Die Bautechnik, Jg. 12, Heft 50

12. Jahrgang

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DIE BAUTECHNIK

BERLIN, 23. November 1934 Heft 50

Der Bau der Klappbrücke über den Östlichen Bahnhofskanal in Harburg-Wilhelmsburg.

Von Regierungsbaurat D e itm e r s , H arburg-W ilhelm sburg.

(Schluß aus H eft 46.)

A lle R e c h t e V o rb e h a lte n .

D ie b eid en Totlagen bedin gen , daß ohne A nw endung ein es Leonard aS?reSa^s un(t ungeachtet der B eschleu nigung des M otors beim Einsetzen der B ew egung aus der Endlage die Brückengeschw indigkeit auf rein m echani­

schem W ege langsam zunim m t und g eg en Ende der B ew egu n g eb en so wieder allm ählich bis auf N u ll abfällt. Der Verlauf ist auf Abb. 14a dargestellt und der G eschw indigkeitskurve bei Zahnstangenantrieb gegen ü b ergestellt.

Der Vergleich zeigt, daß die ausg ezo g en e Kurve zwar höher ansteigt, aber eine geringere N eigu n g und tangentialen Anschluß an die N u llage hat.

-B aregungszeil X x k— a) G eschw indigkeit.

M aschinenkeller.

D ie gesam ten Antriebe sind im östlich en W iderlager unter der Brücken­

bahn in einem geräum igen M aschinenkeller untergebracht (Abb. 13) und jederzeit gut zugänglich. D ie Schubstangen greifen unterhalb der G eh­

w ege an je einem seitlich en K onsol P der Hauptträger an (Abb. 10). Durch diese Anordnung der Schubstangen außerhalb der Fahrbahn ist erreicht, daß die letztere frei geb lieb en ist von irgend w elchen hinderlichen Einbauten.

In jedem G eh w eg ist für die Schubstange ein schmaler Schlitz mit R iffelblechabdeckung r (s. A b­

bild. 27) vorhanden. D ie beim Öffnen der Brücke auftauchende Schubstange hebt die R iffelblech­

klappe hoch. Sie sinkt beim Schließen der Brücke selbsttätig w ied er herab. N eben dem Schub­

stangenschlitz ist die D ecke des M aschinenkellers in solcher Breite abnehm bar au sgeb ild et, daß not­

falls säm tliche T eile d es Antriebs einschließlich der großen K urbelscheibe ohne bauliche Ä n de­

rungen d es K ellers a u sg ew ech selt w erden können.

Im G eh w egb elag aus Betonplatten macht sich diese Anordnung äußerlich nicht bemerkbar.

Die K urbelscheiben besteh en aus je zw ei kräf­

tigen, gut versteiften B lechen und sind z ugleich als Triebstockzahnkranz ausgebildet. Sie sind mit N aben aus Stahlguß verseh en und laufen mit Rot­

gußbuchsen auf den feststeh en d en Achsen. D ie Triebstöcke 7 (Abb. 12) sind m ittels Achshalter A in den Scheibenw än den ausw echselbar befestigt.

In sie greift je Brückenseite ein R itzel R ein. D iese s ist mit der Achse aus einem Stück gesch m ied et. D ie Ritzellager sind g eteilt ausgeführt. Dadurch wird ein leichter Ein- und A usbau d es R itzels erm öglicht. Es wird über mehrere Stirnradvorgelege von der Brückenachse aus angetrieben.

D ieser Antrieb ist für b eid e B rückenseiten gem einsam (s. Abb. 10, Grundriß). Er b esitzt ein V orgelegep aar mit zw ei versch ied en en Über­

setzungen. D ie se können w e c h se lw e ise gek u p p elt werden, um der Brücke zwei v ersch ieden e G esch w indigk eiten zu erteilen. Mit der großen G e­

schw indigkeit kann die Brücke in 45 sek geöffnet bzw . gesch lossen w erden.

Sie kann b ei W inddrücken kleiner als 30 kg m2 ein gesch altet w erden.

Die klein ere G esch w in d igk eit wird bei Winddruck von 30 bis 50 k g /m2 ein gesch altet und entspricht einer K lappzeit von i0 s e k .

Das erste V o rg eleg e hinter dem Motor, das mit großer G esch w in d ig­

keit läuft ist in ein em vollk om m en g e sch lo ssen en , guß eisernen, mit 0 1 gefüllten G eh äu se ein geb au t und b esitzt Pfeilverzahnung. A lle Zahnräder

sind aus Stahlguß hergestellt und haben geschnittene Zähne. D ie W ellen ­ lager haben Rotgußbuchsen und Fettschm ierung durch Staufferbuchsen.

Zwischen dem Motor und dem ersten V orgelege ist eine elastische L ederscheibenkupplung eingeschaltet. Ihre ein e Hälfte ist als Brem s­

scheibe ausgeb ild et für die elektrisch betätigte Backenbremse. D iese ist — w ie auch der ganze Antrieb — b em essen zum Halten der Brücke in jeder S tellu n g gegen 150 kg/m2 Winddruck und zum Bremsen der Brücke b ei 50 k g/m2 Winddruck.

D ie Brücke kann in jeder Stellung durch E inlegen einer N otverriegelung festg eleg t und dann geschm iert und Instandgesetzt w erden. D iese N ot­

verriegelu ng besteht je Brückenseite aus einem Haken H (s. Abb. 12), der in den Triebstock der Kurbelscheibe eingreift. Er wird durch eine kleine H andwinde ein- und ausgeklinkt. D iese V erriegelung ist elektrisch so blockiert, daß bei ein gelegtem Haken der Motorstrom unterbrochen ist.

Zum Notbetrieb bei A u sb leib en des Strom es kann ein Handantrieb benutzt werden. Er wird von der Fahrbahn aus bedient. Eine auskuppel­

bare senkrechte W elle ist zu dem Zweck durch die K ellerdecke hindurch­

geführt. M ittels eines auf das freie W ellenende gesteckten Tum m elbaum es dauert das Öffnen und Schließen b ei 30 kg/m2 Wind mit 4 Mann und bei 50 kg/m2 Wind mit 6 Mann rechnerisch 2 Stunden. D ie Brem se ist bei B e­

dienung des Handantriebes zu lüften. Sie kann aber im N otfälle durch B edie­

nung ein es Fußtrittes von der Fahrbahn aus zum Einfallen gebracht werden.

Dam it beim A bsenken der Brücke diese zuverlässig ihr Auflager am langen Arm trifft und dam it E ntgleisungen der Straßenbahn durch un­

genaues V oreinanderliegen der Schienenenden verm ieden w erd en , wird das Brückenende kurz vor dem A ufsetzen durch ein en am W iderlager befestigten Sporn in waagerechter Richtung zentriert. Für genau es Auf­

setzen sorgt die Totlage der Schubstangen. Vorsorglich sind aber doch noch zw ei Luftpuffer angebracht. Lediglich zur V erm eidung von Störungen durch H ochgehen der Brücke bei unvorhergesehenen Z w ischenfällen sind am langen Arm zw ei R iegel angebracht. D iese sind zw ischen den zw ei letzten Endquerträgern gelagert und w erden m ittels Spindeln in je ein am anschließenden W iderlager b efestigtes R iegellager geschoben. Dadurch wird das K lappenende unverschieblich mit dem W iderlager verbunden.

D ie beiden R iegel w erden gem einsam von einem unter der Brücken­

fahrbahn angebrachten Triebwerk b ew egt. Beim Ausfallen des elektri-

b) K lappm om ent und Zahndruck.

