MB 322 Geschraubte Verbindungen im Stahlbau

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12 Merkblatt 322 Kategorie Schrauben – Muttern – Flache Scheiben – gemäß FK gemäß FK gemäß HK gemäß DIN EN 1993-1-8 1) DIN EN ISO 898-1 DIN EN ISO 898-2 Produktnorm [HV] A, D 4.6 > M16: 43) ≤ M16 : 53) A, D 5.6 5 3) Tabelle 2.5: Schraubengarnituren nach DIN EN 15048 und DIN EN 14399 in Abhängigkeit von der Kategorie 2.4 Zusammenstellung der Schraubengarnituren 100 100 A, D 200 8.8 8 300 A–E 2) 300 4) A–E 2) 10.9 10 300 4) 1) Grundsätzlich ist vorwiegend ruhende Zugbeanspruchung zulässig. 2) Zusätzlich auch für nicht vorwiegend ruhende Zugbeanspruchung zulässig. 3) Auch Muttern der Festigkeitsklasse 8 sind zulässig. 4) Zusätzlich gekennzeichnet mit dem Herstellerkennzeichen an der Fase gegenüberliegenden Seite. Entsprechend den Regelungen in den Produktnormen wurden in Abschnitt 2.2 Schrauben, Muttern und Scheiben vorgestellt. Dabei fällt auf, dass es unterschiedliche Bezeichnungen bei den Festigkeitsklassen gibt. Für Scheiben wird statt einer Festigkeitsklasse (FK) eine Härteklasse (HK) angegeben. Die Festigkeiten und Härten beziehen sich auf DIN ISO 898-1 für Schrauben, auf DIN ISO 898-2 für Muttern sowie auf die Produktnormen der Scheiben. In Tabelle 2.5 sind die Festigkeitsklassen so zusammen gestellt, dass die Schraubengarnituren den Forderungen nach DIN EN 1993-1-8 entsprechen, siehe auch DIN EN 15048-1 und DIN EN 14399. Bei der Konstruktion von vorwiegend nicht ruhenden Konstruktionen sind in der Regel vorgespannte Schraubenverbindungen oder bei reiner Scherbeanspruchung auch Passschrauben zu verwenden. Die wesentlichen Vorteile der Vorspannung liegen in der Sicherung gegen Lockern und in der Reduzierung des Spannungsspiels in der geschraubten Verbindung, so dass sie bezüglich der Ermüdung Vorteile aufweisen. 2.5 Abmessungen und Maße In diesem Abschnitt sind Abmessungen von Schrauben, Muttern und Scheiben sowie die Klemmlängen für die in der Regel verwendeten Stahlbauschrauben zusammengestellt. Schrauben, die größer als M36 sind, werden in der DASt-Richtlinie 021 „Schraubenverbindungen aus feuerverzinkten Garnituren M39 bis M64 entsprechend DIN 6914, DIN 6915, DIN 6916“ geregelt. Die Richtlinie ist in der Bau - regelliste A enthalten und ist bauaufsichtlich eingeführt. Der Übereinstimmungsnachweis wird anhand des Ü-Zeichens bestätigt. Da sie sich auf die deutschen Produktnormen bezieht, ist zu überprüfen, ob sie auch in Verbindung mit den europäischen Bemessungsnormen angewendet werden darf. Bei Passschrauben ist zu beachten, dass der Nenndurchmesser gleich dem Gewindedurchmesser ist. Der Schaftdurchmesser ist einen Millimeter größer als der Nenndurchmesser (siehe Tabelle 2.6). Da in Deutschland zu einem sehr großen Anteil die hochfesten vorspannbaren Schrauben vom Typ HV verwendet werden, sind in Tabelle 2.7 die Klemmlängen für vorspannbare Schraubengarnituren nach DIN EN 14399-4 bzw. 14399-8 zusammengestellt. Für ein einwandfreies Funktionieren der vorspannbaren geschraubten Verbindungen müssen die Klemmlängen ∑ t folgende Bedingung erfüllen: (lg max + 2 · P) < ∑ t < (lmin –P –mmax) Darin ist P die Steigungshöhe und mmax die maximale Mutternhöhe nach Tabelle 2.6. Die in Tabelle 2.7 aufgeführten Klemmlängen ∑ tmin und ∑ tmax liegen in diesem Bereich. Die Werte für ∑ tmax werden unter der Bedingung festgelegt, dass im nicht vorgespannten Zustand das Schraubengewinde mindestens eine Steigungshöhe hinausragt. In Tabelle 2.8 sind darüber hinaus die möglichen Paketdicken ts unter Berücksichtigung von Scheiben unter Schraubenkopf und Mutter zusammengestellt.
