Festigkeitsklasse

Mit Hilfe der Festigkeitsklassen werden Materialien und Baustoffe nach ihrer Festigkeit eingeteilt und benannt.

Bauholz

Für Bauholz wurden im Zuge der Europäischen Normung die Festigkeitsklassen von Vollholz in EN 338 und von Brettschichtholz in EN 14080:2013 (EN 1194:1999-2013) neu geregelt. (Die DIN 1052:2004 (bereits semiprobabilistisches Sicherheitskonzept) enthielt gleiche Festigkeitsklassen mit leicht abweichenden Festigkeitskennwerten. Die Werte der zulässigen Spannungen in DIN 1052:1988 bezogen sich direkt auf die Sortierklassen.) Die Festigkeitsklassen für Nadelholz werden mit C (coniferes), für Brettschichtholz mit GL (glued laminated timber / glulam) und für Laubholz mit D, gefolgt von einer zweistelligen Zahl angegeben. Die Zahl entspricht dem charakteristischen Wert der Biegefestigkeit (f_m,k) in Newton je Quadratmillimeter (N/mm²). Die Festigkeitsklasse ergibt sich bei Vollholz aus der Sortierklasse (DIN 4074 in Verbindung mit EN 1912), bzw. EN 14081 für Lamellen im Brettschichtholz.

Mineralische Baustoffe

→ Hauptartikel: Beton#Festigkeitsklassen, Zement#Festigkeitsklasse und Steindruckfestigkeitsklasse

Sowohl Beton, Mauersteine wie auch Zement werden nach Festigkeitsklassen unterteilt.

Schrauben und Muttern

Bei Schrauben und Muttern erfolgt die Einteilung anhand von Festigkeitsklassen.

ISO 3056 legt Werkstoffgruppen bzw. Stahlgruppen für Verbindungsmittel fest und ordnet diese den Festigkeitsklassen zu.

Für Schrauben bestehen diese aus zwei durch einen Punkt getrennten Zahlen, z. B. 4.6 oder 8.8, aus denen jeweils die Eigenschaften Zugfestigkeit $R_{\mathrm {m} }$ und Streckgrenze $R_{\mathrm {e} }$, bzw. 0,2 %-Dehngrenze $R_{p=0,2}$ sehr einfach ermittelt werden können. Bis einschließlich Festigkeitsklasse 6.8 wird die Streckgrenze angegeben, ab Festigkeitsklasse 8.8 die 0,2 %-Dehngrenze.

Bei Muttern wird nur eine Ziffer verwendet. Diese gibt an, dass z. B. eine Mutter der Klasse 10 mit einer Schraube der Festigkeitsklasse 10.9 verwendet werden kann.

Beispiel 1: Schraube der Festigkeitsklasse 4.6

1. Bestimmung der Zugfestigkeit $R_{\mathrm {m} }$: Die Zahl vor dem Punkt wird mit 100 multipliziert:

   $R_{\mathrm {m} }=4\cdot 100\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}=400\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}$

2. Bestimmung der Streckgrenze $R_{\mathrm {e} }$: Die beiden Zahlen werden miteinander multipliziert und dann nochmals mit 10 multipliziert:

   $R_{\mathrm {e} }=4\cdot 6\cdot 10\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}=240\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}$

Beispiel 2: Schraube der Festigkeitsklasse 12.9

1. Bestimmung der Zugfestigkeit $R_{\mathrm {m} }$: Die Zahl vor dem Punkt wird mit 100 multipliziert:

   $R_{\mathrm {m} }=12\cdot 100\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}=1200\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}$

2. Bestimmung der 0,2 %-Dehngrenze $R_{p=0,2}$: Die beiden Zahlen werden miteinander multipliziert und dann nochmals mit 10 multipliziert:

   $R_{p=0,2}=12\cdot 9\cdot 10\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}=1080\,{\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {mm^{2}} }}$

Weblinks

• Die Festigkeitsklasse - Was sagt sie aus? Blogbeitrag zur Berechnung von Festigkeitsklassen bei Schrauben und Muttern
• Übersicht über Festigkeitsklassen bei Schrauben und Muttern (Memento vom 25. März 2015 im Internet Archive)