Scherlochleibungsschraubverbindung

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Schnittzeichnung einer typischen Schraubverbindung.
Ungunstig fur eine Scherlochleibungs­schraubverbindung ist, dass hier bei Belastung ein Teil des Gewindes mit der Lochleibung des unten liegenden Blechs in Kontakt kommt, wodurch die Spitzen der Gewindegange abgeplattet werden. Vorzugsweise sollte entweder eine Schraube mit langerem Schaft oder eine gleitfest vorgespannte Verbindung mit hochbelastbarer Schraube eingesetzt werden. [1]

Scherlochleibungsschraubverbindung ist ein Begriff aus dem Stahlbau , der eine Verbindung durch Bolzen , Schrauben oder Nieten bezeichnet, die in erster Linie quer zur Achse des Schafts belastet werden. Der Schaft wird dadurch auf Druck und Abscheren beansprucht , und es wird Druck auf die Leibung (die kreisringformige Innenflache) der Bohrung der miteinander verbundene Bauteile ausgeubt. [1] Siehe Lochleibungsdruck .

Alle einfachen Schraub- und Bolzenverbindungen sind Scherlochleibungsverbindungen, soweit

  1. der Schaft des Verbindungsmittels durch Querkrafte senkrecht zu seiner Achse belastet wird und
  2. keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, um Schraube oder Bolzen mit einer definierten Vorspannung in Langsrichtung zu versehen und zugleich die Kontaktflachen der miteinander verbundenen Bauteile gleitsicher zu gestalten, so dass auftretende Querkrafte nicht das Verbindungsmittel belasten, sondern direkt von Bauteil zu Bauteil ubertragen werden.

Niete und Bolzen sind die klassischen Verbindungsmittel im Stahlbau. In den 1960er Jahren wurden sie durch die Schweiß- und Schraubverbindung verdrangt.

Nicht vorgespannte Schraubverbindungen

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Einfache Schraubverbindungen mit Kraftubertragung quer zur Richtung der Schraubenachse werden heute als Scherlochleibungsschraubverbindung  ( SV ) bezeichnet, um den Unterschied zur gleitfest vorgespannten Verbindung (GV) auszudrucken, die auch als Reibungsverbindung bezeichnet werden kann (s. u.).

Um die Verbindungsmittel einfuhren zu konnen, mussen bei der Scherlochleibungsschraubverbindung die Bohrungen im Durchmesser geringfugig großer erstellt werden als der Schaft der dazugehorigen Schraube oder Niete. Beim Anziehen der Niete wird der Schaft gestaucht ; er dehnt sich im Durchmesser aus und fullt das Loch vollstandig aus. Bei Schraubverbindungen hingegen gibt es eine gewisse Bewegungsmoglichkeit in der Verbindung. Durch dieses Lochspiel hat eine gewohnliche Scherlochleibungsschraubverbindung Schlupf . Sie ist daher fur verformungs empfindliche Bauteilverbindungen wie etwa dynamisch beanspruchte Bauteile, bei denen die Nachgiebigkeit der Verbindungen zu einer Anderung im Tragverhalten fuhrt, nur bedingt einsetzbar.

Bei Passschrauben soll der Lochdurchmesser nur hochstens 0,3 mm großer sein als der Schraubenschaft. Scherlochleibungsschraubverbindungen mit Passschrauben werden mit  SVP abgekurzt. [1]

Nicht gleitfest vorgespannte Schraubverbindungen

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Vorgespannte Schraubverbindungen, bei denen die Kontaktflachen (Reibflachen) zwischen den Bauteilen nicht ausreichend gleitfest sind, werden als planmaßig vorgespannte Scherlochleibungsschraubverbindung bezeichnet und mit  SLV bzw. mit Passschrauben als  SLVP abgekurzt. [1]

Gleitfest vorgespannte Schraubverbindungen sind keine Scherlochleibungsschraubverbindungen

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Gleitfest vorgespannte Schraubverbindungen  ( GV ) gehoren nicht zu den Scherlochleibungsverbindungen. Sie konnen mit hochfesten Schrauben ( Festigkeitsklasse  8.8 und 10.9) ausgefuhrt werden. Die Schrauben werden dabei mit einem definierten Drehmoment angezogen und die Kontaktflachen der zu verbindenden Bauteile so gestaltet, dass eine ausreichende Reibung bzw. Gleitfestigkeit erreicht wird. Die erzielte Haftreibung zwischen den Kontaktflachen muss ausreichend groß sein, dass die Bauteile nicht von den zu erwartenden Querkraften gegeneinander verschoben werden. Dadurch bleiben die auf Schaft und Lochleibung ausgeubten Druck- und Scherspannungen minimal, und der Schaft wird im Wesentlichen nur auf Zug beansprucht. [1]

Gleitfest vorgespannten Verbindungen mit Passschrauben werden als  GVP abgekurzt.

Versagen konnen Scherlochleibungsschraubverbindungen durch:

  • Abscheren der Schrauben
  • Aufreißen der Bohrung, aufgrund des (Lochleibungs-)Drucks
  • Verquetschen der Lochrander in einem Ausmaß, dass durch das Nachgeben der Verbindung Wirkungsweise und Form der Konstruktion Schaden erleidet.

Gemaß Eurocode 3 sind fur Scherlochleibungsschraubverbindungen Nachweise am Grundmaterial, sowohl am Brutto- als auch am Nettoquerschnitt, und der Nachweis der Verbindung bezuglich Abscheren und Lochleibung durchzufuhren.

  1. a b c d e Ulrich Kruger: Stahlbau, Teil 1 , S. 56f, Verlag John Wiley & Sons, 19.02.2008