| Titel: | Die Festigkeit der schraubenförmigen Nietnaht. | 
| Autor: | R. Heinz | 
| Fundstelle: | Band 334, Jahrgang 1919, S. 24 | 
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                        Die Festigkeit der schraubenförmigen
                           								Nietnaht.
                        Von Ingenieur R. Heinz,
                           								Karolinental.
                        HEINZ: Die Festigkeit der schraubenförmigen Nietnaht.
                        
                     
                        
                           Vor der allgemeinen Einbürgerung der nahtlosen Mannesmannrohre standen die Rohre
                              									mit schraubenförmiger Schweißnaht – sogenannte „spiralgeschweißte Rohre“ –
                              									wegen ihrer großen Festigkeit hoch im Ansehen. Vor etlichen Jahren wurde die
                              									schraubenförmige Naht auch für genietete Blechrohre größeren Durchmessers verwendet.
                              									Doch waren für die Herstellung teuere Spezialmaschinen notwendig, durch welche die
                              									Gestehungskosten wesentlich erhöht wurden.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 24
                              Abb. 1.
                              
                           Die in Abb. 1 bis 3
                              									dargestellten Gefäße und Rohrmantel für hohen Druck wurden nach einem patentierten
                              									Verfahren in der Kesselschmiede der M.-A.-G. vormals Breitfeld, Danek & Co. in Karolinental
                              									erzeugt. Nach diesem neuen Verfahren ist jede Kesselschmiede in der Lage,
                              									Blechmäntel mit Schraubennaht (genietet oder geschweißt) auch bis zu den größten
                              									Durchmessern in jeder Blechstärke mit den gewöhnlichen Hilfsmitteln ohne besondere
                              									Spezialmaschinen herzustellen.
                           Das Vorreißen der Bleche erfolgt einfach wie für gewöhnliche Kessel. Nach dem
                              									Vorreißen werden die Bleche gebohrt oder gelocht. Das Einrollen geschieht in der
                              									gewöhnlichen Blechbiegemaschine, die Bleche laufen schräg durch die Biegewalzen. An
                              									den Mantelenden entsteht kein Abfall, wenn aus einem längeren Blech durch einen
                              									schrägen Schnitt die trapezförmigen Endbleche hergestellt werden.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 24
                              Abb. 2.
                              
                           Nach diesem patentierten Verfahren können alle Druckgefäße, Turbinenrohrleitungen,
                              									Walzenwehre, Blechschornsteine und dergleichen mit schraubenförmiger Naht für große
                              									Durchmesser und hohe Drücke hergestellt werden. Bei langen Turbinenrohrleitungen ist
                              									die Ersparnis an Material und Nietarbeit besonders groß. Ein Hauptvorteil der
                              									schraubenförmigen Nietnaht gegenüber der Schweißnaht ist die Möglichkeit der
                              									Verwendung von hochwertigen Eisensorten (Nickelstahl usw.).
                           Die größte spezifische Beanspruchung tritt in einem zylindrischen Blechmantel bei
                              									Innendruck in der Erzeugenden des Zylinders auf (Richtung der Längsnaht). Bei
                              									Anwendung der gewöhnlichen Längsnietnaht fallen die Nietlöcher in die zumeist
                              									beanspruchte Blechpartie; die Verschwächung durch die Nietlöcher bedingt eine
                              									wesentliche Erhöhung der Materialstärken. Bei der schraubenförmigen Nietnaht liegt
                              									in der Erzeugenden durchwegs das volle Blech. Die Verschwächung durch einzelne
                              									Nietlöcher ist durch die Ueberlappung der Naht mehr als genügend ersetzt.
                           Die bedeutende Ersparnis an Blechstärke bei Anwendung der schraubenförmigen Nietnaht
                              									gegenüber der gewöhnlichen Längsnietnaht (bis zu 25 v. H.) erhellt aus den
                              									beigefügten Rechnungsbeispielen. Auf Grund der Zahlenbeispiele werden dann die
                              									allgemeinen Formeln entwickelt.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 24
                              Abb. 3.
                              
