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j Westseite | Einfahrten zum Humboldthafen
DER BAUINGENIEUR
12. Jahrgang 30. Jan u a r 1931 Heft 5
B E R L IN S B R U C K E N B A U IN D EN L E T Z T E N 10 JA H R E N ; S E IN E B E Z IE H U N G E N ZUM S T A D T E B A U . Von Magistratsoberbaurat Usinger.
(Fo rtsetzu n g von S eite 6g.) V on C harlottenburg die Spree aiif-
w arts falirend, treffen w ir unm ittelbar ostlich d esL eh rterB ah n h o fes a u f ein wciteres neues B riick e n b a u w erk : d i c H u g o - P r c u f l - B r i i c k e iiber der E in fa h r t zum H um boldt
hafen — ehem als B riick e im Zuge des Fried rich -K arl-U fers. Iiie r verlassen die vom Osten kom menden fiir den W esthafen bestim m ten Schiffe die Spree, um iiber den H um boldthafen durch den B erlin -Sp an d au er Sch iffah rtskanal zu fahren. D er W esthafen ist der bcdeutęndste H afen B erlin s. A b b . 15 bringt den L agep lan des Zuganges zum H um boldthafen und der erw ahnten B riick e vor und nach dem U m bau. D er alte Zustand mit T-formigem GrundriB der Briicken- anlage ist oben d argestellt; der neue Zustan d, bei dem die A lsenbriicke iiber die Spree beseitigt ist, laB t sich unten erkennen.
W ahrend der westóstlich gerichtete T eil des fruhereri B au w erkes m it seinen iiberaus schm alen nu r 7 m breiten E in fah rten noch aus der Zeit um 18 50, der E rb au u n g des B erlin -Span d au er S ch iffah rtskan ales und des H um boldthafens stam m te, wurde die eigent- liche Spreebriicke' — A lsenbriicke — schon einmal im Ja h r e 1900 erneuert, um die m angelhaften Verkehrsm oglichkeiten auf der Spree zu verbessern.
Zw eck des U m baues im Ja h re 19 2 5 w ar die E rw eiteru n g der H afen ein falirt au f volle H afenbreite und dic vollstandige B eseitigu n g des Spreeiiberganges sowie die W iederauf- nahme des V erkelirs a u f der wegen E in - sturzgefahr gesperrten B riick e im Zuge des Fried rich -K arl-U fers. D en E rfo lg dieser Bau maBnahmen veran sch au lich t A bb.
16, auf dem der w estostliche Teil der Uberfiihrung im frulieren und jetzigen Zustan d d argestellt ist.
Dic E n gp asse der H afenzu fah rten zu L an d e und zu W asser haben eine A usw eitung erfahren, die den An- forderungen des modernen V erkehrs au f ląnge S ich t geniigen diirfte. D as unten dargestellte neue B a u w erk ist eine H an g ę - brucke m it aufgeliobenem H arizontal- schub von auBerst geringer B auhohe.
Diese b e trag t 1,5 9 m. D ie Stiitzw eiten der S tah lko n stru ktion sind 96,30 m in der H au p tó ffn un g und je 36,90 m in den Nebenoffnungen, welche die L ade- straOen iiberspannen. A is B a u sto ff fiir die V ersteifu n g strager und den F a h r- bahnrost ist S t. 37, fiir die Flacheisen- ketten St. 48 gew ah lt worden. D as G esam tgew icht der Stah lkonstruktion betragt 2700 t. D ie uber 18 m hohen Pylon en weisen hochste A uflager-
Lehrter-
Bahnhof
Alier Zusta.nd
Lehrter
Bahnhof
Neuer Zustand
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Abb. 1 5. Brucke uber den Humboldthafen in Berlin-JIitte.
Vor und nach dem Umbau.
Alter Zustand
Lageplan.
Ostseile
Abb. 1 6. Brucke iiber den Humboldthafen in Berlin-Mitte. — Alter und neuer Zustand.
8 0 USINGER, BERL1NS BR&CKENBA U IN DEN LETZTEN 10 JAHREN.
driicke von etw a 175 0 t auf. Die Seitenauflager erhalten bei sich um das auch in der Ó ffentlichkeit lebh aft um strittene allen Laststellungen Zug, etw a 420 t im H ochstfall. Sie sind Problem des M iihlendam m es. Dieses bild et zw ar in sch iffah rt-
technischer und stadtebaulicher Beziehung m it der Jan n o w itzbru cke eine organi- sche E in h eit, soli aber keine E rw a h - nung finden, d a E n d giiltiges noch nicht feststeht.
Den A ntrieb zur U m gestaltung der V erkehrsverhaltnisse sowohl an der Ja n n o w itzbrucke w ie auch am A lexanderplatz bringt der B a u der U ntergrundbahnlinie Gesundbrunnen— N eukolln. Diese durch - q u ert gerade in der A chse des genannten FluBiiberganges die Spree unterhalb ihrer Sohle. Technische A bhangigkeiten, durch die vorhandene O rtlichkeit und die neuen Anforderungen bedingt, zwingen gleichzeitig zur grundlegenden A nderung des S tad t- bah nviad uktes vom R eich sbah nh of Jan n o - w itzbriicke siidlich bis zur SchicklerstraBe nordlich.
A b b. 19 gib t einen L agep lan der B au - Abb. 1 7. Briicke iiber den Humboldthafen in Berlin-Mitte. — Alter Zustand. stelle D as G esam tp ro jckt gliedert sich
wie fo lgt:
ais Flacheisenschw ingen aus- gebildet. Beachtlich ist die M oglichkeit, das gesam te B riickenbauw erk bei unzu- lassigen Setzungen anheben zu konnen; deswegen haben die L agerkó rp er der Pylon en eineentsprechendeA usbildung erfahren, wahrend bei den oben beschriebenen Briicken in Spandau und Charlotten- burg fiir den gleichen Zweck die E n d qu ertrager besonders konstruiert sind. D er seitliche A bstan d der H aup ttragw an d e b etragt 2 1 m, die B re ite der Fah rbah n 1 1 m. Die K osten des U m baues beliefen sich au f rd.
3M illionen R eich sm ark einschl.
sam tlicher A bbru clisarbeiten . E in e photographische Gegen- iiberstellung des alten und neuen Stad tbild es unter demselben Ge- sichtswinkel — y g l. A b b . 17 und 18 — bringt eine sinnfallige B esta - tigung der vorstehenden Ausfiih- rungen. B ild 17 , das zu Beginn der B auarbeiten aufgenom m en wurde, zeigt bereits die holzerne Behelfs- brucke fu r FuB ganger rechts neben der alten H afenbriicke. A u f beiden Aufnahm en w ird rechts oben der L eh rter Fernbahnhof sichtbar.
E in e stadtebauliche W andlung grofiten Ausm aBes, das vorige viel- fach iibertreffend, ist m it dem U m bau der J a n n o w i t z b r i i c k e i n F l u B gekommen. Diese A rbeiten gehóren zu dem jenigen A bschnitt der ver- kehrstechnischen Sanierung der A ltstad t, welcher den A u sbau des A lexanderplatzes zum M ittelpunkt hat und sich gegenw artig in der A usfiihrung befindet. D er nachste A bsch n itt dieser Sanierung bewegt
Abb. 18. Briicke iiber den Humboldthafen in Berlin-Mitte.
Neuer Zustand.
Neue U ntergrundbahn im Zuge der A lexanderstraB e und in der A chse der neuen Spreebrucke m it direktem U bergang zum Reich sbah nh of Jan n o w itz- briicke.
Moderne B riickenkonstruk- tionen fiir den StraB en- und Eisenbahn verkeh r.
Verbesserte S ch iffah rt au f der Spree durch Beseiti- gung der bestehenden B riickenpfeiler und toten E ck en des Flusses. Freie D u rch fah rt iiber N orm al- w asser von 4 m H ohe au f 50,2 m B reite.
- Alle Bauflucht.
-Neue Bauflucht.
Abb. 19. Umbau der Jannowitzbrucke Berlin und der Reichsbahnviadukte am Bahnhof „Jannow itzbrucke". — Lageplan.
Alt er Zustand
Ne u er Zustand.
W H H W
Neuer Zustanot
StraSenbreite 4 Om
Abb. 2 1. Umbau der J annowitzbrticke Berlin und des Reichsbahnviaduktes am Bahnhof „Jannow itzbriicke". Langsschnitt durch die Stadtbahn ostlicher Teil.
A l ter Zustand.
SchickterstraBe SlraBenbreite 22firn
Neuer Zustand.
SchickterstraBe SlraBenbreite 32m HolzmarktstraBe
SlraBenbreite 3 2 m
rrrrrTTzn
DER fotfim'TN5EUR USINGER, BERLINS BRtfCKENBAU IN DEN LETZTEN W JAHREN. 81
82
US1NGER, BERLINS BRUCKEN BA U IN DEN LETZTEN W JAHREN. DER BAUINGENIEUR 1931 HEFT 5.gcben die A bb. 23 und 24, die unter dem selben Ge- sichtsw inkel m it einer B lickrich tun g von W csten cincn Ver- gleich der Vergangenheit und Z u k u n ft ermoglichen, sowie die A bb. 25 (Modellaufnahme)'; E s ist nicht zu bezweifeln, daB ab- geselien von den Verbesserungen fiir den V erk eh r auch das Stad t- bild erheblich gewinnt.
