SBI seminarium

SBI seminarium 

Skruvförband 

Utformning och dimensionering 

Professor Bernt Johansson 

SBI seminarium skruvförband 2010‐03‐10 1

Eurokod 3, del 1-8. Dimensionering av 

knutpunkter och förband 

Innehåll 

1 Inledning 

2 Grundläggande dimensioneringsregler 

3 Förband med skruvar, nitar och pinnar 

4 Svetsförband 

5 Analys, klassificering och modellering 

6 Knutpunkter med Heller I-profiler 

7 Knutpunkter med rörprofiler 

EN 1090-2 Utförande av stålkonstruktioner ger 

regler för utförande av skruvförband. 

SBI seminarium skruvförband 2010‐03‐10 

2


Partialkoefficienter 

NA) 

γM2 γM3 γM3,ser γM4 γM5 γM6,ser γM7 för förband (Svenskt 

= 1,2 för skruvar, svetsar och hålkantbrott 

= 1,2 glidning i brottgränstillstånd 

= 1,0 glidning i bruksgränstillstånd 

= 1,0 hålkanttryck för injektionsskruvar (ej broar) 

= 1,0 knutpunkter med rörprofiler 

= 1,0 pinnar i bruksgränstillstånd 

= 1,0 förspänningskraft 


3


(EN 1993‐1‐8, 2.5) 

Antaganden för dimensionering: Bland annat 

att den antagna kraftfördelningen i förbandet 

bör vara realistisk med hänsyn till delarnas 

styvhet och att deformationsförmågan inte 

överskrids. 

Förband utsatta för vibrationer, stötar eller där 

lasten växlar riktning utförs som: 

Friktionsförband 

Passförband 

Svetsförband 


4

Knutpunktstyper 


Mekaniska förband 

Terminologi 

Fästelement (fästdon) = samlingsnamn för element i mekaniska förband, t.ex. 

samhörande skruv och mutter samt eventuell bricka/brickor i plåtförband 

nit i tunnplåtsförband 

borrande eller gängpressande skruv i tunnplåtsförband 

Hållfasthetsklass 

Skruv enligt 

SS-ISO 898-1 

Mutter enligt 

SS-ISO 898-2 

Sträckgräns Rp0,2 eller ReL, MPa 

Brottgräns R m 

MPa 

Förhållande 

Rp0,2/Rm eller ReL 4.6 4 240 400 0,6 

8.8 8 640 800 0,8 

10.9 10 900 1000 0,9 


/R m 

6

Mekaniska förband SS-EN 1090-2 kapitel 5.6 

Produktkrav för fästelement 

Icke förspända förband 

SS‐EN 15048‐1 ”Fästelement ‐ Fästelement för icke förspända förband i 

stålkonstruktioner ‐ Del 1: Allmänna krav” 

Skruv av kolstål i hållfasthetsklass 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 och 10.9 

Mutter av kolstål hållfasthetsklass 4, 5, 6, 8, 10 och 12 

Brickor med hårdhetsklass HV100 och HV200 

Rostfri skruv och mutter i hållfasthetsklass 50, 70 och 80 

I första hand bör varmförzinkade fästelement i klass 8.8 eller 10.9 och 

brickor med HV200 användas. 


7


Produktkrav för fästelement 

Förspända förband 

SS‐EN 14399‐1 ”Fästelement ‐ Höghållfasta 

fästelement för förspänning i stålkonstruktioner ‐ Del 

1: Allmänna krav” 

Skruv av kolstål i klass 8.8 och 10.9 dimension M12 till 

M36 

Denna standard kan även tillämpas för icke förspända 

förband 


8


Fortsättning ‐ förspända förband 

Den allmänna delen SS‐EN 14399‐1 hänvisar till : 

5 understandarder för fästelement inkluderande skruv och mutter: 

System HR (SS‐EN 14399‐3 för sexkantsskruv och SS‐EN 

14399‐7 för skruv med försänkt huvud) 