Abb. 14. V ergleichsdiagram m e für Kurbel- und Zahnstangenantrieb.

sehen Stromes dient ein Handantrieb als Ersatz. Er wird durch einen Tum m elbaum betätigt, der durch die Fahrbahndecke hindurch auf den Antrieb einwirkt. Zu seiner B edienung sind 2 Mann erforderlich. D ie B ew egung dauert bei elektrischem Antrieb 15 sek und bei Handantrieb 5 min. Bei elektrischem Antrieb dauert ein B ew egungssp iel bei langsam em (schnellem ) Gang:

Ertönen des G lockensignals . . 10 sek Schließen der Schranken . . . 10

E n t r i e g e l n ... 15

Öffnen der B r ü c k e ... 70 ( 45) „ Schließen der Brücke . . . . 70 ( 45) „ V e r r i e g e l n ... 15

Öffnen der Schranken . . . . 10 Für S c h a l t e n ... 30

230 (200) sek

= rd. 4 (3l/2) min.

Der Stromverbrauch für ein B ew egu n gssp iel beträgt:

b ei W indstille . . . . 0,6 kWh b ei 25 k g /m2 W ind . . 1 , 2 „ b ei 50 k g/m2 Wind . . 2 , 0 „

D e t t m e r s Bau der Klappbrücke ü b e r den Östlichen Bah n h o f s k a n a l in H a rb u rg-W il helm sb urg F a c h s c h r if t t d . g e s . B a u i n g e n i e u r ^ '

geführt in der A usbildung, w ie sie sich bei den H afenerw eiterungsbauten in W esermünde und anderorts gut bewährt hat. D ie feste Verbindung der Zugpfähle mit dem Betonkörper des Widerlagers ist bei den Eisenbetonpfählen durch hakenförm iges A bbiegen der Eisenein­

lagen, bei den H olzpfählen durch koni­

sches Bearbeiten der Pfahlköpfe mit Drahtspiralbewehrung erreicht.

Abb. 15. A usbildung der Widerlager.

Das Eisengew icht des Brückenüberbaues mit Rollkörper beträgt 140 t, das des G egengew ich ts (einschließlich Beton) 360 t und das G ew icht des m aschinellen und elektrischen Antriebes 37 t.

6. E lek trisc h e r A n trieb .

D ie Brücke wird mit 380/220 V Drehstrom angetrieben. D ie elek ­ trische Ausrüstung schließt über eine besondere W andleranlage an das allgem ein e Hochspannungsnetz von 10 000 V an. Der Blindstromverbrauch des Wandlers wird durch einen 8-kW -K ondensator kompensiert.

Der Motor für den Klappenantrieb (45 kW — s. auch Abb. 13) und der für den Riegelantrieb (3,5 kW) besitzen vollständ ig gesch lossen e Aus­

führung mit Oberflächenkühlung und mit Sonderisolation. Zum Einschalten und Steuern dienen Handradantriebe. Abgeschaltet werden die Motoren selbsttätig durch Spindelendschalter. D iese w erden für die beiden Dreh­

richtungen von den Antrieben betätigt und schalten die Motoren unmittelbar im Hauptstromkreis ab. Die Motoren sind gegen Ü berlastung durch Motor­

schutzschalter mit thermisch verzögerter und magnetischer Überstrom­

auslösung gesichert.

Die elektrische Ausrüstung der beiden Schrankenantriebe entspricht der Ausführung der anderen Antriebe. D ie Motoren (0,8 kW) sind mit Endschaltvorrichtung und elektrom agnetischen Bremsvorrichtungen in einem vollständig abgeschlossen en G ehäuse untergebracht. Zu ihrem Schutze sind Sicherungen mit Trägsicherungspatronen vorhanden.

Zur Verm eidung von Unfällen und Störungen m üssen die ein zelnen A ntriebe der Klappbrücke immer nach einer bestim m ten R eihenfolge b e ­ dient werden. D eshalb sind die Strom Zuleitungen zu den einzelnen Motoren abhängig von den Stellungen der anderen Antriebe gegeneinander verblockt. D ie Verblockung ist durch Schaltschütze erreicht. D iese werden durch H ilfskontakte an den Endschaltern ein- und ausgeschaltet.

Die Endschaltvorrichtungen der einzelnen Antriebe haben außerdem Hilfskontakte erhalten, die rote und grüne M eldelam pen ein- und aus­

schalten. Dadurch wird dem Brückenwärter an gezeigt, in w elchen E ndstellungen die ein zeln en Antriebe stehen.

D ie Schalt- und Steuerapparate sind in Höhe der Fahrbahn vor dem B edienungshäuschen angeordnet, in dessen Erdgeschoß die Wandler­

anlage steht. Sie sind an einem vollständ ig gesch lossen en Schaltpult p (s. Abb. 27) auf einer Eisenblechschalttafel untergebracht. Der B edien un gs­

mann steht hinter diesem Pult mit dem Blick auf die Brücke, die Schranken und die Schaltvorrichtung, so daß er das Schaltpult gleich zeitig mit der Brücke gut beobachten kann. Die günstigste Anordnung des Antrieb­

häuschens und des B edienungsstandes wurde anhand ein es einfachen, behelfsm äßigen H olzm odells der Brücke festgelegt. D ieses M odell gab den Anlaß zu w esentlichen Verbesserungen in der Betriebsanordnung gegen ü b er dem Entwurf.

7. W id e rla g e r.

a) A l l g e m e i n e s .

B eid e W iderlager sind auf hochliegendem Pfahlrost gegründet (Abb. 15).

Die Pfahljoche b esteh en aus abw echselnd einer Reihe Druckpfähle und einer Reihe Zug- und Druckpfähle (s. Schnitte in Abb. 15). D ie Pfähle sind ohne Pfahlrostabbund unmittelbar in den M auerwerkskörper ein-

Abb. 16. Aufhängung der Schalung an den Eisenbetonpfählen.

D ie oberen Bodenschichten bestehen aus K lei und teilw eise aus Moor (s. Ab­

bild. 15 neben Schnitt E—F). Proben des bei den Bohrungen angetroffenen Moores so w ie des Hafen- und Grundwassers sind vom Staatlichen Materialprüfungsamt Berlin-Dahlem untersucht worden. Dieses hat fe stg es tellt, daß sow ohl das Wasser w ie auch der Boden betonschädliche Stoffe enthalten. Es ist daher möglichst dichter und kalkarmer Beton v erw en d et worden. S ow eit er vom Erd­

boden berührt w ird, hat er einen doppelten Schutzanstrich aus Inertol erhalten, ebenso die E isenbetonpfähle in ganzer Länge.

Der Beton ist w eich (plastisch) eingebracht und unverblendet. Das M ischungsverhältnis ist 1 R.-T. E isenp ortland zem en t: 1/ 4 bis Vs R-'T- Nette- taler T ra ß :5 R .-T . gesieb tem Bittkauer Elbkies. Für die Eisenbetonpfähle wurde 1 R.-T. E lsen p ortlan d zem en t: x/ 4 R.-T. N ettetaler Traß : 3x/ 2 R.-T. ge­

siebtem Bittkauer Elbkies gew ählt.

Aus Schönheitsrücksichten wurde der Beton nach dem Ausschalen mit Mörtel aus 1 R.-T. Z e m e n t : 1^ R--T. Traß: 2 R.-T. Sand angestrichen und dann sofort hinterher im nassen Zustande abgerieben. Nach dem Trocknen des Zem ents wurde der lose Zem entstaub abgebürstet. Durch diese B ehandlung hat der Beton im A ussehen gew onnen. D ie unvermeid­

lichen Luftporen wurden dadurch b eseitig t und die Ungleichmäßigkeiten der A nsichtsflächen gem ildert.

