Gleitfeste Verbindungen werden über die Reibung in den Gleitflächen nachgewiesen. Für gleitfeste Verbindungen sind hochfeste vorgespannte Schrauben der Festigkeitsklassen 8.8 und 10.9 zu verwenden, z. B. HV-Garnituren nach EN 14399.
Grundformeln
$$
F_{s,Ed} \leq F_{s,Rd}
$$
Kategorie B – Gebrauchstaugkeit:
$$
F_{s,Rd,ser} =
\frac{k_s \cdot n \cdot \mu}{\gamma_{M3,ser}}
\cdot F_{p,C}
$$
$$
\gamma_{M3,ser} = 1{,}10
$$
Kategorie C – Tragfähigkeit:
$$
F_{s,Rd} =
\frac{k_s \cdot n \cdot \mu}{\gamma_{M3}}
\cdot F_{p,C}
$$
$$
\gamma_{M3} = 1{,}25
$$
Einfluss einer Zugkraft auf den Gleitwiderstand
Wirkt zusätzlich zur Schubkraft eine Zugkraft auf die Schraube, wird die Vorspannkraft der Schraube teilweise abgebaut. Dadurch verringert sich die wirksame Normalkraft in der Gleitfuge und damit auch der Gleitwiderstand der Verbindung.
Die Grenzgleitkraft ist daher mit einer reduzierten Vorspannkraft zu berechnen.
Kategorie B – Gebrauchstaugkeit:
$$
F_{s,Rd,ser} =
\frac{k_s \cdot n \cdot \mu \cdot \left(F_{p,C} – 0{,}8 \cdot F_{t,Ed,ser}\right)}
{\gamma_{M3,ser}}
$$
Kategorie C – Tragfähigkeit:
$$
F_{s,Rd} =
\frac{k_s \cdot n \cdot \mu \cdot \left(F_{p,C} – 0{,}8 \cdot F_{t,Ed}\right)}
{\gamma_{M3}}
$$
Dabei darf der Klammerausdruck nicht negativ werden. Wird die Zugkraft zu groß, steht rechnerisch keine ausreichende Vorspannkraft zur Übertragung der Gleitkraft mehr zur Verfügung.
- Ft,Ed = einwirkende Zugkraft je Schraube
- Die Zugkraft reduziert die Vorspannkraft nicht vollständig, da ein Teil durch die Dehnung der Schraube aufgenommen wird; im Eurocode wird dies vereinfacht mit dem Faktor 0,8 berücksichtigt.
Rechner
Alle Angaben ohne Gewähr. Die Nutzung der Ergebnisse erfolgt auf eigene Verantwortung. Eine Haftung für Schäden wird nicht übernommen.
Die verwendeten Werte entsprechen üblichen Tabellenwerten für metrische Schrauben nach EC3. Für projektspezifische Nachweise sind die jeweiligen Normen und Zulassungen zu prüfen.
Grenzvorspannkraft Fp,C in kN
$$
F_{p,C} = 0{,}7 \cdot f_{ub} \cdot A_s
$$
| FK | M12 | M16 | M20 | M22 | M24 | M27 | M30 | M36 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8.8 | 47,2 | 87,9 | 137,2 | 169,7 | 197,7 | 257,0 | 314,2 | 457,5 |
| 10.9 | 59,0 | 109,9 | 171,5 | 212,1 | 247,1 | 321,3 | 392,7 | 571,9 |
Beiwert ks
| Beschreibung | ks |
|---|---|
| Schrauben in Löchern mit normalem Lochspiel | 1,00 |
| Schrauben in übergroßen Löchern oder kurzen Langlöchern, quer zur Kraftrichtung | 0,85 |
| Schrauben in großen Langlöchern, quer zur Kraftrichtung | 0,70 |
| Schrauben in kurzen Langlöchern, parallel zur Kraftrichtung | 0,76 |
| Schrauben in großen Langlöchern, parallel zur Kraftrichtung | 0,63 |
Reibbeiwerte μ und Gleitflächenklassen
| Gleitflächenklasse | Reibbeiwert μ | Beschreibung der Oberfläche |
|---|---|---|
| A | 0,50 | Metallisch blank gestrahlt (Stahlkies oder Sandgestrahlt), keine Unebenheiten, frei von Verunreinigungen |
| Gestrahlte Oberfläche mit zusätzlicher Aluminium-Beschichtung | ||
| Gestrahlte Oberfläche mit metallischer Beschichtung auf Zinkbasis zur Erhöhung der Reibung über 0,5 | ||
| B | 0,40 | Beschichtete Oberfläche mit Alkali-Zink-Silikat-System (Schichtdicke ca. 50–80 µm) |
| C | 0,30 | Metallisch gereinigte Oberfläche, z. B. durch Drahtbürsten oder Flammstrahlen |
| D | 0,20 | Unbehandelte bzw. naturbelassene Stahloberfläche |
Hinweis: Die tatsächliche Gleitflächenklasse ist vom Oberflächenzustand abhängig und muss für die jeweilige Ausführung sichergestellt werden.