SL-Vabindung

A Scherlochleibungsvabindung, kuaz SL-Vabindung (dt. Scherlochleibungsverbindung) is a Vabindungselement, des in easchta Linie im Stoibau vawendt wiad. Bei SL- und SLP-Vabindungan wiad de Kroft quea zua Schraufnachsn iwa'n Aunpressdruck (= Lochleibungsdruck) iwatrogn. Wäu da Kroftfluss duachn Schraubnboizn duachgeh muass, kaura ned auf oana grodn Linie valaufn. Im Untaschied zua Niatvabindung kau de Schraufvabindung zuaran spädan Zeidpunkt wieda aufgläsd wean, ohne dassd Täu vo da Vabindung zaumhaun muassd.

SL-Verbindungan san fia dynamisch beaunspruchte Bauweak' und fia Bautäu, wo de Nachgiebigkeit vo de Vabindungan zua ana Ändaung im Trogvahoitn fiaht, ned geeignet und diafn duat ned vawendt wean. A suiche Vabindung kau vasogn duach:

Ohschean vom Schraufnbuizn
Aufreißn vom Loch vua und/oda nebm da Schraufn
Verquetschn vo de Lochrända in an suichn Ausmoß, dass duachs Nochge'm vo da Vabindung de Wiakungsweis und Fuam vo da Konstruktiaun an Schodn ealeidt.

Berechnung vo SL-Vabindungen

Gemäß Eurocode 3 san fia Scher-Lochleibungsschraubvabindungan (SL-Verbindungan)

da Nochweis am Grundmateriäu sowuih aum Brutto- wia aa aum Nettoqueaschnitt und
da Nochweis vo da Vabindung bezügli Ohscheren und Lochleibung

durchzuführen.

Nochweis aum Grundmaterial

Nochweis aum Bruttoqueaschnitt:

N_{pl,Rd}={\frac {A\cdot f_{y}}{\gamma _{M0}}}>N_{E}d

Nochweis aum Nettoqueaschnitt:

N_{u,Rd}={\frac {0,9\cdot A_{Netto}\cdot f_{u}}{\gamma _{M2}}}>N_{Ed}

mit:

N_pl,Rd ... Noamäukroft, de vom Stoi nochm plastischm Vafoahn maximoi aufgnumman wean kau (mit Berücksichtigung vo de Sichaheitsfaktoan) [kN]
N_u,Rd ... Noamäukroft, de vom Stoi mitsaumt de Schraufnlecha maximoi aufgnumman wean kau (mit Berücksichtigung vo de Sichaheitsfaktoan) [kN]
N_Ed (= N_Sd) ... Vuahaundane Noamäukroft (mit Berücksichtigung vo de Sichaheitsfaktoan, d ... designed) [kN]
A ... Queaschnittsflächn [cm²]
A_Netto ... Queaschnittsflächn mi'm Ohzug vo de Schraufnlecha (inkl. Lochspüü = meist 2 mm) [cm²]

A_Netto = Queaschnittsflächn - ((Schraufnduachmessa + Lochspüü) · Blechdickn)

f_y ... Fliaßgrenzn [kN/cm²], z. B. beim Stoi S235: f_y = 235 N/mm² = 23,5 kN/cm²
f_u ... Zugfestigkeit [kN/cm²], z. B. beim Stoi S235: f_u = 360 N/mm² = 36,0 kN/cm²
γ_M0 ... Täusichaheitsbeiweat vo da Widastaundsseitn [-]; γ_M0 = 1,0
γ_M2 ... Täusichaheitsbeiweat fia SL-Schraufn [-]; γ_M2 = 1,25

Waunst zwoa vaschiedene Blech' bzw. Profüü vawendst, nocha san de Nochweis' jewäus trennt zan fiahn.

Oigmoa wiad in da Statik a Nochweis fuigendamoßn gfiaht: E_d ≤ R_d

Fia Winklprofüü san stott de oban Fuamln fian Nettoqueaschnitt de fuigendn zan vawendn:

Oaschenkliger Aunschluss vo Winklprofüün unta Zugbeaunspruchung: Oaseitig mit ana Schraufnreihn aungschlossane Winkl diafn wia zentrisch beloste Winkl berechnat wean, waun de Trogfähigkeit N_u,Rd mit an effektivn Nettoqueaschnitt bstimmt wiad.

oa Schraufn: $N_{u,Rd}=(2\cdot e_{2}-d_{0})\cdot t\cdot {\frac {f_{u}}{\gamma _{M2}}}>N_{Ed}$
zwoa Schraufn: $N_{u,Rd}=\beta _{2}\cdot A_{Netto}\cdot {\frac {f_{u}}{\gamma _{M2}}}>N_{Ed}$
drei und meah Schraufn: $N_{u,Rd}=\beta _{3}\cdot A_{Netto}\cdot {\frac {f_{u}}{\gamma _{M2}}}>N_{Ed}$

Eamittlung vo β₂ und β₃: Waun p₁/d₀ kloana ois wia 2,5 is, daun β₂ = 0,35 und β₃ = 0,5. Waun p₁/d₀ gressa 5,0 daun β₂ und β₃ = 0,7. Waun p₁/d₀ zwischn 2,5 und 5,0 liagt, san de Weate zan intapolian.

