Nietverbindungen

[626] Nietverbindungen für Eisenkonstruktionen dienen dazu, die Teile der Konstruktion derart zu vereinigen, daß letztere in der beabsichtigten Weise als Ganzes wirkt. Ueber Material und Dimensionen der Niete sowie über die Herstellung der Vernietungen (warme und kalte Nietung, Hand- und Maschinennietung) s. Niete, Nieten, Nietung, Nietmaschinen und [3], [11], [16], [31] u.s.w., über Bohren und Stanzen der Nietlöcher Nietlochherstellung und besonders auch [32], S. 308, 323. Wenn von Kraft- und Heftnietungen (Verschlußnietungen, Dichtungsnietungen) die Rede ist, so verlieht man unter jenen solche Nietverbindungen, welche im wesentlichen zur Uebertragung von Kräften zwischen den verbundenen Teilen dienen, während für Heftnietungen eine dichte Verbindung die Hauptsache ist. Erstere kommen besonders im Brücken- und Hochbau, letztere bei Schornsteinen, Gasbehältern u.s.w. vor, häufig sind beide Bedingungen von wesentlicher Bedeutung (s. Nietverbindungen im Maschinenbau, S. 633). Im folgenden haben wir es nur mit den Nietverbindungen der Eisenkonstruktionen des Brücken- und Hochbaus zu tun.

Wie diese Konstruktionen am vollkommensten dimensioniert wären, wenn an allen Stellen derselben gegen alle in Betracht kommenden Zerstörungsarten die gleiche Sicherheit bestünde (vgl. Dimensionenberechnung), so gilt dies auch für ihre Nietverbindungen. Sofern jedoch mit der Durchlochung der Stäbe Verringerungen von Stabquerschnitten verbunden sind, ist dahin zu trachten, daß die wirksame Verschwächung möglichst gering, der nutzbare Querschnitt möglichst groß ausfällt. Dies kann bei bestimmtem Gesamtquerschnitt der Niete gewöhnlich durch geeignete Gruppierung der letzteren, oft aber auch dadurch erreicht werden, daß man die Vernietungen an Stellen legt, wo die Querschnitte bei den zugelassenen Beanspruchungen ohnehin nicht vollständig ausgenutzt werden (Stoß der Vertikalplatte von Blechträgern an Stellen kleineren Momentes, als der Querschnitt gestatten würde u.s.w.). Bei der Gruppierung der Niete ist auch darauf zu achten, daß die übertragenen Kräfte die vorausgesetzten Richtungslinien behalten, z.B. die Stabkräfte von Fachwerken (s.d.) mit den in den Knotenpunkten zum Schnitte kommenden Achsen der Stäbe zusammenfallen, soweit dies eben erreichbar ist. Vielfach wird dann die Gruppierung symmetrisch zur Kraftresultante sein. – Man unterscheidet Ueberblattungs-(Ueberlappungs-) und Laschennietungen (Bandnietungen). Bei ersteren werden die Enden der zu verbindenden Teile übereinander gelegt und unmittelbar vernietet (Fig. 1, 35), bei letzteren werden die Enden gegeneinander gestoßen und beide mit über die Stoßstelle gelegten Deckplatten, Laschen, verbunden (Fig. 2, 6 und 8). Eine Vernietung heißt einreihig, zweireihig oder m-reihig (auch einfach, doppelt oder m-fach,) je nachdem in der Beanspruchungsrichtung ein, zwei oder m Niete[626] oder Nietreihen aufeinander folgen (Fig. 35). Auch Fig. 8 stellt eine einreihige, Fig. 2 eine zweireihige und Fig. 6 eine dreireihige Vernietung dar. Die Niete können dabei in der Kraftrichtung hintereinander liegen (Parallel- oder Kettennietungen, Fig. 4 und 38) oder versetzt sein (Zickzack- oder Versetznietungen, Fig. 5 und 39). Eine Vernietung heißt einschnittig, zweischnittig oder i-schnittig, je nachdem bei der Beanspruchung ein, zwei oder i Wechsel der Kraftrichtung vorkommen (Fig. 712), d.h. je nachdem die ganze, auf den Niet entfallende Kraft B den Niet in ein, zwei oder i Querschnitte trennen müßte, um die Verbindung durch Abscheren des Niets zu zerstören. Es würde hierbei die ganze bezw. die halbe oder nur 1/i der Kraft B auf Abscheren eines Querschnitts zu rechnen sein.

