Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

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Lehrbeispiel: Nietverbindung im Stahlbau
Aufgabenstellung:
Für eine Laufbühne sollen Konsolbleche an Stützen genietet
werden. Belch S235JR; Niete USt 36-1. Zulässige Spannungen
nach Tabelle 5.5, Seite 364.
Es sind die Abmessungen des Blechs (s und h) und die
Vernietung zu berechnen. Lastfall H.
Lösung:
a) Konsolblech
Beanspruchung auf Biegung; gefährdeter Querschnitt in der Nietreihe.
Werf ¼ Mb max
sb zul ¼ 160
sb zul
N
mm2 Werf ¼ Fl 12 000 N 600 mm
¼
sb zul
160 N
mm2 ¼ 45 10 3 mm 3
W ¼ sh2
6
b) Nietdurchmesser d1
bei ungeschwächtem Querschnitt.
Die Schwächung des Querschnitts wird durch das Verschwächungsverhältnis
v ¼ 0,8 berücksichtigt:
Werf ¼ 45 103 mm3 ¼ 56, 25 10
0,8
3 mm 3
Daraus kann (bei s ¼ 8 mm (gewählt)) die Konsolblechhöhe h berechnet werden:
rffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi
ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi
6Werf 6 56, 25 10
herf ¼ ¼
s
3 mm3 r
¼ 205 mm
8mm
gewählt: h ¼ 210 mm
d1 s þ 10 mm d1 Durchmesser des geschlagenen Nietes: d1 ¼ 8mmþ10 mm ¼ 18 mm
gewählt: d1 ¼ 19 mm
A1 ¼ 284 mm2 c) Nietanzahl
210
30
30 50 50 50
Rohnietdurchmesser d ¼ 18 mm
h
l = 600 mm F = 12 kN
Es werden zunächst n ¼ 4 Niete gewählt, weil diese gut in der Höhe
verteilt werden können (a ¼ 2,5 d ¼ 2,5 18 mm ¼ 50 mm).
Das Nietsystem muss sowohl das äußere Biegemoment Mb ¼ Fl als
auch die Querkraft übertragen. Dabei werden die äußeren Niete am
stärksten beansprucht. Die Abscherspannung und der Lochleibungsdruck
sind nachzuprüfen.
s
5 Festigkeitslehre