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20 Jahre Erfahrung als professioneller Hardwarehersteller – JM Hardware

隐藏-Metallbauprojekt

JM Hardware® Befestigungselemente für Baustahl und Metallkonstruktionen

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Was ist Stahlbau?

Die Stahlbaufertigung ist der Prozess der Herstellung von Stahlbauteilen, die im Bau von Gebäuden, Brücken, Industrieanlagen und anderen Infrastrukturprojekten verwendet werden. Dabei wird Rohstahl in fertige Produkte umgewandelt, die zum Tragwerk oder Skelett einer Konstruktion zusammengefügt werden können.

Aus welchem ​​Material bestehen Konstruktionsbefestigungen?

Konstruktionsbefestigungselemente sind unverzichtbare Komponenten für die Montage von Bauteilen in Bauprojekten. Die für ihre Herstellung verwendeten Werkstoffe werden anhand ihrer Festigkeit, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Eignung für die jeweilige Einsatzumgebung ausgewählt. Im Folgenden sind die wichtigsten Werkstoffe für Konstruktionsbefestigungselemente aufgeführt:


◆ Wird für Befestigungselemente im Außenbereich verwendet, wo Witterungseinflüsse eine Rolle spielen. Witterungsbeständiger Stahl bildet nach der Bewitterung eine stabile, rostähnliche Patina, die den Stahl vor weiterer Korrosion schützt. Häufig verwendet bei Brücken und anderen Bauwerken im Außenbereich.
◆ Wird für leichte Konstruktionsanwendungen verwendet, bei denen Korrosionsbeständigkeit wichtig, hohe Festigkeit jedoch nicht entscheidend ist. Aluminiumbefestigungselemente sind weniger fest als Stahl, aber deutlich leichter und von Natur aus korrosionsbeständig.
◆ Sie bieten eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in maritimen Umgebungen. Diese Werkstoffe werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen sowohl ästhetisches Erscheinungsbild als auch Korrosionsbeständigkeit wichtig sind.
◆ Titanbefestigungselemente sind bekannt für ihr hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und ihre ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Sie werden in der Luft- und Raumfahrt, der chemischen Industrie und anderen anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt, sind jedoch teurer als Stahl und andere Werkstoffe.
◆ Inconel und ähnliche Nickelbasislegierungen werden in extremen Umgebungen eingesetzt, beispielsweise bei hohen Temperaturen oder in korrosiven chemischen Prozessen. Diese Werkstoffe sind äußerst beständig gegen Oxidation und Korrosion.
◆ Hochfester legierter Stahl: Enthält zusätzliche Legierungselemente wie Chrom, Molybdän und Vanadium, die die Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit der Verbindungselemente verbessern. Wird häufig in kritischen Konstruktionsanwendungen eingesetzt.
◆ Wärmebehandelter legierter Stahl: Diese Verbindungselemente werden Verfahren wie Härten und Anlassen unterzogen, um ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern und sie somit für Anwendungen mit hoher Beanspruchung geeignet zu machen.
◆ Verzinkung: Eine gängige Beschichtung, die auf Befestigungselemente aus Kohlenstoffstahl aufgebracht wird, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
◆ Feuerverzinkung: Ein Verfahren, bei dem Befestigungselemente mit einer dicken Zinkschicht überzogen werden, um sie vor Korrosion zu schützen, insbesondere im Außenbereich.
◆ Schwarzoxid: Eine Konversionsbeschichtung, die Stahlbefestigungselementen einen geringen Korrosionsschutz und eine schwarze Oberfläche verleiht.
◆ Dacromet- und Geomet-Beschichtungen: Hierbei handelt es sich um wasserbasierte Beschichtungen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit ohne das Risiko der Wasserstoffversprödung bieten.
◆ Kohlenstoffarmer Stahl: Wird häufig für Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben in Standardqualität verwendet. Verbindungselemente aus kohlenstoffarmem Stahl sind wirtschaftlich, weisen jedoch eine geringere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf.
◆ Mittelkohlenstoffstahl: Wärmebehandelter Mittelkohlenstoffstahl wird für hochfeste Verbindungselemente wie Schrauben der Güteklassen 5 und 8 verwendet. Dieses Material bietet ein gutes Verhältnis von Festigkeit und Zähigkeit.
◆ Kohlenstoffreicher Stahl: Bietet eine höhere Härte und Festigkeit und eignet sich daher für anspruchsvolle Anwendungen, ist aber weniger duktil.
◆ Austenitischer Edelstahl (z. B. 304, 316): Bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und wird häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen die Befestigungselemente Feuchtigkeit, Chemikalien oder Salzwasser ausgesetzt sind. Edelstahl 316 ist besonders beständig gegen Chloride und maritime Umgebungen.
◆ Martensitischer Edelstahl (z. B. 410, 420): Bietet im Vergleich zu austenitischen Sorten eine höhere Festigkeit und Härte, jedoch eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit.
◆ Ferritischer Edelstahl: Bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und wird im Vergleich zu austenitischem Edelstahl häufig in weniger kritischen Anwendungen eingesetzt.

