MB 322 Geschraubte Verbindungen im Stahlbau

4.4 Zugverbindungen der Kategorien
D und E
Geschraubte Verbindungen können auch
so konstruiert werden, dass Kräfte in Richtung
der Schraubenachse auftreten. Gemäß Abb. 4.7
werden die Schrauben dann durch Zugkräfte
beansprucht, was die kennzeichnende Beanspruchung
der Verbindung ist. Bei dieser Verbindungsart
können Abstützkräfte auftreten,
die Auswirkungen auf die Schraubenzugkräfte
und auf die Beanspruchungen der Anschlussbleche
haben. Gemäß Abb. 4.7 kommen folgende
Versagensarten in Frage:
a) Überschreiten der maximalen Schraubenzugkräfte
b) Überschreiten der maximalen Blechbiegemomente
c) Durchstanzen der Schraubenköpfe oder der
Mutter durch die Anschlussbleche
Abb. 4.7: Verbindung mit zugbeanspruchten Schrauben
sowie Versagensarten
Zugbeanspruchte Schrauben kommen hauptsächlich
in Verbindung mit Stirnplatten vor.
Auf die Ermittlung der Tragfähigkeit dieser Verbindungen
wird in Abschnitt 4.6 näher eingegangen.
Maximale Schraubenzugkräfte können
Tabelle 5.7 entnommen werden.
4.5 Schraubenkräfte in
Scherverbindungen
Geschraubte Verbindungen werden fast ausschließlich
so konstruiert, dass alle Schrauben
der Verbindung den gleichen Durchmesser und
gleiche Abstände untereinander haben (siehe
Geschraubte Verbindungen im Stahlbau
beispielsweise Abb. 4.3 b). Von Ausnahmen abgesehen
werden die Schrauben symmetrisch angeordnet,
so dass der Schwerpunkt S des Schraubenbildes
im Schnittpunkt der Symmetrielinien
liegt. Gemäß Abb. 4.8 werden die Schnittgrößen
NS, VS und MS auf diesen Punkt bezogen.
Sofern die zu übertragenden Schnittgrößen des
anzuschließenden Querschnittsteils (siehe Abschnitt
1.3) nicht in diesem Punkt wirken, sind
entsprechende Schnittgrößentransformationen
durchzuführen.
Die allgemein übliche Vorgehensweise zur
Ermittlung der Schraubenkräfte ist in Abb. 4.8
an einem Beispiel mit vier Schrauben dargestellt:
1. Zunächst werden die Schnittgrößen NS und
VS gleichmäßig auf die vier Schrauben verteilt,
so dass man Ni = NS / 4 und Vi = VS / 4
erhält.
2. Nun werden die Schraubenkräfte infolge
MS ermittelt, die senkrecht auf den Hebel -
armen ri zum Schwerpunkt S stehen. Bei
dem Beispiel in Abb. 4.8 ergeben sie sich
aus Gleichgewichts- und Symmetriegründen
zu MS / (4 · ri).
3. Nun wird die maximale Schraubenkraft infolge
NS, VS und MS berechnet. Sie tritt stets
in Schrauben auf, die vom Schwerpunkt am
weitesten entfernt liegen. Bei dem Beispiel
in Abb. 4.8 genügt ein Blick, um festzustellen,
dass die Schraube unten links die größte
Schraubenkraft aufnehmen muss.
Abb. 4.8:
Ermittlung der
Schraubenkräfte bei
symmetrischen
Schraubenbildern
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