DER STAHLBAU
Verantwortliche Schriftleitung: ®r.=3ng. A. H e r t w i g , Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule Berlin B erlln-C harlottenburg 2, Technische Hochschule. — Fem spr.: Steinplatz 0011
Beilage ~| v t T~T X ) A T 7 I T X T T T / " Fachschrift für das se-
z u r Z e i t s c h r i f t
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samte Bauingenieurwesen Preis des Jahrganges 10 R.-M. und Postgeld3. Jahrgang BERLIN, 7. Februar 1930 Heft 3
Über die Bemessung und Ausführung von Hängegurten (Ketten und Kabeln).
Von Baurat Sr,=3ngv Sr.:2>itg. c p . F. B ohny, Sterkrade.
Alle Rcchte Vorbehalten.
W enn ein Stahldraht nach Abb. 1 über eine Stützw eite l gespannt wird mit einem Durchhange / in der Mitte, so stellt er sich unter seinem Eigengewicht g je Längeneinheit nach einer K ettenlinie ein. Bei flachem Durchhange ist indessen die Form der Hängekurve von der einer ein
fachen Parabel nur w enig verschieden, so daß es ohne großen Fehler zulässig ist, mit den einfachen mathem atischen Verhältnissen der Parabel
zu rechnen, und das um so mehr, als bei einer H ängebrücke die an den Draht bzw. an das Kabel anzuhängenden Lasten im großen und ganzen gleichm äßig auf die Horizontale sich verteilende Größen darstellen. Mit dieser V oraussetzung ist dann der Horizontaizug H in der Mitte der Spannweite
(1) H - - s iz
8 /
und die größte Spannung nächst den Aufhängestellen A und B H s
l 2
8
/
(2)
/ 9 ’
g l s 4 / und
s l 2
die im allgem einen bei Aus-
(3)
(4)
LK laviersaitendraht kann az bis zu 25 t/cm? und m ehr ansteigen. Bei einem , m ittleren Pfeilverhältnis von / = ^ ergeben sich somit folgende G rößt
w erte für die noch mögliche Ü berspannung:
100 I...= - allgemein
som it:
bei M aterial von N orm algüte bei Material aus St 52 . .
1,346-0,08 rd. 930 <1, L L
= 930-
= 930- bei D rahtm aterial von 150 kg/m m - Festigkeit lmax — 930- bei D rahtm aterial von 180 kg/m m 2 Festigkeit ¿max = 9 3 0 -l8 bei K la v ie rsa ite n d ra h t...
4 — rd. 3700 m 5,7 = rd. 5300 m
■ 15 rd 14 000 m
= rd. 16700 m l max= 9 3 0 - 2 5 = r d . 2 3 000m . Man sieht, welche gew altige Stützweiten bei voller A usnutzung der M atcrialfestigkelten erzielt werden können. Selbstverständlich gelten die errechneten W erte nur bei ruhiger Luft, ohne jegliche Zusatzbelastungen und bei gleichbleibender Temperatur. Letztere wird in erster Linie ihren Einfluß geltend machen. Bei sinkender Tem peratur verkürzt sich der Draht, der Durchhang verm indert sich, H und S steigen. Die größt
mögliche Spannw eite von /mnx Ist also von vorherein kleiner anzunehm en.
O hne Berücksichtigung des Tem peratureinflusses oder anderer N eben
um stände sind ln der Z usam m enstellung 1 die größtmöglichen Spannw eiten für die in Betracht gezogenen Pfeilverhältnisse zusammengefaßt.
Z u sa m m e n ste llu n g 1. W erte von / in Meter.
Für die Verhältnisse /=
führungen gew ählt w erden, wird im einzelnen S t = 1,232 £ / 5 2 = 1,346 . 5 3 = 1,464 .
woraus zunächst ersichtlich ist, daß S um 9 ,5 % bzw. 7 ,7 % bzw. 6 ,5 % größer wird als der Horizontalzug H.
Für die gleichen Spannw eitenverhältnisse ergeben sich bei genauer Berechnung, d. h. bei Beachtung der H ängekurve als K ettenlinie
5 ,' = 1,256 g ’/
S.,' = 1,365 . S3' = 1,477 .
d. h. die Unterschiede sind nur 1,95% bzw. 1,4% bzw. 0 ,9 % gegenüber S.
Die größte Beanspruchung im Drahte beträgt S _ g l s F A f F wenn F die Q uerschnittfläche des D rahtes bedeutet.
Nimmt man für die Zugfestigkeit des D rahtm aterials an, so kommt man zur Feststellung der größtm öglichen Stützw eite, die man mit diesem Material noch überspannen kann. Sie w ird:
4 / F <fz gs...
Es kommt also ganz auf az an, w ährend g bei F — 100 cm2 mit rund 0,08 t/m eingesetzt w erden kann. W ählt man ein D rahtm aterial von gew öhnlicher Stahlgüte — St 37 — , wie es bei K etten Vorkommen kann, so beträgt az im Mittel 4 t/cm 2. Der neue hochwertige Brückenbaustahl St 52 besitzt eine m ittlere Festigkeit von 5,7 t/cm 2. Bei runddrähtigen Brückenseilen kann man az zu etwa 15 t/cm 2 annehm en, bei geschlossenen Seilen mit profilierten Drähten zu etwa 18 t/cm2 und bei hochwertigem
M a t e r i a l • /
l = 7» VlO Vu
Flußstahl St 37 . . . . 4 000 3 700 3 4 0 0 Flußstahl St 52 . . . . 5 800 5 300 4 900 D raht von 150 kg . . . 15 000 14 000 13 000 Draht von 180 kg . . . 18 100 ¡6 700 15 300 K laviersaitendraht . . . 25 200 23 300 21 400
Bei Tem peraturänderungen verändert sich die Länge des gespannten Drahtes, und entsprechend verändert sich der Durchhang, d. h, das Pfeil
verhältnis. Sei /i die ursprüngliche Seillänge und J l v ihre Verlängerung oder V erkürzung, so läßt sich ohne w eiteres daraus die entstehende Änderung J f des Pfeiles erm itteln (Abb. 2).
Die Seillänge ist angenähert:
1 ' + 3 l ' som it wird
l
J r= 37 P ] = 3 1 ■ 2 / ' ¡ f f und (5) ± £ Z = = ± iß • l J/ ' ■
Die Seillänge verändert sich bei Tem peraturänderungen um
w obei t die Zahl der G rade und I den A usdehnungsbeiw ert je Grad be
deutet. Bei t = ± 4 0° C und I = rd. wird also 40
80 000
80 000 /, = db 0,0005 /„
10 l,nd /mas — 14000 m
/
und es ergibt sich z. B. bei obigem Beispiel mit / eine Schw ankung des Pfeilers um
± J f = y " • _/ /1 = ± 13,5 m
oder um rd. 1 % von /• Dem entsprechend w ären also die W erte von /mox zu korrigieren, d. h. da für /max nur tiefste Tem peratur in Frage kommt, zu verkleinern. Wie man sieht, ist auch bei einer T em peraturveränderung in den üblichen G renzen dieser Einfluß nicht sehr groß.
Man wird nun in W irklichkeit natürlich nie an die äußerste Grenze der M aterialfestigkeit h erangehen, abgesehen davon, daß schon vor Er
reichung dieser G renze bleibende D ehnungen eintreten. Man wird bei den einfachen Stahlsorten unter der Streckgrenze des Materials bleiben, beim gezogenen D raht — dessen Streckgrenze nahe an der Bruchgrenze liegt — wird man noch m indestens eine 2 l/2fache Sicherheit gegen Bruch behalten wollen. Nimmt man letztere als Norm an, so erm äßigen sich die W erte für /max ohne w eiteres schon ganz w esentlich, und für das m ittlere Pfeilverhältnis von ■— — -Jq z - w ürde sich ergeben:
/ zulässig = rd. 1500 m bei Flußstahl St 37 , " = . 2100 m „ . St 52
= „ 5600 m , Draht von 150 kg Festigkeit
» = „ 6700 m „ „ 180 „ „ und
= » 9300 m , Klaviersaitendraht.
