Die Bautechnik, Jg. 14, Heft 30

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DIE BAUTECHNIK

14. Jahrgang BERLIN, 10. Juli 1936 fle ft 30

Alle Rechte Vorbehalten.

G r e n z l e i s t u n g v o n H e b e r ü b e r f ä l l e n m i t g r o ß e m G e f ä l l e . Von Ing. Dr. techn. H a ra ld Lauffer, Technische Hochschule Graz.

Der Entwurf von Heberüberfällen mit großem Nutzgefälle wird maß­

gebend durch die Grenze der Hohlraumbildung beeinflußt, d. h. der Heber­

schlauch muß so geformt sein, daß für die abgeführte Wassermenge der Wasserdruck an keiner Stelle im Inneren des Hebers unter den Dampf­

druck des Wassers sinkt. Ein kleinerer Wasserdruck ist nicht vorstellbar, da an diesen Stellen dampfgefüllte Hohlräume entstehen und daher die Strömung einen ganz anderen Verlauf nehmen würde, als der Rechnung zugrunde liegt.

G anz besonders muß dabei beachtet werden, daß bei Modellversuchen im verkleinerten Maßstabe diese Erscheinung nicht auftreten kann, wenn nicht der äußere Luftdruck entsprechend dem Längenverhältnis verkleinert wird. Da dies versuchstechnisch nur mit großem Aufwande durchführbar ist, kann aus dem Modellversuch bei normalem Luftdruck erst nach Über­

tragung der am Modell gemessenen Druckverteilung auf die Großausführung festgestellt werden, ob die gewählte Heberform hohlraumfrei Ist und daher die Durchflußmenge des Modellhebers entsprechend dem F r o u d c s c h e n Modellgesetz umgerechnet werden k a n n 1).

Ein einfaches Verfahren zur angenäherten Ermittlung dieser Grenze und der zugehörigen Durchflußmenge (Grenzleistung) wird daher zur ersten Untersuchung von Heberentwürfen und zur Kontrolle von Versuchs­

ergebnissen sicher von Nutzen sein.

B e z e i c h n u n g e n : Querschnittsbreite in m,

Höhe des Normalschnitts ln m, Erdbeschleunigung in m/sek2, Verlusthöhe in m,

Dampfdruck in t/ m 2, Wasserdruck in t/m 2,

Wassermenge je Breiteneinheit in m 2/ s e k - m , Durchfluß bei der Hohlraumgrenze ln nU/sek • m, Krümmungshalbmesser der Stromlinien ln m, Wassergeschwindigkeit in m/sek,

mittlere Wassergeschwindigkeit im Normalschnitt in m/sek, Abstand von der Inneren Krümmerwand in m,

Luftdruck in m Wassersäule, Energielinienhöhe in m, Nutzgefälle des Hebers in m, Wassermenge in m :)/sek,

Geschwindigkeitshöhenausgleichwert,

Verhältnis des kleinsten Wasserdruckes zur Energielinienhöhe, Einheitsgewicht in t/ m 3,

Winkel des Normalschnitts mit der Lotrechten,

b d g h v P*

P

‘1 q

r v v , X B ; H

" ,

Q

is'r

ß y v v

}

K rümm ungsb eiw erte;

Fußzeiger:

a

äußere Krümmerwand,

i

innere Krümmerwand,

o

Einlaufquerschnitt des Hebers,

u

Auslaufquerschnitt des Hebers,

x

Punkt im Abstande x von der inneren Krümmerwand.

B e k a n n t e R e c h n u n g s v e r f a h r e n .

Die Nutzleistung eines Hebers von bekannten Ausmaßen errechnet sich aus dem Energieansatz für den Auslaufquerschnitt (Abb. 1):

(I)

K m

2

g

+ 2 h v.

Die einzelnen Verlusthöhen

h v

(für Einlauf, Reibung, Krümmer usw.) können angenähert rechnungsmäßig mit bekannten Formeln oder aus Modell­

versuchen bestimmt werden, ihre genaue Ermittlung ist jedoch nu r durch Messungen an der Großausführung möglich.

Zur Bestimmung der Hohlraumgrenze werden verschiedene Verfahren angegeben, die alle Potentialströmung ln senkrechten Ebenen voraussetzen.

') A. H i n d e r k s , Strömungsuntersuchungen an selbsttätigen Saug­

überfällen, Bautechn. 1929, S. 275, und Ww. 1929, S. 166.

K a m m ü l l e r 2) nimmt im Scheitelquerschnitt des Hebers eine waagerechte Parallelströmung mit gleicher Geschwindigkeit an und erhält als Bedingung, daß Im obersten Scheitelpunkte der absolute Druck noch positiv ist:

(2) Mit

( 3 )

folgt daraus die Grenzleistung

m

2 er ;

^{H . — d.}

<7

d

( 4 ) ig r = ]/ 2

g (Pfi d 2

—

d 3)

ganz entsprechend der

q

-Liniengleichung für offene Kanäle. Da jedoch der Heberschlauch bei allen bekannten Heberformen im Scheitel eine starke Krümmung aufweist, ist der tatsächliche Strömungsverlauf und damit die Druckverteilung ganz anders, als Kammüller bei seiner A b ­ leitung voraussetzt (siche

________________L'nergiehorizonf

•!

Abb. 9 bis 11). Gl. (4) kann daher nur als ganz grobe Näherung

werden.

angesprochen

Abb. 1.

Systemskizze eines Heberüberfalles.

Abb. 2.

Rechteckiger Kreiskrümm er.

