Alternativlose Schraubverbindungen: Innovative ... · 08.01.1993 · Mastertitelformat bearbeiten...

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Alternativlose Schraubverbindungen:Innovative Konzeptionierung und Ausführung

Prof. Dr.-Ing. habil. Natalie StranghönerDr.-Ing. Dominik JungbluthNariman Afzali, M.Sc.

39. Deutscher Stahlbautag11. Oktober 2018 Duisburg

Institut fürMetall- und Leichtbau

© IML

© mageba


Prof. Dr. Natalie Stranghöner | Dr. Dominik Jungbluth | Nariman Afzali2 www.uni-due.de/iml 39. Deutscher Stahlbautag11. Oktober 2018 Duisburg

Inhalt

Schraubenkategorien nach Eurocode 3 DASt-Richtlinie 024 Anziehen von HV-Garnituren Anziehen von Garnituren der

Festigkeitsklasse 8.8 auf Fp,C* Nicht genormter Verschraubungsfall Einsatz von Schraubengarnituren aus

nichtrostendem Stahl Festigkeitsklassen Vorspannen Vorspannkraftverluste Gleitfeste Verbindungen

Zusammenfassung

Ermüdungsbeanspruchter geschraubter Fahrbahnübergang

© mageba



Schraubenkategorien und Zielebenen des Vorspannens

Schraubenkategorien nach DIN EN 1993-1-8

Zielebene ITragsicherheitsrelevantes Vorspannen

Zielebene IIGebrauchstauglichkeitsrelevantes Vorspannen

⇒ Kategorien B, C und E nachDIN EN 1993-1-8

⇒ Vorspannungsfrei bemessene Kategorien A (und D) nach DIN EN 1993-1-8, die zur qualitativen Verbesserung der Gebrauchstauglichkeit dennoch vorgespannt werden

⇒ Schlupfminimierung⇒ Verformungssteifigkeit

Kategorie AScher-/Lochleibungs-

verbindungFK 4.6 bis 10.9

Kategorien BCGleitfeste Verbindung

im GZG GZTFK 8.8 und 10.9

Kategorie DNicht vorgespannte

ZugverbindungFK 4.6 bis 10.9

Kategorie EVorgespannte ZugverbindungFK 8.8 und 10.9

Zugverbindungen

Scherverbindungen



Beispiele geschraubter Verbindungen derZielebene II des Vorspannens

Voranschluss eines Bühnenträgersam Unterzug Gestoßener Verbandsstab Rahmenecke

Herausgezogene Rahmenecke Anschluss innerhalb derWandscheibe eines Gerüsts

Durchlaufpfette



DASt-Richtlinie 024



DASt-Richtlinie 024

Anziehen von geschraubten Verbindungen der Abmessungen M12 bis M36

Anwendungsbereich

Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1090- 2 und DIN EN 1993-1-8

Handfestes Anziehen von nicht vorgespannten geschraubten Verbindungen

Anziehen von vorgespannten geschraubten Verbindungen auf ein vorgegebenes Vorspannkraftniveau Fp,C = 0,7 fub As

Fp,C* = 0,7 fyb As

Fv < Fp,C



DASt-Richtlinie 024 - Inhalt

1 Anwendungsbereich2 Begriffe3 Allgemeines4 Nicht vorgespannte geschraubte Verbindungen aus Garnituren5 Vorgespannte geschraubte Verbindungen aus Garnituren

Anziehen von HV-Garnituren auf Fp,C

Anziehen von HV-Garnituren auf Fp,C* Anziehen von HV-Garnituren auf beliebige Vorspannkraftniveaus FV

Anziehen von Garnituren der Festigkeitsklasse 8.8 auf Fp,C*6 Verwendung von Einzelkomponenten aus Garnituren7 Anziehen von geschraubten Verbindungen mit Bauteilen mit Innengewinde8 Anziehen von Muttern auf Bauteilen mit Außengewinde9 Kriterien zur Festlegung von Anziehparametern mittels einer Verfahrensprüfung



