Die Nenn – Zugfestigkeit von Edelstahl Gewindestangen und Gewindebolzen aus V2A, V4A oder V5A
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Die mechanischen Eigenschaften sowie die Zugfestigkeit von Edelstahl Gewindestangen in Subtype A2, Subtype A4 sowie inkl. der Subtype A5 und allen weiteren nicht rostenden Stählen und deren Kennzeichnung und Prüfung sind in der neuen ISO 3506 Norm hinterlegt.
Als maximale Zugbelastung, Biegefestigkeit und Zugfestigkeit wird hier die Kraft bestimmt, die eine Gewindestange DIN 975 oder Gewindebolzen DIN 976 in Bezug auf ihren Querschnitt und dessen Fläche aufnehmen kann, genau wie bei einer Schraube oder Mutter.
Diese Angabe der Zugfestigkeit wird in der Festigkeitslehre als die zulässige Spannung bezeichnet und ist in der neuen ISO 3506 Norm für verschiedene nicht rostende Materialien festgelegt.
Die Größenordnung der Spannung wird immer in N/mm² angegeben und kann per Zugversuch berechnet oder mit einer der unteren Berechnungstabelle für Edelstahl A2, Edelstahl A4 oder Edelstahl A5 ermittelt werden.
Für die Unterscheidung der Zugfestigkeit von Edelstahl Gewindestangen werden alle metrische und zölligen Gewindestangen und Gewindebolzen nach DIN 975 aus nicht rostendem Stählen nach ihrer spezifischen Werkstoffeigenschaft genau wie eine normale Stahlschraube und Mutter zzgl. in verschiedene Festigkeitsklassen (Güten) eingeteilt.
Zur Unterscheidung der Festigkeitsklassen werden diese auf einer oder beiden Stirnseiten farblich gekennzeichnet, lesen Sie hierzu bitte unseren Beitrag zur Kennzeichnung von Gewindestangen.
Diese Festigkeitsklassen Kennzeichnung bei metrischen Edelstahl-Gewindestangen DIN 975 besteht aus der Materialkennung und einer Zahl, die durch einen Strich (-) getrennt sind.
Die linke Materialangabe (A2, A4 oder A5) steht für die verwendete Type bzw. Sorte, Edelstahl A2 für V2A, und Edelstahl A4 für V4A sowie Edelstahl A5 für V5A.
Die rechte Zahl (50, 70 oder 80) entspricht 1/10 der Nenn Zugfestigkeit in N/mm².
Trapezgewindestangen, Gewindestangen mit Feingewinde und Gewindestangen mit zölligen Gewinde aus Stahl haben andere Berechnungswerte bei der Festigkeit.
Für alle Gewindestangen aus normalen Stahl lesen Sie bitte unseren Beitrag über die Zugfestigkeit von Gewindestangen sowie über die Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde im Schrauben Lexikon.
Edelstahl Type V2A – Festigkeitsklasse A2-50
Für den Durchmesserbereich ≤ M39
Zugfestigkeit von 500 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 50×10 = 500 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 210 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,6 x Gewinde Nenngröße (d)
Edelstahl Type V2A – Festigkeitsklasse A2-70
Für den Durchmesserbereich ≤ M24
Zugfestigkeit von 700 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 70×10 = 700 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 450 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,4 x Gewinde Nenngröße (d)
Edelstahl Type V2A – Festigkeitsklasse A2-80
Für den Durchmesserbereich ≤ M24
Zugfestigkeit von 800 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 80×10 = 800 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 600 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,3 x Gewinde Nenngröße (d)
Edelstahl Type V4A – Festigkeitsklasse A4-50
Für den Durchmesserbereich ≤ M39
Zugfestigkeit von 500 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 50×10 = 500 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 210 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,6 x Gewinde Nenngröße (d)
Edelstahl Type V4A – Festigkeitsklasse A4-70
Für den Durchmesserbereich ≤ M24
Zugfestigkeit von 700 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 70×10 = 700 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 450 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,4 x Gewinde Nenngröße (d)
Edelstahl Type V4A – Festigkeitsklasse A4-80
Für den Durchmesserbereich ≤ M24
Zugfestigkeit von 800 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 80×10 = 800 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 600 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,3 x Gewinde Nenngröße (d)
Edelstahl Type V5A – Festigkeitsklasse A5-70
Für den Durchmesserbereich ≤ M24
Zugfestigkeit von 700 N/mm², zweite Zahl x 10 multipliziert = 70×10 = 700 N/mm²
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 0,2 % bei ca. +20° Celsius = 450 N/mm²
Eine Mindest Bruchdehnung in mm von 0,4 x Gewinde Nenngröße (d)
Bei einer Edelstahl Gewindestange ist der Kerndurchmesser die Berechnungsgrundlage der Zugfestigkeit in der Festigkeitslehre
Die Streckgrenze bzw. Dehnung ist die maximale Belastung, die bei Berechnung einer Konstruktion Statik Einfluss finden sollte!