A ber nun soll der gespannte D raht auch noch etw as tragen, z. B.
eine Brückcnkonstruktion und die über diese sich bew egende Verkehrs- last aus Wagen und M enschengedränge. Das ist natürlich nur möglich, wenn die Beanspruchungen des hängenden Drahtes oder des hängenden G urtes noch w eiter erm äßigt, d .h . wenn die Spannw eiten noch kleiner gew ählt w erden. Die von den H ängegurten aufzunehm enden Lasten können dabei, w ie bereits eingangs erw ähnt, im allgem einen als gleich
mäßige je Längeneinheit verteilte Lasten angenom m en w erden, so daß sich der H ängegurt im m er m ehr nach der Seillinie einer solchen Be
lastung, der Parabel, elnstellt. Durch eine geschickte M ontagew eise wird es auch im mer möglich sein, alle Eigenlasten einer Brücke an den H änge
g u rt, die K ette oder das Kabel anzuhängen. Es bleiben dann nur die V erkehrslasten übrig, die sich bei einem geschlossenen Briickensystem auf den H ängegurt und den V ersteifungsträger verteilen. Die V erteilung erfolgt in einem bestim m ten V erhältnis, das abhängig ist von der Dehn
barkeit und der Biegungssteifigkeit der verbundenen Tragglieder — H änge
gurt einerseits, Träger anderseits — , von der Art des Trägers, seiner Lagerung usw. Für jede B elastungsart und Laststellung kann die Ver
teilung nach den Regeln der Statik — genau oder angenähert — er
m ittelt w erden. Bei voller V erkehrsbelastung, die m aßgebend für die
Bemessung des H ängegurtes ist, gehen von der V erkehrslast von p je Längeneinheit ß p an den G u rt, während (1 — ß ) p als Belastung dem V ersteifungsträger verbleiben (Abb. 3). Für den W ert ß gib t es An
näherungsform eln. W. R i t t e r z. B. .erm ittelte dafür1) bei einer Anlage mit einer Öffnung den W ert zu:
(6)
ß
= — -^ K y F
.hierin b ed eu te t:
K- ( 3 1- •
5 f P F E l 8 /» ) ( I m + 2 sę)
1 6 / / m
+ /.
w elcher W ert bei nicht zu ungewöhnlichen Rückverankerungsverhältnissen und bei —■ = ^ sich zu durchschnittlich ~ • / ergibt.
*) Siche W. R i t t e r , Zürich, Statische Berechnung der V ersteifungs- fachwerke der H ängebrücken, Schweiz. Bauztg. 1883, Band I, Nr. 1 bis 6.
J — mittleres T rägheitsm om ent des Trägers, E — Elastizitätsm aß des Trägerm aterials,
E x — Elastizitätsm aß des Seil- oder K ettenm aterials,
F — Scheitelquerschnitt der K ette oder m ittlerer Scheitelquerschnitt des K abels bei Annahm e gleicher Beanspruchung im ganzen Kabel.
M ü l l e r - B r e s l a u bezeichnete den V erteilungsfaktor ß mit v und gibt d afü r2) den angenäherten A usdruck:
(7) 1 '
hierin b ed eu te t:
1 +
15 h- s 0 Fc
s0 = / ( 1 1 6 /i 3
/
16 / 2 / F ę - j + 2 s i sec *,
welcher W ert zu rd. 1,9 / bei f — und bei nicht zu ungewöhnlichem R ückverankerungsverhältnis wird.
Fc — m ittlerer Q uerschnitt der Trägergurtung, F — w ie oben bei Ritter,
h = m ittlere Höhe vom V ersteifungsträger.
Beide A usdrücke stim m en in ihren Endergebnissen und bei norm alen Ver
hältnissen nahezu überein.
Es sei nun:
g — die Eigenlast des H ängegurtes,
g i = die Eigenlast der angehängten Brückenkonstruktion mit Fahrbahn, Fußvvegdecke, G leisen usw.,
p = die V erkehrslast,
alle W erte je laufende L ängeneinheit genom m en. Dann ist nach früher rd. 0,08 t/m bei F = 100 cm2. Die Größtkraft im frei hängenden G urt wird nach Form el 2:
g l s 4 / - g l a ,
oder den W ert = a benannt 4 /
g l a .
sie muß < c / zlll sein, d. h. die Beanspruchung im G urt ist iig —
um noch die Belastungen g l und ß p m ittragen zu können. O der mit anderen W orten, aus dem U nterschied zwischen tfzul und a ergibt sich die w eitere Last, die der G urt noch übernehm en kann, sie beträgt:
gi + ß P = [% :y ° l g g j ą ) g l a -
F
(8) ffi + ß P = -
- g l a l a
B e i s p i e l : D rahtm aterial von 15 t/cm 2 Festigkeit, somit 15
2,5 / l
100 cm2
hierm it w ird:
gi + ß P = :
bei
6 t/cm2,
= ¡(), a = 1,346, 100-6— 0 ,0 8 /- 1,346
Z • 1,346 600 — 0,108/
1 ,3 5 1 ’
l — 1000 m g { - f ß p — 0,37 t/m . / = 2000 . ‘ . = 0 , 1 4 „ . 1 = 3000 „ „ = 0 , 0 7 . . I = 4000 . „ = 0,03 .
, / = 5000 , „ = 0 ,0 1 „ und
„ l — 5600 „ „ = 0,00 » (wie es sein muß).
In Abb. 4 ist das Tragverm ögen dieses H ängegurtes graphisch dar
gestellt, also der W ert (gi + ßp) . Die Kurve ist eine H yperbel, die an die H orizontale in der Höhe g — 0,08 t/m tangiert und in diese bei x = /Iul übergeht, sie tangiert ferner an die j/-Achse.
Für die anderen in Betracht gezogenen Materialien ergeben sich mit denselben V oraussetzungen folgende G leichungen:
bei St 37
— ^ — 1,6 t/cm 2 gi + ß P -
bei St 52
2,5
160 — 0,108/
1,35 l .... G renzw ert bei l — 1500 m,
gi + ß P - 5 J 2,5 228-
= 2,28 t/cm -0 ,1 0 8 /
1,35/ G renzw ert bei I = 2100 m, Siehe M ü l l e r - B r e s l a u II, 2. Auflage, S. 273.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ D ie B a u t e c h n i k “. 27
-1rC‘ 160-----2.0=228---3. C'GOO- U.C*720 5.C -1000
--- -amerik. heattreated Stahl, C*300
G runde wählen auch die Amerikaner — und mit Recht — bei ihren großen Brückenspannweiten nur den D rahtgurt zur A usführung. Sie nehm en dabei manche N achteile in Kauf und setzen sich über manche Bedenken hinweg, die bei uns bislang gegen diese Bauweise von Hängegurten sprachen. Die V erw endung von K etten statt Kabeln, wie bei der Elisabeth
hängebrücke über die Donau in B udapest und bei der Straßenbrücke über den Rhein zwischen Köln und Deutz — wo bei beiden Brücken der internationale W ettbew erb reine Kabelbrücken mit den ersten Preisen auszeichnete— , sprechen da eine besondere Sprache. Bei der H ängebrücke zwischen Köln und M ülheim wurde nun zum ersten Male in D eutsch
land auch dem Kabel, das hier allerdings aus Einzelseilen gebildet wird, der Vorzug g e g e b e n .3)
D ieselben Betrachtungen, wie sie vorstehend für das System der versteiften Hängebrücke durcligeführt sind, lassen sich natürlich für jedes andere Tragsystem durchführen, und es wäre eine reizvolle Aufgabe, w enn das z. B. für den einfachen Parallelträger, den Bogen mit Zug
band usw. geschähe.
Als N achteile des Kabels aus parallelen D rähten oder aus durch
gehenden Seilen muß vor allem und im G egensatz zur K ette die Un
möglichkeit festgestellt w erden, im Q uerschnitt sich den auftretenden Kräften anzupassen. Die Drähte oder das Seil laufen in gleicher Stärke von Verankerung zu V erankerung durch und sind in ihrer G esam theit nach der Kraft an der ungünstigsten Stelle zu bemessen. Diese ist bei einer dreiteiligen H ängebrücke mit dem harmonischen Öffnungsverhältnis l : 2 : l das erste Stück nächst den Pylonenlagern, wo die Kraft 5 von Abb. I auftritt. Bei einem Pfeilverhältnis von j - = ^ e rre ic h te bereits die G röße von 1,077 H, d. h. es müssen bei diesem Pfeilverhältnis die Kabel und Seile Im Scheitel und beim Einlauf in die Ankerschächte um 7,7 o/o stärker bem essen w erden, als nötig. Weit ungünstiger wird aber dieser Umstand, wenn nur eine Ö ffnung mit straff von den Pylonen
spitzen zur V erankerung verlaufenden Rückhaltegurten (Abb. 6) vorhanden ist. In diesem Falle muß meist der ganze H ängegurt nach der Rück
haltekraft R bem essen w erden, er erhält eine auf der ganzen Länge zwischen den Pylonen überflüssige und nicht ausnutzbare Q uerschnitt
größe. Wird die Neigung von R zu 4 5° gew ählt, so wird der Überfluß an Q uerschnitt im Scheitel der Parabel 41,4% .
Abb. 5.
x=l in m- I
In Abb. 5 sind säm tliche Kurven nach diesen G leichungen zu
sam m engestellt. Außerdem ist eine Kurve — gestrichelt — eingeführt für einen besonderen amerikanischen Stahl, den sog. „heat tre a te d ‘-Stahl der American Bridge Comp. Dieser Stahl fand bekanntlich V erwendung bei der K ette der Florianopolisbrücke in Brasilien; er stand ferner in ernstem Kampfe gegen die Kabelgurte aus parallelen D rähten bei der Fort-Lee- Brücke über den Hudson in New York. Es betrifft einen wärmetechnisch besonders behandelten Stahl von m indestens 105000Ibs/H ]” = 7 3 , 8 2 kg/m m 2 F estigkeit und von m indestens 75 000 lb s /Q " = 52,73 kg/m m 2 Streckgrenze.
