DER STAHLBAU
Verantwortliche Schdftleitung: ®r.*3ng. A. H e r t w l g , Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule Berlin Berlin-Charlottenburg 2, Technische Hochschule. — Fernspr.: Steinplatz 0011B e i l a g e
1 \ T T 7 T ) A T T'' I ^ TT T T TVT T T /r
Fachschrift für das ge- z u r Z e i t s c h r i f t J L v J L X _ l > [ ) t \ l J X P / V > I 1 1 ^ I [ \ sam te BauingenieurwesenPreis des Jahrganges 10 R.-M. und Postgeld
3. Jahrgang BERLIN, 13. Juni 1930 Heft 12
V ersuche an N ieten aus Siliziumbaustahl und gew öhnlichem Nietstahl.
Von Prof. 2>r.=3ng. G ab er, Karlsruhe.
Alle R echte V o r b e h a lte n .
Z u sa m m e n fa ssu n g . Beim Herausdrücken von 26-mm-Nieten aus gew öhnlichem Baustahl und aus Siliziumstahi aus ver
schieden starken Blechpaketen wurde die dabei aufzuw endende Kraft und Arbeit festgestellt bei Hand- und Maschinennietung mit und ohne vorheriges Abschrecken des Schließkopfendes. Wider Erwarten ist die N ietung mit der Kniehebelpresse der m it dem P reßlufthandham m er bedeutend unterlegen. Als Grenzklemm- längen für 26 mm N ietdurchm esser ergibt sich beim ge
wöhnlichen Baustahl 5 X r f = 1 3 0 mm, beim Siliziumstahl aber 6 X d = 1 5 6 m m . Zum Schlüsse wird ein Vorschlag für die V erbesserung der Maschinennietung gemacht.
Anläßlich der letzten großen Brückenwettbewerbe hat es sich ge
zeigt, daß üb er starke N iete noch manche M einungsverschiedenheiten bestehen und daß V ersuche darüber noch kaum vorliegen. Der Einfluß auf die konstruktive G estaltung großer Brücken ist aber bedeutend, und das Bedürfnis nach Klärung der verschiedenen um strittenen Fragen ist dringend. Es ist daher dankenswert, daß bei einem großen Stahlbau der neuesten Zeit die Güte der N letarbeit bei starken Nieten aus Siliziumstahl (St Si) in Abhängigkeit von
1. der K lemm länge des Nietes, 2. der Art derN ietung, in meiner
V ersuchsanstalt für Holz, Stein, Eisen an der Techni
schen Hochschule Karlsruhe festgestellt w erden dürfte.
Zu diesem Zwecke w urden in ein Flachstahlpaket eine Reihe von Nieten mit dem H andham m er und der K niehebelpresse geschlagen, danach die Setzköpfe abgehobelt und die N iete w ieder herausge
drückt. Als Maßstab für die G üte der N ietarbeit sollte dienen:
1. die größte zum Herausdrücken eines N ietes nötige Kraft,
»Reibungskraft“ genannt, 2. die zum Herausdrücken nötige
Arbeit, „R elbungsarbeit“ ge
nannt,
3. der W eg, den der N iet nur unter Kraftaufwand dabei zu
rücklegt,
4. die Verdickung des Schaftes am geschlagenen N iet gegen
über dem Rohniet, .Stauch- w irkung“ genannt.
Als Ergänzung hierzu wurde die gleiche U ntersuchung dann an gleich starken N ietverbindungen
aus gew öhnlichem N ietstahl (St 34) durchgeführt zu dem Zwecke, auch den Einfluß der Stahlsorte auf die G üte der N ietarbeit fest- zustellen.
Um möglichst gleiche V erhältnisse zu schaffen, w erden die St 34-Niete in die gleichen Flachstahlpakete geschlagen, in denen vorher die Silizium
stahlniete saßen, so daß die Lochdurchm esser bei beiden Versuchsreihen praktisch die gleichen sind.
Als N ietdurchm esser w urde der größte bei diesem großen Brücken
bauw erk vorkom m ende N ietdurchm esser d = 2 6 m m gew ählt, d. h. die fertigen Nietlöchcr erhielten diesen Durchmesser. D er Schaft der Rohniete hatte in der Mitte gem ittelt 24,26 mm Durchmesser.
Durch Aufeinanderlegen von Plattenhaus gew öhnlichem Baustahl w urden die Klemm längen / gleich der sum m ierten Plattenstärke erreicht von
l = 105 115 130 140 160 mm oder t — 4 4,4 5 5,4 6,2 X d.
D ie Plattenpaketc w urden an beiden Enden durch 23 mm starke H eftniete zusam m engehalten.
Von jeder Klemmlänge wurden je drei Niete mit dem schweren Preßlufthandham m er und je drei Niete mit der Kniehebelpressc in üblicher Weise geschlagen. Bel der H andnietung (Hamm ernietung) dauerte die Kraftwirkung etwa 20 bis 25 sek, bei der Maschinen nietung (hydraulische Presse) wirkte ein Schließdruck von 45 bis 50 t etwa 2 bis 3 sek lang auf den Niet.
Bei den drei großen Klemm
längen w urden außerdem je drei Niete mit dem Preßlufthandham m er und je drei Niete mit der Knie
hebelpresse geschlagen, aber erst nachdem die hellrotw arm en Niete am Schließkopfendc auf Vs der Schaftlänge etwa 2 sek lang in kaltem W asser bis auf D unkelrot
glut abgeschreckt waren.
Es wurden bezeichnet:
Niete geschlagen mit Preß
luftham mer ...H N iete geschlagen mit Preß
luftham m er nachAbschrek- ken des Schließkopfendes Ha Niete geschlagen mit Knie
hebelpresse (Maschinen
nietung) ...M N iete geschlagen mit Knie
hebelpresse nach Abschrek- ken des Schließkopfendes Ma.
Die V ersuchskörper wurden von einer führenden Brückenbau
anstalt nach Angabe hergestellt.
Vor dem Einziehen der V er
suchsniete w urde an den gebohrten Nietlöchern der genaue Durch
messer am Anfang da und am E n d e n d e s Loches gem essen. Es ergab sich:
bei Klemmlänge / = 105 115 130 140 160 mm da — de = 0,33 0,30 0,20 0,14 0,09 mm G esam tm ittel da — de = 0,21 mm.
Die Niete w urden entgegengesetzt der Bohrrichtung der Nietlöcher in die Pakete eingesetzt. Der Schließkopf lag also überall an dem Bohrlochanfang.
Abb. 1. Die Versuchseinrichtung zum Herausdrücken der Niete.
Auf dem Paket der Stahlstem pel 0 = 2 5 mm, der den N iet aus dem Paket heraus in das untere Rohr drückt. U nten die M eßdose
zur Kraftmessung. Links die selbsttätige Schreibvorrichtung.
Zur V ornahm e der V ersuche wurden die Setzköpfe der V ersuchsniete abgehobelt. Darauf w urden die N iete m it einem zylindrischen Stem pel aus Stahl von 25 mm Durchmesser nach Abb. 1 unter einer Presse mit hydraulischem A ntrieb herausgedrückt. Mit einer M eßdose für Kräfte bis zu 30 000 kg w urde die zum H erausdrücken der N iete erforderliche Kraft an einem M anom eter abgelesen. Durch eine besondere Vorrichtung wurde die Kraft als Funktion des N ietweges außerdem selbsttätig auf
gezeichnet.
Immer nachdem ein N iet vollständig herausgedrückt w ar, w urde an vier Stellen des Nietschaftes die Schaftdicke an zwei zueinander senkrechten Durchm essern gem essen. G leichzeitig w urden von jeder Nietlänge je fünf Rohniete auf gleiche W eise gem essen und die M ittel
w erte gebildet.
Durch V ergleich des gem ittelten D urchm essers d am herausgedrückten Niet mit Durchm esser d 0 an der entsprechenden M eßstelle des Rohnietes w urde die bei der N ietarbeit an dieser S teile des Nietschaftes erreichte S t a u c h w i r k u n g gefunden zu J d = d — dQ.
Die V ersu ch sergeb n isse.
K raft u nd A rb e itsa u fw a n d b eim H e ra u sd rü c k e n d e r N iete, a) S i l i z i u m s t a h l - N i e t e .
