Die Bautechnik, Jg. 12, Heft 43

DIE BAUTECHNIK

12. Jahrgang BERLIN , 5. Oktober 1 934 Heft 43

5 6 9

Druckverteilung unter starren und elastischen Lastflächen verschiedener Größe

>eha"en bei verschiedenartiger Belastung im Sand und Lehm.

V on $ r.= 3 n g . H e in r ic h P r e ß , B erlin.

Die vom V erfasser n u r m it e ig e n e n M itteln se it 1927 v o rg en o m m en en Versuche zu r E rm ittlu n g d e r D ru c k v e rte ilu n g in d e n v e rsch ie d en e n B öden sind bish er so w eit d u rc h g efü h rt, d aß es z w eck m äß ig e rsch e in t, ü b e r einen Teil d er V e rsu c h e u n d d e ren E rg eb n isse k u rz zu b e ric h te n . D en eigentlichen D ru c k v erte ilu n g sv e rsu c h en , v o n d e n e n , so w eit sie im R ahm en dieses B erichtes lie g e n , n u r ein T eil h ier w ie d e rg e g e b e n w ird , g in g en eingehende u n d z e itra u b e n d e U n te rsu c h u n g e n ü b e r die V ersu ch sein rich ­ tungen voran. In sb e so n d e re w u rd e n b e i d e n V o rv e rsu c h en die v e r­

schiedensten M e ß e in rich tu n g e n e rp ro b t. Z u r M e ss u n g d e r D rü ck e im Boden d er h ie r v erö ffe n tlic h te n V e rsu c h e sin d sch ließ lic h m it F lü ss ig k eit gefüllte M eß d o sen m it K u p fe rb le c h m e m b ran v e rw e n d e t w o rd e n . Auch über die g e e ig n e ts te G rö ß e d e r M e ß d o se n m e m b ra n e n im V erg leich zur Lastfläche w u rd e n e in g e h e n d e E rm ittlu n g e n a n g e s te llt. Je k le in e r die M embranfläche im V erg leich z u r L astfläche ist, um so g e n a u e r kan n die D ruckverteilungskurve in je d e r B o d e n tiefe e rm itte lt w e rd en . Die g rö ß ere M em branfläche z e ig t jed o c h b e i e n ts p re c h e n d e r M e ß a n o rd n u n g g e n a u e r und für ein g rö ß e re s In terv a ll d ie D rücke an.

F ür d iese h ier w ie d e rg e g e b e n e n V e rsu c h e w u rd e n 6X6cm g ro ß e M embranflächen v e rw e n d e t. J e d e d ie s e r ü b e ra u s e m p fin d lic h en , je d e D ruckänderung d u rch d e n g e w ä h lte n M eß sta b a n ze ig e n d e n M eß d o sen wurde g e eich t u n d vor je d e m N e u e in b a u w ie d e r g e p rü ft. D urch ein e besondere V o rrich tu n g ist d a fü r g e so rg t w o rd e n , d aß die M em b ran ­ bew egungen n ich t zu g ro ß w u r d e n , da d u rch zu g ro ß e M e m b ran ­ bew egungen, w ie die e rste n V e rsu c h e e rg ab e n , d ie M e ß g e n au ig k eit sich verringert.

Für je d e n V ersu ch w u rd e in die 2,50 m tie fe u n d 3 X 3 m g roße Baugrube lag e n w e ise u n te r d e n g le ic h e n B e d in g u n g e n d e r b e tre ffe n d e Boden e in g e b rac h t; die M e ß d o se n w u rd e n in je d e r S ch ich t d ich t an dicht, um eine G e w ö lb e w irk u n g d e s B o d e n s u n d so m it e in e D ru c k -F e h la n z eig e zu verm eiden, so rg fältig e in g e b a u t.

Da eine g e n a u e M e ssu n g d e r D rücke u n m itte lb a r u n te r L astfläche kaum m öglich ist, w u rd e n die M e ß d o se n im A b sta n d e vo n 10 cm u n te r Lastfläche u n d w e ite r d a ru n te r im m e r im A b s ta n d e vo n je w e ite ren 22 cm a n g e o rd n e t.

Nach dem E in b a u w u rd e n die n ach A n g ab e d es V erfassers u n te r seiner A ufsicht h e rg e s te llte n M e ß d o se n z u n äc h st a b g e le s e n , so d an n w u rd e die S chüttung m it d e n D osen ü b e r jew eils 14 T ag e b e o b a c h te t, e h e die Lastfläche u n d die B e la stu n g a u fg e b ra ch t w u rd e n . D ie B e la stu n g g e sc h ah mittels H e b e lü b e rtra g u n g .

Die V ersu ch e sin d in d e n n a c h s te h e n d e n d rei B o d e n arten d u rc h g e fü h rt:

1. S a n d . F arb e g e lb ; o h n e B e im e n g u n g en , erd fe u c h t.

D ie S ie b u n g e rg a b :

5 % ü b e r S ieb m it 16 L ö ch e rn /c m 2. R a u m g e w ich t 1,48.

1 3 % 49 „ H o h lrau m 4 2 % .

1 2% . . . 121

7 0 % u n te r , 121

2. L e h m a. tro ck en , F a rb e b ra u n , R a u m g e w ich t 1,89.

2 1 % S an d e n th a lte n d , dav o n

2 , 3 % ü b e r S ieb m it 16 L ö ch ern /cm2

1 . 0 % . . . 49

0,7 o/ 0 . . . 121

6,0% u n te r , . 1 2 1

3. L e h m b. P o re n w a s s e r u n te r O b e rflä c h e n s p a n n u n g . R aum ­ g e w ich t 1,94. F a rb e b ra u n . 32 % W asserg e h a lt, 2 1 % Sand e n th a lte n d , m it fa st g leic h em S ie b erg e b n is w ie b e i L ehm a.

Es w u rd e b e s o n d e re S o rg falt darau f g e le g t, b ei je d e r N eu -E in b rin g u n g des B odens d ie g leic h e B e sc h affe n h eit, D ichte usw . z u e rre ic h e n , um die Ergebnisse fü r je d e B o d e n art o h n e w e ite re s v e rg le ic h e n z u k ö n n en . F ü r die V ersuche k a m e n d ie F u n d a m e n te a b is 1 m it d e r d a n e b e n a n g e g e b e n e n Belastung in B e trach t.

J e d e m V ersu ch ist in d e n A b b ild u n g e n die S e tzu n g s k u rv e b eig e fü g t, ln den A b b ild u n g e n s in d je d o c h d e r E in fach h e it h a lb e r n u r L aststu fe n oh n e Angabe d e r W erte v e rz e ic h n e t. U m e in e n V erg leich d e r L aststu fen , d ie im M aßstab d e r 60 60 cm g ro ß e n L astfläc h en a u fg etrag e n sin d , m it d e n e n d er anderen F lä ch e n (z. B. d e r 5 0 /50 cm) zu h a b e n , ist es n u r n ötig, d e n L ast-

F u n d a ­

m en t E la stizitätsg ra d G röße

cm

B elastu n g

G rü n d u n g s­

tiefe m

a starr 60/60 m ittige

E in zellast

0

b ■ 50/50 dgl. 0

c * 60/60 — 0,30

d elastisch 60/60 0

e i» 50/50 „ ₀

f g e rin g e r elastisch 50/50 0

g elastisch 60/60 g leich m ä ß ig

v e rte ilt

0

h • 60/60 R and­

b e la stu n g

0

i 9 50/50 a 0

k w ie f

g e rin g e r elastisch

50/50 ■ ⁰

1 sta rr 100/30 m ittig e

E in zellast

0

stu fe n w ert m it dem d urch die P la tte n g rö ß e g e g e b e n e n F ak to r z u m u lti­

p lizieren .

In d e n A b b ild u n g e n sin d n u r d ie w ich tig sten d e r g e m e ss e n e n W erte je w e ils a u fg etrag e n u n d g e k en n z e ic h n et. D ie D ru c k v erte ilu n g sk u rv e n sin d a u s b e s o n d e re n G rü n d e n in d e n A b b ild u n g en in v e rze rrte m M aß stab e w ie d e rg e g e b e n . D ie e in z eln e n W erte sin d M itte lw e rte aus d e n A b lesu n g en d e r in g leic h er L age lie g e n d e n M eß d o sen .