                           Um die Rechnungsergebnisse ziffermäßig untereinander vergleichen zu können, wurden
                              									für sämtliche Beispiele die gleichen Annahmen gewählt, und zwar (Abb. 4 und 29):
                           Lichter Durchmesser D
                           = 1500 mm = 150 cm.
                           Innendruck p = 16 at.
                           Die zulässige spezifische Beanspruchung im Blech
                           kz= 800 kg/cm2.
                           Die zulässige spezifische Beanspruchung in den Nieten
                           ks = 650 kg/cm2 (einschnittig).Im Sinne der „Hambg.
                                       									Normen“.
                           Die zulässige spezifische Beanspruchung in den Nieten ks
                              									= 600 kg/cm2
                              										(zweischnittig).Im Sinne der
                                    												„Hambg. Normen“.
                           Der Neigungswinkel der Nietnaht gegen die Erzeugende (Achse)
                              										ß = 46 ½°.
                           Dazu errechnet man mit einer vorläufig angenommenen Wandstärke von 15 mm
                              									(Rechenschieber): Mittlerer Umfang U = π (150 + 1 • 5) = 476 cm Ganghöhe der Schraube h = U ctg ß = 450 cm.
                              									Theoretische Länge der Naht L=\sqrt{U^2+h^2}=655\mbox{ cm}.
                           Nachdem die bekannten Rechnungsformeln im Kesselbau auf die Längsnaht bezogen sind,
                              									gehen auch wir von
                              									der Längsnaht aus, indem wir sie uns um den Winkel ß
                              									gedreht denken. Der Steigungswinkel der Schraube ist γ
                              									= 90° – ß. Die schraubenförmige Naht ist bei
                           ß = 0° eine Längsnaht, bei
                           ß = 90° eine Rundnaht.
                           Wie später bewiesen wird, treten in der einfach überlappten schraubenförmigen
                              									Nietnaht nur geringe Biegungsbeanspruchungen auf; dagegen wirken in der überlappten
                              									Längsnaht große Biegungsbeanspruchungen mit, welche ein Vergrößern des
                              									Sicherheitsfaktors bedingen (Hamburger. Normen). Da die überlappte Schraubennaht wie
                              									eine Rundnaht beansprucht wird, so könnte die schraubenförmige Nietnaht trotz der
                              									Ueberlappung mit demselben Sicherheitskoeffizienten berechnet werden, wie er für
                              									doppeltgelaschte Nähte vorgeschrieben ist.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 25
                              Abb. 4.Abb. 5.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 25
                              Abb. 6.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 25
                              Abb. 7.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 25
                              Abb. 8.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 334, S. 25
                              Abb. 9.
                              
                           
                              
                                 Ein geschlossenes Druckgefäß
                                 
                              (Mantel mit zwei Böden). (Abb. 4 bis 6.)
                              Für den praktischen Gebrauch ist die „vereinfachte Berechnungsart der Niete
                                    											und Blechstärken“ zu verwenden.
                              Wir bezeichnen nach ForchheimerForchheimer: Die
                                       												Berechnung ebener und gekrümmter Behälterböden (Verlg. Ernst & Sohn,
                                       												Berlin). mit
                              S die auf die Längeneinheit
                                 										des Parallelkreises (Querschnitt II in Abb. 5)
                                 										wirkende Kraft.
                              T die auf die Längeneinheit
                                 										des Meridians (Querschnitt II-II in Abb. 6) wirkende Kraft.
                              Wir erhalten als Gesamtkraft für den Querschnitt II
                                 										P_1=U\,.\,S=\frac{D^2\,\pi}{4}\,p=\frac{150^2\,.\,\pi}{4}\,16=282000\mbox{ kg}.
                              Der Querschnitt II-II (Abb. 6) wird durch die Komponenten der
                                 										Radialkräfte Δ Pr (Abb. 4) beansprucht.
                              Für die Mantellänge h istDie Dampfkessel (Spalckhaver und
                                       												Schneiders).
                              
                                 ΔP
                                 r
                                 = p • ΔU • h
                                 
                              \frac{\Delta\,P}{\Delta\,P_r}=\frac{\Delta\,D}{\Delta\,U}, woraus \Delta\,P=\frac{\Delta\,P_r\,.\,\Delta\,D}{\Delta\,U}
                              
                                 \Delta\,P=\frac{p\,.\,\Delta\,U\,.\,h\,.\,\Delta\,D}{\Delta\,U}=p\,.\,h\,.\,\Delta\,D
                                 
                              
                                 P = ΣΔP = phΣΔD =phD.
                                 