Bei dem selben Sicherheitsgrad w ie oben w ürde bei diesem Stahl rfzul
= rd. 3 ,0 t/cm 2 betragen, und die G leichung für das Tragverm ögen lautet entsprechend:
, , , „ , , 300 — 0,108/
g + (g i + ß P ) = g - \ --- ijg g y ... ..
G renzwert bei / = rd .2 8 0 0 m . ln der Kette der F o rt-L ee-B rücke w ollte man mit a iu[ sogar bis zu 3,51 t 'cm2 gehen (nach den Ausführungsplänen bis zu 3,35 t/cm 2).
Aus dem V ergleich der Kurven ist ohne w eiteres die große Ü ber
legenheit der H ängegurte aus Draht ersichtlich. Kein anderes Material als der gezogene Draht besitzt einen solchen Ü berschuß an Tragvermögen über sein Eigengewicht. Alles, was über der ¿'-L inie liegt, ist für Zusatz
lasten — Tragkonstruktion, V erkehrslasten usw. — ausnutzbar. Aus diesem
3) Bei der neuen Rheinbrücke K ö ln - M ü lh e im ist azul = 5 t/cm 2 und das Pfeilverhältnis rd. 1/9, som it a = 1,232. Damit ergibt sich Gl. 8
1 0 0 -5 — 0 ,0 8 /. 1,232 gi + ß P — 7-1,232
500 — 0,1 /
~ 1,232/
und bei / = 315 m
_ 500 — 3 1,5 468,5
gi t ß p — 3gg — 388 = 1,21 t/m .
Der G esam tquerschnitt aller 37 Kabel beträgt 37 • 42,55 = 1570 cm2 oder 15,7 dem 2. Somit ergibt sich für diese Brücke:
g l + ß p — 1,21 • 15,7 = rd. 19 t/m.
Die tatsächlichen Zahlen sind:
g x — 12,8 t/m
ß p — 5,4 „ (bei V ollbelastung der Mittelöffnung) 18,2 t/m
d. h. es ist Ü bereinstim m ung zwischen Rechnung und Ausführung vor
handen.
Abb. 6.
Als zur Zeit mächtigstes Beispiel für eine K abelbrücke mit solch ungünstigen Stützw eitenverhältnissen muß die im Bau begriffene Brücke über den Hudson bei New York — zwischen Fort Lee und Fort Washington — bezeichnet w erden, deren H auptabm essungen aus Abb. 7 zu ersehen sind.
Die Kabel sind in den Seitenöffnungen, die zudem ungleiche Spannweiten besitzen, noch leicht gekrüm m t, indessen so wenig, daß gegen eine straffe Rückankerung kaum ein großer U nterschied vorhanden ist. Es Abb. 4. x - l in
bei Drahtm aterial von 18 t/cm 2 Festigkeit J8 ,0
t'z u i = - J i ’C =2,5 7>2 t /cm 2
, „ 72 0 — 0,108/ „ . . . . „ „ „ gi + ß P = j gg i Grenzwert bei / = 6700 m und bei Klaviersaitendraht von 25 t/cm 2 Festigkeit
25 2,5
1000— 0 ,1 0 8 /
" zui = v frr = 10 ‘/cm 2
gi + ß P ~ -T5T7— ~ '> Grenzwert bei / = 9 3 0 0 m.1 ,Oü /
liegt die Absicht, die K abel durchw eg in ihrer Tragfähigkeit auszunutzen, klar zutage. Da der Horizontalzug in allen drei Öffnungen derselbe sein muß, gilt das einfache V erhältnis:
/.=/*•£-
oder
l22 8/2 “ h = h
g - 8/3
Die Kabel sind nach der Kraft an der steilsten S telle dim ensioniert.
Nach den mir vom Erbauer der Brücke, Herrn O. H. A m m a n , O ber
ingenieur der H afenbehörde von New York, zur V erfügung gestellten U nterlagen, beträgt die G rößtkraft je Tragw and nächst den Türm en, und zw ar aus Eigenlast, V erkehrslast und Tem peratur rd. 60 000 t! H ierfür sind zw ei gew altige Kabel vorgesehen, bestehend je aus 61 Litzen (Strängen) zu je 434 Drähten von 5 mm D urchm esser. Der N ettodrahtquerschnitt dieser 26 474 D rähte beträgt 5160 cm2, so daß die G rößtbeanspruchung des D rahtm aterials rd. 5,8 t/cm 2 beträgt und die Sicherheit gegen Bruch r; = = rd. 2 ,7 fach is t4). Das G esam tgew icht des einzubauenden D rahtes wird 57 200 000 lbs = rd. 26 0 0 0 1 betragen, wozu noch 830 000 lbs
= 380 t Um w icklungsdraht komm en.
Los der Brücke hatten gefordert:
die American Bridge Co. . . . die Mc Clintic M arshall Co. . . die John Roebling’s Sons Co. in Trenton, N. Y...
Beim Verding um dieses größte 0,1781 $/lb = rd. 1650 RM/t 0,164 „ = rd. 1500 .
0,1575 rd. 1450
d. h. die altbekannte Kabelbrückenfirma Roebling war M indestfordernde.
Ihr ist auch der Zuschlag zusam men mit der Mc Clintic M arshall & Co.
in Pittsburgh, Pa., welch letztere die gesam te übrige Stahlkonstruktion am billigsten angeboten hatte, erteilt worden, nachdem die Entscheidung für das Kabel — gegen die K ette, siehe später — gefallen war. Die vier Kabel der F ort-L ee-B rücke werden nach ihrer Fertigstellung, die in der üblichen Weise des Spinnverfahrens erfolgt, die größten bestehenden Kabel sein. Im zusam m engepreßten Zustande wird der Durchmesser jedes Kabels 91V2 cm betragen. Der Horizontalzug in diesen Kabeln beträgt bei denselben Belastungen, wie angeführt, rd. 25 000 t. Im Scheitel der Mittelöffnung sind die Kabel daher um ™ = l,2fach, d .h . um 2 0 % übefdim ensioniert.
Ein Mittel, um bei Kabelbrücken aus parallelen Drähten diesem Nachteil zu begegnen, ist meines Wissens noch nicht gefunden worden.
Eine Änderung der Drahtstärke innerhalb des ganzen D rahtzuges Ist kaum möglich. Auch das Einflechten w eiterer Drähte nächst den Pylonen und das innige V erbinden der V erstärkungsdrähte mit den H auptdrähten dürfte größten Schwierigkeiten begegnen.
formstück, das den Druck auf die Pylonen w eiterleitete. Die Lösung war zweifellos eigenartig. Ob sie im Ernstfälle ohne Schwierigkeiten hätte ausgeführt w erden können, mag dahingestellt sein.
Abb. 9. Vorschlag Kübler für den Anschluß des Mittelöffnungs- und Rückverankerungskabels an das Pylonenlager
der E lisabeth-H ängebrücke in Budapest.
W esentlich einfacher g estaltet sich die Lösung, wenn man cs mit Kabeln — Seilen — zu tun h at, die fertig aus der Fabrik zur Baustelle gelangen und die m ittels sogenannter Seilköpfe — Seiltöpfe — an den Enden gefaßt werden können. A llerdings ist man in diesem Falle an den Größt
w ert der fabrikmäßigen H erstellung der Seile gebunden, der heute etwa mit 1400 t Bruchfestigkeit genannt w erden kann. Eine solche Lösung besaß z. B. die — nach dem V ersailler Diktat — nun abgebrochene Schwebefähre über ein Hafenbecken der alten Kaiserlichen Werft in Kiel (Abb. 10). Die Anordnung war sachgemäß und bot auch bei der Auf
stellung der ganzen Fähre alle V orteile5), ln gleicher W eise kann auch Sch n ifta -b
■Seile zu r Fähre 1,2,3 'ßückanker-
sei/e
Strang von 37 Drähten
Abb. 8.
Befestigung eines Stranges in der siebartigen Stahlkalotte (s. Abb. 9).
Nur ein Vorschlag w urde Anfang 1894 ernstlich für die bereits erw ähnte Hängebrücke über die Donau bei Budapest gemacht. Im preis
gekrönten W ettbew erb ging der verstorbene Direktor Kübler von der M a s c h i n e n f a b r i k E ß l i n g e n in Gemeinschaft mit den Kabelwerken von F e l t e n & G u i l l e a u m e in Mülheim am Rhein dazu über, das Kabel der großen M ittelöffnung über den Pylonen aufhören zu lassen, da für sich zu verankern und an derselben Stelle für die Rückverankerung neue dem Ankerzug entsprechende stärkere Kabel anzuschließen. Die Kabel w aren also bei diesem Vorschläge über den Pylonen durchschnitten und getrennt an dem selben Auflagerkörper angeschlossen. Es w aren parallel- drähtige Kabel zur Ausführung vorgeschlagen. Jedes Kabel der Haupt- öifnung von 316 m Stützweite bestand aus 397 Strängen zu je 37 Drähten von 4 mm Durchmesser, und jeder Strang sollte für sich in einer sieb
artigen Stahlkalotte, in ü blicherw eise befestigt, vergossen w erden(A bb.8u.9).