Tabelle 2.6: Abmessungen von Schrauben, Muttern und Scheiben gemäß den Produktnormen Geschraubte Verbindungen im Stahlbau Bezeichnungen M12 M16 M20 M24 M27 M30 M36 Gewinde(nenn)durchmesser in mm d 12 16 20 24 27 30 36 Schaftdurchmesser der Schrauben in mm d 12 16 20 24 27 30 36 Lochdurchmesser bei normalen runden Löchern d0 13 18 22 26 30 33 39 Schaftdurchmesser von Passschrauben in mm d 13 17 21 25 28 31 37 Schaftquerschnitt der Schrauben in mm2 A 113 201 314 452 573 707 1018 Schaftquerschnitt von Passschrauben in mm2 A 133 227 346 491 616 755 1075 Spannungsquerschnitt für normale Schrauben und Passschrauben in mm2 As 84,3 157 245 353 459 561 817 Steigungshöhe in mm P 1,75 2 2,5 3 3 3,5 4 Schrauben für nicht vorspannbare Garnituren nach DIN EN ISO 4014, DIN EN ISO 4016, DIN EN ISO 4017, DIN EN ISO 4018 sowie DIN 7990 Schlüsselweite in mm s 18 24 30 36 41 46 55 Maß über Eck in mm e 19,85 26,17 32,95 39,55 45,2 50,85 60,79 Kopfhöhe in mm k 7,5 10 12,5 15 17 18,7 22,5 Gewindelänge in mm nach DIN 7990 b 17,75 21 23,5 26 29 30,5 – Gewindelänge in mm nach Länge ≤ 125 mm b 30 38 46 54 60 66 – DIN EN ISO 4014 und 125 mm < Länge ≤ 200 b 36 44 52 60 66 72 84 DIN EN ISO 4016 Länge > 200 mm b 49 57 65 73 79 85 97 Gewindelänge in mm nach DIN EN ISO 4017 und DIN EN ISO 4018 b Gewinde geht bis zum Kopf Muttern für nicht vorspannbare Garnituren nach DIN EN ISO 4032, DIN EN ISO 4033, DIN EN ISO 4034 Schlüsselweite in mm s 18 24 30 36 41 46 55 Mutterhöhe m in mm außer nach DIN EN ISO 4033 min./max. 10,37/10,8 14,1/14,8 16,9/18 20,2/21,5 22,5/23,8 24,3/25,6 29,4/31,0 Mutterhöhe m in mm nach DIN EN ISO 4033 min./max. 11,57/12,0 15,7/16,4 19,0/20,3 22,6/23,9 – 27,3/28,6 33,1/34,7 Scheiben für nicht vorspannbare Garnituren nach DIN EN ISO 7089, DIN EN ISO 7090 und DIN EN ISO 7091 sowie nach DIN 7989 Lochdurchmesser der Scheibe in mm, außer nach DIN EN ISO 7091 d1 13 17 21 25 28 31 37 Lochdurchmesser der Scheibe in mm nach DIN EN ISO 7091 d1 13,5 17,5 22 26 30 33 39 Scheibendurchmesser in mm d2 24 30 37 44 50 56 66 Scheibendicke nach DIN EN ISO 7089, DIN EN ISO 7090 und DIN EN ISO 7091 in mm h 2,5 3 3 4 4 4 5 Scheibendicke nach DIN 7989-1 und DIN 7989-2 in mm h 8 Schrauben für vorspannbare Garnituren nach DIN EN 14399-4 bzw. -8 (Typ HV) und DIN EN 14399-3 (Typ HR) Schlüsselweite in mm s 22 27 32 41 46 50 60 Maß über Eck in mm e 23,91 29,56 35,03 45,2 50,85 55,37 66,44 Kopfhöhe in mm nach DIN EN 14399-4 (Typ HV) k 8 10 13 15 17 19 23 Gewindelänge in mm nach DIN EN 14399-4 (Typ HV) b 23 28 33 39 41 44 52 Kopfhöhe in mm nach DIN EN 14399-3 (Typ HR) k 7,5 10 12,5 15 17 18,7 22,5 Gewindelänge in mm nach DIN EN 14399-3 (Typ HR) Länge ≤ 125 mm b 125 mm < Länge ≤ 200 b Länge > 200 mm b 30 – – 38 44 – 46 52 65 54 60 73 60 66 79 66 72 85 78 84 97 Muttern für vorspannbare Garnituren nach DIN EN 14399-4 (Typ HV) und DIN EN 14399-3 (Typ HR) Schlüsselweite in mm s 22 27 32 41 46 50 60 Mutterhöhe m in mm nach DIN EN 14399-4 (Typ HV) min./max. = nom. 9,64/10 12,3/13 14,9/16 18,7/20 20,7/22 22,7/24 27,7/29 Mutterhöhe m in mm nach DIN EN 14399-3 (Typ HR) min./max. 10,37/10,8 14,1/14,8 16,9/18 20,2/21,5 22,5/23,8 24,3/25,6 29,4/31 Scheiben für vorspannbare Garnituren nach DIN EN 14399-5 (ohne Fasen) und DIN EN 14399-6 (mit Fasen) Lochdurchmesser der Scheibe in mm d1 13 17 21 25 28 31 37 Scheibendurchmesser in mm d2 24 30 37 44 50 56 66 Dicke der Scheibe in mm h 3 4 4 4 5 5 6 13
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