                              Diese Kraft verteilt sich für eine Schraubenganghöhe auf
                                 										zwei Blechquerschnitte II-II (Abb. 6); somit für einen Querschnitt II-II.
                              
                                 P_2=\frac{P}{2}=h\,T=\frac{p\,.\,h\,.\,D}{2}=\frac{16\,.\,450\,.\,150}{2}=540000\mbox{ kg}.
                                 
                              a) Graphische Ermittlung. Die Kräfte P1
                                 										= 282 t und P2 = 540 t wirken gleichzeitig für eine Ganghöhe
                                 											h auf die Nahtlänge L (Abb. 7). Das Dreieck ABC in Abb. 5 und 7 ist die in eine Ebene abgewickelte Schraube für
                                 										eine Ganghöhe. Die Kräfte P1 und P2 ergeben in Abb.
                                    											7 die Resultante R = 610 t. Diese Kraft
                                 											R verteilt sich gleichmäßig auf die Nahtlänge
                                 											L steht aber nicht senkrecht auf der Nietnaht.
                                 										Die Kraft R muß durch die Niete der Größe und
                                 										Richtung nach unverändert übertragen werden.
                              Die Nietung (Abb. 8).
                                 										Die notwendige Anzahl der Nietquerschnitte berechnet sich mit
                              n=\frac{R}{f\,k_s}=\frac{610000}{4\,.\,9\,.\,650}=192 Nietquerschnitte.
                              Für dreireihige einschnittige Nietung ist die Nietteilung
                                 										t=\frac{3\,L}{n}=\frac{3\,.\,655}{192}=10,25\mbox{ cm}=102,5\mbox{ mm} (Abb. 8).
                              Die Blechstärke. In der Richtung der Längsnaht (nach
                                 										der Erzeugenden) wirkt das volle unverschwächte Blech; ohne Berücksichtigung der
                                 										versteifenden Ueberlappung würde hier eine Blechstärke genügen von s_{\mbox{min}}=\frac{D\,.\,p}{2\,k_z}=\frac{150\,.\,16}{2\,.\,800}=1,5\mbox{ cm}=15\mbox{ mm}.
                                 										Unter diesen Wert kann die Blechstärke nicht sinken, selbst wenn für die
                                 										schraubenförmige Naht eine kleinere Blechstärke genügen sollte.
                              Für die schraubenförmige Naht wäre der tragende Blechquerschnitt für die Länge
                                 											L = 655 cm und die Blechstärke smin = 1,5 cm nach
                                 										Abzug der Nietlöcher für die dreireihige Nietung nach Abb. 8:
                              
                                 F=s_{\mbox{min}}\,\left(L-\frac{n}{3}\,d\right)=1,5\,\left(655-\frac{192}{3}\,2,5\right)=741\mbox{ cm}^2.
                                 
                              Dieser Querschnitt wird durch die schräg wirkende Kraft
                                 											R = 610 t (Abb.
                                    											7) gleichmäßig beansprucht. Die Resultante R zerlegt man (Abb. 9) in die
                                 										Normalkraft N = 575000 kg und in die Schubkraft Q = 195000 kg.
                              Die Beanspruchung der Naht L im Blechquerschnitt F ist
                              
                              auf Zug (Normalspannung) \sigma=\frac{575000}{741}=778\mbox{ kg}/\mbox{cm}^2,
                              auf Schub                          T=\frac{195000}{741}=263\mbox{ kg}/\mbox{cm}^2.
                              Die HauptspannungTaschenbuch
                                       													„Hütte“ (1908) I, S. 426 und Kögler, Versuche im Eisenbau (Verlag
                                       											Springer-Berlin). berechnet sich mit
                              
                                 \sigma_m=\frac{1}{2}\,\sigma+\frac{1}{2}\,\sqrt{\sigma^2+4\,\tau^2}=\frac{1}{2}\,778+\frac{1}{2}\,\sqrt{778^2+4\,.\,263^2}=858\mbox{
                                    kg}/\mbox{cm}^2.
                                 
