Die Verschraubung des Zylinderkopfes hatte ich als eine Ausnahme gegen Scherbelastung angeführt - siehe: Ausnahmen bestätigen die Regel

Der Niet wird dann nicht auf Scherung belastet, wenn die verbundenen Teile so stark zusammen gepresst werden, dass sie bei Belastung im Bereich der Haftreibung bleiben.

Genau wie Schrauben werden auch Niete nicht auf Scherung belastet (Ausnahme:Zylinderkopf).

So liest es sich für mich.

Dann müssen die Niete aber eine mordsmäßige Anpresskraft erzeugen, damit die Bauteile alleine durch Reibung einer Scherbelastung standhalten. Das überschreitet glaube ich die Kraft und Streckgrenze des Niets.

Ich kenne es auch so, das Nieten primär für Scherbelastungen verwendet werden, bei Bolzen kann es beides sein, da gibt es dann auch unterschiedliche Drehmomente. (shear oder non-shear).

Z.b sind alle Tangentialbolzen bei einer C172 ausschließlich einer Scherbelastung ausgesetzt.

Ein Bolzen am Motorträger hingegen eher einer Belastung durch Zug.

... und um diese Anpresskraft noch zu erhöhen, werden Stahlniete gerne heiß eingesetzt.

Bolzen sind ein ganz anderes Thema. Diese werden rein auf Scherung belastet.

<> ... so deutlicher?

Ähm, nein, inhaltlich ist es immernoch genau dasselbe, womit du dir selber widersprichst.

Und auch die Aussage mit den Bolzen sollte man nicht pauschalisieren.

Sorry, habe ich anders gelernt. Genau wie Schrauben (Ausnahmen bestätigen die Regel - siehe Zylinderkopf), werden auch Niete nicht auf Scherung belastet.

Naja, so ganz unbedarft bin ich, was das angeht, auch nicht. Haftreibung kann, wie ich ja schon schrieb, unterstützend wirken, die Schrumpfung beim Warmnieten hat allerdings auch die Wasserdichtigkeit der Fügestelle zum Ziel. Bei heiß geschlagenen Nieten entsteht eine Haftreibung mit μ=0,3...0,5 - die aber zur Berechnung des Niets üblicherweise nicht herangezogen wird. Im Flugzeugbau bin ich mir auch ziemlich sicher, daß das nicht das gängige Verfahren ist (zumal die dafür genutzten Stahlniete ab etwa 10mm Durchmesser eh schwer und groß wären). Und kaltgeschlagenen Niete erreichen diese Haftreibungen oft nicht, Blindniete oder Hohlniete noch weniger. Die Nietköpfe dienen hier bei normal ausgelegter Nietverbindung lediglich der Sicherung gegen herausfallen. Schau Dir nochmal das Bild des Holmbeschlages der Ka1 an. Du erkennst sofort, daß die Niete Scherung aufnehmen und nicht auf Zug belastet sein können.

In der Berechnung von Nieten spielt ja auch - anders als bei Schrauben - die Lochleibung eine Rolle, das wäre ja zum Beispiel bei einer reinen oder Haftreibung nicht der Fall.

Schrauben werden hingegen axial belastet, das stimmt. Aber Schrauben sind auch keine formschlüssigen, sondern kraftschlüssige Verbindungen. Daß ein Zylinderkopf auf Scherung belastet wird, wäre mir neu, das einschrumpfen der Verbindung hat ja hier zum Ziel durch die gewählte Passung die Reibkräfte der Verschraubung zu erhöhen und neben der Dichtigkeit auch die Normalkraft auf die Flanken.

Ähm, nein, inhaltlich ist es immernoch genau dasselbe, womit du dir selber widersprichst

Ich widerspreche mir selber? Hmm ... wo ist der Widerspruch? Mein Statement ist, denke ich, nein dachte ich, eindeutig: Bis auf Ausnahmen werden weder Schrauben noch Niete auf Scherung beansprucht. Eine Ausnahme ist z.B. die Verschraubung des Zylinderkopfes.

Naja, so ganz unbedarft bin ich, was das angeht, auch nicht. Das macht die Diskussion ja interessant.

Ich habe noch nicht davon gehört (... was aber wahrlich nichts heißen soll), dass im Flugzeugbau Stahlnieten heiß eingesetzt werden. Das Prinzip der heißen Niete sollte nur ein Beispiel zur Verdeutlichung der Axialkräfte sein. Dadurch werden die verbundenen Bauteile stärker aneinander gepresst und die Reibung zwischen ihnen erhöht.

