Zur Ermüdungsfestigkeit hochfester großer Schrauben

Marten, Frithjof

doi:10.1002/stab.201090101

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“…It is noted that test results from Marten [36] on hot-dip galvanized HV bolt assemblies of size M48 with threads rolled before heat treatment, tested under a lower mean load level, are also covered by the new reduction exponent proposed here. A corresponding statistical evaluation according to the formalism of the EC3 Part 1-9 Background Information [29] can be found in Schaumann, et al [37].…”

Section: Evaluation Of Test Resultsmentioning

confidence: 82%

Further development of detail categories for bolt‐assemblies subjected to normal stress in steel constructions

Glienke,

Schwarz,

Meyer

et al. 2023

ce papers

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The fatigue strength of bolts is determined not only by the geometric design but also by production‐related influences such as rolled before heat treatment, rolled after heat treatment or even hot‐dip galvanising. For the bolts of steel constructions considered in this paper, these production‐related influencing factors are considered very differently in the evaluation of the fatigue resistance, depending on the used respective standards. This is for example done according to the still valid version of EN 1993‐1‐9 in the unified form of detail category 50, taking into account the size effect, but independent of the other influencing factors mentioned before. This is not least due to the very limited available experimental database and test documentation. The authors address this topic in this paper, especially for large‐size bolts used in large quantities in wind turbines. This article presents an evaluation of results from 22 fatigue test series (n = 411 tests) on 3 different high‐strength bolt assembly systems with varying manufacturing conditions. The data base is covering a diameter range between M12 and M72 and focusses on test series with high mean stress in a representative order of magnitude for practical application of the bolts. For their further evaluation, the findings described in the technical literature are considered in relation to the different tested manufacturing conditions. The additional comparison of the test results with the current design codes serves to a better classification of the results. The authors give a proposal for the adjustment of detail categories of bolt assemblies subjected to normal stress.

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Section: Evaluation Of Test Resultsmentioning

confidence: 82%

Further development of detail categories for bolt‐assemblies subjected to normal stress in steel constructions

Glienke,

Schwarz,

Meyer

et al. 2023

ce papers

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“…Neben der Angabe der versuchsbasierten KFK sind die normativen Vorgaben für die Bezugswerte nach EC 3 und VDI‐Richtlinie 2230 – Blatt 1 [28] dargestellt. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass Versuchsergebnisse von Marten [31] an schlussvergüteten, feuerverzinkten HV‐Garnituren der Größe M48, die unter einem geringeren Mittelspannungsniveau durchgeführt wurden, ebenfalls durch den hier neu vorgeschlagenen Exponenten der Abminderung mit abgedeckt sind. Eine entsprechende statistische Auswertung nach dem Formalismus des Hintergrunddokuments des EC 3‐1‐9 ist in [32] zu finden.…”

Section: Bewertung Der Versuchsergebnisseunclassified

Zur Ermüdungsfestigkeit großer Schrauben im Stahlbau unter Berücksichtigung von Herstell‐ und Randschichteinflüssen – Teil 2: Versuchsergebnisse und Bewertung

et al. 2021

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Die Ermüdungsfestigkeit von Stahlbauschrauben wird maßgeblich von Herstellungseinflüssen beeinflusst. In den Bemessungsgrundlagen werden diese Einflussfaktoren, abhängig vom jeweils herangezogenen Regelwerk, sehr uneinheitlich berücksichtigt. Insbesondere für Schrauben großer Durchmesser, wie sie z. B. bei Windenergieanlagen in hoher Stückzahl zum Einsatz kommen, war eine experimentelle Grundlage zur Bewertung verschiedener Einflüsse in der Vergangenheit nur sehr begrenzt verfügbar. In diesem Beitrag werden Ergebnisse von 20 verschiedenen, größtenteils in der jüngeren Vergangenheit durchgeführten Versuchsserien an drei unterschiedlichen hochfesten Schraubensystemen mit variierenden Herstellungsbedingungen vorgestellt und bewertet. Die Datenbasis streckt sich über einen Durchmesserbereich zwischen M12 und M64 und legt den Fokus auf Versuche mit hohem repräsentativem Mittelspannungsniveau. Die Ergebnisse werden unter Einbeziehung der in der Fachliteratur beschriebenen Erkenntnisse in Bezug auf unterschiedliche Herstellungseinflüsse bewertet und den Regelungen der relevanten internationalen normativen Bemessungsgrundlagen gegenübergestellt. Dabei werden zusätzlich zu den Ergebnissen von Schwingfestigkeitsversuchen ergänzende metallografische Untersuchungen zur Bruchflächengestalt sowie zum Rand‐ und Schutzschichtzustand herangezogen. Auf dieser Basis werden abschließend Handlungsempfehlungen abgeleitet und ein Ausblick auf weitere zielführende Untersuchungen gegeben.

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Ermüdungsfestigkeit feuerverzinkter HV‐Schrauben in Ringflanschverbindungen von Windenergieanlagen

et al. 2015

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HV‐Schraubengarnituren mit großen Durchmessern kommen bevorzugt in Ringflanschverbindungen von Windenergieanlagen zum Einsatz. Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Korrosionsschutzes werden die Garnituren feuerverzinkt. Der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit großer HV‐Schrauben wurde bislang jedoch nicht abschließend untersucht. Zudem sind Wöhlerlinien, die für die Bemessung der Schrauben in Ringflanschverbindungen angewendet werden, nur begrenzt für große Schraubendurchmesser validiert. Anhand der in diesem Beitrag vorgestellten experimentellen Untersuchungen wird der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit großer HV‐Schrauben systematisch analysiert. Es zeigt sich, dass durch die Feuerverzinkung die zyklische Beanspruchbarkeit der Schrauben maßgeblich reduziert wird. Der zugrundeliegende Schädigungsmechanismus kann mit Hilfe abgebrochener Schwingversuche gekerbter Proben dokumentiert und beschrieben werden. Die Ergebnisse der Schwingversuche an hochfesten Schrauben M36 werden mit gültigen normativen Regelwerken verglichen. Fatigue strength of hot‐dip galvanized high‐strength bolt systems in ring‐flange connections of wind turbines – Assessment of the boundary layer effect for bolts with large diameters. High‐strength bolt systems with large diameters are widely used in ring‐flange connections of wind turbines. For reliable protection against corrosion, the bolts are hot‐dip galvanized. However, until now the effect of galvanizing on the fatigue strength of bolts with large diameters is still under investigation. Moreover, applicable S‐N curves for the verification of bolts in ring‐flange connections are mostly validated on smaller bolts. In the investigations, presented in this paper, the effect of hot‐dip galvanizing on the fatigue strength of large‐size bolts is systematically analyzed. The results show that the cyclic load bearing capacity of the bolts is significantly reduced by the zinc coating. The corresponding damage mechanism is documented by use of aborted fatigue tests on notched specimens. Based on the fatigue test results on high‐strength bolts M36 valid normative regulations are discussed.

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Zur Ermüdungsfestigkeit hochfester großer Schrauben

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Further development of detail categories for bolt‐assemblies subjected to normal stress in steel constructions

Further development of detail categories for bolt‐assemblies subjected to normal stress in steel constructions

Zur Ermüdungsfestigkeit großer Schrauben im Stahlbau unter Berücksichtigung von Herstell‐ und Randschichteinflüssen – Teil 2: Versuchsergebnisse und Bewertung

Ermüdungsfestigkeit feuerverzinkter HV‐Schrauben in Ringflanschverbindungen von Windenergieanlagen

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