Schraubenberechnung
für höchste technische Sicherheit
Mehr aus jeder Schraubenverbindung herausholen
Nicht die Schraube allein entscheidet über die Zuverlässigkeit einer Verbindung. Erst wenn Vorspannung, Reibung, Bauteile, Montage und reale Betriebslasten zusammenspielen, wird sichtbar, wie belastbar die Konstruktion tatsächlich ist.
MDESIGN macht genau diese Zusammenhänge berechenbar. So sehen Sie früh, was funktioniert, wo Reserven liegen und welche Stellschrauben die Auslegung verbessern. Normgerecht nach VDI 2230 oder Eurocode 3.
Standards schaffen, Engineering beschleunigen
MDESIGN schafft eine einheitliche Grundlage für Berechnungen im gesamten Team. Strukturierte Eingaben, zentral gepflegte Berechnungsgrundlagen und eine durchgängige Dokumentation sorgen dafür, dass Ergebnisse nachvollziehbar und über Projekte hinweg vergleichbar bleiben.
Seit über 40 Jahren unterstützt MDESIGN Unternehmen bei der Berechnung und Auslegung technischer Komponenten – heute mit mehr als 35.000 Anwendern weltweit.
Schraubenverbindungen unter realen Bedingungen berechnen
Eine zuverlässige Schraubenberechnung berücksichtigt nicht nur die Schraube selbst. Auch Bauteilgeometrie, Werkstoffe, Reibwerte, Montagebedingungen, Temperaturen und äußere Belastungen beeinflussen das Verhalten der Verbindung. Dadurch lassen sich kritische Belastungszustände frühzeitig erkennen und unterschiedliche Ausführungsvarianten gezielt vergleichen. MDESIGN ermöglicht es auch, Schraubenverbindungen gezielt an die tatsächliche Konstruktion und ihre Betriebsbedingungen anzupassen. Neben vorhandenen Werkstoffdaten können eigene Kennwerte für Schraube, Platten und Sicherungselemente hinterlegt werden.
Werkstoffdaten, die Entscheidungen sicherer machen
Die Belastbarkeit einer Schraubenverbindung hängt nicht nur von der Schraube ab. Auch die verspannten Bauteile, Scheiben und Muttern bestimmen, wie Kräfte verteilt werden und welche Grenzwerte gelten.
MDESIGN stellt dafür umfangreiche Werkstoffdaten mit relevanten Kennwerten wie Zugfestigkeit, Streckgrenze und Grenzflächenpressung bereit.
Eigene Werkstoffe, interne Kennwerte und firmenspezifische Materialdaten können ebenfalls ergänzt und zentral genutzt werden. So entsteht eine einheitliche Datenbasis für wiederkehrende Berechnungen und unternehmensweite Standards.
Ergebnisse verstehen und Konstruktionen gezielt weiterentwickeln
MDESIGN bereitet die zentralen Ergebnisse der Schraubenberechnung so auf, dass technische Zusammenhänge schnell erkennbar werden. Vorspannkräfte, Zusatzkräfte, Spannungen, Flächenpressungen und Sicherheiten lassen sich im Zusammenhang bewerten.
Daraus können Konstrukteure konkrete Entscheidungen für die weitere Auslegung ableiten: kritische Bereiche erkennen, Reserven gezielter nutzen, Varianten schneller vergleichen und unnötige Überdimensionierung vermeiden. So wird aus der Berechnung eine direkte Grundlage für effizientere Entwicklungsentscheidungen.
01
Automatisch erstellte Diagramme
Kennwerte, Tabellen und Diagramme zeigen, welche Einflussgrößen die Verbindung bestimmen und wo Optimierungspotenzial liegt. Dadurch lassen sich Anpassungen gezielter vornehmen und Varianten schneller technisch bewerten.
