Der Bauingenieur : Zeitschrift für das gesamte Bauwesen, Jg. 7, Heft 37

DER BAUINGENIEUR

7. Jahrgang 10. S eptem ber 1 9 2 6 H eft 3 7

S T A N D S I C H E R H E I T V O N F U N K T Ü R M E N .

Von P ro fesso r K irc h n e r, B e rlin -S teg litz.

M it der Entw icklung der Funkentelegraphie und -tele- phonie h at auch der B au eiserner Funktürm e und -maste ständig steigende Bedeutung gewonnen. D as bedeutendste diesem Zwecke heute dienende B au w erk, zugleich das höchste B au w erk der E rd e überhaupt, der E iffeltu rm , ist ursprünglich nicht hierfür, sondern für repräsentative Zwecke erbaut worden.

Die Grundsätze und die Form en, nach denen moderne F u n k ­ türme und -m aste zu errichten sind, werden auch ganz andere sein müssen, als beim B au des Eiffelturm es, bei welchem z. B.

Rücksichten auf Sparsam keit völlig in den H intergrund treten konnten. Diese Rücksichten werden u. a. besonders dazu nöti­

gen, die angreifenden W indkräfte au f das schärfste abzu schätzen, dam it einerseits kein M aterial verschwendet, anderer­

seits aber nicht durch ungenügende oder zu günstige A b ­ schätzung der W indkräfte das B au w erk gefährdet wird.

Eine Reihe solider deutscher Eisenbauanstalten konnte auf diesem Gebiet im L a u fe der Ja h re w ertvolle E r ­ fahrungen sammeln, welche heute im Verein mit den behördlichen Vorschriften die Einführung gut zutreffender Werte ermöglichen. Allgem ein gültige behördliche Vorschriften werden meist nur landläufige Ausführungen erfassen können;

für außergewöhnliche Bauw erke dagegen müssen besondere Bestimmungen von F a ll zu F a ll , in gemeinsamer A rbeit von Aufsichtsbehörde, B auherrn und bauausführender F irm a ge­

schaffen werden. Die „B estim m ungen über die bei Hochbauten anzunehmenden Belastungen und über die zulässigen B ea n ­ spruchungen der B au sto ffe“ des preußischen M inisterium s für Volkswohlfahrt vom Ja h re 1925 verlangen für Dächer, für Wandteile, welche höher als 25 m liegen, für Eisengitterw erk, Holzgerüste und M asten die Annahme einer W indbelastung von 150 kg/m2; für hohe B au w erk e m it kleiner Grundfläche kann die sinngemäße Anwendung der Bestim m ungen für Schornsteine verlan gt werden. Letztere stam men noch aus dem Ja h re 1902 und verlangen ebenfalls nur die B erü cksichti­

gung eines W inddruckes von 150 kg/m 2.

B ereits bei der Durchbildung der ersten höheren Fun ken ­ maste ist indessen anerkannt worden, daß derartige Annahmen nicht ausreichen.

Der W inddruck auf die Flächeneinheit einer senkrecht getroffenen ebenen W and wird meistens nach der Beziehung

p = 0 ,12 2 v 2

ermittelt. Dem W ert p = 150 kg/m2 entspricht : v = 0 0 35 m/'sek während der höchste W ert der B eau fort-Skala, 12 , mit einer Windgeschwindigkeit von 40,2 m/sek einen W inddruck von 197)2 kg/m2 liefert. D ie B eau fo rt-S k ala gib t die W ind­

stärken in der N ähe der E rdoberfläche; in größeren Höhen werden noch entsprechend höhere W indstärken herrschen.

So starke Stürm e werden indessen nur verhältnism äßig selten und immer nur kurze Zeit auftreten und, soweit dadurch nur erhöhte Spannungen in den Teilen des Fachwerkes,, der V er­

ankerung, den Abspannseilen oder in den Fundam enten ohne Gefährdung der Standfestigkeit eines Turm es entstehen, wird man sie als Ausnahm e ausschließen können. Nach Feststellung ron Eisenbaufirmen, die sich seit langen Jah ren mit dem B au ron Masten und Türmen für drahtlose Telegraphie beschäftigen, können sich bei starkem böigen Sturm die W indstöße in A b ­ ständen von etwa 6 sec folgen. Freistehende Türm e haben nun infolge ihrer F orm und großen Massen eine E igen ­

schwingung von annähernd gleicher Schwingungsdauer, sodaß also leicht Resonanzwirkung entstehen kann. Die B ean ­ spruchung wird dann besonders hoch und sehr schwer zu er­

fassen sein. Immerhin rechnen solide Firm en, welche sich ihrer Verantw ortung bewußt sind, und nur solche sollten sich über­

haupt an den B au von Eisenkonstruktionen und besonders von Funktürm en wagen, schon län gst mit derartigen Um ständen.

E s mußte daher überraschen, daß in der N ach t vom 25. zum 26. Novem ber die drei neuen von der F irm a Honnef, Dinglingen, erbauten, eben vollendeten 150 m hohen freistehenden F u n k ­ türme in Norddeich einstürzten, während die unm ittelbar danebenstehenden 4 alten, 85 m hohen, s. Z. von einer Berliner Eisenbaufirm a errichteten abgespannten M aste unversehrt blieben. Nähere Angaben über die eingestürzten T ü rm e sind nicht bekannt geworden, jedoch darf angenommen werden, daß auch die Norddeicher Türm e, ebenso w ie der neue von der gleichen Firm a erbaute F un kturm in Königswusterhausen — vgl. N r. 52 der „Technischen Rundschau“ , W ochenschrift des

„B erlin er T ageb latts“ vom 30. Dezember 1925 — m it einem nach der Spitze hin zunehmenden W inddruck von 150 kg/m2 am Fuß berechnet waren.

Nach einem Gutachten der Deutschen Seew arte v rar zwar der in jener N acht herrschende Sturm ein „rech t heftiger, jedoch keineswegs ein ungewöhnlich starker.“ Auch ein A b ­ drehen“ der Türm e durch Sturnrvvirbel dürfte nach dem G u t­

achten der Deutschen Seewarte so gut wie ausgeschlossen sein.

Hiergegen spricht auch der Um stand, daß nirgends in der Umgebung Anzeichen für die W irkung eines W irbelwindes zu bemerken wraren. Die in Tagesblättern vielfach verbreitete M itteilung, die Türm e seien einem W irbelsturm zum Opfer gefallen, trifft also nicht zu. In unm ittelbarer N ähe von N ord­

deich sind leider Aufzeichnungen der W indrichtungen und -geschwindigkeit nicht gem acht. In Borkum , westnordwestlich Norddeich, sind Böen in S tärk e 10 — n , also von 102 bis 13O kg/m2 D ruck, in W ängeroog, ostnordöstlich von Norddeich, solche von 33 m/sek Geschwindigkeit, also 13 6 kg/m2 D ruck gemessen. In der Zeit von 8 Uhr 10 bis 8 U hr 30 wurden am 25. Novem ber 1925 in Norddeich nach der Schätzung des B e ­ obachters Böen aus Ost zu Nord von S tärk e 12 , also von 19 7,2 kg/m2 geschätzt. D ie Seew arte fügt aber selbst hinzu;

„F reilich sind diese Schätzungen immer vorsichtig aufzu­

nehmen, da erfahrungsgemäß der eine Beobachter nicht gleich hoch wie ein anderer w ertet und er sich durch Ereignisse, wie z. B . den E in sturz der Türm e dort, beeinflussen läß t und glaubt, dies könnte nur bei W indstärke 12 möglich gewesen sein.“ Nach allem dürfte daher wohl der Sturm die der R ech ­ nung zugrunde liegenden W erte kaum überschritten haben.

Indessen weisen die Ergebnisse des angeführten A ufsatzes über den Königswusterhausener F un ktu rm au f einen anderen, dem Einsturz möglicherweise zugrunde liegenden Fehler der B e ­ rechnung hin, der anscheinend auch bei dem K önigsw uster­

hausener Turm gem acht worden ist, nämlich die zu niedrige Annahm e der W indangriffsflächen.

Aus den bisherigen in Göttingen durchgeführten Versuchen läß t sich folgern, daß es für gespreizte und vergitterte Fach- w erkstäbe nicht .genügt, die wirkliche aus den Angriffsflächen der einzelnen Teile errechnete Fläch e einzusetzen, wobei meist die leeseitig gelegenen Flächen nur etw a mit der H älfte oder einem D rittel eingesetzt werden, daß vielm ehr der vergitterte

B au I92S.

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M +O SI-lSlqm /lfdm

0J 3qm/lfdm

'.0+2,63'

S tab als voller, also m it Vernachlässigung der säm tlichen, durch die Vergitterung gegebenen Lücken, einzuführen ist.