D ie bisherigen A usfiihrungen iiber den A u sbau der FluBbrucken in B erlin sollen einige A ngaben iiber zwei im Osten gelegene B riicken beschlieBen (vgl. A bb. 6):
d ie F u B w c g i ib e r f i ih r u n g ii b e r d ie S p r e e z w is c h e n S t r a l a u - R u m m e l s b u r g u n d T r e p t o w und d ie U b e r - b r i i c k u n g d e s S t i c h k a n a l s z u m G r o B k r a f t w e r k K l i n g e n b e r g im Zuge der K openicker Chaussee. D as erste dieser B au w erke bcw altigt den u b e ra u s. starken F u B gan gerverk ch r zwischen S tralau-R u m m elsbu rg und T re p tow . D a es einseitig an die stahlerne F ach w erkb riick e der R eich sbah n angeluingt werden konnte, brauchte nu r ein ein- ziger H au p ttra g e r neu hinzugefiigt zu werden. D as zweite B au w erk liegt im Zuge der K o pen icker Chaussee und iiberspannt den genannten S tich kan al, der fiir die V ersorgung des GroB- k raftw erkes angelegt w urde. D as tragende System ist ciń flaches Eisenbetongew ólbe von 2 1 m Lich tw eite. D as kleine B au w erk bietet, wie A bb. 26 zeigt, einen gefalligen A nblick.
D ie V e r b r e i t c r u n g der Z u g a n g e z u r I n n e n s t a d t am R in gbah n gu rtel leitet die U b ersich tsk artc a u f A b b . 27 ein.
S ta rk hervorgelioben sind darin der R eichsbahnring, und zw ar in unterbrochener Linie, ferner der In nenring der stad tisch en VerkchrsstraBen m it den strahlenform ig abzweigenden A u sfa ll- straBen. Scliw acher angedeutet erscheincn die S ta d tb a h n und die Fernbahnen. Zehn B au vorh ab en m it cntsprecliender B e- schriftung kreuzen den L inienzug des R eich sbah n ringes. Sym bole veranschaulichen auch hier ihre Beziehungen zu gewissen Brenn- punkten des V erkehrs und der W irtsch aft. In R ic h tu n g von W est nach O st fortschreitend erkennt m an Siem ensstadt am Sinnbild des Sch altw erk es; im M essegelande steh t der bekannte F u n k - tu rm ; das alte G esch aftsviertel im Zentrum B erlin s, das neu- erstandene W ohnviertel au f dem Schoneberger Siidgelande zwischen A nh alter und P otsd am er B a h n , der Flu g h afen Tem pel- hof und der Schlacht- und Viehhof lassen sich ohne w eiteres den gewahlten Sym bolen zuordnen. B ah n h ofe der U ntergrundbahn im Zuge der gezeichneten A usfallstraB en sind durch ein „ U " ge- kennzeichnet.
E in zweifaches stadtebaulich es Problem ist bei diesen N eu- bauten zu losen. E s la B t sich durch die beiden Forderungen um- schreib en:
U ngehinderter V erkeh r au f den A usfallstraB en .
D urchfiihrung der U ntergrundbahn durch den R e ich s
bahnring.
B eide Forderungen treffen des ofteren bei ein und demselben B au w erk gleichzeitig zusam m en. D ies w ird nachstehend im
einzelnen eriautert.
Im N orden beginnend be- m erken w ir an der A u sfall- straB e nach S tralsu n d die D u n c k e r b r i ic k e . A bb. 28 zeigt eine N atu rau fn ah m e des N eubaues. E r wurde kurz nach dem K riege errichtet, um einen w eiteren U bergang iiber den N ordring zu schaffen. D as T ragersystem besteht aus seit- lichen einhiiftigen R ah m en m it eingeliangtem K o p p eltrager in der M itteloffnung. D ie F a h r bahn w ird ausEisenb etonkapp en zwischen den H aup ttragw and ęn gebildet, die unteren T rager- flansche sind gleichfalls um- m antelt, durch beides is t eine E in w irk u n g der L o k o m o tir- gase a u f die Eisenkonstru ktion so gut wie ausgesclilossen. Archi- tektonisch b ild et das B au w erk einen gefalligen A nblick.
Indem w ir au f dem R eich s
bahnring in óstlicher R ich tu n g w eiterfahren, bem erken w ir be
reits am R eich sbah nh of Lands- berger A llee ein neu entstehendes B riick en b au w erk: die U b e r f u h r u n g d e r L a n d s b e r g e r A l l e e iiber den N ordring. A b b . 29 zeigt oben den alten Zu- ętand, unten den neuen. D er U m bau w ar dringend erfo rd erlich :
wegen m angelnder T ragfah igk eit, wegen unzureichender B re ite und
wegen des lebensgefahrlichen Q uerverkehrs zwischen dem nórdlichen und siidlichen T eil des Schlacht- und Vieh- hofes au f der auBerordentlich belebten A usfallstraB e unm ittelbar v o r dem E ngp aB der B riicke.
Abb. 2 5. Neubau der Jannowitzbriicke Berlin und des Reiclisbahnviaduktes am Bahnhof .Jannow itzbriicke".
Draufsicht auf Reichsbahnviadukt und Spreebrucke.
Abb. 2 3. Neubau der Jannowitzbriicke Berlin und des Reiclisbahnviaduktes am Bahnhof „Jannowitzbriicke". Alter Zustand.
Abb. 2 4. Neubau der Jannowitzbriicke Berlin und des Reichsbahnviaduktes am Bahnhof „Jannowitzbriicke". Kiinftiger Zustand.
DER BAUINGENIEUR
1031 HEFT 5. USINGER, BERLINS BRt/CKENBA U IN DEN LETZTEN 10 JAHREN. 83
Landsberger-Allee Landsbergracń TegeterWeg
Frankfurter-Attee.
Knobelsdor/fbriicke
nach \ UannoYer
Kcpnpfiazendamm
iąchsendamm
BerlinerstraBe Tempelhof
BergstraBe J MecklenburgischestralJe
H ieraus ergeben sich die grundlegenden Anforderungen an die noue K o n stru k tio n :
a)" Ihre T rag fah igk eit w ird den schwersten Yerkeh rslasten der StraB e angepaBt.
b) D ie StraBenbreite vergroB ert sich von 14 auf 38 m unter A uflosung in selbstandige Verlcehrsstreifen nach Geh- bahn, R ad fah rsp u r, F ah rb ah n und
StraBenbahnkorper.
c) E in bcsonderer Verbindungsw eg zwischen den A nlagen des Schlacht- liofes un terąu ert die A usfallstraB e in der w estlichen Seitenóffnu ng der B riicke.
D ariiber hinaus sind wesentliche N eben- bedingungen, die m it dem R eifen des P 10 - jektes hervorzutreten pflegen, eingearbeitet und verw irk lich t w orden: so unterirdische begehbare K a n a le fiir die A ufnahm e von Rohren und Fleischtransportband ern im lin-
ken Briickenw id erlager und anschlieBend die Abb. 2 6. Briicke beim GroBkraftwerk Klingenberg.
bahn. A u f dieser auBerst verkehrsreichen H au p tau sfallstraB e vo n 42 ni B re ite nach F ra n k fu rt a. O. bestand bis v o r kurzem der a u f der oberen H a lfte der A b b. 30 dargcstcllte E n gp aB , der durch die gew olbte E isenbahn brucke gebildet w urde. E r h at bereits vo r dem K rie ge zu schweren V erkehrsun fallen und zu Y erh an dlu ngen iiber einen U m bau A nlaB gegeben. Jedoch
erst m it der A usfuhru ng der U ntergrund- b ah n streckeA lexan d erp latz— L ich ten berg im Ja h r e 19 28 w ird der E rsa tz dieses in je d er B eziehung unzureichenden B au - w erkes unabw endbar. D ie k o n stru k tive G estaltu n g des N eu baues w ird durch drei Forderungen b estim m t:
a) D ie V erbreiteru n g der U nter- fiihrung au f den A b stan d der anschłieBenden B aufluch ten der StraB e,
b) den U -B ah n h o f L ichtenberg- W est u n m ittelb ar u n ter der B riick e zwecks spaterer direlt- te r V erbindung m it dem R eich sbah nh of F ra n k fu rte r Allee, c) die Y erlan geru n g der U nter-
fuhrung a u f ein M aB, das fiir den u n ter b) erw ahnten direk- ten U bergan g eine kiin ftige V er- legung des Reich sbah nh ofes gegen die B riick e zu erm oglicht.
D ie giinstigste kon stru ktive Lósu n g unter den vorgegebenen Bedingungen zcigt die untere H alfte der A b b . 30.
D ie je 24,40 111 w e it gespannten B lech trag er der U nterfiihrung ruhen
U nterfiihrung einer V erbindungsstraB e und zwei neuer Gleise im Interesse des Schlacht- und Viehhofes, fern er schm ale Stiitzen- reihen aus S ta h l au f R eichsbahngelande an Stelle der m assiven P feiler zur E rzielu n g einer freien S ich t fiir den Eisenbahn- verkehr, schlieBlich im Zuge der Lan d sb crger A llee R ohrbriicken fiir die óffentlichen V ersorgungsleitungen der W asserw erke unter gleichzeitiger B en u tzu n g ais Gehbahnen. Gegen die zer- storende W irlcung d er L o k om o tivgase ist hier eine p latten - artige F ah rb ah n ko n stru ktio n aus E isenbeton vorgesehen. Die B riicke w iegt, sow eit S ta h l in F ra g e kom m t, 0,29 t/m2. Wegen B au fa llig k eit m uBte die a lte hólzerne B riick e im vergan - genen Ja h r plotzlich gesperrt werden. N ach provisorischer Yerst&rkung dient sie w ahrend d e r ' B au z e it der neuen U berfiihrung ais N otubergang. D ie . gesam ten B au k o sten des P ro jektes diirften 1,4 M illionen R eich sm ark nicht uberschreiten.
