Was ist die Schraubenvorspannkraft?

Die Schraubenvorspannung (auch Klemmkraft oder Anfangsspannung genannt) ist die Zugkraft, die beim Anziehen einer Schraube entsteht. Sie erzeugt die Klemmkraft, die die Verbindung zusammenhält und ist für deren Festigkeit unerlässlich, da sie ein Lösen und Materialermüdung verhindert.

Welchen Auslastungsfaktor sollte ich verwenden?

Typische Ausnutzungsfaktoren (η) liegen zwischen 0,7 und 0,9 der Streckgrenze. Bei kontrolliertem Anziehen (Drehmomentschlüssel) sind Werte von 0,7–0,75 üblich. Für Präzisionsverfahren (Dehnungsmessung, hydraulische Spannvorrichtung) können Werte von 0,85–0,9 verwendet werden. Bei statischen Anwendungen darf der Wert von 0,9 nicht überschritten werden.

In welchem Zusammenhang steht die Schraubenvorspannung mit dem Drehmoment?

Die Näherungsformel lautet T = K × d × F, wobei K der Mutternfaktor (typischerweise 0,2 für trockenen Stahl, 0,15 für geschmierten Stahl), d der Nenndurchmesser der Schraube und F die Vorspannkraft ist. Dies ist eine Näherung mit einer Unsicherheit von ±25%.

Warum ist die Vorspannung bei Schraubverbindungen wichtig?

Die Vorspannung ist von entscheidender Bedeutung, da sie: (1) ein Auseinanderbrechen der Verbindung unter äußeren Belastungen verhindert, (2) die Ermüdung der Schrauben durch Minimierung von Lastschwankungen verringert, (3) Reibung erzeugt, die Scherkräften entgegenwirkt, (4) ein Lösen der Schrauben durch Vibrationen verhindert und (5) für die Dichtungssitzkraft in abgedichteten Verbindungen sorgt.

Was passiert, wenn die Schraubenvorspannung zu hoch ist?

Zu hohe Vorspannung kann beim Anziehen zum Fließen oder Brechen von Schrauben, zum Beschädigen des Gewindes, zum Quetschen von Dichtungen, zu Flanschverformungen oder zu Beschädigungen der Verbindungselemente führen. Aus diesem Grund werden Ausnutzungsfaktoren verwendet, um die Vorspannung sicher unterhalb der Streckgrenze zu halten.

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Bolzenvorspannungskraftrechner

Die Montagevorspannkraft einer metrischen Schraube wird anhand des Ausnutzungsgrades, der Streckgrenze und der Zugspannungsfläche berechnet. F = η × Rp × As.

ISO 898-1 VDI 2230 M3 – M64

Bolzengröße

Immobilienklasse

Nutzungsfaktor η (%)

Nut Factor K (zur Drehmomentberechnung)

Schnellvoreinstellungen

Ergebnisse

Montagevorspannkraft (F)

—

Geschätztes Anzugsdrehmoment

—

Streckgrenze (100%)

—

Zugspannungsbereich

—

Verwendung

—

Vorspannkraft

Die Vorspannkraft der Baugruppe entspricht der angestrebten Schraubenspannung beim Anziehen:

η — Auslastungsfaktor (typischerweise 0,7–0,9)
R_p — Prüf- / Streckgrenze (MPa)
A_s — Zugspannungsfläche (mm²)

Drehmomentschätzung

Ungefähres Anzugsdrehmoment (Kurzformel):

K — Mutternfaktor (reibungsabhängig, typischerweise 0,15–0,20)
D — Nenndurchmesser der Schraube (mm)

Praktisches Beispiel

Beispiel — M10 × 8,8 @ 70%

Gegeben: M10, Klasse 8,8 (Rp = 640 MPa), As = 58,0 mm², η = 70%

F = 0,70 × 640 × 58,0 = 25.984 N ≈ 26,0 kN

T = 0,20 × 10 × 25.984 / 1000 = 52,0 N·m

⚠️ Hinweis: Das Anziehen mit Drehmoment hat eine Unsicherheit von ±25%. Für kritische Verbindungen empfiehlt sich die Verwendung von Dehnungsmessung oder hydraulischer Vorspannung für höhere Genauigkeit.

Schraubenvorspannkraftrechner | ISO 898-1 | Kostenloses Online-Tool

Veröffentlicht von admin auf 15. Februar 2026 15. Februar 2026

Ergebnisse

Vorspannkraft

Drehmomentschätzung

Praktisches Beispiel