Die 6 cm dicke Schalung der Betonunterfläche wurde an den Holz­

pfählen auf der O stseite in üblicher W eise an hölzernen Doppelzangen befestigt, die an die Pfahlköpfe angeblattet wurden (Auflagerfläche am Pfahl 6 cm). An den Eisenbetonpfählen a der W estseite wurde über deren Köpfe je ein Rundeisenbügel b, Durchm esser 40 mm, g e le g t (Abb. 16).

In die hakenförm igen A u fbiegungen dieser B ügel wurden die eisernen U nterzüge c für die Schalbohlen ein geh ängt. D ie eisernen Unterzüge wurden nach beendeter B etonierung durch A bbrennen der Rundeisenbügel w ieder gew onn en , während auf der O stseite die W iedergew innung der Baustoffe sich nicht lohnte und die Schalung nebst Doppelzangen im Bauwerk verblieb. D ie gesam te Unterschalung, ob nachträglich wieder­

gew onn en oder nicht, ist in Abb. 15 als nicht zum System des Bauwerks gehörig fortgelassen, um eine V erw ech selu n g m it einem Pfahlrostabbund

zu verm eiden. u m u i

b) Ö s t l i c h e s W i d e r l a g e r .

Bei der Entwurfsbearbeitung ist ein geh en d die Frage untersucht worden, ob zur Verm inderung der Abbruch- und W iederaufbaukosten ein Teil des alten östlich en W iderlagers erhalten b leib en und bei Herstellung des neuen W iderlagers w ieder benutzt werden könnte. Es ergaben sich aber so schw ere bauliche und statische B edenken — uneinheitliche Gründung des neuen W iderlagermauerwerks teils auf alten und teils auf neuen Pfählen sow ie Schw ierigkeiten bei Erzielung der Standsicherheit für die Pfahlgründung — daß der G edanke fallen ge la ssen w erden mußte.

Das alte W iderlager wurde daher, so w eit es unter das n e u e fiel, restlos abgebrochen. Auch die alten Pfähle und die Um fassungsspundwand mußten in sow eit b eseitig t werden, als sie bei der Rammung der neuen Pfähle hinderlich g ew esen wären.

Damit etwa un beabsichtigterw eise im Boden b e steh e n bleibende Bodenhindernisse, w ie abgebrochene Pfähle u sw ., nicht späterhin — z. B.

bei etw aiger V ertiefung der H afen sohle — die Schiffahrt gefährden können, wurde die Unterkante d es n euen W iderlagerm auerw erks wasser- wärts etw as vorgelegt. — Das östlich e W iderlager ist zugleich M aschinen­

keller. Dadurch ergab sich die H öhenlage der W iderlagerunterkante zu + 1,00 m NN. Da die Gründungspfähle dem nach nicht bis zur Fäulnis­

grenze hinaufreichen, wurden H olzpfähle gew ählt.

J23.r NovEe r a b ” i9354° D e t t m e r s , Bau d er K la pp brücke ü b e r d en Östlichen B ahnhofskanal in H a r b u r g - W ilh elm s b u r g 6 5 5

c) W e s t l i c h e s W i d e r l a g e r .

Auf dem W estufer mußte der in den Hafen vorgeschobene Brücken­

pfeiler P f (s. Abb. 3 u. 15) mitsam t seiner Pfahlgründung, der Spund­

w andeinfassung und dem G ew ölbem auerw erk beseitigt w erden. Das hinter der n euen Uferflucht stehend e alte Landwiderlager aus Z iegel­

mauerwerk auf tieflieg en d em Pfahlrost konnte dagegen bestehen bleiben.

Das vorgeb aute n eu e W iderlager ist von dem b esteh en g eb lieb en en alten durch ein e F uge (s. Abb. 15, Schnitt A —B) mit Bleiplattendichtung getrennt, so daß das alte und das neu e Mauerwerk sich jed es für sich bew egen können. Das alte M auerwerk ersetzt die sonst erforderlich gew esene hintere Spundwand und ist auch als solche in den Stand­

sicherheitsnachweis eingeführt.

Um die Kosten für ein e B augrubeneinfassung und für eine Grund­

wassersenkung zu ersparen, w ie sie auf der O stseite erforderlich waren (s. nachstehend), ist auf der W estseite der Pfeilerabbruch unter W asser ausgeführt und die Unterkante des neuen Mauerwerks unmittelbar ober­

halb des H ochw assersp iegels angeordnet worden. D ie neue Mauerwerk­

unterkante zur K ostenersparnis noch höher zu legen, wäre unzweckm äßig gew esen, w eil das steh en g e b lieb en e alte Mauerwerk in seinem oberen Teil durch die W itterung zermürbt und in seinem Fugenverband gelockert ist. Die Herabführung der neuen Mauerwerkunterkante bis nahe auf den W asserspiegel gab die G ewähr, daß das alte W iderlager sich in statisch einwandfreier W eise nur mit gesundem , tragfähigem Mauerwerk gegen den neuen Beton lehnt und daher die ihm zugedachte Aufgabe als hintere Spundwand einwandfrei erfüllt.

Da die Pfahlköpfe bis über den W asserspiegel hinausragen und som it über der Fäulnisgrenze liegen , sind Eisenbetonpfähle geram m t. Um bei niedrigen W asserständen ein Unterhaken von Schiffen unter das Mauer­

werk und B eschädigung der Pfähle durch G egenfahren von Schiffen zu vermeiden, sind senkrechte eichene Schutzhölzer angeordnet, die bis auf den W asserspiegel hinabreichen. Um durch diese H ölzer nicht zu viel an Durchfahrtbreite zu verlieren und im Interesse der Haltbarkeit sind sie in das M auerwerk versenkt. Sie werden durch leicht zu erneuernde Kiefernbohlen g eg en Abnutzung geschützt.

Zum Schutze der W iderlager ist an den vier Ecken in geeign etem Abstand von ihnen je ein fünfpfähliger Dalben aus 14 m langen, g e ­ tränkten Kieferpfählen von 45 cm Durchm. errichtet.

8. N o tb rü ck e.

Da die neue Brücke an derselb en S telle steht w ie die alte, wurden bei der Entwurfsbearbeitung ein geh en de U ntersuchungen darüber ange­

stellt, in w elch em Um fange und durch w elch e Maßnahmen der Straßen­

verkehr aufrechterhalten werden sollte. Es wurde zunächst ein Entwurf aufgestellt zu einer Notklappbrücke für Fährverkehr. O bgleich sie nur für Lastkraftwagen bis zu 6 t G esam tgew icht vorgeseh en wurde, und ob­

gleich ferner der Straßenbahnverkehr durch U m steigen aufrechterhalten werden so llte, kostete sie anschlagm äßig über 60 000 RM.

an der alten Brücke bereits mehrfach mit Erfolg verw end et war. Nur wurde sie ihrer größeren B edeutung entsprechend kräftiger ausgeb ild et als bei den früheren Unterhaltungsarbeiten. Um sie m öglichst kippsicher zu m achen, wurden zw ei vorhandene altbrauchbare Pontons (außer Dienst gestellte Absperrpontons für den früheren alten Petroleum hafen) n eb en ­ einander g e le g t und fest miteinander verbunden. Dieser 25 m lange Brückenponton wurde beim Ein- und Ausfahren durch zw ei Mann an Zugleinen, die an Land festgem acht waren, hin- und herbew egt.

