Die Nenn – Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde nach DIN 13-2
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Die Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde DIN 975 ist die bestimmende Kraft pro Fläche, die eine Gewindestange, Gewindebolzen, Ankerstange, Gewindestab oder Gewindestück mit Feingewinde aus Stahl als maximale Belastung in Bezug auf ihren Querschnitt aufnehmen kann.
Diese wird in der Festigkeitslehre immer als die zulässige Spannung (Zugfestigkeit) genauso wie bei Schrauben und Muttern mit metrischem ISO Feingewinde nach DIN 13-2 bezeichnet.
Sie wird in N/mm² angegeben und kann per Zugversuch berechnet, oder mit der unteren Berechnungstabelle für die unterschiedlichen verfügbaren Gewindesteigungen ermittelt werden.
Für die Unterscheidung der Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde werden metrische Gewindestangen und Gewindestäbe mit Außengewinde aus Kohlenstoffstahl nach ihrer Werkstoffeigenschaft genau wie Stahlschrauben, Edelstahl Schrauben, Holzschrauben und andere Befestigungsmittel wie eine Mutter auch Edelstahl Muttern in Festigkeitsklassen (Güten) eingeteilt.
Zur Unterscheidung der Festigkeitsklassen werden diese auf einer oder beiden Stirnseiten farblich gekennzeichnet, lesen Sie hierzu bitte unseren Beitrag und Artikel zur Kennzeichnung von Gewindestangen.
Die Festigkeitsklassen Kennzeichnung bei einer metrischen Gewindestange mit Feingewinde DIN 976 aus Stahl besteht aus zwei Zahlen, die durch einen Punkt getrennt sind.
Die linke Zahl (4, 5, 8, 10 oder 12) entspricht 1/100 der Nenn Zugfestigkeit in N/mm², die rechte Zahl (6, 8 oder 9) gibt das zehnfache des Verhältnisses der unteren Streckgrenze zur Nenn Zugfestigkeit an.
Zöllige Gewinde in verzinkt, Trapezgewindestangen in blank und Gewindestangen aus Edelstahl und oder mit Regelgewinde / Normalgewinde haben wesentlich andere Berechnungswerte für die Biegefestigkeit.
Diese Daten und Informationen haben wir in dem Beitrag hier im Schrauben Lexikon von Schraube & Mutter aus 49429 Visbek über die Zugfestigkeit von Edelstahl Gewindestangen und über die Zugfestigkeit von Gewindestangen veröffentlicht.
Die Streckgrenze bzw. Dehnung ist die maximale Belastung, die bei Berechnung einer Konstruktion Statik Einfluss finden sollte!
Festigkeit / Festigkeitsklasse 4.6
Zugfestigkeit von 400 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 4×100 = 400 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 240 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 4×6 = 24×10 = 240 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 4.8
Zugfestigkeit von 400 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 4×100 = 400 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 320 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 4×8 = 32×10 = 320 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 5.6
Zugfestigkeit von 500 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 5×100 = 500 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 300 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 5×6 = 30×10 = 300 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 5.8
Zugfestigkeit von 500 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 5×100 = 500 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 400 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 5×8 = 40×10 = 400 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 6.6
Zugfestigkeit von 600 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 6×100 = 600 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 360 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 6×6 = 36×10 = 360 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 8.8
Zugfestigkeit von 800 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 8×100 = 800 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 640 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 8×8 = 64×10 = 640 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 10.9
Zugfestigkeit von 1000 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 10×100 = 1000 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 900 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 10×9 = 90×10 = 900 N/mm²)
Festigkeit / Festigkeitsklasse 12.9
Zugfestigkeit von 1200 N/mm² (erste Zahl x 100 multipliziert = 12×100 = 1200 N/mm²)
Streckgrenze bzw. Dehngrenze von 1080 N/mm² (erste Zahl x zweite Zahl multipliziert, x 10 multipliziert = 12×9 = 108×10 = 1080 N/mm²)
Der Spannungsquerschnitt einer Gewindestange mit Feingewinde ist die maßgebliche Berechnungsgrundlage der Zugfestigkeit in der Festigkeitslehre
Der Kerndurchmesser einer Gewindestange mit Feingewinde aus Stahl ist immer kleiner als die Gewinde Nenn Größe einer Gewindestange genau wie bei einer Schraube.