Bei allen vier N ietungsarten nahm anfänglich die zum H erausdrücken notw endige K r a f t rasch zu, o h n e daß d ie N iete d a b e i einen erh eb lich en Weg zurücklegten. Nach Erreichung eines gew issen H öchstwertes fiel d ie Kraft rasch ab, w o b e i die Wege dann rasch Zunahm en. Dieses erste Maximum an sogenannter Reibungskraft w u rd e m it P ; b e z e ic h n e t und ist in Liste 1 im mer als M ittel von je d rei Nieten enthalten.
L iste 1.
Liste 2.
R e i b u n g s w e g s in mm. ( M itt e l a u s j e 3 N ie te n - )
I in mm Stahlsorte 105 115 130 140 160 : Mittel
H i / ! I
St Sl St 34
3450 2500
2870 1800
4260 1833
2230 1970
4300 1470
3420 (3590) 1915 (1758)
M
{
S tS i St 34
230 1417
730 733
2330 1133
970 1733
1400 1100
1130 (1570) 1223 (1322)
Ha
{
St Si St 34
—
. .
39001830 2400970 24001533 22102134Ma /
l
S tS i St 34
; — — 2500
300 1400
533 3330
1570 2410
801
l in mm Stahlsorte 105 115 130 140 160 Mittel
( St Si 36 65 93 84 122 80 (100)
H
l St 34 72 66 63 53 75 66 ( 64)
M f St Si 13 18 18 15 26 18 ( 20)
l St 34 41 16 21 14 30 24 ( 22)
Ha {
S tS i
St 34 I — 96
80 69 41
127 79
97 66 Ai a /
\
S tS i St 34
—
_
U8 2020 2812 1419Die in K lam m er gesetzten W erte bedeuten die M ittel nur für die Klemm längen 130, 140 und 160 mm zum Vergleich mit den Ha- und M a -N ieten.
L iste 3.
R e i b u n g s w e g s in % d e r K i e m m l ä n g e .
l in mm i Stahlsorte 105 115 130 140 160 Mittel
H
i
St Si 34 56 71 60 76 ! 59 (69)\ St 34 69 57 48 38 47 52 (44)
r
S tS i 12 16 14 11 16 14 (14)Ni
1
St 34 39 14 16 10 19 19 (15)i
S tS i— _
74 50 80 68n a
1
St 34 — — 62 29 49 47Ma / S tS i
_ _
8 14 8 10\
St 34 — 6 14 17 12Die in Klamm er gesetzten W erte bedeuten die M ittel nur für die Klemm längen 130, 140 und 160 mm zum Vergleich mit den Ha- und M a -N ieten.
Auf Abb. 2 sind die Reibungsw ege s und die auf die Kiemmlänge l bezogenen W erte sjl als Funktion der Kiemm länge in starken Linien auf
getragen.
...s-l-Linien 3.I
130 s
mm = = = sA in
Die in Klamm er gesetzten W erte bedeuten die Mittel nur für die Klemm längen 130, 140 und 160 mm zum Vergleich" mit den Ha- und A id-N ieten.
E s z e i g t s i c h d e u t l i c h e in A b f a ll d e r M a s c h i n e n n i e t u n g g e g e n ü b e r d e r H a n d n i e t u n g ; d e n n w e i t a u s am s c h l e c h t e s t e n v e r h a l t e n s i c h d ie A i- N ie te . E in E i n f l u ß d e r K i e m m l ä n g e a u f d i e R e i b u n g s k r a f t P x i s t n i c h t e r k e n n b a r .
Das Abschrecken der N iete hat bewirkt bei den handgeschlagenen N ieten
im allgem einen eine V erringerung, bei den maschinengeschlagenen Nieten
im allgem einen eine V ergrößerung dieser Reibungskraft Pv
Im großen G esam tm ittel sitzen die //-N iete fast dreim al so fest wie die /Vi-Niete, w ährend zwischen den Ma- und //«-N ieten ein w esentlicher Unterschied nicht besteht.
Ein w eiterer Maßstab für die G üte der N ietarbeit ist vielleicht der . R e i b u n g s w e g “ s, auf welchem beim H erausdrücken eine Kraftwirkung ausgeübt w erden mußte, also die Rutsqhlänge des Nietes, bis er mit der Hand herausgenom m en werden konnte oder von selbst herausfiel. Liste 2 enthält die M ittelw erte hierfür. Im großen ganzen nim m t der Reibungs
w eg s mit w achsender K iemm länge zu. D iese Zunahm e ist besonders groß bei den N ieten H und Ha.
D a s A b s c h r e c k e n d e r N i e t e b e w i r k t w e d e r b e i d e n h a n d - n o c h b e i d e n m a s c h i n e n g e s c h l a g e n e n N i e t e n e i n e V e r g r ö ß e r u n g d e s R e l b u n g s w c g e s .
ln der Liste 3 ist der Reibungsw eg s in % der Kiemm länge an
gegeben. Hier zeigt sich die Ü berlegenheit der H andnietung gegenüber der M aschinennietung. Bei den großen K lemm längen beträgt der Reibungsweg 76 und 8 0 % der K iemm länge bei den H- und Ha-Nieten, während bei den M- und Aia-Nieten der Reibungsweg nur 16 und sogar nur 8°/o der K iemm länge ist. Alle m aschinengeschlagenen N iete fallen also schon aus ihrem Nietloch, nachdem sie nur >/, ihrcr Länge heraus
gedrückt worden sind.
H‘ Handniefung Maschinennietung
Abb. 2.
160 Kiemmlänge l in mm Die A bhängigkeit des Reibungsw eges von der Kiemmlänge
und N ietungsart.
Ein noch besserer Maßstab als die Reibungskraft und der Reibungs
w eg für die G üte der N ietarbeit wird in der R e i b u n g s a r b e i t gefunden.
Die Kraftweglinie für jeden N iet ist in Abb. 3 aufgezeichnet. Die Reibungsarbeit ist proportional der von den autom atisch gezeichneten Diagrammen eingeschlossenen Fläche. Die M ittelw erte sind in Liste 4 verzeichnet. Bei den N ieten H und Ha ist typisch, daß zum weiteren Herausdrücken im allgem einen w iederum ein Anwachsen der Reibungs
kraft notw endig wird. Diese zw eite Maximalkraft P 2 ist bei den Ha- N ieten sogar im allgem einen wesentlich größer als das erste Maximum Pv Bei den Ai-Nieten hingegen nähert sich die Reibungskraft m ehr oder minder rasch dem W erte Null. Im g r o ß e n g a n z e n w ä c h s t d ie b e im H e r a u s d r ü c k e n a u f z u w e n d e n d e A r b e i t m i t d e r K ie m m lä n g e .
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ D ie B a l l t e c h n ik “. 135
N iete abgeschreckt- Masch inen -
n iefu n g Klemm-
länge H a n d n ietu n g (H ) H a n d n ietu n g ,N iete abgeschreckt (H a )
N iet Nr. 1
2 ( fe h lt)
Abb. 3. Einige Kraftweglinien für N iete aus Siliziumstahl. Der gesam te Reibungsweg ist auf der Abszissenachse angeschrieben.
Der Flächeninhalt gibt die zum H erausdrücken des N ietes nötige Arbeit an.
L iste 4.
R e i b u n g s a r b e i t A in k g m . ( M itte l a u s j e 3 N ie te n .)
1 in mm Stahlsorte 105 115 130 140 160 Mittel
" {
St 34St Si 64,279,0 42,866,7 143,471,3 45.444.5 208,069,5 101 (132) 66,2 (61,8)Af | St Si St 34
9,2 29,8
6,4 14,5
15,0 21,4
12,0 20,2
12,2 15,8
11 (13) 20,3 (19,1) Ha
j
St 34S tS i — — 221,0128,4 48,222,9 272,059,1 66,8180Aia
j
S tS i St 34 — — 15,05,6 10.711.8 20,412,8 12,613Die in K lam m er gesetzten W erte bedeuten die M ittel nur für die Klemmlängen 130, 140 und 160 mm zum Vergleich mit den Ha- und A fa-N ieten.
L iste 5.
S p e z i f i s c h e R e i b u n g s a r b e i t in •
i m
l in mmm Stahlsorte 105 115 130 140 160 M ittel H
/ St Si 610 370 1100 320 1300 740 (910)
i St 34 750 580 550 320 440 530 (440)
j St Si 90 60 110 90 80 ! 80 ( 90)
i St 34 280 130 160 140 100 160 (130)
/ S tS i — — 1700 340 1700 : 1250
i St 34 : — — 990 160 370 510
/ S tS i — — 110 80 80 90
\ St 34 — — 40 80 130 80
Die in Klammer gesetzten W erte bedeuten die Mittel nur für die Klemjn längen 130, 140 und 160 mm zum Vergleich mit den Ha- und A ia : Nieten.
er mit der Klem m länge zu. Das Abschrecken bew irkt im allgem einen keine V erlängerung des Reibungsw eges. Auch hier ist die Handnietung der N ietung mit der K niehebelpresse w eit überlegen. Durchschnittlich beträgt der Reibungsw eg bei den H -N ieten das 2,7fache, bei den Ha- Nieten das 3,5 fache des Reibungsw eges der entsprechenden Kniehebel
pressenietung.
In Liste 3 ist der Reibungsweg s als Prozentsatz der Klem m länge l eingeschrieben. Aus ihr ersieht man, daß beim H erausdrücken der hand
geschlagenen N iete w ährend der Hälfte des zurückzulegenden Weges Kraft aufgew endet w erden m ußte, w ährend die Ai- und A fa-N iete schon nach Vs und Vs 'hres eigentlichen Rutschweges aus dem Nietloch herausfielen.
Auch hier ist ausw eislich Liste 4 die R e i b u n g s a r b e i t unabhängig von der K lem m länge der N iete. Nur bei den Afa-Nieten w ächst sie mit der K lemm länge. Die R eibungsarbeit, dividiert durch die Klemmlänge, also die spezifische Reibungsarbeit fällt lt. Liste 5 sogar mit zunehm ender K lem m länge herab, w obei w iederum nur die A fa-N iete eine Ausnahme machen. Die H andnietung ist jedesm al der M aschinennietung w eit über
legen. D ie s p e z i f i s c h e R e i b u n g s a r b e i t i s t b e i d e n h a n d g e s c h l a g e n e n N i e t e n 3,4 m a l , b e i d e n v o r h e r a b g e s c h r e c k t e n N i e t e n s o g a r 6,4 m a l s o g r o ß w ie b e i d e n m a s c h i n e n g e s c h l a g e n e n . Die A bschreckung des Schließkopfendes hat beim hand- geschlagenen N iet sogar eine kleine V erschlechterung und beim maschinen
geschlagenen N iet eine ganz erhebliche V erschlechterung erzielt.
In Abb. 2 sind die Beziehungen zwischen R eib u n g sw eg s und Klemm
länge l w ieder aufgetragen (dünne Linien).
Die K raft-W eg-Linlen zeigen bei N ieten aus St 34 grundsätzlich etwa den gleichen Verlauf w ie die Linien bei St Sl.
D ie S ta u c h w irk u n g . a) S i l i z i u m s t a h l - N i e t e .
Äußerer B efund an den herausgedrückten Nieten.
Die handgeschlagenen N iete unterscheiden sich deutlich schon äußerlich von den maschinengeschlagenen Nieten dadurch, daß an ihrem Schaft nur noch an w enigen Stellen schwache Ü berreste von Zunder festgestellt w erden können, w ährend bei den M - und Afa-Nieten bis zu 0,5 mm stark
Dividiert man aber diese Reibungsarbeit durch die Klem m länge, wie es in Liste 5 geschehen ist, so erkennt man deutlich, daß diese spezifische Reibungsarbeit nur bei den handgeschlagenen N ieten mit zunehm ender Klemm länge größer wird, während bei den Ha-, den M- und den Ma- Nieten diese spezifische R eibungsarbeit ungefähr konstant bleibt.
Also auch hier ist die H a n d n i e t u n g d e r M a s c h i n e n n i e t u n g w e i t ü b e r l e g e n . Zum H erausdrücken eines handgeschlagenen N ietes muß, auf die Einheit der Klem m länge umgerechnet, insbesondere bei den größeren Klemm längen, 10- bis 15 mal m ehr A rbeit aufgew andt w erden als bei der M aschinennietung. A lle V e r s u c h s w e r t e g e m i t t e l t , e r f o r d e r t e in h a n d g e s c h l a g e n e r N ie t n e u n m a l m e h r A r b e i t , um h e r a u s g e d r ü c k t z u w e r d e n , a l s e in A f-N ie t.
Von den handgeschlagenen N ieten sind w iederum die abgeschreckten //a -N le te nicht unbeträchtlich besser, da zu ihrem H erausdrücken ge
m ittelt die 1,4-fache Arbeit erforderlich ist ausw eislich Liste 5. Das Abschrecken brachte in dieser Hinsicht beim m aschinengeschlagenen Niet jedoch keine V erbesserung.
b) G e w ö h n l i c h e N i e t e . 1)
Ähnlich w ie beim Silizium stahl ist ausweislich Liste 1 die Maschinen
nietung w eniger günstig als die H andnietung. Der U nterschied in der R e i b u n g s k r a f t ist jedoch nicht m ehr so groß w ie bei den Silizium
stahlnieten. Die gem ittelte Reibungskraft beträgt
bei den handgeschlagenen N i e t e n ... 1,9 t bei den m aschinengeschlagenen N ieten . . . 1 ,2 1 bei den vorher abgeschreckten N ieten
wiederum bei den handgeschlagenen . . . . 2,1 t bei den m it der K niehebelpresse geschlagenen 0,8 t.
Das Abschrecken der N iete hat bew irkt:
bei den handgeschlagenen N ieten im allgem einen eine V ergrößerung, bei den m aschinengeschlagenen N ieten eine Verkleinerung
dieser R eibungskraft P v
Im großen ganzen sitzen die m it Hand geschlagenen N iete 1,6 mal so fest als die mit K niehebelpresse geschlagenen. Nach vorherigem Ab
schrecken aber sitzen die handgeschlagenen sogar 2,7 mal so fest wie die Afa-Niete.
Die Klem m länge zeigt sich auch hier ohne Einfluß auf die Reibungskraft.
Der R e i b u n g s w e g s ist im großen Durchschnitt unabhängig von d er K lem m länge der N iete (s. Liste 2); nur bei den A ia-N ieten nim m t
>) Die gew öhnlichen Baustahlniete w aren aus S. M .-Stahl St 34.13 (Din 1613) hergestellt.
m m ,
Ma Ha
Abb. 4.
Die G lanzstellen am Schafte der herausgedrückten Niete aus Stahl.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ D ie B a u t e c h n i k “ 137
Zunder nicht nur in Setzkopfnähe, sondern bei einigenNieten sogar fast dicht beim Schließkopf auch nach dem H erausdrücken noch vorhanden war.
Ein w eiterer sichtbarer U nterschied besteht darin, daß die H- und //a-N iete durch das Herausdrücken fast über ihre ganze Schaftlänge verteilt hellglänzende Stellen zeigen, w ährend bei den M- und /M a-Nieten diese hell
glänzenden Stellen allerhöchstens in Nähe des Schließ- kopfes vorhanden sind. Dort, wo der Schaft verdickt war, wird er durch das Herausdrücken natürlich glänzend gerieben, so daß die G lanzstellen gleichzeitig auch die Stellen der Stauchw irkung angeben. Die Glanzstellen sind im Lichtbild deutlich sichtbar.
Abb. 5 ist besonders lehrreich. Die durchweg schwach oder nicht verdickten M- und Aia-Niete können
spielend w ieder in ihre N ietlöcher hineingesetzt w erden; sie fallen schon durch ihr Eigengew icht hinunter; die //- und /-/a-N iete hingegen gehen nicht mehr in ihre zugehörigen N ietlöcher, sondern bleiben schon von Anfang an stecken. Die aus den Probestäben herausstehenden Niete sind eben die H- und H a - Niete, w ährend die M- und /Wa-Niete fast voll
kommen in den Eisenpaketen verschwunden sind.
Abb. 5 läßt auch deutlich die vielen stark glänzenden Stellen am Schaft der H- und /-/a-N iete erkennen, während die Schäfte bei den Ai- und M a -N ieten stumpf wirken.
Das M aß der Stauchw irkung, gemessen an der Verdickung J d.
