Civil Engineering Reference
In-Depth Information
Die Konstruktion, Bemessung und Ausführung von geschraubten Verbindungen erfor-
dert relativ weitreichende Kenntnisse. Als Einführungsbeispiel in die Thematik wird
in Bild 4.1 der biegesteife Stoß eines Walzprofils betrachtet. Zwei übliche, aber
grundsätzlich unterschiedliche Lösungen sind der
Stirnplattenstoß
und der
Laschen-
stoß
. Während bei dieser Aufgabenstellung früher überwiegend der Laschenstoß ge-
wählt wurde, hat sich die Anwendungshäufigkeit immer mehr zum Stirnplattenstoß
verlagert.
Beim Stirnplattenstoß werden die unteren Schrauben infolge Biegemoment M und
Normalkraft N auf Zug beansprucht. Die Wahl von sechs hochfesten Schrauben M24
stellt eine typische Lösung dar. Bei dem Laschenstoß wurden aus Vergleichsgründen
ebenfalls Schrauben M24 der Festigkeitsklasse 10.9 gewählt. Die Schrauben werden
bei dieser Lösung ausschließlich auf Abscheren beansprucht, erhalten also keine Zug-
beanspruchungen. Häufig werden daher bei Laschenstößen auch Schrauben der
Festigkeitsklassen 4.6 oder 5.6 verwendet.
Die hier kurz angesprochenen Themen werden in Kapitel 4 ausführlich behandelt.
Schwerpunkte sind:
Schrauben, Muttern und Scheiben (Abmessungen, Festigkeiten)
Ausführungsformen bzw. Kategorien von geschraubten Verbindungen
Übertragung der Kräfte und Tragverhalten
Bemessung und Konstruktion nach DIN 18800 und DIN EN 1993-1-8
Berechnung von Schraubenkräften und Bemessung der Verbindungen
Kapitel 4 bildet die Grundlage von Kapitel 3, das viele Konstruktions- und Berech-
nungsbeispiele für unterschiedliche Anwendungsfälle enthält. Hier stehen Grundla-
gen, Prinzipien und Vorgehensweisen sowie die Tragfähigkeit einzelner Schrauben
oder von Teilen einer Verbindung im Vordergrund. Da zurzeit der Übergang vom
deutschen zum europäischen Normenwerk erfolgt, bilden sowohl DIN 18800 als auch
DIN EN 1993-1-8 (Eurocode 3) die Grundlage für die folgenden Ausführungen.
4.2
Schrauben, Muttern und Scheiben
Übersicht
Im Stahlbau werden überwiegend
Sechskantschrauben
mit Schaft und einem kurzen
Gewinde gemäß Bild 4.2 verwendet. Zur Unterscheidung mit Schrauben, die ein
durchgehendes Gewinde bis zum Schraubenkopf haben, spricht man von
Stahl-
bauschrauben
. Eine Schraubengarnitur besteht in der Regel aus einer Sechskant-
schraube, zwei Scheiben und einer Sechskantmutter. Von Ausnahmefällen abgesehen
werden im Stahlbau Schrauben der Größen M12, M16, M20, M24, M27 und M30
verwendet, wobei die M27 aufgrund der Vorratshaltung eher selten zum Einsatz
kommt. Hinsichtlich der Festigkeitsklassen und der Passgenauigkeit kann wie folgt
unterschieden werden:
