Der Stahlbau : Beilage zur Zeitschrift die Bautechnik, Jg. 6, Heft 21

DER STAHLBAU

1 6 1

S c h r i f t l e i t u n g :

Sr.43ng. A. H e r t w i g , G eh. Regierungsrat, Professor an der Technischen H och schule Berlin, B erlin-C harlottenburg 2, T echnische H ochschule Fernsprecher: C I Steinplatz 0011

Professor W. R e i n , Breslau, T echnische H och schule. — Fernsprecher: Breslau 421 61

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sam te B au in gen ieu rw esen P reis d es Jahrganges 10 RM un d P o stg eld

6. Jahrgang BERLIN, 13. Oktober 1933 Heft 21

A lle R e c h te V o r b e h a lte n

D ie S p a n n u n g in S c h w e iß n ä h t e n .

V on A. H e r tw ig .

(A uszug aus einem Vortrag auf der Tagung d es D eutsch en S tah lb au-V erban des am 13. Juni 1933 in Berlin.) Durch d ie V ersuche von G r a f 1), T h u m 2) und anderen ist festg estellt,

daß die D au erfestigk eit einer Schw eiß verbin d u n g von zw ei F lach eisen ­ stäb en , g e sto ß en durch e in e Stum pfnaht, höher lie g t als die m it einer Laschendeckung allein unter V erw en d u n g von F lankennähten oder mit einer L aschend eckung unter V erw en d u n g von Flankennähten und Stirn­

nähten. Der U nterschied w urde auf die m annigfaltigsten Ursachen zurück­

geführt. D ie vo rlieg en d e kurze U ntersuchung wird bew u ßt alle Er­

sch ein u n g en , die m it Ä nderungen der M aterialeigensch aften und mit Schrum pfspannungen, also m it N ebenersch ein un gen d es S ch w eiß en s Z u ­ sam m enh ängen, außer acht lassen. S ie wird allein die Spannung der ver­

sch ied en en V erbindungen nach den R egeln der E lastizitätstheorie betrachten.

I pin kg/cm

d eckun g nach der M itte zu abn eh m en . Um d ie se s G e setz zu finden, hat F i l l u n g e r d ie A nnahm e gem ach t, daß die V ersch ieb u n g e der b eid en Platten g eg en ein an d er in der Berührungsfuge an der S te lle x der Schub-

- P -

¥ -

A bb. 2.

Spannung proportional ist, e — k t (Abb. 2). Dann läßt sich für die Spannung in der ein en P la tte , z. B. rf2 , mit B enutzung der G lelch- gew ich tsb ed ln gu n gen ein e D ifferen tialgleich u n g au fstellen von der Form:

d2rf,

d x 2 ■ a 2 d2 = — b 2, b 2 Abb. 1.

Z w ei dünne B lech e von g leich em Q uerschnitt se ien auf ein e Länge l überdeckt und an den Rändern durch Lötung oder Sch w eiß u n g auf die Länge der Ü berdeckung m iteinander verb und en. D ie B leche so llen so dünn angenom m en w e r d en , daß b ei g leich m äß iger B elastu n g der nicht überdeckten Enden die exzentrisch e B elastung der üb erein and erliegen den B lech e vern achlässigt w erden kann. D ieses G eb ild e ließ e sich b ei einer stren gen U ntersuchung nach den A nsätzen der E lastizitätstheoric z. B. mit H ilfe der A ir y s c h e n Spannungsfunktion beh an d eln . D ie Randbedingungen sind allerdings für d ie Rechnung recht un bequ em (Abb. 1). D ie E nd­

querschnitte tragen ein e g leich m ä ß ig e Sp ann un gsverteilun g p k g/cm , die übrigen Ränder sind bis auf die Ü b erdeck un g von der Länge / sp ann ungs­

frei und an den sich üb erdeckenden Rändern m üssen die V ersch ieb ungen u und v nach z w e i zuein and er senkrecht stehen d en Richtungen sym m etrisch zur M ittelachse d e s ganzen G eb ild es sein . D ieser W eg soll hier vorläufig nicht w eiter verfolgt w erd en . Wir w o llen v ielm eh r Näherungsbetrachtungen versch ied en er Art an stellen .

Für die Schubspannungen ln ein er V erleim u ng, L ötung oder Schw eißung, w lesied ieR a n d v erb in d u n g darstellt, gibt e s U ntersuchungen von F i l l u n g e r 3), P e t e r m a n n 4), J e z e k 5) und H o v g a a r d e). A us der Sym m etrie des G e­

b ild es um d ie M ittelachse folgt, daß die S p annun gsverteilun g sym m etrisch zur M ittelachse sein muß. D ie Schubspannungen en tsteh en durch V er­

sch iebu n gen der starr ged ach ten Platten g eg en ein a n d er und durch den U nterschied in den D ehn un gen der b eiden aufeinand erliegenden Platten.

An den Enden der Ü b erdeckun g hat d ie ein e Platte d ie D eh n u n g 0, die andere die der B elastung p entsp rech en de D ehn un g. An den Enden der Ü b erdeck un g w erd en also die D ehn un gsun terschiede am größten sein.

D ie se U n terschied e nehm en von b e id en E nden sym m etrisch nach der M itte zu ab. A u s dieser Betrachtung folgt, daß d ie Schubspannungen nach ein em näher zu b estim m en d en G ese tz von den Enden der Über-

deren L ösu ng bekanntlich lautet:

d2 = A e a x + B e ~ a x + ■

und für </,, d2 und r en tsteh en dann mit B erücksichtigung der Rand­

b ed in gu n gen fo lg en d e G leich u n gen : T = A 0 ¿2 « [ ea> + e a , )>

d2 = A 0 [ea '' — < r a l ) + b 2 d1 = di - 2 - A 0 { e a i -

A 0 — + V— A B , x Q

2 a ln

k

%

b2

x = x 0 A-%.

4) G r a f , Bautechn. 1932, H eft 30 u. 32 ; Stahlbau 1933, H eft 11, 12 u. 13.

2) T h u m , Z .d . V d l 1933.

3) F i l l u n g e r , Ö sterr. W ochenschrift für den öffentlichen B audienst 1919, H eft 7/8.

4) P e t e r m a n n , Stahlbau 1932, H eft 12.

6) J e Z e k , W w 1932.

e) H o v g a a r d , Z. ang. Math. 1931, H eft 5.

D ie V erteilu n g der Schubspannungen erfolgt also nach einer K ettenlinie.

Sind d ie b eid en Blechstärken Sl und S2 g leich , dann lie g t die K etten lin ie sym m etrisch zur M ittela ch se, sind die Blechstärken un gleich, dann ver­

schiebt sich der S ch eitel der K etten lin ie nach dem spannungsfreien Ende der dünneren Platte zu. D ie größten Spannungen treten also am spannungs­

freien E nd e der dickeren Platte auf, da w o d ie D ehn un gsun terschiede größer sind . D ie se U ntersuchung liefert für den Spannungszustand am E nde der Ü b erdeck un g ein en W iderspruch, denn in der zum E nd e se n k ­ rechten O berfläche der F u ge sind k ein e Spannungen vorhanden, also m üßten auch in der dazu senkrechten E bene zunächst d ie Spannungen t — 0 sein. D ie w eiter unten a n gegeb enen V ersuche der Amerikaner H o l l i s t e r und G e l m a n 7) zeig en einen solchen V erlauf der Schu b­

spannungen (Abb. 3). D ie F illungersche U ntersuchung liefert auch nur ein e A nnäherung an den w irklichen Spannungszustand.