System HV (SS‐EN 14399‐4 för sexkantsskruv och SS‐EN 

14399‐8 för passkruv) 

System HRC (SS‐EN 14399‐10 för skruv med kalibrerad 

förspänningsanordning) 

3 standarder för brickor: 

Plana brickor (SS‐EN 14399‐5) 

Fasade brickor (SS‐EN 14399‐6) 

Spänningsindikerande brickor (SS‐EN 14399‐9) 


9


Fortsättning ‐ förspända förband 

För de två standarderna för vanliga 6‐kantskruvar gäller: 

SS‐EN 14399‐3, ”Fästelement ‐ Höghållfasta fästelement för förspänning i 

stålkonstruktioner ‐ Del 3: System HR ‐ Skruvförband med sexkantsskruvar och 

sexkantsmuttrar” (Större längd av skruven är gängad, Fransk/Brittisk praxis) 

Relativt okänslig för överdragning. 

Risk att inte full förspänning uppnås. 

SS‐EN 14399‐4, ”Fästelement ‐ Höghållfasta fästelement för förspänning i 

stålkonstruktioner ‐ Del 4: System HV ‐ Skruvförband med sexkantsskruvar och 

sexkantsmuttrar” (Kortare gänglängd, finns endast i hållfasthetsklass 10.9, Tysk praxis) 

Relativt kort del av den gängade skruvstammen ska töjas för att uppnå full plasticering vilket 

säkerställer full förspänning. 

Risk för överdragning. 

Båda standarderna innehåller relativt låga muttrar (höjd ≈ 0,8*skruvdiametern för HV 

och 0,9* för HR) vilket medför viss risk för gängstrippning vid åtdragning. 


10

Förspända förband SS-EN 1090-2 kapitel 5.6 

Rekommenderade kombinationer av fästelement: 

Skruv Mutter Brickor 

SS-EN 14399-3 (6-kant, HR) (a) EN 14399-3 HR (c) SS-EN 14399-5, -6 

SS-EN 14399-4 (6-kant, HV) (b) EN 14399-10 HRD SS-EN 14399-5, -6 

SS-EN 14399-10 (HRC med 

kalibr.ind.) (b) 

(a) 

(b) 

(c) 

(d) 

EN 14399-10 HRD SS-EN 14399-5, -6 (d) 

Finns i hållfasthetsklass 8.8 och 10.9 

Finns endast i hållfasthetsklass 10.9 

HRD avser den höga muttern, mutterhöjden = skruvdiametern 

För skruv med kalibreringsindikator monteras endast bricka 

under muttern 

I EN 14399 sägs att produkter från olika delar av standandarden inte får 

blandas. Det mellersta alternativet, som marknadsförs i Sverige, kan 

därför vara hinder för CE‐märkning och strida mot LOU. 


11


Produktkrav för fästelement –Rostskydd 

Fästdon och tätningsbrickor ska ha korrosionsmotstånd jämförbart med de 

förbundna delarna. 

Varmförzinkningen för fästdon med d= 8 till 64 mm (skruv med mutter och brickor) ska 

följa SS‐EN ISO 10684. 

Annan skyddsbeläggning ska överensstämma med kraven i aktuell produktstandard 

eller, om sådan saknas, med tillverkarens rekommendationer. 

SS-EN 1090-2 Utförande av stål- och aluminiumkonstruktioner 


12


Produktkrav för andra typer av fästdon 

Grundskruvar 

Ska ha mekaniska egenskaper enligt SS‐EN 898‐1 och tillverkas av stål 

enligt SS‐EN 10025‐2 till ‐4 (vanliga varmvalsade stål) 

(F) 

Om det föreskrivs får armeringstål enligt SS‐EN 10080 användas. 

Hållfasthetsegenskaperna ska då föreskrivas. 