Die Kalotten wurden um faßt von einem entsprechend geformten Stahl- 4) Siehe B o h n y , Der hochw ertige Stahl im Eisenbau. Referat auf der internationalen Brückentagung in Wien im Septem ber 1928. (Vgl.
Bautechn. I928, Heft 49.)
| Abb. 10. Befestigung des Stranges durch sogenannte Seilköpfe bei der ab
gebrochenen Schwebefähre der ehe
m aligen Kaiserlichen Werft in Kiel.
eine größere Anzahl Seile auf den Pylonen gekuppelt w erden, sofern man die offene Seilanordnung wählt. W erden dagegen die Seile ge
bündelt, wie das bei der neuen Straßenbrücke über den Rhein bei Köln- Mülheim geschehen ist, so komm t man kaum über den Nachteil der paralleldrähtigen Kabel hinweg. Alle Seile sind nach dem größten Zug zu bem essen und in dieser Stärke über die Sättel auf den Pylonen durch
laufen zu lassen. Ein Beispiel einer Lösung aus französischer Q uelle für eine H ängebrücke von 2 X 530 m Stützw eite, das jedoch w enig elegant erscheint, zeigt Abb. II . Eine Konstruktion nach Abb. 10 wäre zweifellos vorzuziehen.
Das am erikanische Spinnen der paralleldrähtigen Kabel darf als be
kannt vorausgesetzt werden. Ein Spinnrad, das längs einer Seilbahn g e
führt w ird, legt Schleife um Schleife — also im m er gleichzeitig zwei Drähte — von Ankerhuf zu A nkerhuf, bis jew eils ein sog. Strang oder eine Litze hergestellt ist. Die Drähte eines Stranges w erden dann in kurzen Abständen provisorisch mit Draht gebunden, worauf der Strang über den Pylonen und an den A nkerpunkten in seine endgültige Lage gebracht wird. Alle Stränge eines K abelgurtes liegen dann zuerst in der durch die A nordnung von Rundquerschnitten sich ergebenden Sechseck
form beisam m en, worauf m ittels hydraulischer Pressen das Zusam m en
drücken in die Kreisform und schließlich noch das Umspinnen des fertigen Kabels erfolgt. N ur in den Sätteln auf den Pylonen und an etwaigen U mlenkstellen vor den V erankerungen behält der G urt die Sechseckform.
An diesen Stellen findet also stets ein Ü bergang aus der Kreisanordnung der Drähte in eine andere A nordnung statt, was nicht ganz ohne Be
denken ist, da dadurch zweifellos Angriffspunkte zum Rosten gebildet w erden. In Amerika rechnet man indessen dam it, und die Erfahrung scheint dieser Ansicht recht zu g eb en , daß solche Möglichkeiten nicht eintreten, zumal wenn die Drähte verzinkt sind und wenn vor und bei dem Legen der Drähte sowie vor ihrem Zusam m enpressen ein gründ
liches Durchölen und Durchmennigen des ganzen Bündels erfolgt. Auch 5) Siehe hierüber: O. F r a n z i u s u. W. K n o p p , Die Schwebefähre auf d er Kaiserlichen Werft, Kiel. Z . d . V d l I 9 l l , S. 764 bis 771, 805 bis 8 l l , 877 bis 882.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „Di e B a u t e c h n i k
Schnitta-b
Abb. 11.] Seilverstärkung
am Pylonenlager nach französischem Vorschlag. Abb. 12. Transport des Schuhendes eines Stranges zur Brücke. (Ohio-Brücke Portsmouth.)
Abb. 13. Führung des Stranges auf dem Prahm beim H inüberbringen über den Ohlo-Fluß.
und mit Stützweiten von 106,68 m , 213,36 m und 106,68 m°). Von der Art der K abelherstellung bei dieser Brücke seien noch zwei B ilder w ieder
g egeben (Abb. 12 u. 13), die in der angeführten Veröffentlichung nicht enthalten sind, nämlich die Art des Transportes vom Schuhende eines Stranges zur Brücke und die Führung des Stranges auf dem Prahm beim H inüberbringen. Je Tragwand ist ein großes Kabel vorhanden, jedes be
stehend aus drei Strängen zu je 486 D rähten. Insgesam t enthält also jedes Kabel 1458 D rähte, deren D urchmesser 4,115 mm beträgt. Nach dem Zusam m enpressen der drei Stränge hatte das Kabel schließlich einen Durchm esser von 178 mm. Das Zusam m enpressen wie auch das Anbringen der Kabelschellen erfolgte von A ufstellungskörben au s, die von einem auf dem Kabel laufenden kleinen W agen herunterhingen.
Abb. 14. Probestrang aus parallelen Drähten.
muß natürlich eine einigerm aßen gew issenhafte und dauernde Ü ber
wachung der Anlage stattfinden.
Das Spinnen der Kabel an O rt und Stelle bedingt eine umfangreiche mechanische A nlage, wozu der Laufsteg von Ankerfundam ent zu Anker
fundam ent kom m t, die V erw endung erster und teurer Arbeitskräfte usw.
Diese Anlagen und das Spinnen lohnen sich daher in erster Linie bei sehr schweren Seilen. Bei Seilen leichterer A usführung, Seile für H änge
brücken ländlichen V erkehrs usw. hat sich in Amerika noch eine andere H erstellungsart bew ährt, die nach einer ersten Ausführung bei einer Brücke
ISßSMM—
bis Mitte Turm
___185.9278-m.
bis M itte Turm
Abb. 15.
K abel-V erankerung der Hudsonbrücke
im Fels auf der New-Jersey-Seite. Abb. 16. K abel-V erankerung der H udsonbrücke auf der N ew-Y orker Seite in einem Betonklotz.
über den Ohio das „ O h i o - V e r f a h r e n “ genannt wird. Es besteht grund
sätzlich darin, daß man die einzelnen Stränge am Ufer liegend herstellt
— spinnt — , sie dann in üblicher W eise bündelt und sie schließlich in diesem Zustande vom Ufer aus über den Fluß und die Pylonen zieht.
Als ein Beispiel aus neuerer Zeit ist die Hängebrücke über den Ohio bei Portsm outh (O.) zu nennen, eine Straßenbrücke von 8,63 m N utzbreite
®) Siehe A. M ü l l e n h o f f , Aachen, Die H ängebrücke über den Ohio ln Portsm outh. Bautechn. 1928, Heft 9, S. 108 bis 112 und Heft 20, S. 267 bis 269.
Beim W ettbew erb um die Rheinbrücke Köln-iMülheim hatte als einziges Werk die G u t e h o f f n u n g s h ü t t e eine Hängebrücke mit parallelen Drähten vorgeschlagen. Dabei sollten auch die einzelnen Stränge am Ufer hergestellt und später im ganzen über die Brückenöffnungen gezogen w erden. Abb. 14 zeigt einen Probestrang ln der Drahtfabrik des W erkes.
Ein besonders wichtiger Teil jeder H ängebrücke sind die V eranke
rungen. Aus Abb. 15 u. 16 sind die K abelverankerungen bei der großen H udsonbrücke ersichtlich. Sie sind charakteristisch für die Ausbildung solcher Baukörper in Amerika. Auf der N ew -Jersey-Seite (Abb. 15), wo
der feste Fels hoch ansteht, erfolgt die V erankerung im Fels selbst. Das A ugenstabbüschel, das an seinen oberen Enden die A nkerschuhe der einzelnen K abelstränge aufnim m t, ist in einem Felsschacht fest ein
betoniert. Es wird dabei eine solche Masse Felsen gefaßt, daß reichliche Sicherheit gegen irgendeinen Bruch oder gegen ein N achgcben vorhanden ist. Auf der New Yorker Seite (Abb. 16) erfolgt die V erankerung in einem großen B etonklotz, wie das bei den m eisten H ängebrücken drüben g e schieht. Auch da ist für genügende Sicherheit gegen irgendw elche Be
w egungen gesorgt. Der U ntergrund — Felsen — ist vulkanischen Ur
sprungs und beiderseits absolut gesund und hart. A ber auch bei normalem U ntergrund, bei Kies oder S and, w erden in Amerika die A nkerkörper nach der Form von Abb. 16 ausgebildet. Als H orizontalzug des oder der Kabel wird der größte W ert bei vollbelasteter Brücke und niedrigster Tem peratur eingesetzt. Die Standfestigkeit der W iderlager muß dann die B edingung erfüllen, daß nach Abzug der V ertikalkom ponente des K abel
zuges und eines etw aigen größten A uftriebes — falls der W iderlager
körper teilw eise oder ganz im W asser liegt — das verbleibende G ewicht noch ungefähr vierm al so groß ist als H m„x- U nter A nnahm e einer Reibungsziffer von 0,5 zwischen Mauerwerk und U ntergrund w ürde also im m er noch eine rd. 2 fache Sicherheit gegen V erschiebung verbleiben.
