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Einführung in die DIN EN 1090-2 Vortragender: Prof. Dr. G. Kuscher

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Einführung in die DIN EN 1090-2 Vortragender: Prof. Dr. G. Kuscher. Mechanische Verbindungsmittel – Übersicht über die wichtigsten Regelungen, Begriffe und Normen. Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 5.6). Schrauben, Muttern, Scheiben (Garnituren)

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einf hrung in die din en 1090 2 vortragender prof dr g kuscher

Einführung in die DIN EN 1090-2Vortragender: Prof. Dr. G. Kuscher

Mechanische Verbindungsmittel –

Übersicht über die wichtigsten Regelungen, Begriffe und Normen

mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 5 6
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 5.6)
  • Schrauben, Muttern, Scheiben (Garnituren)
    • Nicht planmäßig vorgespannte Schrauben
    • Planmäßig vorgespannte Schrauben
    • Passschrauben
  • Nieten
  • Befestigung dünnwandiger Bauteile
    • Selbstschneidende und selbstbohrende Blechschrauben
    • Blindnieten
    • Überlappverbindungen
  • Einsatz besonderer Verbindungsmittel und Befestigungsverfahren
mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 5 61
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 5.6)

Übersicht

1. Garnituren für nicht planmäßig vorgespannte Schraubenverbindungen

2. Garnituren für planmäßig vorgespannte Schraubenverbindungen

Garnitur

besteht aus zusammengehörender Schraube und Mutter und den erforderlichen Scheiben mit einer gleichen Beschichtung, sofern vorhanden

din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Garnituren für nicht planmäßig vorgespannte Schraubenverbindungen müssen DIN EN 15048-1 entsprechen:

DIN EN 15048-1 –

Garnituren für nicht planmäßig vorgespannte Schrauben-

verbindungen für den Metallbau –

Teil 1: Allgemeine Anforderungen;

Deutsche Fassung EN 15048-1:2007

Teil 2: Eignungsprüfung;

Deutsche Fassung EN 15048-2:2007

din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt1
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Bestellangaben

Bei Bestellung müssen dem Hersteller folgende Angaben zur Verfügung stehen:

a) Verweis auf diese Norm;

b) Liefermenge;

c) vollständige Produktbezeichnung;

d) sonstige zwischen Lieferer und Käufer vereinbarte Anforderungen (zum Beispiel: Anforderungen im Hinblick auf niedrige Temperaturen).

din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt2
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Lieferbedingungen

Alle Verbindungselemente müssen an den Käufer entweder im ungeöffneten, versiegelten Originalbehälter oder in separaten versiegelten Behältern des Herstellers der Garnituren geliefert werden.

din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt3
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Lieferbedingungen

Behälter mit Garnituren ……müssen mit der vollständigen Bezeichnung der Verbindungselemente einschließlich der folgenden Angaben gekennzeichnet sein:

  • die zusätzlichen Kennbuchstaben „SB“ (für Structural Bolting),
  • die zutreffende(n) Los-Nummer(n) und
  • das Kennzeichen des Herstellers der Garnitur.
din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt4
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Lieferbedingungen

b) Schrauben, Muttern und Scheiben werden von einem einzigen Hersteller geliefert. Jede Komponente muss in separaten Paketen verpackt sein, die mit der Herstellungslos-Nummer der Komponenten und dem Kennzeichen des Herstellers beschriftet sind. Die Komponenten einer Garnitur sind innerhalb der Liefermenge eines Gewinde-Nenndurchmessers frei austauschbar.

din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt5
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Kennzeichnung der Schrauben/Muttern

Schrauben oder Stiftschrauben nach dieser Europäischen Norm sind zu kennzeichnen mit:

  • der Festigkeitsklasse nach EN ISO 898-1 oder EN ISO 3506-1,
  • dem Zeichen des Herstellers der Garnitur und
  • dem Sonderkennzeichen „SB“ (für Structural Bolting).
din en 15048 1 garnituren nicht planm ig vorgespannt6
DIN EN 15048-1Garnituren, nicht planmäßig vorgespannt

Kennzeichnung der Scheiben

Scheiben ohne besondere Kennzeichnung dürfen verwendet werden, da diese von untergeordneter Bedeutung für die Scher- oder Zugfestigkeit der Garnituren sind.

