Ringsteifigkeit, Ringflexibilität und spezifische Anfangsringsteifigkeit

Die Ringsteifigkeit eines Rohres beschreibt das Kraft-Verformungsverhalten unter einer radial wirkenden externen mechanischen Beanspruchung. Die Ringsteifigkeit entspricht einer Steigung im Kraft-Verformungsdiagramm. Diese Eigenschaft wird bei thermoplastischen Rohren üblicherweise nach ISO 9969 oder nach ASTM D 2412 gemessen. Glasfaserverstärkte Rohre werden nach EN 1228 gemessen.

Bei dieser Messung werden Rohrabschnitte von definierter Länge zwischen zwei ebenen Platten auf Druck verformt. Die Länge des Abschnittes richtet sich nach dem nominalen Rohrdurchmesser. Im Durchmesserbereich bis 1500 mm werden Abschnitte von 300 mm Länge geprüft.

Bei Profilrohren und Wellrohren wird wegen des Risikos der Abflachung der Rippen unter Last die Verformung am Innendurchmesser des Rohres gemessen. Zu diesem Zweck stehen spezielle Längenänderungsaufnehmer zur Verfügung, die entweder fest an der Prüfmaschine installiert sind, oder sich einfach im Rohr platzieren lassen.

Die Messung erfolgt unter einer Verformung von 3% des Ausgangsdurchmessers. Das Ergebnis der Messung ist die Anfangsringsteifigkeit, die sich als Kraft pro Einheit der radialen Verformung und pro Längeneinheit des Rohres ergibt. Im SI-System wird die Ringsteifigkeit üblicherweise in kN/m² angegeben, im amerikanischen Inch-Pound System ist die Angabe von lbf/in² üblich. Die Ringsteifigkeit wird zur Klassifizierung der Rohre in den SN-Klassen herangezogen. So hat ein SN 8 Rohr eine Mindest-Ringsteifigkeit von 8 kN/m² im Nennweitenbereich von DN100 bis DN800.

Die Ringflexibilität beschreibt die Fähigkeit eines Rohres, einer Verformung ohne strukturelle Beschädigung zu überstehen. Die Messung erfolgt im gleichen Versuchsaufbau wie bei der Ringsteifigkeit. Nach ISO 13968  wird die Prüfung bis zum Versagen des Rohres, oder bis zu einer Verformung von 30% des Außendurchmessers durchgeführt. Das Ergebnis der Prüfung sind Höchstwerte von Kraft und Verformung, oder Kraft und Verformungswerte, bei denen ein in der Norm definiertes Schadenskriterium erstmals auftrat.