Anziehen von HV-Garniturenk-Klasse K1



Vorspannkraftniveaus und zulässige Anziehverfahren

VorspannkraftniveauFp,C

p,C ub SF 0,7 f A= ⋅ ⋅

Kombiniertes Verfahren nach DIN EN 1090-2

Genauigkeit des Anziehgeräts für den ersten Anziehschritt⇒ ± 10 % gemäß Kalibrierbescheinigung

VorspannkraftniveauFp,C*

p,C yb SF * 0,7 f A= ⋅ ⋅

Modifiziertes Drehmoment-Vorspannverfahren

Genauigkeit des Anziehgeräts⇒ ± 4% gemäß Kalibrierbescheinigung

Von Fp,C und Fp,C* abweichende Vorspannkraftniveaus FV

V p,C V p,CF F und F F *< ≠

⇒ Verfahrensprüfungp,C V p,CF * F F < <

V p,CF F *<⇒ Modifiziertes Drehmoment-

Vorspannverfahren mit proportional reduziertem Anziehdrehmoment

Grundsätzlich gilt: Alle Vorspannkraftniveaus FV ≤ Fp,C sind ansetzbar

⇒ Entspricht der traditionellen Vorgehensweise nach DIN 18800-7 und DIN EN 1993-1-8/NA

Die Höhe der tatsächlich erzielten Vorspannkraft variiert und kann auch oberhalb von Fp,C liegen.



Vorspannkraftniveau Fp,C – Kontrolle und PrüfungZielebene I des Vorspannens

Gesamtanzahl der in einem Tragwerk zu kontrollierenden geschraubten Verbindungen

Ausführungsklasse 1. Anziehschritt (1) 2. Anziehschritt

EXC2 - 5 %

EXC3/4 5 % 10 %(1) Der erste Anziehschritt muss durch Sichtprüfung der Verbindungen überprüft werden, um sicherzustellen, dass das Klemmpaket vollständig zusammengezogen ist.

Kontrolle nach dem ersten Anziehschritt

Parameter Kriterium Bewertung

Voranziehdreh-moment

MVor

Weiterdrehwinkel≤ 15° Ok

Weiterdrehwinkel> 15° fehlerhaft

Zustand der Fuge

vollständig zusammengezogen Ok

nicht vollständig zusammengezogen fehlerhaft

Kontrolle vor dem zweiten Anziehschritt

Sichtprüfung der Markierungen aller Muttern relativ zu den Schraubengewinden

Kontrolle nach dem zweiten Anziehschritt


Ausgeführter Weiterdrehwinkel

∆θausgef.

∆θ -15° ≤ ∆θausgef. ≤ ∆θ + 30° Ok

∆θausgef. < ∆θ - 15° fehlerhaft⇒ Korrektur des Drehwinkels

∆θausgef. > ∆θ + 30°(oder Schrauben- oder Mutterversagen)

fehlerhaft⇒ Ersatz der Garnitur



Vorspannkraftniveau Fp,C* – Kontrolle und PrüfungZielebene I des Vorspannens

Gesamtanzahl der in einem Tragwerk zu kontrollierenden geschraubten Verbindungen

Ausführungsklasse 1. Anziehschritt (1) 2. Anziehschritt

EXC2 - 5 %

EXC3/4 - 10 %(1) Der erste Anziehschritt muss durch Sichtprüfung der Verbindungen überprüft werden, um sicherzustellen, dass diese vollständig zusammengezogen sind.

Kontrolle nach dem ersten Anziehschritt


Zustand der Fugevollständig zusammengezogen Ok

nicht vollständig zusammengezogen fehlerhaft

Kontrolle nach dem zweiten Anziehschritt


Ausgeführter Weiterdrehwinkel

∆θausgef. bei Ansatz des Kontrollanziehdreh-

moments 1,10 MA

∆θausgef. < 30° Ok

30° ≤ ∆θausgef. ≤ 60°

fehlerhaft⇒ Garnitur belassen und zwei benachbarte Verbindungen im

gleichen Anschluss prüfen

∆θausgef. > 60°

fehlerhaft⇒ Ersatz der Garnitur und zwei benachbarte Verbindungen im

gleichen Anschluss prüfen



Beliebige Vorspannkraftniveaus – Kontrolle und PrüfungZielebene II des Vorspannens

Aus Gebrauchstauglichkeitsgründen vorgespannte Verbindungen der Zielebene II sind wie nicht vorgespannte Verbindungen zu behandeln.Danach gilt DIN EN 1090-2 mit Alle Verbindungen sind einer Sichtprüfung zu unterziehen. Überprüfung auf fehlende Garnituren, zu geringe Gewindeüberstände und zu große Restspalte.



