Schrauben_Auszugs_Widerstand nach DIN

Dieses Thema im Forum "Neuling fragt Profi" wurde erstellt von susubilibi, 5. April 2014.

  1. susubilibi

    susubilibi ww-pappel

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    Hallo Profis und alle anderen die es noch werden wollen,

    ich bin auf der Suche nach Datenblätter/Internetseiten/Hersteller oder Fachbücher die mir bei Berechnungen (wieviele Schauben pro meter bei einem bestimmten Holzwerkstoff)helfen.
    Habe auch schon einige Hersteller per INternet angeschrieben,aber keine Antwort bekommen.

    Im Internet fand ich bis jetzt nur die DIN EN 320 aber das ist nur ein Prüfverfahren...
    Mit den anderen Daten wie E-Modul oder Dichte und sonstige Angaben kann ich das nicht berechnen,oder doch?

    Ich danke mal jetzt schon und freue mich auf eure Antworten.

    Mit freundlichen Grüßen

    Susubilibi

    PS: Hauptsächlich suche ich nach Daten von Balsa- :emoji_stuck_out_tongue_winking_eye:appel-;oder Birkensperrholzfurnier <<< Leichtbau (Falls vorhanden auch STAE-Platten der selben Holzarten
     
  2. tomkaes

    tomkaes ww-robinie

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    Die Bemessungen gem. DIN 1052 kennst du?
    Wenn du genauer erläutern würdest, was du bemessen willst,
    könnte man dir ev. helfen.
    Hier treiben sich regelmäßig mehrere hilfsbereite
    Holzbau- bzw. Bauingenieure rum :emoji_wink:
     
  3. magmog

    magmog ww-robinie

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    guude,

    Die Hölzer und Holzwerkstoffe sind zu inhomogen, vergiss es!
    Spanplatte ist nicht gleich Spanplatte und ein Stück Fichte ist nicht gleich einem Stück Fichte, einem Stück Eiche.
    Selbst das gleiche Stück ist vorne anders als hinten und quer zu den Jahresringen noch einmal anders als parallel dazu.
     
  4. susubilibi

    susubilibi ww-pappel

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    Hallo und danke für eure Antworten,

    also hier die genauere Erklärung.

    Ich möchte eine Kiste zusammenscharuben(ca. 50cm x 50cm x 50cm),am besten aus 18mm Balsa sperrfurnier oder ähnlichen Leichbauplatten(.evtl auch STAE-Platten)

    Ich rechne mit einer maximalen Zuladung von ca. 50kg

    Wenn die Rückwand aufgesetzt wird möchte ich wissen wieviele schrauben (pro meter)ich benötige um bei einem Bremsvorgang oder wenn die Rückwand zwischen den Seitenteilen ist die "Kurvenkräfte" aufnehmen zu können.

    Habe mal 2 Skizzen dazugehängt zur verdeutlichung...Schrauben die ich verwenden möchte,und die Art der Eckverbindungen.

    Ich hoffe ihr habt mir hilfreiche Tipps, nochmal danke

    MfG
    Susubilibi
     

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  5. tomkaes

    tomkaes ww-robinie

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    Schneide die Teile auf Gehrung, setzt 4 Lamellos je Stoss ein, verleim das Ganze mit D3 und ein paar Spanngurten, und du wirst einen sehr grossen Vorschlaghammer zum Zerlegen benötigen (ohne Schrauben!)
     
  6. rafikus

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    Du willst also ins Stirnholz schrauben?

    Was Du brauchst, wären Angaben der Schraubenhersteller zu jeder einzelnen Type und mehreren Holzarten. Wenn man nun bedenkt, wieviele unterschiedliche Schrauben ein Hersteller anbietet und wieviele unterschiedliche Holzwerkstoffe es gibt erkennt man, dass es sowas kaum geben wird. Und für Verschraubungen im Stirnholz wird sowieso keiner eine Aussage treffen.
    Ich kenne solche Angaben nicht.
    Es wird wohl auf eigene Untersuchungen hinaus laufen.