Ein Gewindestab mit Feingewinde in M12x1,5 mm hat einen maximalen Außendurchmesser von 11,026 mm der maximale Kerndurchmesser beträgt aber nur 10,160 mm bei ISO Feingewinde nach DIN 13-2 und dem bei Gewindestangen mit Feingewinde üblichen Gewinde Toleranzfeld 6g.
Es wird immer nur die eigentliche Fläche (Querschnitt) des Gewindekerndurchmessers auch Spannungsquerschnitt genannt in Bezug zur Werkstoffeigenschaft zur Berechnung der Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde aus Stahl blank, schwarz brüniert, galvanisch verzinkt und auch bei Feuerverzinkt (tZn) herangezogen.
Umrechnungstabelle zur Festigkeitsberechnung und Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde
| Gewinde-Nenngröße d ∅ | Gewindekerndurchmesser | Fläche in mm² als Spannungsquerschnitt |
| M6x0,75 mm | 5,080 mm | 22,00 mm² |
| M8x1,00 mm | 6,773 mm | 39,20 mm² |
| M10x1,00 mm | 8,773 mm | 64,50 mm2 |
| M10x1,25 mm | 8,466 mm | 61,20 mm² |
| M12x1,25 mm | 10,466 mm | 92,10 mm2 |
| M12x1,50 mm | 10,160 mm | 88,10 mm² |
| M14x1,25 mm | 12,466 mm | 129,0 mm2 |
| M14x1,50 mm | 12,160 mm | 125,0 mm² |
| M16x1,00 mm | 14,773 mm | 178,0 mm2 |
| M16x1,50 mm | 11,160 mm | 167,0 mm² |
| M18x1,50 mm | 16,160 mm | 216,0 mm² |
| M20x1,50 mm | 18,160 mm | 272,0 mm² |
| M22x1,50 mm | 20,160 mm | 333,0 mm2 |
| M24x1,50 mm | 22,160 mm | 401,0 mm2 |
| M24x2,00 mm | 21,546 mm | 384,0 mm2 |
| M27x1,50 mm | 25,160 mm | 514,0 mm2 |
| M27x2,00 mm | 24,546 mm | 496,0 mm2 |
| M30x1,50 mm | 28,160 mm | 642,0 mm² |
| M30x2,00 mm | 27,546 mm | 621,0 mm2 |
| M33x2,00 mm | 30,546 mm | 761,0 mm2 |
| M36x1,50 mm | 34,160 mm | 940,0 mm2 |
| M36x2,00 mm | 33,546 mm | 915,0 mm² |
| M39x2,00 mm | 36,546 mm | 1082 mm2 |
Beispielberechnung für die Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Feingewinde
Ein Gewindebolzen mit Feingewinde M16x1,5 mm der Festigkeitsklasse 8.8 hat einen Gewindekerndurchmesser von 11,160 mm, daraus ergibt sich ein Spannungsquerschnitt von 167 mm².
Der Querschnitt (167 mm²) wird nun mit der Zugfestigkeit bei 8.8 (800 N / mm²) multipliziert (167×800=133600) daraus ergibt sich eine Zugfestigkeit von 133600 N für diesen Gewindebolzen in M16x1,5 mm.
Die Streckgrenze (640 N/mm) wird jetzt mit dem Querschnitt (167 mm²) multipliziert (640×167=106880) hieraus ergibt sich eine Streck- bzw. Dehngrenze von 106880 N für diesen Gewindebolzen in M16x1,5 mm.
In den Google Artikel und Beiträgen hier in unserem Schrauben Lexikon von Schraube & Mutter aus 49429 Visbek und auf den Internetseiten von Wikipedia finden Sie weitere technische Publikationen, Informationen, Daten und Antworten über die Zugfestigkeit von Gewindestangen mit Normalgewinde, eine Härtevergleichstabelle und den Festigkeitsklassen von Befestigungsmitteln wie Schrauben, Muttern und Gewindebolzen sowie die entsprechenden technische Formel inkl. der Berechnung, Umrechnungstabellen für Biegefestigkeit und weitere Praxisanwendungen sowie inkl. entsprechende Preise inkl. MwSt. oder exkl. MwSt.