Wie man sieh t, besitzt m an drüben nicht die B edenken, wie sic beim K öln-M ülheim er B rückenstreit aufgeworfen w orden sind und die schließ
lich zu der doch nicht so einfachen Lösung des System s einer in sich verankerten K abelbrücke geführt haben.
Bei der H udsonbrücke sollen die A nkeraugenstäbe auch aus „heat treated '-M aterial bestehen, indessen von einer geringeren Festigkeit, als sic für eine A ugenstabkette zugelassen war. Die M indestfestigkeit des Stahles soll 80 000 l b s / Q ’ = 56,24 kg/m m 2 betragen, die M indeststreck
grenze 50 000 lb s /Q " == 35,15 kg/m m 2. Als Beanspruchung unter Einschluß aller auftretenden Kräfte sind 2,32 t/cm2 festgesetzt, so daß also im m er noch eine Sicherheit von m indestens 1,5 fach gegen bleibende D ehnungen vorhanden ist. Die A nkerstäbe sind m it ihrem ganzen Bündel, auch mit ihren G elenken und Bolzenverbindungen fest in die A nkerkörper ein
betoniert, eine spätere Revision oder ein U nterhalt ist daher unmöglich.
Bei uns w ürde man unbedingt eine Zugänglichkeit all dieser Teile ver
langen und höchstens den letzten Rost aus Trägern einbetonieren. In Amerika w undert man sich, daß die D eutschen so ängstlich sind, wir
Brooklyn Williamsburg Manhattan Delaware Hudson
Vollendungsjahr 1883 1908 1910 1925 (1932)
Zahl tS f. « S t itS f. 2 S t 4 S I.
15 V»' 18%' 2 m " 30" 36'
Durchmesser /?K
W '
•U00,05mn ’ t73,075lrm -539,75mm. *761,99mm •9 1t, 38mm Abb. 17. Entwicklung schw erer Brückenkabel
seit dem Bau der Brooklynbrücke.
wundern uns über das V ertrauen, d a s .m a n drüben solch nicht mehr prüfbaren K onstruktionen entgegenbringt.
Die vier K abel der H udsonbrücke w erden nach ihrer V ollendung die bislang schw ersten Kabel der W elt sein. Nach einer A ufstellung von Amman ergibt sich seit dem Bau der Brooklynbrücke die in Abb. 17 dargestellte Entw icklung schw erer Brückenkabel. A us der Zusam m en
stellung II sind die E inzelheiten dieser Kabel näher zu ersehen.
Z u s a m m e n s te llu n g II.
K abelabm essungen der größten am erikanischen H ängebrücken.
K a b e l
Jahr Zerreiß
B r ii c k e der
V oll Zahl je Kabel Durch Q uer festig Zerreißsomit Zahl messer schnitt keit des festigkeit
endung
Stränge D rähte Drahtes je Kabel
cm cm2 t/cm 2 t
Brooklyn . . 1883 4 19 5 296 40 729 11,3 8 200
W illiamsburg ! 1908 4 37 7 696 47,3 1438 14,1 20 250 M an h attan . . 1910 4 37 9 472 54 1838 14,8 27 250 D elaware
River . . . 1926 2 61 18 666 76,2 3625 15,1 55 000 H udson River (1932) 4
1
61 26 474 91,4 5160 15,5 80 000 (Schluß folgt.)
A lle R e c h te V o rb e h a lte n .
Über Zusammensetzung und Eigenschaften der Füllbaustoffe.
Von Dr. R ic h a rd G rün, Düsseldorf.
(Vortrag, gehalten anläßlich der Tagung des Stahlbau-Studienausschusses der B eratungsstelle für Stahlverw endung in Düsseldorf, am 15. N ovem ber 1929.)
Die wichtigste Eigenschaft der Füllbaustoffe ist zw eifellos ihre Fälligkeit, der W ärme und dem Schall den D urchgang zu verw ehren.
Diese Fähigkeit wird allein bestim m t durch den G ehalt an Luft, und zwar muß diese Luft in dem Baustoff eingeschlossen sein in möglichst kleinen voneinander getrennten K ammern, dam it Ü bertragung der Wärme durch W ärm ekonvektion verhindert wird. Selbstverständlich sinkt die Festigkeit eines Baustoffes mit steigendem G ehalt an Luft, und ein Bau
stoff wird deshalb um so w eniger fest sein, je m ehr Luft er enthält.
A nderseits w erden die lufthaltigsten Baustoffe dem D urchgang von W ärm e oder Schall den größten W iderstand entgegensetzen. Für die E rbauung von W ohnräum en ist es deshalb angebracht, m öglichst stark lufthaltige Baustoffe heranzuziehen. Diese V erw endung stößt insofern auf Schw ierigkeiten, als in A nbetracht der zu verlangenden Druck- und Zugfestigkeiten nur eine gew isse Höhe des Luftgehaltes für die einzelnen Baustoffe zulässig ist, solange von diesen Baustoffen verlangt w ird, daß sie dem betreffenden Bauwerke gleichzeitig mit der Isolationsfähigkeit auch die notw endige Standfestigkeit verleihen. Sobald diese letzte Forderung in den H intergrund tritt, sobald es also nicht notw endig Ist, daß ein Bau
stoff gleichzeitig mit dem w ärm esicheren Abschluß gegen die A ußenluft auch die Standsicherheit des Bauwerks verbürgt, kann natürlich der Luftgehalt des betreffenden Baustoffs beliebig erhöht w erden, da ja die statischen A ufgaben von anderen B auelem enten, die m it W ärm ehaltung und Isolation nichts zu tun haben, übernom m en w erden. D ieser in gew issem Umfange ideale Fall der Trennung der Tragkonstruktion von den Abschlußw änden Hegt bei der Stahlskelettbauw eise vor. Bei ihr b esteh t die M öglichkeit, Baustoffe zu verw enden, w elche infolge ihrer verhältnism äßig geringen Festigkeit für andere Bauzwecke ungeeignet oder m inder geeignet sind.
Es können also Baustoffe herangezogen w erden, w elche bei großem Luft
gehalt eine eben durch diesen großen Luftgehalt bedingte geringere Druck- und Zugfestigkeit h a b e n , w elche aber selbstverständlich für die vor
liegenden Bauzwecke noch ausreichcn muß.
In w eitaus den m eisten Fällen wird die Luft in den betreffenden Bau
stoff hineingebracht, indem man diesem ein lufthaltiges M aterial beim engt, w elches dann durch gew isse B indem ittel zum Z usam m enhalt gebracht wird.
A. F ü llb a u sto ffe .
Die Einteilung der Füllbaustoffe wird am zweckm äßigsten durch
geführt nach der Art dieses wirksam en B estandteiles, w elches die Luft
zellen enthält. Als solche Träger der Lufizellen dienen entw eder anorganische oder organische Stoffe. Die Füllbaustoffe w erden also her
g estellt auf anorganischer oder organischer G rundlage. Es ergibt sich dem gem äß folgende E inteilung:
I. F ü l l b a u s t o f f e a u f a n o r g a n i s c h e r G r u n d l a g e . H ierher gehören
a) die Tonsteine, b) der Gips,
c) der Zement, d) der Bims,
e) die schaum ige Hochofenschlacke, f) der H aydite
II. A u f o r g a n i s c h e r G r u n d l a g e beruhen die Füllbaustoffe, w elche entw eder
a) aus Holz oder b) aus Torf hergestellt w erden.
In beiden Fällen kann entw eder Zem ent oder Leim, schließlich auch M agnesit und M agnesium chloridlauge als B indem ittel verw endet w erden.
In der genannten Reihenfolge seien nunm ehr die einzelnen Füll
baustoffe durchgesprochen:
I. F ü llbau stoffe a u f a n o rg a n isc h e r G rundlage.
Die Füllbaustoffe dieser Gruppe zerfallen in zw ei U nterabteilungen.
Die e r s t e U nterabteilung umfaßt diejenigen Füllbaustoffe, w elche her
g estellt w erden ohne E inverleibung eines Füllm aterials, w elche also direkt g eb ild et w erden aus dem Träger der Erhärtung. H ierher gehören zunächst die altbekannten Tonsteine, w eiter der Gips und schließlich die Schaum zem entbaustoffe.