An jed er M eßstelle wurden die beiden zueinander senkrechten Durch
messer des N ietschaftes gem essen. Diese M essung wurde an drei gleichen Nieten durchgeführt. Aus den sechs M essungen w urde der M ittelw ert gebildet. Die Differenz gegenüber dem am Rohniet ebenso gefundenen M ittelwert bildet die Stauchw irkung J d. Diese an jeder M eßstelle g e
fundene Stauchw irkung ist in Abb. 6 zeichnerisch dargestellt. Es ist an den vier M eßstellen die Stauchw irkung J d für die vier verschiedenen Nietungsarten aufgetragen.
Bei allen fünf K lem m längen nim m t selbstverständlich die Stauch
wirkung J d gegen den Setzkopf zu ab. Sie bleibt im mittleren Drittel des Schaftes sich etwa gleich und w ächst gegen den Schließkopf zu im ersten D rittel nicht so stark an, als sie gegen das Setzkopfende zu abfällt.
A l l e h a n d g e s c h l a g e n e n N ie t e s i n d d e n Ai- u n d A f a - N ie te n w e it ü b e r l e g e n . B e i d e r g r ö ß t e n K l e m m lä n g e v o n 6d i s t d ie S t a u c h w i r k u n g im m i t t l e r e n u n d h i n t e r e n S c h a f t d r i t t e l m e h r a ls d o p p e l t so g r o ß a l s b e i d e n Ai- u n d A fa -N le te n .
Die Ai-Niete sind im m ittleren und hinteren Drittel wiederum durch
weg w eniger gestaucht als die Afa-Niete.
Selbstverständlich ist die Stauchwirkung dicht am Schließkopf bei allen vier N ietungsarten ungefähr gleich groß.
Die //a -N ie te sind überall nur um w enig m ehr verdickt als die //-N iete.
M erkw ürdigerw eise verliert sich gerade bei den beiden kleinen Klemmlängen die Stauchw irkung auch an den //-N ieten rasch im hinteren D rittel; Die H andnietung mit und ohne Abschrecken hat bei den größeren Klemmlängen besser durchgestaucht als bei den kleineren. M it z u n e h m e n d e r K le m m l ä n g e f a l l e n d ie Ai- u n d A f a - N ie t e I m m e r s t ä r k e r g e g e n d i e / / - N i e t e ab.
Zusamm enfassend m uß bei den Silizium stahlnieten gesagt werden, daß auch hinsichtlich der Stauchw irkung die K niehebelpresse wesentlich schlechter gearbeitet hat als der Preßlufthandham m er. Das vorherige Abschrecken des N ietschaftes hat nur bei der M aschinennietung eine be
achtliche V erbesserung erzielt. Die Stauchw irkung nim m t im ersten Drittel langsam und Im letzten D rittel am Setzkopf rasch ab und bleibt sich gleich im m ittleren Schaftdrittel.
b) G e w ö h n l ic h e N ie te . Äußerlich betrachtet, zeigen sich hier die gleichen Erscheinungen wie beim St S1 (Abb. 7). Wie Abb. 7 zeigt, fallen auch hier die mit der M aschine hergestellten N iete w ieder durch ihr Eigengew icht in das Nietloch zurück, während die mit dem H andham m er geschlagenen meist von Anfang an steckenbleiben und nur mit Kraft
anw endung einzutreiben sind. A ls o h a t a u c h h i e r d ie H a n d n i e t u n g e i n e g r ö ß e r e S t a u c h w i r k u n g e r z e u g t a l s d i e M a s c h i n e n n i e t u n g .
Die Stauchw irkung ist in Abb. 8 zeichnerisch dar
gestellt.
Die M eßstelle 1 liegt dem Schließkopf am nächsten, die M eßstelle 4 liegt unm ittelbar am Setzkopf.
Die Stauchw irkung nim m t mit zunehm ender Ent
fernung von der Schließkopfseite rasch ab. Die Abnahme ist m erkw ürdigerw eise verhältnism äßig am größten bei
Abb. 5. Die Silizlumstahl-Nlete nach dem Herausdrücken w ieder lose in die N ietlöcher gesteckt. Die bestgestauchten N iete stehen am w eitesten heraus.
den N ieten mit der kleinsten Klemm länge. Die H andnietung verhält sich durchw eg besser als die N ietung mit der K niehebelpresse. Auf der Setz- kopfselte verliert sich aber der Unterschied zwischen Hand- und M aschinen-
Schh'eßko/f Meßstellen S etzko/f
Rohniet
Schließkopfseite
Jd S etzko p fseite
Klemmlänge 105 mm
H-Handnietung Ha- • • • /liefe oh ge -
schreckt M - Mas chinennietung Ma- • • ’ ' ’ .M elf
abgeschreckt
Klemmlänge 130 mm
Abb. 6. Die Stauchw irkung in A bhängigkeit von der Klemm länge bei den SIliziumstahl-NIeten.
Abb. 7.
Die am
Die w ieder in die Löcher gesteckten Niete aus gew öhnlichem N ietstahl, schlechtesten gestauchten N iete gehen w ieder ganz ins Nietloch hinein.
Schiießko/afseite rtimiJa
2P
Setzkopfseite
H-Handnietung
M - Maschinennietung
, Niete abgeschrecit
■ . Niete abgeschreckt
Abb. 8.
Kiem mtänge 160 mm
Niete aus gewöhnlichem N ietstahl.
Die Abhängigkeit der Stauchwirkung von der Klemm länge.
nletung, und die M aschinennietung h at bei den Klemm längen von 1 IS und 130 mm am Setzkopf sogar noch eine größere Stauchw irkung. Im großen Durchschnitt w urde die beste Stauchw irkung bei den vorher ab
geschreckten mit dem H andham m er geschlagenen N ieten erreicht.
Als S c h l u ß e r g e b n i s m uß für die vorliegenden N iete aus gew öhn
lichem Nietstahl St 34 festgestellt w erden, daß die mit der K niehebelpresse geschlagenen N iete
1. w eniger fest sitzen,
2. w eniger gute Stauchw irkung aufweisen als die mit dem H andham m er geschlagenen.
Das Abschrecken der Niete vor dem Einziehen verbessert beim Handham m er die N ietarbeit um einiges, erzielt aber bei der M aschinen
nietung nur bei den größten K lem m längen Vorteile.
Schb'eßkopf
„
Setzkopf£_(?)
Maßstob d D ifferenzen- 0 1 2 3mm
© @ ® ® ’ Nief-Meßsfeiien Nietloch- * ' *
Klemmlänge 105mm Klemmlänge 11S m m
Klemmlänge 130mm Klemmlänge 140 m m Klemmlänge 160mm
Abb. 9. V erzerrte D arstellung der Schaftstauchung: O berhalb der Lochachse beim N iet aus gew öhnlichem N ietstahl. U nterhalb der Lochachse beim Niet aus Siliziumstahl.
c) V e r g l e i c h d e r S t a u c h w i r k u n g b e i b e i d e n S t a h l s o r t e n . Ein anschauliches Bild von der wirklichen Lage der geschlagenen N iete im Nietloch gibt Abb. 9. Die beiden dünnen gestrichelten G eraden A bis ß und A' bis B', in der obersten Figur links, stellen Abszissenachsen dar, von denen uns aufgetragen w urden:
1. in den Q uerschnittsebenen a und e die Differenzen des wirklichen Nietlochdurchm essers gegenüber dem theoretischen Durchmesser von 26 mm,
2. in den vier Q uerschnittsebenen 1, 2, 3 und 4 die Differenzen der D urchmesser der herausgedrückten N iete gegenüber dem theoretischen Durchm esser von 26 mm.
Die aufgetragenen W erte sind M ittelw erte aus je drei Nieten.
Um den Vergleich mit den Silizium stahlnieten zu erleichtern, wurde oberhalb der N ietachse das bei den gew öhnlichen B austahl-N ieten gefundene Ergebnis, unterhalb der N ietachse aber das bei den St Si-Nieten gefundene aufgetragen.
Man sieht deutlich, daß beim St 34 die /fa-N iete verhältnism äßig am besten im Nietloch sitzen, w enngleich sie beim Setzkopf das Loch weniger gut ausfüllen als die //-N iete. Die Afa-Niete füllen das Loch auch besser aus als die Af-Niete.
Bei der kleinsten Klem m länge von 105 mm ergibt sich z. B. nach Abb 8. folgendes Bild:
Das wirkliche Loch ist erheblich w eiter als 26 mm. Bei der Arbeit mit dem H andham m er nim m t die Stauchw irkung gleichm äßig gegen den Setzkopf zu ab, w ährend die K niehebelpresse unm ittelbar am Schließkopf eine erhebliche Verdickung, im m ittleren Drittel des Nietes eine gleich- bleibende V erdickung und im letzten Drittel w ieder eine geringe Ver
dickung erzeugt. Der //-N ie t füllt auch bei der kleinsten Klemm länge das Loch besser aus als der yM-Niet.
Ein grundlegender U nterschied zwischen der A rbeit der K niehebel
presse und des Handham m ers besteht darin, daß sowohl bei den M- wie bei den /Wa-Nleten die K n i e h e b e l p r e s s e ln der Nähe der beiden Schließköpfe die größte Stauchw irkung erzielt, w ährend das m ittlere Drittel des Schaftes verhältnism äßig w enig gestaucht wird. Beim H a n d h a m m e r aber nim mt die Stauchw irkung vom Schließkopf zum Setzkopf mehr gleich
m äßig sowohl bei den H- wie bei den H a-Nieten ab.
Z u s a m m e n f a s s e n d m u ß a u c h h i n s i c h t l i c h d e r S t a u c h w i r k u n g a u f d ie N i e t e f e s t g e s t e l l t w e r d e n , d a ß d ie K n i e h e b e l p r e s s e s c h l e c h t e r a r b e i t e t a ls d e r P r e ß l u f t h a n d h a m m e r . D as v o r h e r i g e A b s c h r e c k e n h a t s i c h b e im H a n d h a m m e r b e w ä h r t , b e i d e r M a s c h i n e n n i e t u n g a b e r n u r b e i d e r g r ö ß t e n K le m m l ä n g e v o n 160 mm e i n e V e r b e s s e r u n g e r r e i c h t .
E influß der Stahlsorten a u f die Nietung.
Bei der späteren H erstellung der 16 V ersuchsstücke mit N ieten aus ge
wöhnlichem N ietstahl w urde zw eckmäßiger und sorgfältiger vorgegangen als früher bei den Versuchsstücken aus Siliziumstahl. Bei den Slllziumstahl- Nieten w urden zunächst alle drei N iete des ersten V ersuchsstückes, dann die drei N iete des nächsten V ersuchsstückes und so fort bis zum 16. Versuchs
stück geschlagen. Bei den Ver
suchen mit St 34 aber wurde zunächst im mer nur e in Niet in alle 16 V ersuchsstücke geschlagen;
darauf folgten die zw eiten Niete und schließlich die dritten. Unter
schiede ln der Erw ärm ung oder in d er B ehandlung der N iete, in der H andhabung des H andham m ers oder der K niehebelpresse haben sich beim St 34 also gleich
m äßiger über alle 16 V ersuchs
stücke verteilt. Insofern ist die M ittelbildung aus der zweiten V ersuchsreihe mit Nieten aus ge
wöhnlichem N ietstahl St 34 g e nauer als die aus der früheren Versuchsreihe.
Einen sinnfälligen Vergleich des Einflusses der Stahlsorten gestattet w iederum Abb. 9.
Bei den K lem m längen von 105 und 115 mm erzielt die Hand
nietung bei beiden Stahlsorten ungefähr gleiche Stauchwirkung.
Die M aschinennietung hat bei St 34 aber eine erheblich größere Stauchung, erzielt als früher beim Silizium stahl.
Bei den drei großen Klemm
längen ist das Ergebnis der Niet
arbeit bei St 34 sowohl bei den H
H=Handnietung Ha • " * ' , Niete
abgeschreckt U-M aschinennietung
Niete abgeschreckt
Bohrrichiung
B e i l a g e zur Z e it s c h r if t „D ie B a u t e c h n i k “. 139
H- wie bei den /-/a-Nieten schlechter als bei den Silizlumstahl-Nieten. — Die Arbeit mit der K niehebelpresse hat bei den abgeschreckten und bei den nicht abgeschreckten N ieten hingegen beim gew öhnlichen Nietstahl 34 eine wesentlich bessere Stauchw lrkung erzielt als beim Siliziumstahl.
Das Abschrecken der Niete hat bei beiden Stahlsorten bei der Verwendung des H andham m ers günstig gew irkt. Diese günstige Wirkung ist bei der K niehebelpresse nicht festzustellen.
Urteil über die Güte der vier Nietungsarten.
ln Liste 6 sind die vier verschiedenen Nietungsarten ihrer Güte nach derart geordnet, daß links die beste und rechts die schlechteste Nietungsart steht.
L iste 6.
R e i h e n f o l g e d e r G ü te d e r 4 N i e t u n g s a r t e n .
besser schlechter In bezug auf
sorte | 1 2 3 4
1
St Sl H Ma Ha AI
Reibungskraft P j ...
St 34 Ha H M Ala
St Sl H Ha M Ala
Relbungswcg s ... St 34 Ha H M Ma
St Sl Ha H Ai Ma
s in °/o der Klemmlänge . . . St 34 Ha H M Ma
St Sl Ha H Ala M
Reibungsarbeit A ...
St 34 Ha H M Ma
A St Si Ha H Ma M
Spezifische R eibungsarbeit - .
St 34 Ha H Al Ma
Aus der Liste ergibt sich fast widerspruchslos für beide Stahlsorten folgende Reihenfolge in der G üte der N ietungsarbeiten:
A m b e s t e n s i n d d i e m it d e m H a n d h a m m e r g e s c h l a g e n e n v o r h e r a b g e s c h r e c k t e n N ie t e . D a n n f o l g e n d ie in ü b l i c h e r W e is e g e s c h l a g e n e n H a n d n i e t e . D ie K n i e h e b e l p r e s s e l i e f e r t w e s e n t l i c h s c h l e c h t e r e N ie t e . D a s A b s c h r e c k e n b r i n g t b e i d e r K n i e h e b e l p r e s s e k e i n e V o r te ile .
Daß sich bei der Reibungsarbeit die //a-N lete günstiger verhalten als bei der Reibungskraft, läßt sich g u t erklären. Das Nietloch wird beim Bohren konisch. D er nicht abgeschreckte handgeschlagene N iet hat die größte Stauchwirkung und Schaftverdickung dicht beim Schließkopf, dort, wo auch das Nietloch den größten D urchm esser hat. D er abgeschreckte Niet Ha hat gerade an dieser Stelle eine erheblich schwächere Stauchwlrkung, also erheblich kleinere Schaftverdickung. Die Stauchw irkung hat sich bei Ihm m ehr gegen die M itte der Klemm länge zu eingestellt. Daraus folgt, daß der Ha-Niet auf eine größere Länge das konische Nietloch ausfüllen wird als der /7-Niet, w elcher das Nietloch nur an seinem einen Ende richtig ausfüllt; desw egen bedarf cs einer größeren anfänglichen Reibungs
kraft P v um ihn in Bewegung zu bringen. An dieser kleinen Endstrecke des Nietlochs sitzt also der /Y-Nlet mit größerer Einspannung im Loch als der Ha-Niet. Beim //a -N ie t aber sitzt der größere Teil des Schaftes u n ter Spannung im Nietloch, wenn auch die Spannung nicht so groß ist wie beim //-N iet. Daraus folgt, daß eine größere Länge des Schaftes durch die auf ihn w irkenden Spannungen dem Herausdrücken W iderstand entgegensetzt, daß also sowohl ein längerer Reibungsweg als auch eine größere R eibungsarbeit aufgew andt w erden muß.
Verdickung des N ietschaftes als Stauchw irkung bei beiden Stahlsorten.
Die beste N ietarbeit sollte den erwärm ten Nietschaft durch Stauchen derartig verdicken, daß der erkaltete Nietschaft das m ehr oder minder regel
mäßig gebohrte Nietloch nicht nur gerade lose ausfüllt, sondern daß der Niet im Nietloch mit Vorspannung sitzt. Ein hinreichend gesteigerter Druck ln der A chsrichtung des genügend erw ärm ten Nietschaftes fortwirkend bis zum vollständigen Erkalten des Nietes kann theoretisch eine solche Q uerausdehnung des Nietschaftes erzeugen, daß die Nietloch wand einen erheblichen konzentrischen Druck auf den Nietschaft ausübt. Wäre der Nietschaft nicht eingespannt, dann w ürde ein konzentrischer Druck um gekehrt w ieder eine elastische V erlängerung des Nietschaftes bewirken.
Da aber der ganze Zylinderm antel des Nietschaftes vom Nietloch um geben ist, w irkt die dem Lochleibungsdruck proportionale Reibung dieser V erlängerung des Schaftes entgegen, so daß tatsächlich ein Zustand sich denken läßt, in w elchem der Nietschaft auch im erkalteten Zustande einen Druck auf die Lochleibung und um gekehrt die Lochleibung einen Druck auf den N iet ausübt. Das V orhandensein einer solchen Vor
spannung h ätte den großen V orteil, daß nicht schon beim Auftreten kleiner Kräfte in der N ietverbindung verhältnism äßig große Form änderungs
wege auftreten w ürden. W enn auch nicht erw artet w erden kann, daß der übliche N iet mit einer solchen V orspannung im Nietloch sitzt, so muß doch verlangt w erd en , daß der geschlagene Niet nach der A bkühlung das m ehr oder m inder regelm äßig gebohrte Nietloch möglichst voll
kommen ausfüllt. Die Schwierigkeit besteht nur darin, zu erreichen, daß die Stauchschläge bis zum Setzkopf durchwirken und sich nicht in einem Auseinandertreiben des Schaftmaterials ln der nächsten Nähe des Schließ
kopfes erschöpfen.
G erade um eine besonders gute Verdickung in Setzkopfnähe zu er
reichen, wurden zwei V ersuchsreihen mit Nieten durchgeführt, w elche, wie eingangs erw ähnt, vor dem Einziehen in das Loch an ihrer Schlleß- kopfseite durch Eintauchen in W asser abgeschreckt w urden. Es war an
zunehm en, daß sich dadurch die ersten Stauchschläge in einer V erdickung in Setzkopfnähe ausw irkten. Inzwischen m ußte sich die Wärme w ieder gleichm äßig auch über das abgeschreckte N ietende verteilt haben, so daß der letzte Teil der Stauchschläge den Schaft in Schlleßkopfnähe verdicken mußte.
Alle diese günstigen W irkungen w erden sehr stark dadurch beein
trächtigt, daß die an der Luft hellrot glühend erwärm ten N iete an der Schaftoberfläche durch Sauerstoffaufnahme den sogenannten Zunder bilden.
Er ist ein grobes, schwarzes, scharfblättriges oder körniges M aterial, das nur noch lose und unregelm äßig verteilt am Schaft sitzt, sehr spröde ist und daher unter Druck sich fortgesetzt verkleinert und schließlich zu Pulver wird. Der Zunder kann w egen seiner Sprödigkeit und ungleich
mäßigen V erteilung leicht seine Lage verändern und begünstigt daher die relative Bewegung der zusam m engenieteten Teile gegenüber dem Niet, ohne daß dadurch Spannungen erzeugt w erden; er erleichtert bleibende Form änderungen einer genieteten Konstruktion, Die Zunderbildung hat natürlich nun auch einen w esentlichen Einfluß auf die nach dem H eraus- drücken der Niete festgestellte Schaftverdickung. G enaue M essungen über die Stärke des Zunders konnten hier nicht durchgeführt w erden, da der Zunder beim Herausdrücken z. T. vom Nietschaft abgeschabt wurde.
Nach unserer Erfahrung tritt der Zunder mit besonderer M ächtigkeit beim Siliziumstahl auf, so daß ihm bei der V erw endung von Slliziumstahl- nieten eine w esentlich größere B edeutung zukomm t als bei der V er
w endung von gew öhnlichen Baustahinleten. Einige Zunderplättchen hatten bis zu 0,5 mm Dicke.
Schlußfolgerungen.
1. Der Handham mer hat eine gute Stauchw irkung gehabt und eine gute N ietarbeit geleistet.
Die K niehebelpresse hat ausweislich der vorliegenden Versuche bei diesen starken und langen N ieten aus Siliziumstahl und gewöhnlichem N ietstahl w ider Erwarten ungünstig gearbeitet. Der langsam wirkende, m ehr statische Druck der K niehebelpresse kann den vom Nietloch um schlossenen Nietschaft nicht genügend verdicken. Die aufgew endete Kraft wird zum großen Teil dazu verw endet, den aus dem Nietloch herausstehenden Schaftteil auseinanderzuquetschen.
2. Die Arbeit der K niehebelpresse kann nun dadurch verbessert werden, daß man sie in zwei Stufen zerlegt: Im ersten A rbeitsgang muß der im Nietloch steckende Nietschaft gestaucht w erden, und erst Im zw eiten A rbeitsgang wird der Schließkopf geformt.
1. Arbeitsgang 2. A rbeitsgang
Stauchstempel
zytindn, Hülse
Formstempel
~ '(Döpper)
Rohrnetz
Gegcnhotter- '^J^egenholter
ff) Rohniet vor dem Stauchen. Q) Gestauchter Met (¿¡Bildung des Schließkopfes, [ohne Schließko/if).
Abb. 10. Schematische D arstellung der Maschinennietung ln zwei Arbeitsgängen.
Beim ersten Arbeitsgang läßt sich die Stauchung des Nietschaftes z. B. dadurch erreichen, daß der aus dem Nietloch herausstehende h ell
rot glühende Schaft des Rohnietes in eine zylindrische H ülse geschlossen wird, die in V erbindung m it dem Nietloch ein seitliches H erausquellen und Abfließen des Stauchendes unter dem statischen Druck der K nie
hebelpresse verhindert und eine gleichm äßige Verdickung auf die ganze Schaftlänge erzielt. Vor der zw eiten Arbeitsstufe wird diese H ülse ent
fernt und mit Hilfe des Döppers der Schließkopf geform t, wobei der Pressendruck lange genug auf dem nun fertig geform ten N iet ruhen muß. Der Vorgang ist in Abb. 10 bildlich erläutert.
Um diesen Arbeitsprozeß durchzuführen, kann man nun entw eder mit zwei Pressen arbeiten, einer Stauch- und einer Form presse, oder aber man kann an einer einzigen K niehebelpresse eine zylindrische Stauchform anbringen, welche ohne Zeitverlust gegen die heute übliche Döpperform ausgew echselt w erden kann. Durch K niehebelprcssen, welche auf diesem Prinzip aufgebaut sind, läßt sich sicherlich ein vollkom m enes Festsitzen der mit der Maschine geschlagenen N iete im Nietloch erreichen, welches die bei den genieteten Konstruktionen bisher beobachteten anfänglichen
bleibenden Form änderungen noch ganz erheblich herunterdrückt, so daß der Stahlkonstruktion noch m ehr als bisher der C harakter einer einheit
lichen hom ogenen Konstruktion gegeben wird.
3. Ausweislich Abb. 8 scheint beim gew öhnlichen N ietstahl für einen 26m m -N iet die Klem m länge von 5 di e G renze zu sein, bei der auch noch in Satzkopfnähe einigerm aßen genügend gestaucht wird. Beim Silizium stahlniet mit d = 2 6 m ra scheint dagegen nach Abb. 6 mit der Klemm länge noch bis zu 6 X ^ eine genügende A rbeit geleistet zu werden.
Alle R echte V o r b e h a lte n .
D ie A ufstockung des Grand H otels Fürstenhof in Nürnberg.
Von ®r.=2>t>8- W. W eiß, München.
.D er Stahl ist der Baustoff der unbegrenzten M öglichkeiten.“ Dieser Satz, der wohl zum ersten M ale von S)f.=3ng. e .h . K lö n n e , M. d. R., auf der Jubiläum stagung des Deutschen Stahlbau-V erbandes ausgesprochen worden sein dürfte, besagt in wenigen, aber gewichtigen Worten, welche
Bahnhofstraße Abb. 1.
G rundriß der Aufstockungs- Tragglieder.