Der Kerndurchmesser einer Edelstahl-Gewindestange ist immer kleiner als die Gewinde Nenn Größe der Gewindestange genau wie bei einer Schraube.
Ein Edelstahl Gewindestab in der Nenngröße M12 hat einen maximalen Außendurchmesser von 11,966 mm, der maximale Kerndurchmesser beträgt aber nur 9,819 mm bei ISO Regelgewinde / Normalgewinde und dem bei allen Edelstahl Gewindestangen üblichen Gewinde Toleranzfeld 6g.
Es wird immer nur die effektive Fläche (Querschnitt) des Gewindekerndurchmessers auch Spannungsquerschnitt genannt in Bezug zur spezifischen Werkstoffeigenschaft mit dessen Festigkeit zur Berechnung der Zugfestigkeit von Edelstahl Gewindestangen als Filter herangezogen.
Umrechnungstabelle zur Festigkeitsberechnung und Belastung bei einem Gewindebolzen
| Gewinde-Nenngröße d ∅ | Gewindekerndurchmesser | Fläche in mm² als Spannungsquerschnitt |
| M2 | 1,509 mm | 2,07 mm2 |
| M2,5 | 1,948 mm | 3,39 mm2 |
| M3 | 2,387 mm | 5,03 mm² |
| M3,5 | 2,765 mm | 6,78 mm2 |
| M4 | 3,141 mm | 8,78 mm² |
| M5 | 3,995 mm | 14,20 mm² |
| M6 | 4,747 mm | 20,10 mm² |
| M7 | 5,747 mm | 28,90 mm² |
| M8 | 6,438 mm | 36,60 mm² |
| M10 | 8,128 mm | 58,00 mm² |
| M12 | 9,819 mm | 84,30 mm² |
| M14 | 11,508 mm | 115,0 mm² |
| M16 | 13,508 mm | 157,0 mm² |
| M18 | 14,891 mm | 193,0 mm² |
| M20 | 16,891 mm | 245,0 mm² |
| M22 | 18,891 mm | 303,0 mm² |
| M24 | 20,271 mm | 353,0 mm² |
| M27 | 23,271 mm | 459,0 mm² |
| M30 | 25,653 mm | 561,0 mm² |
| M33 | 28,653 mm | 694,0 mm² |
| M36 | 31,033 mm | 817,0 mm² |
| M39 | 34,033 mm | 976,0 mm² |
| M42 | 36,416 mm | 1117 mm² |
| M45 | 39,416 mm | 1302 mm² |
| M48 | 41,866 mm | 1468 mm2 |
| M52 | 45,866 mm | 1758 mm2 |
| M56 | 49,252 mm | 2030 mm2 |
| M60 | 53,252 mm | 2362 mm2 |
Beispielberechnung für die Zugfestigkeit von Edelstahl Gewindestangen DIN 975
Ein Gewindebolzen M16 der Festigkeitsklasse A4-70 hat einen Gewindekerndurchmesser von 13,508 mm (siehe in der Tabelle oben), und daraus ergibt sich ein Spannungsquerschnitt von 157 mm².
Der Querschnitt (157 mm²) wird nun mit der Zugfestigkeit bei A4-70 (700 N/mm²) multipliziert (157×700=109900) daraus ergibt sich eine Zugfestigkeit von 109900 N für diesen metrischen Edelstahl Gewindebolzen in M16.
Die Streckgrenze (450 N/mm2) wird jetzt mit dem Querschnitt (157 mm²) multipliziert (450×157=70650) hieraus ergibt sich eine Streck- bzw. Dehngrenze von 70650 N für diesen Gewindebolzen Edelstahl in M16.
In unseren Veröffentlichungen, Artikel und Beiträge im Schrauben Lexikon und den technischen Daten für Gewindestangen finden Sie weitere technische Publikationen und Daten. Über die Zugfestigkeit von Stahl Gewindestangen, eine Härtevergleichstabelle und den Festigkeitsklassen von weiteren Befestigungsmitteln wie Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und Gewindebolzen. Sowie die entsprechenden technische Formel und Filter der Berechnung, Umrechnungstabellen für Biegefestigkeit und zzgl. weiteren wichtigen Praxisanwendungen auch für den Versand.