                              Nachdem für unser Beispiel kz = 800 kg/cm2 als zulässig angenommen wurde, erhöht sich
                                 										die ursprüngliche Blechstärke (smin = 15 mm) für die schraubenförmige
                                 										Naht auf
                              
                                 s=15\,\frac{858}{800}=16,1\mbox{ mm}.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 26
                                 Abb. 10.
                                 
                              Die umständliche Zusammensetzung und Zerlegung der Kräfte nach Abb. 7 und 9 läßt
                                 										sich in einfacher Weise in ein Bild (Abb. 10)
                                 										vereinigen; mit fünf Strichen sind sämtliche Kräfte ermittelt.
                              Dasselbe geschlossene Druckgefäß mit gewöhnlicher
                                    											Längsnaht. Die Kraft für ein Laufzentimeter der Längsnaht ist
                              
                                 T=\frac{D\,p}{2}=\frac{150\,.\,16}{2}=1200\mbox{ kg (f. 1 lf. cm)}.
                                 
                              Die Nietung (Abb. 11).
                                 										zweireihig, zweischnittig (zulässige Beanspruchung für zweischnittige Niete ks
                                 										= 600 kg/cm2 nach
                                 										unserer Annahme). Einer Nietteilung t entsprechen
                                 										vier Nietquerschnitte. Die Nietteilung
                              
                                 t=\frac{4\,f\,k_s}{T}=\frac{4\,.\,4,9\,.\,600}{1200}=9,8\mbox{ cm}=98\mbox{ mm}.
                                 
                              Das Güteverhältnis der Nietung
                              
                                 \eta=\frac{t-d}{t}=\frac{98-25}{98}=0,745.
                                 
                              Die Blechstärke.
                              
                                 s=\frac{T}{k_z\,.\,\eta}=\frac{1200}{800\,.\,0,745}=2,02\mbox{ cm}=20_2\mbox{ mm}.
                                 
                              Wählt man stärkere Niete als in unserem Beispiel (d = 25 mm), so wird die Blechstärke sicherlich noch
                                 										etwas größer.
                              Wir erhalten somit für den gleichen Durchmesser D =
                                 										1500 mm und Druck p = 16 at:
                              1. Bei Anwendung der schraubenförm. Nietnaht s = 16,1 mm.
                              2. Bei Anwendung der gewöhnl. Längsnietnaht s = 20,2 mm.
                              Die Ersparnis an Blechstärke bei Anwendung der
                                 										schraubenförmigen Naht beträgt 4,1 mm; außerdem ist die Anzahl der Niete kleiner
                                 										und die Herstellung der Nietnaht bequemer.
                              Verwendet man in der Längsnaht die „verjüngte Nietung“ oder die
                                 											„verbreiterte Innenlasche“, so kann trotz des Mehrmaterials und der
                                 										Mehrarbeit die Blechstärke nicht auf das geringe Maß heruntergedrückt werden,
                                 										wie es die schraubenförmige Nietnaht ergibt.
                              Für die Ausführung wird die Blechstärke auf halbe oder ganze mm aufgerundet; auch
                                 										wird die Nietteilung so gewählt, daß die Länge L
                                 
                                 										ein Vielfaches der Teilung t bildet. Für unseren
                                 										Zweck (Aufsuchen von Vergleichsgrößen) ist dies ohne Belang.
                              b) Rechnerische Ermittlung.
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 26
                                 Abb. 11.
                                 
                              Für ein geschlossenes Druckgefäß lassen sich die
                                 										auftretenden Kräfte der Größe und Richtung nach durch algebraische Formeln
                                 										ausdrücken. Wir rechnen aber nicht mit dem mittleren Durchmesser Dm = (D + s), sondern blos mit dem lichten Durchmesser
                                 											D; erfahrungsgemäß beeinflußt diese
                                 										Vernachlässigung der Blechstärke s – wie wir uns
                                 										überzeugen werden – das Resultat nur in sehr geringem Maße. Es ist somit
                              
                                 U=D\,\pi,\ h=\frac{U}{\mbox{tg}\,\beta}=\frac{D\,\pi\,.\,\cos\,\beta}{\sin\,\beta},
                                 
                              
                                 L=\frac{U}{\sin\,\beta}=\frac{D\,\pi}{\sin\,\beta}.
                                 