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02
Intuitive 3D-Modellierung
Das 3D-Modell zeigt Geometrie, Krafteinleitung und Belastungsrichtung unmittelbar an der Verbindung. So lässt sich besser einschätzen, wie sich Änderungen an Aufbau, Vorspannung oder Belastung auswirken – und welche Variante für die weitere Entwicklung sinnvoll ist.
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Dokumentation und Nachweis auf Knopfdruck
Technische Dokumentation automatisch erstellen.
Alle Eingaben, Normen, Randbedingungen, Ergebnisse und Grafiken werden automatisch zu einer vollständigen Dokumentation zusammengeführt. So entstehen nachvollziehbare Nachweise für interne Entwicklung, Kunden, Prüforganisationen oder Fertigung.
STEP-Export direkt aus der Berechnung
Bauteile werden in MDESIGN modelliert, berechnet und bewertet. Die validierten Ergebnisse können anschließend direkt als STEP-Datei exportiert und in CAD-Systeme überführt werden. So bleibt der gesamte Entwicklungsprozess konsistent – ohne Medienbruch und ohne manuelle Übertragung von Geometrien.
Funktionsumfang der MDESIGN Schraubenberechnung
Die wichtigsten Berechnungsmodule sind einzeln aufgeführt. Zu den zentralen Anwendungen werden die wesentlichen Eingabewerte und die daraus berechneten Ergebnisse direkt gegenübergestellt.
01
Berechnungsgrundlagen & Normen
Normen- und literaturbasierte Berechnung von Befestigungs- und Bewegungsschrauben.
Berechnungsgrundlagen & Normen
Normen- und literaturbasierte Berechnung von Befestigungs- und Bewegungsschrauben.
Je nach Berechnungsmodul werden passende Richtlinien, Normen und Fachgrundlagen verwendet.
02
Schraubenverbindungen nach VDI 2230
Detaillierte Nachrechnung zentrisch und exzentrisch belasteter Schraubenverbindungen.
Schraubenverbindungen nach VDI 2230
Detaillierte Nachrechnung zentrisch und exzentrisch belasteter Schraubenverbindungen.
Die Berechnung bildet Kraft-, Verformungs- und Vorspannverhältnisse einer Einzelschraubenverbindung systematisch ab.
Eingabewerte
Berechnete Ergebnisse
Zwei beispielhafte Darstellungen aus mehreren verfügbaren Ergebnisgrafiken.
03
Schraubenverbindungen im Stahlbau
Nachweise für Scher-, Zug- und gleitfeste Verbindungen nach Eurocode 3.
Schraubenverbindungen im Stahlbau
Nachweise für Scher-, Zug- und gleitfeste Verbindungen nach Eurocode 3.
Stahlbauanschlüsse werden nach den Kategorien A bis E sowie zulässigen Kombinationen aus Scher- und Zugverbindungen bewertet.
Eingabewerte
Berechnete Ergebnisse
04
Konsolanschlüsse
Berechnung konsolartiger Schraubenanschlüsse unter Biege-, Zug- und Querbeanspruchung.
Konsolanschlüsse
Berechnung konsolartiger Schraubenanschlüsse unter Biege-, Zug- und Querbeanspruchung.
Die Auflagekraft erzeugt ein Biegemoment um den Druckmittelpunkt sowie eine gleichmäßig auf die Schrauben verteilte Querbeanspruchung.
Eingabewerte
Berechnete Ergebnisse
05
Bewegungsschrauben
Auslegung und Nachrechnung von Trapez- und Sägegewindespindeln.
Bewegungsschrauben
Auslegung und Nachrechnung von Trapez- und Sägegewindespindeln.
Bewegungsschrauben werden hinsichtlich Druck, Torsion, Knickung, Flankenpressung, Selbsthemmung und Wirkungsgrad berechnet.
Eingabewerte
Berechnete Ergebnisse
06
Schraubentypen & Verbindungsgeometrien
Genormte und eigene Schrauben sowie unterschiedliche Verbindungsaufbauten.