9. B a u a r b e ite n . a) Ö s t l i c h e s W id e r la g e r .

Der eiserne Überbau und die M aschinenanlagen wurden auf Abbruch an einen Unternehmer verkauft. Von diesem wurden sie mit autogenen Schweißbrennern in leicht beförderbare Stücke zerschnitten und dann in Schuten verladen. Das Mauerwerk wurde bis zum W asserspiegel hinab mit Luftdruckhämmern zerkleinert.

D ie w eiteren Abbrucharbeiten wurden in mittels G rundwassersenkung trockengelegter Baugrube ausgeführt. Als Baugrubeneinfassung gegen das H afenwasser diente eine eiserne Spundwand. Sie steckte nur ein ige M eter im w eichen Untergründe (K lei, Moor und Sand) und stand im übrigen im freien W asser. Da demnach die eine Schloßreibung b e ­ günstigenden U m stände, w ie Eindringen von Sand in die Schlösser, K lem m en der Bohlen in der Wand und V erbiegen beim Rammen, nur in geringem Umfange vorhanden w aren, konnte nur eine geringe Schloß­

reibung erwartet werden. Um trotz der geringen Schloßreibung und der geringen Rammtiefe und trotz F eh lens stärkerer H olm e und Gurte mit Sicherheit mit dem vollen W iderstandsm om ent entsprechend der vollen W ellenhöhe der Wand rechnen zu können, wurden H oesch-B ohlen4) gew ählt.

Für die Trockenlegung der Baugrube standen die nach A usw eis der Akten des W asserbauamts Harburg-W ilhelmsburg in den Jahren 1890/91 beim Bau der alten Brücke mit der W asserhaltung gem achten Erfahrungen zur Verfügung. Die Baugruben wurden damals mit je einer H olzspund­

wand eingefaßt und die H afensohle ringsum in 4 bis 5 m Breite mit einer 1,5 bis 2 m hohen Kleischicht abgedichtet. Durch diese K leidecke ver­

ringerte sich der Wasserandrang von unten her so stark, daß die Baugrube mit einer Kreiselpum pe von 20 cm Durchm. leergepum pt werden und der Bau, w enn auch mit gew issen W asserschw ierigkeiten, ordnungsgem äß durchgeführt werden konnte.

Im vorliegenden Falle war w egen der Auflockerung der Baugruben-

Abb. 17. Notbrücke für Gehverkehr.

W egen d ieser unverhältnism äßig hohen K osten mußte auf die Aufrecht­

erhaltung des Fährverkehrs, auch in beschränktem Um fange, verzichtet werden. Er ist über die kurz vorher fertiggestellte A u to -U m g eh u n g s­

straße u m g eleitet worden, ohn e daß sich dadurch nenn en sw erte Verkehrs­

schw ierigkeiten ergeben haben. Auch der Straßenbahnverkehr wurde mittels O m nibu sum steigeverkehr über diesen Straßenzug g eleitet. Für den G ehverkehr wurde ein e ausfahrbare Pontonbrücke südlich neben der Baustelle ein gerich tet (s. Abb. 17 u. 18), w ie sie bei Unterhaltungsarbeiten

Abb. 19. A bsteifung der Baugrube.

soh le durch das Z iehen der alten Pfähle und die damit verbundene Her­

stellu n g von Löchern in den w asserundurchlässigen Schichten des U nter­

grundes ein stärkerer Wasserandrang zu erwarten. Es wurde daher zur V erm eidung von Schw ierigkeiten bei der Bauausführung von vornherein ein e n euzeitlich e Grundwassersenkungsanlage eingebaut. Das Grundwasser m ußte von + 1,25 m NN bis — 3,00 m N N , also um 4,25 m abgesenkt w erden. Es wurde eine Pumpenstaffel auf + 1,80 m NN mit vier Filter­

rohrbrunnen ausgeführt. D ie Pum panlage bestand aus einer B etriebs- und einer Reservekreiselpum pe, b eid e mit 200 mm Durchm. A nschlußstutzen und mit 2 2-kW -D rehstrom m otor.

D ie größte geförderte G rundwasserm enge betrug 50 1/sek. Das Ziel, die Baugrubensohle trocken zu le g e n , wurde nicht ganz erreicht. Es zeigten sich in der Baugrubensohle versch iedene Sand und W asser werfende Q uellen. D iese verschw anden auch nicht ganz, nachdem die Brunnenzahl auf sechs Stück erhöht worden war (Q = 65 1/sek). Auf eine w eitere V er­

stärkung der G rundwassersenkung wurde aber zur Kostenersparnis verzichtet, da das Z iel, den Pfahlrost im Trockenen zu b eseitig en , auch so ohne w esen t­

liche Erschwernis dadurch erreicht w urde, daß das Q uellw asser durch ein e vorhandene O berflächenpum pe in unschädlicher W eise mit b eseitig t wurde.

*) S. u. a. B e to n - K a l e n d e r 1932, 11, S. 33, Abb. 5.

Abb. 18. Q uerschnitt durch die Notbrücke in Abb. 17.

6 5 6 D e t t m e r s , Bau der Klapp brücke ü b e r d en Östlichen Bahnh ofska nal in H a r b u r g -W ilhelm sburg p.chsch,iu e ^ g e s ^ T n ^ n i e u r w ^ n

Abb. 22. Beschädigter Ankerbock, a—a = Riß im Pfahl.

Abb. 23. Ziehen der alten Rostpfähle mittels Dampframme und Flaschenzug.

Die H oesch-Spundw and erwies sich beim erstm aligen Leerpumpen als verhältnismäßig undicht. Es gelan g daher anfangs nicht, mit dem an­

gesetzten Pumpendampfer das Wasser abzupumpen. Daraufhin wurde die Baugrubenabsteifung etw as gelockert, so daß durch den äußeren W asser­

überdruck ein erhöhtes Klem m en an den Spundwandschlössern eintrat.

Ferner wurden die Schlösser von außen her mit einem Gemisch von Sägem ehl und Kohlenasche gedichtet. Nach diesen Vorbereitungen und nach Einsatz stärkerer Pumpen konnte die Baugrube in einigen Stunden leergepum pt werden. Nachdem der äußere Überdruck auf ein ige D ezi­

meter gestiegen war, verschwand die anfängliche Undichtigkeit der Wand.

Von diesem Zeitpunkte an hat sie gut dicht gehalten.

D ie Spundwand wurde zunächst vorläufig gegen das Mauerwerk des alten W iderlagers abgestützt. Nach Abbruch des Mauerwerks wurden diese vorläufigen Steifen durch eine über die ganze Baugrubenbreite reichende Lage von sieben Stück je 45 cm dicken Rundstreifen ersetzt (s. Abb. 19). D iese Steifen wirken w egen der trapezförmigen G estalt der Baugrube schräg auf die w asserseitige Spundwand C D (s. Abb. 20).

Durch die Kraftkomponenten p v bis p-, (in Wandrichtung) wurde die nur geringe Schloßreibung zwischen den einzelnen Bohlen überwunden, so daß sich der Kopf der Wand in der Kraftrichtung C D um 18 cm verschob.

Einen w eiteren B ew eis für die geringe Schloßreibung lieferte das A usziehen der Bohlen nach beendeter Bauausführung. Es wurde beim Ziehen jede zw eite Bohle angefaßt in der Annahme, daß infolge der Schloßreibung die vorhergehende, einseitig freistehende Nachbarbohle mit hochkom m en würde. Bei einer Reihe von Bohlen trat dieser Fall aber nicht ein, ein B ew eis, daß die Schloßreibung geringer war als die Endreibung der stecken­

bleib enden E inzelbohle.

