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Hallo zusammen
Ich möchte gerne eine Baugruppe mit mehrere Schrauben berechnen. Geht daß grundsätzlich, wenn man die Vorspannung mit berücksichtigen möchte? Ist die Vorgehensweise die gleiche wie hier " http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum67/HTML/000424.shtml  " beschrieben? Nur das ich die Temperaturlast mit der Anzahl der Schrauben multipliziere? Oder genügt die "einmalige" Aufgabe der Temp.-Last?
Nebenbei denke ich daran das die Temperraturlast alle Teile der Baugruppe "belastet". Könnte daß man mit Materialeigenschaften umgehen? Ich denke da an Wärmeausdehnungskoeffizent=0 setzen.
Vielen Dank im Voraus für evt. Hilfe. Gruß Maik.

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Ing.-Büro Kirschbaum, ProE, Mechanica, Inventor, AutoCad

[Diese Nachricht wurde von MaikS am 06. Jul. 2004 editiert.]

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Hallo Maik,

prinzipiell ist die Vorgehensweis die gleiche. Du musst nur, wenn Du unterschiedliche Schraubenlängen haben solltest, vorher eine Thermalrechnung machen um die unterschiedlichen Temperaturen aufzubringen, oder du verwendest Materialien mit unterschiedlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten um die unterschiedlichen Dehnungen zum aufbringen der Vorspannkarft zu erzeugen. Alles was sich nicht ausdehnen soll erhält ein Material ohne Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Was meinst Du damit die Temperaturlast zu multiplizieren?

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Hallo Dr. Christian Imiela
Erst mal recht vielen Dank für die sehr schnelle Antwort.
Alle Schrauben sind gleich. Was die Sache (hoffentlich) vereinfacht.
Mit "Temperraturlast multiplizieren" meine ich folgendes. Ich habe Ihre Exel Tabelle. Ermittel darüber den Faktor der Temp.-Last. Zum Beispiel für M8x35 mit 1mm Spalt=3100. Ich habe 30 Schrauben. Reicht Temp.-Last=3100? Oder muss ich Temp.-Last=3100*30=93000?
Da bin ich mir nicht sicher. Wärme ist ja global und wirkt auf jede Schraube/Balken gleich. Von daher nur einmal. Aber ....?
Danke und Gruß Maik.

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Ing.-Büro Kirschbaum, ProE, Mechanica, Inventor, AutoCad

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Du benötigst nur einmal die Temperaturlast mit der berechneten Temperatur, da die so aufgebrachet Dehnung ja  für alle Schrauben gleich ist, und so auch die Vorspannung, wenn alle Schrauben gleich lang sind!

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

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Hallo nochmal
Die Berechnung ist durchgelaufen und die die Ergebnisse sind auch verwertbar. Aber ich hätte noch zwei Fragen, nur zum Verständniss.
Warum zieht sich der Balken (der die Schraube idealisiert) zusammen. Ist ja richtig und ich will das auch, um halt Zugkräfte in die Schraube zu bekommen. Aber so allgemein hätte ich vermutet das der Balken sich dehnt. Wenn ich nen 1m langen Flachstahl erwärme wird der doch auch länger. Wo ist da mein Denkfehler?
Die zweite Frage. Man ermittelt für eine Schrauben Verbindung die Betriebslasten. Dann wählt man über evt. erforderliche Sicherheitsfaktoren die Größe der Schraubenverbindung. Um sicherzustellen das die Vorspannkräfte der Schraube größer sind als die Kräfte die sich aus dem Betriebslasten ergeben. Also könnte/müsste ich doch die Schraubenverbindung ohne Vorspannung rechnen um die "realen" Kräfte in der Schraube aus den Betriebslasten zu ermitteln. Oder hab ich hier auch ein Denkfehler?
Gruß Maik.

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Ing.-Büro Kirschbaum, ProE, Mechanica, Ansys, Inventor, AutoCad

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Hallo Maik,

also die Temperatur solltest Du bei Referenztemperatur 0° natürlich negativ eingeben. Sonst dehnt sich der Balken ja aus, anstatt dass er sich zusammenzieht. Der Sinn der Vorspannung ist die Reduktion der Spannungsausschläge in der Schraube bei Belastung. Du ziehst zwei elastische Bauteile mit der Schraube zusammen und leitest in eines davon Betriebslasten ein. Die Betriebslasten enstpannen nun erstmal den Verbund und  die Last in der Schraube steigt bis zum Abheben der Bauteile nur geringfügig an. Der Sinn von hochfesten Schrauben ist daher auch nicht, dass sie höhere Betriebslasten abkönnen, sondern nur, dass sie sich höher vorspannen lassen. Die VDI Richtlinie 2230 schreibt eine Vorspannung von 90% RP0.2 vor (bezogen auf den Spannungsquerschnitt der Schraube). Man überlege sich mal, wie hoch dis Spannung ist, wenn man einen Kerbfaktor von ca 4.5 im Gewindegrund annehmen kann. Die zulässige Ausschlagsspannung im Betrieb ist dann aber sehr gering. Man darf für Schrauben 8.8 <M20 40 N/mm² nehmen und 33 N/mm² für größere Schrauben. Vielleicht solltes Du im Niemann o.ä. nochmal etwas über das Verspannungsschaubild und Schraubverbindungen nachlesen. Auch die zitierte VDI Richtlinie ist eine gute Lektüre, da Schraubverbindungen wirklich kein triviales Thema sind, sondern im Gegenteil, sehr aufwändig sowohl in der Berechnung als auch in der Ausführung und Montage sind.

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Dr. Christian Imiela
SMS-Demag
Strukturanalysen

[Diese Nachricht wurde von Christian_imiela am 12. Jul. 2004 editiert.]

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