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Stahlbau-Kalender 2021. Ulrike Kuhlmann
Читать онлайн.Название Stahlbau-Kalender 2021
Год выпуска 0
isbn 9783433610510
Автор произведения Ulrike Kuhlmann
Жанр Отраслевые издания
Издательство John Wiley & Sons Limited
Die größten Lochleibungstragfähigkeiten werden bei folgenden Rand- und Lochabständen erreicht :
| e1 ≥ 3,0 d0; | e2 ≥ 1,5 d0 |
| p1 ≥ 3,75 d0; | p2 ≥ 3,0 d0 |
Dies entspricht mit Ausnahme des erforderlichen Lochabstandes in Kraftrichtung den konstruktiven Anforderungen der DIN 18800-1 (dort : p1 ≥ 3,50 d0) um die höchstmögliche Lochleibungstragfähigkeit zu erreichen.
Zu Tabelle 3.4
In Tabelle 3.4 sind die Gleichungen zur Bestimmung der Beanspruchbarkeit einzelner Schrauben und Nieten mit Scher- und/oder Zugbeanspruchungen zusammengefasst. Diese unterscheiden sich im Wesentlichen nicht von der DIN 18800-1, nur bei kombinierten Scher- und Zugbeanspruchungen ist von der bekannten Kreisgleichung abgewichen und eine lineare Interaktionsbeziehung eingeführt worden. Die lineare Interaktionsbeziehung geht auf experimentelle Untersuchungen an der TU Delft und der University of Manchester zurück, die in der Background Dokumentation zur DIN EN 1993-1-8 [K37] statistisch ausgewertet wurden. Die lineare Interaktionsbeziehung definiert eine untere Grenzkurve für kombinierte Scher- und Zugbeanspruchungen, bei der im Gegensatz zu der Kreisgleichung nach DIN 18800-1 alle Versuchsergebnisse auf der sicheren Seite liegen, vgl. Bild 4 in [K44]. Bei der statistischen Auswertung wurde die Beanspruchbarkeit der Schrauben auf Zug immer auf Basis der Spannungsquerschnittsfläche As bestimmt, unabhängig davon, ob der Schaft oder das Gewinde in der Scherfuge lag. Dies ist auch bei der Nachweisführung für kombinierte Scher- und Zugbeanspruchungen nach DIN EN 1993-1-8 zu berücksichtigen und es darf im Interaktionsnachweis nicht mehr wie nach Element (810) der DIN 18800-1 die ggf. höhere Zugtragfähigkeit für den Schaftquerschnitt zugrunde gelegt werden, selbst wenn dieser in der Scherfuge liegt.
Geringfügige Änderungen im Vergleich zur DIN 18800-1 wurden bei dem Beiwert αv eingeführt, mit dem das Verhältnis von Scher- zu Zugfestigkeit erfasst wird. Dieser darf für die nach dem Nationalen Anhang zugelassenen Schraubenfestigkeitsklassen 4.6, 5.6, 8.8 und 10.9 mit αv = 0,6 angesetzt werden. Die einzige Ausnahme bilden 10.9er Schrauben, wenn das Gewinde in der Scherfuge liegt, dann ist mit αv = 0,5 zu rechnen.
Bei der Ermittlung der Lochleibungstragfähigkeit Fb,Rd ist entsprechend der Fußnote a zur Tabelle 3.4 eine Abminderung zu berücksichtigen, wenn statt normalem Lochspiel (siehe Autorenhinweis zu 3.6.1 (9)) ein großes Lochspiel vorliegt (β = 0,80) oder wenn die Schrauben in Langlöcher quer zur Kraftrichtung eingesetzt werden (β = 0,60).
Eine umfassende Darstellung der Hintergründe und die Herleitungen der Gleichungen zur Bestimmung der Beanspruchbarkeiten findet sich auch in [43].
Für das Zusammenwirken von Verbindungsmitteln in einem Anschluss sind weitere Regeln in DIN EN 1993-1-8 formuliert, die zusätzlich zu berücksichtigen sind (siehe u. a. 3.8 und 3.12).
