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Christoph Lorenz
Mehrfachverwendung von vorgespannten geschraubten Sacklochverbindungen
Vorgespannte geschraubte Sacklochverbindungen zählen nach DIN EN 1090-2 zu „besonderen Verbindungsmitteln und Befestigungsverfahren“ für die die Montage mittels einer Verfahrensprüfung nachzuweisen ist. Im konstruktiven Stahlbau kommen solche Verbindungen vor allem in Befestigungskonstruktionen von Lagern und Fahrbahnübergängen in Brückenbauwerken vor.Hier werden hochfeste Schrauben in geschnittene Gewinde aus Baustahl vorgespannt. Zur Erstellung einer Verfahrensanweisung ist z. B. für den Fall eines Lagerwechsels nicht nur das einmalige Vorspannen, sondern die bis zu vierfache Verwendung des Sacklochgewindes nachzuweisen.
Im Rahmen von experimentellen Untersuchungen, die am Institut für Metall- und Leichtbau der Universität Duisburg-Essen durchgeführt wurden, konnte die Möglichkeit der Mehrfachverwendung unter Anwendung geeigneter Anziehparameter eindeutig nachgewiesen werden. Ziel dieser Arbeit ist die numerische Analyse des mehrfachen Vorspannens von Sacklochverbindungen unter Berücksichtigung des plastischen Materialverhaltens von Schraube und Sackloch. In umfangreichen numerischen Simulationen wird der Anziehvorgang selbst simuliert; anschließend werden die Einflussgrößen Vorspannkraftniveau und Einschraubtiefe für unterschiedliche Schraubendurchmesser untersucht.
Mit Kenntnis der Spannungs- und (plastischen) Dehnungszustände wird das Tragverhalten der Sacklochverbindung während des Vorspannens sowie der resultierende Eigenspannungs- und Verformungszustand charakterisiert. Unter Berücksichtigung aller numerischen Ergebnisse und Daten der experimentellen Untersuchungen erfolgt eine Bewertung der Mehrfachverwendung von vorgespannten Sacklochverbindungen.
Im Rahmen von experimentellen Untersuchungen, die am Institut für Metall- und Leichtbau der Universität Duisburg-Essen durchgeführt wurden, konnte die Möglichkeit der Mehrfachverwendung unter Anwendung geeigneter Anziehparameter eindeutig nachgewiesen werden. Ziel dieser Arbeit ist die numerische Analyse des mehrfachen Vorspannens von Sacklochverbindungen unter Berücksichtigung des plastischen Materialverhaltens von Schraube und Sackloch. In umfangreichen numerischen Simulationen wird der Anziehvorgang selbst simuliert; anschließend werden die Einflussgrößen Vorspannkraftniveau und Einschraubtiefe für unterschiedliche Schraubendurchmesser untersucht.
Mit Kenntnis der Spannungs- und (plastischen) Dehnungszustände wird das Tragverhalten der Sacklochverbindung während des Vorspannens sowie der resultierende Eigenspannungs- und Verformungszustand charakterisiert. Unter Berücksichtigung aller numerischen Ergebnisse und Daten der experimentellen Untersuchungen erfolgt eine Bewertung der Mehrfachverwendung von vorgespannten Sacklochverbindungen.
Schlagwörter: Sacklochverbindugen; vorgespannte Verbindungen; Mehrfachverwendung; DIN EN 1090-2; DASt-Richtlinie 024
Schriftenreihe Institut für Metall- und Leichtbau Universität Duisburg-Essen
Herausgegeben von Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Natalie Stranghöner, Duisburg-Essen
Band 6
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