W enig w eiter siidlich ist kurz v o r B au b cgin n d er B riick e am B ah n h of L an d sb crger A llee ein ganzlich anders ge a rtetesB au w erk durch das B riick en b au am t der S ta d t B erlin vo llen d et w orden:
die U n terfiih ru n g der F r a n k f u r t e r A l l e e un ter der R in g- Abb. 2 8. Dunckerbriicke iiber den Nordring in Berlin.
84 USINGER, BERLINS BRUCKENBA U IN DEN LETZTEN 10 JAHREh. DEU BAUINGENIEUK 1931 HEFT 5.
Alter Zustand
au f einer emzigen Stutzenrcihc strassenbreite m in StraBenm itte, die m ittels _
eines schweren U nterzuges zu ^ LJ L x__ u einem P o rta l zusam m engefaBt U Ul [U U fcljfc wird. D er B au sto ff der gesam ten U I I K onstru ktion ist S t. 37. Die
v ie r Portalstutzen durchdringen 1 iwi.n 7^ den Tunnel der U ntergrundbahn I
in hohlen Schachten bis zu i lirem unterhalb der Tunnelsohle angelegten Fundam ent. D ies besteht aus E isenbeton und ist ebenfalls durch einen H ohlraum von den E in bau ten der U -B ah n getrennt. E isern e Stiitzen und Fundam ente sind m ehrfach gegen G ru ndw asser abgedichtet.
A u f diese W eise w ird jed er Zusam m enhang zwischen B riick e und B ah n kórper verm ieden, so daB eine gegenseitige Beein- flussung durch Erschiitterungen und Setzungen ausgeschlossen ist. D as linkę W iderlager ruh t au f einer schragen Tonlinse, die etw a unter dem M ittelfunda- m ent endet. B eid e B au teile sind daher durch eiserne Spundw ande
gegen A brutschen gesichert. ... - ...—... —--- :--- --- --- --- '
D as Gew icht der E isenkon- Abb. 2 9. Briicke im Zuge der Landsberger Allee iiber den Nordring Berlin. — Alter und neuer Zustand.
struktion b etrag t etw a 1,0 5 t/m 2;
die gesam ten B au k osten ohne dic B riickcnram pen beliefen m ontieren lieB, schw ierige Griindungen in K a u f genom m en;
sich auf rd. 2 Millionen R eich sm ark. hier dagegen cntscheidet m an sich um gekehrt fiir einen verh altnis- G leichzeitig und unter. ahnlichen grundlegenden B ed in- m aBig flach fundierten U nterbau, allerdings au f K o sten der gungen, doch ganzlich verschieden in der A usfuhrung, v e rla u ft sehr schw er ausfallenden R ah m enkonstruktion der U berbauten.
die siidliche N ach barb au stelle: d ie U n t e r f i i h r u n g d e r B e r g - Diese wiegt, da die Stegblechhohe im Scheitel au f das iiberaus s t r a B e un ter dem Siidring. H ier fin d et die im Zuge der B erg- geringe MaB von 0,94 111 cingeschrankt und die K onstruktion au f D urclibiegung bemessen werden muBte, rd. 1,7 5 t/m 2. A us A lter Z u stan d dem selben Grunde sind die H au p ttra g e r au f den geringen seit- Strajien b reite 2 8 m lichen A b stan d von 0,90 m zusam m engeriiekt worden. Im
...• - M er Zustand
' | Strassenbreite 17 m
Langsschnitt
Neuer Zustand
Langsschnitt in Fahrdamm - Hitte
ymrnmammrmm
m m m m i
Strassenbreite 38 m
Fahrdamm L ___ Fahrdamm
Neuer Zustand
Strafienbreite Km Neuer Zustand
Strassenbreite 28,5 m
Tunnel des U-Bahnhofs
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Abb. 3 1. Unterfiihrung der BergstraCe unter dem Sudring in Berlin-Neukólln. — Alter und neuer Zustand.
Abb. 3 0. Untcrfiihnmg der Frankfurter Allee unter dem Nordring.
Alter und neuer Zustand.
straB e vordringende U ntergrundbah n den D u rch tritt durch den E isenbahndam m ziir A u B en stad t und AnschluB ihres in d er U nterfiihrung gelegenen B ah nh ofes m it dem R eichsbahnhof N eukolln. Zugleich [wird auch hier der E n gp aB der StraB e erheb- lich verb reitert.
A bb. 3 1 gew ahrt einen U berblick iiber den alten und neuen Zustan d. In teressan t ist ein Vergleich m it dem oben besclirie- benen B au w erk in der F ra n k fu rte r A llee; d o rt werden zugunsten einer einfaclien Eisenkon stru ktion , die sich in ganzen Stiicken
ganzen laB t trotz der schwierigen ortlichen Y erh altnisse, welche K o n stru ktio n und M ontage wesentlich beeinflussen, das B a u w erk an E in fach h eit nichts zu wiinschen iibrig. Seine gesam ten B au k osten ohne die R am p en infolge der StraBensenkung be- ziffern sich au f 2,4 M illionen R eich sm ark. D abei ist zu beriick- sichtigen, daB diese B riick e breiter ist ais jene in der F ra n k fu rte r Allee. In w irtsch aftlich er B eziehung — auch hinsichtlich der B a u z e it — ist es m it dem Sch w esterbauw erk am R ingb ahn hof F ra n k fu rte r A llee gleichw ertig. (SchluB folgt.)
DEU BAUINGENIEUR
1031 HEFT 5. HEGE, PFAHLROSTE UNTER ABSPANNMASTEN UND SCHORNSTEINFUNDAMENTEN. 85
P F A H L R O S T E U N T E R A B S P A N N M A S T E N UND S C H O R N S T E IN F U N D A M E N T E N . Dipl.-Ing. TT. Hege i. Fa. IlocJitief A. G., Frankfurt a. M.
Dic auBeren K ra fte bei A bspannm asten zeichnen sich d a
durch aus, daB eine verha.ltnisma.Big geringe H orizo n talk raft an der M astspitze an greift und bei dem vorhandenen groBen H ebelarm ein betrachtliches K ipp m om en t erzeugt. E s ist also die H orizon talkraft klein im V erh altn is zur V e rtik alla st und insbesondere zum Kippm om ent. Ahnliche V erh altnisse licgen auch bei Schornsteinen vor. B e i der A usfiih rung der Pfah lro ste unter derartigen Fundam enten h at m an vielfach nur senkrechte Pfahle angeordnet und die A ufn ah m e der H o rizo n talk raft der umgebenden E rd e zugewiesen, wenn der B od en nich t allzu nach- giebig w ar, w as im H inblick au f die m eist vorhandene tiefe L age der Fundam entsohle unter der Erdoberflęlche zulassig erscheint.
Besser ist es jedoch, wie dies von M ó r s c h em pfohlen wird, die auBeren Pfahlreihen allseitig zu spreizen, um dem P fah lro st durch
[iserner G/fterm asf
Ho/zspur?c/tvont/
Gr.W
Abb. 1. Pfahlrost aus Holzpfahlen unter einem Abspannmast.
B erechnungsm ethode m it H ilfe des Spannungstrapezes an- treffen, welche hinsichtlich der Pfah lbean spruch ung gańz andere Ergebnisse liefert.
A uch in dem zweiten B a n d des W erkes von B r e n n e c lc e , ,,D er G ru ndb au1' (vierte A u flage 1930), ist diese letztere M ethode fiir tiefen P fah lro st ais ausreichend bezeichnet. E s ist daher von Interesse, welche U nterschiede die beiden Berechnungsart;en liefern. Y eranlassu ng zu dieser U ntersuchung geben m ir zwei
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77,00Abb. 2. Pfahlrost aus Eiscnbctonpfahlen unter einem Schornsteinfundament.
die bockartige W irkun g der P fah le die A ufnahm e der H orizontal
k raft zu erm oglichen.
Die Grundlagen zur B erechnung derartiger Pfah lro ste sind von O s t e n f e ld in der Z eitsch rift „B e to n und E is e n " 19 22, H eft 1 und 2 vero ffen tlich t worden, und neuerdings haben sich auch W iin s c h in seinem W erk „S ta tis c h e Berech nun g der P fah l- system e" (V erlag K o n ra d W ittw er 1927) und N ó k k e n d v e d ,
„B erech nung von P fah lro ste n " (Verlag E rn s t & Sohn 1928) eingehend d am it befaB t und unsere K enntnisse iiber die Bean- spruchung der P fah lro ste bedeutend erw eitert. T rotzdem eine einwandfreie und einfache B erech n u n gsart durch diese Y e r- óffentlichungen gegeben ist, kann m an h au fig noch eine andere
F a lle aus der P ra x is (Abb. 1 und 2), bei welchen rech t betrach t- liche D ifferenzen au ftraten , so daB m ir die Beh and lung dieser Frag e notw endig erscheint.