13

Mekaniska förband SS-EN 1090-2 kapitel 8 

Typer av förband, enligt Eurokod 1993‐1‐8 

Skjuvkraftbelastade förband 

Typ A: Hålkantförband 

Typ B: Friktionsförband i 

bruksgränstillståndet 

Typ C: Friktionsförband i 

brottgränstillståndet 

Dragkraftbelastade förband 

Typ D: Icke förspända 

Typ E: Förspända 


14

Forts… 



Typ A: Hålkantförband 

Kraften överförs via hålkanttryck och skjuvkraft i skruv 

Enkelt och billigt förband då normal hålstorlek används 

Kan utföras som passförband (små deformationer) 

Diameter för normalstora hål [mm] 

M12 M16 M20 M24 M30 

d 0 13 18 22 26 33 

Hål för passkruv = skruvdiameter 

Utförs förspänt vid behov (utmattning, växlande last, om högre krav på 

beständighet, mm.) 


15

Forts… 



Typ B och C: Friktionsförband, förspänt 

Kraften överförs via friktionskraft i förbandet 

Endast fästelement i hållfasthetsklass 8.8 och 10.9 

Styvt förband, används vid utmattning, växlande last, mm.) 


Standard skruvhål [mm] 

M12 M16 M20 M24 M30 

d 0 13 18 22 26 33 

16

Forts… 



Typ D och E: Dragkraftbelastade, icke förspänt och förspänt 

Kraften förs över via dragkraft i skruvarna 

Standard skruvhål [mm] 

M12 M16 M20 M24 M30 

d 0 13 18 22 26 33 

Enkelt och billigt 

Bör endast användas med förspänd skruv vid högt utnyttjande då 

förspänningen säkerställer fästdonens bärförmåga 

Förspänt förband endast i hållfasthetsklass 8.8 och 10.9 

Vid utmattning ska förspänt förband användas. 


17


Brottyper i förband 

Skjuvkraftbelastade 

förband 

Skjuvbrott i skruv 

Hålkantbrott 

Områdesbrott 

Glidning 

Dragkraftsbelastade 

förband 

Dragbrott 

Genomstansning 

Skjuvbrott i skruv 

Hålkantbrott 


Områdesbrott 

18


Förband – utförande allmänt 

Tjockleksvariationer hos delar i samma lager i förband. 

För vanliga skruvförband gäller: D ≤ 2 mm 

För förspända skruvförband gäller: D ≤ 1 mm 

Vid särskilt korrosiva förband kan mindre avvikelse vara nödvändig 

för att undvika spaltkorrosion. 

Om tjockleksvariationen är för stor kan passplåtar med samma 

hållfasthet och korrosionsegenskaper användas. 

Passplåtar ska ha t ≥ 2 mm och vara max. 3 till antalet. 


19



Skruvförband ska utföras så att lossning inte inträffar 

Friktionsförband och andra förspända förband med normal klämlängd och där 

lasten inte ändrar riktning får anses som säkrade mot lossning. 

Friktionsförband och andra förspända förband med kort klämlängd och som 

utsätts för vibrationer t.ex. pallställ ska säkras mot lossning. 

Säkringen kan ske med 

Kraftigt körnslag som deformerar skruvens gänga i övergången mot muttern. 

Låsmuttrar. Godkända produkter ges i SS-EN 1090-2 kapitel 5.6.8. 

(F) Andra metoder. Metoden ska specificeras 


i förteckningen över utförandekrav. 

20



Skruv 

(F) Ska vara av minst M12 om inte annat föreskrivs på ritning. 

Skruvlängden ska väljas så att: 

Minst en gänga sticker ut utanför muttern, 

För icke förspända förband ska gängutloppet och minst en full gänga finnas mellan 

mutterns anliggningsyta och stammens ogängade del 


(F) Skruv som upptar skjuvkraft genom 

den ogängade delen av stammen ska 

föreskrivas med dimensioner. 

För skruv med kort gänglängd kan det 

vara svårt att erhålla rätt skruvlängd. 