Was sind die Festigkeitsnormen für Strukturbefestigungen?

Konstruktionsbefestigungselemente sind entscheidend für die Stabilität und Sicherheit von Gebäuden, Brücken und anderen Bauwerken. Ihre Festigkeit wird nach spezifischen Normen gemessen, die die erforderlichen mechanischen Eigenschaften für eine effektive Funktion dieser Befestigungselemente unter Last definieren. Im Folgenden sind die wichtigsten Festigkeitsnormen und -klassen für Konstruktionsbefestigungselemente aufgeführt:


1. ASTM-Normen (American Society for Testing and Materials)
  1. ASTM A325:
    • Häufig verwendet für Konstruktionsbolzen im schweren Stahlbau, wie z. B. Brücken und Gebäude.
    • Zugfestigkeit: 120.000 psi (min.).
    • Streckgrenze: 92.000 psi (min.) für Größen bis zu 1 Zoll und 81.000 psi (min.) für Größen über 1 Zoll.
  2. ASTM A490:
    • Eine im Vergleich zu A325 höhere Festigkeitsklasse, die häufig für kritische Verbindungen verwendet wird.
    • Zugfestigkeit: 150.000 psi (min.).
    • Streckgrenze: 130.000 psi (min.).
  3. ASTM A307:
    • Umfasst Schrauben und Bolzen aus Kohlenstoffstahl mit niedriger bis mittlerer Zugfestigkeit.
    • Güteklasse A: Allzweckschrauben, Zugfestigkeit ca. 60.000 psi.
    • Güteklasse B: Schwere Sechskantschrauben für Flanschverbindungen in Rohrleitungssystemen, Zugfestigkeit ca. 60.000 psi.
  4. ASTM A354 (Güten BC und BD):
    • Spezifiziert Schrauben aus legiertem Stahl, wobei die Güteklasse BD in ihrer Festigkeit der Güteklasse A490 entspricht.
    • Güteklasse BC: Zugfestigkeit von 120.000 - 150.000 psi.
    • Güteklasse BD: Zugfestigkeit von 150.000 - 180.000 psi.
  5. ASTM F3125:
    • Dieser Standard fasst sechs Standards (A325, A325M, A490, A490M, F1852 und F2280) zu einem einzigen zusammen und definiert leistungsbasierte Standards für hochfeste Konstruktionsschrauben.
    • Güteklasse A325: Zugfestigkeit 105.000 - 120.000 psi (min.).
    • Güteklasse A490: Zugfestigkeit 150.000 - 17