Bei Eisenkonstruktionen hat man bisher fast ausschließlich warme Nietung verwendet, weil alsdann infolge Zusammenziehens des Nietschaftes bei der Erkaltung ein starker Gleitungswiderstand zwischen den vernieteten Teilen entsteht und am ehesten eine gegen Feuchtigkeit dichte Fuge erhalten wird. Die Größe des Gleitungswiderstands hängt natürlich von der Länge des Nietschafts ab, sie wurde bei geeigneter Ausführung der Vernietung meist zwischen 800 und 1600 kg pro Quadratzentimeter Nietquerschnitt ermittelt, konnte selbst auf etwa 1900 kg steigen, aber auch bis 125 kg herabgehen (bei Maschinennietung, wenn der Stempel nicht lange genug auf den Schließkopf gedrückt hatte [24], S. 1231). In neuerer Zeit wurde den Bedingungen für die Erzeugung eines hohen Gleitungswiderstandes besondere Aufmerksamkeit zugewendet [11], [12], [22] – [26], [28] und die Frage erörtert, ob nicht bei der Berechnung der Nietverbindungen vom Gleitungswiderstande anstatt von der Fertigkeit auszugehen sei. Für den Gleitungswiderstand als Ausgangspunkt wurden geltend gemacht: 1. Bei zweckmäßiger Anordnung und Ausführung der Vernietung reicht die Reibung allein aus, um die Beanspruchung der Verbindung aufzunehmen. (Nach Considère würde man im Mittel auf 800–1000 kg, nach Dupuy auf 600–1400 kg, nach Bach auf 1000–1500 kg pro Quadratzentimeter Nietquerschnitt rechnen können [11], S. 348, [25], S. 55, [31], S. 156.) 2. Bei warmer Nietung berührt der erkaltete Niet die Lochwand vor Ueberwindung des Gleitungswiderstands nicht, es kann also bis dahin auch keine Kraftübertragung zwischen Niet und Lochwand stattfinden. 3. Bei Verbindung durch mehrere Niete werden nach Ueberwindung des Gleitungswiderstands nicht alle Niete gleichzeitig, sondern bestenfalls erst nach und nach mit fortschreitender Formänderung zur Berührung kommen. 4. Bei wechselnder Kraftrichtung würde die Kraftübertragung zwischen Niet und Lochwand ein Hin- und Herbewegen des Niets im Loche zur Folge haben, womit Stöße verbunden wären, welche zum Verschlagen der Nietlöcher und Nietschäfte und schließlich zur Zerstörung der Verbindung führen müßten (Versuche von Considère ergaben, daß jede den Gleitungswiderstand überschreitende Beanspruchung die Niete sehr rasch lockert, wenn sie in entgegengesetzten Richtungen wiederholt wird [11], S. 337, 347). 5. Bei Dampfkesseln u.s.w. würde die Aufhebung des Gleitungswiderstands ein Undichtwerden der Verbindung bedingen; eintretende Undichtigkeiten werden dann auch durch Verklemmen, d.h. durch Erhöhen des Gleitungswiderstands, gehoben (vgl. [26]). – Für die Festigkeit als Ausgangspunkt der Berechnung von Nietverbindungen werden angeführt: I. Die Versuche mit Nietverbindungen ergaben den Bruch im allgemeinen bei Beanspruchungen, für welche er nach Maßgabe der Fertigkeit zu erwarten war. II. Auf genügenden Gleitungswiderstand ist auch bei sorgfältigster Nietung nicht für. jeden einzelnen Niet zu rechnen (ungünstige Verhältnisse beim Nieten auf der Baustelle u.s.w.), während bei Eisenkonstruktionen die Verbindung oft durch wenige Niete bewirkt werden muß. III. Der Gleitungswiderstand kann mit der Zeit durch Stöße und Erschütterungen schwinden, auch durch bleibende Verlängerung des Nietschafts infolge der ihn erzeugenden starken Längsspannung verringert werden. (Nach einem Berichte von Séjourné waren an vier Brücken der Eisenbahnlinie Arvant-Murat, konstruiert 1860;65, in den Jahren 1880, 1881, 1882, 1883 bezw. 127, 701, 1494, 534 Niete zu ersetzen; vor den Bruchversuchen mit einer Oeffnung der Neißebrücke bei Forst 1894 wurden 95 Niete lose gefunden, vgl. Bd. 3, S. 537.) Natürlich können mehrere solche Niete an eine Verbindungsstelle treffen. IV. Bei Eisenkonstruktionen läßt sich die Aufhebung des Gleitungswiderstands nicht wie bei Dampfkesseln am Undichtwerden erkennen, die Verbindungen müssen zwischen zwei aufeinander folgenden Revisionen auch bei vermindertem oder aufgehobenem Gleitungswiderstande halten. V. Im Augenblicke der Zerstörung, welcher Biegungen der Platten und Deformationen der[627] Nietköpfe vorangehen, ist auf den Gleitungswiderstand überhaupt nicht mehr zu rechnen. – Wenn nun die zuerst erwähnten Gründe und Versuchsresultate wohl ausreichen, um die Berechnung der Vernietung von Dampfkesseln u.s.w. auf Grund des Gleitungswiderstands zu rechtfertigen, wobei besonders Punkt 5. ins Gewicht fällt, so genügen doch die bisherigen Erfahrungen keineswegs, um entsprechende Regeln für die mannigfaltigen Vernietungen bei Eisenkonstruktionen aufzustellen. Man ist also, auch abgesehen von obigen Gründen, genötigt, bei ihrer Berechnung von der Fertigkeit auszugehen, und kann dies um so mehr, als sich dies Vorgehen der Hauptsache nach bewährt hat, da bei Brückeneinstürzen und Bruchversuchen mit ausgeführten Trägern die Zerstörung jedenfalls nur ausnahmsweise durch Lösung von Verbindungen und kaum jemals durch Abscheren von Nieten eintrat. Zugleich aber wird man bei Anordnung und Herstellung der Nietverbindungen von Eisenkonstruktionen unter Berücksichtigung des jeweilen vorliegenden Erfahrungsmaterials dahin trachten, einen möglichst hohen Gleitungswiderstand zu erhalten, ähnlich wie bei der übrigen Dimensionierung zwar von der Fertigkeit ausgegangen, aber doch auch dafür gesorgt wird, daß unter normalen Verhältnissen keine schädlichen Formänderungen eintreten. Wenn der erzeugte Gleitungswiderstand genügend hoch ist, wird das obenberührte Losewerden der Niete weniger zu befürchten und die Haltbarkeit der Konstruktion eine höhere sein.

Wird nun bei Dimensionierung der Nietverbindungen von der Fertigkeit ausgegangen, so kann noch immer verschieden gerechnet werden. Grashof [6], Landsberg [10] u.a. nahmen an, daß sich die ganze Beanspruchung der Niete aus der nach Abzug des Gleitungswiderstands verbleibenden Schubbeanspruchung nach der Quere und der den Gleitungswiderstand erzeugenden Zugbeanspruchung in der Längsrichtung zusammensetze. Allein es ist fraglich, welche Längsbeanspruchung bei Eintritt der rechnungsmäßigen Querbeanspruchung eines Niets noch herrscht; verschiedene Versuche schienen darauf hinzudeuten, daß bei Beginn des Bruches ein Gleitungswiderstand überhaupt nicht mehr wirksam ist [8], S. 36, [18], S. 401. Jedenfalls erfolgte das Abscheren der Niete bei den meisten neueren wie älteren Versuchen durch Beanspruchungen, welche etwa der Schubfertigkeit allein entsprachen [8], [9], [11], [15], [16], [22], [33] u.s.w., und da die gewöhnliche Berechnung der Niete auf Grund der letzteren nebenbei sehr einfach ist, so haben wir im folgenden um so weniger Grund, davon abzugehen, als sich bis jetzt alle einschlagenden amtlichen Vorschriften auf diese Berechnungsart beziehen (vgl. Hauger, Allgem. Bauzeitung 1896, S. 118; »Hütte«, II, 1905, S. 239). Demgemäß wird angenommen, daß zum Abscheren eines Niets vom Durchmesser d eine Kraft


Nietverbindungen

nötig ist, wenn s die Schubfertigkeit des Niets und z die Zugfestigkeit der vernieteten Teile in der Kraftrichtung bedeuten. Nach zahlreichen Versuchen könnte bei gleichem Material für quer zur Walzrichtung beanspruchte Niete und längs der Walzrichtung beanspruchte Stäbe im Mittel α = 4/5 gesetzt werden (s. Schubfestigkeit und [17], S. 119; [32], S. 301, 324). Da jedoch für Niete Material von besonderer Qualität verwendet wird, so findet man vielfach α = 1 gewählt. Anderseits haben zwar manche Versuche eine Abnahme, viele aber eine Erhöhung der Fertigkeit des gebohrten Blechs gegenüber derjenigen des ungebohrten ergeben, welche selbst 10% und mehr betragen konnte [12], S. 13; [15], III, S. 192, 201; [17], S. 129; [32], S. 324. Mit Rücksicht auf diese Umstände und im Hinblick auf Konstruktionen in Flußeisen und Stahl (für welche häufig Schweißeisenniete gewählt wurden) führen wir α unbestimmt ein.

Gesamtquerschnitt und Anzahl der Niete. Bezeichnen Fn den Gesamtquerschnitt, n die Anzahl der Niete einer Verbindung, B die größte, durch letztere zu übertragende Kraft und pro Flächeneinheit π die zulässige mittlere Beanspruchung des Nietmaterials, σ die zulässige mittlere Zugbeanspruchung der verbundenen Stäbe (oder Platten), so hat man bei einschnittigen Nieten:


Nietverbindungen

bei zweischnittigen Nieten:


Nietverbindungen

unter F den für reinen Zug erforderlichen Querschnitt jedes der beiden verbundenen Teile verstanden. Die nötige Nietenzahl folgt aus vorstehenden Gleichungen für einschnittige Niete:


Nietverbindungen

für zweischnittige Niete:


Nietverbindungen

Daß doppelschnittige Niete wirklich etwa doppelt so widerstandsfähig wie einschnittige sind, ist durch Versuche genügend bestätigt [13], [17], [18] u.s.w., mitunter war das Verhältnis sogar noch günstiger, was in dem bei einschnittiger Vernietung wirkenden Kräftepaar B h (Fig. 7, 8, 13, 14) und der dadurch erhöhten keilartigen Wirkung der Locklauten begründet erscheint [17], S. 131. Jenes Kräftepaar wirkt überdies auf Biegung der vernieteten Stäbe (vgl. Nebenspannungen; Druck, exzentrischer; Zug, exzentrischer) und würde besonders im Falle rechteckigen Querschnitts die bei gleichmäßiger Verteilung von B entstehenden Spannungen erheblich erhöhen können (s. [21], [29] und Zug, exzentrischer), keineswegs aber um Hunderte von Prozent, wie vereinzelt auf Grund fehlerhafter Anschauungen geschlossen und dann gegen die Berechnung[628] auf Grund der Fertigkeit überhaupt geltend gemacht wurde. Die Einflüsse des Gleitungswiderstands und der Nietköpfe können jene Spannungserhöhung außerhalb der Nietstelle nicht hindern (Fig. 13, 14), wohl aber die Biegung verringern und eine weniger ungleichmäßige Verteilung des Drucks auf die Lochwand bewirken (durch Vergrößerung des in Betracht kommenden Widerstandsmoments, Fig. 15, bezw. durch Mitwirken widerstehender Momente der Nietköpfe, Fig. 16, 17). Daß trotz jenes ungünstigen Einflusses die Stäbe bei Versuchen mit einschnittigen Vernietungen meist annähernd so viel gehalten haben als ohne Rücksicht auf Biegung (s. dagegen z.B. [15], III), rührt wohl daher, daß bis zum Eintritt des Bruchs das Kräftepaar Bh nahezu oder vollständig verschwunden war (Fig. 18, 19). Wo es angängig ist, wird man selbstverständlich exzentrische Krafteintragungen vermeiden, nötigenfalls aber bei der Berechnung darauf Rücksicht nehmen. Wenn nicht Kröpfungen in tragenden Teilen ausgeschlossen sind, kann man mitunter durch eine wie in Fig. 20 angeordnete Gabelung helfen, womit zugleich die Niete zweischnittig werden. Aehnliche Gabelungen (Fig. 21) finden Verwendung, wenn es schwierig ist, eine genügende Anzahl einschnittiger Niete unterzubringen. – Je dicker die Niete, desto weniger sind natürlich nötig. Dabei ist jedoch zu beachten, daß mit der Beanspruchung der Niete auch der Druck auf die Lochwand wächst und endlich ein Aufstauchen erfolgen kann. Man pflegt daher im Anschluß an Gerber (Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1865, S. 481; [17], S. 138; [32], S. 255, 312) festzusetzen, daß die Beanspruchung der Lochwand pro Flächeneinheit Projektion ein gewisses Vielfaches β σ der zulässigen Zugbeanspruchung der Stäbe nicht überschreiten soll. Dies ergibt für einschnittige Niete bei einer Stabdicke δ die Bedingung:


Nietverbindungen

und gleiches gilt für i-schnittige Niete, wenn alsdann hier wie in der Folge δ die Stabdicke der i einschnittigen Vernietungen bedeutet, in welche man sich jede i-schnittige Vernietung zerlegt denken kann (Fig. 712). Nach Versuchen, welche auch die bezüglich der Druckverteilung ungünstigen einschnittigen Vernietungen umfaßten ([8], S. 13, 37; [12], S. 13; [13], S. 67; [15], III, IV; [18]; [33], S. 312), erscheint für Schweißeisen β = 2 jedenfalls nicht zu hoch, womit nach 6. für α = 4/5 d ≤ 3,2 δ zu wählen wäre. Gerber wählte 1865 für Schweißeisen β = 2,5. Tetmajer nahm 1904 für Schweiß- und Flußeisen an β = 2,2, ließ jedoch bei sorgfältiger Ausführung stoßfrei belasteter Konstruktionen eine Steigerung des mittleren Leibungsdruckes bis 2,5 t pro Quadratzentimeter zu [32], S. 312. Gewöhnlich liegt d zwischen 1,5 8 und 3 c), bei Brücken meist zwischen 2 und 2,6 cm; hat man die Wahl, so ist 2 δ ein häufig passender Wert. Doch verwendet man bei einem Bauwerk gern nur wenige Nietstärken und geht nicht leicht über 1,6 und 3 cm hinaus. Formeln für d s. [8], S. 43.

Gruppierung der Niete. Die Betrachtung der Elastizitätsverhältnisse von Nietverbindungen ergibt [17], S. 134, daß die Niete möglichst symmetrisch zur übertragenen Kraft B angeordnet sein sollen, daß bei Vernietung von Körpern verschiedener oder auch gleicher Elastizität, welche in der Kraftrichtung verschieden nachgeben können (Fig. 22, 23), im Interesse gleichmäßiger Verteilung von B auf die Niete einreihige Vernietung am vorteilhaftesten wäre, daß in allen Fällen mehr als zweireihige Vernietung eine ungleichmäßige Verteilung zuungunsten der nach den Kräften zu gelegenen äußersten Nietreihen mit sich bringt, so daß von diesem Standpunkte aus in letztere möglichst viele Niete zu setzen wären. Konstruktive Verhältnisse und sonstige Rücksichten zwingen oft, von diesen Punkten abzusehen; es gewährt aber der bei der Berechnung außer Betracht gelassene Gleitungswiderstand immerhin eine gewisse Beruhigung und kann auch durch Zugeben einiger Niete manches ausgeglichen werden. Bei Befestigung der Füllungsglieder von Fachwerken beispielsweise kommt es sehr darauf an, die Stäbe möglichst wenig durch Niete zu verschwächen. Würden die Befestigungsniete einer Diagonale wie in Fig. 24 gruppiert, also mit nur einem Niet in den äußersten Reihen, so wäre auch nur ein Loch als Verschwächung zu rechnen und der nutzbare Querschnitt F = δ b1 = δ (b – d). Denn wenn zwar bei[629] der Reihe II eine um d geringere Breite zur Uebertragung der Kraft dient, so ist doch auch diese letztere um den von I aufgenommenen Teil vermindert. Es würden, wenn allgemein die nutzbare Breite in der äußersten Reihe (mit beliebig viel Nieten) als nutzbare Breite des ganzen Stabes gelten soll, bei II, III, ... folgende Nutzbreiten genügen:


Nietverbindungen

u.s.w., worin I, II, III ... die von den Nietenreihen I, II, III ... aufgenommenen Teile von B bedeuten. Da in Fig. 24 bei IV eine geringere Breite zur Kraftübertragung nötig ist als bei III und trotzdem eine kleinere Verschwächung durch Niete stattfindet, so durfte der Querschnitt auf andre Weise verringert werden, wie dies im Interesse einer möglichst gleichmäßigen Verteilung von B auf die Niete sogar erwünscht ist [17], S. 135, 144. Um eine günstige Kraftverteilung im Blech an der Nietstelle sowie auf die Niete selbst zu erhalten, setzt man, wenn nicht andre Gründe dagegen sprechen, die Niete jeder folgenden Reihe auf die Lücken der vorhergehenden (Fig. 24). Die zulässige Minimaldistanz e der Niete in der Kraftrichtung und die Minimaldistanz r der letzten Nietreihe vom Rande pflegen aus der Bedingung berechnet zu werden, daß gleiche Sicherheit gegen Abscheren der Niete wie gegen Herausscheren der schraffierten Stücke Fig. 25 bestehen soll, wobei die abzuscherenden Flächen der letzteren nur zwischen den Tangenten an die einander nächstgelegenen Locklauten gerechnet werden. Man erhält so, wenn die Schubfestigkeit der Niete φ mal so groß als diejenige des Blechs ist [17], S. 145:


Nietverbindungen

Da jedoch bei Versuchen die schraffierten Stücke nach dem Rande hin aufgeschlitzt wurden (auch bei den Bruchversuchen mit der Neißebrücke bei Forst, Zeitschrift für Bauwesen 1895, S. 314), wofür besonders Biegungsspannungen in Betracht kommen [8], S. 44, so bedürfen diese Formeln der Bestätigung. Für φ = 5/4 und d/δ = 2 liefert die zweite r = 1,5 d. Versuche von Kennedy mit Stahlnieten in weichen Stahlblechen ergaben r = 1,5 d als genügend [12], S. 13; Tetmajer fand für Schweißeisenniete in Low-Moor-Kesselblech, daß bei zwei- oder mehrreihigen symmetrischen Ueberlaschungen und zwei- oder mehrreihigen Ueberblattungen r = 1,5 d genügte, nicht aber bei einreihiger symmetrischer Ueberlaschung und einreihigen Ueberblattungen [15], IV, S. 283; [33], S. 320, 326–333. Man tut also gut, mit e, r vorläufig eher etwas über 7. zu gehen.

Denkt man lieh die Kraft B auf die Befestigungsniete gleichmäßig verteilt, so hat jeder Niet die Beanspruchung eines Streifens aufzunehmen, für dessen Breite c gilt:


Nietverbindungen

Die Beanspruchung jedes solchen Streifens sollte von diesem selbst an den Niet übergeben werden (Fig. 2631). Es hätten also innerhalb einer Gruppierung in jedem Querschnitt so viel Streifen von der Breite c nebeneinander durchzulaufen, als noch Niete folgen. Dabei kann auch zum Zwecke symmetrischer Gruppierung und möglichst direkter Uebertragung ein Streifen in zwei Hälften der Breite c/2 zu seinem Niet geführt werden. Man kommt so zur Beurteilung einer zweckmäßigen Gruppierung auf ein Verfahren, welches zuerst Schwedler angewendet hat [1], S. 463. Der nutzbare Querschnitt des Stabs wird natürlich selten genau gleich dem Produkt aus Nietenzahl und c sein, sondern häufig kleiner (wenn Niete zugegeben werden), mitunter auch größer (wenn der Stabquerschnitt über das bei den Nieten berücksichtigte Bedürfnis hinausgeht). Nach 7. muß der den Niet umschlingende Streifen (Fig. 32) hinter dem Niet mindestens die Breite erhalten:


Nietverbindungen

[630] Indirekte Kraftübertragung. Die Formeln 4., 5. setzen voraus, daß die Stäbe, welche miteinander zu vernieten sind, auch direkt gegeneinander liegen. Dies ist nicht immer der Fall. Es sei der Stab I mit dem Stab III zu vernieten (Fig. 33). Zwischen I und III aber liegt der nach Zulässigkeit beanspruchte durchlaufende Stab II, der vorläufig nicht schwächer als I gedacht sei. Die Kraft B wird aus I zunächst nach II übertragen, wozu bei A die aus 4. zu berechnende Nietenzahl n nötig ist. Soll nun der Stab II nicht mehr, als beabsichtigt war, angestrengt werden, so muß er schon vor A, bei D, um den gleichen Betrag B entlastet sein, wozu ebenfalls n Niete erforderlich sind. Die indirekte Kraftübertragung bei einer durchlaufenden Platte hätte hiernach gerade doppelt so viel Niete erfordert als die direkte [1], S. 472. Die Uebertragung der Kräfte zwischen Nieten und Lochrändern ist in Fig. 34 angedeutet; bei gedrückten Stäben würden die Lochwände den Nieten auf den entgegengesetzten Seiten anliegen. Die weitere Verfolgung dieser Anschauung ergibt [17], S. 140, daß bei m durchlaufenden Platten die nötige Nietenzahl N = (m + 1) n wäre (Fig. 35), und zwar auch bei mehrschnittigen Nieten (Fig. 36) und beliebigen Stärken der durchlaufenden Platten. Gegen vorstehende Anschauung kann eingewendet werden, daß auch eine direkte Uebertragung zwischen den äußersten Stäben ohne Anliegen der Zwischenstäbe an die Niete denkbar wäre und daß nicht wohl bis zu beliebig dünnen Stäben N = (m + 1) n sein kann. Im ersten Falle müßte wegen der starken Beanspruchung der Niete auf Biegung die wirkliche Nietenzahl N ebenfalls erheblich größer als die einfache Nietenzahl n sein. Diesem Umstande und dem zweiten Einwände läßt sich Rechnung tragen, wenn man bei indirekter Kraftübertragung allgemein setzt:

N = μ n mit n nach 4., 5.,

10.


worin nach obiger Anschauung μ = m + 1, am besten aber μ für die vorkommenden Fälle durch Versuche zu bestimmen wäre. Bei vier Versuchen mit Schweißeisennieten in Low-Moor-Kesselblechen von gleicher Stärke fand Tetmajer [15], IV, S. 284: »Bei Anwendung einer einseitigen indirekten Stoßkonstruktion mit einer durchlaufenden Zwischenlamelle (m = 1) wird die Zugfestigkeit der Verbindung derjenigen des ungekochten Bleches um so mehr genähert, je mehr Niete zu beiden Seiten der Stoßfugen aufgebracht werden. Die die gestoßene Lamelle zwischen sich schließenden durchlaufenden Lamellen nehmen Anteil an der Kraftübertragung. Zur angenäherten Ausgleichung der Spannungszustände war mindestens die doppelte Anzahl von Nieten zu beiden Seiten der Stoßfuge nötig, welche unter sonst gleichen Verhältnissen die direkte Stoßdeckung gefordert haben würde.« Tetmajer setzte demgemäß μ = m + 1, [32], S. 321. Vgl. hiermit [7]. – Näheres über indirekte Kraftübertragungen s. [17], S. 140, 151, 155, 160, 162; [20], S. 211; [33].

Besondere Fälle. Im vorstehenden sind nur die Hauptgesichtspunkte für Nietverbindungen von Eisenkonstruktionen angedeutet, neben welchen stets die besonderen Verhältnisse und etwaige den letzteren entsprechende Versuche in Betracht zuziehen sind. Bei Vernietung ganzer Bleche beispielsweise pflegt die Gruppierung der Niete von vornherein bestimmt zu sein; die Niete werden meist auf eine oder zwei Reihen gleichmäßig verteilt, und es kommt dann in erster Linie auf die Entfernung der Niete in den einzelnen Reihen, auf die Nietteilung t (Fig. 3739), an. Diese und das Verhältnis des Blechquerschnitts in der Nietnaht zum unverschwächten Blechquerschnitt ergeben sich, wenn von der Festigkeit ausgegangen wird [17], S. 146 (andre Fälle s. Nietverbindungen im Maschinenbau), für einreihige, einschnittige Vernietungen.


Nietverbindungen

[631] für zweireihige, einschnittige Vernietungen:


Nietverbindungen

Diese Beziehungen haben sich bei Versuchen von Kennedy im allgemeinen bewährt, indem nach denselben für einschnittige Stahlniete in weichen Stahlblechen gesetzt werden konnte [12], S. 14;


Nietverbindungen

und hierin für einreihige Niete im Mittel ψ = 0,56, für zweireihige Niete doppelt so viel, was auch nach 11., 12. mit α = 0,78 zuträfe. Dabei ist zu beachten, daß die Zugfestigkeit des Blechs in der Nietnaht durch das Bohren zugenommen hatte [12], S. 13. Der kleinste Randabstand r und die Minimalentfernung e der Reihen bleiben für Parallelnietungen durch 7. bestimmt, während nach den Versuchen von Kennedy für Zickzacknietungen als Entfernung (Fig. 39) genügen würde [12], S. 13:


Nietverbindungen

worin ψ wie zu 13. angegeben und nach 12. ψ = πα/2 zu setzen wäre. Vgl. über Vernietung ganzer Bleche [32], S. 325.

Auch bei Blechträgern (s.d.) hat man nur die Nietteilung zu bestimmen, da zum Anschluß der Gurtungen an die Vertikalplatte je eine Reihe zweischnittiger, zur Verbindung der Deckplatten mit den Winkeleisen je zwei Reihen einschnittiger Niete verwendet werden (Fig. 40, 41). Vgl. Bd. 2, S. 56, 61; Näheres s. [17], S. 149, [32], S. 318. – Aehnlich wie bei Blechträgern liegen die Verhältnisse bei engmaschigen Gitterträgern mit Stehblechen [17], S. 158, indem hier lediglich die aus letzteren mit den Gitterstäben gebildete Wand an Stelle der Blechwand tritt. – Für Fachwerke (s.d.), d.h. für Stabsysteme, deren einzelne Glieder nach der Theorie nur axialen Zug oder Druck erleiden, läßt sich eine bestimmte Nietteilung der Gurtungen theoretisch nicht begründen. Für die gedrückte Gurtung sind Niete nötig, um die einzelnen Stäbe so miteinander zu verbinden, daß sie den Beanspruchungen auf Zerknickung gegenüber als Ganzes wirken (s. Knickfestigkeit). Auch für die gezogene Gurtung werden unmittelbar gegeneinander liegende Stäbe jederzeit vernietet, um eine gegen atmosphärische Einflüsse geschützte Fuge zu erhalten. Ueber größte zulässige Entfernungen der Niete voneinander und vom Rande mit Rücksicht auf Erfahrungen über Rostbildung s. [27]. Die Anzahl der Niete zur Verbindung eines Knotenblechs (Fig. 42) mit der Gurtung muß groß genug sein, um die Resultante der daselbst eintreffenden Beanspruchungen von Füllungsgliedern in diejenigen Gurtungsteile zu übertragen, welche zur Aufnahme derselben bestimmt sind [17], S. 154. Die Niete zur Befestigung der Füllungsglieder am Knotenblech zählen dabei nicht mit. – Eine besondere Aufmerksamkeit bezüglich Anordnung und Verteilung erfordern die Stoßverbindungen [17], S. 161, [20], [33]. Wenn möglich, sind beiderseits Laschen zu verwenden (Fig. 2), doch ist dies häufig nicht durchführbar. Den alsdann auftretenden ungünstigen Einflüssen ist Rechnung zu tragen, ebenso indirekten Kraftübertragungen (s. oben). Stöße gezogener und gedrückter Teile sind im allgemeinen gleich anzuordnen, daneben soll die Knickfestigkeit durch die Stöße nicht herabgesetzt werden, was vielfach schon durch Verlegung der letzteren an geeignete Stellen erreichbar ist. – Im übrigen muß bezüglich der Behandlung besonderer Fälle von Nietverbindungen für Eisenkonstruktionen auf die Literatur verwiesen werden [5], [16], [17], [19], [25], [32].