Zur z w e i t e n A bteilung gehören diejenigen Baustoffe, die unter V erw endung von Zem ent als B indem ittel hergestellt w erden aus Bims, Traß, Tuff, schließlich aus Hochofenschlacke und endlich aus H aydite.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ D ie B a u t e c h n i k “. 31 a) T o n s t e i n e . Tonsteinc für die V erw endung im Stahlskelettbau werden
m eistens als H ohlsteine ausgebildet, um auf diese Welse eine E rleichte
rung des Steines und eine Erhöhung des W ärm eschutzes herbeizuführen.
b) D e r G ip s wird entw eder zu G ipsdielen oder zu Gipsplatten verarbeitet, und zwar gew öhnlich als Gips allein unter Hinzufügung von Kokosfasern, Schilf, Haaren oder dergleichen. Diese organischen Materialien verm ögen gew isse Zugspannungen aufzunehm en und auf diese Art zur B eständigkeit der Gipsformstücke beizutragen.
c) D ie S c h a u m z e m e n t b a u s t o f f e . Sic bestehen in der Regel aus reinem Zem ent, in den schw ereren Ausführungen aus Zem ent, dem Traß, Sand oder ähnliche Füllstoffe zugefügt sind. Diese Füllstoffe haben aber mit der W ärm ehaltung insofern nichts zu tun, als sie dieselbe nicht erhöhen, sondern im Gegenteil herabsetzen, während sie die Festigkeiten verbessern. Die Schaum zementbaustoffe haben alle das eine gemeinsam , daß der Zem ent vor dem A bbinden in eine schaumige Masse verw andelt wird, deren Gefüge dann durch das Erhärten des Zem entes erhalten bleibt.
Die Schaum zem entbaustoffe zerfallen in:
1. Gasbeton und Schlm abeton 2. Zellenbeton.
Beim G asbeton und beim Schim abeton werden dem Zem ent vor der Verarbeitung M etallpulver, und zwar M agnesiumpulver, Aluminium pulver oder Legierungen dieser Pulver evtl. zusam men mit Calcium beigem ischt.
Bekanntlich entwickeln die genannten M etalle bei Einw irkung von Basen W asserstoff unter Bildung der entsprechenden H ydroxyde. Beim Anmachen des Zem entes mit W asser w irkt der frei w erdende Kalk des Zementes auf die M etallpulver ein, und es entstehen Gase, welche infolge der plastischen Beschaffenheit der Masse nicht ohne w eiteres entweichen können und die Masse zu einem schaum igen und verhältnism äßig leichten Gefüge aufblähen.
Der Zellenbeton erreicht das gleiche Ziel der V erw andlung der plastischen Zem entm asse in ein schaumiges Aggregat dadurch, daß an Stelle der G asentw icklung der Zem ent durch schaum erzeugende Mittel (Seife) aufgelockert wird und dann beim Abbinden in diesem Zustande erhärtet.
Sowohl bei G asbeton als auch beim Zellenbeton müssen natur
gemäß verhältnism äßig große W assermengen angew endet w erden, um das lockere Gefüge zu erreichen. Dieses W asser verdunstet nach dem Erhärten des Zem entes, und infolgedessen ziehen sich nachträglich die in der beschriebenen W eise erzeugten Baustoffe erheblich zusam men. Die Form stücke schw inden also. Es ist deshalb notwendig, entw eder in geeigneter Weise Bewegungsfugen anzuordnen oder aber noch besser Schaumzem entform stücke in Fabriken herzustellen und lagern zu lassen, bis der Schwindvorgang beendet ist. Selbstverständlich kann man sich auch dadurch helfen, daß man beim Aufbringen von Putz in fertigem Bauwerk diesen Putz auf besondere Putzträger aufbringt und so die Putzschicht unabhängig macht von etw aigen Bewegungen oder Schwindungs- vorgängeu im Bauwerkkörper selbst.
Die II. U n t e r a b t e i l u n g der auf anorganischer G rundlage her
gestellten Füllbaustoffe ist diejenige, welche hergestellt wird unter Ein
verleibung stark lufthaltiger Füllstoffe in Zementbeton. Als derartige Zu
schläge kom m t in allererster Linie Bims ln Betracht. Auch andere vulka
nische Erzeugnisse wie Traß, Tuffstein und vulkanische Aschen können an Stelle des Blmses verw andt w erden. In der Praxis nim m t aber der Bims in dieser Beziehung eine überragende Stellung ein.
W eniger wichtig ist die schaum ige Hochofenschlacke, und schließlich sei der H aydite erw ähnt, der, ln Europa noch ziemlich unbekannt, in Amerika viel verw endet wird.
d) D e r B im s und die anderen vulkanischen Erzeugnisse kommen in Deutschland nur im Rheintal und in der Eifel in größeren Mengen vor. Der Bimsstein wird schon seit m ehreren M enschenaltern zu den außerordentlich stark w ärm ehaltenden und verhältnism äßig festen Bims
steinen verarbeitet. Auch Bimsbeton kann an O rt und Stelle selbst
verständlich hergestellt w erden. Er hat den Schaum zem entm assen gegen
über den Vorteil, daß er nicht so stark schw indet. Anderseits ist seine A nwendung aber natürlich an das örtliche Vorkommen des Bimses oder ähnlicher leichter Baustoffe geknüpft.
e) S c h a u m i g e H o c h o f e n s c h l a c k e w urde bereits vor etwa 15 bis 20 Jahren zur H erstellung von Leichtsteinen herangezogen. Sie kann entw eder allein oder aber zusam men mit Bims, schließlich auch mit M üllverbrennungsschlacke und ähnlichen Produkten verarbeitet werden und wird hauptsächlich verbraucht zur H erstellung von Schlackensteinen auf den Hochofenwerken, in geringem Umfange auch direkt zur H er
stellung von Bimssteinen nach dem Schoischen Verfahren.
f) D e r H a y d it e . D er H aydite ist ein gebranntes Tonerzeugnis, welches in Amerika erfunden wurde, als man drüben auf der Suche nach leichten Zuschlagstoffen für den Betonschiffbau war. Dieses Tonerzeugnis hat ein verhältnism äßig geringes Gewicht. Die aus ihm hergestellten Baustoffe haben ähnliche Eigenschaften wie gewöhnliche Ziegelsteine, sie verm ögen aber die gute W ärm ehaltung und Schallsicherheit von Bims
baustoffen bei weitem nicht zu erreichen. Man kann den H aydite vielleicht vergleichen mit einem auf eine bestim m te Korngröße gebrochenen Backstein oder Leichtstein.
II. F üllbaustoffe a u f org a n isch er G rundlage.
Als organische Zuschlagstoffe für die H erstellung von Füllbaustoffen dienen zunächst das Holz und schließlich der Torf.
a) H o l z.
Das Holz kann entw eder verw endet w erden als Sägem ehl oder Holz
mehl und schließlich in Form von Holzwolle oder ähnlichen Erzeugnissen.
Nimm t man H olzm ehl zusam men mit Magnesit, so erhält man das bekannte Steinholz, bei A nw endung von Holzwolle die unter dem Namen H eraklit und Tekton bekannten Dielen. Wichtig ist bei der V erw endung von Holz die Art des Bindem ittels, w elches zu seiner Bindung genom m en wird.
1. Z e m e n t a ls B i n d e m i t t e l . Zem ent spielt für Holzmehl eine untergeordnete Rolle, da Zem ent mit H olzmehl zusam m en schlecht erhärtet.
D agegen kann bei A nw endung von holzwollartlgen Erzeugnissen Zem ent genom m en w erden, wenn vorher diese Holzwollen mit W asserglas be
feuchtet w urden. Das Verfahren arbeitet in der Weise, daß die mit W asserglas befeuchteten holzw ollartigen Erzeugnisse zunächst mit Zem ent überstreut und dann gepreßt w erden. Häufig wird beim Pressen auch noch Holz in Form von Latten als A rmierung eingelegt, um die Bruch
festigkeit der so hergestellten Dielen zu erhöhen.
2. M a g n e s i t a ls B i n d e m i t t e l . M agnesit spielt als Bindemittel eine größere Rolle als Zement, da der M agnesit, wenn er mit M agnesium
chloridlauge angem acht w ird, außerordentlich große Füllstoffm engen in sich aufzunehm en vermag. Als w ichtigster Repräsentant der hierher gehörenden Baustoffe sei der sogenannte H e r a k l i t genannt. Der Heraklit wird hergestellt aus M agnesiumoxyd, welches auf die mit M agnesium sulfat angefeuchteten H olzw ollen aufgestreut wird. Die so vorbehandelte Holzwolle wird dann gepreßt und bei hoher Tem peratur zur schnellen Erhärtung gebracht. Diese hohen Temperaturen werden nicht nur an
gew endet, um eine schnelle Erhärtung zu erzielen, sondern auch, um zu verhindern, daß das M agnesium sulfat löslich bleibt. Erfahrungsgemäß sollen bei hohen Tem peraturen erhärtete M agneslum oxyd-M agnesium - sulfat-G em ische verhältnism äßig w enig wasserlöslich sein und infolge
dessen auch keine Rosterscheinungcn an Stahl, mit dem sie ln Berührung komm en, erzeugen.