Anziehen von Garniturender Festigkeitsklasse 8.8 auf Fp,C*



DIN EN 14399-1Vorgespannte Schraubenverbindungen

Schirm-Produktnorm⇒ Fixiert alle aus der Sicht des Stahlbaus wichtigen technischen Anforderungen an Garnituren

aus Schrauben, Muttern und Scheiben ähnlich wie DIN EN 15048-1.⇒ Verweist auf Normenteile DIN EN 14399-3 bis -10 (Systeme HR, HV, HVP, HRC, DTI).⇒ Aber: Vorspannen von Standard-Metallbauschrauben FK 8.8 nach DIN EN ISO 4014

und 4017 möglich!

Valtinat, G., Anziehen von 8.8-Schrauben, Forschungsbericht 5/2001, Deutscher Ausschuß für Stahlbau DASt, Stahlbau Verlags- und Service GmbH

⇒ Untersuchungen von Valtinat in 2000/2001



Valtinat-Untersuchungen (2000/2001)

Im Auftrag und in Absprache mit der Ad-hoc-Gruppe „8.8-Schrauben“ des NABau-Arbeits-ausschusses 08.14.00

Experimentelle Untersuchungen zum Vorspannen von feuerverzinkten 8.8-Metallbau-schrauben der Durchmesser M16 bis M36 nach DIN EN ISO 4014




Valtinat-Untersuchungen (2000/2001)




Oberflächenpressung – ISO 4014, FK 8.8 vs. HV 10.9



Oberflächenpressung – ISO 4014, FK 8.8 vs. 10.9



Vorspannkraftniveau Fp,C*Garnituren der FK 8.8

Garnituren der Festigkeitsklasse 8.8 aus Schrauben nach DIN EN ISO 4014 oder DIN EN ISO 4017 in Kombination mit Muttern nach DIN EN ISO 4032 und zwei Scheiben nach DIN EN ISO 7089 oder DIN EN ISO 7090 mit einer Härte von

mindestens HV 200 Modifiziertes Drehmoment-Vorspannverfahren Oberflächenzustände in Kombination mit der k-Klasse K1 nach DIN EN 14399-1:

(a) feuerverzinkt und Muttern mit Molybdänsulfid oder gleichwertigem Schmierstoff geschmiert oder

(b) wie hergestellt und Muttern mit Molybdänsulfid oder gleichwertigem Schmierstoff geschmiert.

Prüfung der Eignung der Garnitur zum Vorspannen sowie die k-Klasse K1 mittels Verfahrensprüfung nach DIN EN 14399-1 und DIN EN 14399-2(Prüflos aus mindestens 10 Schraubengarnituren)

Genauigkeit des Anziehgeräts: ± 4 % gemäß Kalibrierbescheinigung

⇒ Angabe von tabellierten Vorspannkräften und Anziehdrehmomenten



Nicht genormterVerschraubungsfall

© mageba



Verfahrensprüfung

© mageba © mageba



Verfahrensprüfung

© mageba

© mageba

© mageba



Verfahrensprüfung bei Verwendung von Einzelkomponenten einer CE-gekennzeichneten Garnitur, Zu einer Garnitur abweichenden Rahmenbedingungen im geplanten Einsatz.

Erfordernis einer Verfahrensprüfung

AbweichendeSchmierung

KopfseitigerAnzug

Sack- und Durchgangslöcher

Mehrfachverwendungen keine Garnitur nach DIN EN 14399 nicht definierte Anziehparameter etc.