D as aus A bb . 1 ersichtliche Fu n d am en t stellt ein A bspann- fundam ent dar, bei wrelchem der eiserne G itterm ast ziemlich tief in den Fu nd am entkórp er eingreift. N ach A u sfiih rung der ver- h altnism aBig diinnen K o p fp la tte m uBte zuerst der G itterm ast aufgestellt werden, ehe der obere T eil des Fundam entkorpers betoniert werden konnte. U m sein Zusam m enw irken m it der K o p fp la tte zu sichern, sind entsprechend stark ę V erbindungs- eisen eingelegt worden, so daB die ganze M asse des K órp ers ais zusam m enhangender, starrer Fu nd am entklotz warkt. F iir den
86 HECE, PFAHLROSTE UNTER ABSPANNMASTEN UND SCHORNSTEINFUNDAMENTEN. DER BAOINGENIEUr;
1031 HEFT 5.
P fah lro st wurden H olzpfahle von 30 cm m ittlerem Durchm esser verw an d t. D ie Verbindung der H olzpfahle m it der Eisenbeton- kop fp latte is t aus dem D etail der A bb. 1 ersichtlich, sie erm óg- licht es den P fah len geringe Z u g k rafte aufzunehm en. Den nacli- folgenden Rechnungsbeispielen liegen die K ra fte dieses F u n d a m entes zugrunde, w ofiir zwei verschiedene P fah lro stsystem e untersucht sind.
D ie A bb. 2 gib t den P fah lro st unter einem Schornstcin- fundam ent w ieder m it ąuadratisch en Eisenbetonpfahlen von 34/34 cm Q uerschnitt. Die K o p fp la tte ist ais A chteck ausgefiihrt.
E in e ąu adratisch e A usbildung der K o p fp la tte und des P falil- rostes ist unzweckm aBig und wurde bei W ind in der D iągonal- richtung zu groBe Beanspruchungen der E ck p fah le ergeben oder bewirken, daB die in der M itte der Seite stehenden auBeren R an d - p fah le nicht ausgenutzt werden kónnten.
D ie Annahm en bei der Berechnung der P fah lro ste m it H ilfe der Form anderung der P fah le sind bekannt. E s w ird die Y o r- aussetzung gem acht, daB das Y e rh altn is zwischen P fa h lla st und Einsenku ng gradlinig und die D eform ation des Fundam ent- klotzes verschw indend klein ist. D ie angenaherte Berechnung nach dem Spannungstrapez m acht auBerdem die V oraussetzung, daB die P fah le oben und unten gclcnkig gelagert und daB sie alie gleich lang sind, w eshalb diese Annahm e vo rla u fig auch bei der nachfolgenden U ntersuchung beibehalten w urde. B e i der An- nahrne vo n nur senkrechten P fah len m it gelenkiger L agerung oben und unten kann die A ufnahm e der H orizón talkraft durch die P fah le nicht crfolgen. Sie bleibt daher vo rlau fig auBer B etra ch t, so daB nur das aus der H orizontalkraft herriihrende K ippm om ent in dem Rcchnungsgang beriick- sich tigt wird.
B e i den gem achten Yoraussetzungen gilt nach der allgemeinen Festigkeitsleh re die Gleichung:
W V M v
F “ J
Die B elastu n g der P fah le ergibt sich dann aus der Form el welche w ir fiir unsere B ediirfnisse et was um wandeln.
(2) P fa h lk ra ft P - M a J '
E rste s B e i s p i e l .
B ei einem Beispiel (Abb. 3) w ar M -- gegeben.
a) D irektc Berechnung m ittels des Triig- heitsm om entes des Pfah lrostes.
148,96 m 1
t i0 4 im t , V
-
m m ®
= 3 1
- 2 - (8- 2,82 + 6 • 1,40*) -U
= - ^ L + . 31
104 1 • 2,8 148,96 - -1-7. + 10 4 1 • 1,4
31 148,96
u
- -1 -7
__
10 4 1 • r.403i 148,96
427 10 4 1 • 2,8
3i 148,96
(5
&
3 3 . 3 3 1
2 3 . 5 3 1
1 3 . 7 7 1
3.99 t
b) In direkte Berechnung m it H ilfc des Spannungstrapczes.
N ach dem Spannungstrapez ergib t sich : 427
6,80 ■ 6.80
±
10 4 1 • 66,80 ■ 6,802 = 9 ,2 3 ± 19 ,86 t/m2 a 1 — + 29,09 t/m 2
a2 = — 10 ,6 3 t/m 2
Die A bb.
fla ch en :
4 liefert folgende K ra fte aus den einzelnen Trapez-
Q* =
Q3
29,09 + 2 1,4 9 5
21,4 9 5 + 13 ,3 2
13-32 t 5.14
1 ,3 0 - 6 ,8 = + 2 2 3 ,5 8 1
1,4 0 ■ 6,8
1,4 0 • 6,8
Q4 = (5 .14 - 0,88 — 3»°7 2
0,52) 6,8
(3,07 + 10,63) r ,3 ° ’ 6.8
+ 16 5 ,7 1 t
: + 87,87 t
= + 9 ,9 5 t
60,55 t
D ie P fa h lk ra fte werden d am it 223,58
P*
P , =
+ 2 7 ,9 5 t (Fehlw ert —- 5,38 t ~ — 16% )
6
87,87 3
+ 2 7 ,6 1 t
— + 29,29 t (
4,06 t r 7% )
9.95
6
- =r. + 1,6 6 t (+ 15 .5 2 t + 1 1 2 % )
2 ,3 3 1 — — 5«% )
worin 11 die Anzahl sam tlicher Pfahle, J ' — £ (n ■ a 2) das T rag- heitsm om ent der Pfah lkop fe,
V
die V crtik a lk ra ft, j\I
das an- greifende Drehm om ent und a der A b stan d der Pfalilach sc von der Tragheitsachse.-60,55
= — 7 .5 6 t ( i,7 7 t = 3 i% )
: 427 t
—j,es— 4 -*■7,1/0**7,W -*7,30Ą
r # * H S5 ~*'S8 H J i J 1
ó 1
0 ó j
0 01
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0
0 , 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0
— 5 .79 t -SJO —
Abb.
Zw ei F e h ler h aften dieser Berechnungsm ethode an. Der eine ist die E rm ittiu n g der Bodenpressung unter Einrechnung der vollen Fund am entflach e, a n sta tt der durch die P fa h l
kopfe dargesteliten Flach ę. D er zw eite Feh ler ist der, daB auch die m ittleren P fah le m it der vollen T ra g k ra ft ausge
nu tzt werden sol len.
B e i einem starren Fu n - dam entklotz ist es je-
—. doch bei den gem ach
ten Yoraussetzungen ] schlechterdings unmog- ----| J lich, die P fah le alle gleich auszunutzen, so- J fern ein D rehm om ent
vorhanden ist. A us der A b b . 4 geht weiterhin hervor, daB die B e
lastung der auBeren Pfah lreih e s ta rk beeinfluBt w ird vo n dem U berstand der Fun d am en tp latte iiber die R eihe, w ahrend in W irklich keit die Pfah lbelastu n g davon vo llstan d ig Junabhangig ist.
D ie richtigen P fah lk ra fte ergeben sich jedoch auch aus diesem R echnungsgang, wenn m an nicht die ganze Fu nd am en tflach e, sondern die tatsachlich w irksam en A u flagerflachen, d. h. die P fah lk o p fe bei der E rm ittiu n g der Bodenpressung zugrunde legt.
D e rK e m p u n k t liegt dann natiirlich nicht m ehr in 1/61. - MS
Abb. 4.
182-A
%
DER BAUINGENIEUR
1031 HEFT 5. HEGE, PFAHLROSTE UNTER ABSPANNMASTEN UND SCHORNSTE1NFUNDAMENTEN. 87
Z w e ite s B e is p ie l.
Die Yergleichsrechnung eines zweiten ausgefiihrten Bei- spiels nach Abb. 5, bei welchem die K rafte'
V = 546,5 t M = 10 4 1 mt
gegeben sind, ergibt bedeutend groBerc Unterschiede ais das erste Beispiel und liefert folgende W erte:
G e sa m tk ra ft der P fah lre ih e in t l T ragh eits- Spannungs-
j m om ent trapez
P fa h lk ra ft in t T ragh eits- Spannungs-
m om ent j trapez Pfahlreihe I [...
199,15 122,50 2 8 ,4 5 17.50
I I 99,88 87,60 24.97 21,90
I I I 47.90 90,00 23.95 4 5.oo
IV 78,68 123,50 1 9 ,6 7 3 0 ,9 0
v I 44.25 91,40 M .7S 3 0 ,5 0
V I | 39,32 44,40 9,83 XX, 10
V I I i i , 3° 8,20 5.65 4.10
„ V I I I 18 ,12 — 3.35 4,53 — 0 ,8 4
I X ! 7.70 — 17 .6 5 1,10 — 2,52
= 1 5 4 6 ,30 1 5 46 ,50 1
■1111__U__LL-LL
-7,80- h
... . , ,7 =5" ] V
l0 3Ó ' ' " ' w 3o Abb. 5.
Bei dem Beispiel I war neben den oben angegebenen Kraften noch eine Horizontalkraft I-I — 36 t vorlianden, zu dereń Auf- nahme die auBeren Pfahlreihen
gespreizt werden (s, Abb. 6).
