Was die Festigkeitsklasse aussagt
Die Festigkeitsklasse auf dem Kopf einer Stahlschraube besteht aus zwei Zahlen. Die erste mal 100 ergibt die Nennzugfestigkeit in N/mm², die zweite gibt das Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit in Zehnteln an. Eine Schraube 8.8 hat also 800 N/mm² Zugfestigkeit und 0,8 · 800 = 640 N/mm² Streckgrenze. Für 8.8 über M16 nennt DIN EN ISO 898-1 abweichend 830 und 660 N/mm².
Welche Kraft die Schraube aushält, hängt außerdem vom tragenden Querschnitt ab. Dafür verwendet man den Spannungsquerschnitt, einen genormten Rechenwert zwischen Flanken- und Kerndurchmesser des Gewindes. Er ist etwas größer als der Kernquerschnitt und bildet die Tragfähigkeit im Zugversuch gut ab.
Beim Anziehen wird die Schraube nicht nur gezogen, sondern durch das Gewindemoment auch verdreht. Diese Torsion verbraucht einen Teil der Festigkeit. Die Richtlinie VDI 2230 berechnet deshalb eine zulässige Montagevorspannung, bei der die Vergleichsspannung aus Zug und Torsion 90 Prozent der Streckgrenze erreicht.
Grenzen der Rechnung
Die Montagevorspannkraft ist die Kraft, die beim Anziehen höchstens aufgebracht werden darf. Im Betrieb muss die Verbindung zusätzlich äußere Lasten, Setzbeträge und Temperatureinflüsse aufnehmen. Eine vollständige Auslegung nach VDI 2230 berücksichtigt die Nachgiebigkeit von Schraube und verspannten Teilen, das Anziehverfahren und die Streuung der Reibung.
Die Reibungszahl hat großen Einfluss. Je höher die Reibung im Gewinde, desto mehr Torsion entsteht und desto weniger Längskraft bleibt bei gleicher Ausnutzung übrig. Gleichzeitig steigt das nötige Anziehdrehmoment. Wer mit einem Drehmomentschlüssel arbeitet, sollte die Reibungszahl kennen, die zum angegebenen Moment gehört.
Die Festigkeitswerte sind Mindest- bzw. Nennwerte für Schrauben aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl. Edelstahlschrauben A2 und A4 werden nach DIN EN ISO 3506 mit Klassen wie 70 oder 80 gekennzeichnet und gehorchen anderen Werten. Herstellerangaben und Normen haben Vorrang.
Für sicherheitsrelevante Verbindungen, etwa an Fahrzeugen, Hebezeugen oder tragenden Konstruktionen, ist eine fachgerechte Berechnung oder Freigabe nötig. Das passende Anziehdrehmoment ermittelt der Anzugsmoment-Rechner, die nötige Schraubenlänge der Schraubenlänge-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Schrauben auslegen.
- Kopf: Klasse ablesen.
- Reibung: Schmierung beachten.
- Mutter: Passende Klasse.
- Drehmoment: Schlüssel nutzen.
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Häufige Fragen
Was bedeutet 8.8 auf einer Schraube?
800 N/mm² Nennzugfestigkeit und eine Streckgrenze von 80 Prozent davon, also 640 N/mm².
Wie viel hält eine M8-Schraube 8.8?
Die Bruchkraft liegt bei etwa 29 kN, die zulässige Montagevorspannkraft bei μ = 0,12 bei rund 18,6 kN.
Ist 10.9 immer besser als 8.8?
Sie ist fester, aber weniger zäh und empfindlicher gegen Wasserstoffversprödung; es kommt auf den Einsatzfall an.
Was ist der Spannungsquerschnitt?
Ein genormter Rechenquerschnitt des Gewindes aus dem Mittel von Flanken- und Kerndurchmesser.
Woran erkenne ich die Festigkeitsklasse?
Am Aufdruck auf dem Schraubenkopf, etwa 8.8 oder 10.9, bei Muttern an einer einzelnen Zahl.
- Schraubenfestigkeit berechnen
- Festigkeitsklasse 8.8 Zugfestigkeit
- Spannungsquerschnitt Tabelle
- Vorspannkraft Schraube berechnen
- Bruchkraft Schraube M10
- Streckgrenze Schraube 10.9
Rechtlicher Hinweis: Die Mengen und Werte sind Richtwerte für die Planung und keine Statik-, Brandschutz-, Elektro- oder Energieberatung. Tragende Bauteile sowie Elektro-, Gas- und Heizungsarbeiten gehören in die Hand von Fachplanern und zugelassenen Fachbetrieben. Herstellerangaben und geltende Vorschriften gehen vor.
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