Ausnahme:

Scheiben mit 300 HV – 370 HV:

Kennzeichnung H

mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 8
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 8)

Übersicht

1. Garnituren für nicht planmäßig vorgespannte Schraubenverbindungen

2. Garnituren für planmäßig vorspannbareSchraubenverbindungen

Garnitur

besteht aus zusammengehörender Schraube und Mutter und den erforderlichen Scheiben mit einer gleichen Beschichtung, sofern vorhanden

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Garniturenfür planmäßig vorgespannte Schraubenverbindungen müssen DIN EN 14399-1 entsprechen:

DIN EN 14399–

Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen für den Metallbau

Teil 1: Allgemeine Anforderungen

Teil 2:Prüfung der Eignung zum Vorspannen

Teil 3: System HR – Garnituren aus Sechskantschrauben und –muttern

Teil 4: System HV - Garnituren aus Sechskantschrauben und –muttern

Teil 5: Flache Scheiben

Teil 6: Flache Scheiben mit Fase

Teil 7:Garnituren aus Senkschrauben und Muttern

Teil 8: System HV – Garnituren aus Sechskant-Passschrauben und Muttern

Teil 9: System HR oder HV – Direkte Kraftanzeiger für Garnituren aus Schrauben und Muttern

Teil 10: System HRC – Garnituren aus Schrauben und Muttern mit kalibrierter Vorspannung

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen1
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Einleitung

Es werden unterschiedliche Systeme (HR und HV) für die Garnituren aus Schrauben, Muttern und Scheiben benutzt, siehe Tabelle 1. Beide Systeme sind gut bewährt und die Entscheidung für eines der beiden Systeme bleibt den verantwortlichen Sachverständigen im Metallbau überlassen.

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen2
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Einleitung

Für die Funktion der Garnitur ist es jedoch wichtig, Verwechslungen der Komponenten beider Systeme zu vermeiden.

Aus diesem Grund sind die Schrauben und Muttern der beiden Systeme jeweils in einem eigenen Teil dieser Europäischen Norm genormt und die Kennzeichnung der Komponenten desselben Systems erfolgt einheitlich.

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen3
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Einleitung

Vorgespannte Schraubenverbindungen reagieren sehr empfindlich auf Unterschiede in der Herstellung und Schmierung. Es ist deshalb wichtig, dass die Garnitur von einem einzigen Hersteller geliefert wird, der stets für die Funktion der Verbindung verantwortlich ist.

Aus dem gleichen Grund ist es wichtig, dass das Aufbringen von Überzügen auf die Komponenten unter der Aufsicht des Herstellers erfolgt.

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen4
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Bestellangaben

Bei Bestellung müssen dem Hersteller folgende Angaben zur Verfügung stehen:

a) Liefermenge;

b) Produktbezeichnung;

c) die k-Klasse (Kalibrierung im Anlieferungszustand) nach 4.4.4; falls keine k-Klasse festgelegt ist, gilt die k-Klasse K0;

d) sonstige zwischen Lieferer und Käufer vereinbarte Anforderungen (zum Beispiel: Anforderungen im Hinblick auf niedrige Temperaturen), soweit diese nicht im Widerspruch zu gesetzlichen Anforderungen stehen.

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen5
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

k-Klasse (Kalibrierung im Anlieferungszustand)

Sofern keine Einschränkungen hinsichtlich der Anwendung vorliegen, kann jedes der in Tabelle 20 angegebenen Anziehverfahren eingesetzt werden. Die k-Klasse der Garnituren (Kalibrierung im Anlieferungszustand) muss Tabelle 20 entsprechen.

In Deutschland reicht K1 für Drehmomentenverfahren aus

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen6
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Lieferbedingungen

Die Garnituren sind nach einer der folgenden Alternativen zu liefern:

a) Schrauben, Muttern und Scheiben werden von einem einzigen Hersteller geliefert. Die Elemente einer Garnitur sind in einem Paket zusammengepackt, das mit der Los-Nummer der Garnitur und dem Kennzeichen des Herstellers beschriftet ist.

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DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Kennzeichnung

Alle Komponenten, die in Garnituren für hochfeste Schraubenverbindungen im Metallbau verwendet werden und die für das Vorspannen geeignet sind, sind mit dem Herstellerzeichen des Herstellers der Garnitur und mit dem Buchstaben H zu kennzeichnen.