Extra brickor kan krävas. 

21



Mutter 

Mutter ska kunna vridas för hand utan verktyg då den monteras på 

skruven.Mutter och skruv som inte kan vridas för hand ska kasseras. 

Mutter ska monteras med märkningen synlig. 


22



Brickor i icke förspända förband 

(F) Krävs ofta inte. Om brickor krävs ska det föreskrivas. 

För följande fall ska brickor med hårdhet minst 200 HV användas: 

Om den ogängade delen av stammen ska sluta utanför godset, 

Om konstruktionen är ytbehandlad ska en bricka placeras under det element som 

vrids vid åtdragningen, 

I överlappsförband med en skruvrad ska brickor användas under såväl skruvhuvud 

och mutter. 


23



Brickor i förspända förband 

Plana härdade brickor enligt SS-EN 14399-5 får endast användas under 

mutter. 

Fasade härdade brickor enligt SS-EN 14399-6 monteras med den fasade 

kanten mot skruvhuvudet. 

För skruvhållfasthet 10.9 ska brickor monteras under såväl mutter som 

skruvhuvud. 

Högst 3 brickor med en total tjocklek på 12 mm får användas för att justera 

klämlängden. De ska placeras under den del som inte vrids. 


24



Brickor i förspända förband med avlånga eller överstora hål 

För överstora hål ska brickor av plåt med normalstora hål och minst 4 mm 

tjocklek användas. 

För avlånga hål ska brickor av plåt med normalstora hål och minst 8 mm 

tjocklek användas. 

(F) Plåtbrickorna ska redovisas på ritning och vara av samma material som 

godset. 

Högst 2 plåtbrickor med en total tjocklek på 12 mm får användas för att justera 

klämlängden. De ska placeras under den del som inte vrids. 

Sneda brickor ska användas om anliggningsytan lutar mer än 

1/20 för skruv med d ≤ 20 mm 

1/30 för skruv med d > 20 mm 

(F) De sneda brickorna ska föreskrivas på ritning med mått och kvalitet. 


25


Åtdragning av icke förspända skruvar 

Kontakt mellan förbundna delar 

För plåt med t ≥ 4 mm och profilstång med t ≥ 8 mm får förbandet ha upp till 

4 mm glipor i förbandets kanter om full kontakt har uppnåtts i förbandets 

centrala delar. 

(F) Eventuellt krav på full kontakt mellan ytorna ska föreskrivas. 


26



Åtdragningen bör resultera i en spännkraft som motsvarar cirka 50 % 

av skruvens dragbrottkraft. 

För torr skruv och vaxad skruv erhålls denna spännkraft för de 

vridmoment som ges i tabellen. 

a 

FZV torr, km = 0,13 a FZV bivax, km = 0,10 a 

Skruv- 8.8 10.9 8.8 10.9 

dimension Moment Moment Moment Moment 

mm Nm Nm Nm Nm 

12 55 70 42 55 

16 140 170 110 130 

20 270 330 210 260 

22 360 450 280 350 

24 460 580 360 450 

27 680 850 520 650 

30 920 1150 710 880 

36 1600 2000 1250 1550 

Parametern för friktionsförhållande, km, kan 

erhållas från skruvleverantör. 


27



1. 

2. 

3. 

Åtdragning börjar i den styvaste delen av förbandet , normalt den 

centrala delen, och vidare ut mot de vekare delarna. 

För att få 

likformighet kan åtdragningen behöva upprepas. 

Efter åtdragningen ska minst ett gängvarv stick ut utanför muttern. 


28


Åtdragning av förspända skruvar 

Spännkraften i förspända skruvar ska minst motsvara 70% av 

skruvens nominella dragbrottkraft. 