überragende Bedeutung der Stahl als Baustoff in unserem Z eitalter erlangt hat. Mit der Größe der Bauaufgaben sind auch die Anforderungen an den Baustoff der tragenden Teile gew achsen. Die Ansprüche an ohne Zwischen
stützen zu überspannende Räume unter gleichzeitiger Berücksichtigung
der auf ebene Flächenw irkung und gerade Linienführung abgestim m ten Einstellung m oderner Baukünstler sowie an die Zahl auszuführender Stock
w erke bei H ochbauten sind gegenüber der Zeit kurz vor dem Kriege ln ungeahnter W else gestiegen. Die Imposanten Hallen der Leipziger Bau
m esse, die zahlreichen K inopaläste mit gew altigen A usm aßen, und so manches in den letzten Jahren erstandene Geschäftshochhaus oder V er
w altungsgebäude legen Zeugnis davon ab, ln welch einzigartiger Welse diesen ins Große gehenden Bauaufgaben der Stahl als Baustoff entgegen
komm t. Fehlt es somit keinesw egs an zahlreichen augenfälligen Bei
spielen von großstiligen N eubauten, w elche die Richtigkeit des Klönne- schen Ausspruches bew eisen, so tritt doch ein verhältnism äßig wichtiges A nw endungsgebiet des Stahlbaues am fertigen Bauwerk nicht so recht oder zuw eilen auch gar nicht in Erscheinung, nämlich das umfangreiche G ebiet der U mbauten oder Erw eiterungen aller Art. Und doch hat der Stahlbau auf diesem A nw endungsgebiete überraschend schöne Erfolge zu verzeichnen, Erfolge, die schlechterdings nur in Stahl möglich sind. Einen solchen lehrreichen Fall stellt die Aufstockung des G rand H otels ln N ürnberg dar, und er soll deshalb im nachfolgenden eingehender beschrieben werden.
Für das D ürerjahr 1928 erw artete die Stadt N ürn
berg zahlreiche Frem de aus aller H erren Länder. U nter den H otels, welche V orbereitungen durch rechtzeitige Erw eiterung trafen, war auch das Grand H otel. Der vorhandene G ebäudekom plex bestand aus zwei Bau
teilen , dem A ltbau, der ln früheren Jahren als W ohn
haus mit Hopfenlager diente und im Jahre 1893 zum H otel um gebaut w urde, und dem im Jahre 1910 er
richteten N eubau. W ährend dieser bereits zum größten Teil sechsgeschossig ausgebaut w ar und som it für den vollen A usbau des sechsten G eschosses keine beson
deren technischen Schw ierigkeiten b o t, war die Auf
stockung des alten G ebäudeteils im Hinblick auf die zu schwachen Außenm auern und inneren Tragmauern nicht ohne w eiteres möglich. Da der alte Bau mög
lichst w enig b elastet w erden sollte, trotzdem aber ein sechstes Geschoß mit darüberliegendem Dach notwendig gew orden w ar, so entbehrte die Aufgabe nicht eines besonderen Reizes für A rchitekt und Ingenieur. Die nicht alltägliche Aufgabe bestand also darin , auf einen n -fö rm ig ausgebauten Bautrakt mit fünf Geschossen ein sechstes Geschoß m it Dachraum aufzustocken, ohne daß dadurch der alte Bau nennensw ert b elastet w üide.
D iese Aufgabe stellen, hieß zugleich, sie in Stahl lösen, um sie überhaupt lösen zu können. Als erschwerend kam hinzu, daß der stahlbautechnische Teil im W inter zur A usführung kom m en m ußte und auf den H otel
betrieb die w eitestgehende Rücksicht zu nehm en war. Kein be
stehender Großraum durfte durch eine Stützenstellung beeinträchtigt w erden.
i C I
Abb. 4. M ontage des Binders 11.
* «■27,365
Bahnhofstraße Abb. 3. Schnitt B — B in Abb, 1. Hopfenstraße
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ D ie B a u t e c h n i k “. 141
daß sie in den Räumen der einzelnen G eschosse nicht störten. Die Aufteilung zeigt Abb. 1. Lediglich eine Stütze (Nr. 3) ist auf einen tragfähigen M auerabsatz über dem dritten Stockwerk gelagert. Im ganzen w aren also zehn Stützen, die um m antelt w urden, zur Übertragung der neuen Lasten nötig. Die erw ähnten neun Stützen von je 22 m Länge wurden für eine freie Knicklänge von etwa 20 m nach beiden Q uerschnittachsen berechnet. Die größte aufzunehm ende Stützenlast betrug nicht w eniger als 170 t. Die A usbildung der Stützen 1 u. 4 stellt Abb. 2 u. 2a dar. Die Stützen 3, 1, 2 tragen den Binder 1, an dessen
Trägerstoß
Abb. 5. G esam tansicht der Montage.
Abb. 6. Anschluß des Binders II an Binder I mit Halbrahm enbinder.
B inder I
Königstorgraben
Abb. 9. Schnitt C— C ln Abb. 1.
zwischen benachbarten Deckenträgern aneinandergeschoben, H ohlräum e bilden, welche für einen ausreichenden W ärmeschutz V orbedingung sind.
Die Abb. 7 veranschaulicht die D achausbildung in den Bauteilen Hopfen
straße und Bahnhofstaße. Im Bauteil an der H opfenstraße gelangten ln die Wände verlegte Stahibinder zur Ausführung, deren System weit- Mnkelstoß
ir r a
-3 2 0 2 *
Abb. 2. Stütze 4.
Abb. 2 a. Stütze 1.
Die Lösung dieser interessanten Bauaufgabe erfolgte auf folgende W eise:
Um eine B elastung des alten Teiles durch senkrechte Kräfte mög
lichst zu verm eiden, mußten die durch den Aufbau entstehenden Lasten durch Stützen in neu zu schaffende Fundam ente abgeleitet werden. Hierzu waren neun Stahlstützen von der beträchtlichen Länge von rd. 22 m erforderlich. Die Stützen wurden Im Altbau so verteilt,
einem Ende nach dem Königstorgraben zu sich ein Halb- rahm enbinder anschließt. Auf dem Binder I lagert auch das nach der Bahnhofstraße zu gelegene Ende des Binders II auf, der Im rechten W inkel zu Binder I auf den Stützen 4 und 5 ruht (Abb. 3). Das andere Ende des Binders II stützt sich auf einem Unterzug zwischen den Stützen 7 und 8 ab.
W ährend der Binder I Im fünften Geschoß eingebaut Ist, befindet sich der Binder II im darüberliegenden Dachraum.
Beide Binder liegen in einer W and, treten also nicht ln Erscheinung. Zusammen mit den zehn Stützen bilden die Binder die H aupttragkonstruktion für die Aufstockung. Die Lichtbilder Abb. 4 u. 5 geben ein anschauliches Bild von der A nordnung der Binder zueinander und der Art der Aufstellung. Die G esam tanordnung zeigt am besten Abb. 1, aus w elcher insbesondere auch alle Abmessungen ersichtlich sind. Eine sehr zweckmäßige Lösung fand auch die Frage der A usbildung der neuen Decke über dem vierten Obergeschoß, die durch die U nterzüge an den Bindern I und II angehängt wurde. Die Punkte a, b, c, d, e, / , g, h des Binders II (Abb. 3) und die Punkte i, k des Binders I (Abb. 9) bezeichnen solche K notenpunkte, an denen die Unterzüge der Rapiddecke aufgehängt sind. Da es m it Rücksicht auf die W intermonate und den H otelbetrieb geboten war, möglichst trocken zu arbeiten, w urde als Deckenbauart die Rapiddecke gew ählt, die vollkomm en trocken zwischen den D eckenträgern einzubauen ist. Sie besteht aus B eton
balken mit einem derart ausgebildeten Q uerschnitt, daß die Balken,
gehend Rücksicht auf Türen nehm en mußte. Im Bauteil Bahnhofstraße trug der Binder I sehr w esentlich zur einfachen A usgestaltung des Stock
w erks und Dachraumes bei und machte die V erw endung von Bindern wie im Bauteil H opfenstraße entbehrlich. In gleicher W eise konnte auch bei dem Bauteil am Königstorgraben unter Ausnutzung des Binders II lediglich unter V erw endung von Stahlträgern als D eckenträger und Stiele die räum liche A usbildung erfolgen (Abb. 8). An dem Binder II hängt außer der erw ähnten Rapiddecke, auf die Kragarme der Deckenträger abgestützt, auch die mit H ohlsteinen ausgem auerte Stahlfachwerkwand A (Abb. 1).