Literatur: [1] Schwedler, Ueber Nietverbindungen, Deutsche Bauzeitung 1867, S. 451, 463, 472. – [2] v. Kaven, Kollektaneen u.s.w. über Schmiedeeisen, Gußeisen und Stahl, Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1868, S. 433 (Niete S. 449). – [3] Ludewig, Ueber Vernietungen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1869, S. 623; 1872, S. 417. – [4] Müller, Beiträge zu der Vernietung: eiserner Brücken, Zeitschr. d. Oesterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1874, S. 158. – [5] Winkler, Die Gitterträger und Lager gerader Träger eiserner Brücken, Wien 1875, S. 145, 176, 193 u.s.w. – [6] Grashof, Theorie der Elastizität und Festigkeit, Berlin 1878, S. 199. – [7] Zimmermann, Mitteilungen über den Materialprüfungsapparat der Reichseisenbahnen und über eine Reihe von Versuchen zur Ermittlung der Festigkeit von Nietverbindungen, Zeitschr. f. Baukunde 1878, S. 530. – [8] Unwin, Ueber Vernietungen, deutsch von Löwe, Wien 1880. – [9] Böhme, Resultate von Versuchen über die Festigkeit einseitiger und zweiseitiger Kraftnietungen, Mitteil. der techn. Versuchsanstalten zu Berlin 1883, S. 81. – [10] Landsberg, Bemerkungen zu den Mitteilungen über Versuche mit Kraftnietungen aus der Mechanisch-technischen Versuchsanstalt in Berlin, Zentralbl. d. Bauverwaltung 1884, S. 201, 292. – [11] Considère, Mémoire sur l'emploi du fer et de l'acier dans les constructions, Paris 1885–86, S. 156, 298 (auch Annales des ponts et chaussées 1885–86 und deutsch von Hauff, Wien 1888). – [12] Rr., Neuere Resultate von Versuchen mit Nietverbindungen (nach Kennedy), Schweiz. Bauztg. 1885, II, S. 13. – [13] Zerreißungsversuche[632] zur Vergleichung der Handnietung und hydraulischer Nietung, angestellt von der Société de Silessin, Wochenbl. s. Baukunde 1886, S. 55, 67. – [14] Weyrich, Stanzen und Bohren des Eisens und Stahls, Wochenbl. s. Baukunde 1886, S. 286, 299 (s.a. [15], III, S. 188, und Schweiz. Bauztg. 1886,1, S. 79). – [15] Tetmajer, Mitteilungen der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien in Zürich, III, 1886, S. 188, 202 (Lochen, Ueberplattungen); IV, 1890, S. 275 (Gurtlamellenstöße). – [16] Häseler, Der Brückenbau, I. Teil, Braunschweig 1888–1900, S. 42, 288, 293, 325, 355, 388, 396, 408, 469 u.s.w. – [17] Weyrauch, Die Festigkeitseigenschaften und Methoden der Dimensionenberechnung von Eisen- und. Stahlkonstruktionen, Leipzig 1889, S. 126. – [18] Engesser, Versuche über die Fertigkeit von Nietverbindungen, Zeitschr. d. Verdeutsch. Ing. 1889, S. 399. – [19] Handbuch der Ingenieurwissenschaften, II. Der Brückenbau, 2. Abt., Leipzig 1890, S. 104, 413, 437, 458, 466 u.s.w., (3. Aufl., Leipzig 1901, S. 137); 5. Abt., Leipzig 1889, S. 115, 119. – [20] Neumann, Ueber Stoßverbindungen in Eisenkonstruktionen, Zeitschr. d. Oesterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1892, S. 193, 211, 228, 432 (vgl. S. 232). – [21] Barkhausen, Biegungsspannungen in Blechen und Bändern infolge von einseitiger Verlaschung oder von Ueberlappungsnietungen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1892, S. 553. – [22] Bach, Versuche über den Widerstand von Nietverbindungen gegen Gleiten, ebend. 1892, S. 1141, 1305. – [23] Tetmajer, Das Thomaseisen als Nietmaterial, Schweiz. Bauztg. 1893, XXII, S. 17. – [24] Bach, Der Gleitungswiderstand bei Maschinen- und bei Handnietung, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1894, S. 1230. – [25] Dupuy, Mémoire sur la résistance des rivets, Ann. des ponts et chauss. 1895,1, S. 5. – [26] Bach, Versuche über den Einfluß des Verstemmens der Bleche und der Nietköpfe auf die Größe des Gleitungswiderstands von Nietverbindungen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1895, S. 301. – [27] Meyerhoff, Die Schwedlerbrücken in Breslau, ebend. 1896, S. 202. – [28] (Nach Schröder van der Kolk) Untersuchungen über den Reibungswiderstand von Nietverbindungen, ebend. 1897, S. 739, 768. – [29] Weyrauch, Ueber exzentrische Zugbeanspruchung von Fachwerkstäben, Zeitschr. f. Arch.- u. Ingenieurwesen, Wochenausgabe, 1899, S. 250. – [30] Schubert, Formeln für Stöße von Blechträgern, Zentralbl. d. Bauverwaltung 1900, S. 279. – [31] Bach, Die Maschinenelemente, ihre Berechnung und Konstruktion, Stuttgart 1901, S. 149. – [32] Tetmajer, Die angewandte Elastizitäts- und Festigkeitslehre, Leipzig 1904, S. 296, 307. – [33] Kapsch, Ueber die Stoßdeckung zusammengesetzter Stäbe in Eisenkonstruktionen, Zeitschr. f. Arch. u. Ingenieurwesen 1904, S. 406. – [34] Förster, Die Eisenkonstruktionen der Ingenieurhochbauten, Leipzig 1906, S. 54.

Weyrauch.

Fig. 1., Fig. 2.
Fig. 1., Fig. 2.
Fig. 3., Fig. 4., Fig. 5., Fig. 6.
Fig. 3., Fig. 4., Fig. 5., Fig. 6.
Fig. 7., Fig. 8., Fig. 9., Fig. 10., Fig. 11., Fig. 12.
Fig. 7., Fig. 8., Fig. 9., Fig. 10., Fig. 11., Fig. 12.
Fig. 13., Fig. 14.
Fig. 13., Fig. 14.
Fig. 15., Fig. 16., Fig. 17., Fig. 18., Fig. 19.
Fig. 15., Fig. 16., Fig. 17., Fig. 18., Fig. 19.
Fig. 20., Fig. 21.
Fig. 20., Fig. 21.
Fig. 22.
Fig. 22.
Fig. 23.
Fig. 23.
Fig. 24.
Fig. 24.
Fig. 25.
Fig. 25.
Fig. 26., Fig. 27., Fig. 28., Fig. 29., Fig. 30., Fig. 31.
Fig. 26., Fig. 27., Fig. 28., Fig. 29., Fig. 30., Fig. 31.
Fig. 32.
Fig. 32.
Fig. 33., Fig. 34., Fig. 35., Fig. 36.
Fig. 33., Fig. 34., Fig. 35., Fig. 36.
Fig. 37.
Fig. 37.
Fig. 38., Fig. 39.
Fig. 38., Fig. 39.
Fig. 40., Fig. 41.
Fig. 40., Fig. 41.
Fig. 42.
Fig. 42.

Nietverbindungen im Maschinenbau werden nach folgenden Gesichtspunkten angeordnet und berechnet.

Indem ein warm eingezogener Niet abkühlt und schwindet, wird er etwas dünner, so daß er im Loch nicht mehr mit der beim Stauchen bewirkten Pressung anliegt; die Schwindung in der Längsrichtung des Schaftes erzeugt eine Zugspannung zwischen den Köpfen, so daß diese die Bleche fest gegeneinander drücken. Die hierdurch zwischen den Blechen, hervorgerufene Reibung verhindert ihre gegenseitige Verschiebung und dient als Mittel zur Uebertragung der in den vernieteten Platten wirkenden Kräfte. Die hierüber angestellten Untersuchungen [5] haben ergeben, daß der Gleitungswiderstand 800 bis 1600 kg für 1 qcm Nietquerschnitt bei 20 mm Nietstärke beträgt, je nachdem Bleche und Nietköpfe gar nicht, zum Teil oder durchweg verstemmt sind. Indessen ermangelt man noch allgemeiner Angaben, um die vorstehende Anschauung zur Grundlage der Berechnung machen zu können. – Man rechnet daher nicht nach der Zugspannung im Nietschaft, auch nicht nach der bei einer kleinen Verschiebung der Blechstücke auftretenden Biegungsbeanspruchung des Nietes, sondern nach der Abscherung des Schaftes in der Berührungsebene der Bleche.