Verfahrensprüfung mittels Anziehversuche

Nr. Grenzkriterium

4 FRk,95% ≤ 0,97 FMzul

5 Fb max ≤ 0,97 FMzul

Nach: Hasselmann, U., Valtinat, G., Geschraubte Verbindungen. In: Kuhlmann, U. (Hsg.), Stahlbau Kalender 2002, Berlin, Ernst & Sohn, S. 343–421

FV ZielvorspannkraftFMzul zulässige Montagevorspannkraft

aus Vergleichsspannung infolge Vorspannung und Schubspannung aus Torsionsmomentnach VDI 2230-1

Fb min kleinster MesswertFb max größter MesswertFbm Mittelwert der MesswerteFRk,5% 5% Fraktile aller MesswerteFRk,95% 95% Fraktile aller Messwerte

Erzielte Vorspannkräfte fürfestgelegte Anziehparameter

Sicheres Einbringen derZielvorspannkraft Fv

Nr. Grenzkriterium

1 Fb min ≥ 1,03 FV

2 FRk,5% ≥ 1,03 FV

3 Fbm ≥ 1,1 FV

Vermeidungvon Plastizierungen

Kriterien zur Festlegung geeigneter Anziehparameter



Verfahrensprüfung

Beispiel: Kopfseitiges Anziehen von HV-Schrauben in Muttern

1 Fb min ≥ 1,03 FV

2 FRk,5% ≥ 1,03 FV

3 Fbm ≥ 1,1 FV

4 FRk,95% ≤ 0,97 Fmzul




Verfahrensprüfung

FRk,5%

Fbm

FRk,95%

1 Fb min ≥ 1,03 FV

2 FRk,5% ≥ 1,03 FV

3 Fbm ≥ 1,1 FV

4 FRk,95% ≤ 0,97 Fmzul


Beispiel: Kopfseitiges Anziehen von HV-Schrauben in Muttern



Auswertung von Anziehversuchenunter Mehrfachverwendung des Innengewindes

AnziehdrehmomentAnziehdrehmoment

Vors

pann

kraf

tVo

rspa

nnkr

aft

ErstanzugErstanzug1. Wiederverwendung1. Wiederverwendung2. Wiederverwendung2. Wiederverwendung3. Wiederverwendung3. Wiederverwendung

Vorspannkraft-Anziehdrehmoment-FraktilkurvenVorspannkraft-Anziehdrehmoment-Fraktilkurven

F p,C *F p,C *1.03 F p,C *1.03 F p,C *

1.1 F p,C *1.1 F p,C *

0.97 F Mzul0.97 F Mzul

M AM A

M A,mod = 1.15 M AM A,mod = 1.15 M A

F(M) 5 % ≥ 1.03 F p,C *F(M) bm ≥ 1.1 F p,C *F(M) 95 % ≤ 0.97 F Mzul


Anforderungen:

F(M) 5 %

F(M) bm

F(M) 95 %

F(M) 5 %

F(M) bm

F(M) 95 %

Beispiel: Vierfaches kopfseitiges Anziehen von HV-Schrauben in HV-Muttern

Eine pauschalisierte Anwendung der hier exemplarischangegebenen Verhältniswerte auf andere Schraubfälleist weder zielführend noch zulässig!



Auswertung von Anziehversuchenunter Mehrfachverwendung des Innengewindes

AnziehdrehmomentAnziehdrehmoment

Vors

pann

kraf

tVo

rspa

nnkr

aft

ErstanzugErstanzug1. Wiederverwendung1. Wiederverwendung2. Wiederverwendung2. Wiederverwendung3. Wiederverwendung3. Wiederverwendung

Vorspannkraft-Anziehdrehmoment-FraktilkurvenVorspannkraft-Anziehdrehmoment-Fraktilkurven

F p,C *F p,C *1.03 F p,C *1.03 F p,C *

1.1 F p,C *1.1 F p,C *

0.97 F Mzul0.97 F Mzul

M AM A

M A,mod = 1.1 M AM A,mod = 1.1 M A



Anforderungen:

F(M) 5 %

F(M) bm

F(M) 95 %

F(M) 5 %

F(M) bm

F(M) 95 %

Beispiel: Vierfaches kopfseitiges Anziehen von HV-Schrauben Sacklöcher

Eine pauschalisierte Anwendung der hier exemplarischangegebenen Verhältniswerte auf andere Schraubfälleist weder zielführend noch zulässig!