In nachstehender Tabelle sind die Pfahlkrafte fiir dic fiinf Pfahlreihen zusammengestellt, die sich bei einer gewahlten Pfahlneigung 1/14, 1/10 ,3, x/5 und 1/8,69 ergeben. Die B e
rechnung erfolgte nach den Formeln von W iin sc h , S. 1 1 , welche etwas umgeformt werden.
E s ist namlich die K ra ft eines Schragpfahles
(3)
V cos a
p 7 ---
2 nx cos2ti + 2 n2 -f- n3 H sin a
± 2 11, sm "a. o
K 7,V0 ~
O O O O
O O
O O
O 0 0
00
O O 0
O 0
00
O 0 0
O 0 0
00
O O 0
%vf
Die K ra ft eines Lotpfahles
(4) P v = V
Wic man aus der Tabelle ersieht, sind in den errechneten Werten auBerordentlich groBe Differenzen. Auch bei dcm ersten Beispiel sind noch derartige Unterschiede, daB die W ahl der Berechnungsart nicht gleicligiiltig sein kann. Katastrophal kann dies aber werden, wenn eine nicht allzu dicke Eisenbetonplatte die Kraftiibertra- gung gewahrleisten soli und demgemaB fiir die angreifenden K rafte zu dimensionieren ist. Der Momentenverlauf in der Kopf- platte ist naturgemaB von den errechneten Pfahlkraften abhangig, wobei, wie bei dem Fundament Abb. 2, der F ali ein- treten kann, daB das Moment in der Kopfplatte verschiedenes Vorzeichen auf- weist, einmal mit der Zugzone oben, im anderen F ali mit der Zugzone unten, je nachdem die eine oder andere Berech
nungsart angewendet wird. AUgemein mochte ich noch beifiigen, daB man iiberhaupt den Vorteil des meist vor- handenen Fundamentsoclcels ausnutzen und die Kraftubertragung nicht einer verhaltnismaBig diinnen Kopfplatte iiber- lassen sollte, bei welcher die gemachte verschwindend kleinen Deformation kaum
2 iij cos2a -f- 2 11, -j- n3
— 6,S0 — Abb. 6.
Mr a J , n1( n2, n3 = Pfahlanzahl in den Pfahlreihen,
J 3 — £ (n • a 2) nur fiir die Lotpfahle, a — Pfahlneigung gegen die Lotrechte,
Mr = Moment um den Koordinatennullpunkt, in unserem Falle um den Schnittpunkt der Achsen der Schrag
pfahle. (NahereS iiber zweckmaBige Wahl des Koordinatennull- punktes s. Wiinsch und Nókltendved.)
B e m e r k u n g : Im allgemeinen ist bei den Fundamenten das Moment in bezug auf die Fur^damentunterkante bzw.
Tcrrainhóhe oder eine andere Bezugslinie gegeben. D a in der Gl. (3) das Moment nicht in Erscheinung tritt, so konnte zu
nachst der Eindruck erweckt werden, ais ob die Schragpfahle an der Aufnahme des gegebenen Momentes nicht teilnchmcn wurden. Dies ist natiirlich nicht der Fali, vielm ehr nehmen sie einen betrachtlichen Anteil auf, der in dem Ausdruck
H sin a eir(-jiaiten js^ Lediglich von dem Moment Mr um 2 n t sin^a
den Koordinatennullpunkt bleiben die Schragpfahle unberiihrt.
Das Moment Mr muB erst aus -den gegebenen K raften ent
sprechend der Lage des Nullpunktes bzw. der Pfahlneigung ermittelt werden (s.' weiter unten).
Voraussetzung der zutrifft.
In den vorstehenden Beispielen ist die immer vorhandene H o r i z o n t a l k r a f t in der Berechnung vernachlassigt worden.
Dies mag hingehen, wenn zur Aufnahme dieser K ra ft hinreichend fester Boden vorhanden ist, der durch passiven Erddruclc und Reibungskrafte an den Fundamentflachen zur Aufnahme der Horizontalkrafte befahigt ist. Das ist jedoch gerade bei Pfahl- griindungen meist nicht der Fali, vielmehr liegen die Verhaltnisse haufig so, daB der Untergrund sehr nachgiebig ist, .wic etwa im Moor.
W ill man in einem solchen F ali die Horizontalkraft auf*
nehmen ohne die Biegungsfestigkeit und Einspannung der Pfahle
•zu beriicksichtigen, so ist die Anordnung von Schragpfahlen nicht zu umgehen, dereń Stellung und Neigung z u n a c h s t in das Belieben des Konstrukteurs gestellt ist. Nun ist es aber keines- wegs gleichgiiltig, welchc Neigung man den Schragpfahlen gibt, da hierdurch die P fahlkraft in samtlichen Pfahlen ganz erheblich beeinfluBt wird.
I : 14 1 :: 10,3 1 :: 8,69 1 : 5
P t = + 45.30 + 37,00 + 33.33 + 25 ,3°
p 2 = — 8,10 + 13,80 + 2 3 .4 1 + 46,25
v 3 - + H CO 0 + 13,80 + 13,86 + 14.05
p 4 + 35.65 + U> 00 0 + 4.3i — 1 8, 1 5
Pr. = — 17 .7 ° — 9.40 — 5,79 + 2,30
\Vie aus der Tabelle ersichtlich, weichen die Pfahlkrafte je nach der gewahlten Pfahlneigung sehr stark voneinander ab.
Wiirde man also die Pfahlneigung nicht beriicksichtigen, so konnten insbesondere bei bewehrten Kopfplatten recht bedenk- liche Erscheinungen zutage treten. Nun ist aber nicht ohne wei- teres bekannt, weichen EinfluB die umgebende Erde auf die Fundamente ausiibt. E s kann also bei hinreichend festem Boden die Horizontalkraft durch Seitenreibung und passiven Erddruck verschwinden, wodurch sich ganz andere W erte fiir die P fah l
krafte ergeben. In der dritten Spalte der vorstehenden Tabelle sind die Pfahlkrafte fiir dic Pfahlneigung 1 : 8,69 errechnet.
88 PFEIFFER, EIN NEUER BETONDEHNUNGSMESSER. DER BAUINGENIEUR 1931 IIEFT 5.
Wenn m an diese W erte m it den a u f Scite 86 ohne Beriicksich ti- gung der H orizontałkraft errechneten K ra fte n vergleicht, so sieht m an, daB sie kaum voneinander abweichen, obgleich dort die H orizontałkraft vollstan d ig vern ach lassigt w urde. E s ist also bei dieser N eigung nahezu gleichgiiltig, ob die Horizon- ta lk ra ft zur W irkung kom m t, oder nicht. E in e derartige bevor- zugte N eigung der Schragpfahle laB t sich w ohl fiir jeden F a li der in F rag e stehenden Fundam ente finden und leicht erm itteln.
T eilt m an nam lich nach Seite 86 das M om ent M in bezug a u f die U nterkante des Fundam entes au f in einen T eil Mł( der au f die
auBeren Pfahlreihen (Schrag
pfahle) entfallt, und einen Teil M2 = M r, der von den inneren Pfahlreihen aufgenom m en w ird, so kann m an das M om ent M j und die K r a ft I I zu einer in der H óhe hj w irkęnden H orizontal- k ra ft zusam m enfassen (s. A bb. 7), dic die H óhenlage des K oordina- tennullpunktes und der Sym m c- trie wegen auch dessen genaue L age ergibt. D am it is t die N ei
gung der Schragpfahle festgelegt, denn es wird
(5) Mi
H t g a =
hi
Abb. 7.
E s bleibt dann nur noch zu untersuclien, ob diese errcchnete Pfah ln eigun g fiir die A usfiihrung m óglich ist.
In dem Beispiel au f Scite 86 ergibt sich die P fa h lk ra ft der auBeren Pfahlreihen
P - . 4 2 7 P l ~ 3i
10 4 1 • 2,8 148,96
A u s dem G esam tm om ent von 10 4 1 rnt en tfallt som it a u f die auBeren Pfahlreihen m it je 8 P fah len der A nteil
Mx = 19 ,5 6 • 8 • 2 ■ 2,8 = 876,288 mt au f die inneren Pfahlreihen m it je 6 Pfah len M2 = 9,78 ■ 6 ■ 2 ■ 1,4 0 = 164,304 m t .
F a B t man das M om ent M t m it der K r a ft I I zusam m en zu einer in der H óhe hi angreifenden H orizo n tałk raft H ', so ergibt sich die H óhenlage des N ullpun kts _ 876.288 _ ^ m un(j ^ Pfalil-neigung zu 2,80
24 ,3 4 8,69
36,0
= t g a .
1 3 -7 7 ± 1 9 .5 6 t
D er G ang der U ntersuchung sei im folgenden noch einm al kurz zusam m engefaBt:
a) U n ter Zugrundelegung der an Fu nd am entunterkante an greifenden K ra fte V , M w ird das P fah lsystem entworfen und berechnet nach der F o rm el (2), unter Vernachlassigung der H orizontałkraft, w’obei zunachst nur V ertik alp fah lc vor- ausgesetzt sind.
b) H ierau f w ird der M om entenanteil erm ittelt, den die zu neigenden Pfahlreihen aufnehm en, aus welchem sich die H óhenlage des N ullpun ktes nach Gl. (5) bzw. die P fa h l
neigung ergibt. W ird hiernach dic N eigung zu flach, so daB sie nicht m ehr ausgefiihrt werden kann, d. i. bei verh altnis- inaBig groBer H orizontałkraft, so sind gegebenenfalls zwei Pfahlreihen zu neigen, welche bei der U ntersuchung durch die Schwerachse zu ersetzen sind.
c) D ie N achrechnung erfolgt nach den Form eln (3) und (4) bzw . nach W iinsch. D ic Abweichungen der genauen P fah lk ra fte gegenuber den unter a erm ittelten K ra fte n w erden sehr klein bleiben, so daB ein zw eiter R echnungsgang kaum er- forderlich w ird.
