Anzugsdrehmoment berechnen – Drehmoment und Vorspannkraft für Schrauben

So wird gerechnet

Der Rechner bestimmt zuerst die Vorspannkraft, bei der die Schraube beim Anziehen zu 90 % ihrer Streckgrenze ausgelastet ist – durch Zug und Verdrehen zusammen. Daraus folgt das Moment, das für diese Kraft nötig ist.

Gesucht	Formel
Vorspann­kraft FM	As × 0,9 × Rp0,2 ÷ √(1 + 3 × [1,5 × d2/d0 × (P ÷ (π × d2) + 1,155 × µ)]²)
Anzieh­drehmoment MA	FM × (0,16 × P + 0,58 × d2 × µ + µ × DKm ÷ 2)
Spannungs­querschnitt As	π ÷ 4 × d0², mit d0 = (d2 + d3) ÷ 2
Reib­durchmesser DKm	(Kopfauflage dw + Bohrung dh) ÷ 2

d2 = Flankendurchmesser, d3 = Kerndurchmesser, P = Steigung, µ = Reibungszahl im Gewinde und unter dem Kopf (beide gleich), Rp0,2 = Dehngrenze der Festigkeitsklasse. Das erste Glied 0,16 × P ist der Anteil, der wirklich in die Vorspannung geht; der Rest ist Reibung.

Beispiel: M10, 8.8, leicht geölt (µ 0,12). Die Vorspannkraft beträgt 29,6 kN, das Anziehdrehmoment 48,5 Nm. Davon gehen nur 15 % in die Vorspannung, der Rest in die Reibung.

Anzugsdrehmoment-Tabelle für Stahlschrauben

Anziehdrehmoment in Nm und Vorspannkraft in kN für Regelgewinde, Reibungszahl 0,12, 90 % Ausnutzung, Sechskant- und Zylinderschrauben (DIN 931/933, DIN 912) mit Durchgangsloch „mittel“. Für andere Reibung, Edelstahl oder geringere Ausnutzung rechnet der Rechner oben.

Gewinde	8.8 Nm · kN	10.9 Nm · kN	12.9 Nm · kN
M4	3 4,4	4,4 6,5	5,1 7,6
M5	5,8 7,2	8,6 10,6	10 12,4
M6	10 10,2	15 15,0	17,5 17,5
M8	24,5 18,6	36 27,4	42 32,0
M10	48,5 29,6	71 43,5	83,5 50,9
M12	83,5 43,1	123 63,3	144 74,1
M14	134 59,1	196 86,9	230 101,7
M16	206 81,0	302 118,9	354 139,2
M20	416 130,5	592 185,8	693 217,5
M24	715 187,9	1.018 267,6	1.191 313,1
M30	1.428 300,0	2.034 427,2	2.381 499,9

Die Werte stimmen mit den bekannten Tabellen nach VDI 2230 überein (Abweichung höchstens 1 %, durch Rundung). Der Drehmomentschlüssel selbst streut – das Moment ist deshalb ein Einstellwert, keine genaue Vorspannkraft.

Welche Reibungszahl gilt?

Die VDI 2230 teilt Oberflächen und Schmierung in Reibungszahlklassen ein. Die Reibungszahl gilt für Gewinde und Kopfauflage gleichermaßen.

Klasse	µ	Typische Beispiele
A	0,04–0,10	blank, vergütungsschwarz, phosphatiert, galvanisch verzinkt oder Zinklamelle – mit Festschmierstoff (MoS₂, Graphit, PTFE), Gleitlack oder Wachs
B	0,08–0,16	dieselben Oberflächen mit Fett, Öl oder im Anlieferzustand; feuerverzinkt mit MoS₂, Graphit oder Wachs; Edelstahl mit Festschmierstoff, Wachs oder Paste
C	0,14–0,24	Edelstahl mit Wachs oder Paste; blank oder phosphatiert im Anlieferzustand (leicht geölt); galvanisch verzinkt ohne Schmierung
D	0,20–0,35	Edelstahl mit Öl; galvanisch oder feuerverzinkt ohne Schmierung
E	ab 0,30	galvanisch verzinkt (Zn/Fe, Zn/Ni), Edelstahl, Aluminium oder Magnesium ohne Schmierung

Empfohlen ist Klasse B: Sie bringt eine hohe Vorspannkraft bei geringer Streuung. Edelstahl ohne Schmierung frisst leicht – das Gewinde kann sich festsetzen, bevor die Vorspannkraft erreicht ist. Eine Gleitpaste für Edelstahl hilft.

Grenzen des Rechners

• Nur Regelgewinde und Schaftschrauben mit Sechskant- oder Zylinderkopf; keine Senkschrauben, Feingewinde oder Dehnschrauben.
• Nicht für HV-Garnituren im Stahlbau – dort gelten eigene Anziehverfahren und Werte.
• Nicht für Gewinde in Aluminium oder Guss: Dort begrenzt oft das Mutterngewinde, nicht die Schraube.
• Herstellerangaben, Zeichnungen und Montageanleitungen gehen immer vor. Für tragende Verbindungen ersetzt der Rechner keinen Nachweis.

Die passende Schraubenlänge ermittelt der Schraubenlängen-Rechner, Kernloch und Durchgangsloch stehen im Gewinde-Rechner und im Bohrbild-Rechner.