D ie A b b ild u n g e n e rg eb e n , daß b e i ein u n d d e rse lb e n B o d en art die G re n zk u rv e n d e r D ru c k v erte ilu n g von L astfläch en g rö ß e u n d B e la stu n g u n a b h ä n g ig sin d b zw . g e g e b e n e n fa lls n u r se h r g e rin g b e e in flu ß t w e rd en , d a g e g e n v o n d e r G rü n d u n g s tie fe (V ersu ch e m it F u n d a m e n t c) u nd, w ie a u s a n d e re n V e rsu c h en ersich tlich , v o n d e r D ich te b e i so n st g leic h er B e sch affen h eit d es B o d en s w e se n tlic h a b h än g e n .

V o n se h r g ro ß em E in flu ß auf d ie D ru c k v e rte ilu n g ist d ie E lastizität d e r L astfläc h e. W äh re n d es b e i d e n als sta rr a n z u s e h e n d e n L astflächen b e i ein u n d d e m s e lb e n B o d en u n d g leic h er F lä ch e n g rö ß e, Form u n d B esch affen h eit g le ic h g ü ltig ist, w elch e B e la stu n g m it m ittig e r R e su ltie ren d e n a u fg e b ra ch t w ird , ist die D ru c k v erte ilu n g b e i d e n ela stisc h e n P la tte n d u rch die B e la stu n g sa rt m itb e stim m t.

iLastslufe

m vo \m vo - n m

¿Lüststufe

A bb. 1. D ru c k v erte ilu n g im S an d u n te r sta rrer L astfläch e 60/60 cm.

570

P r e ß , D ru ck v erte ilu n g u n te r sta rren u n d ela stisc h en L astflächen usw. D IE B A U T E C H N IK F a c h s c h r i f t f. d . g e s . B a u in g e n ie u r w e s e n

A bb. 8.

D ru c k v erte ilu n g im L eh m a u n d Lehm b u n te r e la stisc h er u n d g e rin g e r e la stisc h e r L ast­

fläche 50/50 cm m it R and­

b e la stu n g .

m it M itte lh ö c h s tw e rt ü b e r , d e r infolge d e r B o d e n ü b erlag e ru n g e in e n g e g e n ü b e r A bb. l a g e rin g e ren W ert b e s itz t. Die G ren zk u rv e h a t b e i d e r „ T iefg rü n d u n g “ ein en ste ile ren V erlauf.

D ie V ersu ch e in dem b e sc h rie b en e n Sand — es sei an d ie s e r S telle auf d ie b e k a n n te n im S a n d b o d e n d u rc h g efü h rten V ersuche von Professor SDr.=igng. K ö g l e r u n d R eg .-B au m eister Sr.=3ttg. S c h e i d i g h in g e w ie s e n 1), d e ren V erö ffen tlich u n g en d em V erfasser fü r w e ite re V ersu ch e w ertvolle A n re g u n g en g a b en — sind zum T eil in A bb. 1 bis 5 d arg este llt.

A bb. 1 z eig t die m w

im Sand durch das F u n d a m e n ta m it m it­

tig e r E in zellast g e ­ m esse n en W erte. Bei 10 cm u n te r L ast­

fläche w u rd e u n te r d e r L ast d e r H öchst­

w e rt 1,36 p 0, w o b ei Po = S Pp ist, e rm it­

telt. D ie D ru ck v er­

teilu n g sk u rv e zeigt e in en p arab o lisch en

V erlauf. N ur b e i d e r -132m

S Ä T !

las tu n g d es B o d en s -«üf»

d u rch das F u n d a-

m e n t-E ig e n g e w ic h t _______________ Utspo -mrn______

w u rd e h ier k ein e Laststufe 1 ^j Laststufe 2

p arab o lisch e Druck- A bb. 4. D ru ck v erte ilu n g im Sand v e rte ilu n g s k u rv e , u n te r e la stisc h er u n d g e rin g e r e la stisc h er L ast­

so n d ern ein e sa tte l- fläche 50/50 cm un d R a n d b elastu n g , förm ige D ru c k v erte i­

lu n g sk u rv e m it g e rin g e rem W ert in d e r M itte u nd je einem H ö ch stw ert rech ts u n d links vo n d e r M itte e rm itte lt.

W ie aus d en w e ite ren V ersu ch en ersichtlich, ist die B ildung d e r s a tte lfö rm ig en V erteilu n g sk u rv e auf die W irkung d e r in n ere n R eibung

u nd die V e rd ich tu n g zu rü ck zu - A bb. 5. D ru ck v erteilu n g im Sand fü h re n , d e n n M itte lsp itz e n tre te n u n te r sta rrer L astfläche 1 0 0/30cm.

u n te r d en L astflächen n u r bei

seitlich em A usw eichen d es B o d en s auf. F ü r d ie 50/50 cm g roße starre L astfläche w u rd e im g leic h en B oden auch b ei E ig en g ew ich t eine sattel­

förm ige D ru c k v erte ilu n g sk u rv e fe stg es te llt.

Bei B elastu n g w u rd e in d e r H ö h e 10 cm u n te r G e län d e d er Mittel­

druck zu 1,5 p 0, e n ts p re c h en d d e r k le in e re n F läch e, g e m essen .

„ „. . Schon die ersten V e rsu ch e lassen er­

k e n n e n , daß mit der L aststeig eru n g keine od er n u r eine ge­

ringe E rhöhung der

— i --- diM L D ruckverteilungs-

-n.vm p ro z en tw e rte , soweit zw ischen Setzung

- l>Sv° \ - -QMm. un(j B elastung eine

m . Wo „Km u n g e fäh re Proportio-

9---■— ■ n a litä t b e ste h t, auf- A bb. 6. D ru c k v erte ilu n g tritt. E rst w enn ein im Lehm a u n te r starrer L astfläche 6 0 /60 cm. stärk eres Setzen der

L astfläche entsteht, e rreich en d ie u n te r d e r L ast e in g e b a u te n M e ß d o se n h ö h e re W erte.

A bb. 1 g ib t fe rn e r die D ru ck v erte ilu n g s-M essu n g e n d e s 60/60 cm großen u n d 30 cm tief im B oden lieg e n d en F u n d a m e n te s w ie d er. Um die Be­

u rteilu n g d er E rg eb n isse n ich t zu ersch w eren , w u rd e d a fü r gesorgt, daß d er d ie W an d u n g en u m g e b e n d e B oden kein e R e ib u n g auf das Fundam ent u nd so m it ein e V e rm in d e ru n g d e r a u fzu n e h m e n d e n D ruckkräfte hervorrief.

D ie K u rv en z eig en b e i g e rin g e r B e la stu n g — k ein A uftrieb — die sattel­

förm ige G e sta lt. B ei h ö h e re r B e la stu n g g e h t die K u rv e in eine solche

aasenkung d. nänder

-Platte S0/S0cm

stärkere

-0.10m.

Abb. 2. D ru ck v erteilu n g

im Sand u n te r e lastisch er L astfläche 60/60 cm.

!) V gl. B au tech n . 1927, H eft 29 u. 31;

1928, H eft 15 u. 17; 1929, H eft 18 u. 52.

A b b . 9 D ru c k v erte ilu n g

im L ehm b u n te r s ta rre r L astfläche 60/60 cm.

A bb. 3.

D ru ck v erteilu n g im S and, Lehm a u n d L ehm b u n te r e lastisch er L astfläche 60/60 cm u n d g leic h ­

m äßig v e rte ilte r Last.

A bb. 7. D ru c k v erte ilu n g im L eh m a u n te r ela stisc h er L astfläch e 60/6 0 un d

50/50 cm u n d M ittella st.

