MB 322 Geschraubte Verbindungen im Stahlbau

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10 Merkblatt 322 Produktnorm Bez. Gewindelänge Produkt- Festigb klasse keitsklasse DIN EN 14399-3 HR DIN EN 14399-4 HV DIN EN 14399-8 1) HV 1) Passschraube mit ds = d + 1 mm. Abb. 2.4: Verbindung mit einer Senkschraube Mittellang ≈ (2,2 – 3,3) · d Kurz ≈ (1,4 – 1,9) · d Kurz ≈ (1,4 – 1,9) · d Tabelle 2.2: Schrauben für vorspannbare Schraubenverbindungen B 8.8, 10.9 B 10.9 B 10.9 haben eine größere Schlüsselweite als nicht vorspannbare Schraubengarnituren. Schrauben mit geringerer Festigkeitsklasse (4.6 und 5.6) dürfen grundsätzlich nur handfest angezogen, aber planmäßig nicht vorgespannt werden. Nähere Angaben enthalten die Tabellen 2.2 und 2.6. Die HR-Schraube unterscheidet sich von der HV-Schraube durch ihr längeres Gewinde. Außerdem weisen die Muttern vom Typ HR eine größere Höhe auf. Ansonsten sind die Abmessungen nahezu identisch. Begründet werden die Unterschiede damit, dass sich bei einer HV-Garnitur das Verformungsvermögen durch Abstreifen der Mutter einstellen soll. Demgegenüber soll bei einer HR-Garnitur die Schraube ihr Dehnungsvermögen durch plastische Verlängerung der Schraube erreichen. Passschrauben nach DIN 7968 (nicht vor - gespannt) und DIN EN 14399-8 (vorspannbar) werden nach DIN EN 1993-1-8 im Wesentlichen wie normale Schrauben bemessen und daher hier nicht gesondert behandelt. Neben den Sechskantschrauben gibt es im Stahlbau unter anderem die Senkschrauben nach DIN 7969 bzw. DIN EN 14399-7 (siehe Abb. 2.4) und HRC-Schrauben nach DIN EN 14399-10. Aufgrund ihrer eher untergeordneten Bedeutung werden sie hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt. 2.2.4 Muttern und Scheiben Genauso wie die Schrauben sind auch die Muttern sowie die Scheiben in Produktnormen geregelt. Auch hierbei ist die Unterscheidung zwischen Muttern und Scheiben für vorspannbare und nicht vorgespannte Schraubengarnituren zu beachten. In Tabelle 2.3 sind Produktnormen für Muttern und in Tabelle 2.4 für Scheiben zusammengestellt. Wie bei den Schrauben sind die Schlüsselweiten der Muttern bei nicht vorgespannten Verbindungen ca. 1,5 bis 1,6 · d. Bei vorspannbaren Schraubengarnituren sind die Muttern wie die Schraubenköpfe eine Schlüsselweite größer als bei nicht vorspannbaren Garnituren (siehe Tabelle 2.6). Bei den Scheiben wird zwischen Scheiben mit und ohne Fasen unterschieden. Während es für die Scheiben unter den Muttern und bei nicht vorspannbaren Schraubengarnituren auch unter dem Kopf keine Rolle spielt, ob Scheiben mit oder ohne Fase verwendet werden, dürfen unter den Schraubenköpfen bei vorspannbaren Schrauben nur die mit Fase verwendet werden. Die Fasen sind innen und außen vorhanden und sind beim Einbau dem Schraubenkopf bzw. der Mutter zugewandt. Dadurch wird der Übergang vom Schraubenkopf zum Schaft vor einer Kerbe geschützt. Die außenliegende Fase ermöglicht die Kontrolle des richtigen Einbaus von außen. Auf der anderen Seite liegt die Scheibe vollflächig auf und gewährleistet eine konstante Kraftübertragung. 