Zur Beschreibung des Tragverhaltens von Verbindungen mit Blindnieten (BN), Blindnietbolzen (BNB) und Schließringbolzen (SRB) unter dynamischer Beanspruchung in Längsrichtung (axial) wurden im Rahmen des Forschungsprojektes erstmalig grundlegende und systematische experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Aufgrund der verbindungsimmanenten Bedeutung der Vorspannkraft bei Schließringbolzen gelang für die Modellbildung ein Variantenvergleich mithilfe der numerischen Simulation (FEM). Ausgehend von den umfassenden Auslegungsrichtlinien für Standardschraubenverbindungen aus dem Stahlbau und Maschinenbau, musste ein Konzept zur Durchführung und Bewertung von Versuchen zur Ermittlung charakteristischer Ermüdungsfestigkeiten für Blindniete, Blindnietbolzen und Schließringbolzen unter axialer Beanspruchung entwickelt werden. Der rechnerische Nachweis für die Ermüdungsfestigkeit erfolgt auf der Basis moderner Bemessungskonzepte getrennt für Fügeteilwerkstoff und Fügeelement. Zu beachten sind hier der Eurocode 3 (DIN EN 1993-1-9 [1]) für die stahlbaulichen Anwendungen und die VDI-Richtlinie 2230 [2] für den Maschinenbau. Zwischen den beiden Normenkonzepten gibt es einen wesentlichen Unterschied: Eine Schraubenverbindung nach der VDI 2230 hat die Aufgabe, Bauteile so miteinander zu verbinden, dass das Auftreten von Schlupf oder das Auseinanderklaffen verhindert wird. Im Stahlbau hingegen ist das Abheben der Bauteile (Auseinanderklaffen) infolge Längszugbeanspruchung (Kopfzug) zugelassen. Jedoch darf beim Ermüdungsfestigkeitsnachweis nach EC 3 für vorgespannte Schraubenverbindungen die reduzierte Längsspannungsschwingbreite in Ansatz gebracht werden. Zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit planmäßig vorgespannter Fügeelemente (Schließring- und Blindnietbolzen) und nicht planmäßig vorgespannter Fügeelemente (Blindniete) im Zeitfestigkeits- und Übergangsbereich wurde in Anlehnung an die Schwingfestigkeitsversuche nach DIN 969 [3] eine wiederverwendbare Prüfvorrichtung entwickelt. Hiermit konnten statistisch abgesicherte Versuche durchgeführt und bauteilunabhängig ermittelte Wöhlerlinien gewonnen werden. Im Vorfeld der Schwingfestigkeitsversuche mussten folgende Basisuntersuchungen organisiert werden: Härteverlaufsmessungen an ungesetzten und gesetzten Fügeelementen zur Charakterisierung der Umformvorgänge beim Setzprozess, vorgelagerte Versuche zur Klemmkraftbestimmung sowie quasistatische Längszugversuche zur Ermittlung des Tragverhaltens unter statischer (= vorwiegend ruhender) Beanspruchung. Zur Bewertung der Versuchsergebnisse wurden die jeweiligen Fügeelemente in den Kerbfallkatalog des Eurocode 3 eingestuft. Die Vorspannung darf hiernach optional berücksichtigt werden, so dass es erstmalig möglich ist Blindniete, Blindniet- und Schließringbolzen gleichermaßen bauteilunabhängig nach dem Nennspannungskonzept auszulegen. Auf derartige Versuchsergebnisse konnte bislang noch nicht zurückgegriffen werden.weiterlesen