3. L e im e a ls B i n d e m i t t e l für Holz werden verhältnism äßig in geringem Maße ln A nwendung gebracht. Immerhin wäre den sogenannten Kaltleim en hier ein großes A bsatzgebiet zu erschließen.
b) T o rf.
Als Repräsentant der aus Torf hergestellten Füllbaustoffe sei das Torfoleum genannt, w elches aus Torf mit einem Bindestoff gepreßt wird.
Druckfestigkeiten verm ögen selbstverständlich die Torfoleumplatte und ähnliche Erzeugnisse nicht aufzunehm en, sie kann also lediglich verw endet w erden unter Putz, der am besten auf Drahtnetz, Streckmetall oder ähnlichen Putzträgern aufgebracht wird.
B. P u tz trä g e r .
Auch bei den Putzträgern kann man w ieder unterscheiden diejenigen, die auf anorganischer G rundlage, und solche, die auf organischer G rund
lag e hergestellt werden.
I. P u tzträ g e r a u f a n o rg a n isch er G rundlage.
Als Putzträger, die auf a n o r g a n i s c h e r G rundlage beruhen, sei zu
nächst genannt:
a) das bekannte Streckm etall und die häufig verw endeten D rahtnetze.
Die letzteren können auch, um ein besseres Haften herbeizuführen, üb er
zogen w erden entw eder
b) mit Ton oder mit Zement. Die mit Ton überzogenen D rahtgew ebc, das sogenannte Staußziegelgew ebe, haben den Vorteil, daß der Draht in
folge des Glühvorganges, dem er beim Brennen des Tones unterworfen wird, außerordentlich biegsam ist.
c) Das mit Zem entm örtel versehene Schrödersche D rahtnetz zeichnet sich vor nicht in dieser W eise behandelten Drahtgeweben dadurch aus, daß auch an ihnen der Putz besser haftet als an reinem Drahtgewebe.
II. P u tzträ g e r a u f o rg a n isch er G run dlage.
Auf organischer G rundlage beruhen die Putzträger, welche schon im M ittelalter und A ltertum in größtem Umfange verw endet w urden. Ur
sprünglich nagelte man auf die zu verputzende Fläche Binsen und andere pflanzliche Erzeugnisse. N euerdings ist man dazu übergegangen, in Fabriken diese Binsen zu M atten zu verw eben, die dann in großen Flächen auf die zu verputzenden Stellen aufgebracht w erden und die gew öhn
lichem Rohr gegenüber den Vorteil haben, daß sie untereinander Z u sam m enhängen und deshalb viel schneller und sicherer zu verarbeiten sind. W ährend bei den Putzträgern die Isolation und der Abschluß led ig lich dem Putz zukomm t, ist bei den nun zu besprechenden Isolierplatten die Isolierfähigkeit in die Platte selbst verlegt.
C. Is o lie rp la tte n und V e rb le n d e r.
Auch die Isolierplatten und V erblender können w ieder eingeteilt w erden nach den grundlegenden Rohstoffen, also ln solche Platten, die auf anorganischer G rundlage, und solche P latten, die auf organischer G rundlage erzeugt w erden.
5-5900-29500 5:â000-30000_
102000 5-5900-29500
I. Is o lie r- u n d V erb len d p la tten a u f a n o rg a n isc h e r G run dlage.
H ier ist zunächst zu nennen:
a) d e r A s b e s t z e m e n t s c h i e f e r , w elcher schon seit Jahrzehnten als Dachdeckungsm aterial eingeführt ist. D er A sbestzem entschiefer wird h er
gestellt aus A sbest und Zem ent, w elche zusam m en m it einem großen W asserüberschuß auf H olländern, d. h. auf Papierm aschinen, zu einer Art Pappe verarbeitet w erden. Diese Pappe wird nachträglich bei hohem hydraulischen Druck gepreßt und erhärtet dann zu einer G esteinsplatte von außerordentlich großer W iderstandsfähigkeit gegen mechanische Be
anspruchung, Feuer u. dgl. Da die P latte aber seh r dicht ist, ist sie natur
gem äß sehr stark w ärm eleitend. Sie wird deshalb in neuerer Zeit zu
sam m en mit Sperrholz zu dem sogenannten
b) X y l o t e k t verarbeitet, indem zwischen zwei A sbestzem entplatten Sperrholzplatten eingebracht w erden und das G anze verleim t wird. Der Xylotekt hat gegenüber dem A sbestzem entschiefer den Vorteil, daß er w eit m ehr w ärm ehaltend und schallsicher ist bei gleichzeitig erheblicher W iderstandsfähigkeit gegen F euer und W asser; er vereinigt also die Eigen
schaften von Holz und Stein.
II. Is o lie rp la tte n a u f o rg a n isch er G run dlage.
Auf organischer G rundlage beruhen zunächst säm tliche Isolierplatten u. dgl., w elche Kork in Irgendeiner Form zu ihrer H erstellung benötigen';
w eiter die G ruppe von Isolierplatten, die aus Papier bestehen.
a) Bel der H eranziehung von Kork kann dieser entw eder in Form von G ranalien verw endet oder es kann K orkpulver herangezogen und schließlich kann der Kork mit entsprechenden Bindem itteln zusam m en zu P latten verpreßt w erden. Als V ertreter der Baustoffe, zu denen Kork
m ehl verw endet wird, sei zunächst die A ntiphonplatte genannt, bei w elcher Korkmehl in entsprechende H ohlräum e eingebracht wird. K ittet man die Korkteile zusam m en, so komm t man zu den Platten der Type Korsil.
b) Die nächste Gruppe von Isolierplatten stellt aus an sich hohlraum losen Rohstoffen Platten her, w elche H ohlräum e enthalten. Sie verw endet also entw eder W ellpappe oder aber Gras u. dgl. Mit W ellpappe hergestellt sind die sogenannten Absorbit- und die W eco-PIatten, ebenso die Isolier
tapeten Kosmos. Seegras enthalten die Platten Arcl, die auf schlecht w ärm ehaltenden W änden oder Fußböden eine gute Isolation zu verleihen verm ögen.
c) Papierplatten. Für B auausführungen, bei denen w eder eine große Schall- noch W ärm eisolierung notw endig ist, w erden neuerdings auch in Amerika Papierplatten hergestellt, w elche nach der V erlegung mit Ö lfarben
oder ähnlichen Anstrichen versehen werden können.
Z u sa m m e n fa s su n g .
Es ist gar kein Zweifel, daß eine sehr große Anzahl von Füllbau- stoffen, Putzträgern und Isolierm aterialien auf dem M arkt sich befinden, die g u te Eigenschaften haben. Es fehlt nur noch zur Z elt an einer un
parteiischen B eurteilung all dieser Füllstoffe, da im allgem einen nur die An
gaben der Firmen zur V erfügung stehen, w elche jew eils selbstverständlich die guten Eigenschaften ihrer Füllbaustoffe in bezug auf W ärm ehaltung, Schallsicherheit usw. hervorheben, w ährend Angaben über Schwindneigung, Rosterzeugung, V ergänglichkeit usw. meistens fehlen. Es ist zu wünschen, daß der Stahlw erksverband und der D eutsche S tahlbau-V erband in ein
heitlicher W else diese Füllbaustoffe einer eingehenden Prüfung unter
ziehen lassen, da von dem guten V erhalten der Füllbaustoffe die Zukunft des Stahlskelettbaues in viel weiterem Maße abhängt als von der Stahl
konstruktion. Denn hinsichtlich der Stahlkonstruktion liegen bereits genügend Erfahrungen und Erfolge vor, wie aber die Füllbaustoffe, welche für die W ärm ewirtschaft, Schallsicherheit und B eständigkeit sowie Be
w ohnbarkeit des Hauses von ausschlaggebender B edeutung sind, sich in jedem Fall verhalten w erden, ist keinesw egs befriedigend geklärt.
Straßenbrücke über die Geeste im Zuge der Verbindungsstraße Lehe - Geestemünde.
Alle Rechte Vorbehalten. Von Dipl.-Ing. H au p t, Dortmund.
Die V erbindungsstraße zwischen den Stadtteilen G eestem ünde und Lehe, der neugegründeten Stadt W eserm ünde, führt im O sten über die G eeste, einen N ebenfluß der Weser.
Da die dort vorhandene Straßenbrücke, die sogenannte Franzosen
brücke, dem m odernen L astw agenverkehr nicht m ehr gew achsen ist — als H öchstbelastung sind Lastwagen bis 8 t G esam tgew icht zugelassen — ent-
Abb. I. G esam tansicht und Grundriß.
fíO C O .
