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VDI 2230 - Ersatzlos zurückgezogen Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen

Auf einen Blick

Englischer Titel
Systematic calculation of high duty bolted joints
Erscheinungsdatum
1977-10
Zurückziehungsdatum
1986-07
Herausgeber
VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung
Autor
VDI-Fachbereich Produktentwicklung und Mechatronik
Zugehörige Handbücher
Seitenanzahl
56
Erhältlich in
Deutsch

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Preis
142,90 EUR inkl. MwSt.
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FAQ

Antwort:

Eine absolute Aussage zum Berechnungsfehler bzgl. der erforderlichen Klemmkraft gegen Klaffen bei exzentrischer Belastung und Überschreitung von G kann nicht erfolgen. Allgemein steigt der Fehler an, je mehr von G abgewichen wird.
Dies hängt zum einen damit zusammen, dass bei einer Überschreitung von G die Presungsverteilung in der Trennfuge deutlich ungleichmäßiger wird, die Berechnungsbeziehung aber von einer gleichmäßigen Verteilung ausgeht. Weiterhin liegt dann ein nichtlinearer Zusammenhanges zwischen Schraubenzusatzkraft und Last vor. Zudem ist wegen der unterschiedlichen Größe der in die Berechnung eingehenden Parameter die Situation von Schraubfall zu Schraubfall anders.
Randbemerkung: Bei zentrischer Belastung muss G nicht unbedingt eingehalten werden, es sei denn, man legt Wert auf eine möglichst gleichmäßige Flächenpressung.

Bzgl. der Ermittlung des Hebelarmes a ist Vorsicht geboten, da sich die Lage des virtuellen seitensymmetrischen Verspannungskörpers in der Ebene Betriebskrafteinleitung-Schraubenachse verschiebt und man Gefahr läuft, dass ein zu kleines a verwendet wird. Untersuchungen zum Einfluss stark unterschiedlicher Flächenpressung auf die virtuelle Achslage sind nicht bekannt, weil eben G möglichst nicht überschritten werden sollte. Im übrigen ist eine möglichst konstante Flächenpressung meist auch konstruktiv sinnvoll.
Grundsätzlich ist zu beachten, dass es ab einem gewissen Abstand von der Schraubenachse nur infolge der Verspannung zum Klaffen kommt (s. S. 50 oben), weitere Bereiche mit größerem radialen Abstand also nicht in die Ermittlung von s_sym und damit a einzubeziehen sind.

Mit freundlichen Grüßen

W. Lori

Antwort:

Der aus der Gestaltänderungsenergiehypothese (von Mises) herrührende Wert von 0,58 ist grundsätzlich zu klein! Das zeigen Scherversuche immer wieder. Trotzdem findet er sich in der FKM-Richtlinie zur Festigkeitsberechnung.
Die aufgeführten Werte in der VDI 2230 sind Ergebnisse von Untersuchungen einer großen Anzahl von Autoren an verschiedenen Einrichtungen und auch Resultat einer umfangreichen Suche in Veröffentlichungen, bei Unternehmensangaben und in Fachbüchern. Die sich daraus ergebenden Bereiche wurden in die Richtlinie aufgenommen. Im Einzelnen wurden deshalb keine Literaturangaben aufgenommen, auch weil es Konsens der Mitglieder des FA war, die diese Werte bestätigen.
(PS: Baustahl haben wir erst in der Richtlinienfassung ab 2014 aufgenommen)
Gruß
W. Lori

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