In dem angeführten A ufsatz über den Königsw usterhause- r.er Turm ist das Kippm om ent des Turm es zu iS 350 tin an­

gegeben. D ieses Kippm om ent setzt -sich zusammen aus dem M om enteines zu 15 t.an g e n o m ­ menen Spitzenzuges und einem W indmoment, hervorgerufen durch einen vom Fuß bis zur Spitze a mvachsenden W ind­

druck von 150 bis 25 0 kg/m2. E s soll zunächst nicht untersucht werden, ob der Spitzenzug von 15 t reichlich genug ist, um so­

wohl dem tatsächlichen durch die

Turmkopf

W ittleben K.önigswusterhausen

Abb. 1. Vergleich der Windangriflsfiächen für die Funktümie in Königswusterhausen und Witzleben.

Antenne hervorgerufenen Spitzenzug, als auch dem W inddruck au f die etwa 40 m hohe aufzusetzende Turm spitze mit darunter befindlichem Sendehäuschen zu genügen. B e i der Annahm e, daß in den 15 t Spitzenzug in 230 m Höhe der W inddruck auf den 40 m hohen A ufbau eingeschlossen ist und unter der Vor­

aussetzung, daß die W indangriffsfläche vom Fuß bis zur Spitze des Turm es gleichm äßig abnim m t, ergibt sich dann eine W ind­

angriffsfläche an der Spitze von 2,37 m2/lfm Turm höhe und am F'uß von 3 ,1 3 m2/lfm Turmhöhe. R echnet man für das m ittlere Rohr mit seinem ca. 90 cm 0 einschließlich der W endeltreppe auch nur 1 m2/lfm Höhe, so bleiben für den Turm selbst oben nur x,37 und unten . 2 ,13 m2/lfm W indangriffsfläche übrig.

D iese an sich schon offenbar zu kleinen W indflächen verringern sich aber ganz erheblich, wenn man den angegebenen Spitzenzug von 15 t vergleicht m it der W indangriffsfläche der 40 m hohen Spitze, die au f den Turm noch aufgesetzt werden soll, und des zweistöckigen Sendehauses, welches bereits au f der Spitze des Turm es aufgebracht worden ist. D ie w agrechte Belastung durch W ind auf das Sendehäuschen und die Spitze beträgt allein aber etw a 19 t und die A ngriffspunkte dieser Lasten liegen höher als 230 m. Infolgedessen erhöht sich, au f eine Höhe von 230 m umgerechnet, die W indbelastung auf diese Teile auf etw a 20 t. E s bleibt infolgedessen für die Antennenbelastung in 230 m Höhe nicht nur nichts mehr übrig, sondern diese Antennenbelastung müßte sogar entlastend wirken. Nim m t man nun für die Spitzenbelastung nur 6 t an, w as bestim m t zu wenig ist, da von der F irm a Hein, Lehm ann & Co. als U n ter­

lage für die Ausschreibung der M aste s. Z t. 10 t erm ittelt waren, so ergibt sich in 230 m Höhe ein reduzierter Spitzenzug von 26 t. B ei dieser Spitzenbelastung bleibt aber für den Turm allein an der Spitze nur noch 0 ,5 1 m2, und am Fuß 2,63 m 2 als W indfläche pro lfm Turm übrig.

Die K onstruktion des Königsw usterhausener Turm es be­

steht in den drei Eckstielen aus räum lichen Fachw erken von etw a 0,7 X 0,7 m Seitenlänge. Die Füllungsstäbe, für die der

schon zu engmaschige K -V erban d gew ählt ist, haben ebenfalls räum lich etwa 0,5 x o , ; m Seitenlänge. A lle diese S täb e sind sehr lang und weisen säm tlich enge V ergitteru n g en 'au f. D er­

artige Stäb e sind aber, und dessen ist sich jed er erfahrene Fachm ann bewußt, sehr große W indfänger. E s ergibt sich hieraus, daß die W indflächen, nach denen der Turm berechnet w urde, sicherlich viel zu klein angenommen sind. Zum Vergleich sind in der A bb . 1 den W indbelastungsflächen des K ön igs­

w usterhausener Turm es diejenigen gegenübergestellt, welche der Berechnung des von einer B erlin er F irm a erbauten, noch dazu wesentlich niedrigeren Turm es in W itzleben zugrunde gelegt sind. H ierbei geben die Abszissen die W indfläche pro lfd. m Turm höhe an, während die Ordinaten die Turmhöhe darstellen. E in Vergleich und die obigen Zahlen weisen drin­

gend au f die N otw endigkeit hin, auch die Stan d festigkeit des Königsw usterhausener Turm es noch einm al nachzuprüfen;

sie geben vielleicht aber auch einen Fingerzeig dafür, wo die Ursachen für den E in sturz der von der gleichen F irm a erbauten Norddeicher Türm e zu suchen sind.

E in e weitere Erhöhung der wagerechten Belastun g kann ent­

standen sein durch E isan satz an der Antenne, welcher deren G e­

w icht und W indangriffsfläche erhöhte. E s genügt da nicht, wie es — nach dem A u fsatz im „B e rlin e r T a g e b la tt“ zu urteilen — in Königsw usterhausen geschehen ist, m ithohlen D räh ten au s Aludur

zu rechnen. A ls während des K rie­

ges einm al in Königswusterhausen infolge Reißens der D räh te die A n ­ tenne von oben kam , wurden etwa 6 bis 7 cm E isan satz festgestellt, welcher natürlich das Antennenge­

wicht und die W indangriffsfläche erheblich vergrößerten. B e i einer kürzlich heruntergefallenen Antenne in Oslo ist an den D rähten sogar ein E isan satz von etw a 50 cm 0 m it 120 kg Gewicht pro lfd. m festgestellt worden. Gerade die geringe K enntnis der Sturm verhältnisse in größeren Höhen sowie die infolge Vereisung schwer zu erfassenden Belastungen

Abb. 2.

der Türm e erfordern, daß in dieser Beziehung größere Vorsicht angew andt w ird. Zu vergessen ist nicht, daß auch durch E is ­ bildung an der Turm konstruktion selbst hohe senkrechte Mehr­

belastungen und erheblich vergrößerte W indangriffsflächen entstehen können. E s sind W etterlagen festgestellt worden,

D E R B A U I N G E N I E U R

1026 H E F T 31. KIRCHNER, STANDSICHERHEIT VON FUNKTÜRMEN.

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bei denen das E is wochenlang an den betreffenden Türmen und Antennen hängen blieb und währenddessen auch starke Stürme au f die vereisten Türm e gew irkt haben. E s ist leicht einzusehen, daß eng vergitterte Stäb e sich vollständig mit E is zusetzen können, wie dies wiederholt festgestellt ist. D a das E is an solchen vergitterten Stäben nicht herunterfallen kann und ein A uftauen in so großer Höhe so leicht nicht eintritt, bilden solche vergitterten Stäb e durch die Eisbildung besondere Gefahren.

Die M ängel der zu gering eingesetzten W indfläche bei dem Turm in K önigsw usterhausen sind anscheinend auch nach­

träglich erkannt worden. Um die Standsicherheit zu erhöhen, sind kürzlich A rbeiten zur Beschw erung der Fundam ente in Angriff genommen. A us nebenstehender, vor einigen Wochen aufgenommenen A bb. 2 ist zu ersehen, daß an den V eran ke­

rungen oberhalb der Fußisolation (links im Bild) eiserne Träger angehängt sind, die, wie in der M itte des B ildes zu sehen ist, m it Beton beschwert werden.

A us A bb. 3 kann ferner die W indfläche beurteilt werden, wenn man weiß, daß d a s'R o h r in der M itte des M astes einen Durchmesser von 90 cm hat.

Wo der Fehler bei den Türm en in Norddeich lag, kann nach den wenigen bisher bekannt gewordenen Konstruktionsangaben mit Sicherheit natürlich noch nicht festgestellt werden. Ebenso­

wenig ist bisher bekannt geworden, wer den entstandenen

A bb. 3.

Schaden zu tragen h a t; das deutsche Volk, auf dessen Kosten die Türme erbaut sind, h at aber ein R ech t zu verlangen, daß die Schuldfrage restlos geklärt w ird. D ie gleiche Forderung muß der. solide deutsche Eisen bau stellen, er muß; wie dies s- Z. nach dem E in sturz des Nauener Funkm astes die bau­

ausführende F irm a selbst getan hat, fordern, daß durch un­

parteiische Sachverständige, denen alle Unterlagen zugänglich zu machen sind, die Ursachen des Einsturzes, soweit dies mög­

lich ist, geklärt und der Ö ffentlichkeit rückhaltlos bekannt­

gegeben werden. N ur so kann das Ansehen der deutschen Ingenieurwissenschaft und das des soliden deutschen E isen ­ baues, dessen Leistungen gerade auf diesem Gebiete au f der ganzen E rd e richtunggebend geworden sind, wieder hergestellt

werden.

