Hochfeste Schraubverbindungen werden durch das Anziehen der Vorspannschraube im Klemmstück der Verbindungsplatte erzeugt, wodurch viel Reibung entsteht und die Integrität und Steifigkeit der Verbindung verbessert wird. Bei Scherbelastung kann je nach den Anforderungen an Konstruktion und Beanspruchung zwischen reibungsfesten Schraubverbindungen und druckfesten Schraubverbindungen unterschieden werden. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden ist der Grenzzustand. Obwohl es sich um dieselbe Schraubenart handelt, unterscheiden sich Berechnungsmethode, Anforderungen und Anwendungsbereich erheblich. Bei der Scherkonstruktion bezieht sich eine hochfeste Schraubverbindung auf die maximale Reibungskraft, die durch die Schraubenanzugskraft zwischen der äußeren Scherkraft und der Kontaktfläche der Platte als Grenzzustand bereitgestellt werden kann. Dies stellt sicher, dass die innere und äußere Scherkraft der Verbindung während der gesamten Betriebsdauer die maximale Reibungskraft nicht überschreitet. Es tritt keine relative Gleitverformung der Platte auf (der ursprüngliche Hohlraum zwischen Schraube und Lochwand bleibt stets erhalten). Bei der Scherkonstruktion ist bei druckfesten Schraubverbindungen zulässig, dass die äußere Scherkraft die maximale Reibungskraft überschreitet und ein relatives Gleiten zwischen den verbundenen Verformung der Platte, bis die Schraube die Lochwand berührt, dann wirken auf die Verbindung der Bolzenwelle Scherkräfte und Druck auf die Lochwand und die Reibungskraft zwischen den Kontaktflächen der Platte, bis schließlich die Welle Scherkräfte oder Druck auf die Lochwand ausübt und beschädigt wird, bis sogar der Schergrenzzustand erreicht ist. Kurz gesagt, hochfeste Schrauben vom Reibungstyp und hochfeste Schrauben vom Drucklagertyp sind eigentlich die gleichen Schraubentypen, aber die Konstruktion ist
Ein Schlupf wird nicht berücksichtigt. Reibungsartige hochfeste Schrauben können nicht verrutschen und tragen keine Scherkräfte. Sobald sie verrutschen, wird davon ausgegangen, dass die Konstruktion den Ausfallzustand erreicht hat und technologisch relativ ausgereift ist. Hochfeste, drucktragende Schrauben können gleiten und tragen ebenfalls Scherkräfte. Der endgültige Schaden entspricht dem von gewöhnlichen Schrauben (Schraubenscheren oder Zerdrücken von Stahlplatten). Aus Sicht der Verwendung:
Die Schraubverbindung des Hauptelements der Gebäudestruktur besteht im Allgemeinen aus hochfesten Schraubverbindungen. Herkömmliche Schraubverbindungen können wiederverwendet werden, hochfeste Schraubverbindungen können nicht wiederverwendet werden. Hochfeste Schraubverbindungen werden im Allgemeinen für dauerhafte Verbindungen verwendet.
Hochfeste Schrauben sind vorgespannte Schrauben, Reibungsschrauben mit Drehmomentschlüssel zum Aufbringen der vorgeschriebenen Vorspannung, Druckschrauben zum Abschrauben des Kopfes. Gewöhnliche Schrauben weisen eine schlechte Scherleistung auf und können in sekundären Strukturteilen verwendet werden. Gewöhnliche Schrauben müssen nur festgezogen werden.
Übliche Schrauben sind im Allgemeinen Klasse 4.4, Klasse 4.8, Klasse 5.6 und Klasse 8.8. Hochfeste Schrauben sind im Allgemeinen 8.8 und 10.9, wobei 10.9 die Mehrheit ausmacht.
8.8 ist die gleiche Klasse wie 8.8S. Die mechanischen Eigenschaften und Berechnungsmethoden von gewöhnlichen Schrauben und hochfesten Schrauben sind unterschiedlich. Die Spannung hochfester Schrauben entsteht zunächst durch die Anwendung der Vorspannung P in ihrem Inneren und dann durch den Reibungswiderstand zwischen der Kontaktfläche des Verbindungsstücks, um die äußere Last zu tragen, und die gewöhnliche Schraube trägt die äußere Last direkt.
Eine hochfeste Bolzenverbindung hat die Vorteile einer einfachen Konstruktion, einer guten mechanischen Leistung, Demontagefähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und ist unter Einwirkung dynamischer Belastung eine sehr vielversprechende Verbindungsmethode.
Bei hochfesten Schrauben wird die Mutter mit einem Spezialschlüssel festgezogen, sodass die Schraube eine hohe und kontrollierte Vorspannung erzeugt. Durch den gleichmäßigen Vordruck wird die Verbindung zwischen Mutter und Platte hergestellt. Unter dem Vordruck entsteht eine größere Reibungskraft entlang der Verbindungsfläche. Solange die Axialkraft geringer ist als diese Reibungskraft, verrutscht das Bauteil nicht und die Verbindung wird nicht beschädigt. Dies ist das Prinzip hochfester Schraubenverbindungen.
Hochfeste Schraubverbindungen sind auf die Reibungskraft zwischen den Kontaktflächen der Verbindungsteile angewiesen, um ein gegenseitiges Verrutschen zu verhindern. Um eine ausreichende Reibungskraft an den Kontaktflächen zu gewährleisten, müssen Klemmkraft und Reibungskoeffizient der Kontaktflächen der Elemente erhöht werden. Die Klemmkraft zwischen den Elementen wird durch Vorspannung der Schrauben erreicht. Daher müssen die Schrauben aus hochfestem Stahl gefertigt sein, weshalb sie als hochfeste Schraubverbindungen bezeichnet werden.
Bei hochfesten Schraubverbindungen hat der Reibungskoeffizient großen Einfluss auf die Tragfähigkeit. Tests haben gezeigt, dass der Reibungskoeffizient hauptsächlich von der Form der Kontaktfläche und dem Material des Bauteils beeinflusst wird. Um den Reibungskoeffizienten der Kontaktfläche zu erhöhen, werden im Bauwesen häufig Methoden wie Sandstrahlen und Drahtbürstenreinigung eingesetzt, um die Kontaktfläche der Bauteile im Verbindungsbereich zu behandeln.
Beitragszeit: 08.06.2019