Normnachweis von Schrauben nach indischer Norm

Abschertragfähigkeit von Schrauben

Die Bemessungstragfähigkeit der Schraube, $V_{dsb}$, bestimmt durch die Abschertragfähigkeit, wird nach IS 800, Abschn. 10.3.3 angegeben:

$$V_{sb} \le V_{dsb}$$

wobei:

• $V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}$ – Bemessungsabschertragfähigkeit einer Schraube
• $V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e$ – charakteristische Abschertragfähigkeit einer Schraube
• $f_{ub}$ – Zugfestigkeit der Schraube;
• $A_e$ – Fläche zur Aufnahme der Querkraft; $A_e = A_n$ für die Scherfuge im Gewindebereich, $A_e = A_s$ für den Fall, dass kein Gewinde in der Scherfuge liegt
• $A_n$ – Nettoquerschnittsfläche unter Zug der Schraube
• $A_s$ – Querschnittsfläche im Schaftbereich
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – Teilsicherheitsbeiwert für Schrauben – Lochleibungstyp – IS 800, Tabelle 5; editierbar in den Normeinstellungen

Wenn die Klemmlänge der Schrauben $l_g$ (gleich der Gesamtdicke der verbundenen Bleche) größer als $5d$ ist, wird die Bemessungsabschertragfähigkeit $V_{dsb}$ durch einen Faktor $\beta_{lg}$ reduziert – IS 800, Abschn. 10.3.3.2:

$$\beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}$$

Gemäß IS 800, Abschn. 10.3.3.3 ist die Bemessungsabschertragfähigkeit von Schrauben, die Querkräfte über ein Futterblech mit der Dicke $t_{pk} \ge 6$ mm übertragen, durch folgenden Faktor zu reduzieren:

$$\beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk})$$

Jede Scherfuge wird separat nachgewiesen, und das ungünstigste Ergebnis wird angezeigt.

Lochleibungstragfähigkeit von Schrauben

Die Bemessungs-Lochleibungstragfähigkeit einer Schraube in einem beliebigen Blech, bestimmt durch Lochleibung, wird nach IS 800, Abschn. 10.3.4 angegeben:

$$V_{sb} \le V_{dpb}$$

wobei:

• $V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}$ – Bemessungs-Lochleibungstragfähigkeit einer Schraube
• $V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u$ – charakteristische Lochleibungstragfähigkeit einer Schraube
• $k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}$ – Faktor für Verbindungsgeometrie und Materialfestigkeit
• $e$ – Randabstand des Befestigungselements in Lochleibungsrichtung
• $p$ – Lochabstand des Befestigungselements in Lochleibungsrichtung
• $f_{ub}$ – Zugfestigkeit der Schraube
• $f_u$ – Zugfestigkeit des Blechs
• $d$ – Nenndurchmesser der Schraube
• $d_0$ – Durchmesser des Schraubenlochs
• $t$ – Blechdicke
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – Teilsicherheitsbeiwert für Schrauben – Lochleibungstyp – IS 800, Tabelle 5; editierbar in den Normeinstellungen

Die Lochleibung an jedem Blech wird separat nachgewiesen und das ungünstigste Ergebnis wird angezeigt.

Die Lochleibungstragfähigkeit wird für übergroße und geschlitzte Löcher durch folgenden Faktor reduziert:

• 0,7 – für übergroße und kurz geschlitzte Löcher
• 0,5 – für lang geschlitzte Löcher

Die Abmessungen von übergroßen, kurz geschlitzten und lang geschlitzten Löchern werden gemäß IS 800, Tabelle 19 bestimmt.

Zugtragfähigkeit von Schrauben

Eine Schraube, die einer Bemessungszugkraft ausgesetzt ist, wird nach IS 800, Abschn. 10.3.5 nachgewiesen:

$$T_b \le T_{db}$$

wobei:

• $T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}$ – Bemessungszugtragfähigkeit der Schraube
• $T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}$ – charakteristische Zugtragfähigkeit der Schraube
• $f_{ub}$ – Zugfestigkeit der Schraube
• $f_{yb}$ – Streckgrenze der Schraube
• $A_n$ – Nettoquerschnittsfläche unter Zug der Schraube
• $A_s$ – Querschnittsfläche im Schaftbereich
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – Teilsicherheitsbeiwert für Schrauben – Lochleibungstyp – IS 800, Tabelle 5; editierbar in den Normeinstellungen
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – Teilsicherheitsbeiwert für die durch Fließen bestimmte Tragfähigkeit – IS 800, Tabelle 5; editierbar in den Normeinstellungen

Schraube unter kombinierter Scher- und Zugbeanspruchung

Eine Schraube, die gleichzeitig einer Bemessungsquerkraft und einer Bemessungszugkraft widerstehen muss, hat gemäß IS 800, Abschn. 10.3.6 folgende Bedingung zu erfüllen:

$$\left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0$$

wobei:

• $V_{sb}$ – Bemessungsquerkraft
• $V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}$ – Bemessungsscherwidertand der Schraube – IS 800, Abschn. 10.3.2
• $V_{dsb}$ – Bemessungsabscherwiderstand
• $V_{dpb}$ – Bemessungs-Lochleibungswiderstand
• $T_b$ – Bemessungszugkraft
• $T_{db}$ – Bemessungszugtragfähigkeit der Schraube