M it den in der Tagespresse verbreiteten Auslegungen, die

„v o n höherer G ew alt“ und vom „V ersagen statischer Form eln“

sprechen, kann weder diese Angelegenheit abgetan, noch eine Entlastun g der verantw ortlichen Stellen herbeigeführt werden.

ln dem oben erwähnten A ufsatz in der Technischen R u n d ­ schau — W ochenschrift des „B erlin er T ageb latts“ — vom 30. 12 . 25 schreibt H err Dr. W e r n e r , daß die Ausführung von Funkm asten und -türmen bereits zu verschiedenen Einstürzen geführt hätte. Verfasser h at während des K rieges in einer aufsichtsführenden M ilitärbehörde mit der K onstruktion und Beaufsichtigung derartiger M astausführungen in erheblichem Um fange zu tun gehabt. Wenn H err D r. W erner die wenigen angeführten F älle, wie den E in sturz des alten 200 m hohen M astes in Nauen, den E in sturz eines 120 m hohen provisorischen Rohrm astes in Lüttich und eines gleichen etwa 70 111 hohen M astes in Kreuznach anführt, so übersieht derselbe, daß auf der ganzen E rd e eine außer­

ordentlich große Zahl derartiger Türm e Und M aste seit langen Jah ren steht. E s erscheint notwendig, kurz auf die von Herrn Dr. W erner angeführten Einstürze der von einer Berliner Firm a errichteten M aste einzugehen.

Im Ja h re 1 9 1 1 mußte plötzlich der im Ja h re 1906 erbaute 100 m hohe M ast in Nauen auf 200 m erhöht werden. Der A uftrag wurde im A pril 1 9 1 1 erteilt, und am 1. Oktober 1 9 1 1 sollte der M ast fertiggestellt sein. D ie Genehmigung der A us­

führung durch die in F rag e kommenden Behörden zog sich aber bis zum O ktober hin, und da die radiotechnischen Versuche, die m it dem erhöhten Turm vorgenommen werden sollten, unter allen Um ständen in den dunklen W internächten um N eujahr herum erfolgen mußten, so w ar der Turm innerhalb 3 M onaten durchzukonstruieren, auszuführen und aufzustellen.

E in e längere Zeit stand, wie schon gesagt, wegen der not­

wendigen Versuche nicht zur Verfügung, und die Anlage wurde notgedrungen unter der Bedingung für den B etrieb frei­

gegeben, daß die genaue Einstellung der Abspannungen usw.

um ein harmonisches Zusam m enwirken zwischen dem neuen oberen M ast und dem alten herbeizuführen, sofort bei W iederfreigabe vorgenommen werden sollte'. Diese verzögerte sich aber trotz Anmahnens der F irm a und deshalb konn­

ten die erforderlichen Ergänzungsarbeiten nicht rechtzeitig vor Beginn der Frühjahrsstürm e vorgenommen werden. Am 30. M ärz erfolgte der E in sturz. E s ist z. Z. einwandfrei fest­

gestellt worden, daß ein Konstruktionsfehler usw. nicht vo r­

lag,• sondern lediglich der erwähnte, einem Provisorium entsprechende Bauzustand, die Veranlassung war.

Die eingefallenen M aste in Lü ttich und Kreuznach be­

standen aus ganz leichten Rohrgcbilden, die speziell für K riegs­

zwecke konstruiert waren, und die liegend auf der E rd e zu­

sam m engebaut und innerhlab weniger Stunden gebrauchs-- fertig aufgerichtet wurden. B e i dem E in sturz dieser . Maste ist festgestellt, daß unsachgemäße Behandlung die letzte U r­

sache w ar. Diese bestand darin, daß die Gegengewichte der Antenne, die bei starker E is- und W indbelastung hoch­

gehen sollten, seitens der Bedienenden mit starken Tauen vorher festgebunden waren.

D erartige F älle für die allgemeine B eurteilung neuer fest­

stehender M aste und Türm e für Zw ecke der drahtlosen Telegraphie heranzuziehen, ist nicht angängig, da die jew eili­

gen Um stände und die Zweckbestim m ung eines jeden B a u ­ werkes bei der Beurteilung von Unfällen berücksichtigt werden müssen.

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D I E I N N E N K U P P E L D E S P L A N E T A R I U M S I N D Ü S S E L D O R F . * ) V on D ip l.-In g . U lrich F in ste rw a ld er bei der F irm a D yckerh o ff ft' W id m a n n A.-G.

Den M ittelpunkt der großen D üsseldorfer Ausstellung der

„ G e s o l e i “ bildet das nach den Plänen von Prof. K r e i s erbaute Planetarium , ein B au w erk, das auch wegen seiner K onstruktion bem erkenswert ist. Insbesondere w ar die Ü ber­

deckung des 36 m weiten Rundbaues eine für den Ingenieur reizvolle A ufgabe. B ekanntlich dient das Planetarium zur V o r­

führung der Bahnen, die die Gestirne am Himmelsgewölbe durchlaufen. M it einem von der F irm a Carl Z e iß in Je n a hergestellten A pparat werden die Sterne auf eine halbkugel­

förm ige Fläch e von 30 m 0 projiziert. Nun stellt sich aber die Schw ierigkeit ein, daß eine halbkugelförm ige Raum iiber- (leckung akustische Nachteile besitzt. Die Schallwellen, die von einem P u n kt des R au m es ausgehen, sammeln sich wieder und erzeugen ein in Abständen von v M Sekunden wieder­

kehrendes Echo, welches die V erständigung erschwert. Für einen R au m , in welchem nicht viel gesprochen wird, z. B . für Kuppeln, die nur Planetarium svorführungen dienen, fällt dieser M angel nicht ins Gewicht, so daß sich die Betonschale selbst als Projektionsfläche verwenden läßt. In Düsseldorf jedoch soll der B au nicht nur den astronom ischen Vorführungen dienen, sondern auch als Konzertsaal, Lichtspielhaus, V ortrags­

saal, Arena und dergleichen Anwendung finden. D ie Anforde­

rungen an eine gute A k u stik waren demnach sehr weitgehend.

E s ist das Verdienst der F irm a C arl Zeiß, der akustischen Frage auf den Grund gegangen zu sein. Zwei Dinge spielen hier eine R o lle: D er Nachhall, d. h. die Zeit, welche vergeht, bis ein Geräusch wieder verschw indet und das Echo, welches von einer Sam m lung der Schallwellen in einzelnen Brennpunkten her­

rührt. Beide Erscheinungen sind voneinander ziemlich unab­

hängig. D er N achhall hängt im wesentlichen von der Größe des Raum es im V erhältnis zur Größe der begrenzenden W and­

flächen, sowie von deren Fäh igkeit, den Schall zu schlucken, ab.

Durch entsprechende W ahl der A usstattung (Fußbodenbelag und Einrichtung) läß t er sich imm er auf ein günstiges Maß zurückführen. D as Echo ist jedoch allein von der Form des Raum es abhängig und auch bei geringer N achhalldauer störend.

Deshalb kam man dazu, bei einigen Planetarien die P rojektions­

kuppel schalldurchlässig als eine stoffbespannte Netzw erkkuppel zu bauen und nochmals zu überdecken. H inter der Stoffkuppel wird der Schall vernichtet. Im Zeiß-Planetarium in Je n a, wo in 0,73 m A bstand von der Projektionsfläche eine Beton- kuppel angeordnet ist, wurde dieses Problem in vollkom m ener W eise gelöst. Zahlreiche zwischen den Kuppeln kreuz und quer gestellte Blechtafeln von 2 m2 F läch e zerstreuen den Schall nach allen Richtungen, so daß keinerlei störende Ech ow ir­

kungen mehr auftreten (siehe H eft 36, Seite 703).

In Düsseldorf wurde eine andere Lösung gewählt, indem eine eiserne Spitzkuppel mit Holzdeckung in größerem A bstand von der Projektionskuppel angeordnet wurde. Auch hier ist die akustische F rag e befriedigend gelöst, da teils die in den Raum ragenden Konstruktionsteile und teils die Spitzkuppelform die Echow irkung aufheben.

B e i der astronomischen Vorführung muß der Horizont- - kreis der Projektionskuppel etw a 4 m über dem Fußboden liegen. E r ruht auf einer breit ausladenden ringförm igen Brüstung auf. D er A rchitekt äußerte nun den Wunsch, diese Brüstung bei anderen Vorführungen als Zuschauerraum v e r­

wenden zu können. Diese schwierige A ufgabe wurde dadurch gelöst, daß die ganze 30 m weit gespannte Innenkuppel hebbar gem acht wurde. 3,70 m über der B rüstu n g kommt sie in eine neue Ruhelage, ein neuer R au m mit erheblich besseren V erhält­

nissen ist entstanden.

