THEMA:

Hallo miteinander,

ich plane gerade an einer Lärmschutzwand herum. Diese steht unmittelbar an einem Gleis, womit das Thema Ermüdung ins Spiel kommt.
Die Baufirma hat nur ein sehr kleines Zeitfenster für die Montage der Stützenprofile.
Die HEA bekommen am Fuß eine Fußplatte und diese wiederum wird auf ein Stahlhohlkastenriegel aufgeschraubt. Weil das natürlich schnell gehen muss und auf der Baustelle auszuführen ist, sind keine Passschrauben möglich!

Der DIN FB 103 kennt keinen Kerblastfall für das Abscheren von rohen Schrauben. Ist nicht so schlimm, da habe ich den Nachweis geführt, das für diese kleinen Spannungen kein Ermüdungsnachweis erforderlich ist (DIN FB 103 II-9 Glg. (9.1) ).
Nun zum Zug! Da kann ich den Ermüdungsnachweis (gerade so) erfüllen, prima!

Nun zur Übertragung der Zugkraft aus der Schraube in die untere Fußplatte (Sackschraube).
Da habe ich den Nachweis entsprechend der DIN 18800-1 (504) erfüllt. Danach sind 26mm Einschraublänge für eine M20-10.9 GV erforderlich. Hier habe ich auf 35mm aufgerundet, so dass eine 40-ziger Fußplatte reicht.

Kann mir jemand sagen, was mit der Ermüdung im Bereich des Gewindes los ist. Das scheint mir doch die Schwachstelle zu sein. Die Schrauben lasten die übertragbare Zugkraft (178kN) nur zu etwa 5% aus. Dazu kommt noch die Vorspannkraft von schlappen 120kN. Aber auf Zug beanspruchte Schrauben ...Zugstangen dürfen ja auch nur der Kerbgruppe 36* zugeordnet werden (DIN FB 103 Tab. L.1 Detail 12).

so hier nun noch der Querschnitt,
die Bilder dürfen höchstens 50kB groß sein?

Hallo Wanderbursche,

5% von 178 sind ja gerade 9kN. Der Lastzuwachs deltaF in der Schraube ist aber kleiner als diese 9kN, s. Petersen: Stahlbau, Kap. Flanschbemesssung. Wie hoch, das hängt von den Federsteifigkeiten von Schraube, Scheiben und Platte ab. Der Betriebsfestigkeitsnachweis muss dann nur für deltaF geführt werden. Das sind dann weniger als 36N/mm².

Freundliche Grüße

Christoff

Ergänzung: Die Vorspannkraft ist immer da, Fv/A = Unterspannung. (Fv + deltaF)/A = Oberspannung.

Gruß

Christoff

ja,ja, das die Spannungschwankung minimal ist, ist klar.

aber brauche ich einen Aufschlag auf die Einbindetiefe infolge der Tatsache, das über diese Länge ja auch dynamische Lasten zu übertragen sind?
oder anders herum:

Schraube 1: M20 Z=100kN Zug aus statischen Einwirkungen Einbindetiefe 23mm

Schraube 2: M20 Z=100kN Zug aus Wechsellasten Einbindetiefe auch 23mm?

gibt es einen Kerbfall "Gewinde"?

Hallo Wanderbursche,

Entschuldigung, ich wollte nicht den Oberlehrer raushängen lassen. Wie das mit der Einbindetiefe ist, weiß ich nicht. Was ich aber weiß: Die Kerbfallklasse 36 IST der Kerbfall Gewinde. Hier treten die größten Kerbspannungen auf.

Bei durchgesteckten Schrauben mit Mutter bleibt die Höhe der Skt-Mutter gleich, egal ob dynamisch oder statisch beansprucht. Deswegen würde ich vermuten, dass dies auch mit der Einbindetiefe bei Sackschrauben so ist. Das kann aber vielleicht aber mit Hintergrund aus dem Maschinenbau besser beantworten.

Gruß

Christoff