Sollte bei der genauen N achrechnung die am stark sten be- anspruchte auBere Pfah lreih e etw as zu hohe K r a fte erhalten, so kann dem ohne A nderung des P fah lsystem s durch eine star- kere N eigung der auBeren P fah le begegnet werden, w odurch sich eine E n tla stu n g der Schragpfahle und eine starkere B elastu n g der olinchin nicht vo ll ausgeniitzten inneren Pfahlreihen ergibt.
EIN N E U E R B E T O N D E H N U N G S M E S S E R . Von Dr. Alfred Pfeiffer, Berlin-Steglitz.
U b e r s ic h t : Ein neucr elektrischer Ferndehnungsmesser fiir Betonbauten wird beschricben. E r flihrt die Dehnungsmessung auf die Bestimmung einer eingebauten Selbstinduktion zuriick, die mit der MeBl&nge vera.nderlich ist. Mit der Dehnungsmessung kann zugleich eine elektrische Temperaturbestimmung ausgefiihrt werden.
D ie E ig e n a rt des Problem s der tjberw ach u n g der Dehnungen und Spannungen vo n Betonbauw erken w eist von vornherein au f die Anw endung einer elektrischen M eBm ethodc hin, liegen doch die M eBstellen h au fig in unzuganglicher T iefe des B au w erkes, wahrend die A nzeige auBerhalb in einer Zentrale erfolgen muB. K iirzlich h at an dieser Stelle T r e i b e r 1 die a u f A nregung von P ro f. D r. P r o b s t unternom m ene P riifu n g eines elek
trischen M eBgerates am erikanischer H erku n ft beschrieben, das au f der V eranderlichkeit der Kontalctw iderstande geschichtcter Kohlesaulen bei A nderung der Pressung beruht.
D asselbe Prinzip w'ird iibrigens auch in D eutschland m it groBem E rfo lg zur Erforsch u n g der Eigenschw ingungen von stahlernen B au w erken 2 angew andt, doch sind die dort vo r- liegenden V erhaltnisse kaum m it denjenigen bei Betonbauw erken zu vergleichen, wie sie das Ziel der T r e ib e r s c h e n U ntersuchung bildeten. B eim Betonproblem h andelt es sich um sehr kleine Form anderungen in einem groBen zum T eil noch feuchten,
1 Dipl.-Ing. F. T r e ib e r , „D er Bauingenieur" 1 1 . Jahrg., S. 633 ff., 1930.
a Vgl. z. B. D r.-Ing. B e r n h a r d , „Stah lb au ", Beilage zur Bautechnik 1928, Heft 13, S. 145— 158.
m assiven K órp er. D agegen sind die M essungen B e r n h a r d s auf re la tiv viel gróBere Form anderungen eingestellt und bc- schranken sich au f die O berflache eines B au teiles. F e rn e r ist im B eto n fall die B elastu n g eine kontinuierlich zunelimende, in dem anderem F a li eine wechselnde. E s h andelt sich beim B eton um die E rfa ssu n g der statischen B eanspruchung und ih rer Anderung innerhalb groBer Zeitraum e, w ahrend die U ntersuchung von Schw ingungsvorgangen in kiirzesten M eBzeiten durch den elektrischen Oszillographen vo r sich geht. Ahnliches gilt fiir die bisherige A nw endung der un ter A usnutzung der E rrungcn- schaften der m odernen elektrischen Schw ingungstechnik aus- gebildcten ind uktiven und k ap azitativen M ethoden, welche — die ersteren3 allerdings m eines W issens in der L ite ra tu r nicht b each tct — schon w iederholt zur M essung gróBerer und klein ster Verschiebungen benu tzt worden sind. A uch h ier handelt es sich stets um die kurzzeitige M essung der relativen Yersch iebun g zweier B au teile oder zweier P u n k te eines B au teiles an der O ber
flache. Besonders die Veranderung der gegenseitigen K a p a z ita t zweier einander d icht gegeniiberstehender m it den M eBpunkten verbundener P la tten bei kleinsten A bstandsanderungen kann zu . diesem Zw ecke verh altnism aBig genau m it M itteln der H och -
3 Vgl. z. B. die englische Patentschrift 236 383, welche einen zur Messung der Deformationen von starren Luftschiffgeriisten be
stimmten Messer beschreibt. E r enthalt ein Solenoid, dessen Eisen- kern aus zwei gegeneinander mit Schlittenfiihrung verschieblichen Teilen besteht, die sich mit einem schmalen Spalt gegenuberstehen.
DER BAUINGENIEUR
1931 HEFT 5. ( PFEIFFER, EIN NEUER BETONDEHNUNGSMESSER. 89
freąuenztechnik gcm essen werden. E s sci hier nu r die A rb eit von T h o m a 4 erw ahnt, die sich speziell m it der E rforsch u n g von Schwingungszustanden kleiner A m plitudę befaB t und einen guten Einbliclc in das au f diese W eise E rreich bare, sowie iiber die not- wendigen ap p a ra tiven H ilfsm ittel bietet. B e i der K onstru ktion eines M eBgerates, das D ehnungen und Spannungen in B eton - bauwerken uberw achen soli, sind nach der k ap a zita tive n M ethode Schwierigkeiten durch dic K a p a z ita t der notwendigen Zuleitungen zu erw arten. D er im folgenden beschriebene neue D ehnungs- m esser6 beruht au f dem in d uktiyen Prinzip. E r v e rd a n k t seine E ntstehung und D urchbildung gemaB den besonderen bei der ' Messung in einer Beton m asse auftretenden Bedingungen zum
groBen T eil den Anregungen, die sich aus gem einsam en B e- sprechungen m it H errn P rof.
P r o b s t ergaben, der seine E rfa h - rungen in freundlichster W eise zur V erfiigung stellte.
D er A p p a ra t (vgl. A b b . i) bestehtauBerlich aus einem Stahl- hohlzylinder von etw a 30 mm D urchm esser und 10 0 mm L an ge, der an beiden E n d en sta rr m it etw as iiberstehcnden Stirnscheiben durch L o tu n g oder Schw eiBung verbunden ist. Die eine Stirn- scheibe tra g t an der Innenscite eine M agnetspule m it hufeisen- fórmigctn W eicheisenkern, der m it einem schm alen S p a lt von m axim al einigen Zehntel M illim etern einem W eicheisenplattchcn gegeniibersteht, das seinerseits sta rr m it der anderen Stirnscheibe verbunden ist und den SchluB der m agnetischen K raftlin ien be- w irkt. A bstandsanderungen der Stirnscheiben, welche vom B eton
Abb. 1.
schaltung h at den V orteil, daB sie unter A nw endung von G leichstrom zugleich zur Bestim m un g des tem peratur- abhangigen W iderstandes der Spule des B etonm essers gebraucht werden kann. H ierdurch w ird eine Tem peraturbestim m ung gewonnen, die ohnehin zur U nterscheidung vo n T em peratur- und druckbedingten D ehnungen notwendig ist.
Ohne a u f die bekannte Technik der W h eatstone’schen B riickensch altu ng hier naher einzugehen, soli noch eine E icliung wiedergegeben werden, die im S taatlich en M aterial-Pru fu ngsam t in B erlin - D ah lem an einem M usterinstrum ent vorgenom nien w urde. D er M esser w urde zur P riifu n g zwischen zwei Flanschen eingcspannt, dereń A b stan d voneinander an der Peripherie an 4 um 90° gegeneinander versctzten P u n k ten durch 4 Zeissuhren kontrolliert w urde. D urch eine h ydraulische P resse wurden D riicke von o bis 2,7 to auf den oberen F lan sch gegeben. Die so bei drei aufeinanderfolgenden B elastu ngen gewonnenen K u rve n sind in A b b. 2— 4 w iedergegeben. H ie r sind au f den O rdinaten- achsen die am elektrischen B riickeninstru m ent abgelesenen Aus- schlage, a u f den Abszissenachsen die entsprechenden Dehnungen ais arithm etische M ittel aus den gleichzeitigen A blesungen der v ier Zeissuhren eingetragen. D as E rgebn is der E ich u n g kann sowohl beziiglich der E m p fin d lich keit ais auch der Reproduzier- b ark eit ais durchaus, befriedigend angesehen werden. D ic Streu- ung der E inzelw erte liegt innerhalb der durch dic Anzeigc- genauigkeit der Zeissuhren bedingten Fehlergrenze.