Nominell förspänningskraft F p,C 

i kN för förspända skruvar: 

Hållfasthets- 

Skruvdimension mm 

klass 12 16 20 22 24 27 30 36 

8.8 47 88 137 170 198 257 314 458 

10.9 59 110 172 212 247 321 393 572 

(F) Om annan förspänningskraft föreskrivs ska åtdragningsmetod 

och kontrollåtgärder anges. 

Vid åtdragning används metoder som säkerställer att spännkraften är 

minst lika stor som den nominella förspänningskraften. 


29



Metoder för förspänning: 

1. Momentmetoden 

2. Kombinerade metoden 

3. HRC-metoden 

4. Metoden med indikatorbrickor 

Momentmetoden bör inte användas eftersom den är känslig för 

variationer i friktionskoefficienten. 


30



Metoderna förutsätter att 

kontaktytorna rengörs från grader, löst material och tjocka färglager, 

åtdragningen sker från muttersidan. Om skruven dras ska 

åtdragningsmomentet bestämmas enligt SS-EN 1090-2 bilaga H eller 

erhållas från tillverkare, 

plåt med t ≥ 4 mm och profilstång med t ≥ 8 mm har glipor som inte 

överstiger 2 mm i förbandets kanter om full kontakt har uppnåtts i 

förbandets centrala delar, 

skruv som lossats efter åtdragning kasseras. 


31



Kombinerade metoden 

1. 

a 

I första steget dras samtliga skruvar med momentnyckel eller 

momentdragare till 75 % av erfordrad förspänningskraft Fp,C. FZV torr, km = 0,13 a FZV bivax, km = 0,10 a 

Skruv- 8.8 10.9 8.8 10.9 

dimension Moment Moment Moment Moment 

mm Nm Nm Nm Nm 

12 55 70 42 55 

16 140 170 110 130 

20 270 330 210 260 

22 360 450 280 350 

24 460 580 360 450 

27 680 850 520 650 

30 920 1150 710 880 

36 1600 2000 1250 1550 

Parametern för friktionsförhållande, km, kan 

erhållas från skruvleverantör. 


Erfordrat moment kan 

normalt tas för skruv 

med obehandlad yta. 

32


Forts… Kombinerade metoden 

2. 

3. 

Om efterdragning ska utföras efter första steget ska det 

föreskrivas. 

Mutterns läge i förhållande till skruven märks ut och därefter 

vrids muttern den vinkel som anges i tabellen. 

Klämlängd t inkl. passplåtar. Vridning från 

Skruvdiameter d 

utgångsläge 

t < 2d 60° 

2d ≤ t < 6d 90° 

6d ≤ t ≤ 10d 120° 


33



HRC-metoden 

1. 

Speciellt utformade fästdon enligt 

SS-EN 14399-10 med indikator 

Åtdragningen ska ske enligt 

SS-EN 1090-2 kapitel 8.5.5 och 

enligt tillverkarens anvisningar. 


Bricka saknas! 

34



Metoden med indikatorbrickor 

Speciellt utformade brickor enligt 

SS-EN 14399-9 med indikatorer för 

förspänningen. 

1. 

Åtdragningen ska ske enligt 

SS-EN 1090-2 kapitel 8.5.5 och 

bilaga J. 


35

Skruvförbandsklasser 

(EN 1993‐1‐8, tabell 3.2) 