Durch diese Kragwlrkung der D eckenträger wird auch eine erwünschte Entlastung der Fassadenm auer herbeigeführt, die aus diesem G runde nur eine geringe Zusatzbelastung erhält. Aus Abb. 7 g eh t auch hervor, in welcher W eise nach den Seiten hin die neuen Außenwände und das Dach ausgebildet w urden. Die aus Lochsteinen in Stahlfachwerkwand her
gestellten W ände sind an der Innenseite mit Tektondlelen aus G ründen des W ärm eschutzes verkleidet; die A ußenverkleidung b esteh t aus Kupferblech.
Aus den Abb. 6 u. 9 ist im V ordergründe auch der H albrahm enbinder ersichtlich, der sich an den Binder I anschlicßt.
Die A usführung und Aufstellung der gesam ten Stahlkonstruktion im G esam tgew icht von etwa 248 t w urde durch die Firmen M A N ,
W erk N ü r n b e r g , und S ü d d e u t s c h e E l s e n g e s e l l s c h a f t A.-G., Nürn
berg, ln der kurzen Bauzeit von zwei M onaten durchgeführt, womit die vertraglich festgelegte Lieferfrist noch um acht Tage unterschritten wurde.
Auf die M A N entfielen die Stützen 1, 2, 4 bis 10 sam t den Funda
m enten, sow ie die D eckenträger — insgesam t 153 t; die S ü d d e u t s c h e E i s e n g e s e l l s c h a f t hatte die vollständige Dachkonstruktion (Fachw erk
träger, Verspannungen, Pfetten usw.) sow ie die Stahlfachwände, insgesam t 95 t, übernom m en. Die A ufstellung behinderte ln keiner W else den lebhaften Straßenverkehr am Bahnhofplatz und Königstorgraben. Die K onstruktionsteile w urden in der H opfenstraße unm ittelbar vom Fuhr
w erk hochgezogen, oben an die V erw endungsstelle befördert und auf der üb er einem Notdach errichteten A rbeitsbühne zusam m engebaut.
Diese Leistung in w enigen W interwochen ist ein Beweis harmonischen und zielbew ußten Zusam m enarbeitens der beiden genannten Firmen.
D arüber hinaus aber ist die ungew öhnliche und alle V orteile des Stahlbaues geschickt ausnutzende Lösung dieser Bauaufgabe als eine hervorragende Leistung aller an diesem Bau maßgeblich M itwirkenden zu bezeichnen. Entwurf und Bauoberleitung lagen ln den bew ährten Händen der Architekten B. D. A. G e o r g R i c h t e r und Prof. L u d w ig R u ff, beide in N ürnberg.
m er
Abb. 7.
Abb. 8.
Schnitt D— D in Abb. 1.
Schnitt A — A ln Abb. 1.
F lu g z e u g h a lle d e r D o rn ie r M e ta llb a u te n G .m .b .H ., F rie d ric h s h a fe n . Die in den letzten Jahren für die Dornier M etallbauten G .m .b.H ., Friedrichshafen/Bodensee in M anzell ausgeführte F lu g zeu g h alle1) erhielt aus betrieblichen und konstruktiven G ründen eine von der für Flugzeug
hallen üblich gew ordenen Ausführungsform abw eichende Ausbildung.
Mit Rücksicht auf den Zweck als M ontagehalle für W asserflugzeuge w urde sie unm ittelbar am Ufer des Bodensees erstellt, und mit einem
über die W asserfläche vorkragenden Kran können die Flugzeuge aus dem W asser unm ittelbar in die H alle gebracht w erden (s. Abb. 1 u. 2). Die konstruktive A nordnung dieser Kranbahn und die unsicheren Boden
verhältnisse am Seeufer führten zur Wahl der H auptbinder als D reigelenk
bögen, die mit einer Spannw eite von 35 m und einer Pfeilhöhe von
') Vgl. a. Bautechn. 1927, H eft 33 u. 34: Prof. S p 3 n g . M a l e r - L e i b n l t z , Das H auptgebäude der W erftanlage der A.-G. für Dornler-Flug- zeuge in A ltenrhein bei Rorschach.
Abb. 1. G esam tansicht des W erkes. Abb. 2. Seeansicht der Flugzeughalle.
B e i l a g e zur Z e it s c h r if t » D ie B a llte c h n ik * . 143
L) U. a. Zeitschrift „Wirtschaftliche T echnik“ 1930, Heft 1.
2) Anm. der Schriftltg.: Soweit wir unterrichtet sind, ist der ebenfalls noch in B enutzung befindliche eiserne K ettensteg über die Pegnitz am Neutor in N ürnberg noch etw as älter, da er bereits 1824 von dem Mecha- nikus Kuppler erbaut sein soll. Der Steg dient aber nur dem Personen
verkehr; m ithin mag die Bezeichnung der M alapaner Brücke als älteste noch bestehende H ängebrücke Europas eine gewisse Berechtigung haben.
Abb. 1. Brücke über das Striegauer Wasser. Abb. 2. Seitenansicht der Brücke in Malapane.
rd. 15 m , in A bständen von 10 m die 40 m lange Halle überspannen (s. Abb. 3 u. 4).
Die durch die ganze H alle führende und 13 m über das Wasser vorkragende Kranbahn w urde derartig angeordnet, daß in der Halle eine lichte Höhe von 10 m auf eine Breite von 30 m eingehalten werden kann. Der elektrische Kran hat 7,5 t Tragfähigkeit und 8 m Spurweite.
Zu M ontagezwecken sind unter jedem Binder zwei Laufkatzenträger für 2 t Nutzlast angebracht. Zur Verringerung der Pfettenstützw eite auf 5 m wurden zwischen den H auptbindern jew eils noch Zwischenbinder vorgesehen, die auf den Stützen der Seitenwand und dem Kranträger auflagern.
Seitlich der Halle befindet sich noch ein zweistöckiger Anbau von 8 m Breite und 40 m Länge für W erkstätten und Lager. Die Eindeckung der Halle und des A nbaues erfolgte mit 8 cm starken Blmsbetonplatten und doppelter Papplage. Die Ausm auerung der Stahlfachwerkwände g e schah m it Va Stein starkem Ziegelm auerw erk.
An den beiden O iebelw änden der H alle sind sechsteilige kulissen
artig verschiebbare Tore angeordnet, die sich zu beiden Seiten der Halle hinausschieben lassen und eine Öffnung von 10 X 30 m freigeben. Die Tore rollen unten auf Stahlrädern mit W alzenlagern und sind oben in einer besonderen Konstruktion geführt.
Der Entw urf, W erkstattausführung und die Montage der Stahl
konstruktion für die Halle und den Anbau, sowie die betriebsfertige H erstellung und Aufstellung der Tore erfolgte durch die Firma E i s e n w e r k K a i s e r s l a u t e r n in Kaiserslautern.
Dipl.-Ing. L. W o lff, Oberingenieur.
D ie ä lte s te H ä n g e b rü c k e E u ro p a s. W iederholt ist im Schrifttum 1) die älteste eiserne Brücke des europäischen F estlandes, die gußeiserne Bogenbrücke über das Striegauer W asser bei Laasan in Schlesien, erwähnt worden. Diese aus Abb. 1 ersichtliche Brücke stam m t aus dem Jahre 1796 und wird hinsichtlich des Alters nur von einzelnen englischen Brücken ähnlicher Bauart übertroffen. Das über 130 Jahre alte Bauwerk ist heute noch in Benutzung.
Im Zusam m enhang dam it dürfte es interessieren, daß in Schlesien noch ein zw eites ehrw ürdiges Denkmal der Brückenbaukunst vorhanden ist, nämlich die H ängebrücke über die Malapane in Malapane 1. O.-S.
Diese Brücke w urde in den Jahren 1825 bis 1827 erbaut und dürfte wahrscheinlich die älteste noch bestehende H ängebrücke Europas sein.2) Sie wird ebenfalls heute noch benutzt. Ihr Ersatz durch einen N eubau ist aber infolge der heutigen gesteigerten V erkehrsansprüche wohl nur eine Frage der Zelt.
Abb. 4. Längenschnitt und Grundriß.
Wie aus Abb. 2 u. 3 hervorgeht, zeigt die Brücke in ihrer G esam t
erscheinung starken Anklang an moderne H ängebrücken, während die konstruktive Durchbildung natürlich den zur Zeit der Erbauung verfüg
baren Baustoffen, dem Schmiedeeisen und Gußeisen, angepaßt ist.