Dagegen untersucht H i n d e r k s 1) den theoretischen Verlauf einer Potentialströmung mit den Heberwandungen als Strömungsgrenzen und kann so für bestimmte Angaben die Größe des Wasserdruckes an jeder Stelle ermitteln, berücksichtigt also bereits den Einfluß der Stromlinien­

krümmung im Hebcrscheitel. Sein Verfahren ist jedoch etwas umständlich und läßt nicht ohne besondere Untersuchungen den Einfluß der ver­

schiedenen Veränderlichen auf die Hohlraumgrenze erkennen. Hinderks macht schon darauf aufmerksam, daß für die von ihm untersuchten Heber­

formen der kleinste Wasserdruck immer im tiefsten Punkte des Scheitel­

querschnitts auftrat und daher diese Stelle für die Hohlraumgrenze maß­

g ebend ist.

Ganz entsprechend den von P. B ö ß ’) und H. L a u f f e r 4) angegebenen Näherungsverfahren für die Strömung ln offenen Kanälen mit gekrüm mtem Grundriß bzw. mit gekrümmter Sohle denken wir uns im Scheitel­

querschnitt des Heberüberfalles eine Potentialströmung mit gleichmittigen Kreisen als Stromlinien. Mit dieser Annahme ist die analytische Be­

handlung des Problems leicht durchführbar und dürfte in den meisten Fällen eine ausreichende Näherungslösung ergeben.

P o t e n t i a l s t r ö m u n g in K r ü m m e r n m i t r e c h t e c k i g e m Q u e rs c h n i tt.

Für eine Potentialströmung mit gleichmittigen Kreisen als Strom­

linien ist die Geschwindigkeitsverteilung bek an n t5); mit den Bezeichnungen nach Abb. 2 ist

(5)

v x rx =

konstant =

C.

2) K a m m ü l l e r , Wirkungsweise, Berechnung und Konstruktion von Hebern mit großer Saughöhe, Bauing. 1929, S. 191.

3) P. B ö ß , Anw en dung der Potentialtheorie auf die Bewegung des Wassers in gekrümmten Kanal- oder Flußstrecken, Bauing. 1934, S. 251.

4) H. L a u f f e r , Strömung in Kanälen mit gekrü m mter Sohle, Wkr.

u. Ww. (in Druck).

5) W. K a u f m a n n , Angewandte Hydromechanik, Berlin 1931 u. 1934.

434

L a u f f e r , G r e n z l e is tu n g v o n H e b e r ü b e r f ä l l e n mit gro ß em G e f älle Fachschrift f.d.ges.Bauingenieurwesen d x

Die Durchflußmenge je Breiten­

einheit errechnet sich dann aus

d d

(6)

q = J v x d x — C j

0 0

mit

(7)

zu

(8)

ISO

r , + x

zoo

(SO

'

=

C

ln ( I + •

(9)

Für eine geg ebene Wasser­

menge gilt daher die G e­

schwindigkeitsverteilung

<7

d

~Ti

oder dimensionsbefreit mitGI.(3) (10)

v x

* « 1

rx

ln ( 1 + i )

OSO

W n Xm/i

u

0 100 000 0,00

--- d/r,

+ ln 1 +

Insbesondere ist die Geschwindigkeit an der inneren Wand für

(11) = 0:

^{v i}

1

r i

d

ln 1 + - und an der äußeren Wand für

(12) = 1: 1

Die Querschnittstelle mit ebenfalls aus

Gl.

(10) für

(13)

der mittleren Geschwindigkeit

vm

~d~

1 ln ( - + i )

v i d

10ms-1

iT - 12,00

Abb. 4. Druck- un d Geschwindigkeits­

verteilung für Potentialströmung in einem Kreiskrümmer mit rechteckigem Querschnitt.

G r e n z l e i s t u n g bei B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r S t r o m l i n i e n k r ü m m u n g . Bei der theoretischen Hohlraumgrenze ist der kleinste Wasserdruck gleich dem Druck

^p

* von gesättigtem Wasserdampf (Zahlentafel 1)

(16) m i n / > = p * .

Z a h l e n t a f e l 1. Dampfdruck von gesättigtem Wasserdampf.

Tem peratur in ° C 1 o 5 10 15 20 25 30

p *

in t/m- 0,06 0,09 0,13 0,17 0,22 0,32 0,43 Praktisch dürften sich schon früher Ablösungserscheinungen einstellen.

Außer von Heberform un d Durchflußmenge wird der Wasserdruck im Heberinnern maßgebend vom äußeren Luftdruck beeinflußt. Die in der Druckgleichung (15) auftretende Energielinienhöhe 77,- ist nach Abb. 1

(17) 77, = Ä„

t —

Abb. 3. Geschwindigkeitsverteilung am äußeren und Inneren Rande eines Kreis­

krüm mers mit rechteckigem Querschnitt.

unmittelbar vom äußeren Luftdruck abhängig, dessen Veränderlichkeit mit Seehöhe und Wellenlage daher ebenfalls berücksichtigt werden muß (Zahlentafel 2).

Z a h le n t a f e l 2. Luftdruck in verschiedener Seehöhe für mittleren (760 mm Hg) und niederen (720 mm Hg) Barometerstand.

Seehöhe in m 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

B w

mittel *n m 10,33 9,74 9,17 8,64 8,13 7,55 7,20 5 w m in in m W S 9,79 9,20 8,63 8,10 7,59 7,01 6,66

errechnen wir

ln Abb. 3 sind diese Werte für verschiedene Krümmungsverhältnisse d / r ;- eingetragen. Beachtenswert ist die rasche Zunahme der Geschwindigkeit am Innenrande für zu nehm ende Krümmung.

Aus der Geschwindlgkeitsvertellung kann nun bei bekanntem Energie­

inhalt die Druckverteilung gerechnet werden. Ist 77^ die Energielinien­

höhe für den inneren Rand eines Normalschnitts, der mit der Lotrechten den Winkel

y

einschließt, so lautet die Bernoulllsche Gleichung

v x P x

(14) //,- = * ■ cos

V + - Y T +

f -

Mit Berücksichtigung von Gl. (10) erhalten wir daraus die Gleichung der Druckverteilung im Normalschnitt

P

i- ? 2

(15) _ _ —

ü . x •

COS

y

--- — --- ---

y 2 g j ln ( l - f “ ) (ri

+ w)3

In Abb. 4 sind für ein angenomm enes Strömungsbeispiel Druck- und Geschwindigkeitsverteilung nach Gl. (15) u. (10) eingetragen.