    Wenn Du schon "Bremsvorgang" erwähnst, gehe ich davon aus, dass es um Transport auf Fahrzeugen geht. Es wird sich also um dynamische Belastungen handeln, das macht die Sache auch nicht einfacher.
    Aber so, wie gezeichnet, würde ich eine solche Kiste für ein Fahrzeug bestimmt nicht zusammenschustern.

    Rafikus
     
  7. susubilibi

    susubilibi ww-pappel

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    Hallo,

    die Schraube ist auf einem der Bilder die ich angefügt habe drauf.(Katalogauszug)

    Mit der Gehrung ist eine gute Idee leider sind die Ecken oben/unten rund.
    Dazu nochmal ne Skizze.

    Aber ich sehe schon so ne Tabelle die besagt das eine 3mm dicke/40mm lange Schraube aus Material (Balsasperrfurnier) hält 5kN quer und 2 kN längs zur Platte ; gibt es nicht oder nur in Fachliteratur....

    Also Versuche durchzuführen wegen einer Kiste lohnt sich auch nicht wirklich :emoji_wink:
    wäre schön zu berechnen gewesen^^(nur als Anhaltspunkt und dann 1 Schraube mehr verbauen...)
     

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  8. flo20xe

    flo20xe ww-robinie

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    Man kann wirklich alles "theoretisieren" oder? :confused:

    Was soll da schon groß passieren? Zuschneiden, ca. alle 10cm vorbohren, Leim angeben, verschrauben, FERTIG.
    Wenn du auf Nummer sicher gehen willst, nimm PU-Leim. Eher bricht dann das Holz als der Leim.

    Gruß,

    Florian
     
  9. yoghurt

    yoghurt Moderator Mitarbeiter

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    Hallo,
    Florian (flo20xe) bringt es auf den Punkt.

    Ansonsten gab es in der zurzeit meines Studium aktuellen DIN 1052 (2004) durchaus Werte zur Berechnung der Auszugsfestigkeit von Schrauben in Holz. Das bezog sich dann aber immer auf übliche Bauhölzer und nicht auf für das Bauwesen im Prinzip ausgeschlossene exotische Plattenwerkstoffe. Außerdem wurden dort wegen der von Justus benannten Inhomogenität so hohe Sicherheitsbeiwerte eingeführt, dass die Berechnung der Auszugsfestigkeit für Schrauben identisch der für Nägel war. Das ist dann die Stelle an der eigentlich alle Tischler nur noch aufstöhnen....
     
  10. susubilibi

    susubilibi ww-pappel

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    Okay,

    danke für eure Antworten!

    Gruß

    Susubilibi
     
  11. Jyge

    Jyge ww-buche

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    Generel soll man eine Verschraubung nicht für Kopfzugbelastung auslegen - egal welche Material. In deinem Fall mit Holz wäre es noch Kopfzugverschraubung an Hirnholz. Leimen wäre tatsächlich besser und sogar Verleimung sollte man Quer zu lasten auslegen.

    Wenn es verschaubt sein muß konntest du überlegen dass man in die Ecken eine Rechteckleiste (vom härteren Holz, Kiefer oder Buche) reintut und schraub durch die Wände an die Leiste fest - ja dann verliert man halt ein wenig Platz und innenraum ist kein Rechteck mehr. Damit schraubst du nicht an Hirnholz. Auszugfestigkeit kannst du noch verbessern wenn man aussenrum noch L-Leiste einfügt (auch von härtere Holz), oder mit Karosseriescheiben die Auflagefläche vergrössert. Dann kann die Verschraubung eigentlich nur bei Abscherung versagen, was bei einer Balsa auch nicht unendlich viel bedeutet.
     
  12. Besserwisser

    Besserwisser ww-robinie

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    Aaalso,

    als ich noich studiert habe, habe ich das anders gelernt. Eine Schraubverbindung ist immer nur auf Zug zu belasten, für Scherbelastungen gibt es andere Verbindungsmittel. So zumindest meines Wissens nach die reine Lehre des Maschinenbaus.
    Im Tischlerbereich ist das nicht so ganz eindeutlig und Verschraubungen werden oft in der Praxis auch auf Scherung belastet. So ganz sauber scheint mir das aber nicht.