Vorspannen vonGarnituren aus nichtrostendem Stahl

© Bumax



Überarbeitung der EN ISO 3506

Überarbeitung der EN ISO 3506-1 und -2 Mechanische Eigenschaften für Schrauben und Muttern

⇒ neu

Auch verfügbar:Hochfeste nichtrostende Schrauben vergleichbarmit hochfesten Kohlenstoffschrauben

fub = 800 MPafyb = 600 MPa

fub = 1000 MPafyb = 800 MPa

© IML

Bumax 88/109 (A) oder LDX/DX/SDXmit⇒ fub = 800 MPa, fyb = 640 MPa oder⇒ fub = 1000 MPa, fyb = 900 MPa



DIN EN 15048-1Nicht vorgespannte Schraubenverbindungen

Schirm-Produktnorm⇒ Fixiert alle aus der Sicht des Stahlbaus wichtigen technischen Anforderungen an Garnituren

aus Schrauben, Muttern und Scheiben, ohne auf einzelne spezielle Produkte einzugehen.

Maße und Toleranzen sind in einer europäischen oder internationalen Produktnorm beschrieben

in Garnituren lieferbar CE-Kennzeichnung Zusatzkennzeichen „SB“

(Structural Bolting) auf Schrauben und Muttern

Zentrale Forderungen

M12 – M36 Nichtrostender austenitischer Stahl Festigkeitsklassen 50, 70, 80 (nach EN ISO 3506-1/-2) (Noch) kein Duplex-Stahl

Beschränkungen hier nur mit Bezug auf nichtrostenden Stahl



Allgemeines zur Ausführung

Gute Praxis: Anordnung von Scheiben unterdem Schraubenkopf und unter der Mutter

Korrosionswiderstand der Schrauben solltemindestens genauso gut sein wie der Korrosionswiderstand der zu verbindendenTeile

⇒ z. B. zur Verschraubung von 1.4401 sollten A4- Schrauben oder besserverwendet werden

Werkstoffwahl nach DIN EN 1993-1-4

Schraube nach EN ISO 4014

Mutter nach EN ISO 4032

Scheibe nach EN ISO 7089

Scheibe nach EN ISO 7089

Garnitur

Komponente Stahlsorte CRC EinschätzungSchraube 1.4567 II

keine ausreichende CRC ⇒ starke, die Tragfähigkeit

gefährdende KorrosionMutter 1.4301 II

Rechteck-scheibe 1.4404 III

Unterleg-scheibe 1.4529 V richtige Auswahl

⇒ keine Korrosion

Falsche Werkstoffwahl für Komponenten einer Befestigung aus einem Straßentunnel

© Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, Berlin



Bumax LDX – M16x100 – Gleitmo 1952VBumax LDX – M16x100 – Molykote 1000 S

Anzieheigenschaften

bolt force-angle of rotation-curves bolt force-tightening torque-curves

-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

angle of rotation (summed - F p,C) in °

0

20

40

60

80

100

120

140

160

bolt

forc

e in

kN

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

tightening torque in Nm

0

20

40

60

80

100

120

140

160

bolt

forc

e in

kN

Fp,C Fp,C*

Fbi,max

Fp,C Fp,C*

Fbi,max

Mit einer nicht kalibrierten Standardschmierung (Gleitmo 1952V), die ab Werkappliziert wird, lassen sich die Schrauben zwar vorspannen, allerdings nicht gezieltauf ein definiertes Vorspannkraftniveau

Darüber hinaus wird in der Regel die maximal erforderliche VorspannkraftFbi,max ≥ 0.9·fub·As nicht erreicht

Allerdings: mit einer geeigneten Schmierung, z. B. Molykote 1000 S, lassensich die Vorspanneigenschaften deutlich verbessern!