Belm Vergleich dieser Ableitungen mit den zahlreichen Messungen an verschiedenen Krümmern ist jedoch zu beachten, daß diese meist nach einem längeren Rohrabschnitt angeordnet waren; durch die daher schon beim Eintritt in den

Krümmer voll ausgeprägte

I Sm o ° T T , o

turbule nte Strömung sind ^ r naturgemäß größere Ab­

weichungen gegenüber einer Potentialströmung zu erwarten. Beim H eber­

überfall liegt dagegen vom Einlauf bis zum Scheitel eine rasch be­

schleunigte Strömung vor, für die der Einfluß von Wandrauhigkeit un d Tur­

bulenz nicht von sehr gro­

ßer Bedeutung sein kann, wie ähnliche oft un ter­

suchte Vorbilder (Ausfluß und Überfall) zeigen.

Neh men wir nun im Scheitelquerschnitt eine Potentialströmung mit gleichmittigen Kreisen als Stromlinien an, so zeigt Gl. (16) wie auch Abb. 4, daß die Druckverteilungslinie kein Minimum hat. Wir erhalten an den Wandungen zwei Kleinstwerte, die getrennt untersucht werden müssen.

Zur Berücksichtigung des Dampfdruckes und eines gegebenenfalls zur Sicherheit vorgeschriebenen Restdruckes setzen wir

(18) min

p — ß H p

Für den höchsten Punkt des Scheitelqucrschnitts gibt dann Gl. (15) mit ... _ “..J . ..

^Pa

_ / / _ , / ______________

^?

(19)

^{y —}

0

2 g | I n i 1 +

(rt

+

df

und daher für

p j y = ß

77,-

(20)

q%

= 2

g [ H i

(1 -

ß

) -

d)

| l n ( 1

- + df .

Nach Division durch 77/ wird GL (20) dimensionslos und ergibt mit Ein­

führung des Krümmungsbelwertes e »

schließlich die Grenzleistung

d h,r

Ebenso erhalten wir für den tiefsten Scheitelpunkt mit

7

0

x = 0

— = 77,. -

q2

- - ----

2 * { i . ( i + - v (23)

Daraus für

p j y = ß H i

(24)

^q2gr

= 2

^g

77,- (I -

^ß)

j ln ( I +

^{- ~ j}

\ 2

^r-

und wieder dimensionsbefreit mit

(25)

die Grenzleistung

(26) _{V 2g77f} »gr m r

Für die Grenze der Gültigkeitsbereiche der beid en

^q

-Gleichungen ist der Wasserdruck am inneren und äußeren Rand gleich groß. Dann müssen auch die Grenzleistungen nach Gl. (22) un d (26) übereinstimmen und ihre Gleichsetzung ergibt den Übergangswert

(27) ( t j “ 0 _ n j 1 ~ 7 ,

' a y

| ~ •

\ (' + € i

Für konstante ¿9-Werte geben Gl. (22) und (26) eine Kurvenschar mit als Parameter, die mit Hilfe der Krümmungs- beiwerte x, <u und y/ nach Abb. 5 leicht konstruiert werden kann. Für kleine

¿///¿-W erte [ < G 1 . (27;] erhalten wir nach Gl. (26) eine Geradenschar durch den Ur­

sprung, während für den restlichen Bereich

V erg leich m it M e s s u n g e n . Die unseren Ableitungen zugrunde liegende Annahme erfordert unbedingt die Nachprüfung durch den Vergleich mit Messungen. Hcrangezogen wurden die Beobachtungen von S t e v e n s 6) an drei

Abb. 5.

Krümmungsbel werte,

Abb. 6. Wassermenge von Heberüberfällen bei der Hohlraumgrenze (¿9 = 0).

Abb. 7. Grenzleistung von Heberübcrfällen für ¿3 — 0,2.

[d /H i

> Gl. (27)] die Kurvenschar nach Gl. (22) durch Verzerrung der Überfallhel:

< 7Kr - Linie für

^{d /ri}

= 0 entsteht. menge die

Unter Vernachlässigung des Dampfdruckes, also f ü r m i n p = 0 sind in Abb. 6 die so errechneten ^ - L i n i e n eingetragen und stellen daher die Größtwerte des theoretisch erreichbaren Durchflusses dar. Entsprechend

^~10mt

der üblichen Bedingung eines positiven Restdruckes von mindestens

2 m WS sind in Abb. 7 noch einmal die Grenzleistungen für ¿9 = 0,2 © 3 - ©

Messungen

eingezeichnet.

Wie beide Darstellungen zeigen, ergibt der Einfluß der S t r o m ­ l i n i e n k r ü m m u n g für die praktisch vorkommenden ¿///¿- Werte eine

sehr bedeute nde V e r m i n d e r u n g d e s D u r c h f l u s s e s bei der Hohlraum-

Rechmm

grenze, w ährend für große ¿///¿ -W erte eine beträchtliche Zunahme gegen-

ntit6l.il!)

über der r^ - L i n ie für geradlinige Strömung feststellbar ist. Um einen Anhaltspunkt für die vorkommenden Absolutwerte zu geben, ist neben der Ordinatenteilung für

Q^¡^‘T g

e*n Durchflußmaßstab in m 3/sek • m @ eingetragen, der jedoch nur für die besondere Annahme einer Energie­

linienhöhe von / / , = 10 m gilt.

