Welche verschiedenen Arten von Stahlverbindungen gibt es?

Verbindungen sind Strukturelemente, die zum Verbinden verschiedener Elemente eines Stahltragwerks verwendet werden. Bei einer Stahlkonstruktion handelt es sich um eine Zusammenstellung verschiedener Elemente wie „Träger, Stützen“, die miteinander verbunden sind, normalerweise an den Enden der Elemente durch Befestigungselemente, sodass eine einzige Verbundeinheit entsteht.

Komponenten der Verbindung

• Schrauben
• Schweißen
• Verbindungsplatten
• Verbindungswinkel

Verbindungen im Stahlbau

·Nietete Verbindungen

Haben Sie Brücken, Züge, Kessel, Flugzeuge oder riesige Bauwerke gesehen, die durch eine knopfartige Struktur zusammengehalten werden? Nun, dieser Knopf wird Niete genannt. Nietverbindungen sind mechanische Verbindungselemente, mit denen zwei oder mehr Materialstücke miteinander verbunden werden. Sie bestehen aus einer Reihe von Nieten, die durch Löcher im Material gesteckt und dann verformt oder „festgesetzt“ werden, um eine sichere Verbindung herzustellen.

Ein Niet ist ein kreisförmiger Stab, der zum Verbinden zweier Blechstrukturen verwendet wird, da die aus diesen Stäben aus Weichstahl oder Kupfer gebildeten Verbindungen stärker sind als die Schweißverbindungen und eine schnellere Montage ermöglichen.

Abb. 1: Struktur des Niets

Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei einer Nietverbindung um ein dauerhaftes Verbindungselement, mit dem Metallplatten oder gewalzte Stahlprofile miteinander verbunden werden. Diese Verbindungen werden häufig in Stahlkonstruktionen oder Bauwerken wie Brücken, Dachstühlen und in Druckbehältern wie Lagertanks und Kesseln eingesetzt.

·Schraubverbindungen

Die Schraubverbindung gehört zu den gebräuchlichsten Schraubverbindungen. Sie sind ein hervorragendes Mittel zur Lastübertragung in Maschinenbauteilen. Die Hauptelemente einer Schraubverbindung sind ein Gewindebolzen und eine Mutter, die ein Lösen der Schraube verhindert.

Schraubverbindungen werden im Bau- und Maschinenbau häufig als Mittel zur Verbindung von Teilen verwendet. Diese Art von Verbindung besteht aus einem Befestigungselement mit Außengewinde, beispielsweise einer Schraube, und einem passenden Innengewinde, das andere Teile an Ort und Stelle sichert. Zugverbindungen und Scherverbindungen sind die beiden wichtigsten Arten von Schraubenverbindungen. Während auch andere Verbindungsmethoden wie Schweißen, Nieten, Kleben, Presspassungen, Stifte und Passfedern üblich sind, werden Schraubverbindungen häufig zur Verbindung von Materialien und zur Bildung mechanischer Strukturen verwendet. Eine Schraubverbindung ist im Wesentlichen eine Kombination aus einem Befestigungselement und einer Mutter, wobei eine lange Schraube und eine Mutter ein typisches Beispiel sind

Unter Schraubverbindungen versteht man lösbare Verbindungen, die dazu dienen, Maschinenteile durch Schraubverbindungen, d. h. Bolzen und Mutter, zusammenzuhalten. Da es sich bei diesen Verbindungen um nicht permanente Verbindungen handelt, können die Elemente zur Wartung, Inspektion und zum Austausch demontiert werden, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der einzelnen Komponenten besteht.

Schraubverbindungen sind dauerhaften Verbindungen wie Schweißnähten und Nieten deutlich überlegen, da diese beim Zerlegen der Komponenten Schäden an den Bauteilen verursachen. Zu den Anwendungen gehört das Verbinden zweier Teile, die von Zeit zu Zeit demontiert werden müssen.

Die Schraubverbindungen bestehen im Wesentlichen aus zwei Teilen. Es ist eine Kombination aus einem Befestigungselement und einer Mutter. Es besteht aus einer langen Schraube mit einer Mutter darauf. Der Bolzen wird in das vorgebohrte Loch in den Bauteilen eingeführt und die Mutter dann auf das Gegengewinde des Bolzens festgezogen. Eine Schraubverbindung ist der Sammelbegriff für Schraube und Mutter.

Gewinde werden durch die Erstellung einer spiralförmigen Nut an der Außenseite einer kreisförmigen Welle oder eines kreisförmigen Lochs erzeugt. Es gibt ein breites Spektrum an Betriebsumgebungen und Verwendungsmöglichkeiten für die Schraubverbindungen. Für alle diese unterschiedlichen Typen gibt es festgelegte Standardmaße. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schraubverbindungen für verschiedene Marken austauschbar sind.

Abbildung 1: Diagramm der Schraubverbindung

·Schweißverbindungen

ARTEN VON SCHWEISSVERBINDUNGEN

Die Grundtypen von Schweißverbindungen lassen sich nach Art der Schweißnähte, Lage der Schweißnähte und Art der Verbindung klassifizieren.

1. Basierend auf der Art der Schweißnaht

Basierend auf der Art der Schweißnaht können Schweißnähte in Kehlnähte, Nutschweißnähte (oder Stumpfschweißnähte), Lochschweißnähte, Schlitzschweißnähte, Punktschweißnähte usw. eingeteilt werden. In Abbildung 15 sind verschiedene Arten von Schweißnähten dargestellt.

1.1. Nutschweißnähte (Stumpfschweißnähte)

Beim Aneinanderreihen der zu verbindenden Bauteile werden Fugennähte (Stumpfnähte) und Kehlnähte vorgesehen. Fugenschweißnähte sind kostspieliger, da sie eine Kantenvorbereitung erfordern. Fugenschweißungen können bei stark beanspruchten Bauteilen sicher eingesetzt werden. Quadratstumpfschweißungen sind nur bis zu einer Blechdicke von 8 mm möglich. In Abbildung 16 sind verschiedene Arten von Stumpfschweißnähten dargestellt.

1.2. Kehlnähte

Kehlnähte werden vorgesehen, wenn zwei zu verbindende Bauteile in unterschiedlichen Ebenen liegen. Da diese Situation häufiger auftritt, kommen Kehlnähte häufiger vor als Stumpfnähte. Kehlnähte sind einfacher herzustellen, da weniger Oberflächenvorbereitung erforderlich ist. Allerdings sind sie nicht so stark wie die Nutschweißnähte und verursachen Spannungskonzentrationen. Kehlnähte werden bei leicht beanspruchten Bauteilen bevorzugt, bei denen eher die Steifigkeit als die Festigkeit die Konstruktion bestimmt. Die verschiedenen Arten von Kehlnähten sind in Abbildung 17 dargestellt.

1.3. Schlitz- und Lochschweißungen

Schlitz- und Lochschweißungen werden zur Ergänzung von Kehlnähten verwendet, wenn die erforderliche Länge der Kehlnaht nicht erreicht werden kann.

2. Basierend auf der Position der Schweißnaht

Basierend auf der Position der Schweißnaht können Schweißnähte in flache Schweißnähte, horizontale Schweißnähte, vertikale Schweißnähte, Überkopfschweißnähte usw. eingeteilt werden.

Basierend auf der Art der Gelenke

Basierend auf der Art der Verbindungen können Schweißnähte in Stumpfschweißverbindungen, Überlappschweißverbindungen, T-Schweißverbindungen und Eckschweißverbindungen eingeteilt werden.

·Schraubverbindungen