Die hier abgebildete Schraubverbindung
In den meisten Fällen können Schrauben fest angezogen werden, also mit der maximalen Kraft, die der
im von Antoine Predock entworfenen
Monteur anwenden kann. Sie müssen nicht vorgespannt werden. Nur unter besonderen Bedingungen ist
Canadian Museum for Human Rights in Winnipeg, Manitoba, verdeutlicht das Verfahren des zusätzlichen Anziehens der Mutter.
eine solche Vorspannung erforderlich: bei nicht zulässigem Schlupf, für erdbebensichere Verbindungen, bei Stoß- oder Dauerschwingungsbeanspruchung, bei ausschließlicher Zugbelastung oder wenn überproportional große Bohrungen vorgesehen werden. In allen anderen Fällen ist das feste Anziehen der Schrauben für übliche Endanschlüsse von Trägern völlig ausreichend. Die Entscheidung für oder gegen eine Vorspannung der Schrauben hängt vor allem von der jeweiligen Anwendung ab; die Größenordnung der abzutragenden Last ist sekundär. Wenn die Schrauben vorgespannt werden müssen, so sollte dies vorzugsweise durch zusätzliches Anziehen der Mutter geschehen. Nachdem die Schrauben fest angezogen wurden, erfolgt eine zusätzliche Drehung der Mutter, um die Schraube auf das gewünschte Maß vorzuspannen. Hierbei markiert der Arbeiter vor der zusätzlichen Drehung meist den Schraubendurchmesser mit Kreide. Bei der Abnahme ist dann erkennbar, ob die Teildrehung korrekt ausgeführt wurde. Häufig ist für die gewünschte Vorspannung der Schraube nur eine zusätzliche Drehung um ein Drittel erforderlich. Vorspannbare Schraubenverbindungen bieten eine weitere Möglichkeit, die gewünschte Spannung der Schraube zu erzielen, jedoch wird das herkömmliche Verfahren des zusätzlichen Anziehens der Mutter vielfach als zuverlässiger angesehen. Um die Spannung der Schraube zu bestimmen, muss diese vom Wert des Drehmoments abgeleitet werden. Nach der Umrechnung ist der Wert häufig nicht repräsentativ für die tatsächliche Spannung der Schraube, was vor allem auf verzinkte Schrauben zutrifft. Links: Der Kopf bei vorspannbaren Schrauben unterscheidet sich deutlich von der üblichen Sechskantschraube. Unterlegscheibe und Mutter zum Festziehen befinden sich auf der Rückseite, so dass auf deren Zugänglichkeit zu achten ist. Sie werden eingesetzt, wenn Schlupf vermieden werden soll. Beim Bow Encana Tower wurden sie für die provisorischen Stützen-Stützen-Verbindungen vor der endgültigen Verschweißung verwendet. Rechts: Der hier abgebildete Träger ist transportfertig. Seine Laschen sind mit hochfesten Sechskantschrauben befestigt. Bei solchen Schrauben für konstruktive Anwendungen wird die Mutter üblicherweise auf der Seite des einfachsten Zugangs angeordnet.
Bei Stahl, der als sichtbares architektonisches Gestaltungselement eingesetzt wird (siehe Kapitel 5 „Freiliegende Konstruktionen“), sind die Auswahl der Schraubenköpfe und des Verschraubungsrasters sowie die für die Anordnung der Schraubenköpfe bevorzugte Seite von großer Bedeutung für das architektonische Erscheinungsbild. Ein wesentlicher Teil der für die Montage erforderlichen Bautoleranzen ergibt sich aus der Genauigkeit der Flucht und Bohrung der Schraubenlöcher. Häufig wird fälschlicherweise davon ausgegangen, dass Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben grundsätzlich größer ausgelegt werden, um die genaue Ausrichtung der Bauteile während der Montage zu erleichtern. Das Gegenteil ist richtig: Ungenauigkeiten summieren sich zu größeren Abweichungen und gestalten die Montage komplizierter. In einer Stahlskelettkonstruktion bestehen für Schraubenlöcher enge Toleranzen, die bei Entwürfen mit sichtbarem Stahl als Gestaltungselement noch geringer ausfallen, da es hier auf äußerst genaue Passung ankommt. Langlöcher werden nur dann vorgesehen, wenn sekundäre Systeme wie zum Beispiel vorgehängte Fassaden an der Stahlskelettkonstruktion befestigt werden, um Abweichungen in der Ausrichtung der verwendeten Bausysteme auszugleichen. Sechskant- oder Spannschrauben Links: Montage einer Sechskantschraube. Auf beiden Seiten der Verbindung zwischen dem Stahl und dem Schraubenkopf bzw. der Mutter wird je eine übliche Unterlegscheibe verwendet, die bei der Lastabtragung eine unterstützende Funktion übernimmt. Dieser Schraubentyp wird in der Regel fest angezogen und muss normalerweise nicht vorgespannt werden. Rechts: Montage einer vorspannbaren Schraubenverbindung. Der spezielle Federring wird nur auf der Rückseite der Verbindung verwendet. Einige patentgeschützte Typen verfügen über kleine Einschlüsse, die mit einer leuchtend eingefärbten Substanz gefüllt sind. Diese wird herausgedrückt, wenn die gewünschte Vorspannung erreicht ist.
– 29