2. SAE-Standards (Society of Automotive Engineers)
  1. SAE J429 (Klassen 5 und 8):
    • Diese Güteklassen werden häufig für industrielle und automobile Anwendungen verwendet, können aber auch für strukturelle Anwendungen eingesetzt werden.
    • Güteklasse 5: Zugfestigkeit von 120.000 psi.
    • Güteklasse 8: Zugfestigkeit von 150.000 psi.
3. ISO-Normen (Internationale Organisation für Normung)
  1. ISO 898-1:
    • Legt die mechanischen Eigenschaften von Verbindungselementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl fest.
    • Eigenschaftsklasse 8.8: Ähnlich wie ASTM A325, mit einer Mindestzugfestigkeit von 800 MPa (116.000 psi) und einer Mindeststreckgrenze von 640 MPa (92.800 psi).
    • Eigenschaftsklasse 10.9: Entspricht ASTM A490, mit einer Mindestzugfestigkeit von 1.000 MPa (145.000 psi) und einer Mindeststreckgrenze von 900 MPa (130.500 psi).
    • Eigenschaftsklasse 12.9: Hochfeste Verbindungselemente mit einer Mindestzugfestigkeit von 1.200 MPa (174.000 psi) und einer Mindeststreckgrenze von 1.080 MPa (156.600 psi).

4. EN (Europäische Normen)

  1. EN 14399:
    • Legt die Anforderungen an hochfeste Schraubverbindungen für die Vorspannung fest, die typischerweise in Stahlkonstruktionen verwendet werden.
    • Eigenschaftsklassen 8.8 und 10.9: Wie in den ISO-Normen beschrieben.
  2. EN 15048:
    • Beinhaltet nicht vorgespannte, strukturelle Schraubverbindungen, die üblicherweise für einfachere strukturelle Anwendungen verwendet werden.

5. BS (Britische Normen)

  1. BS 4395:
    • Britischer Standard für hochfeste Reibungsschrauben, die häufig im Stahlbau verwendet werden.
    • Teil 1: Bezieht sich auf Schrauben der Güteklasse 8.8.
    • Teil 2: Bezieht sich auf Schrauben der Güteklasse 10.9.
  2. BS EN 14399:
    • Harmonisiert mit europäischen Normen für hochfeste Konstruktionsverschraubungen.

Wichtige Begriffe zum Verständnis:

  1. Zugfestigkeit: Die maximale Zugspannung, die ein Befestigungselement aushalten kann, bevor es bricht.
  2. Streckgrenze: Die Belastung, bei der ein Befestigungselement sich dauerhaft verformt.
  3. Prüflast: Die maximale Kraft, die ein Befestigungselement aushält, ohne sich dauerhaft zu verformen.

BS (Britische Normen)

  1. BS 4395:
    • Britischer Standard für hochfeste Reibungsschrauben, die häufig im Stahlbau verwendet werden.
    • Teil 1: Bezieht sich auf Schrauben der Güteklasse 8.8.
    • Teil 2: Bezieht sich auf Schrauben der Güteklasse 10.9.
  2. BS EN 14399:
    • Entspricht den europäischen Normen für hochfeste Konstruktionsverschraubungen.

Wichtige Begriffe zum Verständnis:

  1. Zugfestigkeit: Die maximale Zugspannung, die ein Befestigungselement aushalten kann, bevor es bricht.
  2. Streckgrenze: Die Belastung, bei der ein Befestigungselement sich dauerhaft verformt.
  3. Prüflast: Die maximale Kraft, die ein Befestigungselement aushält, ohne sich dauerhaft zu verformen.
    Normen: EN14399-10, ASTM F1852, ASTM F2280, JIS II 09-1996
    Material: Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl
    Güteklasse: 10.9HRC, A325TC, A490TC, 10.9S, S10T
    Themenbereich: M, UNC, UNF, BSW
    Oberflächenausführungen: Naturfarben, blank, verzinkt (klar/blau/gelb/schwarz), brüniert, vernickelt, verchromt, feuerverzinkt
    Norm: ASMEB18.2.1, DIN6914
    Größe: 1/2"-1 1/2", M12-M36
    Material: Kohlenstoffstahl, legierter Stahl
    Güteklasse: ASTM A325, A490, CL10.9
    Thema: M,UNC,UNF
    Oberflächenausführungen: Blank, verzinkt (klar/blau/gelb/schwarz), brüniert, vernickelt, verchromt, feuerverzinkt
    Größe: 1/4"-3", M6-M64, kundenspezifisch
    Werkstoff: Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl (SS304/ SS316)
    Güteklasse: A307 Gr. A; SAE J429 Gr.2, 5,8
    A2-70, A2-80, A4-70, A4-80 (Edelstahl)
    Thema: M, UNC, UNF
    Oberflächenbehandlung: Blank, verzinkt (klar/blau/gelb/schwarz), brüniert, vernickelt, dacrotisiert, lackiert, feuerverzinkt, mechanisch verzinkt, Geomet, Magni, Teflon, Zink-Nickel-Legierung
    Zur verbalen Kommunikation gehören Laute, Wörter
    Größe: 1/4''-1 1/4''
    Oberfläche: Feuerverzinkt
    Typ: US-Typ
    Größe: 5/8", 3/4", 7/8", 1", usw. Länge: 16-36"
    Material: Kohlenstoffstahl, legierter Stahl usw.
    Güteklasse: ASTM A307B, A449, F1554
    Thema: M, UNC, UNF
    Oberflächen: Blank, verzinkt (klar/blau/gelb/schwarz), brüniert, vernickelt, Teflon, feuerverzinkt

    Anwendungsbereich von Strukturbefestigungselementen

    Strukturbefestigungselemente sind wichtige Bauteile, die in verschiedenen Branchen zum Verbinden und Sichern von Konstruktionselementen eingesetzt werden. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Stabilität, Festigkeit und Integrität von Bauwerken zu gewährleisten, indem sie wichtige Bauteile wie Träger, Stützen und Platten miteinander verbinden. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Branchen aufgeführt, in denen Strukturbefestigungselemente weit verbreitet sind:

    ◆ Militärfahrzeuge: Strukturelle Verbindungselemente werden beim Bau von Militärfahrzeugen wie Panzern und gepanzerten Mannschaftstransportwagen eingesetzt, wo sie kritische Bauteile sichern, die extremen Bedingungen standhalten müssen.
    ◆ Verteidigungsanlagen: In Verteidigungsanlagen werden Strukturbefestigungselemente verwendet, um verschiedene Strukturen zu montieren und zu sichern, darunter Bunker, Radaranlagen und Raketenstartplattformen.
    ◆ Offshore-Plattformen: Strukturelle Befestigungselemente sind für die Montage und Wartung von Offshore-Ölplattformen unerlässlich. Sie dienen der Befestigung von Bauteilen, die den rauen Bedingungen der Meeresumwelt, einschließlich hohem Druck und korrosiven Einflüssen, standhalten müssen.
    ◆ Rohrleitungen: Befestigungselemente werden beim Bau von Rohrleitungen verwendet, um Verbindungen, Flansche und andere Bauteile zu sichern, die hohem Druck und wechselnden Temperaturen standhalten müssen.
    ◆ Windkraftanlagen: Strukturelle Verbindungselemente werden bei der Montage von Windkraftanlagentürmen, Gondeln und Rotorblättern verwendet. Sie gewährleisten die strukturelle Integrität der Anlagen, die über einen längeren Zeitraum hohen Windkräften und zyklischen Belastungen standhalten müssen.
    ◆ Fahrzeugrahmen und Fahrgestelle: Strukturelle Verbindungselemente werden bei der Montage von Fahrzeugrahmen, Fahrgestellen und anderen Strukturbauteilen verwendet, um die Sicherheit und Langlebigkeit von Fahrzeugen, einschließlich Pkw, Lkw und schweren Maschinen, zu gewährleisten.
    ◆ Schwermaschinen: Im Bauwesen und in der Landwirtschaft werden Strukturbefestigungselemente verwendet, um große, tragende Bauteile zu montieren und zu sichern, die starker Beanspruchung und harten Bedingungen standhalten müssen.
    ◆ Flugzeugmontage: Strukturelle Verbindungselemente spielen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eine entscheidende Rolle. Sie werden zur Montage und Befestigung von Flugzeugzellen, Tragflächen, Rumpfsektionen und anderen kritischen Bauteilen verwendet. Diese Verbindungselemente müssen strenge Normen hinsichtlich Festigkeit, Gewicht und Dauerfestigkeit erfüllen.
    ◆ Raumfahrzeuge: In Raumfahrzeugen werden Strukturbefestigungen verwendet, um Komponenten zusammenzuhalten, die den extremen Bedingungen des Weltraums standhalten müssen, einschließlich hoher Belastungen während des Starts und der Einwirkung extremer Temperaturen.
    ◆ Flugzeugmontage: Strukturelle Verbindungselemente spielen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eine entscheidende Rolle. Sie werden zur Montage und Befestigung von Flugzeugzellen, Tragflächen, Rumpfsektionen und anderen kritischen Bauteilen verwendet. Diese Verbindungselemente müssen strenge Normen hinsichtlich Festigkeit, Gewicht und Dauerfestigkeit erfüllen.
    ◆ Raumfahrzeuge: In Raumfahrzeugen werden Strukturbefestigungen verwendet, um Komponenten zusammenzuhalten, die den extremen Bedingungen des Weltraums standhalten müssen, einschließlich hoher Belastungen während des Starts und der Einwirkung extremer Temperaturen.
    ◆ Schiffbau: Im Schiffbau werden Strukturbefestigungselemente verwendet, um Stahlplatten, Spanten und andere Strukturelemente zu sichern, aus denen Rumpf, Decks und Aufbauten von Schiffen bestehen. Diese Befestigungselemente müssen korrosionsbeständig sein und den auf See auftretenden Kräften standhalten.
    ◆ Offshore-Bauwerke: Neben Ölplattformen werden Strukturbefestigungen auch in anderen Offshore-Bauwerken wie Unterwasserpipelines, Unterwasseranlagen und schwimmenden Windparks eingesetzt.
    ◆ Kraftwerke: Strukturelle Verbindungselemente werden beim Bau und der Instandhaltung von Kraftwerken, einschließlich Kernkraftwerken, thermischen Kraftwerken und Wasserkraftwerken, eingesetzt. Sie sichern Bauteile, die hohen Temperaturen, Drücken und mechanischen Belastungen standhalten müssen.
    ◆ Übertragungstürme: Im Energiesektor werden Befestigungselemente auch für die Montage von Übertragungstürmen verwendet, die Hochspannungsleitungen tragen. Diese Türme erfordern Befestigungselemente, die Umwelteinflüssen und mechanischen Belastungen standhalten.
    ◆ Bergbauausrüstung: Strukturelle Verbindungselemente werden bei der Montage und Wartung von schweren Bergbauausrüstungen wie Brechern, Förderanlagen und Bohranlagen eingesetzt. Diese Verbindungselemente müssen langlebig und verschleißfest sein, insbesondere unter den rauen Bedingungen im Bergbau.
    ◆ Tragwerkskonstruktionen: Im Untertagebau werden Befestigungsmittel verwendet, um Tragwerkskonstruktionen wie Balken und Rahmen zu montieren und zu sichern, die die Stabilität von Tunneln und Schächten gewährleisten.
    ◆ Militärfahrzeuge: Strukturelle Verbindungselemente werden beim Bau von Militärfahrzeugen wie Panzern und gepanzerten Mannschaftstransportwagen eingesetzt, wo sie kritische Bauteile sichern, die extremen Bedingungen standhalten müssen.
    ◆ Verteidigungsanlagen: In Verteidigungsanlagen werden Strukturbefestigungselemente verwendet, um verschiedene Strukturen zu montieren und zu sichern, darunter Bunker, Radaranlagen und Raketenstartplattformen.

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