D ruckm BM m im

Reihnunt m. Gl. f l! )

I Oruckverfnlting fü r

\h ra M s trm u n g \

i

Bei den größeren Hebern,

Heberüberfall „Leaburg Nr. 6 “. Nr. 5 und 6, ist die Über­

einstimmung im allgemeinen recht gut, während für den kleinsten H eber Nr. 7 die Rech­

nun g etwas zu große Drücke liefert, wahrscheinlich infolge der vernachlässigten Energie­

verluste, die sich für einen klei-

mJs - ’

neren „hydraulischen Radius' m stärker auswirken müssen. Alle drei Heber zeigen am Innen­

rande einen etwas größeren Druck, als nach der Rechnung und den anderen Meßstellen Abb. 8. Heberüberfall „Leaburg Nr. 6 “.

Z a h le n t a f e l 3. Heberüberfälle „Leaburg

© • r © Messungen

H eber Nr.

i ß m herfei/ung K r

{ fbrallelström im g Hechnm

Schcitel- querschnitt

Abb. 11. Heberüberfall „Leaburg Nr. 7 “.

Abb. 9 bis 11. Druckverteilung im Scheitel­

querschnitt von drei ausgeführten Hebern nach Rechnung und nach Messungen von

S t e v e n s .

6) J. C. S t e v e n s , On the Behavior of Siphons, Procee­

dings 1933, S. 925.

Jahrgang 14 Heft 30

10. Ju ii 1936

L a u f t e r , Grenzleistung von Heberüberfällen mit großem Gefälle

'UiQO'OL-

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L a u f f e r , G r e n z l e is tu n g von H e b eriib erfä lle n m it g r o ß e m Ge fälle DIE BAUTECHNIK F a c h sch rift f. d. g e s . B a u ln g c n le u rw e sen

zu erwarten wäre, da die hier theoretisch auftretende Geschwindig­

keitsspitze durch den Einfluß von Wandreibung und Turbulenz sicher etwas abgemindert wird.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

Für kleine Querschnittshöhen ergibt der Einfluß der Stromlinien­

krümmung eine starke Verminderung der Grenzleistung; dagegen erhält man für große Querschnitte im Heberscheitel W assermengen, die

weit über den Leistungen bisheriger Entwürfe liegen. — Der Ver­

gleich der gerechten Druckverteilungen mit Messungen ergibt recht gute Übereinstimmung, insbesondere liegen die gemesse nen Kleinst­

drücke in allen F ä l l e n ü b e r den gerechneten Werten. Die abgeleiteten Grenzleistungen dürften daher in Wirklichkeit noch etwas überschritten werden, wenn durch geeigne te Gestaltung des Heberschlauches auch nach dem Scheitelquerschnitt eine Ablösung der Ström ung mit Sicherheit ver­

mieden wird.

»£- -C?_ Ł

-Bauanfang

‘Km 519

-Landwasser

Ruheplatz für Radfahrer Bauende

'y ^ j j a c h Z it t a u

~ ~

K m

53

,r

Halteplatz für Kraftfahrzeuge

V e r l e g u n g d e r R e i c h s s t r a ß e B i s c h o f s w e r d a — Z i t t a u a m L a n d b e r g v o n k m 5 1 , 9 b is 5 3 , 1 .

Von Obcrrcgierungsbaurat G rö s s e r , Dresden.

Am 23. November 1935 wurde die vorstehend genannte Straßen­

verlegung für den Verkehr freigegeben. Das Bauvorhaben bietet in mancher Hinsicht Bemerkenswertes.

I. A llg e m e in e s u n d P la n u n g .

Die alte Straße (Abb. 1) war in den Jahren 1840 bis 1844 gebaut worden und erklomm den Landberg ln drei Serpentinen mit einer Steigung von 1 : 16. Die Krümmungshalbm esser betrugen in den vor­

handenen sieben Krümmungen je 30 m. Die schmale Wölbbrücke über das Landwasser war im Jahre 1789 aus Bruchsteinen errichtet worden und befand sich beim Abbruch noch in sehr gutem Zustande. Die g e ­ samte Strecke war für den jetzigen Kraftwagenverkehr nicht mehr geeignet und namentlich bei Schnee und Glatteis äußerst verkehrsgefährlich. Für die Verbesserung dieser Strecke lag da her ein dringendes Bedürfnis vor.

da die kapillare Steighöhe des verw endeten Sandes zu 24 bis 34 cm fest­

gestellt wurde. Jed e solche Schicht wird durch Sickergräben mit Stein­

schlagfüllung fischgrätenförmig abgeschlossen, so daß das Sickerwasser den Gräben zufließen kann. Zur Fortleitung des Sickerwassers wurde unter dem Sohlenpflaster der Gräben ein 40 cm hohes Sandbett mit Dränagerohren eingelegt. Auf die Sandschicht unter der Fahrbahn wurde wie üblich die Packlage und der w assergebundene Schutt aufgebracht.

1936 oder 1937 soll die gesam te Verlegungstrecke mit Kleinpflastcr be­

legt werden. Für die Förderung der rd. 60000 m3 umfassenden Erd­

massen hatte die ausführende Baufirma zwei Bremsberge angelegt, um damit die anfänglichen Steigungen von 1 : 7 überwinden zu können. Die Erdmassen wurden mit Dclmag-Fröschen von 500 und 125 kg Gewicht festgerammt; zeitweise war außerdem eine 6-t-Tandemwalze zur Dichtung der Massen ln Betrieb.

alte Straße

neue Straße mit Radfohmeg

0 10 W 60 60 W

1 . I I I

.1—L 200

m,

_i

Ursprünglich plante man, die Straße ln einem weiten Bogen um die jetzige Strecke herumzuführen; man wollte damit vor allem das tiefe Auschneiden des tonigen Bodens vermeiden. Bei der endgültigen Lösung entschloß man sich aber im Verkehrsinteresse für die geradlinige Führu ng und kam damit auf die Linie zurü ck, in der die Straße vor 1840 gelege n hatte. Der Hang wird In etwa 7 m Tiefe angeschnitten, das Landwasser wird mit einer 12 m hohen Brücke überquert, an die sich Dämme von rd. 13 m größter Höhe anschließen. Die Fahrbahnbreite be­

trägt auf der Brücke zwischen den Bordsteinen 7,5 m, auf der freien Strecke 9 m. Auf der Brücke ist ein 2,35 m breiter Radfahrweg vor­

gesehen , auf der übrigen Verlegungstrecke ein solcher von 2,5 bis 3 m, der nach Zittau zu teilweise auf einer der früheren umgebauten Serpen­

tinen verlegt w urde und auf dieser Strecke für die Bergabwärtsfahrt be­

stimmt ist. Auf der übrigen Strecke liegt der Radfahrweg neben der Straße. Die größte Steigung der Verlegung beträgt 1 :18; die verlegte Strecke ist 210 m kürzer als die alte Straße.