Tabelle 3.4. Beanspruchbarkeit einzelner Verbindungsmittel mit Scher- und/oder Zugbeanspruchung
Zu Tabelle 3.4, Fußnote 3
Bei schräg angreifenden Schraubenkräften kann der getrennte Lochleibungsnachweis parallel und senkrecht zum Rand unter Umständen zu einer Überschätzung der Tragfähigkeit bei einer randnahen, schräg angreifenden Kraft führen. Ein genauerer Ansatz ist nach [43] die Addition der Einzelausnutzungen der Lochleibungsbeanspruchbarkeiten parallel zum Rand (Index 1) bzw. senkrecht zum Rand (Index 2) über die Kreisgleichung:
Anmerkung : Wird die Vorspannung bei der Bemessung nicht angesetzt, siehe Anmerkung zu Tabelle 3.2.
(3) Die Tragfähigkeit für Zug- oder Scherbeanspruchung im Gewindequerschnitt darf in der Regel nur dann mit dem vollen Wert nach Tabelle 3.4 angesetzt werden, wenn die Schrauben Bezugsnormengruppe 4 in 1.2.4 entsprechen. Für Schrauben mit geschnittenem Gewinde, z. B. Ankerschrauben oder Zugstangen, die aus Rundstahl gefertigt werden, dürfen die Werte aus Tabelle 3.4 verwendet werden, sofern die Ausführung EN 1090 entspricht. Für Schrauben mit geschnittenem Gewinde, für welche die Anforderungen nach EN 1090 nicht erfüllt werden, sind die Werte aus Tabelle 3.4 in der Regel mit dem Faktor 0,85 abzumindern.
(4) Die Abschertragfähigkeit Fv,Rd in Tabelle 3.4 ist in der Regel nur anzusetzen, wenn die Schraubenlöcher ein normales Lochspiel entsprechend Bezugsnormengruppe 7 in 1.2.7 haben.
(5) M12 und M14 Schrauben dürfen auch mit einem Lochspiel von 2 mm eingesetzt werden, sofern der Bemessungswert der Abschertragfähigkeit kleiner oder gleich dem Bemessungswert der Lochleibungstragfähigkeit ist und wenn zusätzlich für Schrauben der Festigkeitsklassen 4.8, 5.8, 6.8, 8.8 und 10.9 die Abschertragfähigkeit Fv,Rd nach Tabelle 3.4 mit dem Faktor 0,85 abgemindert wird.
(6) Passschrauben sind in der Regel wie Schrauben mit normalem Lochspiel zu bemessen.
(7) In der Regel darf bei Passschrauben das Gewinde nicht in der Scherfuge liegen.
(8) Bei Passschrauben sollte die Länge des Gewindes im auf Lochleibung beanspruchten Blech nicht mehr als 1/3 der Blechdicke betragen, siehe Bild 3.2.
(9) Für das Lochspiel bei Passschrauben gilt in der Regel Bezugsnormengruppe 7 in 1.2.7.
(10) In einschnittigen Anschlüssen mit nur einer Schraubenreihe, siehe Bild 3.3, sollten Unterlegscheiben sowohl unter dem Schraubenkopf als auch unter der Mutter eingesetzt werden. Die Lochleibungstragfähigkeit Fb,Rd der Schrauben ist zu begrenzen auf :
Bild 3.2. In ein Schraubenloch hineinragendes Gewinde von Passschrauben
Bild 3.3. Einschnittige Verbindung mit einer Schraubenreihe
(3.2)
Anmerkung : Verbindungen mit nur einem Niet sollten bei einschnittigen Anschlüssen nicht verwendet werden.
(11) Bei Schrauben der Festigkeitsklassen 8.8 oder 10.9 in einschnittigen Anschlüssen mit nur einer Schraube oder nur einer Schraubenreihe sind in der Regel gehärtete Unterlegscheiben zu verwenden.
(12) Übertragen Schrauben oder Niete Scher- und Lochleibungskräfte über Futterbleche mit einer Dicke tp größer als ein Drittel des Durchmessers d, siehe Bild 3.4, so ist in der Regel die Schertragfähigkeit Fv,Rd nach Tabelle 3.4 mit einem Beiwert βp abzumindern :
(3.3)
Zu 3.6.1(4)
Das Nennlochspiel von normalen runden Löchern ist nach DIN EN 1090-2, Tabelle 11 abhängig vom Nenndurchmesser d der Schraube wie folgt festgelegt :