Um w eiterhin den Spannungsverlauf in den B lechen zu üb ersehen, so llen M od elle aus Papier v erw en d et w erd en , d ie gleich sam ein e Karikatur d es Spann un gszu stan des w irklicher Sch w eiß verbin d u ngen von F lacheisen der im Stahlbau üblichen A b m essu n gen d arstellen . D ie an den Enden der F lach eisen gleich m äß ig angreifend en Spannungen p m üssen sich nach den V erb in d u n gsstellen h in überzieh en . D ie H auptspannungen w erden also von der Stab ach se ab gelen k t, und durch ihre K om ponenten senkrecht zur Stabachse en tsteh en D ruckspannungen senkrecht zur Stabachse, die in den P apierm odellen zu V erw ölb un gen führen (Abb. 4 a bis c). D ie en t­

sp rechenden Form änderungen en tsteh en an einer zw e iseitig e n L aschen­

verb in du ng z w eier F lachstähle, d eren S p ann un gsverteilun g deutlich aus 7) H o l l i s t e r u. G e l m a n , Journ. of the A m erican W eld in g Society, O ct. 1932.

1 6 2 H e r t w i g , D ie Spannung in Schw eißnähten D E R S T A H L B A U

B e i l a g e z u r Z e i t s c h r i f t » D ie B a u t e c h n i k “

A bb. 5a.

F lan k en k e h ln flh te.

T ra g fä h ig k e it 9 ,6 kg.

Abb. 5 c .

F la n k e n k e h ln flh te an a b g e sc h rflg te r L asch e.

T ra g fä h ig k e it 13,6 k g .

P ap ierm od elle von versch iedenartigen L aschenstößen.

Abb. 5 b .

F la n k e n k e h ln flh te u n d Stlrn n flh te.

T ra g fä h ig k e it 16,6 k g .

Abb. 5 d .

L a sc h e a u f d e r g a n z en B e rü h ru n g s flä c h e a u f­

g e k le b t. T ra g fä h ig k e it m e h r a ls 2 1 ,6 k g . T r a g fä h ig k e it d e s u n g e - sto U cn en S tre ife n s 2 1 ,6 kg.

A us dem M od ell kann man deutlich den Spannungsverlauf erkennen, w ie er in Abb. 6 dargestellt ist. A us den g leich m äß ig verteilten Spannungen an den Enden der B lech e wird die V erteilu n g mit der Sp itze der Normal-

rin Fugea-ü

I § Spannung in der Schweißnaht

Abb. 3. Spannungen in Schw eißverbindungen

(Flankennähte).

(S ta tis c h e V e rsu c h e von H o llis te r u n d O clm an.)

Spannung in dem gestoßenen Fladislab und in den Verbindungslasdien VOO

^ ¡000

I

«3 10

i

1000

¡"1 500

dem M odell der Abb. 5 a zu erkennen ist. Ein B efühlen d es b elasteten M od ells zeig t d eu tlich , daß die Spannungen innerhalb d es durch die ellipsenartige Kurve b egren zten T e iles sehr gering sind und daß nur die

Abb. 6. S p an n un gsverteilun g in ein er Flan kenk ehinahtverblndu ng.

Spannungen hinter dem A nfang der Flankennaht, dort w o auch die Schub­

spannungen ihre S p itze b esitzen . Eine ähnliche A b bildun g hat auch S c h a e c h t e r l e g eg eb en .

D ie D auerversuche an S ch w eiß ­ verbindungen ähnlicher Art zeigen nun d eu tlich , daß an den S tellen d ieser Sp annungsspitzen der Bruch im allg em ein en erfolgt. Abb. 7 z eig t nach den V ersuchen von G r a f links den Bruch b ei ruhender B elastu n g in der M itte der L asch e, rechts den Bruch b ei D au erbelastun g an der Ü b erg a n g sstelle zw isch en B lech und Lasche. Ein w eiteres B eispiel b ietet der C -P ro fil-A n sch lu ß (Abb. 8), auch aus V ersuchen von G r a f. G leich e E rgeb nisse g e b e n Abb. 9 u. 10 nach V ersuchen d es M a t e r i a l p r ü f u n g s ­ a m t e s D a h le m .

W eiterhin so ll versucht werden, an der Hand der karikierenden Papier­

m o d elle d ie W irkungen von Flan­

ken- und Stirnnähten und schräg geführten Fiankennähten zu klären.

In Abb. 5 sind die v ersch ied en en Formen der V erb indu ngen n eb en ­ ein an d ergestellt. D ie Stirnnaht in Abb. 5 b sorgt für ein en Abbau der Sp ann un gssp itze der N orm alspannungen an den Enden der Flankennähte.

Aus der sehr v ie l geringeren V erw ölb u n g der Flachstäbe außerhalb der Laschen ist d ie gleich m äß igere S p an n u n gsverteilu n g deutlich zu erkennen.

D ie statische Tragfähigkeit d e s M o d ells ist von 9,6 kg auf 16,6 kg g estieg en , während d ie Tragfähigkeit d es u n gestoß en en Streifens 21,6 kg betrug.

D ie h in zu gefü gte Stirnnaht hat also d ie V erb indung w e sen tlich verb essert.

W enn der g leic h e Erfolg b e i w irklichen S chw eißverbind ungen nicht so deutlich in E rscheinung tritt, so hängt das m it den oben erw ähnten N eb en ­ ersch einu ngen der Schw eißu ng zu sam m en . Auch ein e A bschrägung der Laschen führt zu ein er V erb esseru n g der Tragfähigkeit, die v o n 9 ,6 auf 13,6 kg (Abb. 5c) a n g estieg en ist. D ie se s M od ell läßt aber noch deutlich

Abb. 7. B rucherscheinungen, links b ei ruhender, rechts bei

sch w ellen d er B elastung.

( V e rsu c h e V on P ro f. O raf.

S ta h lb a u 1933, H eft 11.)

Abb. 4 a . Abb. 4 b . Abb. 4 c .

V erw ölb un gen an P apierm odellen von Flan kenk ehlnahtverb in du ngen veranschaulichen die senkrecht zur Stabachse w irkenden Druckkräfte.

äußeren Ränder der Papierstreifen d ie Spannungen nach denR andanschlüssen der Laschen leiten . In den M odellen lie g e n d ie Kräfte senkrecht zur Stabachse oberhalb der Knickgrenzen, so daß d ie dünnen Platten verw ölb t w erden . Im a llg em ein en w erden ln den w irklichen A n sch lü ssen d es Stahl­

b au es b ei Flachstahlverbindungen d ie K nickgrenzen w o h l nicht erreicht.

S ie können aber erreicht w erden z. B. in den A n schlüssen dünnw andiger C -P ro file an K notenblech e. Auf alle F älle lehrt das M odell der Abb. 5 a b is 5 c , daß nicht nur an den Enden einer F lankennaht die Schubspannungen ihre H öch stw erte ann eh m en, sondern an den Enden der L aschen auch die N orm alspannungen in den g e sto ß en en B lechen. Ferner z eig en die M od elle, daß b ei B elastungen w ech seln d er Größe zw ischen den g esto ß en en B lechen und den Laschen in fo lg e der V erbindungen K erbw irkungen au sgelöst w erden können.

J a h rg a n g 6 H e ft 21

13. O k to b e r 1933 H e r t w i g , D ie Spannung in Schw eißnähten 1 6 3

fähigkeit (Abb. 14) keinen derartigen Einfluß g e z e ig t. — Was folgt nun für die konstruktive D urchbildung der eb en b eh an d elten Schw eißverbin­

du ngen aus den bisherigen Betrachtungen?

m

1000 JOO

zu abnim m t, oder durch Abfräsen der S chw eißnahtend en , oder durch Ein­

buchtung der Flachstähle an den S toß stellen , können in ihrer Wirkung auf Grund der o b igen Betrachtungen leich t g e d e u te t w erden.

Mit solch en M odellversu ch en lie ß en sich noch w eitere Fragen klären, z. B. die Z usam m enw irkung von Stum pfnähten und L aschen. Hier seien o h n e w eitere Erklärungen so lch e M od elle in Abb. 13 g e ze ig t.

T h u m hat versch ied en e D au erfestigkeiten in L aschenverbindungen fest­

g e ste llt, b ei den en der Zw ischenraum der g esto ß e n e n B lech e versch ieden groß ist. D ie V ersuche m it P apierm odellen haben für die statisch e Trag-

Sp ann un gssp itzen . D ie bish er vorgesch lagen en Schlitznähte der m annig­

faltigsten Form haben zu dem E rgebnis nicht geführt, sie bringen im G eg en teil n eu e Spann un gssp itzen . E ine w irkliche V erb esseru n g der o b en ­ g enann ten V erbindungen und der A n sch lü sse von Stäben an K notenbleche könnte erreicht w erd en durch Punk tschw eißungen in ähnlicher Anordnung w ie b ei den N ieten . Jedoch kön nte sich d iese V erb esseru n g natürlich nur ausw irken, w en n die h e u te noch m it der Punktschw eißung verbundenen anderen N achteile (Ä nderungen des M aterials, Schrum pfspannung usw .) verm ied en w erden können.

erk en n en , w ie durch das F eh le n der Stirnnaht an den Enden der ab­

geschrägten Lasche schärfere V erw ölb un gen an den Streifen und Laschen en tsteh en , d ie auf Sp annungsspitzen hin deu ten . Auch hier w ürden noch Stirnnähte ein e Erhöhung der Tragfähigkeit herbeiführen. Schließ lich zeig t noch das M odell der Abb. 5 d ein e L aschenverbindung, b ei der die beider­

seitig en Laschen vollk om m en au fgekleb t sind. In d ieser V erbindung wird d ie v o lle Tragfähigkeit d es un gestoßenen Streifens 21,6 kg erreicht.

B r u c h n a c h z w is c h e n • ö

L a s t w e c h s e l n d = 0 ,5 u n d

a) 4 1 5 800 13,0 0 ,5

b) 1 197 100 9 ,0 0 ,5

c) 1 149 2 0 0 8 ,0 0 ,5

d ) B ru ctillilchc e in e s V e rs u c h sk ö rp e rs , e) Schliff. / ) Riß r In Abb. c iln k s.

g) RIß r ln A bb. e re c h ts.

Abb. 8a bis c. Brucherscheinungen an sch w ellen d beanspruchten C -P ro fil-A n sch lü ssen .

(V e rsu c h e v o n P ro f. O raf. S ta h lb a u 1932, H e ft 23.)

D ie E rgeb nisse der M odellversu ch e w erden durch d ie V ersuche von D u s t i n - R o s e n t h a l und von H o l l i s t e r bestätigt. In der Verbindung m it Flanken- und Stirnnähten (Abb. 11) sind die Spannungsspitzen g e g e n ­ über der V erbindung der Abb. 3 stark abgebaut.

Ein V ersuch von G r a f m it abgeschrägten Laschen (Abb. 12), zeig t den Bruch an der S telle , w o er nach dem M odellversuch zu erwarten ist.

D ie von T h u m , G r a f und anderen vorgesch lagen en V erb esseru ngen solcher Schw eißverbind ungen durch Laschen, deren Stärke nach den Enden

Spannung in der Schweißnaht

Spannung in dem gestoßenen Flachst ab Abb. 11. und in den Verbindungslaschen Spannungen in Schw eißverbind ungen (Flanken- u. Stirnnähte).

(V e rsu c h e v o n H o llis te r.)

Man kann die Behauptung au fstellen , daß durch Laschenverbindungen m it F lankennähten allein und V erb indu ngen mit Flankennähten und Stirn­

nähten niem als d ie Tragfähigkeit der v o lle n B leche, auch nicht d ie Trag­

fähigkeit ein er L aschenverbindung mit N ieten erreicht w erd en kann. Eine V erb esseru ng der V erbindung kann nur erzielt w erden durch A bbau der

Abb. 9. Abb. 10.

Brucherscheinungen an versch iedenartigen, sch w ellen d beanspruchten Laschenverbindungen.

D ie r e c h ts s te h e n d e n Z ah len g e b e n d ie A nzahl d e r e rtr a g e n e n L a s tw e c h s e l an.

(V ersu ch e d e s S ta a tlic h e n M a te ria lp rQ fu n g sa m te s B e rlin -D a h le m .)

A bb. 12. Bruchbild einer sch w ellen d

beanspruchten Laschenverbindung.

(V e rsu c h e v o n P ro f. O raf.

S ta h lb a u 1933, H e ft 1 2 /13.)

Abb. 13. P apierm odelle ver­

anschaulichen Zusam m enwirkung von Stum pfnähten und Laschen.

Abb. 14a. Abb. 14b.

Tragfähigkeit Tragfähigkeit 10,1 kg. 10,1 kg.

P ap ierm odelle ergeb en g leich e statische Bruchlast b ei unterschied­

lich en Zw ischenräum en der g e ­ stoß en en B leche.

1 6 4 K a y s e r , V ersu ch e über d ie A bscher- und L o ch leib u n gsfestigk eit von N ietverb in d u n gen B e i i a c e z u r Z e i t s c h r if t „ D ie B a u t e c h n i k -

A lle R ech te V o rb eh alten .

V e r s u c h e ü b er d ie A b s c h e r - und L o c h le ib u n g s f e s t ig k e i t v o n N ie t v e r b in d u n g e n .

V on Prof. Sr.=3"S- eljr. H. K a y se r.

(Bericht aus dem Ingenieurlaboratorium der T echnischen H ochschule Darmstadt.) I. V e r a n la s s u n g un d Z iel d e r V e r s u c h e .

Bereits 1930 waren vom Berichterstatter V ersuche mit der gleich en Z ielsetzu n g durchgeführt w o r d e n 1). D ie dam als gefu n d en en E rgebnisse befriedigten allerdings nicht restlos, da sich die d am aligen Folgerungen auf sehr gen aue M essu n gen im Bereich u n t e r der „G leitg ren ze“ und oberhalb der G leitgren ze auf d ie w en iger präzisen A ngaben der Zerreiß­

m aschine stü tzten. Das V erhalten der N ietverbind ungen im Bereich zw ischen „ G leitgren ze“ und „F ließgren ze“ war som it noch durch w eitere V ersuche zu klären.

D ie dam als erörterte F rage, ob die z u lä ssig e L ochleibu ngsbean­

spruchung von N ietverbind ungen dl — 2,5 dzul g e se tz t w erden darf, war auch noch insofern inzw ischen w eitergeführt, als die D e u t s c h e R e i c h s b a h n - G e s e l l s c h a f t für N iete aus St 44 in B auteilen aus St 52 dl — 2 , 0 d zul vorgesch rieb en h a tte 2). D ie se Verschärfung der R ech nu ngsbestim m u ngen ist w oh l darauf zurückzuführen, daß anderorts durchgeführte V ersuche zu verhältnism äßig un gün stigen E rgeb nissen gek om m en waren. Es er­

schien erwünscht, hierzu von u n b eteiligter S te lle n eu e V ersuche a n zu stellen , um ein e B estätigung oder g eg eb en en fa lls Korrektur der vordem g e ­ fun denen E rgeb nisse zu erh a lte n 3).

A us dieser V eranlassung beauftragte der D e u t s c h e S t a h l b a u - V e r ­ b a n d , Berlin, im E invernehm en mit der H auptverw altung der D eutschen R eich sb ah n -G esellsch aft den Berichterstatter, n eue V ersuche zur Klärung der bisher nicht befriedigen d g e lö sten Frage im Ingenieurlaboratorium der Technischen H och sch u le Darmstadt an zu stellen . In g leich er W eise w ie 1930 so llten d ie V ersuche nur unter der W irkung ruhender B elastung er­

fo lg en , also für statische, von N ull in g e w isse n Intervallen sch rittw eise ste ig en d e Laststufen. D ie U ntersuchung so llte sich auf A n sch lü sse mit je drei N ieten aus St 34 (für B leche St 37) und m it N ieten aus St 44 (für B lech e St 52) erstrecken. Letztere B estim m ung b ed eu tet insofern ein e durch d ie inzw ischen fortgeschrittene Erkenntnis b ed in g te A b w eichu ng geg en ü b er den früheren V ersu ch en , als dam als für d ie P robestäbe aus St 52 auch N iete aus St 52 v erw en d et w orden

D as Ziel der neuen V ersuche so llte die F eststellu n g der G le itg re n z e, F ließ gren ze und B ruchfestigkeit von N ietverb in d un gen mit m ehreren , in d iesem F alle drei N ieten sein, also ein er V erb in d u n g, die einer Ausführung der Praxis m öglichst entspricht. Da die F ließ ­ gren ze (der Eintritt größerer bleib en d er Ver­

schiebun gen ) für die B em essu n g der N u tz­

belastu n g ein er N ietverbind ung entscheidend is t, wurde das H auptgew icht der V ersuche auf die Erm ittlung d ieser G renze g e le g t.

A n alog früheren V eröffentlich un gen wurden nicht so sehr d ie ab solu ten B elastun gs­

grö ß en , sondern d ie B e la stu n g sziffe rn « und ß in Betracht g e z o g e n , w o b e i bekanntlich zu setzen ist:

d, P

ß = - zul d„

a zu\ n d ä

Es b ed eu ten :

P = M aschinenlast, n — N ietzah l (hier n — 3),

d = N ietdurchm esser (hier d — 1,7 cm), 8 = B lechstärke (hier jj! =

<r2„, = norm ale z u lä ssig e B eanspruchung

T

b ei St 37: dz, b ei St 52: a

1400 k g/cm 2, : 2100 k g/cm 2.

Schnitt

Abb. 1. A nordnung der M eß stellen .

*) V gl. K a y s e r , V ersuche über die Abscher- und L ochleibu ngs­

festigk eit von N ietverbin d u ngen . Stahlbau 1931, S. 85.

2) V g i. V orläufige Vorschriften für d ie L ieferung von Stahlbauw erken aus B austahl St 52 der D eutsch en R eichsbahn-G esellschaft vom 6. Juni 1929, T eil IV, C.

3) Es verd ient B eachtung, daß d ie D eutsche R eich sbah n -G esellsch aft beim Bau der n eu en E isenbahnbrücke über den Rhein bei M annheim - Ludw igshafen noch w eiter g eg a n g en ist, indem sie für N iete St 44 vor­

schrieb: <fa = 1420 k g/cm2 = 0,68 <rzul; dv = 3550 k g /cm2 = 1,69 dIut. V gl.

Z. d. V d l 1932, Bd. 76, S. 1266.

II. V e r s u c h s p r o g r a m m un d A n o r d n u n g .

Aus dem Ziel der V ersuche ergab sich das V ersuchsprogram m in drei A bschnitten:

a) B estim m u n g der G leitgren ze, b) B estim m ung der F ließgrenze, c) B estim m ung der Bruchlast.

D ie V ersuchsstäbe hatten die g leic h e Form w ie früher und sind in Abb. 1 dargestellt. D ie breiten Z w isch en b lech e entsprachen etw a der Form von K notenblech en . D ie je drei N iete jeder S eite hatten 17 mm Durchm esser, auf der ein en S eite mit enger T eilu n g t = 3,5 ¿ = 60 mm, auf der anderen S eite mit w eiter T eilu n g 7 = 7 d = 1 2 0 m m ; der Rand­

abstand in der Kraftrichtung b etrug 2 r f s ? 3 5 mm. D ie Z w ischcnb leche wurden zu 6 bzw . 12 mm D icke g ew äh lt, so daß beim Zerreißversuch die Zerstörung der ersten G ruppe durch Ü berschreitung der Loch­

leib u n g sfestig k eit, d iejen ig e der zw eiten Gruppe durch A bscheren zu erwarten war.

D ie V ersuchsstäbe w urden in S t 37 und S t 52 je dreifach herg estellt;

die N iete waren aus den für solche B au teile vorgesch rieb en en N ie t­

stahlsorten St 34 b zw . St 44 und m it dem Preßluftham m er von Hand gesch lagen .

N ach Baustoff und B lechd icke ergibt sich fo lg en d e G ru ppeneinteiiung der Stäbe, für w elch e d ie nachsteh en den A bkürzungen als K ennzeichen eingeführt sind:

B a u s t o f f St 37 bzw . 34 St 52 b zw . 44

gefährdet auf L ochleibu ng . . . . gefährdet auf A b s c h e r e n ...

Gruppe 37/1 G ruppe 37/a

Gruppe 52/1 Gruppe 52/a D ie V ersuche wurden auf einer 300 t-Prüfm aschine, Bauart M. A. N., durchgeführt. D ie M eß stellcn w urden nach der A nordnung A bb. 1 aus­

g ew äh lt. Mit je sech s S tellen auf jeder S e ite ergaben sich also insgesam t zw ö lf M eß stellen .

Für d ie B estim m u n g der G leitgren ze kam en, da es sich hierb ei um sehr klein e B ew eg u n g e n han delt, F ein m essu ngen in Frage, für w elch e T ensom eter H uggenb erger m it Viooo mm M eß gen auigkeit v erw en d et w urden. D ie T ensom eter w urden m it W ink elbiigeln gem äß A bb. 2 an­

gebracht.

Buge! zur Befestigung

der Tensometer Meßstift in Lasche

Schnitt B-ß

Schnitt B-B Draufsicht

Lasche 12 mm stark i Meßstift in Lasche

Meßstellen

M em ngeMeßstif,im&cch i

Blech 12 mm stark

A bb. 2.

E inrichtungen für die A nbringung der T ensom eter.

Um den Eintritt der F ließ gren ze und die dabei auftretenden größeren B ew eg u n g en m essen zu können, w urden nach A bnahm e der T ensom eter und ihrer A n klem m -W lnk elbü gel auf die an gleich er S te lle w ie vordem e in g esetzten M eß stifte — je einer im B lech und ein er in der Lasche — k lein e M eßstäbchen mit N o n iu steilu n g a n gesetzt. D ie se M eßstäbchen mit N on iu steilu n g lie ß en sich auf Vio mm gen au a b le se n , w om it ein lOOfacher M aßstab gegen ü b er den F ein m essu n g en m it T ensom etern er­

z ie lt wurde.

J a h rg a n g 6 H e it 21

13. O k to b e r 1933 K a y s e r , V ersu che über d ie Abscher- und L och leib u n gsfestigk eit von N ietverbind ungen 1 6 5

äußerste Niete mittlere Niete innere Niete mittlere Niete äußerste Niete Enge Nietteitung

äußerste Niete mittlere Niete innere Niete mittlere Niete äußersleNiete

äußerste Niete mittlere Niete innere Niete mittlere Niete äußerste Niete

Enge Nietteitung

V/eite Nietteitung Weite Nietteitung

We tte Nietteitung

Abb. 5. Gruppe 52/1, B lechdicke 6 mm

Abb. 3 . G ruppe 37/1, B lechd icke 6 mm B ezü glich der F ließ gren ze war ein U nter­

schied zw isch en den N ieten der en g en und w eiten T eilun g überhaupt nicht erkennbar.

Daraus ist der Schluß zu z ie h e n , daß das Maß der T eilu n g , so w e it d ie se lb e in ü b ­ lichen G renzen liegt, auf G leit- w ie F ließgren ze oh n e Einfluß ist.

Abb. 3 bis 6. Graphische D arstellu ng der A b hän gigk eit zw isch en V ersch ieb u n gsw egen und

a- bzw . /9-W erten bis zur G leitgren ze.

Abb. 4. Gruppe 37/a, B lech d ick e 12 mm Z usam m enfassend ist zu sagen , daß also die V ersch ieb ungen der

Laschen g e g e n das Z w ischenb lech in der A ch slin ie der N iete und der dam it zu sam m enfallen d en Kraftlinie unm ittelbar hinter den ersteren g e m essen w urden. — D ie Bruchfestigkeiten der ein zeln en V erbindungen wurden durch d ie M anom eteranzeige der M aschine bestim m t.

III. V e r s u c h s d u r c h fü h r u n g un d E r g e b n is s e .

Zur A u sw ertung der H auptversuche war die K enntnis der G ü teeig en ­ schaften der Probestäbe n otw en d ig. D ie U n tersu chung der B lech e b ezü glich F ließgren ze, B ruchgrenze und Bruchdehnung lieferte E rgeb nisse, d ie den Vorschriften entsprachen.

D ie V ersuche se lb st w urden dann in genauer A n leh n u n g an das Programm durchgeführt. Z w ischen den schrittw eise steig en d en Laststufen w urde je w e ils ein e Pause von 4 bis 5 min ein geh alten , w e lch e Zeit zur A b lesu n g der M eß w erte gu t ausreichte. D ie E rgeb nisse je ein es charakte­

ristischen V ersuchsstabes der vier zuvor an g eg eb en en G ruppen, und zwar je w e ils getrenn t für d ie V ersch ieb u n g sw eg e an der G leit- und F ließgren ze so w ie für d ie S e ite der en gen und w eiten T eilun g, sind in Kurven auf­

getragen w orden; d iese Kurven stellen d ie g e m essen en V ersch ieb u n gs­

w e g e in A b hän gigk eit von den « - b zw . ^ -W erten dar. In den Kurven A bb. 3 bis 6 sind die V ersch ieb u n g sw eg e bis zur G leitgren ze, in den Kurven Abb. 7 bis 10 bis zur F ließ gren ze aufgetragen. Um den V ergleich der Kurven richtig zu ü b erseh en, darf darauf h in g ew iesen w erd en , daß die A b szissen der Abb. 3 bis 6 den 3 3 l/ a fachen M aßstab derjenigen in Abb. 7 bis 10 hab en . D ie aufgetragenen Linien stellen d ie M ittelw erte der M essu n gen an S etz- und S ch ließ k op fseite je e in es N ie tes dar, und zwar kenn zeichnen

die a u sg ezo g en en L i n i e n ... d ie äußersten N iete, die gestrich elten L i n i e n ...die m ittleren N iete, d ie strich-punktierten Linien . . . . d ie inneren N iete.

A us den V ersu chsergeb n issen lassen sich nachsteh en de F olgerungen zieh en :

1. V e r g l e i c h z w i s c h e n e n g e r u n d w e i t e r T e i l u n g . A us den K urvenbildern ist zu erseh en, daß die K nickpunkte der Kurven, w e lch e den Eintritt der G lcitg ren ze k enn zeich nen, im a llgem ein en b ei den N ieten m it w eiter w ie enger T eilun g fast g le ich zeitig eintraten

2. G l e i t g r e n z e . A. V ersuchsstäbe St 37/34.

W ie bereits die früheren V ersuche erw iesen hatten, w urde bei St 37 die G leitgren ze der V erbindungen in der N äh e der N utzlast erm ittelt.

D a d ie Lage der G leitgren ze naturgem äß im ein zeln en von der A usführung der N iete (Ihrer Stauchung, dem Stauchdruck beim Schlagen d es Schlicß -

äußerste Niete mittlere Niete innere Niete mittlere Niete äußerste Niete

Enge Nietteitung

A bb. 6. Gruppe 52/a , B lechd icke 12 mm (Abb. 3 b is 6). In ein ze ln en F ällen lagen die G renzen bei der w eiten

T eilun g etw as früher als bei der en gen T eilun g. A ls B eisp iel hierfür ist auf d ie in Abb. 3 d a rg estellte Kurve ein es S tab es der G ruppe 37/1 hin­

zu w eise n , w ob ei allerdings h ervorzuh eben is t, daß ein anderer Stab der g leich en G ruppe d iese Erscheinung n i c h t z e ig te . Ein w esen tlich er und k on sequ en ter U nterschied in folge d es N ietabstan des ließ sich jedoch nicht feststellen .

kopfes usw .) abhängt, war von vornherein zu erwarten, daß die erzielten W erte z iem lich e Streuung z eig ten . D ie W erte sind im oberen T eil der Tafel 1 zu sa m m en g estellt, w ob ei die E in zelw erte das M ittel der Ergeb­

n isse der drei N ie te jeder S e ite darstellen. Danach lag der «-W ert zw isch en « = 1,8 und 3,0 der /S-Wert zw isch en ^ = 0,47 und 0,82.

1 6 6

D E R S T A H L B A U

K a y s e r , V ersuche über die A bscher- und L och leib u n gsfestigk eit von N ietverbind ungen B e ila g e z u r Z e its c h rift .D i e B a u te cim ik *

- V 8.0

- Iß 2.0

-1,4 60

-1 t sp

-1P 40

-Oß 30 -Oß

-0,4 2p

-Ot V

Ir *>0 ö

___ --- ---

n/ Weife Nietleilang

l/i

Oß ^0,4

■mm

¡2 1,4 ys Iß 2ß

T afel 1. E in z e le r g e b n isse an der G leftgren ze.

Gruppe Stab Nr.

S e ite en g e T eilun g S eite w e ite T eilun g

G r e n z w e r t d e s V e r ­ s c h i e b u n g s w e g e s

m m

a-W ert /3-Wert G r e n z w e r t d e s V e r - s c h l e b u n g s w e g e s

m m

a-W ert /9-Wert

1 2 , 5 - 1 0 “ 3 2,7 __ 2 , 5 - 1 0 “ 3 2,1

__

37/1 2 3

2 .5 - IO“ 3 2 .5 - IO“ 3

2,4 2,8

----

2 .5 - 10" 3 2 .5 - 1 0 " 3

1.8 3,0

----

im M ittel: « = 2,47

1 2 , 5 - 1 0 “ 3

_

_0,82 2 , 5 - 1 0 “ 3

-

_0,64

37/a 2 2 , 5 - 1 0 “ 3 ^— 0,72 2 ,5 - IO“ 3

----

0,47 3 2 , 5 - 1 0 “ 3 — 0,74 2 , 5 - 1 0 “ 3 — 0,72

Im M ittel: ß = 0,69

1 2 , 5 - 1 0 “ 3 f ü llt a u s

___

2,5 - 1 0 “ 3 f ü l l t a u s

__

52/1 2 2 , 5 - 1 0 “ 3 0,8

----

2 ,5 - 1 0 " 3 1,0 ^—

3 2 , 5 - 1 0 “ 3 0,9 — 2 , 5 - 1 0 “ 3 0,8 —

im M ittel:

ft

II O GO 00

1 2 , 5 - 1 0 “ 3 0,41 2 , 5 - 1 0 “ 3

__

_0,38

52/a 2 2 ,5 - IO“ 3 ^— 0,40 2 ,5 - IO“ 3 ^— 0,30

3 2 , 5 - 1 0 “ 3 — 0,25 2 ,5 - 1 0 “ 3 — 0,28 im M ittel: ***> II O Co 4^

Als M ittel aus den je drei Stäben jeder G ruppe und der g leich b ew erteten S eite m it enger so w ie w eiter T eilu n g jed e s Stabes, also sech s E inzelw erten ergab sich für d ie Stäbe aus St 37 m it N ieten St 44

M ittelw ert a = 2,47 (N utzlast « = 2,50) M ittelw ert ß = 0,69 (N utzlast ß = 0,80).

Je ein typ isch es E rgebnis für Gruppe 37/1 und 3 7 /a ist in Abb. 3 u. 4 aufgetragen.

B. V ersuchsstäbe St 52/44.

Bei den mit N ieten St 4 4 g e n ieteten V erb indu ngen aus St 5 2 wurden aus den gleich en G ründen w ie oben ähn liche Streuungen der E inzelw erte fe stg estellt. D ie W erte sind im unteren Teil der Tafel 1 zu sam m en gestellt.

Im ein zeln en lagen die W erte für

den «-W ert zw isch en a = 0,8 und 1,0 den /9-W ert zw isch en ß = 0,25 und 0,41.

A ls M ittel aus den sech s E inzelw erten dieser G ruppe ergab sich M ittelw ert « = 0,88 (N utzlast « = 2,0)

M ittelw ert ß = 0,34 (N utzlast ß — 0,8).

Je ein typisches E rgebnis für Gruppe 52/1 und 5 2 /a ist in A bb. 5 u. 6 auf­

getragen.

\-H p 100

-9,0 2ß

- 8,0 V

- 0,0 V 6,0 5.0 4.0 30

tß 12 V 0.8 06 - V 0,4 -Iß 0,2

—

£

Enge Nietteilung '

1 1 äuße/•ste Neie

f \ mittlere Niete

innere Niete mittlere Niete / \

--- äußerste Niete 1

ö

-11p

-10,0

-9,0 -8P -7,0

-6,0

- ¡ P -4,0 -3,0

-2,0

-1,0

ö

t

^'

'Sä.

Oß 0,4 0,6 0,8 1,0 1ß 1,4 Iß 1,8 2,0

— •— mm

10 2jt 2t 2.0 Iß Iß 1,4 V io 0,8 Oß 0,4 Oß

— S 2 S

f r 1'

l !

1

1

Weite Nietteitung

is1

!

04 0,6 0,8

»_ mm ^{V Iß Iß Iß 2p}

Abb. 8. Gruppe 37/a, B lechd icke 12 mm.

D ie G leitgren ze lag ln d iesen F ällen stets m erklich höher als bei den früheren V ersu ch sstäb en , d ie m it N ieten S t 52 g e n iete t g e w e s e n waren.

V erg leich sw e ise wird auf Abb. 7 der früheren V eröffentlich un g h in g ew iesen ; dam als hatte d ie G leitgren ze erheblich unter a = 0,88 b zw . ß = 0,34 g e ­ le g e n , so w eit sie überhaupt erkennbar g e w e s e n war.

C. G em ein sam e E rgeb n isse für St 3 7 /34 und St 52/44.

Im a llg em ein en prägte sich die G leitgren ze der b eid en Stahlsorten durch ein en deutlich en Knick in der Kurve der graphischen Auftragung ab.

Wo ein solcher Knick nicht in E rscheinung trat, die Kurve vielm eh r stetig zu n eh m en d e V ersch ieb u n gsw ege a n z e ig te , w u r d e e i n M a ß v o n 2,5 • 1 0 ” 3 mm a l s G r e n z w e r t f e s t g e l e g t . D ie se s Maß hatte sich b ei den typisch ausgeprägten G leitgren zen als G röße d es V ersch ieb u n g sw eg es, und zw ar für b e id e Stahlsorten fast g leic h ergeben und w urde deshalb auch für d ie Kurven m it unausgeprägter G leitgren ze als G renzw ert über­

nom m en. Nur ln e i n e m F alle (ein Stab der Gruppe 52/1) wurden schon bei der untersten Laststufe so große V ersch ieb u n g sw eg e festg estellt, daß ein e G leitgren ze überhaupt nicht nachw eisbar war. Da dieser Fall sich b ei den übrigen fünf Stäben aus St 52 nicht w ied erh olte, w urde er als A usnahm efall aus den Betrachtungen a u sgesch ied en.

A u s d e n E r g e b n i s s e n i s t d e r S c h l u ß z u z i e h e n , d a ß d i e G l e i t ­ g r e n z e v o n V e r b i n d u n g e n m it N i e t e n St 34 in B l e c h e n S t 37 in d e r N ä h e d e r N u t z l a s t , d i e j e n i g e v o n V e r b i n d u n g e n m i t N i e t e n St 44 in B l e c h e n St 52 d a g e g e n w e s e n t l i c h t i e f e r , b e i k a u m V2 d e r N u t z l a s t l i e g e n d ü r f t e .

3. F l i e ß g r e n z e . A. V ersuchsstäbe St 37/34.

D ie graphische Auftragung der V ersu ch sergeb n isse liefert b ei den Stäben aus St 37 mit N ieten St 34 gu t ausgeprägte Knickpunkte der Kurven, d ie ein e ziem lich g en a u e F estle g u n g der F ließ gren ze erm öglichen.

D ies g ilt sow oh l für die auf L och leib u n g w ie auf A bscheren gefährdeten S tä b e, also m it dü nn en und dicken Z w isch en b lech en . Der Knick der Kurve, d. h. a lso der deutlich erkennbare Eintritt der F ließgren ze, zeig te sich b ei allen Stäben nach ziem lich gleich großen V ersch ieb ungsw erten, und zw ar im M ittel b ei etw a 0,2 mm V ersch ieb u n gsw eg. D ie zugehörigen W erte lagen für

den «-W ert zw isch en « = 6,1 und 6,5 den /3-Wert zw isch en / ? = 1,64 und 1,76.

S ie sind im ein zeln en im oberen T eil der T alel 2 zu sam m en gestellt.

A ls M ittel ergab sich für die Stäb e aus St 37 mit N ieten St 44 M ittelw ert « = 6,4 un d ß = 1,71.

J a h rg a n g 6 H e ft 21

13. O k to b e r 1933 K a y s e r , V ersuche über d ie A b scher- und L och leib u n gsfestigk eit von N ietverbind ungen 1 6 7

T a fe l 2. E in z e le r g e b n is s e an d e r F lie ß g r e n z e .

Gruppe Stab Nr.

S eite e n g e T eilun g S e ite w e ite T eilun g Versch. W eg

in mm a-W ert £-W ert Versch. W eg

in mm a-W ert £-W ert

1 0,20 6,5 _ 0,20 6,1 __

2 0,25 6,5 — 0,28 6,5 —

37/1 3 0,15 6,5 — 0,15 6,5 —

im M ittel « = 6,4

1 0,19 __ 1,70 0,18 __ 1,70

2 0,21 --- 1,70 0,21 --- 1,64

37/a 3 0,23 — 1,76 0,22 — 1,76

im M ittel: £ = 1 , 7 1

1 0,30 4,2 __ 0,30 4,8 __

2 0,30 4.7 — 0,30 4,7 —

52/1 3 0,30 4,7 — 0,30 5,0 —

im M ittel « = 4,7

1 0,30 _ 1,16 0,30 . 1,29

52/a 2 0,30 — 1,28 0,30 — 1,26

3 0,30 — 1,06 0,30 — 1,24

im M ittel: £ = 1,21

-1ß

-1,6 -Iß -1fl.

-0,8

-0,6

-0,6

-o?

l

-1,8

-\6

- 1}

- v -10

-0,8

-0,6

-0,6

-0/

8,0

V

6,0 6,0 6,0 3/0 8,0

V

U i Enge NietteUung

v~~ fiußfirste Niete ] 1 —

G i

=

^{mittlere innere Niete Niete}

>]/

i ff r

j _____ mittlere Niete

/

\

^aupersie Niete 1 '

ZJ

8,0 7.0 6ß 6.0 6,0 0,0 8,0 10

Oß ^0,6 mm

0,8 1,0 1ß 16 16 zp

0,8 I

ö Abb. 9.

'^-6-

Weite Nietteilung i f

i

ł

Í

0.6

mm

0,6 Oß \0 1,8 1,6 1,6 1,8 8,0

Gruppe 5 2 /i, B lechdicke 6 mm.

Auch hier ist d ie Streuung der E rgebnisse sehr gering, die E rgebnisse sind also zu verlässig. Je ein typ isch es B eisp iel für G ruppe 5 2 /i und 52/i ist in Abb. 9 u. 10 aufgetragen.

4. B r u c h g r e n z e .

D er Bruch der ein zeln en V erb indu ngen trat b ei den ln Tafel 3 zu­

sa m m en g estellten «- b zw . £ -W erten ein.

T a fe l 3. E in z e le r g e b n is s e b e im B ruch.

Gruppe Stab

Nr. a-W ert £-W ert

Zerstört auf S e ite enger oder w eiter

T eilun g

1 8,89 __ e n g e Teilung

37/1 2 7,74 — en g e T eilung

3 8,80 — en g e T eilung

im M ittel: 8,48

Man erkennt, daß d ie E in zelergeb n isse von den M ittelw er­

ten sehr w e n ig ab­

w eich en ; d ie Ergeb­

n isse sind also als sehr g leich m äß ig zu b ezeich n en und er­

m öglichen ein e ziem ­ lich sichere B eurtei­

lung.

Je ein typisches Ergebnis für Gruppe 37/1 und 3 7 /a ist in A bb. 7 u. 8 aufge­

tragen.

B. V ersuchsstäbe St 52/44.

Im G eg en sa tz zu den gu t ausgep räg­

ten Fließgrenzen b ei den Stäben St 37/34 z eig en d ie für die Ver­

su ch sstäb e St 52/4 4 aufgetragenen Kur­

v en ein en gan z a ll­

m ählichen Ü bergang von k lein cn zu im m er größer w erd en d en V ersch ieb u n gsw egen . E ine F ließgren ze hieraus zu b estim m en , Ist oh n e w eiteres nicht m öglich. Um jedoch zu einer F estleg u n g zu g ela n g en , w u rd e d ie F ließ g ren ze als erreicht an ge seh en , w en n ein V ersch ieb u n gs­

w e g von 0,3 mm ein getreten war. Für die F e stle g u n g d ie ses G renzw ertes war folgen d e Ü b erlegu n g m aßgebend: Bei St 37 trat die F ließ gren ze ein, w en n ein V ersch ieb u n g sw eg von 0,2 mm überschritten war. Entsprechend der höh eren Streckgrenze von St 52, näm lich cr5 = 36 statt 24 k g /m m 2, w erd en in allen B au teilen aus St 52 um - -- = l,5 fa c h größere D ehnungen36 auftreten. Es erscheint konsequ en t, auch für die F ließgren ze von St 52 d ie Erreichung einer um 5 0 % höheren V ersch ieb u n g als Kriterium fest­

zu legen . Daraus ergibt sich ein kritischer V ersch ieb u n g sw eg von 1 ,5 -0 ,2

= 0,3 mm, w ie ob en steh en d angenom m en.

V on dieser F estleg u n g au sgeh en d , ergaben sich der «-W ert zw isch en « = 4,2 und 5,0 der £-W ert zw isch en £ = 1 , 0 6 und 1,29.

D ie E inzelw erte sind im unteren Teil der Tafel 2 z u sa m m en g estellt. A ls M ittelw ert w urde gefu n d en

M ittelw ert a = 4 , 7 und £ = 1 , 2 1 .

37/a 1 2 3

— 2,69

2,50 2,59

w e ite T eilung e n g e T eilun g e n g e T eilung im M ittel: 2,59

1 6,85 __ en g e T eilun g

52/1 2 6,95 — en g e T eilun g

3 7,05 — e n g e T eilun g

im M ittel: 6,95

1 __ 2,16 en g e T eilun g

52/a 2 — 2,23 w e ite T eilun g

3 — 2,09 en g e T eilung

im M ittel: 2,16 D ie zugehörigen M ittelw erte sind:

für V erbindungen St 3 7 /3 4 a = 8,48 und £ = 2,59 für V eib in d u n gen St 5 2 /44 « = 6,95 und £ = 2,16.

- 10,0

-o p

- 8,0

-7,0

-6,0

- 6,0

-6,0

-o p

- 8,0

- 1,0

• t- J:

B 9,0

-8,0

0.0

-6,0

-8,0

-6,0

-3,0 -8P

-1,0

ä 8ß 8,0 1.8 1fi 1,6 V 1,0 0.8 0,6 0,6 Oß

t ° t

r ^ T "

Entie Nietteitun■?

/ äußerste /Viete

- ¿/ \ <

\\ / --- mittlere Niete / \ ---innere were

mittlere Niete äußerste Niete

1 \

1

op

■ mm

Oß 1,0 1ß 1,6 1,6 1,8 8,0

IV. A u s w e r tu n g u n d F o lg e r u n g e n .

Für d ie A u sw ertung dieser E rgeb n isse ist fe stzu ste lle n :

a) D ie G leitgren ze lie g t für St 3 7 -Ver­

b in dun gen m it St 34- N ieten im M ittel b ei « = 2,47 bzw .

£ = 0,69, d. h. also in der N äh e der N u tz­

last; d a g eg en für St 52 -V erb in d u n gen mit St 4 4 -N ie te n im M ittel b e i « = 0,88 b zw . £ = 0 ,3 4 , d. h.

also w e se n tlich unter der N u tzlast. St 52 verhält sich in dieser H insicht v ie l ungün­

stiger als St 37, ein Ergebnis, das nur die früheren V ersuche bestätigt.

b) D ie F ließ gren ze lie g t b ei St 3 7 -V er­

b in dun gen im M it­

tel b ei « = 6,4 b zw .

£ = 1 , 7 1 und bei St 5 2 -V erb in du n gen im M ittel b ei « = 4,7 bzw . £ = 1,21. Auch hier verh ält sich die

St 52 -V erb in d u n g un gü n stiger als die

St 3 7 -V erbindung, w as nach dem E rgebnis unter a) b ezü g lich der G lelt- gren ze nicht anders zu erwarten war. U m nun zu einem W erturteil hierüber zu g e la n g e n , dürfte e s ratsam sein , von d en Sicherheitsgraden a u szu g eh en .

Weite Nietteitun0

f

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Abb. 10. G ruppe 52/a , B lechdicke 12 mm.

Abb. 7 b is 10. G raphische D arstellu ng der A b hän gigk eit zw isch en V ersch ieb u n gsw egen

und a- b zw . £-W erten bis zur F ließ gren ze.

DER STAHLBAU

l b ö K a y s e r , V ersuche über die A bscher- und L ochleibu ngsfestigk eit usw . — V ersch ied en es Beilage zur zeitschrm .Die Bautechnik"

B ekanntlich i s t : für St 37

für St 52

rfIui = 14 k g/m m 2 24 kg/m m 2,

= 37 k g/m m 2,

24 1,71 '’S = 1 4

0 7 2.64.

= 21 k g /m m 2 o ^ 3 6 k g /m m 2,

zul

d ^{^ 3 6 1 71}

’’S = 2 1 1,71

</ß f e 5 2 k g/m m 2. ^ = 2 , 4 8 .52

V erlangt man nun g leic h e Sicherheitsgrade an der Streckgrenze v s für die N ietverbind ung w ie für das reine Blechm aterial, so dürften die zu lässigen W erte steig en bis:

“ zim =

YJT

^{= 3 ’5 7} (s t a t t 2 >5 )

ßzut = i j i ' = 0>96 (statt 0,8) 4 20

« 2Ul^ 7 ~- = 2,46 (statt 2,0)

^ - ¡ $ - = 0 . 6 2 (statt 0,8).

W enn man von der Bruchgrenze au sgeh t, so dürften unter Zugrunde- legu n g der hierfür erhaltenen Zahlen gem äß Tafel 3 die W erte steig en bis:

Q 40

'■“ »> = w = 3 ’21 (statt 2 '5) 9 5Q

ß ^ 4 ~ = 0,98 (statt 0,8), für St 37

für St 52

für St 37

für St 52

2,64

xz u - S = 2 , 8 0 (statt 2,0) 2.48

2,16

2.48 : 0,87 (statt 0,8).