Vielleicht noch ein anderes Beispiel, welches meine Behauptung der Bedeutung der Haftreibung zwischen den verbundenen Teilen unterstützen sollte: Wenn du sagst, dass die Niete auf Scherung belastet wird, setzt das dann nicht voraus, dass sich die verbundenen Teile schon bewegt haben? ... was ja sicherlich nicht gewollt sein kann. Müsste dann nicht die Härte des Materials, aus dem der Niet ist, eine überragende Rolle spielen?

Wenn du sagst, dass die Niete auf Scherung belastet wird, setzt das dann nicht voraus, dass sich die verbundenen Teile schon bewegt haben? ... was ja sicherlich nicht gewollt sein kann. Müsste dann nicht die Härte des Materials, aus dem der Niet ist, eine überragende Rolle spielen?

Nein, Kraftübertragung hat mit Bewegung nix zu tun. Im Gegenteil, statische Lasten lassen sich ohne Bewegung besser übertragen. Deine Hauswand wird ja auch auf Druck belastet, ohne daß sie sich bewegt. Oder (fast) jede Welle-Nabe-Verbindung. Oder jede Schraubverbindung. Wieso sollte bei der Belastung eines Niet eine Bewegung voraussetzung sein?

Der heißgeschlagene Stahlniet ist ziemlich der einzige, bei dem konstruktiv die Axiallast in der Auslegung eine Rolle spielt, und selbst da wird die Haftreibung in der Regel nicht zur Dimensionierung herangezogen. Niete, die im Flugzeugbau Hautfelder durch Axiallast fixieren sind entgegen ihrer Bestimmung eingesetzt, was man bei geringen Lasten durchaus auch machen kann. Das ändert aber nix an der üblichen Belastung eines Niets.

So Thomas, jetzt misch ich mich auch kurz mal ein ;)...

Gem. Roloff/Matek 11. Aufl. Kapitel 7.6.4 Berechnung der Bauteile und Nieten 1. Allgemeine Richtlinien werden:

"Nietverbindungen für Aluminiumkonstruktionen unter vorwiegend ruhender Belastung grundsätzlich wie im Stahlbau berechnet, die Abscher- und Lochlaibungskräfte können mit der Gln. ... ermittelt werden.

...

Da im Leichtmetallbau ausschließlich kalt genietet wird, ist tzu beachten, dass die äußere Kraft fast nur durch den Schwerwiderstand und den Lochlaibungsdruck des lochausfüllenden Nietschaftes übertragen wird. Bei großen Klemmlängen ist außerdem ein gleichmäßiges Stauchen des Neitschaftes über die Klemmlänge nicht zu erwarten. Dieser Nachteil wird vermieden bei Verwendung von Schließringbolzen aus Stahl oder Aluminium (im Flugzeugbau System "hi-shear" und "hi-lok" die kalt gesetzt werden und mindestens ebenso große Klemmkräfte wie warm geschlagene Stahlniete bewirken ...". - Zitat Ende.

Das heisst es gibt eine Abscherung und die daraus in der belasteten Halbschale der zu vernietenden Elemente auftretende Lochlaibung. Zugspannungen, werden hierbei rechnerisch nicht mit berücksichtigt.

Es ist zwar korrekt, das durch das Nieten innerhalb der Achse der Niete eine Zugspannung entsteht, nur bist Du ja kaum in der Lage, beim Nieten die dafür erforderlichen Spannungen reproduzier-, meß- und somit nachweisbar aufzubringen, wenn Du nicht eines der og. Spezialverfahren einsetzt.

Im Vergleich kannst Du bei einer Schraubenverbindung, die auf Haftreibung der zu verschraubenden Komponeten setzt unter Aufbringung von Vorspannung=Zugspannung in der Schraubenachse (Ausnahme Passchrauben in entspr. Passbohrungen, die auch Schrspannungen aufnehmen können/sollen), diese notwendigen Kräfte mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels einstellen, und damit eine Vorpannung.

Aus og. Gründen halte ich persönlich die "Pop"-Niete auch für weniger belastbar aufgrund ihres unterbrochen Querschnitts...

Von daher liegst Du m.E. hier nur sehr bedingt richtig, und da wir ja keine Stahlbrücken fliegen...

Vielleicht reden wir da teilweise aneinander vorbei. Ich bin, wie Andreas auch (Die Festigkeit wird durch Reibung erreicht. Je fester die beiden Bleche also gegeneinander gedrückt sind, desto höher ist die zu erwartende Reibung und somit die Festigkeit der Konstruktion.), der Meinung, dass die Reibung zwischen den verbundenen Teilen die Festigkeit der Verbindung ausmacht. ... wie bei einer Schraubverbindung auch.

Aber, ich bin gerne bereit zu lernen. Erkläre mir doch bitte,

• warum ist die Anzahl der Niete in Kraftrichtung hintereinander begrenzt?
• warum wird ein loser Niet in der Flügelbeplankung ersetzt? ... die vermehren sich übrigens, wenn man's nicht tut!

gibt es den Roloff/Matek immer noch.