Wenn der Nietschaft im Falle der Abschiebung eines Plattenstückes in nur einem Querschnitt abzuscheren wäre, nennt man die Nietung einschnittig, z.B. die einfache Ueberlappung (Fig. 1a und 1d) oder die einseitige Laschennietung (Fig. 2). Müßten zwei Bolzenquerschnitte zur Lösung einer Platte abgeschert werden, so hat man zweischnittige Nietung wie bei der Doppellaschennietung Fig. 3. Man setzt die Niete in nur einer Reihe am Blechrande, wenn der Einfluß der wesentlichen Verschwächung des Bleches durch die einfache Naht unmaßgeblich ist. Man ordnet die Niete in zwei Reihen, versetzt, zur besseren Ausnutzung der Blechstärke bei mäßig breiter Ueberlappung. Man wählt dreireihige Naht bei starker Beanspruchung, um vermöge der hierbei geringeren Verschwächung an Blechstärke zu sparen. Darum eignet sich für Kesselmäntel, deren Längsspannung (nach Bd. 5, S. 106) nur halb[633] so groß ist wie die Umfangsspannung, zweireihige Längsnaht und einreihige Rundnaht (Fig. 1) und bei stärkeren Kesseln dreireihige Längsnaht (unter Vermeidung direkter Heizung [18]) und zweireihige Rundnaht, die steifer als die einfache ist und auch den Biegungsbeanspruchungen des Kessels besser widersteht. Einreihige Naht genügt für Stutzen und Dome anstatt einer Schweißnaht sowie für die schmalen Krempen und Borde von Stutzen, Flammrohren und Böden. Vierfache und fünffache Naht kommt an Trägerblechen vor; bei den großen Schiffskesseln zieht man die verjüngte Nietung mit zickzackförmig anschließendem Blechrande vor. Ueber deren Anordnung und Berechnung s. [6]. Bei dem Zusammentreffen der Längs- und Quernähte an den Kesseln [7] hat man darauf zu achten, daß ein Niet nicht mehr als drei Bleche durchdringt und daß die ausgeschärfte Kante dicht angepreßt wird (Fig. 1c). – Die einseitige Laschennietung benutzt man, wo es auf genaue Rundung oder Einebnung der gegenüberliegenden Seite ankommt; die noch teurere Doppellaschennietung, um die einseitigen, biegenden Kraftwirkungen zu vermeiden. Hierbei nietet man zweckmäßig bei starken Kesseln die äußere Lasche, deren Rand verstemmt wird, zweireihig an jedes Blech, nimmt die innere Lasche breiter und nietet sie noch mit einer dritten Reihe von doppeltem Nietabstand an das Blech, wodurch ein Neuntel der Kraft vorweg aus dem Blech abgeleitet und φ im Verhältnis 9 : 8 größer wird (s. unten).

Bei der Berechnung der Dampfkessel (Bd. 2, S. 576) nach den Hamburger Normen [1] erhält man die Wandstärke w0 für D cm Kesseldurchmesser und p Atmosphären inneren Ueberdruck zu w0 = p D/2 s mit vorläufig s = 400, 500, 550 kg/qcm für ein-, zwei- und dreireihige Naht als Zugspannung im vollen Blech. Zu dem berechneten Werte w0 gibt man einen Zuschlag von 0,1–0,3 cm, so daß die Blechstärke w = w0 + 0,1 ~ 0,3 cm wird.

Die Nietstärke wählt man zur Plattendicke passend: d = √4w0 oder √3,2w bis √4,2w, oder √5w – 0,4 cm [4] oder nach den Tabellen von Prohmann [3] d = w + 1,2 cm – 2 n für n-reihige Naht (jedoch mit nur einerlei Nietstärke für jedes Blech, auch wenn es teils ein-, teils zweireihig genietet wird), oder d = w + 0,8 cm für Platten unter 2 cm Dicke, und darüber d = 2/3 w + 1,4 cm, aufgerundet auf die nächste (ganze oder) gerade Zahl in Millimetern, entsprechend folgender Tabelle:


Nietverbindungen

Für zweischnittige Nietung darf d um 0,2 cm kleiner sein.

Die Nietteilung für dichte Verbindungen (Dampfkesselnietungen) ist so knapp zu wählen, daß sich der Blechrand durchweg fest anlegt (höchstens 8 w), aber nicht kleiner als 2 d (nach [6] nicht kleiner als 2,4 d). In Fig. 1 ist für die einreihige Naht t1 = 2,4 d gesetzt. Die Teilung t1 für die zweireihige Naht kann von 3,4 d bis auf 2,9 d für starke Niete herabgehen. Für dreireihige Naht gibt t3 = 4 d bis 3,5 d einfache Verhältniswerte. Den Prohmannschen Tabellen [3] kommt man mit folgenden abgerundeten Regeln nahe: t = n d + 3 cm – 1,6 n2, nämlich: t1 = d + 2,7 cm, t2=2d + 2,5 cm, t3 = 3d+ 1,5 cm, t4 = 4 d + 0,5 cm, t5 = 5 d – 1,0 cm. Für zweischnittige Nietung wird etwa t = 1,5 n d + 3 cm – 1,6 n2. Die Formeln gelten für Flußeisenniete in Flußeisenblech. Bei Schweißeisennieten in Flußeisenblech wird die Teilung um 5–10% kleiner. In den Werkzeichnungen ist die Teilung durch die Endmaße vom ersten bis zum letzten Niet jeder Naht und die Anzahl der Nietzwischenräume anzugeben.

Der Abstand des Blechrandes von der Nietmittellinie beträgt 1,5 d; hierzu kommt am außenliegenden Blechrande noch die zum Verstemmen vorgesehene Abschrägung mit der Neigung 3 : 1. Der Reihenabstand bei zweifacher Naht von 1,7 d entspricht nach Fig. 1 gerade der Hälfte der Teilung. Ebenso wird bei dreireihiger Naht der Reihenabstand je 1,8 d oder knapp 0,5 t3. Hiernach kommen die Ueberlappungen auf die Breiten: b1 = 3,3 d; b2 = 5 d; b3 = ca. 7d.

Das Verhältnis φ der Verschwächung des Bleches in der Nietnaht gegenüber der vollen Breite ergibt sich daraus, daß ein Streifen von der Breite t in der ersten Reihe auf die Breite t – d beschränkt ist, zu φ = (t – d)/t. Die Zugkraft t w0 s wirkt zwischen den Nietlöchern als (t – d) w0 s0 mit der höheren Spannung s0. Diese soll, nach [1], 4,5 fache Sicherheit gegenüber der Zugfestigkeit des Bleches bieten, die nach den Würzburger Normen (Bd. 2, S. 576) mindestens 3400 kg/qcm betragen muß. Setzt man s0 = 3375/4,5 = 750 kg/qcm, so wird s = s0 φ = 750 φ, und zwar:


Nietverbindungen

Hiernach ist der vorläufig berechnete Wert von w0 = p D/2 s nötigenfalls zu berichtigen.

Bei einschnittigen Nietungen wirkt jene Kraft abscherend an n Nietquerschnitten von je π d2/4 qcm mit der Schubspannung τ, gemäß der Gleichung τ n π d2/4 = t w0 s oder = (t – d) w0 s0. Die Scherspannung soll nach [1] höchstens 700, 650, 600 kg/qcm bei ein-, zwei-, dreireihiger Naht betragen. Geht man von s0 = 750 aus und setzt d = √4 w0, so findet man eine höhere Beanspruchung als angegeben, wenn t1 > d + 2,9 cm ist, oder t2 > d + 5,4 cm, oder [634] t3 > d + 7,5 cm. In solchem Falle müßte, falls das Blech voll ausgenutzt wird, die Teilung vermindert oder eine höhere Reihenzahl angenommen werden. Der Flächendruck p in der Lochleibung, berechnet für die Fläche dw, ergibt sich aus pdw = τπd2/4 mit d = √4w zu p = τπ/d = 2τ bis 1τ = 1400–1200 kg/qcm.