    Ansonsten hat Florian das schon schön auf den Punkt gebracht.
     
  13. aurelian1

    aurelian1 ww-birke

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    Angeblich halten Schrauben aus dem Baumarkt nur die halbe Zugbelastung aus wie Industrieschrauben (40 kp/mm2 statt 80 (400 N/mm2....), wären bei einer 5er an die 800 kp bzw 1600.
    Ich denke für Holzschrauben ist das nicht der begrenzende Faktor, da wird wohl eher das Gewinde im Holz ausreißen.
    Eine Verleimung mit Kontaktfläche 2x10cm = 20cm2 hält ca 60x20 = 1200 kp.
    Wäre also ganz spannend zu wissen, für welches Holz man alle wie viele cm eine Schraube setzen müßte, um die Leimfestigkeit zu erreichen (vorausgesetzt, dass nicht die Holzfaserschicht zuerst abreißt - hält weniger als der Leim).
    Im konkreten Fall jedenfalls mindestens alle 10cm allein von der Schraubenfestigkeit her.
     
  14. tomkaes

    tomkaes ww-robinie

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    Das ist die Theorie, die Praxis hat meistens kombinierte Belastung Zug+Abscheren. Das ist, wenn der Nachweis entsprechend geführt wird, sogar "sehr sauber".
    Deswegen rechnen selbst im Maschinen- und Stahlbau sehr viele Bauingenieure statt reiner Maschinenbauer :emoji_wink:.
    Die Konstruktionen und Anschlüsse werden überwiegend auf Wirtschaftlichkeit durch Kaufleute "optimiert" und nicht durch Ingenieure, egal welcher Glaubensrichtung.
    Dafür muss man bei einer Kiste aber nicht schon so ein Fass aufmachen...
     
  15. Jyge

    Jyge ww-buche

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    Meine Maschinenbau Studien haben sich was anderes ergeben und beruflich sind wir auch anders unterwegs. Jetzt sind wir langsam aber sehr weit weg von der Balsakiste.

    Nicht desto trotz:

    ja, es gibt zwar Kopfzugverbindungen, aber es ist nicht gerade unproblematisch. Bei einer Verschraubung mit Vorspannkraft (Anzugsmoment), muss man Absichern a) dass es genug Vorspannkraft (und Reibung) vorhanden ist dass die Bauteile nicht abrutschen (wohlgemerkt Querlasten) und b) dass der Vorspannkraft groß genug ist dass die Bauteile nicht von ausseinander trennen.

    b) heisst indirekt dass mein Vorspannkraft höher als meine Betriebslasten sein soll und damit erreiche ich nicht die Festigkeitspotential der Schraube. Dazu trage ich unnötigerweise ganze Zeit durch Vorspannung eine Spannung die Betriebslasten entspricht mit. Sowas ermüdet halt auch.

    Bei einer Passschraubung ist Anzugsmoment deutlich unwichtiger und gleichzeitig ist die Belastbarkeitspotential höher. Bei weichen Materialien Aluminium, Laminat oder Holz, habe ich Probleme eine vernünftige Vospannkraft ohne Beschädigung an Verbindungsbauteilen zu erreichen und der Risiko dass von einem Versagen der Verbindungselement (was noch relativ gut zu definieren ist) ein Versagen der zum verbindenden Bauteilen wird (was deutlich spannender und vielseitiger wird).

    Bei Luftfahrt hat man eine erhebliche Problem mit Vorspannkräfte, es lässt sich nämmlich ab und zu nach (ihr habt wohl gehört dass man Alufelgen nach 200 km nach dem Reifenwechsel nachziehen soll), und dass lässt sich schlecht ohne Aufwand kontrollieren(Nachziehen). Bei Passverschraubung reicht visuelle Inspektion (Schraube hat sich nicht gedreht, Drahtsicherung, oder Farbmarkierung). Damit verwendet man in Luftfahrt fast ausschließlich Passverschraubungen und weil man fast ausschließlich Passverschraubungen verwendet kann man schlecht ohne definierte Vorspannkraft (die nachweißlich im Betrieb vorhanden ist) den Punkt b) nachweisen. Indirekt heisst es dass Flugzeuge fast ausschließlich Querbelastete Passschraubungen benutzen und ich möchte nicht unterstellen dass sie alle vollkommen verkehrt konstruiert sind.