D urch d as Entgegenkom m en von H errn P ro f. P r o b s t , dem ich auch an dieser Stelle m einen D an k ab statten m ochte, ist eine w eitere P riifu n g des A p p arates m it verbesserten H ilfsm itteln im Lab oratoriu m des In stitu ts fiir B eton und E isenbeton der T ech nischen H ochschule, K arlsru h e, m oglich geworden, die das Y er- 0,09
|
o, os| 0,07 1§.0,06
I
^ 0,05
0,01
i§Ą 03I 1Ę 0,02
1
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/
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/ /<
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10 / ZO JO 10 50
/tussc/i/ag des /tnzeige-Instrumen/es in 0 Abb. 2.
0,09
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% 0,07
J i 0,05
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u
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70 SO 0,02
I
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/fiusschiag des flnzeige-Instrumentu in ° Abb. 3
0,09
!« a r
§0,07
| 4 SIąos
^ 0,03I I 1i 4®
Ą ą o t
/ /
/
A / f f / /
/
20 30 tO 50 60 70 flussch/ag des Anzeige-Instrumentes in °Abb. 4. zw angslaufig m itgenom m en werden, ubertragen sich also d irekt
ohne w eitere V ergróBerung au f den E ise n sp a lt und rufen eine Yeranderung der Selbstinduktion der Eisenspule h ervor, dereń GroBe durch eine noch zu besprechende M eBschaltung m it H ilfe von W echselstrom festgestellt w ird und ein MaB fiir die V er- schiebung bildet. D ie D ehnungen des B eton s werden hierbei von dem S tah lzylin der elastisch aufgenom m en. Z u r Y erhinderung einer V erbindung des Beton s m it dem Zylind erm antel kann dieser in belcannter W eise m it Isolierband oder dgl. um wipkelt werden.
Die M essung der in duktiven V eranderung der Betonm esserspule, die an sich a u f m ancherlei W eise geschehen kann, w ird am besten m it der W heatstoneschen B riicken sch altun g vorgenom m en.
wobei beliebig viele M eBstellen nacheinander an dieselbe B riickc angeschlossen werden konnen. A is B riickeninstrum en t dient ein W echselstrom -M illiam perem eter, dessen A usschlage direkt in D ehnungen geeicht w erden konnen. Die B rucken-
4 H. T h o m a , VD I-Zeitschrift (Bd. 73, Seite 639, 1929).
5 D. R . P. angem. Hersteller: R . FueB, Berlin-Steglitz.
halten des in N achahm ung der p raktischen Y erh altn isse ein- betonierten M essers untersuchen soli. U ber diese Priifung, welche nach dem M uster der bereits genannten U ntersuch ung eines Kohlescheibendehnungsm essers am erikanischer H erku n ft6 vor- genommen w erden soli, w ird gesondert b erich tet werden.
D ie V orteile des neuen M eBverfahrens gegeniiber bekannten liegen einm al in der m echanischen R o b u sth eit des A pp arates, der iiberhaup t keine u n ter gleitender R eibu n g gegeneinander beweg- lichen T e ile enthalt, ferner in der E in fach h eit der elektrischen H ilfsm ittel —•. es h a t sich 50 periodischer W echselstrom ais aus- reichend zum B etrieb der B riick e erwiesen — v o r allem aber in der F reih eit vo n uniibersichtlichen prinzipiellen Fehlerąuellen.
D er E in flu B der T em p eratu r a u f den W id erstand der K u pfer- spule g ib t zu keinen F e h lem A nlaB. E r kan n im Gegenteil, wie schon bemerlct, zu einer Tem peraturm essung ausgenutzt werden.
D ie T em p eratu rab h an gigk eit der P erm eab ilitat des E isen s ist gering und zudem fiir kleine Feld stark en vo n um gekehrtem
Y gl. Dipl.-Ing. F. T r e ib e r , a. a. O.
90 KURZE TECHNISCHE BERICHTE. DER BAUINGENIEUR 1031 HEFT 5.
Yorzeichen w ic fiir groBere. D er Y ersuch h a t gezeigt, daB bei der gew ahlten Strom belastung sich die E in flu sse gerade au f heben.
Kohlescheiben dchnungsmesser, die auf der A bh angigkeit des K ontaktw id erstand es aufein andergepreBter Kohlescheiben vom Prcssungsdruck beruhen, sind in recht wenig durchsichtiger W eise Tem peratureinflusscn unterw orfen, d a nicht nur der Leitu n gs- und K o n tak tw id erstan d der Kohlescheiben d irek t von der T em peratur abh an gt, sondern auch wegen der groBen Verschiedenheit der therm iseben A usdehnungskoeffizienten der K o h le und des Betons infolge reiner T em p eratureffekte Dehnungsanzeigen er- halten werden. H ierau f w eist auch T r e i b e r in der erw ahnten Vcróffentlichung hin. D as hier bescliriebene M eBgerat laB t bei der annahernden U bereinstim m ung der therraischen A u sd eh nungskoeffizienten von B eton und S ta h l derartige Schw ierigkeiten nicht erw arten. W eiter m ogę noch au f einen U m stan d hingćwiesen werden, der meines W isscns bisher noch nich t b each tet worden ist. V on einem M eBapparat, der vo llstan d ig in B eton eingebettet werden soli, muB gefordert werden, daB er den K raftlin ien verlau f, der erforscht werden soli, selbst nicht stórt. D ies ist dann der F a li, wenn er den D efonnationen die er zw angslaufig m itm achen soli, eben denselben elastischen W iderstand entgegensetzt, wie
eine B etonm asse gleicher Fo rm und GroBe. N u r in diesem F a lle w ird der K raftlin ien flu B ungestórt den M esser durchąueren, so ais ob er nich t vorhanden und sein P la tz vo n B eto n eingenomm en ware. O ffenbar muB z. B . ein zu w enig elastisclier M eBapparat eine Stiitzu ng und dam it eine E n tlastu n g der angrenzenden Betonscliichten ausiiben. D ie um gekehrte Storung w ird von einem zu nachgiebigen A p p a ra t veran laB t. B e i dem hier beschrie- benen G e ra t la B t sich die Ford erun g des ungestorten K raftlin ien - flusses w enigstens annahernd durch zw eckentsprechende B c- m essung des tragenden Z ylin d crąu ersch n ittcs verw irklichen.
D ieser mufi sich zu dem durch den M esser verd rangten B eton- ąuersch nitt verh alten wie der m ittlere in F ra g e kommende E lastizitatsm o d u l der B etonm ischung in dem zu messenden Spannungsbereich zu dem E lastizitatsm o d u l des Zylinder- m aterials. Gleichen K ra fte n entsprcchen dann ungefahr gleiche Zusam m cndruckungen des B eton s und des M eBgerates.
D as benutzte M eBprinzip laB t noch eine R eih e w eiterer An- wendungen zu, von denen hier nur dic A usbildung einer MeBdose zur E rforsch u n g der D ru ck verteilu n g in A ufschuttungen und im B au g ru n d erw ahnt w erden m ogę, die sich z. Zt. im Versuchs- stadium befindet.
K U R Z E T E C H N IS C H E B E R IC H T E . Unterfangung eines 14-stóckigen Gebaudes.
(Nach „Engineering News Record" vom 25. September 1930.) Die Zerstorung einer 20 Jalire alten Holzpfahl-Griindung unter einem 14 stóckigen Gebaude in San 1'rancisco machtc die Unter
fangung des Grundmauerwerks m it Stahlzylinder-Senkkasten not- wendig. Beim Bau des Gebaudes vor rd. 20 Jahren befand sich der Grundwasserspiegel nur einige FuB unter der Gelandeoberflache. Ais dann spater auf allen Seiten groBe Gebaude errichtet wurden, dereń
Bau eine be- trachtliche A b
senkung des Grundwassers mit sich brachte, und ais mit der fortschrei- tenden Bebau- ung der Umgc- bung infolge der
Abb. 1. Gestauchter Pfahl der urspriinglichen Griiiidung.
/lite Fundament- plotte m it ein be - toniertem Trager-
Oberkante FuBboden
rostmg Feiner
Jctmemmsand
BLiucr Ton m it M uscheln
Hor ter, sandiger Lehm
zSOcmhohel-Trdger 1Zl-Trager -O.K.Caisson
Abpflasterung der StraCenoberflache die \\'iederauffiillung des Grund- wasserstandes iemner mehr behindert wurde, da setzte eine allmahliche Zerstorung der Pfahllcopfe durch Faulen ein; an einzelnen Pfalil- biindeln wurde sogar der Angriff von Termiten festgestellt. Beim tieferen Ausgraben wurde weiter bemerkt, daB viele Pfahle kurz unter- halb ihrer Kópfe offenbar beim Einrammen schwere Bruchschaden erlitten hatten, so da8 ein nur geringes SNlaB von Zerstorung geniigte,
um sie vóllig unwirksam zu machen. Einen von den zahlreichen Fallen dieser Art zeigt die Abb. 1. Obwohl dic Aufgrabung nur die oberen 2 m ihrer vermutlichen Gesamtlange von 6 m freilegte, so stellte es sich heraus, daB bereits 25% der Pfahle auf diese Weise schwer beschadigt waren. Ferner wurde festgestellt, daB rd. 25% der Pfahle in dem feinen festgelagerten Sand des Untergrundes iiberhaupt nur etwa 2 m tief eingedrungen waren. Die Saulenlasten wurden mittels eines doppelten Rostes aus 30 bis 45 cm liohen T-Tragern, die in eine Betonplatte von 1,20 bis 1,80 m Starko einbetoniert waren, auf die Pfahlbiindel iiber- tragen.