Beim Ziehen der Boh­

len lö ste sich der Boden auf der hohlen B ohlenseite nicht von der B o h le, son­

dern haftete im W ellental und wurde mit hochgezogen.

Für die Tragfähigkeit der Wand war also hier nicht der v o lle im Boden stek- kende Bohlenum fang ent­

sprechend den gestrichelten Linien in Abb. 21 A , son ­ dern nur der geringere Um fang entsprechend den gestrichelten Linien in Abb. 21 B m aßgebend.

fll

I

Baugrubenabsteifung.

Abb. 21.

Senkrechte Tragfähigkeit

der Spundwand.

zogen en Pfähle waren durchweg gesund und gut erhalten. Die Pfahl­

köpfe hatten sich in die H olm e deutlich wahrnehmbar eingedrückt.

Die bis zu 13,5 m langen kiefernen Gründungspfähle für das neue Widerlager wurden mit einem 3 t schw eren Dampfhammer bei 1 m Fall­

höhe geschlagen. D ie ersten Pfähle zogen in den letzten Hitzen zu je zehn Schlägen noch etwa 20 cm. Um ihre Tragfähigkeit nachzuprüfen, wurde ein B elastungsversuch vorgen om m en (Abb. 24). Zu dem Zweck wurden zw ei beson dere Zugpfähle geschlagen, die nach beendetem Ver­

such w ieder g ezogen wurden. D ie Kraft wurde durch eine 15-1-Öldruck­

presse ausgeübt und durch einen 8 m langen H ebel auf zw ei Stück B 130 übertragen. Der Versuch wurde nach beendeter Rammung sämtlicher benachbarter Pfähle des Rostes durchgeführt, nachdem also die volle Bodenverdichtung vorhanden war. Der Druck auf den Pfahl konnte bis 116 t gesteigert und in dieser H öhe 1/i Stunde gehalten werden. Danach mußte der Versuch abgebrochen w erden, da die Zugpfähle sich aus dem Boden lösten. Der Pfahlkopf senkte sich unter der Höchstlast um 1,3 mm und ging nach Entlastung auf das alte Maß zurück. D ie Laststeigerung mußte, um die Bauarbeiten für das W iderlager nicht zu behindern, rascher durchgeführt w erden, als an sich mit Rücksicht auf die Zuverlässigkeit des V ersuchsergebnisses erwünscht war. Die Versuchsdauer betrug nur etwa ein e Stunde. O bgleich der Versuch vorzeitig abgebrochen werden mußte, so hat er doch b e w iese n , daß auch bei den ersten Druckpfählen, die reichlich zogen beim Rammen, bei 50 t zugelassener Belastung noch mehr als zw eifache Sicherheit vorhanden ist.

D ie nördliche Querwand der Spundwand wurde von außen her an zw ei Pfahlböcken (s. B1 und B2 in Abb. 20) verankert. D iese spleißten jedoch über dem Druckstück infolge der Biegungsbeanspruchung des Druckpfahles (s. Riß a—a in Abb. 22) auf. Zu ihrer Entlastung wurde danach ein Sprengwerk eingebaut (s. —s2 — s3 in Abb. 20).

D ie Pfähle des alten Rostes wurden mit einem kräftigen F laschenzug g ezo g en . D ieser war an einem leicht um stellbaren Pfahlbock aufgehängt und w urde durch eine Dampframme angetrieben.

Da die G rundw assersenkung nicht ausreichte, um die Pfahlköpfe trocken zu leg en , wurden sie mit einer Spülvorrichtung von dem sie um ­ geb en d en Erdboden freigelegt. Danach g in g das Anschlägen der Zug­

kette und das Ziehen ohne Schw ierigkeit vor sich (Abb. 23). Die ge-

Abb. 25. Sprengung des U nterw asserm auerw erks.

Nachdem die ersten Pfähle des W iderlagerrostes g esch la g en worden waren, machte sich bei den folgen d en sehr bald die zunehm ende B odenverdichtung durch die eingeram m ten Pfähle bemerkbar. Mit Rücksicht auf ein e etw aige spätere Vertiefung des H afens war als M indestram mtiefe — 8,50 m N N festgesetzt. A ls M indestzugm aß wurden für den 3-t-Bären und 1 m Fallhöhe 6 bis 7 cm für jede der letzten drei H itzen zu je zehn Schlägen zugrunde g e leg t. B ei ein igen der letzten Pfähle, die bei diesem Zugmaß noch nicht die S olltiefe — 8,50 m NN erreicht hatten, wurde die Rammung durch Spülen mit Druckwasser unterstützt.

Abb. 24. Belastungsversuch für einen Ußl Druckpfahl des östlichen Widerlagers.

J a h r g a n g 1 2 H e ft 5 0

2 3 . N o v e m b e r 19 34 D e t t m e r s , Bau d e r Kla ppbrück e ü b e r d en Ö s tl ich e n Bahnh ofska nal in H a rb u rg -W ilh elm s b u rg 6 5 7

Abb. 26. A ufgeklappte Brücke.

Blick auf die Fahrbahn.

b) W e s t l i c h e s W i d e r ­ la g e r .

Fürdas w estlich e W ider­

lager ging der M auerwerk­

abbruch über W asser g e ­ nau so vor sich wie auf der O stseite. Das U nter­

w asserm auerwerk des Pfeilers wurde gesprengt.

Zu dem Zweck wurden 8 Stück 2,50 m tiefe sen k ­ rechte Bohrlöcher mit je 1000 g A m m ongelatine b e ­ setzt und g leich zeitig elektrisch gezü n d et (s.

Abb. 25). D ie Mauerwerk­

brocken w urden durch einen Schw im m greifer an Land bzw . in Schuten g e ­ hoben. Einige zu große Brocken, die der Greifer nicht über W asser h eben konnte, wurden durch kleinere Unterw asser­

ladungen gesprengt.

Die Pfähle und Spundbohlen des Unterwasserpfahlrostes wurden durch den Pfahlzieher des Schw im m greifers beseitigt. Um das A nschlägen der Zugtrossen durch den Taucher zu erleichtern und um ein Abreißen der Hölzer und dam it Schw ierigkeiten beim späteren Rammen der E isen­

betonpfähle zu verm eiden, wurden sie mit Druckwasser freigespült.

Da etw a die Hälfte der Pfähle bei H erstellung der Brücke beim Rammen abgestaucht worden waren, blieb ein e Anzahl Pfahlspitzen im Boden stecken. Auf ihre B eseitigu n g mußte, um die benachbarte Kaimauer nicht unnötig zu gefährden, verzichtet w erden. Erschwernisse b ei Rammung der Eisenbetonpfähle sind durch d iese Bodenhindernisse nicht aufgetreten.

