Der Bolzen mit Kopf liegt dicht an der Stange mit Mutter

Kann die Stange mit angeschweißten Muttern durch geschmiedete Kopfschrauben ersetzt werden?

Beim Austausch einer Welle durch Muttern mit geschmiedeten Bolzen treten zwei Probleme auf. Bei den internen mechanischen Tests der Portlandbolzen handelt es sich bei den Bolzen mit Kappen um die gleiche Stahlcharge wie bei den Stäben mit Muttern. Die Festigkeit der Welle mit Muttern ist um 12 % geringer als die der Schrauben mit Kappen. Der Grund für die verringerte Festigkeit der Stange mit der Mutter liegt darin, dass der Spannungsbereich an der Verbindung von Stange und Mutter (ersetzen Sie den geschmiedeten Kopf der Schraube) erheblich verringert wird. Da der kleinere Durchmesser (Ausnehmung) des Gewindes viel kleiner ist als der Durchmesser des Schafts am Bolzen mit Kopf, ist die Bruchfestigkeit der Stange mit Mutter meist deutlich kleiner als die des Bolzens mit Kopf. Noch wichtiger: Selbst wenn die Stange mit der Mutter eine ausreichende Festigkeit erreicht, um den Spezifikationen zu entsprechen, bricht sie oft an der Verbindungsstelle der Mutter. Bei der Prüfung des Keils nach ASTM F606 fungiert das Gelenk als Kopf der Schraube. Aus technischer Sicht kann daher eine Stange mit einer Mutter anstelle einer Schraube mit Kopf in der Regel einer mechanischen Prüfung nicht standhalten, da der Kopf (in diesem Fall die Mutter) eindringt, bevor die Schraube in den Gewindeabschnitt des Körpers oder Befestigungselements eindringt. Beim Schuppen handelt es sich um einen automatischen Fehler.

Wir sehen oft, dass Händler und Hersteller von Verbindungselementen keine Chance auf Fälschungen haben, was Kunden dazu veranlasst, von Schrauben mit Kopf auf Stangen mit Muttern umzusteigen, weil sie keine in die Struktur eingebauten geschmiedeten Produkte anbieten können. Die Entscheidung, von Schrauben mit geschmiedetem Kopf auf Stangen mit Muttern umzusteigen, muss immer vom Ingenieur genehmigt werden, um einen solchen Austausch im Falle eines Hardwarefehlers zu vermeiden.

Keiltest nach ASTM F606
Kopftest Kopfschraube nach Keiltest
Kopfschraube
Stabprüfkeil mit Mutter Stabprüfkeil mit Mutter
Zauberstab mit Nuss
Die oben gezeigten Vorsichtsmaßnahmen erfordern einen Keiltest, um die mechanischen Eigenschaften der meisten hochfesten ASTM-Verbindungselemente zu bestimmen. In unserem eigenen Test von Zylinderkopfschrauben und Stangen mit Muttern wurde festgestellt, dass die Festigkeit höher ist als die von Verbindungselementen aus Weichstahl. Im Vergleich zur Schmiedekopfschraube ist die Querschnittsfläche der Mutterverbindung verringert, was dazu führt, dass die Schraube mit der Mutter als Befestigungselement eine geringere Bruchfestigkeit aufweist als die Schmiedekopfschraube. Darüber hinaus bricht die hochfeste Stange mit der Mutter als Kopf einfach unter der Mutter, was automatisch zum Bruch führt, da bei der Prüfung des Keils die Schraube am Schraubenkörper oder am Gewindeteil brechen muss, nicht an der Verbindung.