Reinheimer

Untersuchungen zum Einfluss einer überelastischen Vorspannkraft auf das Tragverhalten von hochfesten Schraubengarnituren

Jan Reinheimer, M.Sc.

Eine Vielzahl der Stahlkonstruktionen in Deutschland wird mit hochfesten Schraubengarnituren ausgeführt. Neben der höheren Tragfähigkeit dieser Verbindungsmittel sind durch die Anwendung einer Vorspannkraft auch eine höhere zyklische Beanspruchbarkeit und die Sicherheit gegen selbsttätiges Losdrehen gegeben. Die aktuelle Aus-führungsnorm DIN EN 1090-2, der Eurocode 3 und die DASt-Richtlinie 024 machen für hochfeste Schrauben-garnituren Vorgaben zur Höhe der Vorspannkraft, zu dem Montageverfahren sowie der Kontrolle der Montage.

Zu letztgenanntem gehört unter anderem die Kontrolle auf Überanziehen, wobei eine genaue Definition dessen einzig für das kombinierte Anziehverfahren und den aufgebrachten Weiterdrehwinkel gegeben ist. Wird dieser im Vergleich zur normativen Vorgabe um einen pauschalen Wert überschritten, gilt die aufgebrachte Vorspannkraft als zu hoch. Dies kann zur Folge haben, dass die gesamte Schraubengruppe ausgetauscht werden muss.

Es fehlen wissenschaftliche Erkenntnisse über die Ausnutzung der als überspannt definierten Schrauben-garnitur und den Einfluss auf den Werkstoff sowie das Tragverhalten. Das geplante Forschungsvorhaben hat daher das Ziel, die technischen und wissenschaftlichen Grundlagen zum Einsatz überelastisch vorgespannter, hochfester Schraubengarnituren zu erarbeiten.

Auftretende Folgen und Schäden durch eine überelastische Vorspannkraft sollen charakterisiert und eingestuft werden, sodass eine Bewertung des Tragverhaltens vorgenommen werden kann. Ziel der Forschung ist weiterhin die Identifikation einer Grenzhöhe einer unplanmäßigen überelastischen Vorspannung, um den Austausch von Schraubengarnituren zu vermeiden und gegebenenfalls sogar eine Wiederverwendung selbiger zu ermöglichen.