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27. März 2025

Analyse vorgespannter Schrauben im Add-On Stahlanschlüsse

Im Add-On Stahlanschlüsse erhalte ich hohe Ausnutzungsgrade für vorgespannte Schrauben für den Nachweis der Zugkraft.
Woher kommt diese hohe Auslastung und wie kann ich die Tragfähigkeitsreserven der Schraube bewerten?


Antwort:

Im Add-On Stahlanschlüsse kann die Option 'Vorgespannte Schraube' angewählt werden.

Wenn diese Option ausgewählt wurde, wird der Schraube die Vorspannkraft Fp,C zugewiesen. Im Berechnungsmodell, dem sogenannten Submodell, wird dadurch ein vorgespannter Anschluss generiert. Bei der Berechnung des Anschlusses werden die Schraubenzugkräfte Ft,Ed, die aus den einwirkenden Schnittgrößen entstehen, gleichzeitig mit der Vorspannkraft Fp,C angesetzt.
Als Ergebnis der Berechnung wird die Schraubenzugkraft als "Bemessungszugkraft Ft,Ed" in den Nachweisdetails ausgegeben. Diese stellt also einen Wert aus der gemeinsamen Wirkung der Vorspannung und den einwirkenden Schnittgrößen dar, wobei die Vorspannkraft als Einwirkung betrachtet wird.

Der Ausnutzungsgrad der vorgespannten Schraube ergibt sich aus dem Quotienten aus der o.g. Bemessungszugkraft Ft,Ed und Grenzzugkraft Ft,Rd. Der Grad der Vorspannung wird über den Beiwert der Vorspannung kp bestimmt. Bei voller Vorspannung ergeben sich entsprechend hohe Werte für den Ausnutzungsgrad der Schraube auf Zug. Dieser lässt aber im Regelfall keinen Rückschluss auf das Verhältnis zwischen der einwirkenden Zugkraft (ohne Vorspannung) Ft,Ed,NP und der Bemessungszugkraft Ft,Ed zu.
Zur Analyse der Tragreserve der Schraube auf Zug eignet sich folgendes Vorgehen: In den Nachweisdetails für den Gleitwiderstand wird die Zugkraft aus den einwirkenden Schnittgrößen, berechnet ohne Vorspannung, mit der Bezeichnung Ft,Ed,NP ausgegeben. Vergleicht man diesen Wert mit dem Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit Ft,Rd, so erhält man eine Information über die Tragreserve der eingesetzten Schraube.


Autor

Herr Nikoleizig kümmert sich im Kundensupport um die Anliegen unserer Anwender.