                              Die Kräfte berechnen sich mit
                              
                                 P_1=\frac{D^2\,\pi}{4}\,p;
                                 
                              für die Längeneinheit der Naht L ist
                              
                                 \frac{P_1}{L}=\frac{D^2\,\pi\,.\,p\,.\,\sin\,\beta}{4\,.\,D\,\pi}=\frac{D\,p}{2}\,.\,\frac{1}{2}\,\sin\,\beta=\frac{1}{2}\,\sin\,\beta\,T,
                                 
                              
                                 P_2=T\,h=\frac{D\,p}{2}\,h=\frac{D^2\,\pi\,.\,\cos\,\beta}{2\,\sin\,\beta}\,p,
                                 
                              für die Längeneinheit der Naht L ist
                              
                                 \frac{P_2}{L}=\frac{D\,p}{2}\,.\,\cos\,\beta=\cos\,\beta\,.\,T.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 26
                                 Abb. 12.Vergleichswerte zwischen Längs- und Schraubennaht.
                                 
                              Nach Abb. 10 ist
                              
                                 R=\sqrt{{P_1}^2+{P_2}^2}=\frac{D^2\,\pi}{2}\,p\,\sqrt{\frac{1}{4}+\left(\frac{\cos\,\beta}{\sin\,\beta}\right)^2};
                                 
                              für die Längeneinheit der Naht L ist
                              
                              
                                 
                                 \frac{R}{L}=\left(\frac{D^2\,\pi}{2}\,p\,\sqrt{\frac{1}{4}+\left(\frac{\cos\,\beta}{\sin\,\beta}\right)^2}\right)\,:\,\left(\frac{D\,\pi}{\sin\,\beta}\right)=\frac{D\,p}{2}\,\sqrt{1-\frac{3}{4}\,\sin^2\,\beta}=\sqrt{1-\frac{3}{4}\,\sin^2\,\beta\,T}.
                                 
                              Den Größen \frac{P_1}{L}, \frac{P_2}{L}, \frac{R}{L} ist der
                                 										Ausdruck T=\frac{D\,p}{2} gemeinsam, welcher die Kraft für die Längeneinheit der
                                 										gewöhnlichen Längsnaht bedeutet. Wählen wir diesen Ausdruck als Einheit (T = 1), so ist
                              
                                 \frac{P_1}{L}=\frac{1}{2}\,\sin\,\beta;\ \frac{P_2}{L}=\cos\,\beta;\ \frac{R}{L}=\sqrt{1-\frac{3}{4}\,\sin^2\,\beta}
                                 
                                    
                                    
                                       \frac{R}{L}-\sqrt{\left(\frac{P_1}{L}\right)^2+\left(\frac{P_2}{L}\right)^2}=\sqrt{\left(\frac{1}{2}\,\sin\,\beta\right)^2+\left(\cos\,\beta\right)^2}=\sqrt{1-\frac{3}{4}\,\sin^2\,\beta}
                                       
                                    
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 27
                                 Abb. 13.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 27
                                 Abb. 14.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 27
                                 Abb. 15.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 27
                                 Abb. 16.
                                 
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 27
                                 Abb. 17.
                                 
                              Diese Gleichungen sind in Abb.
                                    											12 als Schaulinien aufgetragen (wagerecht die Winkel, senkrecht die
                                 										Werte in Hundertsteln). Alle Werte sind auf T
                                 										(Kraft für die Längeneinheit der Längsnaht) bezogen. Drehen wir die Längsnaht um
                                 											ß = 90°, so erhalten wir 50 v. H., d.h. die
                                 										Kraft f. d. Längeneinheit der Rundnaht ist blos 50 v. H. der Kraft f. d.
                                 										Längeneinheit der Längsnaht; mit anderen Worten: die Rundnaht wird bei einem
                                 										geschlossenen Druckgefäß nur halb so beansprucht wie die Längsnaht.
                              Drehen wir die Längsnaht um ß = 50°, so erhalten wir
                                 										75 v. H., d.h. eine schraubenförmige Naht mit ß =
                                 										50° wird auf die Einheit der Nahtlänge nur ¾ mal beansprucht gegenüber der
                                 										Längsnaht. Für eine Turbinenrohrleitung mit Stopfbüchse würde unter der Annahme,
                                 										daß nur die Kräfte in der Längsnaht wirken (also P1 = 0) bei ß = 50° die schraubenförmige Naht nur 65 v. H. der Beanspruchung der
                                 										Längsnaht erleiden (Schaulinie \frac{P_2}{L}).
                              Die Resultante R ist ihrer Größe nach für die
                                 										Berechnung der Niete maßgebend. Für die Berechnung der Blechstärke brauchen wir
                                 										auch den Winkel γ (Abb.
                                    											10) als Maß für das Schiefziehen der Kraft R. Mit Benutzung der früheren Werte ist
                              
                                 \mbox{tg}\,(\beta-\gamma)=\frac{P_1}{P_2}=\left(\frac{P_1}{L}\right)\,:\,\left(\frac{P_2}{L}\right)=\frac{1}{2}\,\mbox{tg}\,\beta.
                                 
                              In Abb. 10 müssen somit die
                                 										Strecken a = b sein (sofern mit D und nicht mit Dm gerechnet wird). In Verbindung mit der
                                 										Formel
                              
                                 \mbox{tg}\,(\beta-\gamma)=\frac{\mbox{tg}\,\beta-\mbox{tg}\,\gamma}{1+\mbox{tg}\,\beta\,\mbox{tg}\,\gamma}
                                 
                              berechnen wir
                              
                                 
                                 \mbox{tg}\,\gamma=\frac{\mbox{tg}\,\beta}{2+\mbox{tg}^2\,\beta};\ \cos\,\gamma=\frac{1-\frac{1}{2}\,\sin^2\,\beta}{\sqrt{1-\frac{3}{4}\,\sin^2\,\beta}}.
                                 
                              Zur Bestimmung der Höchstwerte setzen wir den Differentialquotienten
                              
                                 \frac{d\,\mbox{tg}\,\gamma}{d\,\mbox{tg}\,\beta}=\frac{(2+\mbox{tg}^2\,\beta)\,\frac{1}{\cos^2\,\beta}-\mbox{tg}\,\beta\,.\,2\,\left(\mbox{tg}\,\beta\,\frac{1}{\cos^2\,\beta}\right)}{(2+\mbox{tg}^2\,\beta)^2}=0.
                                 
                              Daraus folgt \mbox{tg}\,\beta=\sqrt{2} und max. \mbox{tg}\,\gamma=\frac{1}{4}\,\sqrt{2}. Der
                                 										Höchstwert für den Winkel γ = 19° 28' wird bei
                                 										einer Nahtneigung mit ß = 54° 44' erreicht.
                              Für ß = 0 und ß = 90°
                                 										wird y = 0. In einem geschlossenen Druckgefäß wird
                                 										die Längs- und Rundnaht nur durch Normalspannungen beansprucht.
                              Für die Berechnung der Blechstärke zerlegt man die Resultante R in die Normalkraft N
                                 										und die Schubkraft Q (Abb.
                                    											10).
                              Mit Benutzung der Streckengleichung a = b ist
                              
                                 
                                 Textabbildung Bd. 334, S. 27
                                 Abb. 18.Die Hauptspannung σm in kg/cm2 für eine schrägwirkende Kraft von 1 kg: tragender Querschnitt 1
                                    												cm2
                                 
                              
                                 N=\frac{2\,P_1}{\sin\,\beta}-P_1\,\sin\,\beta=\frac{D^2\,\pi}{4}\,p\,\frac{2-\sin^2\,\beta}{\sin\,\beta},
                                 
                              
                                 \frac{N}{L}=\left(1-\frac{\sin^2\,\beta}{2}\right)\,T=\frac{1}{2}\,(1+\cos^2\,\beta)\,T,\mbox{ worin }T=\frac{D\,p}{2}
                                 
                              
                                 Q=R\,\sin\,\gamma=P_1\,\cos\,\gamma=\frac{D^2\,\pi}{4}\,p\,.\,\cos\,\gamma,
                                 
                              
                                 \frac{Q}{L}=\frac{\sin\,\beta}{2}\,\sqrt{1-\sin^2\,\beta}\,.\,T=\frac{\sin\,\beta\,.\,\cos\,\beta}{2}\,.\,T.
                                 
