DE PRAKTIJKVRAAG

Een bout met een voorspanning van 20 kN moet een uitwendige belasting van 8 kN per bout opvangen zonder dat de voeg opent. Houdt de verbinding stand?

01

Twee grenzen, niet één

Na montage verliest een bout een deel van zijn voorspanning aan zetverlies F_Z: F_V,rest = F_V − F_Z. Zolang de voeg gesloten blijft, splitst de belasting zich via de belastingsfactor φ: de restklemkracht daalt tot F_KR = F_V,rest − (1 − φ)·F_A, terwijl de boutkracht stijgt tot F_S,max = F_V,rest + φ·F_A. Beide grensgevallen moeten kloppen — de een beschermt de voeg tegen openen, de ander beschermt de bout tegen vloeien.

02

Rekenvoorbeeld: voorspanning 20 kN, last 8 kN

Met A_s = 84,3 mm², Rp0,2 = 900 N/mm², F_V = 20 kN, F_Z = 1 kN, φ = 0,25 en F_A = 8 kN volgt F_V,rest = 19 kN. Onder volle last: F_KR = 19 − 0,75·8 = 13 kN (boven de vereiste 10 kN, dus de voeg blijft dicht) en F_S,max = 19 + 0,25·8 = 21 kN, wat σ_S = 21.000/84,3 ≈ 249,1 N/mm² geeft — een statische veiligheid van 900/249,1 ≈ 3,6. Deze twee ideale statische controles voldoen bij de aangenomen voorspanning; dit is geen volledige verificatie van de verbinding.

03

Bij openen vervalt het gesloten-voegmodel

Met F_V = 5 kN, F_Z = 0,5 kN en φ = 0,3 is F_V,rest = 4,5 kN. De openingsgrens is F_A,sep = 4,5/(1 − 0,3) ≈ 6,43 kN. Bij F_A = 200 kN is deze grens ruim overschreden: de restklemkracht is nul. Een negatieve uitkomst van de gesloten-voegformule is slechts een signaal dat het model niet meer geldt. Gebruik daarna niet F_V,rest + φ·F_A om boutkracht, spanning of veiligheid te bepalen. De calculator onderdrukt boutkracht, spanning en veiligheidsfactor vanaf de openingsgrens (F_KR ≤ 0). Voer een afzonderlijke analyse van de geopende verbinding uit.

04

Aannames en toepassingsgrenzen

Dit is Mechify’s vereenvoudigde model voor een gesloten, concentrisch en statisch belaste voeg, geen officiële ‘lite’-variant van VDI 2230. Excentrische of buigende belasting, dwarskracht met de bijbehorende wrijvingsgrip-check, vermoeiing/wisselspanning, de zetverlies-tabel (F_Z wordt hier als invoer aangenomen) en torsiespanning tijdens het aandraaien vallen buiten dit model. Gebruik voor kritieke of dynamisch belaste verbindingen de volledige VDI 2230.

Breng de uitleg in praktijk.

Open de bijbehorende tool