D ie V ersu ch e haben also erw iesen , daß, w enn man die F ließgren ze mit der vorsteh en d g e g eb en e n D efinition als m aß geb end zugrunde leg t, die seither für die N u tzlast üb lichen W erte a = 2,5 und ß = 0,8 b ei St 37-N iet- verb in du ngen un bedenk lich anzu w en d en sin d ; daß d agegen b ei B eurteilung auf gleich er G rundlage für St 52-V erb indu ngen die gleich e n W erte für die N utzlast reichlich hoch sein w ürden. Jedenfalls würde dabei die N ie t­

verbindung g egen ü b er der F ließ gren ze nicht d ie g leich e Sicherheit haben w ie der Baustoff St 52 se lb st. D em hat die Reichsbahn in den „Vor­

läufigen Vorschriften für die Lieferung von Stahlbauw erken aus B au­

stahl St 52" A u sgab e Juli 1930 insofern Rechnung getragen, als sie unter IV C den zu lässigen «-W ert der N ie te auf 2,0 (statt 2,5 bei St 37) herab­

g e se tz t hat, während an gleich er S te lle der z u lä ssig e /3-Wert zu 0,8 (in g leich er H öhe w ie b ei St 37) festg esetzt ist.

Nach den vorliegen d en E rgeb nissen dürfte es ratsam sein , nicht nur die zu lä ssig e L ochleibungsbeanspruchung b e i St 52 von 2,5 auf 2,0 </zul zu sen k en , d. h. um 2 0 % , sondern eb en so die z u lä ssig e Scherbeanspruchung von 0 , 8 rfzul auf 0,8 -0 ,8 <%, = 0,64 aza[, also um eb en falls 2 0 % gegen ü b er S t 37. D as ist um so begrü n d eter, als tatsächlich ja auch b ei allen V erb indu ngen unterhalb der Bruchlast A bscher- und L och leib u n gs­

beanspruchungen mehr oder m inder g le ic h z eitig auftreten. D as un­

gü n stigere V erhalten der St 52-V erb indu ngen läßt sich zw an glos aus der früher schon einw andfrei n a ch g ew iesen en , w esen tlich geringeren S ch ließ­

kraft der S t 4 4 - N ie t e und der dadurch b ed in gten geringeren R eibun gs­

und K lem m w irkung erklären.

B ezü glich der Bruchlast lie g e n die E rgeb nisse b e i St 52 günstiger.

V on dieser B asis aus w ürde sich <i[ = 2,5 crzul und da = 0,8 <;zul auch für St 52 rechtfertigen lassen . A llerdings w ürde d ie Sicherheit auch hierbei geringer als b ei St 37 sein.

Zum Schluß m öchte ich noch der D eutsch en R eichsbah n-G esellschaft und dem D eutsch en Stahlbau-V erband, B erlin, für die U nterstützung und Finanzierung der V ersuche b esten s danken. B el der V orbereitung, Durchführung und A usw ertung der V ersuche haben m ein e A ssistenten 3)r.=2>ng. H o p p e und D ipl.-Ing. H e r z o g mir w ertv o lle H ilfe g e le istet.

L e ip z ig e r H e r b s tm e s s e 1933. In der bekannten H alle „Stahlbau“

auf dem A u sstellu n gsgelän d e der B aum esse beh an d elte der D e u t s c h e S t a h l b a u - V e r b a n d , B e r l i n , in ein er S onderausstellu ng z w e i zeitgem äß e und Interessante Fragen. Es darf w ohl angenom m en w erden, daß d iese A u sstellu n g auch zur Frühjahrsm esse 1934 nochm als zu seh en ist.

G ele g en h e it nahm, d ie se A u sstellu n g zu b esich tigen . — D as z w eite inter­

essa n te A u sstellu n gsth em a h eiß t „ L u f t s c h u t z d u r c h S t a h l b a u “ (Abb. 2).

Hier wird — m itunter durch A n a lo g iesch lü sse — in Bild und T ext er­

läutert, daß gerad e die bekannten V orzü ge der Stah lb au w eise d ie w ich ­ tigen bau lichen Luftschutzforderungen erfüllen, w ie : größte Tragfähigkeit,

U nter der Überschrift „ R e i c h s a u t o s t r a ß e n m it S t a h l b r ü c k e n “ w urde an H and üb erzeu gen d w irkender Bilder von ausgeführten Stahlbrücken in V erbindung mit entsprechendem T ext g e z e ig t, daß d ie S ta h lb a u w eise in technischer und wirtschaftlicher H insicht in b evorzu gtem M aße den A n­

forderungen gerech t w ird , die an die Brücken der n euzeitlich en A u to­

bahnen g e stellt w erden (Abb. 1). B esond ers hervorgehob en ist der Vorteil klein stm öglicher B auhöhen und R am penneigungen stählerner Brücken.

A ls w eitere G esichtspun kte für d ie B eurteilung von Straßenbrücken sind b eh an d elt: U nerreichte Tragfähigkeit, größte A npassungsfähigkeit an fort­

schrittliche A nforderungen, Schön heit und Z w eckm äßigkeit, größte Wirt­

schaftlichkeit, hervorragende Dauerhaftigkeit. Auf d iese W eise ist dargelegt, daß Stahl auch der richtige Baustoff für m i t t l e r e und k l e i n e Brücken ist, und daß Stahlbauarbeiten arbeitsfördernd sind, da sie h o h e n L o h n a n t e i l haben und auch F o r t f ü h r u n g d e r B a u a r b e i t e n im W in t e r gestatten . Auf d ie Fortschritte des Stahlbrückenbaues durch d ie S ch w eiß tech n ik ist eb en falls gebüh rend h in g ew ie sen . D iese D arstellu ng fand b eson d ers große B eachtung im A nschluß an den Vortrag „D ie Straßenbauten der R eichs­

regieru n g“ von G eneralinspekteur Dr. T o d t am 28. A u gust 1933, der auch

größte W iderstandsfähigkeit g e g e n w aagerecht gerich tete Detonationskräfte, W iderstandsfähigkeit g e g en u n vorh ergeseh en e Kräftewirkungen aller Raum­

richtungen (E xplosiönskräfte), U n em p fin dlich keit g e g e n B od ensen k u n gen, U nentflam m barkeit und größte Feu erw iderstandsfähigkeit, leich te A u sb esse ­ rungs-, V erstärkungs- und W ied erverw en d u n gsm öglichk eit bei tcllw eisen B eschädigu ngen der G eb äud e (Skelettbauw eise) durch Luftangriffe.

Das starke In teresse, das d iesen bau lichen Sonderfragen zur Zeit en tgegen geb rach t w ird , hat den D e u t s c h e n S t a h l b a u - V e r b a n d , B e r l i n W 35, Potsdam er Straße 2 4 /2 5 , veranlaßt, z w e i gleichnam ige D r u c k s c h r i f t e n h erauszugeben, d ie inhaltlich m it d iesen Leipziger A u sstellu n gen w eitg eh en d üb erein stim m en und Interessenten zur Ver­

fügu ng steh en . KL

I N H A L T : D ie S p a n n u n g In S c h w e iß n ä h te n . — V e rs u c h e ü b e r d ie A b s c h e r- u n d Loch- le ib u n g s fe s tig k e lt v o n N ie tv e rb in d u n g e n . — V e r s c h i e d e n e s : L e ip zig e r H e rb s tm e s s e 1933.

F ü r d ie S c h rlftle ltu n g v e ra n tw o r tlic h : G eh. R e g ie ru n g s ra t P ro f. A. H e r t w l g , B e rlln -C h a rlo tte n b u rg . V e rla g v o n W ilhelm E r n s t & S o h n , B e rlin W 8.

D ru ck d e r B u c h d ru c k ere i G e b rü d e r E r n s t, B erlin S W 68.

Son d erau sstellu ng d es D eu tsch en S tah lb au-V erban des, Berlin, auf der Leipziger H erb stm esse 1933 in der H alle „Stah lb au“.