Skruvförbandsklass Hållfasthetsklasser 

enligt svenskt NA 

A 

Ej förspänt förband 

B 

Förspänt, glidning i SLS 

C 

Förspänt, glidning i ULS 

D 

Ej förspänt förband 

E 

Förspänt förband 

Skjuvförband 

Kriterier 

4.6, 8.8 och10.9 Skjuvbrott 

Hålkantbrott 

8.8 och 10.9 Glidning i SLS 

Skjuvbrott 

Hålkantbrott 

8.8 och 10.8 Glidning i ULS 

Hålkantbrott 

Dragkraftsbelastad skruv 

8.8 och 10.9 Dragbrott 


8.8 och 10.9 Dragbrott 



Skjuvbrott 

α V 

Bärförmåga för skruvar 

= 0,6 utom för 10.9 med gängor i skjuvplanet då αV = 0,5. A 

är bruttoarean om skjuvplanet skär stammen, annars As. Dragbrott = 

är spänningsarean 

A s 

Genomstansning B = 0,6 π d t f / γ 

är mutterns medeldiameter 

d m 

F = α f A/ 

γ 

Skjuvning och dragning 

V, Rd V ub M2 

F 0,9 f A / γ 

tRd , ub s M2 

p, Rd m p u M 2 

F / F + F /1,4F ≤1 

V, Ed V, Rd t, Ed t, Rd 


k 

k 

1 

1 

= 

= 

2 , 8 

1, 

F = k a f dt/ γ 

4 

a = min( a 

b 

a d = 

a d = 

e1 

d 

3 0 

p 

d 

1 

3 0 

bRd , 1 b u M2 

e 

d 

p 

d 

d 

, 

2 

0 

2 

0 

f 

f 

ub 

u 

− 

− 

1, 

7 

1, 

7 

, 1, 

0) 

för ändskruv 

- 0,25 

≤ 

≤ 

2 , 5 

2 , 5 

för innerskruv 

Hålkantbrott 

för 

för 

kantskruv 

innerskruv 


d0 är håldiametern 

Bärförmågan reduceras med 

en faktor 0,8 för överstora 

hål (serie grov) eller 0,6 för 

avlångt hål vinkelrätt mot 

kraften. 

38

Hålstorlekar (EN 1090-2) 


Skruvavstånd 


Passförband 

Passförband dimensioneras som skruvförband med normala hål. 

Stammen ska vara utanför skjuvplanet och gängan får vara högst t/3 in i 

den yttersta plåten. 


Enskärigt skjuvförband i en rad 

I enskärigt skjuvförband i en rad används bricka under såväl 

skruvhuvud som mutter. Bärförmågan för hålkanttryck begränsas till 

F 

bRd 

1, 

5 f 

= 

γ 

u 

M 2 

dt 


Mellanlägg i skjuvförband 

Om mellanläggets tjocklek överstiger d/3 reduceras bärförmågan för 

skjuvning FvRd med faktorn 

β 

p 

9d 

= 

8d 

+ 3t 

p 

mellanlägg 

t p 


För symmetrisk skruvgrupp med centrisk last 

Veff,1,Rd = fu Ant /γM2 + (1 / √3) fy Anv /γM0 Ant Anv är nettoarean utsatt för dragning; 

är nettoarean utsatt för skjuvning. 

För en skruvgrupp med excentrisk belastning 

Veff,2,Rd = 0,5 fu Ant /γM2 + (1 / √3) fy Anv /γM0 Områdesbrott 


Skruvgrupper 

Bärförmågan får tas som summan av skruvarnas bärförmågan om 

bärförmågan för skjuvbrott är större än bärförmågan för hålkantbrott. I annat 

fall tas bärförmågan som den för den svagaste skruven gånger antalet 

skruvar. 

För långa förband L j 

> 15 d reduceras bärförmågan med faktorn 

β 

Lf 

L j −15d 

= 1− ≥ 

200d 

0, 

75 


k s 

n 

µ 

fub As Glidning i friktionsförband 

Bärförmågan med hänsyn till glidning ges av 

k 

nμ 

s FsRd = 0, 

7 

γ M 3 

ub 

A 

se tabell 

är antalet friktionsytor 

är friktionskoefficienten 

skruvens brottgräns 

spänningsarean 

Om skruven utsätts för yttre dragkraft FtEd minskas förspänningskraften 

0,8 . 

F tEd 

f 

s 


Friktionskoefficienter (EN 1090-2) 


Elastisk linjär fördelning av inre krafter bör användas i följande fall: 

- när skruvar används i friktionsförband av kategori C, 

- i skjuvförband där dimensionerande bärförmåga för ett fästelement med 

hänsyn till skjuvning Fv,Rd är mindre än för hålkanttryck Fb,Rd, -där infästningar utsätts för stötar, vibrationer eller växlande last (med 

undantag för vindlaster). 