2.3 Schraubenbezeichnung und -kennzeichnung Alle Schrauben und Muttern für geschraubte Verbindungen müssen ein Herstellerkennzeichen und die Kennzeichnung der Festigkeitsklasse bzw. des Schraubentyps enthalten, so dass die Gefahr einer Verwechselung minimiert wird und eine spätere Kontrolle der Verbindungsmittel möglich ist. In Abb. 2.5 sind beispielhaft die Herstellerangaben auf Scheiben für vorspann - bare Schraubengarnituren, auf Schraubenköpfen und Muttern dargestellt. Die Kennzeichnung der Festigkeitsklasse für Schrauben erfolgt durch zwei Zahlen, z.B. 4.6. Die beiden Zahlen werden durch einen Punkt getrennt; der Punkt wird mitgelesen: „vier Punkt sechs“. Für den Stahlhochbau kommen in Deutschland gemäß nationalem Anhang zur DIN EN 1993-1-8 nur Schrauben der Festigkeitsklassen 4.6, 5.6, 8.8 und 10.9 in Frage. Für die Muttern
Nicht vorspannbar Vorspannbar Produkt- Muttern- Produkt- Festignorm höhe klasse keitsklasse DIN EN ISO ≤ M16: A (6), 8, 4032 Mittel > M16: B 10 DIN EN ISO 4034 m ≈ 0,9 · d DIN EN ISO Groß ≤ M16: A 4033 m ≈ d > M16: B DIN EN 14399-3 („HR“) DIN EN 14399-4 („HV“) Mittel m ≈ 0,9 · d Kurz m ≈ 0,8 · d ( ) – keine Vorzugsvariante C 4, 5 (9), 12 B 8, 10 B 10 Tabelle 2.3: Muttern für nicht vorspannbare und vorspannbare geschraubte Verbindungen und Scheiben gelten die entsprechenden Festigkeits- und Härteklassen (siehe Tabelle 2.5). Die Bedeutung der Festigkeitsklassen für die Trag - fähigkeit und die zugehörigen Werte werden in den Kapiteln 4 und 5 behandelt. Darüber hinaus muss bei Schrauben, Muttern und Scheiben durch eine CE-Kennzeichnung auf dem Etikett der Verpackung bestätigt werden, dass sie den Anforderungen der Produktnorm entsprechen. Durch eine werkseigene Produktionskontrolle des Herstellers sind die geforderten Grenzbedingungen im Zugversuch an einer kompletten Garnitur nach DIN EN 15048-2 oder im Anziehversuch nach DIN EN 14399-2 nachzuweisen. Abb. 2.5: Kennzeichnung von Schrauben Nicht vorspannbar Vorspannbar Geschraubte Verbindungen im Stahlbau Produkt- Geo- Pro- Min. Fasen norm metrie dukt- Härte klasse DIN 7989-1 C Typ 1 DIN 7989-2 A Zusätzlich zur Festigkeitsklasse ist die Verwendungsart der Schraubengarnitur durch ein Kurzzeichen anzugeben. Schrauben für nicht vorspannbare Verbindungen werden mit „SB“ (Structural Bolting) gekennzeichnet. Bei vorspannbaren Verbindungen tragen Schrauben, Muttern und Scheiben die Bezeichnung „H“. Dazu kommt die Angabe des Systems, so dass die vollständige Bezeichnung „HV“ oder „HR“ zu finden ist. Die Kennzeichnung bei Scheiben befindet sich auf der der Fase gegenüberliegenden Seite, damit keine Beeinträchtigung des Vorspannvorgangs entsteht. Scheiben in nicht vorspannbaren Verbindungen brauchen nicht gekennzeichnet zu werden. Die folgende Angabe zeigt beispielhaft die vollständige Bezeichnung einer Schraubengarnitur, bestehend aus Schraube und Mutter: Garnitur Schraube/Mutter DIN EN 14399-4 – M16 x 80 – 10.9/10 – HV – tZn Es handelt sich um eine vorspannbare Schraubengarnitur mit d = 16 mm in der Festigkeitsklasse 10.9 vom Typ HV. Die zusätzliche Bezeichnung tZn weist auf eine Feuerverzinkung der Garnitur hin, siehe Abschnitt 3.2. 100 HV Ohne DIN EN ISO 7089 A 200 oder Ohne DIN EN ISO 7090 Typ 2 300 HV Außen DIN EN ISO 7091 C 100 HV Ohne DIN EN 14399-5 Ohne Typ 3 A 300 HV DIN EN Innen und 14399-6 außen Typ 1: Dicke: h = 8 mm (dick) Außen-∅: da ≈ e + (3 bis 5 mm) Typ 2: Dicke: h ≈ 2,5 bis 5 mm (dünn) Außen-∅: da ≈ e + (3 bis 5 mm) Typ 3: Dicke: h ≈ 3 bis 6 mm (mittel) Außen-∅: da ≈ e Tabelle 2.4: Scheiben für nicht vorspannbare und vorspannbare Verbindungen 11
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