Gratis technisch hulpmiddel
Rekenmachine voor trek- en schuifsterkte van bouten
Bereken de ultieme trekbelasting van metrische bouten op basis van ISO 898-1-eigenschapsklassegegevens, plus een vereenvoudigde schatting van de afschuifcapaciteit. Selecteer boutmaat en eigenschapsklasse.
Deze calculator is ontwikkeld en geverifieerd door het engineeringteam van Vibromera, de fabrikant van de draagbare Balanset-balanceerinstrumenten.
Resultaten
Uiterste trekbelasting
De maximale trekkracht die een bout kan weerstaan voordat hij breekt:
- Rm — ultieme treksterkte (MPa), uit eigenschapsklasse
- As — trekspanningsoppervlak (mm²), volgens ISO 898-1 / ISO 261
Afschuifcapaciteit (vereenvoudigde schatting)
ISO 898-1 definieert de trek- en proefbelastings-eigenschappen van bouten — het niet specificeert geen afschuifsterkte. De hier getoonde waarde is een veelgebruikte vereenvoudigde technische schatting die uitgaat van een afschuifsterkte van ongeveer 60% van de treksterkte (gebaseerd op het von Mises-criterium, τ ≈ 0.58 σ):
Voor dubbele afschuiving, vermenigvuldig met 2 (twee afschuifvlakken).
⚠️ Opmerking bij afschuifontwerp: De werkelijke afschuifcapaciteit hangt af van de vraag of het afschuifvlak door de schroefdraad of de gladde schacht loopt, van slip in de verbinding en plaatoplegging, en van vermoeiingsbelasting. Ontwerpnormen definiëren hun eigen waarden — zo gebruikt Eurocode 3 (EN 1993-1-8) Fv = αv × fub × A met αv = 0.6 voor klassen 4.6, 5.6 en 8.8 maar 0.5 voor klassen 4.8, 5.8, 6.8 en 10.9, samen met partiële veiligheidsfactoren. Verifieer verbindingen op afschuifbelasting altijd volgens de toepasselijke constructie- of werktuigbouwkundige ontwerpnorm, niet alleen op basis van deze vereenvoudigde schatting.
Eigenschapsklassen volgens ISO 898-1
| Klasse | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Typisch gebruik |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Lage sterkte, algemeen gebruik |
| 5.8 | 520 | 420 | Structureel, niet-voorgespannen |
| 8.8 | 800 | 640 | Automobielindustrie, machinebouw (meest voorkomend) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Hoogsterkte constructie |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maximale sterkte (gelegeerd staal) |
Praktisch voorbeeld
Gegeven: M10-bout, sterkteklasse 8.8, enkelvoudige afschuiving
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
⚠️ Let op: Dit zijn de maximale draagvermogens zonder veiligheidsfactoren. Pas voor ontwerpdoeleinden de juiste veiligheidsfactoren toe (doorgaans 2-3 voor statische belasting, 4-6 voor vermoeiing).
De treksterkte-oppervlakte (As) is het effectieve doorsnede-oppervlak waarmee de trekbelastbaarheid van een draadverbinding wordt berekend. Deze is kleiner dan het nominale schachtoppervlak omdat rekening wordt gehouden met de geometrie van de draadkern. De waarden zijn getabelleerd in ISO 898-1.
De breukbelasting is Ft = Rm × As, waarbij Rm de treksterkte is (uit de sterkteklasse) en As de treksterkte-oppervlakte. Een bout van klasse 8.8 heeft bijvoorbeeld Rm = 800 MPa.
Het eerste getal (8) is 1/100 van de minimale treksterkte in MPa (800 MPa). Het tweede getal (8) is 10× de verhouding tussen vloeigrens en treksterkte (0,8). Dus vloeigrens ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
ISO 898-1 specificeert de afschuifsterkte niet — de norm behandelt alleen trek- en proefbelastingseigenschappen. Een gebruikelijke vereenvoudigde schatting neemt de afschuifsterkte als 60% van de treksterkte: Fs = 0,6 × Rm × As, gebaseerd op het vloeicriterium van von Mises. Ontwerpnormen zoals Eurocode 3 (EN 1993-1-8) hanteren eigen factoren (0,6 of 0,5, afhankelijk van de sterkteklasse) plus veiligheidsfactoren. Vermenigvuldig met 2 voor dubbele afschuiving (twee vlakken).
De proefbelasting is de maximale kracht zonder blijvende vervorming (elasticiteitsgrens). De treksterkte is de maximale kracht vóór breuk. De proefspanning bedraagt voor de meeste sterkteklassen ongeveer 90% van de vloeigrens.
De procedures die op deze pagina worden beschreven, zijn ontwikkeld en in het veld getest door het Vibromera-team met behulp van de Balanset-1A, een draagbaar tweekanaals balanceerapparaat en trillingsanalysator voor het balanceren van rotoren ter plaatse.
Professionele veldbalanceringsinstrumenten en -software. Gebruikt in meer dan 50 landen.