                              Wir können jetzt, wie im Zahlenbeispiel, berechnen:
                              Normalspannung \sigma=\frac{N}{F}=\frac{R}{F}\,\cos\,\gamma;
                              
                              Schubspannung \tau=\frac{Q}{F}-\frac{R}{F}\,\sin\,\gamma;
                              Hauptspannung \sigma_m=\frac{1}{2}\,\sigma+\frac{1}{2}\,\sqrt{\sigma^2+4\,\tau^2}.
                              Der schiefe Zug an einer Nietnaht. In Abb. 13 bis 17
                                 										denkt man sich nach J. W. SchwedlerTaschenbuch „Hütte“ I (1908, Seite
                                       												674), Dampfkesselnietungen. das Blech in einzelne tragende
                                 										Streifen zerlegt, welche um die Niete geschlungen sind. Diese Zerlegung war
                                 										früher im Brücken- und Kesselbau allgemein üblich. Nach Abb. 16 wäre bei t • cos γ = t – d das Blech
                                 										durch den schiefen Zug am besten ausgenutzt. Für die Spannung 1 im Querschnitt
                                 											a wäre in b die
                                 										Spannung auch 1, nachdem a = b; die Hauptspannung
                                 										mit Rücksicht auf das Schiefziehen ist in b nicht
                                 										1, sondern 1,54 (nach Abb. 18 für γ = 55°).
                              Die Anwendung der Zerlegung nach J. W. Schwedler hat somit unrichtige
                                 										Rechnungsergebnisse zur Folge. Der einzig richtige Weg ist die Berechnung der
                                 										Hauptspannung \sigma\,\frac{\mbox{max}}{\mbox{min}}=\frac{1}{2}\,\sigma\,\pm\,\frac{1}{2}\,\sqrt{\sigma^2+4\,\tau^2}.Taschenbuch
                                       													„Hütte“ I (1908, Seite 426), Hauptspannungen, und C. Bach. Elastizität und Festigkeit (Anstrengung
                                       												bei gleichzeitig vorhandener Dehnung und Schiebung).
                              Wir berechnen nach Abb. 10:
                              Die Normalspannung \sigma=\frac{N}{F}=\frac{R}{F}\,\cos\,\gamma.
                              Die Schubspannung \tau=\frac{Q}{F}=\frac{R}{F}\,\sin\,\gamma.
                              Die Hauptspannung \sigma_m=\frac{1}{2}\,\sigma+\frac{1}{2}\,\sqrt{\sigma^2+4\,\tau^2}.
                              Setzen wir \frac{R}{F}=1, so erhalten wir
                              
                                 \sigma_m=\frac{1}{2}\,\cos\,\gamma+\frac{1}{2}\,\sqrt{\cos^2\,\gamma+4\,\sin^2\,\gamma}=\frac{1}{2}\,\cos\,\gamma+\sqrt{1-\frac{3}{4}\,\cos^2\,\gamma}.
                                 
                              Diese Werte bilden in Abb. 18 eine Kurve, welche
                                 										das umständliche Rechnen mit der Hauptspannung erübrigt. Der Winkel γ (von 0° bis 90°) ist das Maß für das
                                 										Schiefziehen.
                              \sigma_m=\mbox{Tafelwert}\,x\,\frac{R}{F}.
                              Beispielsweise ist in Abb. 10 der Winkel γ = 18½°. Aus Abb.
                                    											18 ist der Vermehrungsfaktor (für 18 ½°) . . . 1,045. Nach dem
                                 										früheren Zahlenbeispiel ist R = 610 und F = 741 cm2. Die
                                 										Hauptspannung ist
                              
                                 \sigma_m=\frac{R}{F}\,1,045=\frac{610000}{741}\,.\,1,045=858\mbox{ kg}/\mbox{cm}^2,
                                 
                              also derselbe Wert wie im früheren Zahlenbeispiel.
                              Man berechnet mit dem schiefen Zug eine gedachte Normalspannung \sigma'=\frac{R}{F} und
                                 										stellt diesen Wert durch einen Vermehrungsfaktor aus Abb. 18 richtig.
                              
                                 
                                    (Schluß folgt.)