De Nettoqueaschnittsflächn bei ungleichschenklign Winklprofüün mim Aunschluss vom kloanan Schenkl is mit da Nettoqueaschnittsflächn vo an entsprechandn gleichschenklign Winklprofüü mit ana Schenkellängn gleich da kloanan Schenkellängn aunz'nehma. Bei Beaunspruchung auf Knickn: Grenzwert mim Bruttoqueaschnitt rechnan, dea oba ned gressa ois de Grenzzugkraft sei suitat.

Nochweis gegn Ohschean und Lochleibung

Ohschean

Oawadslinie vom Stoi, ReH/ReL oda fy is de (oware bzw. untare) Fliaßgrenzn; Rm oda fu is de maximole Zugfestigkeit. Da Index „b“ steht fia bolt, engl. Schraube.

Nochz'weisn is, dass de vuahaundane Ohscherkroft kloana is wia de Grenzohscherkroft.

F_{V,Rd}={\frac {A_{s}\cdot \alpha _{v}\cdot f_{u,b}\cdot s}{\gamma _{M2}}}>{\frac {N_{Ed}}{n}}

F_V,Rd ... Grenzohscherkroft je Schraufn und Scherfugn [kN]
A_s ... Nennqueaschnitt vo da Schraufn (Schoftqueaschnitt, waun da glotte Täu in da Scheafugn liagt, oda da Spaunnungsqueaschnitt, waun des Gwind in da Scheafugn liagt) [cm]
f_u,b ... Zugfestigkeit vo da Schraufn [kN/cm²], z. B. hochfeste Schraufn mit da Klassn 8.8: f_u,b= 800 N/mm²; b ... bolt
s ... Schnittigkeit = Aunzoih vo de Scheaflächn je Schraufn [-]
α_v... Beiweat fias Ohschean [-]; fia Schraufn mit da Festigkeitsklassn 4.6, 5.6 und 8.8 α_v = 0,6; fia Schraubn mit da Festigkeitsklassn 4.8, 5.8 und 10.9 α_v = 0,5
γ_M2... Täusichaheitsbeiwert fia SL-Schraufn [-]; γ_M2 = 1,25
N_Ed (= F_V)... Vuahaundane Ohscherkroft [kN]
n ... Aunzoih vo de Schraufn [-]

Charakteristische Werte fia Schraufn: Fliaßgrenzn f_y,b / 0,9 = f_u,b

Festigkeitsklassn: 5.8: f_y,b = 400 N/mm², f_u,b = 500 N/mm²
Festigkeitsklassn: 6.8: f_y,b = 480 N/mm², f_u,b = 600 N/mm²
Festigkeitsklassn: 8.8: f_y,b = 640 N/mm², f_u,b = 800 N/mm²

Lochleibung

F_{b,Rd}={\frac {\alpha _{b}\cdot k_{1}\cdot f_{u}\cdot d\cdot t}{\gamma _{M2}}}>{\frac {N_{Ed}}{n}}

De theoretische Lochleibungsflächn is a hoiba Zylinda, de rechnarische Flächn is de projizierte Flächn, nämli a Rechteck (Blechdicke t · Lochduachmessa d).

α_b ... Lochleibungsbeiwert fia de Lochaunuadnung in Kroftrichtung [-]
k₁ ... Lochleibungsbeiwert fia de Lochaunuadnung quea zua Kroftrichtung [-]
f_u ... Zugfestigkeit vom Grundmateriäu [kN/cm²]; z. B. beim Stoi S235: f_u = 360 N/mm² = 36,0 kN/cm²
d ... Schoftduachmesser vo da Schraufn [cm]
t (= t_min) ... Kloanste Gsaumtdickn vo oin gleichsinnig beaunspruchtn Dickn [cm]
γ_M2 ... Täusichaheitsbeiweat fia SL-Schrauben [-]; γ_M2 = 1,25
F_b,Rd ... Grenzlochleibungskroft [kN]
N_Ed (= F_b) ... vuahaundane Lochleibungskroft [kN]
n ... Aunzoih vo de Schraufn [-]

Eamittlung vo α_b:

Aum Raund: $\alpha _{b}=min[{\frac {e_{1}}{3\cdot d_{0}}};{\frac {f_{u,b}}{f_{u}}};1,0]$
Innan: $\alpha _{b}=min[{\frac {p_{1}}{3\cdot d_{0}}}-0,25;{\frac {f_{u,b}}{f_{u}}};1,0]$