U. D u r c h f ü h r u n g d e s B a u e s, a) E r d a r b e i t e n .

Die Einschnittmassen bestanden aus eiszeitlichen Seeablagerungen, die sich aus T onen, Schluffen und Feinsanden (Bänderton) zusam m en­

setzen. Die ursprünglich waagerechte Schichtung ist durch den Druck des nach S ü d e n vorrückenden nordischen Inlandeises verschoben worden; das Eis selbst lagerte darüber seine Grundmoräne ab, einen sandigen Lehm, der Geschiebe von skandinavischen Gesteinen und Basaltblöcken je der Größe enthält. Der Bänderton und der sandige Lehm waren zu den Dammschüt­

tungen wegen ihrer Rutschgefahr nicht besonders geeignet, mußten aber aus wirtschaftlichen Gründen verwendet werden. Um einen möglichst einwandfreien Damm, der später nur geringe Setzungen und Verände­

rungen aufweisen würde, zu erhalten, wurde der Kern des Dammes mit den tonigen Massen geschüttet. Die äußere Schale w u rd e in etwa 3 m Mächtigkeit aus sandigen und lehm igen Massen hergestellt. Im Ein­

schnitt erhielten die Böschungen eine Neigung von 1 : 2 , besonder e Vor­

richtungen zur Sicherung der Böschungen gegen Rutschungen wurden zunächst nicht getroffen; sie sollen von Fall zu Fall nachträglich vor­

genomm en werden, wen n sie nötig sein sollten. Im Einschnitt stieß man auf wasserführende Schichten, die auch auf den Untergrund der späteren Fahrbahnbefestigung Übergriffen. Zur Sicherung und Entwässerung des Unterbaues wurde deshalb eine Kiesschicht von 20 bis 40 cm Höhe ein­

geb au t, die im Längsschnitt sägeblattförmig verläuft. Diese Höhe genügte.

b) G r ü n d u n g e n u n d S y s t e m d e r B r ü c k e .

Für die Wahl des Brückensystems war der Untergrund maßgebend.

Zu überbrücken war eine Öffnung von rd. 65 m Weite und 12 m Höhe.

Der Untergrund (Abb. 2) war für Gründungen äußerst ungünstig.

Unter einer 2 bis 3 m mächtigen Schicht von G ehängelehm befand sich eine Schicht von 0,5 bis 1,5 m Höhe aus Kies und Steinen; unter dieser stand schwarz­

gra uer plastischer Ton an, der ln seiner Mächtigkeit von Südosten nach Nordwesten von 3 bis zu 12 m wechselte. Seine Festig­

keit wuchs mit der Tiefe nu r wenig, mit er­

heblichen Zusammendrückungen mußte also gerechnet werden. Die Mächtigkeit der Ton­

schicht war nicht nur in der Längsachse der Brücke verschieden, sondern auch in der Querachse. Unter den Pfeilern und Wider­

lagern waren in dieser Richtung Unterschiede von 2 bis 3 m in der Mächtigkeit vorhanden.

U nte r dieser Tonschicht befand sich ein schliefiger Kies von 0,2 bis 2 m Höhe, der mit Wasser angefüllt war. Bei den Bohr- versuchen stieg das Wasser über Gelände an, die über dem Kies befindliche Ton­

schicht war also stark mit Wasser gesättigt und nicht so konsolidiert wie die unter dieser w asserführenden Kiesschicht liegende Tonschicht. Diese unterste Tonschicht be­

stand aus steifem Ton von wechselnder Farbe mit Braunkohleneinlagerungen und Abb. 2. war 3 bis 7 m mächtig. Unter dieser Ton-

schlcht befand sich verwitterter BasalttufL Bei der Wahl der G ründungen waren folgende Gesichtspunkte maß­

gebend. Bei dem tonigen Untergr ünde lag es nahe, die oberste Kiesschicht zum Übertragen der Bauwerkslasten zu benutzen; davon mußte aber ab­

gesehen werden, weil die Kiesschicht stellenweise nicht mächtig genug und damit nicht tragfähig war, und weil außerdem bei Hochwasser die Gefahr der A usk olk ung bestand. Man mußte also mit der Gründung unter die Sohle dieser Schicht gehen. Eine Verdichtung des Tonbodens durch Pfähle war nicht zu erreichen, da Eisenbetonprobepfähle mit zwei Schlägen 4 m tief einsanken und auch durch das Schlagen der Pfähle

,

275,20

,

271.90

, 26170

,

261,80 gg..«

5}

^Lehm

<i

iesmit

" groben Steinen

schwarzgrauer Ton

Kies mit Lette wasserführend

S

Kohlen/eite

1

blauer Ton

¿

grüner Basalt-

T

J a h rg a n g 14 H e it 3 0

10. J u li 1936 G r o s s e r , V e r le g u n g der Reichsstraße B isc hof sw erda — Z it tau

437

Quer-

Mrsteifungenj ^\Zement

25,00--- 1

Oetände

\s27W

Lorssen'ProfU0 htnig

Abb. 3.