    Dazu bei einem Kopfzugverbindung habe ich dann effektiv mein Bauteil in der Lastenrichtung. Nur um zu montieren muß ich irgendwie rankommen, es heist ich muß immer bei Konstruktion Platz für den Montagevorgang lassen und damit nimmt mein Bauteil ein Form was erheblich von der Montage diktiert wird und nicht dadurch was eine optimale lastenkonforme Form wäre.

    Darauf kann ich noch ein Beispiel geben was vielleicht noch unterstreicht was bei der Auslegung einer Querverbindung es leichter macht. z.B
    "Aber ich sehe schon so ne Tabelle die besagt das eine 3mm dicke/40mm lange Schraube aus Material (Balsasperrfurnier) hält 5kN quer und 2 kN längs zur Platte ; gibt es nicht oder nur in Fachliteratur...."

    wie man hier schon Rätzelt hängt Kopfzugfestigkeit von versch. Faktoren ab, was noch nicht erwähnt war z.B auch ob ich Senkkopf oder Rundkopfschrauben verwende, dann auch die Richtung Hirnholz oder Kante. Kann ich von dem obrigen Satz schon schnell ableiten dass diese Balsasperrfurnier würde in der Lochleibung ca.
    5000N / (3*40) mm^2 ~ 41 MPa quer halten und 16 MPa längs, damit wusst ich dass eine 5 mm Schraube an 10mm Balsasperrfurnier längs ca. 800 N halten würde . Habe ich nicht die späzifische Lochleibungsfestigkeiten kann ich die üblichen Festigkeitswerten verwenden (Dieser Link ist nur für registrierte Mitglieder sichtbar., z.B Druckfestigkeit 5-15 MPa), die noch leicht erhältlich sind und meistens niedriger als Lochleibung, damit ist man auf der sicheren Seite.

    Da die Schrauben mehr und mehr die Nageln ersetzen redet man wohl auch heutzutage statt Nagelbleche über Schraubbleche, aber Kopfzugnageln sind wohl nicht Regel?

    Lange Rede kurze Sinn: meiner Meinung nach wenn man eine Holzschraubenverbindung so auslegt wie man es nageln würde ist man nicht komplett verkehrt unterwegs.
     
  16. tomkaes

    tomkaes ww-robinie

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    @ Jyge,
    ich glaube, das der TO nicht mit seiner Kiste fliegen wollte :emoji_wink:

    dein Bereich der Luft- und Raumfahrt hat wohl weniger Berührungspunkte mit dem Schreiner / Tischler wie das Bauwesen.

    Am Rande:
    vorgespannte HV Schraubverbindungen sind im Bauwesen seit Jahrzenten Stand der Technik und werden tausendfach erfolgreich verbaut. Aber das hat mit der ursprünglichen Fragestellung mal gerade gar nichts zu tun.
     
  17. Jyge

    Jyge ww-buche

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    Gerade Luftfahrt von verschiedene Maschinenbaufächern hat sehr wohl mit Holzbau und Schreinern zu tun, die Fliegern waren sehr lange aus Holz und da kommt einiges in Vorschriften was heute noch eine wesentliche Rolle spielt. u.A Verbindungen

    Ein nicht vorgespannte Schraubverbindung ist für Kopfzuglasten schlecht geeignet vor allem ist es mit Holz so, weil die Weichheit des Materials schlecht vorspannen lässt. Vorspannung ist eine Voraussetzung für Zugübertragung.

    Natürlich ist eine vorgespannte Verbindung was normales, nun auch sie werden typisch für Querlasten ausgelegt.

    Kannst du jetzt einen Grund nennen warum man die Kopfzugverbindung fürs Holz bevorziehen sollte?
     
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