Normnachweis von vorgespannten Schrauben nach indischen Normen

Gleitwiderstand

Der Gleitwiderstand einer vorgespannten Schraube wird gemäß IS 800, Abschn. 10.4.3 überprüft:

$$V_{sf} \le V_{dsf}$$

wobei:

• $V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}$ – Bemessungs-Querkrafttragfähigkeit einer Schraube, bestimmt durch Gleiten bei Reibungsverbindung
• $V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0$ – charakteristische Querkrafttragfähigkeit einer Schraube, bestimmt durch Gleiten bei Reibungsverbindung
• $\mu_f$ – Reibungskoeffizient (Gleitbeiwert) gemäß IS 800, Tabelle 20; im Code-Setup editierbar
• $n_e = 1$ – Anzahl der wirksamen Kontaktflächen, die Reibungswiderstand gegen Gleiten bieten; jede Scherfuge wird separat überprüft
• $K_h$ – Faktor für Schraubenlöcher; $K_h = 1{,}0$ für Befestigungselemente in Normallöchern, $K_h = 0{,}85$ für Befestigungselemente in übergroßen und kurzen Langlöchern, $K_h = 0{,}7$ für Befestigungselemente in langen Langlöchern
• $\gamma_{mf}$ – Teilsicherheitsbeiwert für Schrauben – Reibungstyp – IS 800, Tabelle 5, $\gamma_{mf}=1{,}10$ wenn der Gleitwiderstand für die Gebrauchslast bemessen wird, $\gamma_{mf}= 1{,}25$ wenn der Gleitwiderstand für die Bemessungslast im GZT bemessen wird; im Code-Setup editierbar
• $F_0 = A_n f_0$ – minimale Schraubenvorspannkraft (Prüflast) bei der Montage
• $A_n$ – Nettoquerschnittsfläche des Schraubenschafts unter Zugbeanspruchung
• $f_0 = 0{,}7 f_{ub}$ – Prüfspannung

Die Tragfähigkeit nach dem Gleiten (IS 800, Abschn. 10.4.4) ist durch Umschalten des Schraubentyps von Reibung auf Lochleibung zu überprüfen – Zug-/Querkraft-Interaktion für die Bemessungstragfähigkeit im GZT.

Zugtragfähigkeit von Schrauben

Eine Schraube, die einer bemessenen Zugkraft ausgesetzt ist, wird gemäß IS 800, Abschn. 10.3.5 überprüft:

$$T_f \le T_{df}$$

wobei:

• $T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}$ – Bemessungs-Zugtragfähigkeit der Reibungsschraube
• $T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}$ – charakteristische Zugtragfähigkeit der Reibungsschraube
• $f_{ub}$ – Zugfestigkeit der Schraube
• $f_{yb}$ – Streckgrenze der Schraube
• $A_n$ – Nettoquerschnittsfläche des Schraubenschafts unter Zugbeanspruchung
• $A_s$ – Querschnittsfläche des Schraubenschafts
• $\gamma_{mf}$ – Teilsicherheitsbeiwert für Schrauben – Reibungstyp – IS 800, Tabelle 5, $\gamma_{mf}=1{,}10$ wenn der Gleitwiderstand für die Gebrauchslast bemessen wird, $\gamma_{mf}= 1{,}25$ wenn der Gleitwiderstand für die Bemessungslast im GZT bemessen wird; im Code-Setup editierbar
• $\gamma_{m0} = 1{,}1$ – Teilsicherheitsbeiwert für den durch Fließen bestimmten Widerstand – IS 800, Tabelle 5; im Code-Setup editierbar

Abhebekräfte werden durch die Finite-Elemente-Analyse bestimmt und sind in der Zugkraft enthalten.

Reibungsschraube unter kombinierter Scher- und Zugbeanspruchung

Eine Schraube, die gleichzeitig sowohl einer Bemessungs-Querkraft als auch einer Bemessungs-Zugkraft standhalten muss, hat gemäß IS 800, Abschn. 10.3.6 folgende Bedingung zu erfüllen:

$$\left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0$$

wobei:

• $V_{sf}$ – einwirkende bemessene Querkraft bei Bemessungslast
• $V_{df}$ – Bemessungs-Querkrafttragfähigkeit
• $T_f$ – von außen aufgebrachte bemessene Zugkraft bei Bemessungslast
• $T_{df}$ – Bemessungs-Zugtragfähigkeit