J a h r g a n g 12 H e ft 4 3

5 . O k t o b e r 1 9 3 4 P r e ß , D ru c kverteil ung u n ter st arren u n d ela stischen Lastflächen v e r s c h i e d e n e r G rö ß e usw. 57 1

ln A bb. 2 sin d d ie u n te r e in e q u a d ra tisch e e lastisch e E is e n p la tte von 1,5 mm D icke m it M itte lla st erzie lten B o d e n d rü ck e w ie d e rg e g e b e n . D ie D ru c k v erte ilu n g sk u rv e in 10 cm H ö h e u n te r P la tte z eig t eine g lo ck e n ­ förmige G e sta lt m it d em M itte lh ö c h s tw e rte 3,05 p 0. Bei der 5 0 /50 cm großen E is e n p la tte g le ic h e r D icke ist d ie s er M itte lh ö ch stw ert, en tsp rec h en d der k lein e re n F lä ch e , g rö ß e r (p m = 3,3 p 0).

Die u n te r 5 0 /5 0 cm g ro ß e r, jed o c h 2,0 m m dicker E isen p la tte b e i M itte l­

last erzielten B o d e n d ru ck w e rte e n ts p rec h e n d e r g e rin g e ren E la stizität d er Platte. D ie M itte lh ö c h s tw e rte sind g e rin g e r (p m = 2,95 p 0).

In A bb. 3 ist d ie D ru c k v erte ilu n g sk u rv e b e i g leic h m ä ß ig v e rte ilte r B elastung u n te r d e r ela stisc h e n , 6 0 /6 0 cm g ro ß en E is en p la tte von 1,5 m m Dicke zu e rseh e n .

In A bb. 4 sin d die in fo lg e R a n d b e la s tu n g d e r 50/50 cm g ro ß en E isen ­ platte von 1,5 mm D icke e rzielte n W erte u n d d u rch g e stric h e lte Linien die W erte d e r 5 0 /50 cm g ro ß e n , a b e r 2 mm d ick en E is e n p la ttc a u f­

getragen.

U n ter d en P la tte n m it R a n d b ela s tu n g e n ts te h e n zw ei H ö chstw erte, die jedoch nicht u n m itte lb a r u n te r d e r L ast, so n d e rn m eh r nach in n en zu liegen. D ie W erte d e r 60/60 cm g ro ß e n P la tte (2,9 p 0) sin d d a b e i w ied eru m geringer als die d e r 5 0 /50 cm g ro ß e n (3,2 p 0), w ä h ren d b e i d en 50/50 cm großen P la tte n d ie w en ig er ela stisc h e w ie d eru m g e rin g e re W erte (2,3 p 0) aufw eist als die sch w äch ere P la tte .

Schließlich ist in A bb. 5 für ein 100/30 cm g ro ß es sta rres F u n d a m en t mit E in z elm ittellas t noch die D ru c k v erte ilu n g im B oden d a rg e ste llt.

Infolge d e r g ro ß e n L ä n g sau sd eh n u n g , die z. T. d en A uftrieb v e rh in d e rt, b ild e t sich ein e satte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g sk u rv e .

Die V ersu c h e im L e h m a (Abb. 6, 7, 8) e rg a b e n infolge d e r a n d ere n E ig e n sc h afte n d e s B o d en s eine flachere G ren zk u rv e.

D ie m it d e n sta rren F u n d a m e n te n a, b, c g e m ach ten V ersuche führten b ei d e n e rsten L aststu fen zu satte lfö rm ig e n D ru ck v e rte ilu n g sk u rv e n , da d e r B o d en ein e g e w isse Zug- un d S ch u b fe stig k eit b e sa ß . Bei h ö h e rer B e la stu n g jed o c h zeig ten sich gleich falls, w enn auch v e rm in d erte , M itte l­

h ö c h stw e rte . Ü b e r die V ersu ch e m it e lastisc h en P la tte n m it M ittel- und R an d last ist das g leich e w ie ü b e r die m it Sand zu b erich ten , jed o ch sind g e m ä ß d e n B o d e n eig en sch aften die H ö c h stw e rte g erin g er.

D ie durch g leich m äß ig v erte ilte B elastu n g (Abb. 3) d e r 60/60 cm g roßen e lastisch en P la tte e rz e u g te D ru ck v erteilu n g s te llt sich für k lein e L aststufen als g erin g sa tte lfö rm ig e K urve dar.

D ie im L e h m b (Abb. 8 u. 9), d e r g e g en ü b e r L ehm a b e trä ch tlic h e Zug- un d S c h u b fe stig k e it h at, a u sg e fü h rte n V ersuche m it d en L ast­

fläch en a, b, c un d g (g leich m äß ig v e rte ilte B ela stu n g bei ela stisc h er P latte) e rg ab e n s e lb st bei h ö h e ren L aststufen sattelfö rm ig e D ru ck v erteilu n g sk u rv en . Bei d e n elastisch en L astflächen m it M ittel- un d R an d last zeig te sich w ie d eru m d e r w e se n tlich e E influß d e r B elastu n g sart.

Da w eg en M an g els an Raum leid e r nich t a lle vom V erfasser von d ie s e n V ersu ch sreih en h e rg e s te llte n A b b ild u n g en w ie d erg e g e b e n w erd en k o n n te n , sin d in n a ch s te h en d e r T ab elle die 10 cm u n te r F u n d a m en t g e ­ m esse n en H ö ch stw e rte d e r D ru c k v erte ilu n g b e i d en ein z e ln e n L astflächen u n d B öden w ie d erg e g e b e n .

L a s t f 1 ä c h e G rö ß e cm

E la stizität

G rü n d u n g s ­ tiefe

m

S a n d L e h m a L e h m b

a

mit m ittiger E in zellast ^{6 0 ,6 0} starr 0

p arab elfö rm ig e D ruck­

v e rte ilu n g p m = 1,36 p 0

Abb. 1.

für k le in e Last sattelfö rm ig e D. m it 0 ,9 8 p 0M itteld ru ck und

1 ,2 3p 0H ö c h std ru ck ; f ü rg rö ß ere L astp a ra b e lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m= 1,35 p 0

Abb. 6.

sa tte lfö rm ig e D ru ck v erteilu n g Pm = °>9 6 Po P max= L 2 6 /? o

Abb. 9.

b

mit m ittig er E in zellast ^{5 0 /5 0} starr 0 / » * = ! . 5 Po

für k lein e Last sattelfö rm ig e D ru ck v erte ilu n g p m = 0 , 9 6 p 0,

Pm a\= l« 3 p 0 ; für g rö ß e re L ast p arab elfö rm ig e

D ruck V erteilung p m — 1,49 p 0

sa ttelfö rm ig e D ru ck v erteilu n g P m = 0 ,9 Po

/ ’ m a x = 1 <5 / 70

c

mit m ittig er E in zellast ^{6 0 /6 0} sta rr — 0 ,3 0

für g e rin g e L ast sa tte lfö rm ig e D ru ck v erte ilu n g

Pm = °>9 3 Po

/ w = 1 -2 a>;

für g rö ß e re L ast p arabelförm ige D ru c k v erte ilu n g p m = \ , \ b p 0

für k lein e Last sa tte lfö rm ig e D ru ck v erte ilu n g

P m = ° ’9 8 Po P m a x = 1 >2 P o !

fü rg rö ß ere Last p a rab elfö rm ig e D ru c k v e rte ilu n g p m — \ , \ 3 p a

sa tte lfö rm ig e D ru ck v erteilu n g Pm = ° - 9 7 Po Pm ax= 1 .2 3 A>

d

mit m ittiger E in z ellast ^{6 0 /6 0} elastisch 0

glo ck en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m= 3 ,0 5 p 0

Abb. 2.

glock en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m = 2 ,9 p 0

A bb. 7.

g lo ck en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m = 3 ,0 p 0

e

mit m ittig er E in zellast ^{5 0 /5 0} ela stisc h 0

g lo ck en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m= 3 , 3p 0

g lo ck en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m = 3 ,\A p 0

Abb. 7.