Schraubentypen & Verbindungsgeometrien
Genormte und eigene Schrauben sowie unterschiedliche Verbindungsaufbauten.
Die Schraubengeometrie kann aus Normdaten übernommen oder projektspezifisch vorgegeben werden.
07
Werkstoffe & Kennwerte
Werkstoffdaten für Schrauben, Muttern, Scheiben und verspannte Bauteile.
Werkstoffe & Kennwerte
Werkstoffdaten für Schrauben, Muttern, Scheiben und verspannte Bauteile.
Festigkeits- und Temperaturkennwerte werden abhängig von Schraube, Bauteil und Berechnungsmodul berücksichtigt.
08
Montage
Ermittlung aller notwendigen Montageparameter sowie Dokumentation und Überwachung.
Montage
Ermittlung aller notwendigen Montageparameter sowie Dokumentation und Überwachung.
09
Ergebnisse & Auswertungen
Technische Bewertung von Kräften, Spannungen, Vorspannung und Tragfähigkeit.
Ergebnisse & Auswertungen
Technische Bewertung von Kräften, Spannungen, Vorspannung und Tragfähigkeit.
Die ausgegebenen Ergebnisgrößen richten sich nach Schraubenart, Verbindung und gewähltem Nachweis.
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Häufige Fragen zur Schraubenberechnung
Antworten auf wichtige Fragen zur Auslegung von Schraubenverbindungen, zur VDI 2230 sowie zur Berechnung von Vorspannkraft, Restklemmkraft und Anziehdrehmoment.
Nach welcher Richtlinie werden Schraubenverbindungen berechnet?
Hochbeanspruchte Einschraub- und Durchsteckverbindungen werden im Maschinenbau häufig nach VDI 2230 Blatt 1 berechnet. MDESIGN unterstützt die strukturierte Auslegung und die erforderlichen Nachweise auf Grundlage der Richtlinie.
Welche Größen werden bei einer Schraubenberechnung bestimmt?
Zu den zentralen Ergebnissen gehören Montagevorspannkraft, Mindestvorspannkraft, Restklemmkraft, Schraubenzusatzkraft, Anziehdrehmoment, Schraubenspannungen, Flächenpressungen und die erforderlichen Sicherheiten.
Was ist die Restklemmkraft einer Schraubenverbindung?
Die Restklemmkraft ist die Klemmkraft, die unter Betriebslast und nach Berücksichtigung relevanter Vorspannkraftverluste in der Verbindung verbleibt. Sie muss ausreichend hoch sein, damit die Trennfuge geschlossen bleibt und die Verbindung ihre Funktion erfüllt.
Kann MDESIGN das erforderliche Anziehdrehmoment berechnen?
Ja. Das erforderliche Anziehdrehmoment wird unter anderem aus der angestrebten Vorspannkraft, der Schraubengeometrie, dem Montageverfahren und den angesetzten Reibwerten bestimmt.
Werden Setzverluste und Temperaturänderungen berücksichtigt?
Ja. Setzvorgänge, Oberflächenzustände, unterschiedliche Werkstoffe und Temperaturänderungen können die Vorspannkraft beeinflussen. Diese Einflüsse lassen sich in der Berechnung berücksichtigen und gemeinsam bewerten.
Können eigene Schrauben und Werkstoffe verwendet werden?
Neben vorhandenen Geometrie- und Werkstoffdaten können auch individuelle Schraubengeometrien sowie firmenspezifische Materialkennwerte ergänzt und für die Berechnung verwendet werden.
Erstellt MDESIGN einen vollständigen Schraubennachweis?
MDESIGN führt Eingaben, Berechnungsgrundlagen, Ergebnisse, Sicherheiten und grafische Auswertungen in einer nachvollziehbaren technischen Dokumentation zusammen. Der Nachweis kann unter anderem für Entwicklung, Freigabe, Kundenunterlagen und Qualitätssicherung genutzt werden.