Querschnitt C~0

Abb. 4.

keinen Umständen vermeiden ließen, und hatte die endgültigen Setzungen der Pfeiler auf 15 cm und der Widerlager bachseitig auf 20 und dam m ­ seitig auf 37 cm berechnet. Diese Senkungen sind auch teilweise ein­

getrete n; die Widerlager lagen im Bereich der Setzungsmulden, die durch die Last der Dämme hervorgerufen wurden. Bei den Widerlagern wirkte der aktive Erddruck der Hlnterfüllungsmasscn nicht in dem Maße mit der waagerechten Komponente, wie der Berechnung zugrunde gelegt war.

Die Hinterfüllung belastete vielmehr die dammseitige Fußplatte nur mit ihrem Gewicht. Besonders war dies der Fall bei dem südöstlichen nach Zittau zu gelegenen Widerlager, bei dem man deshalb zu besonderen Vorsichtsmaßregeln griff. Dieses Widerlager hatte sich nach der Dam m­

seite stärker gesetzt als nach der Bachscite zu. Um es ln die beabsich­

tigte Lage zurückzubringen und um die Einwirkungen der Setzungsmulde abzuschwächen, schüttete man in der Nähe des Widerlagers auf beiden Seiten des Dammes und zwischen Pfeiler und Widerlager 3 bis 5 m hohe Druckbänke an. Außerdem versuchte man, das Widerlager durch H ebe­

töpfe, die unter den Flügelwänden angesetzt wurden, und die eine H ub­

kraft von 50 t auf jede Seite ausübten, in die vorges ehene Lage zu bringen. Da diese Maßnahmen nicht den gewünschten Erfolg hatten, entschloß man sich, die senkrechte Belastung der Fußplatte dadurch au s­

zuschließen, daß das Widerlager hohl gelassen wurde, und schloß dazu das Widerlager durch eine Elsenbetonwand ab, die sich an die Flügel­

wände anlehnte (Abb. 6). Zur Überbrückung des Hohlkörpers wurden zwei ln ihrer Längsrichtung geteilte, je 8,4 m lange Eisenbetonbrücken errichtet, die auf dem Widerlager und dem Damm, der hinter dem Hohl­

körper aus Kies geschüttet wurde, aufliegen. Diese Vorsichtsmaßnahmen haben das weitere ungleichmäßige Setzen des Widerlagers verhindert.

Bei dem nordwestlichen Widerlager zeigten sich zwar auch ungleich­

mäßige Setzungen, besondere Vorsichtsmaßregeln wurden hier aber nicht für nötig gehalten; an die Hauptrippe schließt also hier unmittelbar der Damm an. Bei diesem Widerlager werden die Setzungen am längsten anhalten, da dort die Tonschicht am mächtigsten ist.

Die Setzungen der Pfeiler und Widerlager, die nach den Angaben des Erdbaulaboratoriums weiter beobachtet werden, werden erst nach 50 bis l'OO Jahren bee ndet sein.

III. L a n d s c h a f t s g e s t a l t u n g .

Durch den tiefen Einschnitt und die hohen Dämme ist das anmutige Landschaftsbild der Lausitz vollkommen verändert worden. Unter Hinzu­

ziehung eines Landschaftsberaters wird versucht werden, den Bau har­

monisch in die Landschaft einzugliedern. Dazu sind Anpflanzungen von Busch- und Baumgruppen benachbarter und heimischer Arten vorgesehen.

Die Kanten der Böschungen im Einschnitt wurd en schon beim Bau ab­

gerundet. Auf der Kuppe sind besondere Halte- und Ruheplätze für Kraftwagenfahrer und Radfahrer hergerichtet worden. Zur Trennung von Fahrbahn- und Radfahrwegen und an der Straßenkrone sind Hainbuchen­

hecken gepflanzt worden; zur Sicherung des Verkehrs mußten aber an diesen Stellen vorläufig Geländer aufgestellt werden.

Längsschnitt A-B (HauptträgerJH.)

Draufsicht ohne fahrbahnbefestigung

'Bruckenachse J .

L_

Widertager ohne Urgnkerungen

Ein Herabgehen bis auf den 17 m tief liegenden, festen Baugrund wäre kostspielig und unwirtschaftlich gewesen, man war somit auf die oberste Tonschicht als Baugrund angewiesen. Bei diesen ungünstigen Untergrundverhältnissen, bei denen Setzungen und Verkantungen nicht zu vermeiden waren, konnte man nur auf ein statisch bestimmtes System zukomm en; man wählte Gerberträger (Abb. 3). Die Mittelöffnung wurde in die beiden auskragenden Seitenarme eingehängt. Um Zusatzspannungen auszuschalten oder wenigstens soweit wie möglich herabzusetzen, wurde die Tragkonstruktion in ihrer Längsrichtung ln zwei Hälften geteilt (Abb. 4), die miteinander durch ein Zinkschleppblech verbunden waren. Ferner wählte man für die Auflagerung der einzelnen Träger die Dreipunktlagerung (Abb. 5).

Diese Lagerung ist ln Deutschland bereits einmal ausgeführt worden, und zwar 1917 beim Bau der Raffelbergbrücke in Mülheim (Ruhr).

Dort waren die Träger als unten offene Eisenbetonbalken mit waagerechter Decke durchgebildet. Der Endquerträger war besonders versteift. An­

fragen bei der Stadt ergaben, daß sich die Konstruktion gut bewährt hatte und daß sich an dem Bauwerk bisher keinerlei Nachteile gezeigt hatten.

Bei der Landbergbrücke legte man zur Verminderung der Zusatzspannungen infolge Verd rehung für die Träger einen kastenförmigen Querschnitt aus Eisenbeton z u g r u n d e 1).

c) M a ß n a h m e n w ä h r e n d d e s B r ü c k e n b a u e s .

Das Erdbaulaboratorium Freiberg (Prof. 35r.=3n9- K ö g l e r ) hatte nach der U ntersuchung des Bodens festgestellt, daß sich Senkungen unter

J) Über Versuche mit Eisenbetonträgern auf drei Auflagern vgl.