glock en fö rm ig e D ru ck v erte ilu n g p m = 3 ,2 p 0

f

mit m ittiger E in zellast ^{5 0 /5 0}

g e rin g e r

ela stisc h ⁰

g lo ck en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m= 2 ,9 5 p Q

g lo ck en fö rm ig e D ru c k v e rte ilu n g p m= 2,8 p 0

g lo ck en fö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m — 2,98 p 0

g

gleichm äßig v e rte ilte B elastu n g

6 0 /6 0 ela stisc h 0

p arab elfö rm ig e D ru c k v e rte ilu n g p m= 1,5 p 0

A bb. 3.

g e rin g satte lfö rm ig e D ru ck ­ v e rte ilu n g p m= 0 ,9 8 p a

P m a x = 1 >0 9 / ’o A bb. 3 .

satte lfö rm ig e D ru ck v erteilu n g Pm = ° - 9 3 Po P m a x = 1 . 5 Po

Abb. 3.

h

R a n d b elastu n g ^{6 0 /6 0} e lastisch 0

sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g Pm = 0 ’7 5 Po

P m a * = 2 -9 Po

sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g Pm = 0 ,8 Po Pmax == 2 ,7 Po

sattelfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g Pm = 0 ,7 3 Po R m a x = 3 '3 Po

i

R a n d b elastu n g ^{5 0 /5 0} elastisch 0

sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g Pm ~ 0 ,6 5 Po P m ax = = 3 , 2 Po

A bb 4.

sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g Pm = ° - 73 Po P m n = W P o

A bb. 8.

j sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g Pm = ° - 7 Po

Pm ax = = 3 ,7 Po

A bb. 8.

k

R an d b elastu n g ^{5 0 /5 0}

g e rin g e r

elastisch ⁰

sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g P m — °>8 5 Po p = 2 ,3 p Q

^ m a x * rü

sa tte lfö rm ig e D ru ck v erteilu n g Pm = 0 ,9 Po

7 'm a x = 2 -1 A) A b b . 8.

sa tte lfö rm ig e D ru c k v erte ilu n g p m = 0 ,8 5 p 0 7 > ,„ a x = 2 .5 5 A>

Abb. 8.

1

m ittig e E in z ellas t ^{1 0 0 /3 0} s ta rr 0

sa tte lfö rm ig e D ru c k v e rte ilu n g

Pm

⁼

°«43 Po

P m a x = 1 -2 8 R o Abb. 5 .

sa tte lfö rm ig e D ru c k v e rte ilu n g sa tte lfö rm ig e D ru ck v erteilu n g

5 7 2 L e o p o l d , G e s c h w e i ß t e E i s e n b a h n b r ü c k e n

D IE B A U T H C H N 'IK F a c h s c h r i f t f . d . g e s . B a u i n g e n l e u r w e s e n

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

G eschw eißte Eisenbahnbrücken.

V o n R e ic h s b a h n o b e rra t L e o p o l d , W u p p e r ta l- E lb e r f e ld . A ls F o rts e tz u n g d e s A u fs a tz e s m it d e r g le ic h n a m ig e n Ü b e r s c h r if t1)

s o lle n w e ite re B a u w e rk e d ie s e r A rt, d ie im B ezirk d e r R e ic h s b a h n d ire k tio n W u p p e rta l a u s g e fü h rt sin d , im fo lg e n d e n b e s c h rie b e n w e rd e n .

1. A bb. 1 s te llt d ie S e ite n a n s ic h t e in e r F a c h w e r k b r ü c k e ü b e r d i e W u p p e r d a r, d ie te ils d u rc h N ie tu n g , te ils d u rc h S c h w e iß u n g in e in e m A n s c h lu ß g le is b ei H a lte p u n k t O e h d e d e r S tre c k e W u p p e rta l-O b e r­

b a rm e n — K re b s ö g e a ls E rsa tz fü r e in e a b g ä n g ig e B rü c k e e r b a u t w u rd e . A b b . 2 g ib t o b e n re c h ts in d e r A n sic h t u n d im G ru n d riß d ie T räg e rsk izz e

A b b . 1.

w ie d e r. L in k s o b e n sin d d ie Q u e rs c h n itte d e r S tä b e d e s H a u p tträ g e rs g e z e ic h n e t, d a r u n te r z w e i B rü c k e n q u e rs c h n itte , e in e r im P u n k te 111, d e r a n d e re im P u n k te 4 d e r T rä g e rs k iz z e . D ie S ta b q u e rs c h n itte sin d , so w e it sie n ich t a u s W a lz e ise n b e s te h e n , d u rc h S c h w e iß u n g z u s a m m e n g e s e tz t.

B ei B e tra c h tu n g d e r B rü c k e n q u e rs c h n itte fä llt d ie e ig e n a rtig e F o rm d e r Q u e r trä g e r auf. D ie a lte B rü c k e h a tte z w e i Ö ffn u n g e n , e in e g ro ß e u n d e in e k le in e m it e in e m n ach d e m e in e n W id e rla g e r z u v e rs c h o b e n e n P fe ile r. D ie W a s s e rb e h ö rd e v e rla n g te n u n w e g e n d e r W u p p e rre g u lie ru n g freie n H o c h w a ss e ra b flu ß z w isc h e n d e n b e id e n W id e rla g e rn u n te r B e s e itig u n g d e s P fe ile rs, fe rn e r w u rd e d ie F o rd e ru n g g e s te llt, d a ß d ie K .-U . d e s n e u e n Ü b e rb a u e s h ö h e r g e le g t w u rd e a ls d ie K .-U . d e s a lte n Ü b e rb a u e s . D ie e rs te F o rd e ru n g w a r le ic h t z u e rfü lle n , s c h w ie rig e r w a r es, d e r z w e ite n g e re c h t z u w e rd e n . E in e H e b u n g d e r S .-O . w a r n ich t m ö g lic h , d a im A n s c h lu ß g le is a u f d e r e in e n S e ite d e r W u p p e r e in e D e u ts c h la n d k u rv e lag , a u f d e r a n d e re n S e ite u n m itte lb a r e in e D re h s c h e ib e a n sc h lo ß , a u ch d ie S .-O .

i) S ie h e B a u te c h n . 1934, H e ft 17, S. 223.

r p B B rij 7 ®

fiu

^Jbik

n u u .

im F a b rik h o fe in ih r e r H ö h e n ic h t g e ä n d e r t w e rd e n k o n n te . A ls B a u h ö h e w a r h ie rn a c h n u r d a s M aß v o n 260 m m v o rh a n d e n . E s b lie b n ic h ts a n d e re s ü b rig , a ls d ie Q u e rträ g e r e n ts p re c h e n d h e r u n te r z u z ie h e n , ln A b b . 1 e rk e n n t m an d ie im S c h a tte n lie g e n d e n Q u e rträ g e r an d e n d u n k le n F lä c h e n u n te r d em U n te rg u rt. S tre n g g e n o m m e n w ird d u rc h d ie s e M a ß n a h m e n a tü rlic h d ie B a u h ö h e d o ch w ie d e r v e rg rö ß e rt, a b e r d e r H o c h w a s s e rq u e rs c h n itt w ird n ic h t in v o lle r B re ite e in g e e n g t, s o n d e rn n u r in d e r F la n s c h e n b r e ite d e r Q u e rträ g e r, w a s m an im m e rh in a ls d a s k le in e re Ü b e l b e z e ic h n e n k a n n . D a d ie M ö g lic h k e it e in e r a n d e r e n L ö s u n g n ic h t b e s ta n d , h a t d ie W a s se r­

b e h ö r d e z u g e s tim m t, d e m A n s c h lie ß e r a lle rd in g s d ie A u fla g e g e m a c h t, d a ß b e i H o c h w a s s e r, d a s ja s e lte n d e n h ö c h s te n re c h n u n g s m ä ß ig e n S ta n d e rre ich t, sich e tw a f e s ts e tz e n d e s S tra u c h w e rk u sw . so fo rt b e s e itig t w ird . W e g e n d e r a u ß e ro rd e n tlic h g e rin g e n B a u h ö h e s in d s ta tt d e r S c h ie n e n re c h t­