*) Vergleiche hierzu auch die in Nummer 36 über das gleiche Bau­

werk erschienene kleine Mitteilung und die in ihr enthaltene Querschnitts­

zeichnung des Düsseldorfer Planetariums.

F ü r die Innenkuppel wurde das bekannte Zeißnetzwerk verwendet. (Dischinger, Fortschritte im B au von M assiv­

kuppeln, Bauingenieur V I. Jah rgan g, 1925, H eft 10.) Dieses ist ein in der Kugelfläche liegendes eisernes Dreiecksflechtwerk von 55 cm durchschnittlicher Stablänge, E s besteht aus mehr als 15 0 0 0 Stäben und über 5000 Knotenverbindungen. Zur genauen Anpassung an die H albkugelform waren 76 Stabsorten notwendig, die sich in der L än ge um geringe B eträge unter­

scheiden. Die Stäb e besitzen säm tlich den gleichen Querschnitt 25/8 mm, sind hochkant gestellt und

durch das in A bb. 1 dargestellte Schloß verbunden. Beide K on stru k­

tionsglieder wurden mit den H ilfs­

mitteln moderner M assenfabrikation m it höchster Genauigkeit hergestellt.

E s ist klar, daß diese nötig war, da schon F eh ler von weniger wie 1 mm das Zusammenschließen des D rei­

ecksverbandes unmöglich machen w ür­

den. Die Stäbe, deren Gesam tlänge rd 10 km beträgt, wurden aus F la ch ­ eisenstangen gestanzt. Nachm essun­

gen, die zur K ontrolle der Genauig­

keit an 200 willkürlich herausge­

nommenen Stäben gem acht wurden, ergaben einen m ittleren F eh ler von

i V20 mm, also eine Genauigkeit von Abb. 1. Zeißknoten.

etw a Vioooo- Scheiben der K noten­

verbindung wurden auf autom atischen D rehbänken hergestellt.

Sie haben eine umlaufende R ille, m ittels welcher sie in die Nocken des Stabkopfes eingreifen. Die konische Form von Nocken und R illen macht die Montage ganz mühelos. Durch Anziehen der M utterschraube werden die Scheiben auf die Stabköpfe gepreßt und so die Verbindung hergestellt. Sämtliche Knotenverbindungen auf der K u ppel sind vollkom m en gleich­

artig. D agegen wurde der geringe W inkclunterschied an den Stäben jedes K notens berücksichtigt, indem die Außenscheibe einen etw as größeren Durchmesser erhielt wie die Innenscheibe.

D er Netzteilung wurde ein P arallelkreissystem zugrunde gelegt, so daß Ring- und Schrägstäbe entstehen. Die Teilung wurde so berechnet, daß säm tliche Schrägstäbe gleiche Län ge bekommen.

D ie R in gstäb e weichen um ¿ 2 0 % vom M ittel ab . D a die R in ge nach oben zu immer kleiner werden, w ar es nötig, Wechsel­

zonen einzufügen, in welchen die Anzahl der S täb e eines Ringes abnim m t. Die M ontage geschah vom K äm p fer aus in ring­

förmigen Zonen mit H ilfe eines leichten Leitergerüstes, indem ein S tab an den anderen gefügt wurde. D as N etzw erk, welches das Bestreben hatte, sich an dem in Montage befindlichen Rand in W ellen zu legen, w urde jew eils provisorisch unterstützt,

’ worauf sich die K u ppel einige Zonen unterhalb des Randes ohne besonderes Zutun tadellos in die K ugelform drückte.

10 T age nach Arbeitsbeginn wurde bereits der letzte Knoten im Scheitel eingesetzt.

Die A bb. 2 zeigt eine Zeißkuppel im B au . S ie gibt eine Vorstellung von dem D üsseldorfer N etzw erk, von dem sich leider keine gute A ufnahm e anfertigen ließ.

In statischer H insicht h at das N etzw erk den Charakter einer homogenen Schale, da die Knoten eine biegungssteife Verbindung der S täb e gewährleisten. E s läß t sich sogar eine vollw andige Schale angeben, v relche in den elastischen Eigen­

schaften vollkomm en mit der Netzwrerkfläche übereinstimmt.

Durch Biegungs- und Zerrungsversuche wurde der E lastizitäts­

modul dieser gedachten Schale zu E = 1 1 700 kg/cm2 und ihre D icke zu d = 2,57 cm festgestellt. E s entspricht also das N etzw urk in der Stärke einem zölligen B rett, dagegen hat es nur den neunten Teil des Elastizitätsm oduls von Holz. Mit

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' 1926 HEFT 37. GROHNERT, E IN E KONSTRUKTION ZU R ÜBERTRAGUNG VON BREM SKRÄ FTEN . 7 1 5

ein U -Profil io gelegt wurde, welches erst nach Fertigstellung der K uppel mit Beton ausgegossen wurde. Dadurch w ar auch ein fester V erband zwischen der N etzw erkkuppel und der E isen ­ konstruktion der vorhin erwähnten Hebeeinrichtung erreicht.

Die Gefahr des Ausknickens einer so dünnwandigen Fläch e liegt natürlich sehr nahe. Ebenso w ie ein schlanker S tab unter einer D ruckkraft ausw'eicht, kann eine dünne unter D ruck stehende Fläch e Beulen bzw. F alten bilden. Auch diese Frage wurde im Zeißwerk eingehend versuchstechnisch bearbeitet.

E s stellte-sich dabei heraus, daß die von R . Zoelly in seiner Züricher D issertation 15 15 angegebene theoretische Lösung nicht den praktisch eintretenden K n ickfall beschreibt und die Verhältnisse mehrfach günstiger darstellt als sie sind. Immerhin hat die N etzw erkkuppel 4,5fach e Knicksicherheit.

Die in den Stäben wirkenden K rä fte sind trotz der Größe der Kuppel sehr gering; sie erm itteln sich aus Gleichgewichts­

betrachtungen zu 55 kg D ruck für die Schrägstäbe und 87 kg Zug für die R in gstäb e am K äm pfer. Die Dimensionierung der Stäb e erfolgte demnach nicht nach den Spannungen, sondern fast ausschließlich nach dem elastischen Ausknicken der Fläche.

Nur das geringe Gewicht und die peinlich genaue A us­

führung der gewölbten Fläch e erlaubten es, die K uppel hebbar einzurichten und damit ein Rauniproblcm in einer A rt zu lösen, die wohl einzig dasteht. Die K onstruktion der Hcbeeinrichtung sowie der Außcnkuppel wurde von der Firm a F le n d e r aus­

geführt und ist in einem besonderen A rtikel in dieser Zeitschrift beschrieben worden.

Die Berechnung und Ausführung der Innenkuppel erfolgte durch dieD yckerhoff& W idm annA .-G .,N icderlassungD üsseldorf, im Einvernehm en mit der B estellerin: Bürohausgesellschaft m. b. H . in Düsseldorf, unter Leitung des R eg.-Baum str. M e y e r.

E I N E K O N S T R U K T I O N Z U R Ü B E R T R A G U N G V O N B R E M S K R Ä F T E N

A U F D I E H A U P T T R Ä G E R V O N F A C H W E R K B R Ü C K E N M I T O B E N L I E G E N D E R F A H R B A H N

Von R e ic h sb a h n ra t R eg ie ru n g sb a u ra t a. D. G vohnert i n F r a n k fu r t a. d. Oder.

B ei dem E n tw u rf einer zwei­

geschossigen, schiefen, eisernen Brücke mit untenliegender Straß en- und obenliegender E isenbahnfahr­

bahn, der häuslichen Probearbeit für die Staatsprüfun g im E isen ­ bahnbaufach hat der V erfasser vor rund 16 Ja h re n für die Ü bertra­

gung der Brem s- und A n fahrkräfte der Eisenbahnfahrzeuge eine K o n ­ struktion ersonnen, durch die der für die Berechnung der Z u satz­

spannungen in F rag e kommende Hebelarm des Brem sversetzungs­

moments auf ein M inimum h erab­

gemindert werden kann. Soweit bekannt, ist die gewählte K o n ­ struktion bisher noch nicht aus­

geführt worden und wird nach­

stehend näher beschrieben.

D as H auptsystem besteht aus einer großen M ittelöffnung von 67.33 m und zwei kleineren Seiten­

öffnungen von je 4 7,33 m Stü tz­

weite. E s wurden P arallelträger mit 13 bzw. 9 Feldern von 5 m und je einem kleineren E ndfeld von 2,33 m Län ge entsprechend der Schiefe der B rü ck e von 700 gewählt.

Die A usbildung und B e ­ rechnung der Straßenfahrbahn ist

Quer träger^

Schwellenbager 1NP55

Schn/Il In c/er Ebene d er Sch werl/nie Bes Obergur tes; vordere Wand des O bergurles en ffern t

Abb. 1 . Ausbildung des Bremsträgers, Ansicht sowie wagerechter Schnitt des Kragarmes.