Bei zweischnittiger Nietung gilt 2 τ n π d2/4 = t w0 s = (t – d) w0 s0 mit den zulässigen Scherspannungen von höchstens 600, 575, 550 kg/qcm bei ein-, zwei- und dreireihiger Naht. Die Laschen sind übrigens von gleich gutem Material und in gleicher Faserrichtung wie die Bleche zu nehmen. Ihre Stärke beträgt bei zweiseitiger Laschung 5/8 w bis 2/3 w, für einseitige Laschen wegen der Biegungsbeanspruchung 9/8w.

Vernietungen für Behälter und Rohre von dünnem Blech, das sich nicht verstemmen läßt, erhalten zur Abdichtung in der Ueberlappung einen Streifen Leinwand oder Papier mit Mennige oder eine zwischen den Nieten schlängelnd eingelegte Liderschnur mit Mennige. Für einreihige Naht ist die Ueberlappungsbreite gleich der Teilung gleich 3,4 d und d = √4 w.

Nietverbindungen für Eisenkonstruktionen (s. S. 626), die nur fest, nicht auch dicht sein sollen, erhalten ebenfalls größere Teilung: t1 = 2,5 d bis 3 d, t2 = 3,5 d bis 4 d, t3 = 4,5 d bis 5 d. Die Schaftlänge zwischen den Köpfen darf höchstens 4 d betragen. Bei der Vernietung von U- und I-Eisen sollen die Niete möglichst in den Flanschen sitzen, weil die Stege der Normalprofile nicht stark genug sind, die ganze Kraft aus dem vollen Querschnitt auf die Niete zu übertragen. Setzt man die Scherspannung bei einschnittiger Nietung gleich der Zug- oder Druckspannung im vollen Stabquerschnitt, so kommt man auf die einfache Regel, daß die Summe der Nietquerschnitte gleich dem Stabquerschnitt sein soll. – Wenn die Kraftrichtung beständig wechselt, setzt man die Scherspannung auf 200 kg/qcm, oder auf 300, wenn die Niete passend und kalt eingeschlagen werden, so daß sie das Loch gut ausfüllen.


Literatur: [1] Hamburger Normen 1902, Hamburg; auch im Taschenbuch der »Hütte« 1905, S. 889. – [2] »Hütte«, S. 900–902. – [3] Ebend., S. 910–911. – [4] Ebend., S. 600. – [5] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1892, S. 1141; 1894, S. 1231; 1895, S. 301 (v. Bach); 1897, S. 739 (Schröder van der Kolk). – [6] Ebend. 1898, S. 880. – [7] Ebend. 1892, S. 856 (s.a. S. 986). – [8] Ebend. 1907, S. 1167.

Lindner.

Nietverbindung im Schiffbau ist meist eine Kraft- und Verschlußnietung zugleich. Als Material verwendet man fast nur weichen Siemens-Martinstahl von 36–42 kg Fertigkeit und 22% Dehnung, da eiserne Niete in Verbindung mit Stahlplatten durch galvanische Aktion im Seewasser leichter angegriffen werden. Die gebräuchlichste Form des Nietkopfes – des Setzkopfes – ist der Flachkopf. Bei Nieten über 16 mm ist der Nietschaft unter dem Kopf konisch geformt, damit die Nietlöcher besser ausgefüllt werden. Der Schließkopf wird als Schellkopf geformt oder als abgeflachter Spitzkopf oder er wird versenkt geschlagen mit geringer Wölbung. Schellkopfnietung kommt nur für innenbords liegende Verbandteile zur Anwendung. Für Außenhaut und Decks wird der Schließkopf versenkt geschlagen. Bei Kriegsschiffen hat sich die Versenknietung meist auch mit einem versenkten Setzkopf allgemein eingebürgert, da sich durch den Fortfall des Setzkopfes eine Gewichtsersparnis von 20–30 t bei einem Schiffskörpergewicht von 3000–4000 t ergeben hat. – Bei diesen Nieten ist der Nietschaft auf der ganzen Länge zylindrisch. Für öldichte Nietung – Tankschiffe – findet als Setzkopf der sogenannte Stöpselkopf (plughead) im Handelsschiffbau Verwendung [1], [3]. – Der Durchmesser der Stahlniete d läßt sich im allgemeinen nach der Formel S. 634 bestimmen. Niete, welche die Beplattung mit Kiel und Steven verbinden, werden 3–6 mm stärker gewählt [2]. – Die Ueberlappung der Längsnähte der Außenhaut ist bei Blechen bis zu 9 mm Dicke einfach, darüber doppelt kettenartig zu vernieten. Bei Schiffen von über 160 m Länge sind einzelne Nähte dreifach zu vernieten [2]. Mit dem Kiel und den Steven ist die Beplattung mindestens durch doppelte Nietung zu verbinden. Die Stöße der Außenhautplatten werden durch Stoßbleche oder durch Ueberlappung mit mindestens doppelter Kettennietung verbunden. Für größere Schiffe ist eine dreifache bezw. vierfache Nietung mit doppelten Stoßblechen vorzusehen. Hierbei muß jedoch das äußere Stoßblech auf jeder Seite des Stoßes eine Nietreihe weniger haben, um die Außenhaut gegenüber dem Materialquerschnitt auf den Spanten bei einer Entfernung der Spantnieten gleich 7–9 Nietdurchmesser nicht zu sehr zu schwächen. Da nun bei großen Blech- und Nietdicken das innenliegende Stoßblech zu breit wird, um zwischen zwei Spanten Platz zu finden, findet bei großen Schiffen die überlappte Nietung mit innenbords angeordneten Gegenlaschen Verwendung [4]. Durch diese Anordnung erhalten die äußeren Nietreihen eine Nietentfernung von 7–9 Nietdurchmessern wie die Spantnieten und gestattet die engere Nietteilung der zweiten Nietreihe ein solides Verstemmen der Ueberlappung. – Der Abstand der Niete von den Kanten der Platte und Winkel darf nie geringer als d sein. Die Entfernung der parallelen Mittellinien der Nietreihen voneinander wird bei doppelter und dreifacher Kettennietung = 3 d, bei Zickzacknietung = 21/2 d genommen. Die Entfernung der Niete einer Reihe von Mitte zu Mitte beträgt für wasserdichte Nietung 31/2 41/2 d, für öldichte Nietung 3–31/2 d, für die Vernietung der Quer- und Längsspanten sowie Balken 7–9 d [2].


Literatur: [1] Schlick, Der Eisenschiffbau, Leipzig 1901. – [2] Germanischer Lloyd, Vorschriften für den Bau von eisernen und stählernen Schiffen, Rostock 1907. – [3] Croneau, Construction pratique des navires de guerre, Paris 1894. – [4] Middendorf, Vernietung der Querstöße in der Beplattung von großen Schiffen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing., Berlin 892, S. 986.

T. Schwarz.

Fig. 1.
Fig. 1.
Fig. 2.
Fig. 2.
Fig. 3.
Fig. 3.
Quelle:
Lueger, Otto: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Bd. 6 Stuttgart, Leipzig 1908., S. 626-635.
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