Ahb. 2. Q uerschnitt in der M ittelöffnung.
schloß sich der M agistrat der Stadt W eserm ünde trotz der großen finanziellen Schw ierigkeiten zum N eubau einer neuzeitlichen Straßen
brücke von 2 0 m B reite, wovon 12 m auf die Fahrbahn und 2 X 4 m auf die Fußw ege entfallen, und etw a 100 m Länge unter gleichzeitiger Begradigung der sogenannten Leher Chaussee. H ierdurch soll vor allem der schwere Lastw agenverkehr der W eserm ünder Fischindustrie sowie auch
d er D urchgangsverkehr aus den H auptstraßen von W eserm ünde und B rem erhaven um geleitet und ab
gelenkt w erd en , dam it das Zentrum der Stadt entlastet w ird. A ußerdem soll durch den A usbau der V erbin
dungsstraße zwischen W eserm ünde- G eestem ünde und W eserm ünde-Lehe eine B esiedelung des angrenzenden Industrie- und W ohngeländes erreicht w erden.
Nach einer im Jahre 1926 s ta tt
gefundenen beschränkten Ausschrei
b u n g , bei w elcher die V ereinigte Stahlw erke A.-G. bereits im w esent
lichen den später zur Ausführung gelangten Entw urf einer Flachbrücke mit drei Ö ifnungen angeboten hatte, fand im Jahre 1927 eine zw eite w iederum beschränkte A usschreibung statt, bei w elcher der M agistrat erstens die A bgabe von A ngeboten auf eine von der städtischen Tiefbauabteilung (H err M agistratsbaurat Detering) ent
worfene Flachbrücke über fünf Öff
nungen forderte und zw eitens die A usarbeitung von N ebenangeboten für eine Brücke gleicher Bauart, jedoch mit nur drei Öffnungen als erw ünscht be- zeichnete.
Den Zuschlag erhielten im Januar 1928 die V e r e i n i g t e S t a h l w e r k e A .-G ., A b t. D o r t m u n d e r U n io n und die Firma K ö h n k e & C o., Bauunternehm ung G. m. b. H ., B rem en, auf G rund ihres gem einsam en N ebenangebotes auf die gesam te H erstellung einer Brücke mit drei Ö ffnungen, und zw ar die V ereinigte Stahlw erke A .-G . für d ie H erstellung des gesam ten Stahlüberbaues und die Firm a Köhnke & Co. für die gesam te Fundierung n ebst H erstellung der Fahrbahn- und Fußw egdecken.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ D ie B a u t e c h n i k “. 33
Abb. 4.
Wie aus der Abb. 1 (Ansicht und Grundriß) ersichtlich ist, beträgt die Stützw eite der Seitenöffnungen je 29,5 m und die der Mittelöffnung 43 m. Die Wahl des Haupttragsystem s — neun in Abständen von je etw a 2 m nebeneinanderliegende vollwandige H auptträger — s. Abb. 2 (Q uerschnitt der Brücke) — ist bedingt durch die außerordentlich geringe Konstruktionshöhe, w elche für die unter der Fahrbahn liegenden H aupt
träger nur eine Stehblechhöhe von durchschnittlich 1,64 m zuläßt, d. i. in der M ittelöffnung ~ und ln den Seitenöffnungen r o - } ä der Stütz-
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w eite.
Trotz dieser geringen Trägerhöhen halten sich die D urchbiegungen bei Belastung durch ruhende V erkehrslast (M enschengedränge von 500 kg/m 2 und 23-t-D am pfw alze) in durchaus norm alen Grenzen. Sie betragen in den Seitenöffnungen nur und in der M ittelöffnung „!.T der Stütz-
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w eite. Sämtliche H auptträger sind ats G erberbalken ausgebildet. Die G elenke liegen in der M ittelöffnung. Die Spannw eite des Einhängeträgers beträgt 30 m.
Als Baustoff w urde für die Stahlkonstruktion norm aler Flußstahl St 37 • 12 und für die Auflager Stahlguß Stg 52 • 81 gewählt.
Für die zulässigen Be
anspruchungen wurden die BE-Vorschriften der D eut
schen R eichsbahn-G esell
schaft vom 25. Februar 1925 als m aßgebend erachtet, w obei als Stoßzuschlag die Werte der Spalte III der Tafel 3 genannter Vor
schriften in die Rechnung eingesetzt w urden.
Um die V erteilung der schweren Einzellasten (Dam pfwalze, Lastautos, Straßenbahnw agen) auf m ehrere H auptträger zu gew ährleisten, sind die letzteren in Abständen von rd. 6 m durch kräftige Fachw erk - Q uerverbände miteinander verbunden.
Ü ber den Pfeilern und W iderlagern sind diese Q uerverbände als Voll
w andträger ausgebildet, um an diesen Stellen ge
gebenenfalls hydraulische Pressen zur H ebung der Brücke ansetzen zu können.
Es besteht nämlich die M öglichkeit, daß später die G eeste bis zur ober
halb gelegenen Schiffdörfer Schleuse winterhochwasser- frei eingedeicht w ird, für welchen Fall eine nach
trägliche H ebung des Stahlüberbaues um 50 cm erforderlich wird.
Die Fahrbahndecke, welche aus Hartgußasphalt auf B etonunterlage besteht, liegt auf 9 mm starken un- verzinkten Buckelblechen auf, w elche die beach
tensw erte G röße von rd.
1,8 X 6,0 m haben. (Die größten Abm essungen der von der Vereinigte Stahl
w erke A.-G., Abt. Hör- der Verein hergestellten Buckelbleche betragen 3,50 X 6,0 m).
Die festen Auflager auf den W iderlagern sow ie die festen G elenklager sind als Tangentialkipplager, die be
w eglichen Lager auf den Pfeilern sowie in den süd
lichen G elenken als Ein
rollenlager ausgebildet.
Abb. 3. Q uerschnitt durch die Fahrbahn- unterbrechung am bew eglichen G elenk.
Einbau des Kragträgers in der nördlichen Seitenöffnung mit Hilfe eines Schw enkm astes.
Abb. 5. Einlegen der K ranträger in der südlichen Seitenöffnung mit Hilfe des auf den Einhängeträgern der M ittelöffnung stehenden Schw enkm astes und mit Hilfe eines auf
dem trockenem Grunde der Seitenöffnung laufenden Portalkranes.
Abb. 6. Gesamtansicht der Brücke kurz vor dem Einlegen des letzten Kragträgers.
Die V erschieblichkeit der Rollen ist so groß, daß außer den bei Tem peraturschw ankungen von =fc 35 0 C auftretenden Bewegungen noch ein A neinanderw andern der W iderlager um 10 cm stattfinden kann.
Die Ausdehnungsfuge an dem bew eglichen G e
lenk in der Fahrbahn und in den Fußwegen ist dem gem äß für eine Ver
schiebung von + 15 cm und — 5 cm konstruiert.
Innerhalb der Fahrbahn ist die Fuge durch Stahl
gußplatten und bei den Fußw egen durch Raupen
bleche abgedecki. Die ein
zelnen Stahlgußplatten der Fahrbahnunterbrechung Hegen mit ihren leistenartig ausgebildeten Längs
rändern lose auf beiden Brückenteilen auf, so daß trotz der infolge V erkehrsbelastung auftretenden gegenseitigen W inkeländerung der beiden benachbarten Brückenquerschnitte die Platten immer fest aufliegen
(Abb. 3). Die Länge der lose nebeneinander liegen
den Platten beträgt im Maximum rd 2 m , das G ewicht des schwersten Stückes rd. 150 kg. Die Platten können also ohne Schwierigkeiten nach Be
darf abgehoben w erden, wenn man den Anstrich des Fahrbahnschlitzes er
neuern oder die in dem Schlitz liegende Entwässe
rungsrinne reinigen will.
An dem festen G elenk in der M ittelöffnung und an den W iderlagern sind Schleppbleche angeordnet, über welchen die Fahrbahn
decke und die Fußw eg
decken durch Asphaltfugen unterbrochen sind.
Das Oberflächenwasser w ird durch acht Regensink
kästen unm ittelbar in den Fluß abgeleitet.
Mit der Aufstellung des Stahlüberbaues w urde im August 1928 begonnen.
Die M ontage der ein
zelnen Träger gestaltete sich sehr einfach und ging rasch und ohne Unfall vonstatten.
Zuerst wurden die auf eine Länge von etw a 37 m zusam m engenieteten Krag
träger über der nördlichen Seltenöffnung ohne V er
w endung von Gerüsten mit Hilfe eines einfachen Schw enkm astes ver!egt(A b- bild. 4). Sodann wurden die Einhängeträger von der vorgenannten Seitenöffnung aus verleg t, wobei sie an dem einen Ende auf ein schmales Hilfspfahljoch auf
gelegt w urden, und zum Schluß wurden die Krag
träger der südlichen Seiten
öffnung mit Hilfe des jetzt in die Mittelöffnung vorge
rückten A uslegerm astes ein
gebaut (Abb. 5 u. 6).
Das gesam te Gewicht der Stahlkonstruktion be
trägt rd. 643 t einschließ
lich 18 t für die Auflager.
Hierzu kommen noch rd.
25 t Rillenschienen für zwei