Hilfe dieser W erte von E und d lassen sich alle Rechnungen, für welche das elastische V erhalten des M aterials in Frage kommt, z. B . über die Randspannungen und das elastische Ausknicken der Flächen, durchführen. E rstere spielen für die

Abb. 2. Zeiflkuppel im Bau.

Netzwerkkuppel keine wesentliche Rolle, da das A uflager im Bauzustand radial verschieblich w ar und die Ringedehnungen am K äm pfer sich zwanglos auswirken konnten. P raktisch wurde das erreicht, indem der unterste R in g des N etzw erkes in

716

die übliche. Ihre Q uerträger sind mit dem U ntergurt der H au pt­

träger fest vernietet. Die zweigleisige Eisenbahnfahrbahn, be­

stehend aus Q uerträgern und Längsträgern , auf denen un­

m ittelbar die hölzernen Eisenbahnschwellen und zwischen denen Buckelplatten lediglich zür Abdichtung und Schall­

däm pfung m ittels Kiesausfüllung zum Schutz der darunter­

liegenden Straßenfahrbahn befestigt sind, steht dagegen in keinem festen Zusam menhang mit den H auptträgern, um den mehrfach statisch unbestimmten steifen Rahm en zu verm eiden.

D ie Querträger, im A bstande der Felderw eite, ruhen vielm ehr durchweg au f Linienkipplagern, deren untere gewölbte Teile an den Knotenpunkten auf den G urtplatten des O bergurts der H auptträger fest aufgeschraubt sind. D ie seitliche V erschie­

bung der Fahrbahn durch W ind und Schlingern wird durch beiderseitige Ansätze an den oberen Lagerplatten , ihr Abheben durch Hakenbleche verhindert. D ie Brem s- und A n fahrkräfte würden die durchweg lose aufliegende Fah rbah n fortbewegen und zum Abgleiten von den Lagern bringen. E s h ätte also ein gegenüberliegendes A uflagerpaar als fest ausgebildet werden müssen. Abgesehen davon, daß die zu wählenden gegenüberliegenden K notenpunkte der H auptträger ihrer Unsym m etrie wegen nicht die gleichen sein könnten, würden infolge der wesentlichen A bstände zwischen Angriffshöhe der B rem skraft und Schwerlinie des H auptträgerober­

gurts erhebliche Versetzungsm om ente entstehen, die durch die in den A bb. i und 2 dargestellte Konstruktion v e r­

mieden werden.

In dem m ittelsten Felde der Eisenbahnfahrbahn ist zwischen zwei Q uerträgern in der E ben e der H auptträger je ein w eiterer Längsträger, als „B rem strä g e r“ bezeichnet, an­

geordnet. A n seiner oberen Gurtung greift der als Fachw erk ausgebildete, säm tliche Träger des Feldes verbindende Brem s­

verban d an. Gleichfalls in der M itte hat dieser Brem sträger ein K ragstü ck nach unten, dessen Stegblech beiderseits von den W inkeleiscn der unteren Gurtung des Brem strägers ein­

gefaßt wird. D ieser A rm w ird durch eine in den G urtplatten des H auptträgerobergurts ausgesparte Öffnung in seinen kastenförm igen Querschnitt gesteckt. A uf beiderseitigen, kräftigen Aussteifungen im Innern sind in der Schwerlinie des O bergurts die H älften von Linienkipplagern senkrecht befestigt, deren andere H älften fest an dem K ragarm angebracht sind.

Beiderseits berühren sich die Lagerteile. E s könnte aber auch unschwer eine Vorrichtung zum Nachregulieren der L ager ge­

schaffen werden, um stets die beiderseitige Berührung zu ge­

währleisten. Der durch die A ussparung entstandene V erlust

an Querschnitt wird durch zwei weitere G urtplatten ersetzt, so daß auch die Knicksicherheit gew ahrt bleibt.

Die B rem skräfte eines Zuges und die A n fahrkräfte eines gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung anfahrenden Zuges wirken in Höhe der Schienenoberkante wagerecht und errechnen sich nach dem dam als vorgeschriebenen Lastenzuge für die größere Öffnung von rd. 68 m Stützw eite zu insgesam t rd. 57 t.

7S0 ?soo

Abb. 2. Senkrechter Schnitt durch die Mitte des Bremsträgers.

Diese w agerechte, äußere K ra ft w irkt nun durch die Schienen und Schwellen auf die Län gsträger und weiter durch den Brem sverban d au f die Brem sträger, die sie m ittels ihrer Krag-' arm e über die erwähnten Linienkipplager in der Schwerlinie des H auptträgerobergurtes auf diese und dam it auf alle Stäbe des H au ptträgers zentral übertragen.

D er besondere Brem sträger kann aber gespart werden, wenn der A bstand der H au p tträger gleich dem der äußeren Schw ellenlängsträger gew ählt werden kann. Diese dienen dann in dem erforderlichen größeren Q uerschnitt und mit K ragarm versehen zugleich als B rem sträger. D as dürfte bei reinen Eisenbähnbrücken stets, bei zweigeschossigen Brücken dann möglich sein, wenn bei der unteren Straßenfahrbahn die gewünschte B reite des Fahrdam m es erzielt wird.

E R F A H R U N G E N M I T G U S S B E T O N B E I M B A U D E R N O R D K A J E D E S H A F E N S II I N B R E M E N . V on B a u r a t D r.-In g . A g a tz, H a fe n b a u a m t, B rem en.

(Schluß von Seite 696) I I I . e) B e t o n m a t e r i a l i e n , B e t o n m i s c h u n g s v e r h ä l t ­

n is s e f ü r d ie H e r s t e l l u n g d e r K a j e m a u e r u n d ih r e B a u w e r k s f e s t i g k e i t e n .

A ls Zuschlagstoff für den B eton der K ajem au er ist unge- siebter K ies, welcher aus der W eser zwischen Allerm ündung und D örverden gebaggert w urde, m it einem Hohlraum gehalt, in cingerütteltem und getrocknetem Zustande von 23 bis 25 % verwendet worden (vgl. A bb. 26).

F ü r 1 m3 feste Betonm asse wurden benötigt:

a) R o s t p l a t t e : Zement Traß K ies

b) a u f g e h e n d e s M a u e r w e r k : Zement Traß K ies

In R au m ­ teilen .

F o­ odp»10 g qJ z §

190 85 116 0

(Poren­ W asser­

wasser) zusatz

45 170 1

(40) (145) kg ]) N. D. F. 28T 400/500 bedeutet: Normendruckfestigkeit nach 28 Tagen 400 bis 500 kg/cnA

In R au m ­ teilen .

Hr- 00gPI hi a Q j

153 65 u 6 o

(Poren­ W asser­

wasser) zusatz

45 165 1

(4°) (135) kg Ich füge hier absichtlich nicht, wie bisher üblich, das Beton­

m ischungsverhältnis, sondern die für „ 1 m3 festen B eto n “ be­

nötigte lose M asse von Bindem itteln, Zuschlagstoffen und W asser a n ; denn aus der nackten Angabe des M ischungsver­

hältnisses 1 : y2 : 6 geht weder die lose Masse, noch die Höhe des W asserzusatzes hervor. Beide A ngaben sind aber für eine vergleichende Betonerforschung ebenso notwendig, wie die genaue E rfassu n g der Bindem ittel und des verwendeten Zu­

schlagsm aterials:

Ich habe nämlich bei meinen letzten Vergleichsunter­

suchungen unendlich viel Zeit und Mühe aufwenden müssen,

marMt. JL

D E R B A U I N G E N I E U R

1920 H E F T 3 7 . AG ATZ, ERFAHRUNGEN M IT GUSSBETON.

717

um mir aus dem T e x t der Veröffentlichungen anderer B au au s­

führungen und V ersuche mühselig vergleichende Angaben zu­

sammenzustellen. Und oft habe ich vergeblich gesucht, weil die alleinige A ngabe des M ischungsverhältnisses mehr als dürftig ist.

Wenn man die D ruckfestigkeiten der W ürfel nach drei Monaten (vgl. A bb. 27) betrachtet, dann muß man sich fragen, was h at eigentlich die A ngabe des M ischungsverhältnisses noch mit diesen Festigkeiten zu tun. Wohin führt der Weg, wenn ich

Komsuaammtna» vr>g c/m Q •AonA/ea aa fJ r cA/m AAorcA-AAaJa,

• » * c/m fu/AarkAaaa* * A b b . 25. Kieskurven.

erkennen muß, daß ich mit 1 : y2 : 8, also einem mageren M ischungsverhältnis, in derselben Zeit höhere Festigkeiten erziele als mit 1- : % : 6 mit K ies- und Splittzuschlägen ?

Und worin liegen die Ursachen ?