e c k ig e S ta b e is e n 80 • 60 v e r w e n d e t w o rd e n . D ie B rü ck e w ird n u r v o n E is e n ­ b a h n w a g e n b e fa h re n , d ie v o n e in e m D a m p fk ra n in S c h rittg e s c h w in d ig k e it b e w e g t w e rd e n . B e re c h n u n g is t d a h e r fü r L a s te n z u g G m it d e r S to ß z a h l für S tra ß e n b rü c k e n d u rc h g e fü h rt. L o k o m o tiv e n k ö n n e n w e g e n d e r D e u ts c h ­ la n d k u rv e n ic h t a u f d ie B rü c k e g e la n g e n . D ie B rü c k e n q u e rs c h n itte z e ig e n , d a ß d ie L ä n g s trä g e r d u rc h N ie tu n g a n g e s c h lo s s e n s in d . D ie Z u g la s c h e n w e rd e n e r s e tz t d u rc h d ie a u fg e s c h w e iß te n F a h rs c h ie n e n . Z u r b e s s e re n Ü b e rtra g u n g d e r A u fla g e rk rä fte lie g e n d ie L ä n g s trä g e r n o c h auf K o n so le n auf, d ie in d e r W e rk s ta tt d u rc h S c h w e iß u n g m it d e m Q u e r trä g e r v e r ­ b u n d e n s in d . U m d a s S c h w e iß e n au f d e r B a u s te lle n ach M ö g lic h k e it e in ­ z u s c h rä n k e n , sin d a u c h d ie Q u e r trä g e r m it d e n H a u p ttr ä g e r n v e r n ie te t.

Z u d ie s e m Z w eck h a b e n d ie Q u e r trä g e r in d e r W e rk s ta tt v o r K o p f e in e a n g e s c h w e iß te P la tte 1 9 0 - 1 0 e r h a lte n , m it H ilfe d e re n d ie N ie tu n g e r ­ m ö g lic h t w u rd e , w ie a u s d e n B rü c k e n q u e rs c h n itte n e rs ic h tlic h . D e r A n ­ s c h lie ß e r le g te W e rt d a ra u f, d a ß d ie B rü c k e a u ch z u m B e fa h re n m it 5-t- L a s tk ra ftw a g e n z u r V e rb in d u n g d e r F a b r ik a n la g e n a u f b e id e n S e ite n d e r W u p p e r ta u g lic h sei. Z u d ie s e m Z w e c k e is t s ie m it e in e m B o h le n b e la g v e rs e h e n , d e s s e n O b e rk a n te m it S .-O . a b s c h lie ß t. D e r B o h le n b e la g ist au f L ä n g s h ö lz e rn g e la g e r t, d ie ih r e r s e its w ie d e r a u f m it d e n Q u e rträ g e rn v e rs c h w e iß te n , in d e n B rü c k e n q u e rs c h n itte n d a r g e s te llte n K o n s o le n au f­

lie g e n . D u rc h L e its c h ie n e n is t d a fü r g e s o rg t, d aß d ie R a d d rü c k e d er L a s tk ra ftw a g e n sich in d e r H a u p ts a c h e a u f d ie L ä n g s trä g e r ü b e rtra g e n . Z w isc h en d e n L e its c h ie n e n v e r k e h r t n o c h ein E le k tro k a rre n v o n 3,2 t G e w ic h t u n d 0,8 t R a d d ru c k . D ie L ä n g s h ö lz e r u n te r d e m B o h le n b e la g s in d e n ts p re c h e n d b e m e s s e n . D ie d e n B o h le n b e la g tra g e n d e n L ä n g s h ö lz e r a u ß e rh a lb d e r L e its c h ie n e n w e r d e n n u r d u rc h M e n s c h e n g e d rä n g e b e ­ a n s p ru c h t u n d sin d sc h w ä c h e r. D ie L ä n g s trä g e ra n s c h lü s s e a n d ie Q u e r­

tr ä g e r u n d d ie L a g e ru n g d e r d e n B o h le n b e la g tra g e n d e n L ä n g s h ö lz e r s in d in d e r S e ite n a n s ic h t in A b b . 2 u n te n lin k s u n d M ilte n o c h b e s o n d e rs g e z e ic h n e t.

ln A b b . 2 re c h ts u n te r d e m T rä g e rs y s te m ist in g rö ß e re m M aß sta b e d ie S e ite n a n s ic h t d es d ie D ia g o n a le D t e n t­

h a lte n d e n F e ld e s m it d e n a n s c h lie ß e n d e n K no­

te n p u n k te n d a rg e s te llt.

W ä h re n d es u n b e d e n k ­ lic h e r s c h ie n , d ie ein ­ z e ln e n T e ile d e r F ach ­ w e r k s tä b e m ite in a n d e r z u v e r s c h w e iß e n , sind d ie F a c h w e rk k n o te n -

; p u n k te g e n ie te t, d a das

■! V e r h a lte n g a n z ge-

< s c h w e iß te r , d y n a m isc h b e a n s p ru c h te r F ach ­ w erk e* n o c h n ich t g e ­ n ü g e n d g e k lä r t ist. Der O b e r g u r t lä u ft zw ischen d e n P u n k te n I u n d T un- g e s to ß e n d u rc h , eb en so d e r U n te r g u rt zw isch en d e n P u n k te n 0 u n d 0'.

D ie H a u p ttr ä g e r w ur­

d e n in d e r W erk sta tt v o lls tä n d ig z u sa m m en ­ g e b a u t u n d als ein S tü c k z u r B a u s te lle ge­

sch afft. D ie dickere K o p fp la tte v o n 04 ist ü b e r d e n Knoten- p u n k t l l l h in ü b e rg e fü h rt u n d h ie r a u f der U n te r s e ite so w e it in frügersysfem-Ansicht

0u v J f _

-2S80m

G rundriß

H -12-Z 1 5 -2$ 60lti-

Obergurt-Draufsicht

J a h r g a n g 1 2 l i c i t 4 3

5 . O k t o b e r 1 9 3 4 L e o p o l d , G e s c h w e iß t e E is e n b a h n b r ü c k e n 5 7 3

A bb. 3.

W iderstandsfähigkeit von H olzverbindungen g eg en oftmals w iederholte B e la stu n g .)

A l l e R e c h t e V o r b e h a l t e n . V o n O tto G r a f u n d E r w in B r e n n e r , S tu ttg a rt.

F ü r d ie B e re c h n u n g d e r S to ß ste ile n h ö lz e rn e r T rag w e rk e , d ie w e c h ­ s e ln d e n B e a n s p ru c h u n g e n a u s g e s e tz t sin d , w ie z. B. d ie E c k s tie le von F u n k tü rm e n , d ie Z u g s tä b e in B rücken usf., lie g e n b is h e r a u sre ic h e n d e

*) D e r A rb e its p la n e n ts ta n d in d en J a h re n 1931 u n d 1932 u n te r M it­

w irk u n g v o n R e ic h sb a h n o b e rra t 2)r.=3n8- S c h a e c h t e r l e . Ein T eil d e r e r­

fo rd e rlic h e n M itte l w u rd e vom R e ic h sp o stm in iste n u m z u r V e rfü g u n g g e ­ ste llt. W e ite re M ittel sin d vom w issen sch aftlich en B e ira t d e s V e re in e s

U n te rla g e n n ich t vor. Im F rü h ja h r 1933 w u rd e n d a h e r in d e r M a te ria l­

p rü fu n g s a n s ta lt S tu ttg a rt V e rsu c h e d u rc h g e fü h rt, d ie e in ig e n E in b lick in das V e rh a lte n s o lc h e r B a u te ile g e w ä h re n . D ie bis je tz t d u rc h g efü h rten d e u ts c h e r In g e n ie u re b e r e itg e s te llt w o rd e n . A n d e r B esch affu n g d e s M a te ria ls u n d d e r A n fe rtig u n g d e r V e rsu c h s k ö rp e r w a ren d ie W ü rtt. F o rs t­

d ire k tio n so w ie d ie F irm en M eda (P au l M e itz e r), D a rm s ta d t, und K. K ü b ler A G , S tu ttg a rt, b e te ilig t.