FressenISO 4017 Schraubenkraft-Drehwinkel-Kurven Schraubenkraft-Drehmoment-Kurven

Schr

aube

nkra

ft [k

N]

Schr

aube

nkra

ft [k

N]

Drehwinkel (aufsummiert) [°] Drehmoment [Nm]



-200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800

Drehwinkel mit (Fp,C

) = 0°

0

60

120

180

240

Vors

pann

kraf

t in

kN

-2

-1

0

1

2

Anzi

ehdr

ehm

omen

t in

kNm

Vorspannkraft/Anziehdrehmoment-Drehwinkel-Kurven

Fp,C

= 172 kN

2i,min = 240°

Fressen / Kaltverschweißen bei hohen Vorspannkräften

Fressen tritt in der Regel erst bei vergleichsweise hohen Vorspannkräften auf. Fresserscheinungen lassen sich durch Peaks in den Anziehdrehmoment-

Drehwinkel-Kurven anhand von unregelmäßigen Kurvenverläufen erkennen.

Fressen beim Anziehen in den plastischen Bereich

Molykote® 1000 SprayFgal >> Fp,C



Relaxationsversuche - Vorspannkraftverluste

0123456789

10

1E-09 0,0000001 0,00001 0,001 0,1 10

loss

of p

relo

ad [%

]

Log (time) [a]

SS28_P03-04_B09

SS28_P05-06_B10

SS28_P07-08_B11

SS28_P09-10_B12

50

7.7 %

8.1 %

7.1 %

7.8 %

0123456789

10

1E-09 0,0000001 0,00001 0,001 0,1 10

loss

of p

relo

ad [%

]

Log (time) [a]

SS28_P01-02_B05

SS28_P01-02_B06

SS28_P01-02_B07

SS28_P01-02_B08

50

7.3 % 7.1 %

7.7 % 8.6 %

Bumax 109 – M16x100 – Fp,C = 109.9 kNDuplex EN 1.4462 300x150x8 mm plates

Bumax 109 – M16x100 – Fp,C = 109.9 kNDuplex EN 1.4462 75x75x8 mm plates

⇒ Höchste Vorspannkraft-Verlustrate Versuchsbeginn, danach abnehmend

⇒ Kriech-/Relaxationsverhalten vergleichbar mit HV-Schrauben



Gleitfeste Verbindungenaus nichtrostendem Stahl

Bestimmung der Haftreibungszahlnach Anhang G der DIN EN 1090-2



Gleitfeste Verbindungen nachDIN EN 1993-1-8 und DIN EN 1090-2

Oberflächenbehandlung Gleitflächen-klasse

Haftreibungs-zahl µ

Oberflächen mit Kugeln oder kantigem Strahlmittel gestrahlt, loser Rost entfernt, nicht körnig. A 0.5Oberflächen feuerverzinkt nach EN ISO 1461, gesweept und mit Alkali-Zink-Silikat-Beschichtung mit einer Nenndicke von 60 μm. B 0.4

Oberflächen mit Kugeln oder kantigem Strahlmittel gestrahlt:a) mit Alkali-Zink-Silikat-Beschichtung mit einer Nenndicke von 60 μm;b) thermisch spritzaluminiert oder spritzverzinkt oder beides kombiniert auf eine Nenndicke von nicht mehr als 80 µm.

B 0.4

Oberflächen feuerverzinkt nach EN ISO 1461 und gesweept (oder gleichwertiger Abrasionsprozess) C 0.35

Oberflächen mittels Drahtbürsten oder Flammstrahlen gereinigt, loser Rost entfernt C 0.3

Oberflächen im Walzzustand D 0.2

Fv,Ed(,ser)

Fv,Ed(,ser)

FS,Rd(,ser)

FS,Rd(,ser)

Ft,Ed(,ser)

Ft,Ed(,ser)

( )s t,Eds,Rd

M

p,C

3

k n 0,8 FF

( 1,25)F⋅ ⋅ ⋅ − ⋅

=γ =

µFp,C

EN 1090-2, 8.4

Gleitfeste Verbindungen - Kategorien BCGleitfest im GZG – Kat. B und GZT – Kat. C - Festigkeitsklassen 8.8 und 10.9