Handb. f. Eisenbetonbau, Bd. I, 4. Aufl., S. 224.

die Struktur des Bodens gestört worden wäre. Man entschloß sich des­

halb, die Auflagerflächen der Pfeiler und Widerlager durch elsenbewehrte Platten zu verbreitern und den Druck durch eine 50 cm hohe, besonders sorgfältig eingerammte Kiesschicht auf den tonigen Boden zu übertragen.

Der Bodendruck beträgt im Mittel bei den Pfeilern 1,6 und bei den Widerlagern 2,0 kg/cm2. Zur Sicherheit gegen Abgleiten der Sohlfläche wurden bei den Widerlagern Anker eingebaut, die untereinander durch eine Elsenbetonplatte verbunden sind. Nicht tief eingerammte Larssen- spundwände umschlossen die Baugruben. Mit dem Betonieren der Pfeiler und Widerlager wurde im Oktober 1934 begonnen.

nach Zittau I

—

E -

nach Bischofswerda

o

f e s t e L a g e r b e w e g lic h e L a g e r

Abb. 5.

438

G r o s s e r , V e r l e g u n g d e r Reichsstraße B is c h o fs w e rd a — Zit tau DIB BAUTECHNIK Fachschrift f. d. ges. Baulngenleurwescn

IV. Son stig es.

Alle baulichen Maßnahmen wurd en im engsten Einvernehmen mit dem Erdbaulaboratorium Freiberg durchgeführt. Beratend stand auch das Geologische Landesamt Sachsen zur Seite. Die Gesam tkosten für den Bau werden rd. 660 000 RM betrag en ; davon entfallen auf die Herstellung d er Brücke rd. 280 000 RM und auf die Erdarbeiten rd. 320 000 RM, In diesen Zahlen sind die Aufwendungen für den Radfahrweg, die sich

namentlich durch die Verbreiterung der Brücke auf 80 000 RM belaufen, enthalten. Die Erdarbeiten führte die Firma Gelsler, Hirschfelde, den Bau der Brücke die Firma Liebold & Co. (Oberingenieur 2)r.=3ng. B a n s e n ) , Dresden, aus. Die örtliche Bauleitung war dem Straßen- und Wasserbau­

amt Zittau übertragen. — Der Bau trug erheblich dazu bei, die Erwerbs­

losenziffer der Lfmgebung von Zittau auf ein Jahr wesentlich abzumindern;

geleistet wurden rd. 38 000 Tagewerke. Unfälle sind nicht vorgekommen.

- j

16

^{x 1375 - Stützweife}

Gurtptaften « * 150-17

Grundriß

8-2750 - Stützweite 22000 Rost kästen 25125cm

15cm auf 11.00m.

■Gasrohr 'PK

Schützt! 360-10

° 50-10 r 15-20

tisenbetondecke Alle Rechte

Vorbehalten.

D i e F u ß w e g ü b e r f ü h r u n g a m D a m m t o r b a h n h o f i n H a m b u r g . Von Reichsbahnoberrat H. Kilian, Altona.

Im Zusamm en han g mit der vollständigen Neu­

gestaltung des alten H am burger Zoologischen Gartens am Dammtorbahnhof in ein zeitgemäßes Ausstellungsgelände war es zur besseren Abwicklung der zu erwartenden erheblichen Verkehrssteigerungen notw en dig , eine un­

mittelbare Verbindung von den jenseits der Bahn gelege nen Stadtteilen Rotherbaum und Harvestehude zu den Neuanlagen zu schaffen. Die „Zoo“-Ausstellungs- hallen AG beantragte daher im Frühjahr 1935 bei der Rcichsbahndirektion Altona, westlich des Dam mtorb ah n­

hofes von der Edmund-Siemers-Allee nach der Tiergarten­

straße über die Gleise der Fern- und Stadtbahn eine Fußgängerbrücke auf ihre Kosten herzustellcn (Abb. 1).

Da die ersten großen Veranstaltungen auf dem Aus­

stellungsgelände bereits Mitte Mai desselben Jahres beginnen sollten und aus diesem Grunde äußerste Eile geboten war, stand zur Aufstellung verschiedener Lösungen und vergleichender Entwürfe wenig Zeit zur Verfügung.

Größter Wert mußte auf eine möglichst kurze Her­

stellungsfrist, rasche Beschaffung der Baustoffe, sowie einfache und schnelle Aufstellung ohne Störung des Betriebes auf den stark befahrenen Gleisen der Fcrn- und Stadtbahn gelegt werden. Die Wahl fiel auf ein Überführungsbauwerk in Stahl (St 37). Bezüglich des Überbaues selbst und der zugehörigen Treppenanlage wurden neben Wirtschaftlichkeit ein gefälliges Aussehen, leichte Zugänglichkeit und ein Mindestmaß an späteren Unterhaltungskosten gefordert. Auf G rund dieser Be­

dingungen ergab sich zwangläufig eine vollwandige Balken­

brücke, gestützt auf stählerne Portale, hieran zu beiden Seiten anschließende, ebenfalls ln Stahl auszuführende Treppenanlagcn mit vollwandigen Treppenträgern (Abb. 2 bis 4).

Veranlassung, dieses Bauwerk zu veröffentlichen, bote n weniger technische Besonderheiten als die in künstlerisch maßgebenden Kreisen beifällig aufgenommene Beurteilung des Gesamteindrucks innerhalb der Um­

gebung.