1. In der Zusam m ensetzung der Zuschlagstoffe.

2. In dem bislang nicht genug berücksichtigten Porenwasser der Zuschlagstoffe.

3. In dem ungleichmäßigen W asserzusatz.

4. In der verschiedenen N orm enfestigkeit des Zementes.

Alles Gesichtspunkte, die die Angabe 1 : % : 6 bzw. 1 : % : 8 völlig außer acht läßt.

Von diesen Gesichtspunkten ausgehend, würde ich es be­

grüßen, wenn es Allgem eingut würde, an Stelle der Angabe des M ischungsverhältnisses aufzuführen:

„w ievie l B indem ittel, K ies einschl. Porenwasser und W asserzusatz benötigt werden, um „ 1 m3 festen B e to n " herzu­

stellen, und welche Beschaffenheit und Kornzusam m en­

setzung das Zuschlagm aterial und welche Norm enfestigkeit der Zement besitzt.“

Bislang ist die Feststellung, w ieviel Zement zu einem be­

stimmten Betonm ischungsverhältnis nötig ist, in der großen Allgemeinheit in der W eise erfolgt, wie es die in dem Zem ent­

kalender 1926 abgedruckte M ischungstabelle ergibt.

Mischungs­

verhältnis Ze­

ment kg

K ies­

sand 1

Sand 1

Schot­

ter 1

Druckfestigkeit nach 28 Tagen

1 : 3 470 XOIO

_

1 :6 259 IIOO — — 140 „ 180 „

1 : 1 2 135 1250 — — 50 .. 3°

1 : 2 : 4 300 — 450 900 180 ,, 240

1 :4 :8 15 2 — 450 900 70 ,, 100 „

Diese A rt der Feststellung des Zem entzusatzes ist meiner Ansicht nach falsch. V erwendet man näm lich nach obiger Tabelle zur Herstellung von Beton 1 : 2 : 4 einen Zuschlagstoff mit großem Hohlraumgehalt wie beispielsweise Splitt, so benötigt man zur Herstellung von 1 m3 B eton beispielsweise 450 und 900 = 1350 1 Zuschlagstoffe und 300 kg Zement, während man zur Herstellung von Kiesbeton 1 : 6 mit einem Zuschlagstoff von geringem H ohl­

raumgehalt nur 110 0 1 K ies und 259 kg Zement für 1 m3 feste Betonmasse benötigt.

R ich tet man also die Zementmenge nach der aufzu­

wendenden losen Masse der Zuschlagstoffe, so benötigt man für den Splittbeton gegenüber dem Kiesbeton 300 — 259 = 4 1 kg Zement mehr. E s liegt da selbstverständlich au f der Hand, daß der Splittbeton bei anscheinend gleichem Mischungs­

verhältnis durch den höheren Zusatz von Zement auf 1 m3 feste Betonm asse auch erheblich höhere Festigkeiten bekommen muß, ohne daß diese Festigkeitszunahm e allein dem Splitt zuzuschreiben ist. — D as gleiche ist der F all mit B eto n ­ kies, wo bei dichtem K ies weniger M aterial für 1 m3 festen B eton benötigt w ird als bei undichtem K ies.

E in e derartig schwankende Zementdosierung erschwert natürlich die vergleichende Betonuntersuchung ungemein und trübt das Idare B ild über die Festigkeitseigenschaften des Betons und die Güte der Zuschlagstoffe.

„D iese Überlegung führt naturgem äß dazu, daß man von einem M ischungsverhältnis nach Angabe von Raum teilen der losen Masse A bstand nehmen und entweder, wie ich es vorher schon empfohlen habe, allgemein einführen muß, w ieviel an Betonm aterialien au f x m3 feste Betonm asse entfallen, oder aber das M ischungsverhältnis auf feste Betonm asse zu beziehen.

Z. B . festes M ischungsverhältnis 1 : 5 ergibt 200 1 Zement bei 1000 1 fester Betonm asse.“

Diese letztere Angabe des M ischungsverhältnisses besitzt nämlich den großen V orteil der ÜbersichtlichkeibundjVergleichs- fähigkeit.

W ill man nunmehr fü r eine bestim m te Mischungsmenge die Zementdosierung erhalten, so muß man natürlich die 200 L iter au f die für r cbm festen Beton erforderliche Zuschlags­

menge verteilen. Dazu ist es notwendig, daß man vor Beginn des Betonierens bestimmt, w ieviel Zuschlagsm aterial für 1 cbm festen Beton benötigt wird (vgl. K a p itel IV b).

A bb. 26. Betondruckfestigkeiten

verschiedener Mischungsverhältnisse nach drei M onaten.

W ir müssen uns also auch hier von der Überlieferung frei­

machen! Überlegen w ir uns doch, daß wir die Festigkeit des B etons nicht von der losen Betonm asse, sondern von dem er­

härteten Beton bestimmen, wobei es ganz gleichgültig ist, ob 1200 oder 1500 L iter lose Masse zu der H erstellung von „ 1 cbm festem B eto n “ benötigt wurden.

A ls Einheit ist daher „ 1 cbm fester B eto n “ einzuführen und auf x cbm das M ischungsverhältnis aufzubauen. Im Grunde ge­

nommen bleibt es sich natürlich gleich, ob ich erkläre, ich habe nach losen Raum teilen oder Gewichtsteilen gemischt, oder ich beziehe die Angaben auf „ 1 cbm festen B eto n “ . D er U nter­

schied liegt nur darin, daß ich bei der Angabe 1 : 6 in R au m ­ teilen oder Gewichtsteilen nie genau erkennen kann, wieviel L iter Bindem ittel sind denn nun eigentlich auf „ 1 cbm festen B eto n “ verwendet worden, da man von der losen Masse der

Z Monat 3 M o n a t 2

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m if/A y

1/ V

Meteorka/k-Traß beton 1-7-ä

° fiWürfet aus einem. Bauwerk nach 22 Jahren)

^ Zement-Traßbeton 1-1:8 /(Würßt aus einem Bauwerk ' nach 22 Jahren)

A bb. 27.

D ruckfestigkeiten des B au­

werksbetons.

endlich in allen F ällen eindeutig bestimm t, worauf sich die Festigkeit des Betons aufbaut.

Machen wir uns vorstehendes an einem B eispiel klar, so ergibt sich :

a) B i s l a n g ü b l ic h e A n g a b e d e s M i s c h u n g s v e r h ä l t ­ n is s e s in R a u m t e i l e n :

i : */> : 6.

i R t. Zement : y , R t. Traß : 6 R t. Kies, wobei fe h lt:

1. die genaue Mengenangabe von Zement und Traß auf ,,r cbm festen B eto n “ ,

2. die N orm enfestigkeit des Zementes, 3. der W assergehalt des Betongemisches.

b) A n g a b e d e r v e r b r a u c h t e n B i n d e m i t t e l u n d Z u s c h l a g s t o f f e u n d W a s s e r a u f , , i c b m f e s t e n B e t o n “ :

200 L iter Zement (N. D. F . 28 T 400/500) 2), 100 L ite r Traß,

200 Liter W assergehalt einschl. Porenwasser,

womit alles angegeben ist, was für die Betonfestigkeit be­

stimmend ist. «.

c) A n g a b e d e s M i s c h u n g s v e r h ä l t n i s s e s a u f „ 1 cbm f e s t e n B e t o n “ :

1 (400/500) 2) : 0,5 : 1,2 : 5

(Zement : Traß : W assergehalt : festen Beton), das heißt also:

2) N. D. F. 28 T. 400/500 bedeutet: Normendruckfestigkeit nach 28 Tagen =: 400 bis 500 kg/cm2.

S e t o n c z r f

F a ß -fc/m f e s t e n S e / o n e n tß a / / & n :

fr / y e ß n / s s e c/er P r o b e n : o u b cJefm

A/t-sc/ig/ut ein An om m e n

a u s r+trm ßert/gen Sot/tver/c aus g e s te m m t ö ew lch f Z e m e n t 7ro/3

/ { / e s b e to n 2 5 0 A g + 8 5 »

Port/anc/zement A. aß.

T/senport/ane/zement T r a ß

PZ.A. u. OZ.B.

C. Z.

0 P Z . B . 0 E . Z .

S p / / ttb e to n 2 5 0 * + 8 5 *

Port/anc/zem ent ß . T/senport/anc/zemenf

Tra/3

___

_____ £ £ ____

• PZ.B.

/{/es b e t o n 2 0 0 • + 6 5 »

Port/anc/zem ent ß . ßsenport/anc/zem enf

Trc//3

___H 2 L & ___

____B.Z. + E . Z .

F u / / e r /{/es b e tö r ?