Grenzzustand derTragfähigkeit

Beiwert für Lochdetail ksNormales Lochspiel: ks = 1,0

Anzahl der Gleitfugen

Haftreibungszahl µ

Vorspannkraft Fp,C

Externe Zugkraft Ft,Ed

Teilsicherheistbeiwert γM3



DIN EN 1090-2, Anhang G

Prüfung einer GV-Verbindung

M20 nachDIN EN 1090-2,

Anhang G

Erweiterte Kriechversuche

nachDIN EN 1090-2,

Anhang G



Nichtrostender StahlStatische Versuche mit Bumax 88/109-Schrauben (EN ISO 4017)

Austenit (1.4404) - A Duplex (1.4462) - D Lean-Duplex (1.4162) - LD Ferrit (1.4003) - F

Austenitische SchraubenM16, FK 8.8/10.9 (Bumax 88/109)

8.8

1D

SB

GB0.5

1D Shot Blasted (SB) Grit Blasted (GB)

0.5

© TU Delft

GB

SB

1D

Statische Versuche Kriechversuch Erweiterte Kriechversuche

Bumax 88 Bumax 109

Bleche aus nichtrostendem Stahl Typische Oberflächenbeschaffenheiten

© IML



(Vorläufige) Haftreibungszahlen für nichtrostenden Stahl

Gleitflächen-klasse Stahlsorte

Oberflächenbehandlung Haftreibungs-zahlµ [-]Oberfläche Rz [μm]

A++Duplex 1.4462/

Lean Duplex 1.4162

Aluminium Spray MetalizedGemessene Trockenschichtdicke (DFT)

100 mm ± 20 mm

≥ 40(vor Beschichung)

0,7

A+Austenitic 1.4404/

Ferritic 1.4003

Aluminium Spray MetalizedGemessene Trockenschichtdicke (DFT)

100 mm ± 20 mm

≥ 40(vor Beschichung)

0,6

A Duplex 1.4462 Strahlen (kantiges Strahlgut) ≥ 50 0,5Ferritic 1.4003 ≥ 45

B

Austenitic 1.4404 Strahlen (kantiges Strahlgut)

≥ 450,4Lean Duplex

1.4162 ≥ 40

C - - - 0,3

D Austenitic 1.4404 Strahlen (rundes Strahlgut) ≥ 35 0,2

E Austenitic 1.4404 Wie hergestellt ≥ 25 0,15



Zusammenfassung

DASt-Richtlinie 024 für das Anziehen von geschraubten Verbindungen⇒ Definition der Anziehparameter in Ergänzung zu DIN EN 1090-2

Vorspannkraftniveaus ≤ Fp,C nach DIN EN 1090-2 möglich!

Kombiniertes Vorspannverfahren zwingend für Fp,C* < FV ≤ Fp,C

Modifiziertes Drehmoment-Vorspannverfahren für FV ≤ Fp,C*

Vorgespannte geschraubte Verbindungen aus nichtrostendem Stahl prinzipiell möglich bei geeigneter Einstellung der Parameter

Haftreibungszahlen für gleitfeste Verbindungen sind unter Berücksichtigung der Kriecheigenschaften zu ermitteln.

Gleitfeste Verbindungen aus nichtrostendem Stahl liefern ohne Beschichtung für mit kantigem Strahlmittel gestrahlte Oberflächen (Grit Blasted – GB) Haftreibungszahlen µ ≥ 0,5

Der Charme einer Verfahrensprüfung liegt in der Möglichkeit, Lösungen für alternative Verschraubungsfälle zu kreieren.



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

Prof. Dr.-Ing. habil. Natalie StranghönerDr.-Ing. Dominik JungbluthNariman Afzali, M.Sc.Universität Duisburg-EssenFakultät IngenieurwissenschaftenAbteilung BauwissenschaftenInstitut für Metall- und LeichtbauPrüf- und Zertifizierungsstelle NRW71

Universitätsstr. 1545141 Essen

Fon: 0201 183-2757Fax: 0201 183-2710

E-Mail: [email protected]@[email protected]

Internet: www.uni-due.de/iml

© Bumax

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