversuch ist jeweils ein Satz aus drei hintereinander liegenden Proben zu entnehmen. Die Proben (siehe Bilder 4 und 5) werden nach DIN EN ISO 148-1 (DVM-Proben) hergestellt. Die Prfung erfolgt an Proben aus dem Flansch bzw. aus dem Ohr. Prfungen an Proben aus dem Boden

31、erfolgen nur nach Vereinbarung bei der Bestellung. Der Kerbschlagbiegeversuch wird nach DIN EN ISO 148-1 bei Raumtemperatur durchgefhrt. 3.2.2.2.3 Hrteprfung 3.2.2.2.3.1 Allgemeines Die Hrteprfung wird nur am Fertigprodukt durchgefhrt. 3.2.2.2.3.2 Hrteverteilung ber den Querschnitt Die Hrteprfung di

32、ent zur Ermittlung der Hrteverteilung im Querschnitt und wird nach DIN EN ISO 6506-1:2015-02 (Prfbedingung HBW 5/750) durchgefhrt. 3.2.2.2.3.3 Oberflchenhrte Die Prfung der Oberflchenhrte wird nach DIN EN ISO 6507-1:2006-03 (Prfbedingung HV 1) an Profilen im Lieferzustand +QT durchgefhrt. Der Mittel

33、wert aus drei Einzelmessungen ist anzugeben. Wenn der Mittelwert (siehe Bild 9) die Mindestoberflchenhrte von 250 HV 1 unterschreitet bzw. 350 HV 1 berschreitet, mssen diese drei Messungen an der spiegelbildlich gegenberliegenden Seite des Probestcks wiederholt werden (siehe Bild 8). 3.2.2.2.4 Biege

34、tragfhigkeit Die Prfanordnung fr die Ermittlung der Biegetragfhigkeit ist in den Bildern 13 bis 21 festgelegt. Die Zwischenstcke mssen den Profilen so angepasst werden, dass eine gleichmige Krafteinleitung sicher-gestellt ist. Prfstempel, Auflager und Zwischenstcke mssen eine Mindesthrte von 40 HRC

35、aufweisen. DIN 21530-4:2016-09 12 Mae in Millimeter Legende 1 Prfstempel 2 x-Achse 3 Auflagerstck Bild 13 Prfanordnung bei Biegung in der x-Achse von GI-Profilen Mae in Millimeter Legende 1 Prfstempel 2 Zwischenstck 3 y-Achse 4 Auflagerstck Bild 14 Prfung bei Biegung in der y-Achse von GI-Profilen D

36、IN 21530-4:2016-09 13 Mae in Millimeter Legende 1 Prfstempel 2 x1-Achse 3 x2-Achse 4 Auflagerstck 5 Zwischenstck Bild 15 Prfanordnung bei Biegung in den x-Achsen (x1- und x2-Achse) von Rinnenprofilen DIN 21530-4:2016-09 14 Mae in Millimeter Legende 1 Prfstempel 2 Zwischenstck 3 y-Achse 4 Auflagerstc

37、k Bild 16 Prfanordnung bei Biegung in der y-Achse von Rinnenprofilen Zur Ermittlung der Biegetragfhigkeit wird ein Profilstab in geradem Zustand als Balken auf zwei Sttzen durch eine in der Mitte zwischen den Sttzen angreifende Kraft belastet. Das Profil wird gleichmig und stofrei mit einer Vorschub

38、geschwindigkeit des Prfstempels von 15 mm/min, bis zu einer Durchbiegung von min. 150 mm, belastet. 3.2.3 Auswertung und Wiederholungsprfung Gengt ein Ergebnis der Prfungen den Anforderungen nicht, ist eine Wiederholungsprfung durchzufhren. Ergebnisse von Prfungen an unsachgem entnommenen oder unsac

39、hgem vorbereiteten Proben sowie Ergebnisse von unsachgem durchgefhrten Prfungen sind ungltig. 3.2.4 Dokumentation Die Ergebnisse der Prfungen sind unter Hinweis auf diese Norm in einem Prfbericht zu dokumentieren. Dieser Prfbericht muss im Einzelnen enthalten: a) Prfort, Prfdatum, Prfer; b) Herstell