I övriga fall får plastisk kraftfördelning användas (inom rimliga gränser) 

Exempel: r3=0,2 m r2=0,4 m r1=0,6 m. 2 skruvar M20 10.9 per rad 

F tRd 

Kraftfördelning i förband 

= 2x0,9x1000x0,245/1,2 = 368 kN 

r i 

368 2 2 2 

368 

M = ( 0, 

2 + 0, 

4 + 0, 

6 ) = 343 kNm M 

Rd 

Rd = ( 0, 

2 + 0, 

4 + 0, 

6) 

= 441kNm 

(128%) 

0, 

6 

0, 

6 

SBI seminarium skruvförband 2010‐03‐10 48 

r i

Exempel tvärkraftsbelastning 

Beräkna max skruvkraft för F = 500 kN 

1.Elastisk fördelning 

Av tvärkraft fås 

Fy = 500/8 = 72,5 kN 

Av moment 500x0,4 = 200 kNm fås 

Σr 2 

i = Σ(x2 +y2 ) = 4x0,052 +4x0,152 +8x0,052 = 0,12 m2 Fx = 200x0,15/0,12= 250 kN 

Fy = 200x0,05/0,12= 83 kN 

= (2502 +(72,5+83) 2 ) 0,5 = 294 kN 

F max 

2. Plastisk fördelning 

Måste passningsberäknas. Antag att de fyra mittersta skruvarna tar tvärkraften 

Fy = 500/4 = 125 kN 

Momentet tas av horisontala krafter Fmax i de fyra yttersta skruvarna plus 

resterande bärförmåga (F 2 

max -1252 ) 0,5 i de innersta, vilket ger 

jämviktsekvationen 

4Fmaxx0,15+4(F 2 

max -1252 ) 0,5x0,05 =200 kNm 

Lösning av ekvationen ger 

Fmax = 242 kN (82%) 

Notera att detta är på säkra sidan enligt plasticitetsteorins statiska teorem. 

3x0,1 

SBI seminarium skruvförband 2010‐03‐10 49 

y 

0,1 

0,4 

x

Dragen vinkelstång infäst i en skänkel 

För tryckta vinkelstänger finns regler i EN 1993-1-1 och för master och 

torn i EN 1993-3-1 (fördelaktigare). 


Klassificering av knutpunkter 

Knutpunkter i ramar klassificeras enligt följande alternativ: 

- led, knutpunkten antas inte överföra böjmoment; 

- kontinuerlig, ingen vinkeländring i knutpunkten; 

- delvis kontinuerlig, överför moment men vinkeländringen är inte 

försumbar. 


Arbetskurva för knutpunkt 


Elastisk global analys 

Knutpunkten beskrivs av sin styvhet och ska ha tillräcklig bärförmåga. 

η = 2 för balk-pelarknutpunkt 


Stelplastisk analys 

Knutpunkten beskrivs av sin bärförmåga och ska ha tillräcklig 

rotationskapacitet för momentomlagring. Rotationskapaciteten behöver inte 

påvisas om knutpunkten klarar minst 1,2 MplRd för balken. 

Rotationskapaciteten får antas tillräcklig om knutpunktens bärförmåga för 

moment bestäms av skjuvning i pelarlivet. 

Alternativt får rotationskapaciteten antas tillräcklig om knutpunktens 

bärförmåga bestäms av böjning av ändplåten eller pelarfläns och en av 

dessa har en tjocklek t som uppfyller 

t ≤ 0, 

36 f / 

där fy avser sträckgränsen för ändplåten eller flänsen. 

för fub = 1000 och fy =355 MPa fås t

Elastoplastisk analys 

Vid elastoplastisk analys beskrivs knutpunkten av sin styvhet, bärförmåga 

och deformationsförmåga. Arbetskurvan får förenklas enligt figuren nedan. 