Meine Ausgabe ist die Nummer 2 von 1966.

Dann sollte ich den mal erneuern.

oh ja, den gibts noch... Sogar jetzt in Kombination mit Berechnungsprogrammen...

Deiner hat ja historischen Wert... Ich könnte noch mit einem Zeichenlehrebuch dienen, Leipziger Verlag, wenn ich nicht irre sogar ein VEB :D...

Ansonsten nimm das Taschenbuch für den Maschinenbau, den guten alten Dubbel... Past zwr nur in Aktentaschen,aber immerhin...

Der Dubbel Band 1 und Band 2, sechste Auflage 1935 steht auch noch bei mir im Bücherregal, natürlich ein Erbstück. Sooo alt bin ich nun ach noch nicht. Aber der Roloff ist aus meiner Studienzeit.

ich weiss nicht wo, aber der zweiteilige schware hängt auch noch iwo in meiner firma rum...

schon fein, so n persönliches antiquariat :-D...

der RM ist aber ebenfalls aus meiner studienzeit.. und ich würd sagen für nieterei immer noch brauchbar ...

Vielleicht reden wir da teilweise aneinander vorbei.

Glaube ich nicht. Wenn ich Dich richtig verstanden habe gehst Du davon aus, daß die Kraftübertragung zwischen genieten Blechen auf die Reibung zurückzuführen ist und der Niet daher axial belastet wird, um die Bleche aufeinander zu klemmen. Die hauptsächliche Kraftübertragung ist allerdings der Formschluß des Niets mit dem Blech und damit wird der Niet hauptsächlich auf Scherung belastet und das Blech auf Lochleibung. Reibung kann unterstützend wirken, ist aber durch die Art der Befestigung nicht in dem Maße sichergestellt, daß man dies dimensionierend nutzen könnte, zumal in einigen Anwendungen auch Reibkorrosion ein Problem darstellt. Insbesondere kalt geschlagene Niete sind nicht für die Reibung gesetzt, sondern um Scherbelastungen aufzunehmen. Alleine die Prüfung des Bleches auf Lochleibung machte keinen Sinn, wäre Reibung Hauptkraftübertragung. In dem Falle würde man sicherlich auch von einer vorangegangenen Oberflächenbehandlung, beispielsweise mit Zinkchromat, verzichten wollen, da dies die Tribologie doch stark beeinflusst.

wie bei einer Schraubverbindung auch

Jain, der Sinn einer Schraubenverbinung ist eigentlich auch nicht, Reibung zwischen dne Bauteilen zu erzeugen, sondern mit Reibung zwischen den beiden Gewinden eine Kraftübertragung in die Schrauben zu gewährleisten, die dann über Kopf oder andere Gewinde an ein anderes Bauteil übertragen wird. Daher werden Schrauben ja auch normalerweise in Achsrichtung belastet. Man kann zwar Durchsteckschrauben auch so stark spannen, daß für eine Querbelastung des zu verbindenen Bauteile ein Kraftschluß durch Reibung entsteht, aber ich würde da eher Passschrauben oder Spannhülsen bevorzugen, um ehrlich zu sein, insbesondere bei Wechsel- oder Stoßbelastungen. Querkräfte reibschlüssig zu übertragen dürfte die Aufgabe der wenigsten Schraubenverbindungen sein.

warum ist die Anzahl der Niete in Kraftrichtung hintereinander begrenzt?

Wieso soltle sie begrenzt sein? Es ist schon so, daß sich die Kraft auch über die Niete verteilt, wobei die Scherspannungen ja in Kraftrichtung abbauen, ähnlich wie bei einer Klebeverbindung. Auch bei einer Schraubenverbindung baut sich die Last im Gewinde ab, so daß sogar bei einer Zugmutter nicht wesentlich mehr als 9 oder 10 Gewindegänge tragen. Nur schwächt jede Bohrung natürlich auch das Bauteil, und so möchte man in der Regel die Zahl der Niete möglichst gering halten - plus natürlich, daß Material- und Fertigungsaufwand oder Platzbedarf Gründe liefern können.

warum wird ein loser Niet in der Flügelbeplankung ersetzt? ... die vermehren sich übrigens, wenn man's nicht tut!

Weil sie, wie ich bereits schrieb, entgegen ihrer eigentlichen Verwendung auch axial belastet werden, was man bei sehr geringen Lasten auch machen kann. Denn bei der Beplankung der Flügel geht es nicht nur um die Kraftübertragung, sondern auch um die Herstellung einer möglichst steifen - oder besser: der Vorgabe folgenden - Kontur für die Grenzstromlinie.