2 5 0 * + 8 5 »

P o rt/ a n c/ ze m e n t ß T r a ß

J ä s k t Ä . -

stoffen, gleichem W asserzusatz und gleicher Zementdosierung, mit 15 3 bzw. 159 und 185 kg/cm2 nach drei Monaten doch er­

heblich. Diese Unterschiede sind jedoch nur auf die Verwen­

dung verschiedener Portlandzem ente m it ihren verschieden hohen Norm enfestigkeiten und ihrem verschiedenen Verhalten zum Traßzusatz zurückzuführen.

Zu beachten ist, daß die Festigkeit des Betons mit unge- siebtem W eserkies, aber mit einem Portlandzem ent von höherer Norm enfestigkeit, aber keinem hochw ertigenZem ent,gleich hohe Festigkeiten ergibt wie Splittbeton, für den ein Portlandzement m it durchschnittlicher Norm enfestigkeit verwendet wurde.

D er W asserzusatz zum Beton bei der H erstellung des B au w erkes lag anfangs im M ittel bei 12 Raum prozent und 4 Raum prozent Porenw asser des Kieses, Gesam twassergehalt also rund 15 Raum prozent. E in Abzug für Verdunstung und Versickerung von W asser u. a. ist dabei nicht gem acht, weil allen diesen Angaben immer nur Schätzungen zugrunde gelegt

718

hot

t.EUR

Zuschlagstoffe abhängig ist, die dauernd Schwankungen unter­

worfen ist und in der A ngabe nicht erfaßt wird.

Wenn ich nun aber das M ischungsverhältnis auf ,,1 cbm festen B eto n “ beziehe, also z. B . r : 5, so ergibt sich 10 0 0 : 5 = ’ 200 L iter Zement, wobei die Zahl 10 0 0 L iter, in allen Fällen au f ,,1 cbm festen B eto n “ bezogen, unveränderlich bleibt. D as gleiche Ergebnis erziele ich mit der Angabe der verbrauchten Bindem ittel in L ite r auf ,,1 cbm festen B eto n “ . E rfo lgt dazu noch die Angabe des W assergehaltes, also W asserzusatz und Porenwasser der Zuschlagstoffe, ferner die A ngabe der K o rn ­ zusammensetzung und des M aterials der'Zuschlagstoffe.' dann ist

E s waren für ,,1 cbm festen B eto n “ erforderlich:

xooo : 5 . 1 = 200 L iter Z e m e n t, mit einer N orm endruck­

festigkeit nach 28 Tagen von 400 bis 500 kg/cm2, 1000 : 5 . 0,5 = 100 L ite r T r a ß ,

1000 : 5 . 1,2 = 240 L ite r W a s s e r g e h a l t , also einschl. Poren­

wasser des Zuschlagstoffes.

W ie oben schon gesagt, ist es ferner einzuführen, daß die Kornzusam m ensetzung und das M aterial des Zuschlagstoffes anschließend mit aufgegeben wird.

W ie aus den K u rven hervorgeht (vgl. A bb. 27), schwankt die B au w erksfestigkeit des B etons bei gleichen Zuschlag-

D E R B A U I N G E N I E U R

1026 H E F T 3 7 . M ITTEILUNGEN .

719

werden können. Durch den E in bau der späterhin noch näher beschriebenen, autom atischen, regulierbaren W asserabmeß- gefäße konnte der W asserzusatz zum Beton auf io Raum prozerit bei 3,5 Raum prozent Porenw asser des Kieses herabgem indert werden, G esam tw assergehalt also rund 12,8 Raum prozent.

Trockener konnte wegen der D ichte der Eiseneinlagen nicht gemischt werden. D ie D ifferenz im W asserzusatz schwankt bei trockener, heißer W itterung und bei feuchten, kalten Tagen mit etwa 2 Raum prozent.

Die natürliche Folge des abgedrosselten W asserzusatzes war natürlich ein H eraufschnellen der B etondruckfestigkeiten im B au w erk, wie das in die K u rven liineingezeichnetc E r ­ gebnis eines ausgestem m ten W ürfels aus der R o stplatte der K a jem a u er'm it 19 2 kg/cm2 nach 2 M onaten ergab!

D er Vergleich der Festigkeiten der aus dem fertigen B a u ­ werk herausgestem mteri W ürfel m it den in den eisernen W ürfel­

formen 30/30/30 cm hergestellten Proben aus der in das B auw erk

gegossenen losen Betonm asse ergibt, daß die Festigkeiten mit hinreichender Genauigkeit übereinstimmen.

Diese Übereinstimm ung mit den Bauw erksfestigkeiten wird aber immer nur dann erzielt werden können, wenn der B eton kein überschüssiges W asser abgeben kann, da sonst dasselbe aus den eisernen W ürfelform en infolge ihrer U ndichtig­

keit an den Kanten, wo die einzelnen P latten aneinanderstoßen, abfließt. Diese Ungleichheit des W assergehaltes der W ürfel gegenüber dem B au w erk sind der Grund mit für die bekannten Ausreißer bei den Prüfungen, wo die Festigkeiten entweder zu hoch oder zu niedrig liegen und dann niemals in die K u rve hineinpassen wollen.

D as Verstreichen der Fugen der W ürfelform en bei nassem B eton verhindert wohl das Pleraustreten des überschüssigen W assers, aber nicht die Möglichkeit, daß man bei Entnahm e des B etons aus der losen Betonm asse aus dem B au w erk auch die richtige W assermenge faßt.

K U R Z E T E C H N I S C H E B E R I C H T E .

Stütz- und Uferm auer ungew öhnlicher Bauart.

An Stelle einer Stü tzm auer m it d a v o r gesetzter U ferm auer aus Bruchsteinen au f B eton grü udu ng in L o u vro il an der Sam bre in N ord­

frankreich, die infolge N achgebens einer tonigen Grundschicht v e r­

sackt und gerutscht sind, ist ein gem einsam es Eisenbetonbauw erk nach nebenstehenden Zeichnungen (Abb. 1 u. 2) gesetzt w orden, das seit 19 22 allen B eanspruchungen stan d h ält und durch seine Gliederung einen gefälligen E in d ru ck m acht.

D as M auergew icht w ird durch eine Eisenbetonschw elle m ittels zwei Reihen vo n B eton pfäh len , die im B oden gestam p ft w orden sind, auf den K iesgrund ü b ertragen und durch eine Ziegelverblendung zwischen E isenb eton-Län gs- un d -Q u errip p en verringert. D ie U fer­

wand aus T-förm igen Eisenbetonbohlen vo n 1,4 m B re ite ist!,m it der Grundschwelle durch E rd an k e r in je 2,8 m A b stan d gehalten, die den größten Zug von 48 t bei 4 kg/cm 2 W iderstand der E n d p latte

ist und Ansätzc’rzum H erausziehen und eine Einguß öffnung fü r den F üllbeton h at. E rh ä lt der P fa h l eine Bew ehrung (meist 4 bis 6 L ä n g s­

eisen von 20 mm Stärke m it B ü geln in 25 cm A bstand), so w ird sie, nach H ochziehen der oberen Teile der Schlaghaube, fe rtig abgebunden in einer M inute eingesetzt und der B eton (1 : 1 y2 : 3) dann m ittels K üb eln von 200 1 In h alt eingegossen. Zum H erausziehen des F u tte r­

rohres gib t der B ä r der D am pfram m e 80 m al in der M inute bei 40 cm H ub m it den Enden seines Q uerhauptes von unten Schläge gegen die A nsätze des Futterroh res und hebt es dam it jedesm al 4 cm gegen cinen^Reibungsw iderstand von 1 5 t. In den so entstehenden H ohlring dringt sofort der B eton nach, w ird jedoch durch das federnd zurück-

Abb. 1.

(i,o x 1,2 m) aufnehm en können. D ie Stützm auer ist fü r B elastung der H interfällung m it 2000 kg/m 2 und eine P fah lla st von je 45 t berechnet. (N ach R a p h . V erw ilghen in Technique des tra v a u x , Lüttich 1926, N r. 2, S. 9 1 — 95 m it 5 Zeichn. und 1 A b b. und 1 farbigen

Tafel.) N .

D er Rüttelbetonpfahl.

Die Vorzüge der im Boden hergestellten B eton -T ragpfähle sind weiter durch das patentgeschützte R ü ttelverfah ren verm ehrt w orden, erfunden vom Ingen ieur A . H i l e y der B ritish Steel Pilin g Co., London.

