Förband i tunnplåtskonstruktioner utförs med andra typer av skruv än vid övriga stålkonstruktioner, där skruvförband med bult, bricka och mutter normalt används. Tunnplåtskonstruktioner kan till exempel vara profilerad plåt, plåtprofiler- och paneler samt beslag. Skruv är små komponenter i en byggnadskonstruktion men kritiska för att väggar och tak (vid skivverkan hela byggnaden) ska uppfylla sin funktion. Mekaniska skruvförband ska uppfylla kraven enligt Eurokod 3, del 1–3, eller den äldre Tunnplåtsnormen, StBK-N5. Allmänt gäller att en infästning ska ha tillräcklig styrka, styvhet, beständighet och täthet.
Val av skruvförband och olika skruvtyper
Som konstruktör krävs en del överväganden inför valet av ett säkert och korrekt utformat skruvförband som exempelvis typ av skruv, material, korrosionsklass, borrkapacitet, klämlängd och eventuell bricka, förborrning och kulör. Det finns ett antal olika förbandtyper i tunnplåt men detta avsnitt är inriktat på skruvförband med penetrerande, borrande och gängpressande skruv. Skruv med penetrerande spets har normalt en borrkapacitet i plåt på max 1,0 mm. När spetsen tränger genom plåten bildas en krage som medger gängingrepp i även tunn plåt. För infästning i grövre plåt och stål används borrande skruv. Borrkapaciteten, eller längden på borrspetsen, väljs utifrån underlagets tjocklek och borrning, gängformning och åtdragning sker i ett moment. Skruven har normalt sexkantskalle med nyckelvidd 8,0 mm och borrkapacitet 1.0–18,0 mm. Vid ännu grövre ståltjocklekar används gängpressande skruv. Skruven har två olika typer av spets beroende på stålets tjocklek och kräver förborrning och formar plastiskt en invändig gänga genom att gängorna tränger undan godset i hålkanten. Det är mycket viktigt att rätt håldiameter anpassat till underlagets tjocklek används för optimal hållfasthet i förbandet. Borrdiametern ökar vid ökad godstjocklek, och om så inte sker finns riken att skruven vrids av under montering till följd av för högt gängformningsmoment. Godstjockleken inverkar linjärt på momentet. Kvoten mellan gängbrottmoment och gängformningsmoment ökar normalt med ökande borrdiameter och vid momentstyrd montering bör brottmomentet vara minst dubbelt så stort som gängformningsmomentet.
Viktiga parametrar vid tunnplåtskonstruktioner
Borrkapacitet
Vid borrande skruv är valet av borrkapacitet särskilt viktigt att ta hänsyn till. Kapaciteten bestäms av borrspetsens längd och gänggeometrin och borrspetsens diameter ökar något med borrkapaciteten. Därför blir det borrade hålet normalt större för en skruv som är avsedd för tjockt stål. Att därför välja en skruv med större borrkapacitet än vad som krävs kommer leda till reducerad hållfasthet och täthet i förbandet.
Att fästa en tunn plåt till en lika tunn plåt eller tjockare är ofta inga problem, man använder då en penetrerande skruv eller borrande med s.k. reducerad borrspets. Den ”reducerade” (normalt smalare) spetsen skapar ett mindre hål initialt, vilket gör att gängorna effektivt kan dra åt i tunna material utan att överdra förbandet. Vanliga exempel på tunnplåtskonstruktioner här är plåt till stålprofil och infästning i sandwichpanel. Alternativ kan även nit med gripvingar användas.
Att däremot fästa en tjock plåt mot en tunn är knepigare. I det fallet måste man välja en borrkapacitet som motsvarar sammanlagda tjockleken, vilket leder till för stort hål i den tunna plåten med minskad utdragshållfasthet som följd. En lösning är att förborra ett frigångshål i det tjockare stålet och använda skruv med reducerad borrspets, alternativt förborra genom båda plåtarna och använd ett nitförband lika ovan.
Frisläpp
För montage av takplåt till plåtbalk och plåtprofiler mot varandra används borrande skruv med s.k. frisläpp, mellan skalle och överkant gängor, och reducerad borrspets. Efter genomborrning samlas plåtarna ihop ock kläms i frisläppet under skallen. Det är viktigt att frisläppet är valt utifrån den sammanlagda plåttjockleken. Är frisläppet för litet finns risk att undre plåten släpper när skruven spinner och är frisläppet för stort dras inte plåtarna ihop och risk finns för läckage och minskad lastkapacitet med hänsyn till hålkantbrott på grund av snedställning.
Klämlängd
Klämlängd är den totala tjockleken av plåtar och eventuella mellanlägg, till exempel isolering eller skivor. Borrspetsen måste borra igenom plåtar och eventuella mellanlägg innan gängformning sker i övre plåten. Vid rostfria skruv med kolstålspets måste hela kolstålsdelen gått igenom stålet efter färdigt montage. Vid gängpressande skruv räknas inte skruvspetsens längd vid bestämning av klämlängden, normalt bortgår ca 10 mm.
Författare
Jörgen Håkansson, EJOT Sverige AB