Zusätzliche Buchstaben, die das System kennzeichnen (z. B. R für HR oder V für HV), sind bei Schrauben und Muttern dem Buchstaben H hinzuzufügen.

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen8
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Kennzeichnung

Alle Komponenten einer Garnitur müssen mit dem gleichen Herstellerzeichen gekennzeichnet werden.

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DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Unterschiedliche k- Klassen

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DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Unterschiedliche k- Klassen

din en 14399 hochfeste planm ig vorspannbare schraubenverbindungen11
DIN EN 14399Hochfeste planmäßig vorspannbare Schraubenverbindungen

Unterschiedliche k- Klassen

mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 81
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 8)

Kap. 8.5: Anziehen planmäßig vorgespannter Schrauben

  • Drehmomentverfahren:
    • 1. Anziehschritt: Der Drehschrauber wird auf ein Anziehmoment von etwa 0,75 des Referenz-Drehmomentes eingestellt. Dieser erste Anziehschritt muss für alle Schrauben in einer Verbindung vollständig durchgeführt sein, bevor mit dem zweiten Anziehschritt begonnen wird.
    • 2. Anziehschritt: Der Drehschrauber wird auf ein Anziehmoment von 1,1 des Referenz-Drehmomentes eingestellt.
mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 12 5 2
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 12.5.2)

Kap. 12.5.2.2: Kontrolle vor dem Anziehen

Alle Verbindungen mit planmäßig vorgespannten mechanischen Verbindungsmitteln müssen vor Beginn des Vorspannens einer Sichtprüfung unterzogen werden, nachdem sie am örtlich ausgerichteten Tragwerk verschraubt wurden.

Korrigierte Verbindungen müssen nach Wiederherstellung erneut überprüft werden.

mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 12 5 21
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 12.5.2)

Kap. 12.5.2.2: Kontrolle vor dem Anziehen

Bei EXC2, EXC3, EXC4 muss das Anziehverfahren überprüft werden. Erfolgt das Anziehen mittels Drehmomentverfahren oder mittels kombiniertem Vorspannverfahren, muss die Kalibrierbescheinigung für das Anziehgerät vorliegen.

 Beschreibung in WPK

 Dokumentation

mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 12 5 22
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 12.5.2)

Kap. 12.5.2.3: Kontrolle während und nach dem Anziehen

  • Kontrolle muss in Abhängigkeit vom verwendeten Anziehverfahren erfolgen. Zu kontrollierende Stellen müssen nach dem Zufallsprinzip ausgewählt werden.
  • die Gesamtanzahl der in einem Tragwerk kontrollierten Garnituren muss wie folgt sein:
    • EXC2: 5% beim zweiten Anziehschritt beim Drehmomentverfahren oder kombinierten Vorspannverfahren
    • EXC3 und EXC4:
      • 5% beim ersten Anziehschritt und 10% beim zweiten Anziehschritt beim kombinierten Verfahren
      • 10% beim zweiten Anziehschritt beim Drehmomentverfahren
mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 12 5 23
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 12.5.2)

Kap. 12.5.2.3: Kontrolle während und nach dem Anziehen

Sofern nichts anderes festgelegt muss die Kontrolle mit Hilfe eines sequentiellen Stichprobenplans nach Anhang M für eine ausreichende Anzahl an Garnituren durchgeführt werden.

- EXC2 und EXC3: sequentieller Typ A

- EXC4: sequentieller Typ B

 Beschreibung in WPK

 Dokumentation

mechanische verbindungsmittel din en 1090 2 kap 12 5 24
Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 12.5.2)

Kap. 12.5.2.3: Kontrolle während und nach dem Anziehen

EXC2 und EXC3: sequentieller Typ A ;min. 5, max. 16 Verbindungen

Rückweisungsbereich

Annahmebereich

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Mechanische Verbindungsmittel (DIN EN 1090-2, Kap. 12.5.2)

Kap. 12.5.2.3: Kontrolle während und nach dem Anziehen

EXC4: sequentieller Typ Bmin. 14, max. 40 Verbindungen

Rückweisungsbereich

Annahmebereich

ad