Die E isenb etonzugp fähle haben 40/40 cm Querschnitt und sind bei 14 m Länge je 5 t schw er. Sie konnten nicht vom Gerüst aus geschlagen werden, da d ieses zu w eit in die Schiffsdurchfahrt hineingeragt und die Schiffahrt unm öglich gem ach t hätte. Sie mußten daher von einer Schw im m ­ ramme mit 1,8 t schw erem Fallbären eingebracht w erden. D abei wurde eine kräftige, schw im m end e Spülvorrichtung (D ieselm otor von 50 PS mit 2zöl!igen G um m ispülschläuchen und 8 at Betriebsdruck) zu H ilfe g e ­ nommen. O bgleich mit größter Vorsicht geram m t wurde — nur ins­

gesamt zehn Schläge je Pfahl bei 1 m Fallhöhe — , erhielten die ersten Pfähle Risse. Der Grund ist offenbar darin zu sehen, daß die Pfahlköpfe durch die Rammhaube fest m it der Ramme verbunden sind und durch das Schaukeln der Ramme beim Schlagen Biegebeanspruchungen der Pfähle auftreten, denen d iese nicht gew ach sen sind. Um A bhilfe zu schaffen, wurden die w eiteren Zugpfähle durch ihr E igen gew icht und das

ruhende Bärgewicht ohne zu rammen unter starkem Spülen in den Boden g e ­ drückt. Es gelan g so, die Pfahlspitzen bis

— 7,50 m N N einzutrei­

ben. In dieser Tiefe mach­

ten sie vor einer K ies­

schicht halt.

c) E i s e r n e r Ü b e r b a u . Die Brücke wurde, um die Schiffahrt nicht zu behindern, in h ochge­

klapptem Zustande m on­

tiert. D ie bis zu 10 t schw eren E isen teile wur­

den zu Schiff angeliefert und durch einen hinter dem östlichen W iderlager stehenden Auslegerkran angehoben. Brücke und G egen gew ich t wurden gleich zeitig m ontiert, so daß beide stets im G leich­

gew icht waren.

10. K o sten .

Die Brücke ist auf Veranlassung und im Aufträge des Preußischen M inisteriums für Wirtschaft und Arbeit vom Preußischen W asserbauamt Harburg-Wilhelmsburg entworfen und gebaut worden. Sie hat einschließ­

lich Abbruch der alten Brücke und einschließlich der Rampen rd. 4500 0 0 RM gekostet. D ie G eldm ittel wurden nach dem Sofortprogramm der Reichs­

regierung als Darlehn der Deutschen G esellschaft für öffentliche Arbeiten (Öffa) bereitgestellt. Kostenpflichtig war für die Brücke die Preußische W asserbauverwaltung und für die Ostrampe die Stadt Harburg-W ilhelms­

burg als W egeunterhaltungspflichtige.

11. B a u p ro g ra m m .

Mit den Bauarbeiten — Abbruch der alten Brücke — wurde am 6. Juni 1933 begonnen. D ie neue Brücke wurde am 26. März 1934 nach 3/ 4jähriger Bauzeit dem Verkehr übergeben.

Die Tiefbauarbeiten wurden durch die Tiefbauunternehm ung Aug. Prien in Harburg-Wilhelmsburg, Lieferung und A ufstellung der Brücke und ihre m aschinelle Einrichtung durch die MAN, Werk Gustavsburg, mit den Siem en s-Schu ck ert W erken, N iederlassung Hamburg, als Unterunter­

nehmerin für die elektrische Einrichtung, ausgeführt.

Alle Re cht e V o r b e h a lte n .

Kritische Betrachtungen über die Sicherheit weitgespannter Massivbogen anhand durchgerechneter Beispiele.

Von H eft 12,

$r.=3ng. D is c h in g e r , ord. Prof.

S. 130 näher ausgeführt, besitzt W ie in Bautechn. 1934,

Deutschland durch den Bau der n euen M oselbrücke, der A d olf-H itler- Brücke, m. W. die kühnste m assive Bogenbrücke der W elt. Ich möchte hier kurz auf die Frage ein geh en , ob damit eine Grenze der Kühnheit gegeben ist oder ob es w oh l m öglich sein wird, auch Brücken m it noch wesentlich größerem K rüm m ungshalbm esser zu bauen.

ln Größe und Spannw eite wird ja die M oselbrücke durch eine Anzahl weitgespannter Brücken übertroffen, und ich habe auch auf S. 132 auf den

an der Technischen H ochschule Berlin.

im zw eiten W ettbew erb von der Dyckerhoff & Widmann AG eingereichten Entwurf einer Brücke mit zw ei Öffnungen von 171,50 m Spannw eite hin­

g ew iesen , der untenstehend in Abb. 1 dargestellt ist. D ie Fahrbahn der 18 m breiten Brücke wird getragen durch zw ei I-förm ige Bogen von 1,9 m Breite bei einer Scheiteldicke von 3 m und einer Kämpferdicke von 4 m. Die lichte W eite zw ischen den Pfeilern beträgt 167,5 m bei einem Pfeil von 27,9 m. Trotz der großen Spannw eite ergab sich infolge des gün stigen P feiles nur ein G ew ölb esch ub von H = 2842 t und H

g + p 4554 t, Abb. 27. Aufgeklappte Brücke.

Blick unter die Fahrbahn.

Abb. 1. E n tw u rf der Dyckerhoff & W id m an n AG für die Ü b e r b r ü c k u n g der Mosel mit z w ei

6 5 8 D i s c h i n g e r , Kritische Betrachtungen üb er die S icherhei t w e itg e s p a n n te r Ma ss ivboge n usw. Pachschrut t. d. ges. Bauingenieurwcscn /,Insicht

-no, oo— S j "

'~~ß,60 ~^ljl'—6,60^^Schnitt A-B

Abb. 2. Entwurf des Verfassers mit zw ei unter der Fahrbahn lieg en d en Bogen.

gegenüber einem /7g + p = 1 1 2 3 5 t bei dem großen rechten Bogen der ausgeführten Brücke. Zur Ausschaltung der zusätzlichen Spannungen aus Schw inden und Bogenzusam m endrückung sollte vorerst der Bogen beh elf­

mäßig als D reigelenkbogen mit Vorgesetzten Kämpfergelenken ausgeführt werden. D ie Kämpfergelenke wurden annähernd an den W ende­

punkten des eingespannten Bogens angeordnet, um zu verhindern, daß nach S c h l i e ß e n der G elenke an diesen geschwächten Punkten w esen t­

liche Spannungen auftreten können. Zugleich wurden die G elenke auch etw as exzentrisch zur Bogenachse angeordnet, wodurch die endgültigen B iegungsm om ente so beeinflußt w urden, daß sich annähernd gleiche Randspannungen ergeben. Dieser Entwurf mit zw ei Öffnungen war in architektonischer B eziehung w egen seiner die Fahrbahn durchschneidenden Bogen gegenüber den Lösungen mit drei unter der Fahrbahn liegenden G ew ölb en nicht gleichw ertig; er war außerdem um etwa 300 000 RM teurer als d iese Entwürfe und mußte deshalb ausscheiden, obgleich er in schiffahrttechnischer Beziehung durch Überbrückung des Stromes in einer Öffnung großen Vorteil bot.

im Laufe der Bauausführung bin ich mir dann aber klar gew orden, daß es sehr w ohl m öglich g ew esen w äre, auf der Grundlage der B e­

dingungen des zw eiten W ettbewerbs (vgl. S. 131) auch mit zw ei u n t e r der Fahrbahn liegen d en G ew ölben den Fluß und das Vorland jew eils mit einem Bogen zu überspannen, bei nur ganz geringen Mehrkosten g e g en ­ über der tatsächlichen Ausführung. Dieser Entwurf ist oben in Abb. 2 dargestellt. Jedes G ew ölbe hat eine G elenkspannweite von 140 m mit w eit vorkragenden H älsen, so daß sich lichte Öffnungen von etwa 160 m ergeben. Die in den Ausschreibungsbedingungen festgelegten zulässigen Ram pensteigungen 1 :3 5 sind eingehalten. Damit ergab sich der Stich des rechten G ew ölb es zu 10,65 m und der des linken G ew ölb es zu 11,55 m.