40、er oder Lieferant; c) Profil; d) Materialqualitt oder Werkstoff-Nr; e) Lieferzustand (gewalzt, normalgeglht, vergtet); DIN 21530-4:2016-09 15 f) Zahl der Probestcke; g) Prfergebnisse einschlielich Kraft-Weg-Diagramm der Biegetragfhigkeit; h) Beschreibung, Aufbau und Versuchsablauf. 3.3 Verbindungen

41、3.3.1 Probenahme Die Anzahl der Proben und Aufteilung der Probestcke fr die Prfung der Verbindungen sind zwischen Hersteller und Kunden zu vereinbaren. 3.3.2 Durchfhrung 3.3.2.1 Biegetragfhigkeit Die Prfanordnungen fr die Ermittlung der Biegetragfhigkeit sind beispielhaft in den Bildern 15 und 16 fr

42、 die jeweiligen Achsen festgelegt. Grere Auflagerabstnde knnen vereinbart werden. Prfstempel und Auflager mssen eine Mindesthrte von 40 HRC aufweisen. Fr die Prfstempel und Auflager sind fr die Prfung in x1- und x2-Achse entsprechende Zwischenstcke vorzusehen. Andere Auflagerabstnde sind zulssig. Ma

43、e in Millimeter Bild 17 Prfanordnung bei Biegung in x1-Achse Zur Ermittlung der Biegetragfhigkeit von Verbindungen werden die nach Einbauanweisung mit der kompletten Verbindung montierten Profilstbe bei kleinster zulssiger berlappung in geradem Zustand als Balken auf zwei Sttzen durch eine in der Mi

44、tte zwischen den Sttzen angreifende Kraft belastet (Bild 17). Falls bei mittiger Krafteinleitung durch den Prfstempel Verformungen an den Verbindungselementen auftre-ten, die das Ergebnis der Prfung wesentlich beeinflussen, kann die Kraft auch ber eine Brcke eingeleitet werden. Das Profil wird gleic

45、hmig und stofrei mit einer Vorschubgeschwindigkeit des Prfstempels von 15 mm/min, bis zu einer Durchbiegung von min. 150 mm, belastet. Die Prfung ist in x1- und x2-Achse durchzufhren. DIN 21530-4:2016-09 16 3.3.2.2 Einschubwiderstand Die Prfanordnung fr die Ermittlung des Einschubwiderstandes ist in

46、 Bild 18 dargestellt. Mae in Millimeter Legende 1 Auflageplatte 2 berlappungslnge min. 500 mm Bild 18 Prfanordnung zur Ermittlung des Einschubwiderstandes, z. B. biegesteife Verbindung eines Rinnenprofils Zur Ermittlung des Einschubwiderstandes von Verbindungen werden die nach Einbauanweisung mit de

47、r kompletten Verbindung montierten Profilstbe bei kleinster zulssiger berlappung in geradem Zustand in Profillngsrichtung mittig belastet. Die Verbindung wird mit einer Einschubgeschwindigkeit von etwa 15 mm/min gleichmig und stofrei eingeschoben. Nach etwa 10 mm sind die Schrauben mit dem vorge-sch

48、riebenen Anziehmoment nachzuziehen und der Einschubvorgang bis zu einem Einsinkweg von 150 mm fortzusetzen. Bei der Durchfhrung des Einschubversuches ist ein Kraft-Weg-Diagramm aufzuzeichnen. Der Kurvenverlauf des Diagramms gestattet einzelne Entlastungssprnge gegen null, sofern ein anschlieender Kraftanstieg auf die obere Tragkraft ohne nennenswerten Einschubweg erfolgt. Sollten Einschubkrfte 500 kN auftreten, ist der Versuch aus Sicherheitsgrnden abzubrechen und zu wiederholen. 3.3.3 Dokumentation Die Erg