Blindniete – Bemessung von Blindnietverbindungen

Dieses Merkblatt behandelt die Bemessung von Blindnietverbindungen unter statischer und zyklischer Belastung und ist eine Ergänzung zum Merkblatt EFB/DVS 3430 „Blindnieten“. Ziel bei der Erstellung des Merkblattes war es, die in bestehenden Konzepten vorhandenen Lücken zur Bemessung und Ausführung von Verbindungen mit Blindnieten zu schließen und damit das mit dem technologischen Fortschritt einhergehende Potenzial der Blindniete nutzbar zu machen.

Die folgenden Regelungen betreffen Verbindungen mit Fein- und Grobblechen aus Stahl. Die hier dargestellten Verfahren zur Berechnung beziehen sich auf die Verbindung mit einem Blindniet. Bei der Berechnung von Verbindungen mit mehreren Blindnieten muss eine wirklichkeitsnahe Verteilung der Schnittgrößen (Kräfte und Momente) angenommen werden.

Hierzu sind geeignete Berechnungsmodelle zu wählen. Die Bemessungsregeln gelten nicht für Verbindungen aus Aluminium. Die Tragfähigkeit dieser Verbindungen ist durch Versuche nachzuweisen.

Das Merkblatt umfasst Blindniete aus Stahllegierungen mit Nenndurchmessern von 4,8 mm (3/16‘‘) bis 19 mm (3/4‘‘). Es gilt sowohl für hülsenweitende, hülsenfaltende Blindniete, Blindniete mit formschlüssiger Nietdornverriegelung sowie einige Sonderformen (Mehrbereichsblindniete).

Die Blindniettypen unterscheiden sich hinsichtlich der Schließkopfbildung sowie der Vorlochfüllung und können beim Herstellen der Verbindung eine Klemmkraft auf die Bauteile ausüben. Die Höhe der Klemmkraft unterscheidet sich dabei stark vom gewählten Blindniettyp, -werkstoff und der Verbindungskonfiguration, sodass die resultierende Klemmkraft zwar positive Effekte auf das Tragverhalten (Verformung, Klaffen) der Verbindung hat, jedoch im Rahmen der nachfolgend vorgestellten Bemessungskonzepte unberücksichtigt bleibt.

Somit können Blindnietverbindungen in Anlehnung an die DIN EN 1993-1-8 den darin definierten Kategorien A (Scher-/ Lochleibungsverbindung) und D (nicht vorgespannte Zugverbindung) zugeordnet werden. Bei gleichzeitiger Einwirkung von Axial- und Querkräften ist ein Interaktionsnachweis zu führen.

Die Bewertung der Korrosionsbeständigkeit von Blindnietverbindungen ist nicht Gegenstand des Merkblatts. Generell sollten jedoch Blindniete mit einem für die Anwendung geeigneten Überzug (Korrosionsschutz) gewählt werden und die Korrosionsbeständigkeit der Blindniete mindestens derjenigen der Bauteile entsprechen.

Die Ergebnisse dieses Merkblatts basieren insbesondere auf den Industrieforschungsprojekten der IGF, deren Ergebnisse in den EFB-Forschungsberichten Nr. 410, 472 und 571 veröffentlicht wurden.

Inhalt
Schlagworte
1 Zweck und Geltungsbereich des Merkblattes
2 Grundlagen
2.1 Abkürzungsverzeichnis
2.2 Symbolverzeichnis
2.3 Begriffe
2.4 Verarbeitungsprinzip
2.5 Grundlagen zum Tragverhalten von Blindnieten
2.5.1 Beanspruchungen von Blindnietverbindungen
2.5.2 Konfiguration von Blindnietverbindungen
2.5.3 Charakteristische Versagensmechanismen von Blindnietverbindungen
2.6 Ausführung und Prüfung von Verbindungen mit Blindnieten
2.6.1 Verbindungsherstellung
2.6.2 Inspektion von Blindnietverbindungen
2.6.3 Rand- und Lochabstände
3 Bemessung von Verbindungen mit Blindnieten
3.1 Statischer Festigkeitsnachweis
3.1.1 Allgemeines
3.1.2 Bemessungsregeln für den Stahlleichtbau
3.1.3 Bemessungsregeln für den Stahlbau
3.1.4 Kombinierte Scher- und Zugbeanspruchung
3.2 Ermüdungsfestigkeitsnachweis
3.2.1 Allgemeines
3.2.2 Anwendungsbereich
3.2.3 Nennspannungskonzept
3.2.4 Ansatz der synthetischen Wöhlerlinie für Bauteile in Scher-/ Lochleibungsverbindungen mit Blindnieten
3.2.5 Kerbfallkatalog für Blindniete und die damit hergestellten Verbindungen
3.2.6 Formzahldiagramme
3.2.7 Finite-Elemente-Methode zur Bestimmung der Kennwerte von Anschlüssen
3.2.8 Nachweismöglichkeiten
4 Anhang
4.1 Berechnungsablau
4.2 Berechnungsbeispiel: Blindnietverbindung Stütze-Querträger unter statischer und schwingender Beanspruchung
4.3 Schienenfahrzeugbau
4.3.1 Risikoklassen
4.3.2 Sicherheitsniveau
5 Literatur