Analysen kan göras med ett ramprogram där knutpunkterna modelleras 

med fjädrar med arbetskurva enligt figuren. Bäst resultat fås om 

stängerna modeleras som elastoplastiska men det går även att räkna 

med elastiska stänger. 


Komponentmetoden 


F 

F 

t1Rd 

t 2Rd 

Ändplåtsförband 

En modell för dimensionering av ändplåtsförband visas i 

figuren nedan (ekvivalent T-profil). 

4M 

= 

m 

2M 

= 

pl, 

1, 

Rd 

pl, 

2, 

Rd 

F t3Rd 

= ΣFt 

, Rd 

+ nΣF 

m + n 

t, 

Rd 

Mod 1 böjning av ändplåt med bändning 

Mod 2 böjning av ändplåt, skruvarna avgör 

bändkrafter, n = emin

leff 2πmx πmx + w 

πmx + 2e 

4mx + 1,25ex e+2mx+0,625ex är det minsta av: 

0,5bp (för 2 skruvar) 

0,5w+2mx+0,625ex Ändplåtförband, forts. 

F tRd 

tas som den minsta F t1RD 

till Ft3Rd. Om 

pelaren saknar livavstyvningar kan F t 

begränsas av böjning av pelarflänsen eller 

intryckning vid balkens tryckta fläns. Vidare 

kan skjuvning av pelarlivet begränsa kraften. 

M Rd 

= zxFRDmin z är balkhöjden 

minus en 

flänstjocklek 


Pelarfot 


Bärförmåga för tryck 

Bärförmågan för tryck bestäms med hänsyn till undergjutningens 

hållfasthet fjd enligt 

FC,Rd = fjd beff leff Utsticket c bestäms enligt 

c = t [fy / (3 fjd γM0)] 0.5 

Med detta kan bef och lef bestämmas enligt figuren ovan. 

Kontaktrycket bestäms enligt 

fjd = βj FRdu / (beff leff) där FRdu bestäms från EN 1992-1-1 med Aco = befxlef βj = 2/3 normalt 

Jag antar att man även kan använda undergjutningsbrukets 

hållfasthet utan korrektion för belastad area. 


Centriskt tryck 

Tryckytor enligt föregående bild arrangeras så att de inte överlappar 

varandra. Bärförmågan är summan av tryckkraftrena som kan 

överföras på dessa ytor. 


Bärförmåga för dragning 

Bestäms av grundskruvarna eller av böjning av fotplåten. Dess tjocklek 

ska väljas så att krafter av bändning inte uppkommer. 

Exempel fotplåt för HEA 300 enligt figur. 

M = 300 kNm 

40 

50 

N = 400 kNm 

S355 fy = 345 MPa fu = 470 MPa 

Max dragning fås med moment kring 

tryckflänsens mitt: 

290 470 

Ft = (300 – 400x(0,145.0,007))/0,333= 735 kN 

3 skruvar M33 klarar 

FtRd = 3x0,9x470x0,694/1,2= 734 kN 

Böjning av fotplåten 

Med 8 mm svets fås 

60+2x120+60 

m= 50 -8x1,41x0,8 = 41 mm 

MEd = 735x0,041 = 30 kNm 

MRd = fybt2 /4 ger t>31 mm välj t = 35 mm 

4m = 164 mm > 120 mm 


Max tryckkraft fås med en momentekvation kring de dragna 

skruvarna: 

Fc = (300+0,188x400)/0,333 = 1127 kN 

fjd = 20 MPa (antaget) 

Utsticket blir 

c = 35(355/3x20) 0,5 = 85 mm 

bef = 2x85 + 14 = 184 mm 

lef = 360 mm 

Aef = 0,066 m2 

= 0,066x20 000 = 1320 kN 

F cRd

SBI seminarium

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?