Ursprunglich versuchte man, die neuen Griindungspfeiler direkt unter den alten Saulenfundamenten abzusenken. Dies hatte jedoch dic t)bcrnahme eines groBen Teils der L ast auf Notstiitzen und das volistandige Ziehen vieler Pfahle erforderlich gemacht. Diese Methode stieC jcdocli gleich zu Beginn auf so groBe Schwierigkeiten, daB man dieseii Plan aufgcbcn muBte. Man entschloB sich, die Caissons seitlich von den Fundamentplatten abzusenken und die Lasten auf sie mittels I-Tragern zu iibertragen.
Dic Caissons bestanden aus 3/s" starkem, stumpfgeschwciBtem Stahlrohr in Einzellangen von 63 cm. Ihr Durchmesser betrug meist 8i und 91 cm;
in cinigen Fallen wurden noch gróBcre verwcndet. StoBfugen wurden geschweiBt.
Das Absenken geschah mit H ilfe hy- draulischer Pressen. Unter den alten Fun
damentplatten zog man I-Trager hindurch, gegen welche die hydraulisclicn Pressen angesetzt wurden. Wenn eine Rohrlange hinuntergetrieben war, entfemte man das innerlialb des Zylinders befindliche Boden- material, jedoch nie vóllig bis zum unteren Rand, damit das umgebcnde Erdreich keine Storung erlitt.
Das durchfahrene Materiał war zu- erst eine etwa 3 m starkę Schicht feinen.
Schwemmsandes, darunter kam eine etwa 2 m starkę Lage blauen Tons und danach traf man auf einen harten, sandigen Lehm.
Hier wurde mit dem Absenken aufge- hort, und man hob im Trockenen eine nach unten zu trichterfórmig bis zum doppelten Rohrdurchmesser sich erwei- ternde Glocke aus. Das Materiał war so hart, daB man es mit PreBluftspaten losen muBte. Die zulassige Belastung dieses Untergrundes war 6,5 kg/cm2.
Im ganzen wurden 1220 lfm Caisson- rohre abgesenkt.
Die Ubertragung der Last auf die Caissons soli am Eeispiel eiiier Saule erlautert werden:
Saule 14 iibertragt eine Last von 610 t Y o r m i t t c l s einer 1,20 m starken Betonplatte von 2,4 X 4 m2 Grundflache auf ein Biindcl von iS Pfahlen. Neben dieser Fundamentplatte waren nun 4 Caisson- zylinder von 91 cm Dmr. abzusenken und dic Last durch I-Tragcr darauf zu iibertragen.
V
Abb. 2. Skizze iiber dic Anordnung der neuen Griindung unter der atten
Fundamentplatte.
Abb. 1. Normaler Dampfkran mit Selbstgreifcr beim Ausheben einer Baugrubc.
DER KURZE TECHNISCHE BERICHTE. 91
Abb. 3. Obertragung der Fundamentlast auf I-Trager mittels hydraulischer Pressen.
Normaler Dampfkran ais Rammgeriist.
1 Von Fritz T o u s s a in t , Duisburg.
Drehkrane mit Dampf- oder Motorantrieb werden in Baube- trieben zum Verladen und Transportieren von Baumaterialien, wie Trager, Balkon, Steine, Kies, Sand, oder zum Ausheben von Bau- gruben gerne verwendet. Da sie sowolil mit einem einfachen Last- haken, ais auch mit einem Selbstgreifer ausgeriistet werden konnen, ist ihr Anwendungsgebiet auBerordentlich mannigfaltig. So zeigt bci- spielsweisc Abb. i einen normalen Dampfkran mit einem Selbstgreifer beim Ausheben einer Baugrube, wogegen Abb. 2 ein grćSBeres Modeli (Modeli III) beim Transport von Betonpfahlen darstellt. Die Ausleger dieser Krane lassen sich maschinell ein- und ausziehen, so daB sie den jeweiligen Bediirfnissen entsprechend eingestellt werden konnen.
AuGer zu den angegebenen Ladę- und Transportarbeiten werden
tragen den dampfbetriebenen Rammhammer, der entsprechend dcm Einsinken der Pfahle mit der Kranwinde allmahlich gesenkt wird. Der Rammhammer wird mit Dampf aus dem Kessel des Kranes gespeist, so daB keine besondere Kesselanlage erforderlich ist. Wenn eine Kompressoranlage zur Verfiigung steht, kann der Rammhammer auch mit Druckluft betrieben werden.
Da die Fiihrungsbahn nur ganz einfach mit Bolzen an der Aus- legerspitze aufgehangt ist, kann sie pendeln und infolgedessen nach Be- darf schrag gestellt werden, je nachdem, in welcher Riclitung die Pfahle eingerammt werden sollen. Zum Festhalten der Bahn in der gewiinschten Stellung dient eine einfache Stutze aus Profileisen, die am AuslegerfuBpunkt gelenkig befestigt ist. Die Stutze ist mit einem Bretterbelag versehen, so daB die Fiihrungsbahn und der Ram m hammer leicht zuganglich sind. AuBerdem ist der Fiihrungsbahn entlang bis zur Auslegerspitze eine Leiter angebracht.
Der Raum fiir die einzuziehenden I-Trager muBte erst gescliaffen werden, indem man zeitweise einen Teil der L ast durch Schrauben- winden abfing, fiir welche ein Schwellenrost ais Unterlage diente.
In einigen Fallen, wo die Pfahle ein Stiick weit unter der Fundament- platte zermiirbt waren, hat man dieses Stiick ausgesagt und provi- sorisch eine Windę eingespannt. Indem man auf diese Weise immer nur die Mindestanzahl von Pfahlen, die fiir das Einziehen eines Abfange- tragers nótig war, auf eimnal abschnitt, ging die Arbeit ohne Schwierig- keiten vonstatten. Eine besondere Mannschaft war dazu cingeteilt, die Winden taglich einmal zu kontrollieren und wieder anzuziehen.
Die in Abb. 2 dargestellten vier Caissons sind auf dic beschriebene Art und Weise abgesenkt worden. Ais sic den tragfaliigen Untergrund erreicht liatten, wurde am FuB eine trichterfórmige Erweiterung ausgehoben. Sie wurden dann ausbetoniert und hatten nach siebentagiger Erhartung die L ast zu iibernehmen.
Auf jedem Caisson eines zusammengcliorigen Paares wurden zwei Stiick jo 0,90 m lange und 50 cm hohe I-Trager mit soviel Zwischenraum aufgelegt, daB eino hydraulische Presse dazwischen Platz fand. Dann wurden soviel Pfahle entfernt, daB man einen 60 cm hohen I-Trager iiber den unteren Rosttragern einziehen kónnte. Mit der hydraulischen Presse wurde dann der Trager an die Unterflache des Beton- fundamentes angepreBt, bis jedes Tragerende 25% mehr ais scine rechnungsmaBige Maximallast trug. Hierauf wurden zwischen dem Haupt- und den beiden Rosttragern Stahlkeile eingetrie- ben, um eine satte Auflagerung zu erzielen. Je tz t wurden die Winden abgelassen, und fiir den zweiten und dritten Trager wiederholte sich derselben Yorgang (s. Abb. 3).
diese Krane neuerdings auch ais Rammgeriist zum Einrammen von Holz- und Betonpfahlen oder Spundwandeisen benutzt. Dadurch hat ihr Yerwendungsgebiet eine betrachtliche Erweiterung erfahren, so daB ihre Anschaffung noch lohnender ist ais bisher. Denn ein mit Rammeinrichtung verseliener Dampfkran ersetzt ein ganzes Rammgeriist mit Dampfkessel, Winden und allem Zubehor.
Abb. 3 zeigt den gleichen Kran wie in Abb. 2 dargestellt, nur mit Rammeinrichtung versehen. Der verstellbare Ausleger ist auf 5,8 m Ausladung eingezogen. An seiner Spitze ist die etwa 13 m lange Fiih- rungsbahn fiir den Rammhammer und dic Pfahle derart befestigt, daB die Bahn noch ein Stiick iiber dcm Ausleger liinausreicht. Die Ilubseile sind iiber Rollen an der Spitze der Fiihrungsbahn geleitct und
Die neu eingebauten Eisentrager erhielten eine Betonum- mantelung, und die Tragerenden jedes Fundamentes wurden mit denjenigen der beiden Nachbarfundamcntc zur Erhohung der Stabilitat durch Eisenbetontrager verbunden.
Von einzelnen durch die Verschiedenheit der ortlichen Verhaltnisse bedingtcn Ausnahmen abgesehen, war die Methode der Lastubertragung bei allen Fundamenten die glciche. Die Schwieriglceiten, dio durch"die auBerst beengten Platzverhaltnisse liervorgerufen waren, gaben jederzeit neue Probleme zu losen.
Dem Betonieren folgte unmittelbar die Hinterfullung, die eine sorgfaltige Stampfarbeit erforderlich machte. Taglich wurden an allen Saulcn auf FuBbodenhohe Nivellements auf- genommen, die ergaben, daB wahrend der ganzen Bauzeit keine Setzung des Gebaudes stattgefunden hatte. Die Benutzung des Gebaudes brauchte nicht unterbrochen zu wrerden.
Dipl.-Ing. E . R in g w a ld .
Abb. 2. Normaler Dampfkran beim Transport von Betonpfahlen.
Tragfahigkeit 3500 kg bei 12 m oder 10 000 kg bei 5,5 m Ausladung.
