Gratis tekniskt verktyg
Kalkylator för draghållfasthet och skjuvhållfasthet för bultar
Beräkna brottdraglasten för metriska bultar från egenskapsklassdata enligt ISO 898-1, plus en förenklad uppskattning av skjuvkapacitet. Välj bultstorlek och egenskapsklass.
Denna kalkylator utvecklades och verifierades av Vibromeras ingenjörsteam, tillverkare av de bärbara Balanset-balanseringsinstrumenten.
Resultat
Brottlast vid drag
Den maximala dragkraften en bult kan utstå före brott:
- Rm — draghållfasthet (MPa), från hållfasthetsklass
- As — dragspänningsarea (mm²), från ISO 898-1 / ISO 261
Skjuvkapacitet (förenklad uppskattning)
ISO 898-1 definierar bultars drag- och provlastsegenskaper — den inte specificerar inte skjuvhållfasthet. Värdet som visas här är en allmänt använd förenklad ingenjörsmässig uppskattning som antar skjuvhållfastheten till cirka 60% av draghållfastheten (baserat på von Mises-kriteriet, τ ≈ 0.58 σ):
För dubbel skjuvning, multiplicera med 2 (två skjuvplan).
⚠️ Anmärkning om skjuvdimensionering: Den faktiska skjuvkapaciteten beror på om skjuvplanet passerar genom gängorna eller den ogängade skaftdelen, på glidning i förbandet och tryckspänning i plåten samt på utmattningslast. Dimensioneringsregler definierar egna värden — t.ex. Eurokod 3 (EN 1993-1-8) använder Fv = αv × fub × A with αv = 0.6 för klasserna 4.6, 5.6 och 8.8 men 0.5 för klasserna 4.8, 5.8, 6.8 och 10.9, tillsammans med partiella säkerhetsfaktorer. Verifiera alltid skjuvbelastade förband mot tillämplig konstruktionsstandard för bygg eller maskin, inte enbart mot denna förenklade uppskattning.
Egenskapsklasser enligt ISO 898-1
| Klass | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Typisk användning |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Låg hållfasthet, allmänt ändamål |
| 5.8 | 520 | 420 | Konstruktionsbruk, ej förspänd |
| 8.8 | 800 | 640 | Fordon, maskiner (vanligast) |
| 10.9 | 1040 | 940 | Höghållfast konstruktion |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Maximal hållfasthet (legerat stål) |
Praktiskt exempel
Givetvis: M10-bult, hållfasthetsklass 8.8, enkel skjuvning
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
⚠️ Obs: Dessa är brottkapaciteter utan säkerhetsfaktorer. Tillämpa lämpliga säkerhetsfaktorer (vanligtvis 2–3 för statisk last, 4–6 för utmattning) för konstruktionsändamål.
Dragspänningsarean (As) är den effektiva tvärsnittsarea som används för att beräkna draglastkapaciteten hos ett gängat förband. Den är mindre än skaftets nominella area eftersom den tar hänsyn till gängbottnens geometri. Värdena finns tabulerade i ISO 898-1.
Brottlasten vid drag är Ft = Rm × As, där Rm är brottgränsen (enligt hållfasthetsklassen) och As är dragspänningsarean. En skruv av klass 8.8 har till exempel Rm = 800 MPa.
Den första siffran (8) motsvarar 1/100 av den lägsta brottgränsen i MPa (800 MPa). Den andra siffran (8) är 10 gånger förhållandet mellan sträckgräns och brottgräns (0,8). Sträckgränsen blir alltså ≈ 800 × 0,8 = 640 MPa.
ISO 898-1 anger ingen skjuvhållfasthet — den omfattar endast egenskaper för drag och provlast. En vanlig förenklad uppskattning sätter skjuvhållfastheten till 60 % av draghållfastheten: Fs = 0,6 × Rm × As, baserat på von Mises flytvillkor. Konstruktionsnormer som Eurocode 3 (EN 1993-1-8) tillämpar egna faktorer (0,6 eller 0,5 beroende på hållfasthetsklass) samt säkerhetsfaktorer. Vid dubbel skjuvning (två plan) multiplicerar man med 2.
Provlasten är den största kraft som kan tas upp utan permanent deformation (elasticitetsgränsen). Brottgränsen är den största kraft som kan tas upp före brott. Provlastspänningen är ungefär 90 % av sträckgränsen för de flesta hållfasthetsklasser.
Procedurerna som beskrivs på den här sidan utvecklades och fälttestades av Vibromera-teamet med hjälp av Balanset-1A, en bärbar tvåkanalig balanserare och vibrationsanalysator för rotorbalansering på plats.
Professionella instrument och programvara för fältbalansering. Används i fler än 50 länder.
