Gratis ingeniørverktøy
Kalkulator for strekk- og skjærstyrke for bolter
Beregn maksimal strekkraft for metriske bolter fra egenskapsklassedata i ISO 898-1, pluss et forenklet estimat for skjærkapasitet. Velg boltstørrelse og egenskapsklasse.
Denne kalkulatoren ble utviklet og verifisert av Vibromeras ingeniørteam, produsenten av de bærbare Balanset-balanseringsinstrumentene.
Resultater
Ultimat strekkbelastning
Den maksimale strekkraften en bolt kan tåle før brudd:
- Rm — ultimat strekkfasthet (MPa), fra egenskapsklasse
- As — strekkspenningsareal (mm²), fra ISO 898-1 / ISO 261
Skjærkapasitet (forenklet estimat)
ISO 898-1 definerer strekk- og prøvebelastningsegenskapene til bolter — den gjør det ikke ikke spesifiserer skjærstyrke. Verdien som vises her, er et mye brukt forenklet ingeniørestimat som antar skjærstyrke som omtrent 60% av strekkstyrken (basert på von Mises-kriteriet, τ ≈ 0.58 σ):
For dobbel skjæring, multipliser med 2 (to skjærplan).
⚠️ Merknad om skjærdesign: Faktisk skjærkapasitet avhenger av om skjærplanet går gjennom gjengene eller den ugjengede stammen, av glidning i forbindelsen og platebæring, samt av utmattingsbelastning. Konstruksjonsregler definerer egne verdier — f.eks. bruker Eurokode 3 (EN 1993-1-8) Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 for klassene 4.6, 5.6 og 8.8, men 0.5 for klassene 4.8, 5.8, 6.8 og 10.9, sammen med partielle sikkerhetsfaktorer. Verifiser alltid skjærbelastede forbindelser mot gjeldende konstruksjonskode for bygg eller maskin, ikke bare dette forenklede estimatet.
Egenskapsklasser i henhold til ISO 898-1
| Klasse | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | Typisk bruk |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Lav styrke, generell bruk |
| 5.8 | 520 | 420 | Strukturell, ikke forhåndsbelastet |
| 8.8 | 800 | 640 | Bilindustri, maskineri (vanligst) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Høyfast strukturell |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maksimal styrke (legert stål) |
Praktisk eksempel
Gitt: M10-bolt, fasthetsklasse 8.8, enkeltskjær
As = 58.0 mm², Rm = 800 MPa
Ft = 800 × 58.0 = 46,400 N = 46.4 kN
Fs = 0.6 × 800 × 58.0 = 27,840 N = 27.8 kN
⚠️ Merk: Dette er ultimate kapasiteter uten sikkerhetsfaktorer. Bruk passende sikkerhetsfaktorer (vanligvis 2–3 for statisk belastning, 4–6 for utmatting) for konstruksjonsformål.
Strekkspenningsarealet (As) er det effektive tverrsnittsarealet som brukes til å beregne strekklastkapasiteten til et gjenget festeelement. Det er mindre enn det nominelle skaftarealet fordi det tar hensyn til geometrien i gjengebunnen. Verdiene er tabulert i ISO 898-1.
Bruddlasten er Ft = Rm × As, der Rm er strekkfastheten (fra fasthetsklassen) og As er strekkspenningsarealet. For eksempel har en bolt i klasse 8.8 Rm = 800 MPa.
Det første tallet (8) er 1/100 av minste strekkfasthet i MPa (800 MPa). Det andre tallet (8) er 10 ganger forholdet mellom flytegrense og strekkfasthet (0,8). Flytegrensen er altså ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
ISO 898-1 angir ikke skjærfasthet – den dekker bare egenskaper for strekk og prøvelast. Et vanlig forenklet anslag setter skjærfastheten til 60 % av strekkfastheten: Fs = 0.6 × Rm × As, basert på von Mises' flytekriterium. Dimensjoneringsregler som Eurocode 3 (EN 1993-1-8) bruker egne faktorer (0,6 eller 0,5 avhengig av fasthetsklasse) i tillegg til sikkerhetsfaktorer. For dobbel skjæring (to plan) multipliseres med 2.
Prøvelast er den største kraften uten permanent deformasjon (elastisk grense). Strekkfasthet er den største kraften før brudd. Spenningen ved prøvelast er omtrent 90 % av flytegrensen for de fleste fasthetsklasser.
Prosedyrene som er beskrevet på denne siden, ble utviklet og testet i felt av Vibromera-teamet med Balanset-1A, en bærbar tokanals balanserer og vibrasjonsanalysator for balansering av rotorer på stedet.
Profesjonelle feltbalanseringsinstrumenter og programvare. Brukes i over 50 land.
