Nietverbindungen: Lösungen

Aufgabe 1

Gegeben:

Werkstoff = S235JR; R_e = 235 N/mm²; d = 4mm; v = 1,7

Gesucht:

a) Kraft die den Niet durch Abscheren zerstören würde.

b) Zulässige Beanspruchung bei 1,7-facher Sicherheit.

Rechnung a)

T_AB = 0,6 x R_e

T_AB = 0,6 x 235 N/mm²

T_AB = 141 N/mm²

A = 3,14 x d² / 4

A = 3,14 x 16mm² / 4

A = 12,6 mm²

F = T_AB x A

F = 141 N / mm² x 12,6 mm²

F = 1.772 N = 1,77 kN

Antwort: Eine Scherkraft größer als 1,77 kN würde den Niet zerstören.

Rechnung b)

TA_zulässig = T_AB / v

TA_zulässig = 141 N/mm² / 1,7

TA_zulässig = 82,9 N/mm²

Antwort: Die zulässige Beanspruchung der Nietung auf Scherung bei 1,7-facher Sicherheit beträgt 82,9 N/mm².

Aufgabe 2

Gegeben:

Werkstoff = S235; F = 28kN; t = 4mm; l_Üb = 50mm; Überlappungsbreite

b = 110mm; Blechbreite

Handnietung; einschnittige Verbindung

Gesucht:

a) d₁ und l laut Tabellenbuch nach Richtwerte für Kranbau.

b) d₁ und l rechnerisch ermitteln bei Handnietung.

c) Ermitteln Sie laut Tabellenbuch TA_zulässig nach Lastfall H.

d) Dimensionieren Sie das erforderliche Nietbild.

Rechnung:

a)

Antwort: Laut Roloff/Matek Tabellenbuch Tabelle 7-4 S. 88 ist bei einer Blechstärke von 4mm ein Nietdurchmesser von (überschlägig) 12mm zu verwenden und eine Nietlänge von 18mm - 60mm. Siehe dazu die zweite Spalte der unten aufgeführten Tabelle.

b)

Rohnietdurchmesser:

d₁ = 14,14mm - 2mm

d₁ = 12,14mm

Rohnietlänge: l_ü = 7/4 x 12mm = 21 mm

l = 2 x 4mm + 21 mm

l = 29mm

Antwort: Der erforderliche Nietdurchmesser beträgt rechnerisch 12,14mm und die Nietlänge 29mm.

Festgelegt: Nietdurchmesser 12 mm und die Nietlänge 30 mm

c)

Antwort: Laut Roloff/Matek Tabellebuch Tabelle 3-3b S. 47 ist eine zulässige Abscherspannung bei einer einschnittigen Verbindung von 84 N/mm² zulässig. Siehe Tabelle erste Spalte.

d)

Nietanzahl:

A = 3,14 x d²/4

A = 3,14 x 147,38mm²/4

A = 115,69 mm²

n_a = 28.000 N / 84 N/mm x 1 x 115,69 mm²

n_a = 2,88

Antwort: Es sind rechnerisch 2,88 also 3 Niete erforderlich.

e)

Antwort: Es sind laut Roloff/Matek Tabellebuch Tabelle 7-2 S. 87 ein Randabstand senkrecht zur Kraftrichtung von 1,5 x d und in Kraftrichtung von 2 x d notwendig. Der Lochabstand soll 3 x d betragen. Siehe dazu die Tabelle und das dimensionierte Nietbild an.