ih re r D icke a b g e h o b e lt, d a ß d ie d ü n n e re K o p fp la tte v o n 0 2 d a ru n te r P la tz fin d e t. D ie b e id e n P la tte n sin d d a n n d u rch K c h ln ä h te m it­

e in a n d e r v e rs c h w e iß t. D ie O b e rg u rts tä b e sin d in d e n F e ld e rn m it in n e re n A u s s te ifu n g e n u n d an d e n U n te rs e ite n m it B in d e b le c h e n v e r­

s e h e n . D ie W a n d g lie d e r d e s H a u p tträ g e rs h a b e n e in e e in h e itlic h e H ö h e v o n 2 0 cm , d a m it s ie z w isc h en d ie K n o te n b le c h e p a sse n . A ußen sin d fü r d e n A n s ch lu ß d e r D ia g o n a len L asch e n auf d ie K n o te n b le c h e g e le g t;

d ie D ick e d e s K n o te n b le c h e s ist d urch F u tte rs tü c k e a u sg e g lic h e n . B ei d e n D ru c k s tä b e n h a b e n d ie s e F u tte rs tü c k e L as ch e n lä n g e , b e i d e n Z u g stä b e n sin d sie so w e it v o rg e z o g e n , d aß d ie N ie ts c h w ä c h u n g d u rc h sie e rse tz t w ird , a lso d e r d u rc h d ie S c h w e iß u n g sich b ie te n d e V o rteil d e r G e w ic h ts­

e rs p a rn is e rh a lte n b le ib t, d a d ie S ta b e n d e n e n ts p re c h e n d v e rd ic k t s in d u n d d a h e r fü r d ie B e m e s s u n g d e s e ig e n tlic h e n S ta b q u e rs c h n itfs N ie ta b z u g n ic h t b e rü c k s ic h tig t z u w e rd e n b ra u c h t. D as B e ib lech 1 7 0 - 9 d e s U n te r­

g u r ts ta b e s i/ 5 ist e b e n fa lls ü b e r d e n K n o te n 4 h in ü b e rg e fü h rt. A u ch h ie r is t d e r N ie tlo c h v e rlu s t a u sg e g lic h e n , u n d z w ar d u rc h n a ch d e r s tä rk ste n N ie ts c h w ä c h u n g im S ta b e i/ 5 b e m e s s e n e , z w isc h e n d ie N ie tre ih e n ein- g c s c h w e iß te Q u a d ra te is e n 4 0 • 40, d ie e b e n fa lls so w e it v o rg e b u n d e n sind, d a ß a n d e r S te lle , w o d ie N ie tu n g b e g in n t, d e r S ta b q u e rs c h n itt e n t­

sp re c h e n d v e r g rö ß e r t ist.

Ü b e r d ie W in d - u n d B re m s v e rb ä n d e w ä re n o ch k u rz zu sa g e n , d aß ih re K n o te n b le c h e e in g e sc h w e iß t sin d , w ä h re n d d ie A n s ch lü ss e d er S tä b e a n d ie K n o te n b le c h e g e n ie te t w u rd e n . D ie ä u ß e re n K n o te n b le c h e s in d a u f d ie U n te rs e ite n d e r U n te rg u rte d e s H a u p tträ g e rs g e le g t u n d a u ß e r d e r S c h w e iß u n g no ch d u rc h N ie te a n g e s c h lo ss e n , w ä h re n d d ie K n o te n b le c h e an d e n K re u z u n g s ste lle n d e r D ia g o n ale n d u rc h S c h litz e in d e n Q u e rträ g e rn h in d u rc h g e s te c k t u n d m it d e n Q u e rträ g e rn v e rsc h w e iß t sin d (v g l. B rü c k e n q u e rsc h n itt 111).

A b b . 3 z e ig t e in e A n sic h t d e s K n o te n p u n k te s 4 an d em in d e r M o n ta g e b e g riffe n e n B a u w e rk — d ie a n g e s c h w e iß te n h a k e n fö rm ig e n E isen a m U n te rg u rt d ie n e n z u r A u fn a h m e e in e r R o h r le itu n g — , A b b . 4 g ib t vom In n e re n d e r B rü c k e a u s g e s e h e n e in e n B lick in d e n K n o te n p u n k t 2 w ie d e r.

B e m e rk t s e i n o c h , d a ß w ir als n ä ch ste n S c h ritt v o rw ä rts b ei d en H a u p tträ g e rk n o te n p u n k te n v o n F a c h w e rk b rü c k e n d as E in s c h w e iß e n d e r K n o te n b le c h e in d ie G u rtu n g e n b e i N ie tu n g d e r W a n d g lie d c ra n s c h lü s s e z u la s s e n w ü rd e n , ä h n lic h w ie es b e i d e n V e rb ä n d e n d e s v o rlie g e n d e n B a u w e rk s b e re its g e sc h e h e n ist.

2. W a l z t r ä g e r d e c k e n in B e t o n sin d b ei d e r H e rs te llu n g d es d ritte n u n d v ie rte n G le is e s K ö ln — D u isb u rg u n d d e n d a m it z u s a m m e n ­ h ä n g e n d e n A rb e ite n in u n d um D ü s se ld o rf h ä u fig a u s g e fü h rt w o rd e n , d a r u n te r a u ch für m e h re re b re ite S tra ß e n u n te rfü h ru n g e n m it S tü tz e n re ih e n z w is c h e n F a h rd a m m u n d B ü rg e rste ig e n (A b b .5). D ie S tü tz e n re ih e n , d ie au s g e n ie te te n R a h m e n k o n stru k tio n e n m it e in g e h ä n g te n K o p p e lträ g e rn b e ­

s te h e n , sin d e in w a n d lg a u s g e b ild e t, d a in H o lz a n g e fe rtig te z w eiw a n d ig e P ro b e stü c k e ein zu sc h w e re s , u n sc h ö n e s B ild e rg a b e n . D ie D e ck e n träg e r ü b e r d e r m ittle re n g ro ß e n Ö ffn u n g fü r d ie F a h rb a h n d ie s e r S tra ß en e r­

fo rd erte n ein h ö h e re s W alzprofil als d ie T räg er ü b e r d e n k le in e re n S eitc n - öffn u n g en fü r d ie B ü rg e rs te ig e . W e g e n d e r E in w a n d ig k e it d e r R a h m e n ­ k o n stru k tio n e n w u rd e n d ie W alz trä g er auf e in e r g e m e in sa m e n L ag ersch ien e ü b e r d en S lü tz e n re ih e n fin g c ra rtig in e in a n d e r g e sc h o b e n . D abei e rg a b e n sich a b e r an d ie s e n S te lle n S c h w ie rig k e ite n in d e r A u s b ild u n g d e r B e­

w e g u n g sfu g e n im B e to n , da d ie F la n sc h e d e r W alz trä g cr oft s e h r dicht a n e in a n d e r rü c k te n . Es lag n u n d e r G e d a n k e n a h e , an S te lle d e r E in z e l­

trä g e r a u s W alzp ro filen ü b e r drei Ö ffn u n g e n d u rc h la u fe n d e g e sc h w e iß te

T rä g e r z u v e rw e n d e n . B ei so lc h e n T räg e rn k a n n m an , da sie d u rc h la u fe n , auf F u g e n a u s b ild u n g im B e to n ü b e r d e n S tü tze n v e rz ich te n . D ie O b e r ­ g u r te d ie s e r T rä g e r e rh a lte n von d e r M itte n ach b e id e n S e lte n G e fä lle , so d a ß e in e d a c h a rtig e F o rm e n ts te h t. D ie B e to n ü b e rd e c k u n g , a u f d e r d ie Iso lieru n g lie g t, lä u ft d e m o b e re n F la n sc h p a ralle l u n d b ra u c h t an k e in e r S te lle m e h r als 5 cm ü b e r d e n F lan sch h e rv o rz u tre te n , w ä h ren d m an bei W a lzträ g ern d a s G e fälle fü r d ie Iso lieru n g d u rch e in e d a ch fö rm ig e B e to n a b g le ic h u n g h e rs te lle n m uß. G e sc h w e iß te T räg e r in B e to n e rfo rd e rn d a h e r im a llg e m e in e n e in e g e rin g e re B a u h ö h e als W alz trä g er in B eto n .