Die Formgrößen und G ew ölbeschübe betragen:

gew ölb e ausgeführt werden müßten. Die Aufbauten bestehen aus massiven, in einer Entfernung von 10 m angeordneten Querwänden, auf denen die Fahrbahnlängsträger gelagert sind. Damit ist ein harmonischer Übergang zur Rampenbrücke auf dem Lützeier Vorlande geschaffen, die ebenfalls auf einzelnen Tragwänden gelagert ist. Trotz des größeren Schubes gegen­

über der ausgeführten Brücke war es m öglich, mit einer Höchstspannung von 90 kg/cm2 auszukom m en bei einer Längsbewehrur.g von etwa l° /0.

Die zulässigen P ressungen unter den Widerlagern konnten nicht voll aus­

genutzt werden.

Mit diesem K rüm m ungshalbm esser von 230 m bzw . der Kühnheitszahl von 1840 m ist annähernd die G renze für w eitgespannte Brücken gegeben, w enn man mit 90 k g/cm2 auskom m en w ill. Bei kühneren Brücken muß entw eder die Bew ehrung w esen tlich erhöht w erden, worunter aber die W irtschaftlichkeit leid et, oder es muß von der Vorbem erkung der DIN 1075 Gebrauch gem acht w erden, wonach b ei außerordentlichen Brückenbauwerken auch über die B estim m ungen der DIN 1075 hinausgegangen werden darf.

Ich m öchte nun nachstehend den B ew eis führen, daß auch bei wesentlich höheren Beanspruchungen als 90 kg/cm2 unter V oraussetzung der durch

WZj,28 Kf)90

die G leichung <3b .£ = — — ^ — w gew ährleisteten allgem einen Sicher-

ü ö

heit k ein esw egs die Sicherheit ein es Bauwerks leidet, sondern daß sie im G egen teil zunimmt.

Rechter i Linker

Bogen Bogen

Ausgeführter Bogen der rechten Öffnung

G elenkspannw eite . . 140 140 107

P f e i l h ö h e ... 10,65 11,55 8 ,1 2 / : / ... 13,18 12,12 13,18

K rüm m ungshalbm esser 230 212 176,3

Kühnheitszahl . . . 1840 1698 1410

Hg

" , + > ... 16 010 14 220 11 235

Belastungsfall I

R

33700t +8,6zkq/cmz s.sskülcm2 37300t *6,S3 " ¡.31 »

In der letzten Spalte sind zum V ergleich die entsprechenden Werte des großen rechten Bogens der ausgeführten Brücke angeführt. Trotz der erheb­

lich größeren Spannw eite und des größeren K rüm m ungshalbm essers ist der Schub nur um 4 2 °/0 gestiegen . Infolge dieses größeren Schubes waren naturgemäß größere W iderlager und Pfeilergrundflächen notw endig. Trotz­

dem wäre die Fundierung infolge W egfalls des teuren Strompfeilers billiger gew orden, die Bogen dagegen etw as teurer, da b eid e G ew ölb e als H ohl­

Abb. 4. Die Kräfte und P ressungen in der Bodenfuge.

Für die Zulassung höherer Beanspruchungen bei weitgespannten Brücken hat sich auch der Vorkämpfer des französischen weitgespannten Brückenbaues Freyssinet stark ein gesetzt. Hat doch Freyssinet anläßlich des 1. Internationalen K ongresses für Beton und E isenbeton, Lüttich 1930, den Entwurf einer 1000 m w eit gespannten Brücke b ei einer Höchstpressung von 280 k g/cm2 veröffentlicht. Dieser Entwurf wurde in Fachkreisen viel­

fach als phantastisch und unausführbar an geseh en. D ieser Beurteilung kann ich mich jedoch nicht anschließen, da ich mir die M ühe gem acht habe, diesen Entwurf selb st nachzurechnen, wenn auch die zugelassenen Span­

nungen als sehr hoch zu bezeich nen sind; denn nach den deutschen Bestim­

mungen müßte dann w en igsten s ein lüft28 = 840 k g/cm2 vorhanden sein,

Abb. 3. E ntw urf des Verfassers für ein e B o g e n b rü ck e mit 260 m G e len k s p an n w e ite .

J a h rg a n g 1 2 H e ft 5 0

2 3 . N o v e m b e r 1 9 3 4 D i s c h i n g e r , Kritische Betrach tungen ü b e r die Sic herheit w e itg e s p a n n te r M ass iv b o g en usw. 6 5 9

ein Wert, der nur mit Spezialzem enten, nicht aber mit hochw ertigen Zementen erreichbar ist. W ohl aber lassen sich F estigk eiten von

^0 2 8== bis 600 kg/em 2 ohne w eiteres erreichen, und damit ergibt sich eine zu lässige Spannung von 150 kg/cm 2. Unter Z ugrundelegung dieser Spannung habe ich gem äß Abb. 3 einen Bogen mit 260 m G elenk­

spannweite durchgerechnet. D ie Pfeilhöhe beträgt nur 16,9 m, der Krüm- ACA2

mungshalbmesser ergibt sich dem nach zu /? — -Q = 500 m bzw. die 8 • 16,9

Kühnheitszahl zu K = 4000, also fast dreimal höher w ie beim rechten Bogen von K oblenz. Der G ew ölb esch ub ergab sich zu Hg = 23 860 t und Hg + p — 26 780 t. H ierbei w urden die B elastungen einer Brücke

1. Klasse zugrunde g eleg t. Auch die Fundam ente habe ich genau durch­

berechnet und für ein e bei F els nur geringe Höchstspannung von 8,62 kg/cm 2

c) für den rechten Bogen der M oselbrücke K oblenz (Hohlquerschnitt), B ew ehrung etwa l ° / 0 , l = 107 m, / = 8,12 m,

d) für den vorstehend genannten Entwurf einer Brücke l = 260 m Spannw eite, / = 16,90 m, Bew ehrung etwa 2,7% -

D ie G ew ölb e a und b werden zu Bruch gehen, sobald im Beton Haar­

risse auftreten, w eil die geringe Bew ehrung die Zugkräfte nicht aufnehmen kann. Ich nehm e für die Vergleichrechnung an, daß unter Berücksichtigung der zusätzlichen Verform ungsspannungen die Bogen a und b bei einer Betonzugspannung von 20 kg/cm 2 zu Bruch gehen. Beim Bogen c dagegen kann man eine Zugspannung von 40 kg/cm 2 und bei dem hochbew ehrten Q uerschnitt d eine solche von 60 bis 80 k g/cm 2 als m aßgebend b e­

trachten. In der Tabelle ist g e z e ig t, bei w elcher Verkehrslast voraus­

sichtlich der Bruch eintritt:

G e w ö l b e a b c d

^ 2 8 = 3 - 5 5 = 165 3 - 7 0 = 210 3 - 9 0 = = 270 3 - 1 5 0 == 450 kg/cm 2

R a n d f a s e r oben unten oben unten oben unten oben unten

Spannungen aus E ig en ­ gew ich t Spannungen aus Verkehr Vier Kernpunktm om ente

— 20,80

— 20,3 + 19,30

— 16,50

— 25,20 + 18,80

— 44,54

— 23,00 + 20,20

— 37,86

— 29,70 + 20,00

— 64,18

— 22,64 + 12,85

— 57,72

— 29,10 + 15,10

— 124,5

— 25,8 + 15,7

— 116,5

— 34,4 + 16,3

kg/cm 2

Spannungen bei g + p j — 41,10

— 1,50

— 41,70 + 2,30

— 67,54

— 24,34

— 67,56

— 17,86

— 86,82

— 51,33

— 86,82

— 42,62

— 150,3

— 108,8

— 150,9

— 100,2 ”

