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Diese Richtlinie gilt analog VDI 2230 Blatt 1 für hochfeste
Schraubenverbindungen aus Stahl mit Befestigungsgewinde, das heißt
für Festigkeitsklassen 8.8 bis 12.9 bzw. 70 und 80 und einer
kraftschlüssigen Übertragung der Betriebsbelastung, die
grundsätzlich an den verspannten Bauteilen bzw. der Struktur
angreift. Für Schrauben aus anderen Werkstoffen, bei niedrigeren
Festigkeitsklassen oder bei von DIN ISO 898-1 abweichenden
Festigkeiten kann die Richtlinie sinngemäß angewendet werden.
Grundsätzlich befreit die Richtlinie nicht von experimentellen
sowie bei Anwendung analytischer Methoden gegebenenfalls
numerischen Untersuchungen zur Verifizierung der
Berechnungsergebnisse. Dies ist insbesondere bei kritischen
Mehrschraubenverbindungen und bei Berechnungsansätzen, die das
System sehr stark vereinfacht betrachten (z. B. das
Starrkörpermodell), anzuraten.
Das Hauptziel der Richtlinie besteht darin dem Konstrukteur oder
Berechnungsingenieur Hilfestellung bei der Ermittlung und
Separation der höchstbelasteten EV innerhalb eines Schraubenfelds
(MV) zu geben. Dies erfolgt durch die Beschreibung
unterschiedlicher Berechnungsansätze sowie deren systematischer
Darstellung in Bezug auf die Vorgehensweise und die Möglichkeiten
und Grenzen. Mit den dabei errechneten Belastungs- und
Berechnungsgrößen wird die Qualität der sich anschließenden
funktions- und betriebssicheren Auslegung nach VDI 2230 Blatt 1
verbessert.
Bei den analytischen Näherungsberechnungen liefern Verfahren der
Starrkörpermechanik bei vergleichsweise geringem Aufwand
Ergebnisse, die für eine Reihe von Fällen der Praxis ausreichend
genau sein können. Allerdings können keine allgemeingültigen
Kriterien dafür angegeben werden. Letztlich liegt es in der
Verantwortung des Konstrukteurs oder Berechnungsingenieurs, seine
Ergebnisse zu verifizieren. Unter Beachtung praktischer Erfahrungen
wurden bei einigen Fällen Korrekturen zur besseren Annäherung an
die realen Verhältnisse vorgenommen.
In den Fällen, in denen eine genauere Berechnung erforderlich
ist und FE-Ergebnisse nicht vorliegen, bieten sich die analytischen
Verfahren der Elastomechanik an. Allerdings sind diese aufwendiger
und nicht bei allen Berechnungsproblemen nutzbar. Mit den
softwareunabhängigen Hinweisen zur FEAnwendung wird zum einen das
Ziel verfolgt, dem Konstrukteur oder Berechnungsingenieur, in
Abhängigkeit vom Ziel der FE-Berechnung, sinnvolle
Modellierungsvarianten vorzuschlagen. Zur Reduzierung der
Variantenvielfalt wurden unterschiedliche Modellklassen definiert,
die die Entwicklung eines realitätsnahen und trotzdem im Aufwand
vertretbaren Berechnungsmodells ermöglichen.
Zum anderen soll durch Vorgaben zur Auswertung der FE-Ergebnisse
hinsichtlich der höchstbelasteten Schraube und zur Ermittlung der
für die Berechnung nach VDI 2230 Blatt 1 benötigten Belastungs- und
Berechnungsgrößen die Realitätsnähe der Ergebnisse abgesichert
werden. Somit ergänzen sich VDI 2230 Blatt 1 und Blatt 2.
