Titel: | Ueber die Laschenvernietung; von W. Fairbairn. |
Fundstelle: | Band 157, Jahrgang 1860, Nr. CI., S. 410 |
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CI.
Ueber die Laschenvernietung; von W. Fairbairn.
Aus dem Mechanics' Magazine, Juni 1860, S. 376, durch das
polytechn. Centralblatt, 1860 S. 1156.
Mit einer Abbildung auf Tab. VI.
Fairbairn, über die Laschenvernietung.
Bei der Herstellung der Böden röhrenförmiger Träger, die entweder, wie bei der
Britanniabrücke und der Conwaybrücke, aus Zellen oder, wie bei den meisten schwächeren Trägern,
aus doppelten Blechen bestehen, ist es von Wichtigkeit, die Zahl der Verbindungen so
klein als möglich zu machen. Man muß daher die Bleche so lang walzen, als es nur ihr
Gewicht und ihre Dicke gestattet, und die Vernietung mit Deckplatten oder
sogenannten Laschen (chain riveting) und drei oder, wenn
die Bleche breit sind, noch mehr Reihen Nieten ausführen. Jede Nietreihe muß, um die
gehörige Festigkeit zu gewähren, aus acht Nieten bestehen, von denen auf jeder Seite
des Stoßes vier liegen, wie Fig. 20 zeigt, und der
Gesammtquerschnitt aller Nieten muß dem Querschnitt der verbundenen Platten in einer
Nietreihe gleich seyn, nachdem man von diesem letzteren Querschnitt die Querschnitte
der Nietlöcher abgezogen hat. Diese Verhältnisse geben der Verbindung die nöthige
Sicherheit und machen sie eben so fest als das zwischen den Verbindungen liegende
Blech; nur müssen die Laschen so dick gemacht werden, daß der Querschnitt durch
dieselben und durch die beiden Bleche im undurchlochten Zustande gerade eben so groß
ist, als der Querschnitt durch die undurchlochten doppelten Bleche. Wenn man bei der
Anordnung der Deckplatten für die Verbindung der Bleche unter einander und der
Winkeleisen zur Verbindung der Seitenbleche mit den Bodenblechen von diesem
Gesichtspunkte ausgeht, so erhält man durch die ganze Länge eines Trägers eine
gleiche Widerstandsfähigkeit.
Bei wiederholten Versuchen, welche der Verf. schon vor Jahren angestellt hat, stellte
sich heraus, daß bei den gewöhnlichen Nietverbindungen die Festigkeit derselben
gegen die Festigkeit der zwischen den Verbindungen liegenden undurchlochten Theile
um 30 bis 50 Proc. zurücksteht; mit anderen Worten, setzt man die Festigkeit des
undurchlochten Bleches gleich 100, so ist die Festigkeit der doppelten Vernietung
gleich 30 und die der einfachen Vernietung gleich 50.
Diese bedeutende Verminderung der Festigkeit in den Verbindungen solcher Träger, die
der Biegungsfestigkeit zu widerstehen haben, verursachte bei der Anlage der
Britanniabrücke und der Conwaybrücke ganz erhebliche Schwierigkeiten. Man versuchte
doppelte, dreifache, ja vierfache Vernietung, mußte aber eins nach dem andern
aufgeben, weil die Nietlöcher die Bleche zu sehr schwächten. Nach manchem
mißlungenen Versuch kam der Verf. endlich auf die Laschenvernietung und erreichte
vermittelst derselben seinen Zweck vollständig, wie die nachfolgenden
Zusammenstellungen zeigen. Bei den Versuchen kamen zwei verschiedene Methoden in
Anwendung; die eine mit einfacher Blechdicke und Laschen zu beiden Seiten, die
andere mit zwei Blechdicken, aber nur einem Stoß und einer diesen Stoß bedeckenden
Lasche, wie Fig.
20 zeigt.
Einfache Bleche mit doppelten
Laschen.
Querschnitt
der undurchlochten Platte
3,5 . 0,25 = 0,875 Quadratzoll
der Laschen
3,5 . 0,26 =
0,910 „
der durchlochten Platte
3,0 . 0,25 =
0,750 „
Zu jeder Seite des Stoßes befanden sich vier Nieten von 1/2 Zoll Durchmesser.
Nummerdes Versuchs
Belastungin Pfunden
Verlängerungin Zollen
1.
5600
–
2.
26656
–
3.
28448
–
4.
30240
0,021
5.
32032
0,034
6.
33824
0,034
7.
35626
0,044
8.
37418
0,052
9.
39210
0,056
10.
41002
–
Bei der letzten Belastung riß das Blech in den Nietlöchern auf, nachdem die Last
einige Secunden hindurch getragen worden war. Nehmen wir den Querschnitt des Blechs
an der Bruchstelle zu 0,75 Quadratzoll an, so stellt sich die Zerreißungsfestigkeit
zu 54669 Pfund per Quadratzoll heraus.
Doppelte Bleche und einfache Lasche über
dem Stoße.
Querschnitt
der undurchlochten Platten
2 . 0,875 =
1,75 Quadratzoll
der durchlochten Platten
1,50 „
der
„ Lasche
0,91 „
Durchmesser der Nieten 1/2 Zoll.
Nummerdes Versuchs
Belastungin Pfunden
Verlängerungin Zollen
1.
5600
–
2.
26656
0,016
3.
37408
0,025
4.
46368
0,028
5.
55328
0,075
6.
62496
1,100
7.
69664
–
Der Bruch erfolgte durch Abscheren der Nieten. Die Bruchfläche war hierbei 1,66
Quadratzoll, es ergibt sich daher als Bruchgewicht 35800 Pfund pro Quadratzoll.
Findet man, daß die Widerstandsfähigkeit der Nieten derjenigen der Doppelbleche noch
nicht gleich ist, so hat man statt 1/2zölliger Nieten 5/8zöllige zu nehmen, oder im
Allgemeinen den Querschnitt der Nieten so weit zu vergrößern, daß er dem Querschnitt
der Bleche gleichkommt, welche die gewünschte Festigkeit gewähren. Dieß ist auch in
Uebereinstimmung mit den beiden folgenden Gesetzen, welche unmittelbar aus Versuchen
abgeleitet sind:
1) Der äußerste Widerstand, welchen ein Bolzen oder eine Niete
dem Abscheren entgegensetzt, ist proportional dem Querschnitt des zerrissenen
Bolzens oder der Niete.
2) Der äußerste Widerstand eines Stabes gegen das Abscheren ist
ungefähr eben so groß als der äußerste Widerstand desselben Stabes gegen das
directe Zerreißen.