Spannungen bei g + 2 p | — 61,40 + 17,80

— 66,90 + 21,10

— 90,54

— 4,14

— 97,26 + 2,14

— 119,46

— 38,48

— 115,92

— 27,52

— 176,1

— 93,1

— 185,3

— 83,9 ”

Spannungen bei g - \ - 3 p | Bruchzustand — 113,54 + 16,06

- 126,96 F 22,14

— 142,10

— 25,63

— 145,02

— 12,42

— 210,9

— 77,4

— 219,7

— 67,6 -

Spannungen bei g + 5 p | Bruchzustand — 200,02

+ 12,92

— 232,32 + 32,88

— 289,3

— 30,3

— 322,9

— 18,7 »

Spannungen bei g + 1 0 p

j

+ 32,5

— 460,5 4- 46,5 "

Bruchzustand bem essen, und zwar unter B erücksichtigung der ungünstigen V erhältnisse

bei höchstem und niedrigstem W asserstande. Der Bogen besitzt einen Hohlquerschnitt, der bei 9 m G ew ölb eb reite und 40 cm dicken Wan­

dungen im V iertelpunkte 6 m hoch ist. D ie Betonquerschnittfläche beträgt demnach 15,5 m2, die L ängsbew ehrung 4200 cm 2, entsprechend 2,7% - Mit Rücksicht auf die hoh en zu gelassenen Betonbeanspruchungen von 150 kg/cm 2 wurde nur mit einem Werte von n = 10 gerechnet. Um die dreifache Knicksicherheit gem äß DIN 1075 zu erhalten, war ein Wert des Elastizitätsmoduls von E = 260 000 k g/cm 2 notw endig. Dieser Wert von E liegt aber noch w e it unter dem tatsächlichen W erte, der sich bei einer

550 000 K b Betonfestigkeit von 450 k g/cm 2 nach der G leichung E — ^ jI 15 0 zu 412 000 k g/cm2 ergeben würde. Durch DIN 1075 ist die Sicherheit von Straßenbrücken in E isenb eton g eken n zeich n et durch die G leichung

. . . W bM ^690

(1) dbia\ = 3 = 3

/ ITT 2 g

(bei Eisenbahnbrücken tritt dafür der Wert ^ 3 unc^ Stam pfbeton­

brücken Wh

Nun kann nur die Verkehrslast im Laufe der Zeit größer E igen gew icht. O bgleich ein e Bogenbrücke ' b 28

5

w erden, nicht aber das

einer gleich zeitigen Verm ehrung des E igen gew ichts und der Verkehrslast auf das Dreifache standhalten kann, ist sie oft nicht in der Lage, bei gleichbleibendem E igen gew icht die d op pelte Verkehrslast aufnehm en zu können; denn die Vergrößerung der E igengew ichtspannungen wirkt nur günstig, w eil sie hohe Druckspannungen erzeu gt, durch die die B iegungsspannungen überlagert und Zugspannungen verhindert werden.

Vergrößert man aber nur die V erkehrslast allein, dann treten rasch Zug­

spannungen auf, die von den geringen E isen ein lagen , insbesondere wenn nur die vorgeschrieb en e M in destbew ehrun g e in gelegt wird, nicht auf­

genom m en w erden können. Es treten dann Risse auf, dadurch vermindert sich das w irksam e Trägheitsm om ent, und der Bogen geh t rasch zu Bruch, auch schon deshalb, w eil in d iesem Stadium ein e starke V erb iegu ng des Bogens eintritt, wodurch zusätzliche B iegu ngsm om ente infolge der Ex­

zentrizität der E igen gew ich tstü tzlin ie entstehen. D iese zusätzlichen Span­

nungen habe ich schon auf S. 554 (Heft 41) behandelt; sie b eschleunigen in hohem M aße den Bruch.

Ich habe nun in der ob en steh en d en Tabelle die Spannungen von vier verschiedenen G ew ölb en in der V iertelfu ge zusam m en gestellt

a) für ein en Bogen mit V ollquerschnitt und 0,1 % B ew ehrung / = 60 m, / = 8 m,

b) für den linken Bogen der M oselbrücke K oblenz mit 0,1 % B ew eh ­ rung (Vollquerschnitt) / = 90 m, / = 8,36 m,

D ie T abelle z e ig t, daß der Bogen a nur ein e zw eifach e, der Bogen b nur eine dreifache, dagegen der H ohlbogen c schon ein e sech s­

fache und der mit 150 kg/cm2 b em essen e H ohlbogen d sogar eine zehnfache Verkehrslast aushält. Die V ollgew ölb e a und b g eh en zugrunde w egen m angelnder Zugfestigkeit. Bei dem H ohlbogen c (rechter Bogen der Moselbrücke) wird annähernd zu gleicher Zeit die Druck- und Z ugfestig­

keit überwunden, und nur bei dem gew altigen Bogen d ist die Druck­

beanspruchung in etwas höherem Maße als die Zugbeanspruchung maß­

gebend.

Je größer das Verhältnis der Eigengew ichtspannungen zur Verkehrslast­

spannung ist, um so größer ist die Sicherheit einer Brücke. Ich habe darauf auch schon im A b schn ittll 4 (H eft41) h in gew iesen . Es liegt also grund­

sätzlich im Interesse der Sicherheit von Brücken, daß einerseits die H öchst­

spannung m öglichst groß gew ählt wird und daß eine B egrenzung der Spannungen, w ie sie heute in der DIN 1075 festg ele g t ist, fällt. Wenn man aber eine Begrenzung in irgendeiner Form aufrechterhalten w ill, dann darf diese sich nicht nach den Spannw eiten, sondern nach den Krüm m ungshalbm essern richten. V iel w ichtiger als ein e Begrenzung der Spannungen nach oben wäre ein e F estlegu n g der M indestdruckspannungen;

denn nur durch ein e Erhöhung der M indestdruckspannungen kann man die Sicherheit einer Brücke vergrößern, w ie aus der vorstehenden T abelle ohne w eiteres hervorgeht. Wir können also folgern:

1. Ein G ew ölb e bietet um so mehr Sicherheit, je größer die zu­

lässige Beanspruchung gew ählt wird, natürlich im m er unter der Vor­

aussetzung, daß die allgem ein e Sicherheit gem äß der Gl. (1) aufrecht erhalten wird.

2. Eine w esen tlich e Vergrößerung der Sicherheit ergibt sich, wenn man M indestspannungen festlegt. A llgem ein ist die Sicherheit um so größer, je größer das Verhältnis von E igengew ichtspannungen zur B iegu ng­

spannung aus Verkehrslast ist.

3. Ganz ähnliche V erhältnisse ergeben sich auch bei der Nachrechnung von Pfeilern und W iderlagern. Auch hier sind sehr große Schw ankungen bezüglich der Sicherheit vorhanden. Insbesondere ist die Standsicherheit von Zw ischenpfeilern gegenüber einer Vergrößerung der V erkehrslasten m eistens sehr gering. Bei W iderlagern ist die Sicherheit um so größer, je mehr die M ittelachse in Richtung der G ew ölb ekurve verläuft.

Auch hier wäre ein e Bestim m ung erwünscht, z. B. in der Form, daß bei einer dreifach erhöhten B odenpressung w en igsten s noch die zw eifache Verkehrslast aufgenom m en w erden kann.

4. D ie Sicherheiten der versch iedenen Brücken, die auf Grundlage der DIN 1075 gebaut werden, schw anken stark. V iele B ogenbrücken sind noch nicht einm al der zw eifachen Verkehrslast g ew a ch sen . D ie w eit­

gespan nte, in der T abelle mit d b ezeich n ete Brücke besitzt d agegen eine zehnfache Sicherheit.