________ (S ch lu ß folgt.)

5 7 4 G r a f u. B r e n n e r , W id erstan d s fäh ig k eit von H o l z v e r b in d u n g e n usw. D IE B A U T E C H N IK F a c h s c h r i f t f. d . g e s . B a u l n g e n l e u r w e s e n

V ersu ch e, ü b e r die im fo lg en d en b e ric h te t w e rd en so ll, erstreck en sich auf zw ei A rten S tah lstiftv e rb in d u n g en und auf solche m it S c h e ib e n d ü b eln a u s E ich en h o lz.

1. B a u a rt d er V e rsu c h sk ö r p e r. E ig e n s c h a fte n d e r B a u s to ffe . A bb. 1 u. 2 z eig en ein e L a s c h e n v e rb in d u n g , bei d e r z y lin d risch e, p a sse n d ein g e sc h la g e n e S ta h lstifte m it 17 m m D urchm . als V e rb in d u n g s­

m ittel b e n u tz t sin d (R eihe A). W eitere V e rsu c h sk ö rp e r m it S tah lstiften sin d in A bb. 3 u. 4 d a rg e ste llt. D ie Stahlstifte h a b en h ier ein en D u rch ­ m esser v on 8 mm (R eihe B); fern e r sind S chrauben m it 13 mm D urchm . zum

Reihe A Reihe ß

Abb. 1

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♦ 77

-129-

Abb. 2. Abb 3.

Anordnung der Mrauben für

“ B3,Bd,BS

—A19

i Anordnung der Sthrauben für Stab B1

Z u sa m m e n h alte n d e r L aschen v o r h a n d e n 2). Eine L asch en v erb in d u n g m it E ich en h o lzd ü b eln und S ch rau b en fin d et sich in d en A bb. 5 b is 8 (R eihe C).

V on je d e r R eihe sta n d en fünf V e rsu ch sk ö rp er zu r V erfü g u n g . Die K örper d e r R eihe A w u rd e n v on d e r Firm a M eda in D a rm stad t a n g efertig t, d ie K örper d e r R eihen B un d C in d e r M a terialp rü fu n g sa n sta lt S tu ttg art.

Abb.5.

—I 1H L-

Beim Z u sam m en b au d e r R eih e B w ar ein Z im m erm eister, d e r schon z ah lreic h e S tiftv e rb in d u n g en a u s­

g e fü h rt h a tte , a n w esen d .

F ü r die R eihe A w u rd e K iefern­

holz, zu d en R eihen B u n d C F ich­

ten h o lz, zu d en D ü b eln d e r R eihe C E ich en h o lz v e rw en d e t.

Bei d e r A u sw ah l d e r H ölzer für die V ersu ch sk ö rp er d er R eihen B un d C w u rd e d e ra rt v erfah ren , daß K örper m it g leich er Z ah le n b e z e ic h n u n g aus H olz an n äh e rn d g le ic h e r G ü te b e stan d e n . S äm tlich e S c h ra u b en m u tte rn w u rd e n v o r D u rch fü h ru n g d e r P rü fu n g m äß ig an g ez o g en .

D er m ittle re F e u c h tig k e itsg e h a lt d es H o lzes b e tru g zur Z eit d er P rü fu n g b e i d e n K ö rp e rn R eihe A rd. 1 6 % - bei d e n en d e r R eihen B u n d C rd. 15 % des T ro ck en g ew ich ts.

Die D ru ck festig k eit parallel zu r F a se rrich tu n g w u rd e an P ro b en e r­

m ittelt, die k u rze Z eit nach d e r P rü fu n g aus d e n g ro ß en V e rsu ch sk ö rp ern h e ra u s g e s c h n itte n w u rd e n . Im M ittel erg ab sich d ie D ru ck festig k eit

d e r R eihe A zu 334 k g /c m 2, d e r R eihe B zu 401 „ , d er R eihe C zu 404

D ie E in z elw e rte sind in d en S p a lten 15 u n d 16 d e r Z u sa m m e n ste llu n g 1 e in g e tra g e n .

2) N ä h ere s ü b e r die A n o rd n u n g d e r S c h rau b en u n te r 4.

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5 . O k t o b e r 1934 G r a f u. B r e n n e r , W id erstan d s fäh ig k eit von H o l z v e r b in d u n g e n g e g en oftmals w ie d erh o lte B e la stu n g 0 / 5

Z u g v ersu ch e nach DIN 1605 m it S ta h lstiften d er R eihen A u n d B erg ab en

b e i d em D u rch m esser von 8 mm 17 mm

die S tre ck g re n ze ( 0 ,2 % -G re n z e ) zu . 89 70 k g /m m 2, die Z u g fes tig k eit z u ... _{12 1} 82 k g /m m 2, die B ru c h d eh n u n g auf / = 5 d zu . 14 13,5 % ,

/ = 1 0 d zu 9,5 — %

u n d d ie Q u e rsc h n ittsv e rm in d e ru n g zu 38 40 % .

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20000 25000

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■

Abb. 10. K örper B 5 nach dem g e w ö h n ­ lichen Z u g v ersu ch .

A bb. 11. K ö rp er C 5 nach dem g e w ö h n ­ lichen Z u g v ersu ch .

V ersu ch sk ö rp er A 3 B 3 B 5 5)

Z u g sp a n n u n g im M ittelh o lz 215 193 162 L eib u n g sd ru c k im M ittelh o lz 150 193 157

„ in d en L aschen 135 176 143

C 5 261 k g /cm2 2 4 1 4) k g /c m2 2 4 1 4) k g /cm 2.

2. D u rch fü h ru n g d er V e rsu c h e . Bei d er P rü fu n g d e r V e rsu ch sk ö rp er nach A bb. 1 bis 6 w u rd e z u ­ e rst je ein S tab dem in ü b lic h e r W else d u rc h ­ g e fü h rte n „ g ew ö h n ­ lic h e n “ Z u g v ersu ch u n ­ terw o rfen . Die Z u g ­ b e la s tu n g P w u rd e a ll­

m ählich bis zum Bruch d es S ta b es g e steig ert.

Auf w e ite re S tä b e g e ­ lan g ten oftm als w ie d e r­

h o lte B e la stu n g en zur W irkung. D abei fanden d u rch sch n ittlich in je d e r M in u te etw a ach t B e­

lastu n g ssp iele s ta tt; die B elastu n g en p e n d e lten zw ischen einem u n tere n G re n z w e rt/-^ un d einem o b e ren G re n zw ert P Q.

S ä m tlich e V ersu ch e w u rd e n in ein e r s te h e n ­ den P rü fu n g sm asch in e für Zug- u n d D ruck­

kräfte bis 2 0 00 0 0 kg a u s g e fü h rt3). N ähere A n­

g ab en ü b e r die R ichtung un d G röße d e r B ela­

stu n g e n usf. fin d en sich in d e r Z u sa m m e n stel­

lu n g 1.

Die fü r die g e b ro c h e n e n T eile b e rec h n ete n W erte sin d fe tt g ed ru ck t.

F ü r die L eib u n g sd rü ck e b eim Bruch e rg ab e n sich für d e n S tab C h ö h e re W erte als für die S täb e B. Bei S tab A 3 brach das M itte lh o lz an ein er A stste lle , w as b eim V ergleich m it d en S täb en B u n d C zu b e ac h te n ist.

D ie g e p rü fte n S tä b e B 5 un d C 5 sind in d en A bb. 10 u . l l d a rg e ste llt;

m an sieh t, d aß in b e id e n F ällen die L aschen a u fg esp a lte n w o rd en sind.

4. E r g e b n isse d er V e r su c h e b ei o ftm a ls w ie d e r h o lte r B e la s tu n g . Z u erst w u rd en die S tä b e d e r R eihe A, B a u art nach A bb. 1 u. 2 g ep rü ft.