Die P fäh le sind gew öhnlich 10 m lan g und 45 cm stark . D as Futterrohr w ird durch eine direkt w irkende D am pfram m e m it 2 t Bärgewicht und 1 5 m hohem G estell eingetrieben, das durch R ü c k ­ vorrichtungen der Lau frollen genau über dem P fahlpunkt eingestellt, bei Bedarf auch zum Schrägschlagen gekippt werden kann. D as Futterrohr greift m it einer hanfgedichteten F u ge in einen gußeisernen Schuh (Abb. 1) und trä g t eine au s m ehreren Teüen bestehende, holz- gefütterte Schlaghaube, deren u n terster T eil m it dem R o h r verschweißt

gehende Futterroh r, das überdies vom B ä r beim G egenlauf einen leich­

ten Schlag nach ab w ärts erhält, zusam m engepreßt und gib t der Außen­

fläche des Pfah les eine R iefu n g (Abb. 2). D iese rasch aufeinander folgenden R uck e (80 in der Minute) verdich ten den B eton des ganzen Pfahles, w ie ausgegrabene Probepfählc b estätigt haben, die auch nicht dadurch gelitten haben, daß v o r ihrem E rh ä rte n neue Pfäh le in näch­

ster N ähe niedergetrieben w orden sind. R e ich t die R egellänge von xo m nicht aus, so w erden die F u tterrohren in Stü cken v o n 3 m Län ge m ittels dreiteiliger R ingm uffen (Abb. 3) verlän gert, die den glatten R o h rlau f innen nicht stören und d as R o h r außen so w enig verd icken , daß das H erausziehen, b ei dem die D am pfram m e bis 15 0 t Zug ent­

w ickeln kann, nicht erheblich erschw ert w ird ; die beiden E nd teile der M uffe sind m it den R ohrenden verschw eißt und w erden durch d as Aüfschrauben des M ittelteils gegen die D ichtungseinlagen gepreßt.

Solche Verlängerungen sind b is 24 m ausgeführt und A nsatzröh ren m it ihren M uffen b is 800 m al w ieder verw endet w orden. Z u r B e ­ schleunigung der A rbeit w erden lange P fäh le m it zw ei K ü b eln gegossen.

B e i 10 m langen P fäh len w erden durchschnittlich xo in einem T age fertig, die H öchstleistung w ar 20 Stü ck in 10 Stunden. (Aus Engineering vom 26. Febr. 19 26 , S. 2 5 1 — 255 m it 1 3 Zeichn. und 4 Abb.) N.

Abb. 2. Abb. 1.

Abb. 3. 2.

720

neue M itte/pfosten | und^Vergitterung j

neu er äußerer Träger fr //C A\ /

o/ter A~Rahmenyß\ t

_________ einbetonierf\\ neuer miftt. Träger A/te Konstruktion*punktiert

4'eue ' * : ausgezogen

w m m

neue ou/Sere Schwetienträger

Verankerungströger ß__

Alte Konstruktion*punktiert Yeue 0 0 ausgezogen

Am erikanische Brückenverstärkung.

Im Engineering N ew s-Record vom 8, A p ril 19 2 6 w ird über in ter­

essante V erstärkungsarbeiten an einer B rü cke über den Coloradofluß fü r die G reat N orthern R y . berichtet. Diese, in den Ja h re n 1S 9 2 — 93 erbaute Eisenbahnbrücke genügte den ve rstärk ten V erkehrslasten nicht mehr, so daß schon w ährend der letzten Ja h re alle Züge nur m it

neue . .

A b b . .3. Grund und Aufriss der verstärkten Brücke.

A b b . 2. Aufstellung der Mittelöffnung.

dies im w ahren Sinne des W ortes der F a ll, indem m an zu der alten K on stru ktio n eine neue hinzufügte, die im A ufriß und hinsichtlich der Stababm essungen fa s t genau so ausgebildet war, w ie die alte (vgl. A bb. 1 u. 3a). N u r die B re ite ist um 3 m vergrößert w orden, um genügend Spiel zw ischen den alten und neuen H au p tträg ern zu.lassen, und außerdem liegt d as ganze System um etw a 2,44 m tiefer, dam it

die neuen Q uerträger noch ..1 unterhalb der alten K on stru k - tionsunterkante hindurch­

gehen konnten. D ie östliche Seitenöffnung erhielt als Ver­

stärku n g einen neuen m ittle­

ren H au p tträger, der aber so bem essen wurde, daß er eben­

soviel tragen konnte, w ie die beiden alten H au p tträg er zu­

sam m en. A u s A bb. 3 geht hervor, daß er m it Rücksicht au f den alten Q uerträger un­

gefäh r 2 ,4 1m tiefe ran g eo rd ­ net werden m ußte. V on den alten Fahrbahnlängsträgern nahm en ursprünglich nur die beiden inneren dieEisenbahn- la st au f, w ährend die beiden äußeren als Aussteifung-dien­

ten. M an brauchte also hier nur die beiden letzteren eben­

so s ta rk zu m achen, wie die inneren T räg er und sie gehörig durch Querausstei- fungsbleche (je drei in einem Felde) zu verbinden, um die nötige T rag fäh igk e it zu er­

h alten. (Abb. 3c.)

D ie A u fstellung ist eben­

falls bem erkensw ert. Wegen der T iefe des F lusses kam die A ufstellung eines Lehr­

gerüstes fü r die M ittelöff­

nung nicht in F rag e, man

• m ußte daher m it dem Aus­

legerverfahren arbeiten. Als V erankerung benutzte man hierbei Fach w erkträger, die sp äter w ieder zu anderen Zw ecken verw endet wurden (s. A b b . 2), V erankerungs­

schiefen B rücke, die an einer Verankerungs-

Querschnitt der östlichen Seifenoffnunq neuer

neue Verstetfungsb/eche

a/terL ängsträger c Verstärktes Längsträger-System

A b b . 3 a -c . Q uerschnitte.

verm inderter G eschw indigkeit über die B rü ck e fah ren durften. D ie A rt der V erstärku ng ist bezeichnend fü r die am erikanische Anschau­

ungsweise, nur dem rein praktisch en B ed ürfn is zu dienen, und dabei die K osten auf einem M inimum zu halten, ohne R ück sich t au f das Aussehen.

D urch die V erstärku ng sollte die T rag fäh igkeit verdoppelt werden.

D ies ließ sich durch einfache V eränderung der alten K on stru ktio n natürlich kau m erreichen. M an h a lf sich nun so, daß m an das alte Trägersystem gew isserm aßen verdoppelte. B e i der M ittelöffnung ist

träg er A bestand aus Teilen einer

anderen Stelle des Flusses au fgestellt werden sollte,

trä g er B ist nichts anderes, als der in zw ei H älften geschnittene T räger, der später den m ittleren H au p tträg er zur V erstärku n g der östlichen Seitenöffnung bildete.

M an kann im Z w eifel d arüber sein, ob b ei d erartigen V erstärkungs­

m ethoden die b eab sich tigte V erteilung der L a ste n erreicht w ird, d. h., ob im vorliegenden F a ll die alten und neuen T räg er auch jed er wirklich die halbe L a s t erhalten. Man kann sich diesem Id e a l allerdings durch reichliche gegenseitige V ersteifungen und V erkeilungen annähern.

A ber besonders die V erkeilungen, die h ier b ei der M ittelöifnung m it dem neuen Q uerträger und den alten H auptträgerun tergurten , bei der Seitenöffnung zwischen dem alten Q uerträger und dem neuen H auptträgerob ergurt angeordnet w urden, erfordern größte Vorsicht, dam it nicht etw a unzulässige Vorspannungen in den Fachw erkstäben

hervorgerufen werden. C a ja r .

W ürfelfestigkeit des B eto n s und M indestm enge an Zement.

In den „M itteilun gen aus dem M aterialprüfun gsam t und dein K aiser-W ilh elm -In stitu t fü r M etallforschung zu B erlin -D ah lem “ 1926, Neue Folge, H eft 2 (V erlag von Ju liu s Springer, Berlin) berichtet H err Professor H . B u r c l i a r t z über Versuche über den E in flu ß eines Zusatzes vo n Stein sp litt zu K iesbeton au f dessen D ich tigk eit und F estigk eit.

V erw endet wurde ein Portlandzem ent m it 423 kg/cm 2 Druck­

fe stig k eit nach 28 T agen kom binierter L ageru n g, K osseb au d er Kies bzw. K iessand vo n o— 25 m m Korngröße und G ra n itsp litt vo n 5— 25 m m Korngröße.

Ü ber die Versuchsergebnisse g ib t folgende T ab elle Aufschluß:

D ie Ergebnisse w erden in dem V ersuchsbericht w ie folgt zu­

sam m engefaß t:

„E b e n so w ie die Ergebnisse der D ich tigkeitsbestim m ung den günstigen Ein flu ß eines Splittzusatzes a u f den D ichtigkeitsgrad er­

kennen lassen, ist au s den F estigkeitsw erten die günstige Wirkung eines solchen Zusatzes auch a u f die F e stig k e it ersichtlich. H ierm it ist also der B ew eis erbracht, daß der Zusatz von Stein sp litt einem Kies­

beton, auch w enn er w eniger als 300 kg Zem ent a u f 1 m 3 fe rtig ver­

arbeiteten B eto n enth ält, die fü r Eisenbetonzw ecke erforderliche D ich tigkeit und F e stig k e it zu verleihen verm ag, un ter der Voraus-