Bei dem S tab A l w ech selte die B e la stu n g zw ischen d er D ruckkraft 5000 kg u n d e in e r g leich g ro ß en Z ugkraft. D er S tab A 2 w u rd e m it oftm als w ie d er­

h o lte r Z u g b elastu n g g ep rü ft. D iese Z u g b e la s tu n g b e tru g a n fan g s 5000 kg;

sie w u rd e auf 8000 k g erh ö h t, n ach d em 31 170 L astw echsel zw isch en 0 u n d 5000 kg d en Bruch noch nich t h e rb e ig e fü h rt h a tte n .

M it z u n e h m e n d e r Zahl d e r L astw echsel v e rsch o b e n sich allm ählich Stifte in ih ren B oh ru n g en , so daß nach ein ig e r Z eit m eh re re S tifte die F u g e zw ischen M ittelh o lz u n d Lasche nicht m eh r ü b e rb rü c k ten . A u ß er­

d em w ar ein A b h e b en d e r L aschen vo n d e n M itte lh ö lz ern zu e rk en n e n (vgl. A bb. 15 u. 16). D as A b h eb en fing schon nach k lein er L astw ec h selzah l an , w ie die fo lg en d en Z ah len re ih en z eig en .

V e rsu c h sk ö rp e r A 1 V e rsu c h sk ö rp e r A 2 (Zug- u n d D ruckbelastung) (Z u g b elastu n g ) Zahl der B elastu n g en

m it P = ± 5000 kg

Z u n ah m e d er B r e ite 6)

mm

Z ahl d e r B elastu n g e n m it P = + 5000 kg

Z u n ah m e d e r B r e ite 6)

mm

14 0 150 0

2 1 0 3 500 l

450 4 16 0 0 0 2

1640 11 31 170 2

3400 30 m it P = + 8000 kg

4000 43 2 5 3 0 0 7

4200 51 30 000

37 890

1 0 12

3. E r g e b n is s e d e r „ g e ­ w ö h n lic h e n “ Z u g v e r ­ s u c h e (V e r s u c h s k ö r ­ p er A 3 , B 5 und C 5).

D ie B ru c h b elas tu n ­ g e n , d ie für d iese B e­

la s tu n g e n b e re c h n e te n A n stre n g u n g en d e r M it­

telh ö lze r so w ie die L ei­

b u n g sd rü c k e zw ischen

h ^ en V e rb in d u n g sm itteln

u nd dem H olz der S täbe 4 sind in d er Z usam m en- P M Stellung 1 e n th a lte n .

'X -i A bb. 9 zeig t die B e­

träg e , um die sich die S toßfugen d e r V ersu c h s­

k ö rp e r m it fo rtsch reiten d e r B e la stu n g g eö ffn et h a tte n .

Die B elastung, die sich u n te r Z u g ru n d e le g u n g ein e s ü b e r die g a n ze H o lz­

dicke g leic h m ä ß ig v e rte ilte n L eib u n g sd ru c k e s von 100 k g /cm2 erg ib t, b e trä g t b e i dem V e rsu c h sk ö rp e r A 3 B 5 C 5

11 970 8280 8720 k g 4)

Die zu g eh ö rig en V e rlä n g e ru n g e n e rg e b e n sich au s A bb. 9 zu

1,8 5,1 2,3 mm.

Bei g leich en L eib u n g sd rü c k en h a t so m it die V e rb in d u n g m it 17 mm dicken S tahlstiften nach A b b .l u. 2 d ie k le in s te V e rlän g e ru n g erfah re n . D ann folgt die V erb in d u n g m it h ö lz e rn e n R u n d d ü b e ln n ach A bb. 5 b is 8; die V er­

bindung m it 8-m m -S tah lstiften lie fe rte d ie g rö ß te V e rlän g e ru n g .

F ü r die B r u c h b e l a s t u n g e n e rg e b e n sich die fo lg en d e n Z u g ­ spannungen u n d L eib u n g sd rü c k e (vgl. S p a lte n 3 bis 6 u n d S p a lte 8 d e r Z u sa m m e n stellu n g 1).

3) V gl. V D I-N ac h rich ten 1932, Nr. 22.

4) In ü b lic h e r W eise n u r m it d e n Ü b e rtra g u n g sflä ch e n d e r H o lz d ü b el b erechnet.

Bei den V ersu ch sk ö rp ern A l un d A 2 u n te rb lie b ein e F o rtse tzu n g der B elastu n g ssp iele bis zum B ruch, da schon frü h e r ein e e rh eb lich e L ockerung d e r V e rb in d u n g en e in g e tre te n w ar.

Ü b e r die B e la stu n g en , ü b e r d ie Z ahl d er B e la stu n g sw ec h se l, ü b e r die b e re c h n e te n A n s tre n g u n g en in d en M itte lh ö lz ern u n d ü b e r die L eib u n g sd rü ck e d e r S tifte g ib t die Z u sa m m e n ste llu n g 1 A uskunft. D ie b e i fo rtsch reiten d er Zahl d e r B elastu n g sw ech sel e rm itte lte n V erlän g e ru n g en sind in d en A bb. 12 bis 14 d a rg este llt.

Z ur V e rh in d eru n g d e s A b h e b e n s d er L aschen erh ie lte n die V e r­

b in d u n g en der R eihe B d ie in d e n A bb. 3 u. 4 g e z e ic h n e te n , m it U n terlag - sch eib en v e rse h e n e n S ch rau b en m it 13 m m D urchm . D u r c h d i e s e M a ß -

Z u s a m m e n s te llu n g 2.

V er- s u c h s ­

s ta b

O b ere B elastu n g s- g ren z e P 0 >)

(Zug) k g

L e ib u n g s­

d ru c k Im M lttelh o lz

K2) k g /cm 2

V erlän g eru 10 00 0

L astw e mm

ngen n ach 3 0 0 0 0 ch seln

mm

Zahl d e r L astw echsel b eim Bruch bzw. Ende

Z u stan d am Ende d e s V ersu ch s

A 2 5 000 42 1,0 i , i 31 170 L o ck eru n g

80 0 0 67 — — 37 8 9 0 3)

B 3 6 600 80 4,2 4,2 50 080 N icht g eb ro ch en

C 3 6 600 76 (57) 1 ,0 1,0 50 257 N icht g eb ro ch en

B 2 9 900 118 17,5

--

1 5 1 9 2 G eb ro ch en

C 2 9 900 114(85) 2,4 3,0 51 575 N icht g e b ro ch e n

B 1 14 800 179

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538 G eb ro ch en

C 1 14 800 170(127) 6 ,0 7,7 53 576 N icht g e b ro ch e n

*) U n te re G re n z e P u = 0 b zw . 700 kg.

2) B ei d en S tä b en d e r R eihe C sin d d ie in ü b lic h e r W eise b e re c h n e te n P re ss u n g en e in g etra g en . D ie e in g e k lam m e rte n W erte sin d m it B erück­

sich tig u n g d e r D ru c k ü b ertra g u n g an d e n Schäften d e r S c h ra u b en b e re c h n e t w o rd en .

3) O h n e d ie v o rh e rg e h e n d e n 31 170 L astw ec h se l m it P 0 = 5000 kg.

5) D ie B ru ch last d e s S ta b es B 5 w ar im V erg leich m it d en B e la stu n g en d e r d em D a u erv e rsu c h u n te rw o rfe n e n S tä b e au ffallen d niedrig. Es w u rd e d a h e r d er b eim D a u erv e rsu c h n ic h t z e rstö rte S tab B 3 d u rch langsam g e s te ig e rte B e la stu n g zu m B ruch g e b rac h t (vgl. Z u sa m m e n ste llu n g 1).

6) D ie „ B re ite “ d e s V e rsu c h sk ö rp e rs is t die B re ite d e s M itte lh o lz es zu zü g lich d e r d o p p e lte n * L a sc h en d ick e , das sin d rd. 186 m m ; fern e r sind die S p alten zw isch en M itte lh o lz u n d L aschen e in g e sc h lo sse n .