Die Fra ge, warum dieses gewiß einfache Bauwerk dem architektonisch geschulten Beobachter und dem Brückeningenieur gefällt, dürfte nicht schwer zu b e ­ antworten sein. Der befriedigende Eindruck beruht wohl ln erster Linie auf der einfachen, geraden und straffen Linienführung des Überbaues und der Treppenanlagen, die der heutigen Geschmacksrichtung auch im Brücken­

bau entspricht. Die gerade, waagerechte Linie wird bevorzugt, gewissermaßen gefühlsmäßig das Zeitalter der Geschwindigkeit b eto nend, während die früher so belieb ten Brückenbogen stark in den Hintergrund zu­

rückgetreten sind. Dlo Einfachheit und Schlichtheit des Bauwerks wird noch dadurch gesteigert, daß säm t­

liche Telle geschweißt sind und dadurch alle Gurt- und Stehblechwinkel, Stoßlaschen sowie Nietköpfe Weg­

fällen konnten. Hierdurch erhöhte sich auch die Flächen­

wirkung. Der Baustoff Stahl tritt in allen Teilen klar und gebieterisch in den Vordergrund. Die rein tech­

nische Zweckmäßigkeit verleiht dem Stahl einen kraft­

vollen Ausdruck. Ein Lobspruch auf dieses Bauwerk ist besonders für den Ingenieur eine erfreuliche und ermutigende Anregung und zugleich ein Beweis dafür, daß auch ein reiner Zweckbau bei einfacher harmonischer Führu ng der Linien und bei reizvoller Herausstellung des Baustoffes stimmungsvoll und künstlerisch bestechend wirken muß. Abb. 2 bis 4 dürften wohl den befriedi­

gen den Eindruck des Bauwerks zur Genüge bestätigen.

Die allgemeine technische Anordnung geht aus Abb. 5 u. 6 hervor. Die Stützweite des Überbaues be­

trägt 22 m ; er ist aber für eine etwa später erforder-

Abb. 1. Lageplan.

Abb. 5. Ansicht, Längsschnitt und Querschnitt.

Ansicht Längsschnitt A ~ ö

au-^ -m -^ rltStt-*. Trcppenm

_

Grinde/-A/tee-,. v fr

A b b . 6. Q u e r s c h n it t .

J a h rg a n g 14 H eft 3 0

10. J u li 1936 K i l i a n , Die F u ß w e g ü b e r f ü h r u n g am D a m m to r b a h n h o f in H a m b u r g

439

lieh w erdende Verlängerung auf 25 m berechnet. Die Aussteifungen der Treppenträger sind nur an den Außenseiten angebracht, auf der Innenseite sind sie weggelassen, um den Verkehr nicht zu behindern und Schmutzecken zu vermeiden. Der Überbau und die Treppenträger ruhen auf zweistieligen Portalrahmen (Abb. 7). Das obere Auflager des Überbaues und die Ausbildung des Portalfußes geben Abb. 8 u. 9 wieder. Auf der Ostseite mußte eine dort befindliche Brunnenanlage er­

halten bleiben. Durch zweckentsprechende Umrahmung durch das dahinter liegende Portal der Brücke konnte eine befriedigende Lösung erzielt werden (Abb. 3). Die Gurtplatten der Hauptträger sind über die ganze Länge in voller Stärke durchgeführt. Auf den Hauptträgern, Podest- und Treppenträgern ist zur Erreichung der baupolizeilich vorgeschriebenen Höhe ein niedriges, schlichtgehaltenes Geländer aufgeschweißt, für das Rohre mit Unterstützungen jeweils über den äußeren Aussteifungen ver­

wendet wurden. Die Gehbahn und die Treppenpodeste sind in Eisen­

beton mit Gußasphaltbelag hergestellt. Für die Trittstufen der Treppen

wurden 30 mm dicke gleitsichere Diamant-Granit-Beläge der Firma Beton- Abb. 2. Gesamtansicht des Bauwerks,

Abb. 3, Ansicht von der Stirnseite, Abb. 4. Blick auf den Treppenlauf.

Abb. 8. Auflager des Überbaues Das im Werk fertiggestelltc Bauwerk wurde in der Weise an Ort und Stelle zusa m men­

gebaut, daß zunächst in einer nur dreistündigen nächtlichen Betriebspause die Seitentreppen­

bauten mit den Portalen errichtet wurden und alsdann in einer weiteren Nacht die Auflegung des Überbaues mittels eines Kranes folgte.

Nach einer Belastungsprobe durch 206 Arbeits-

Aussteifungsfräyer IPJO -SO-10 ' j N s , fadquerträgef 1 20 B S S ü E

<3 I \ f

—Stegbl da i t

Trepfentrigen \

t = = "

Vtrlltidurnjilell—JS H S- n

.O.K. Plattform IPW

Sfegbt des Hauptfrägers a 1200-10

|

129-,

-—210— ttauptträger

y 15cm, a u f 1\00 m.

Hauptfrögergurte

^ 250-21 Laschen nur für den- Zusammenbau [ndguerträger 121 IPIO

, SO j « O K Plattform ^

p Knaggen

i

^° 50-00 -Aussteifung v ß/10

J/v' i Verkleidung aus L 65• 100-3

IPJO °3 0 0 -2 0 -/y ( Draufsicht a u f eine Treppenstufe

2192

---

Sfufenhatter

'D iam antgranit- platten

Sfufenhatter Punkt B

Verkleidung pf-J S- t-

!

^ ,0 K. Fundament

W atze^ 190-90 Verkleidung

" °J5-3

Drahtbüget ^ementmörtelbett J

hm Pitumenvergußfuije

Abb. 10. Ausbildung der Stufen

hm Zementmörtel-

Abb. 9. Portalfuß.

Abb. 7. Brückensfützrahmcn

Werkstein G. m. b. H., Hamburg, gewählt. Sie sind im Werk aus Beton und einer aufgepreßten Deckschicht von rd. 12 mm, bestehend aus Granit­

gestein und einem Härtemittel Siliciumcarbid, das im elektrischen Fla m men­

bogen aus Silicium und Kohlenstoff niedergcschmolzen wird, hergestellt worden. Die Platten sind im Zementmörtelbett verlegt und werden vorn durch einen Stufenhalter, hinten durch besondere Bügel fesfgehalten (Abb. 10).

dienstmänner, die eine größte federnde Durchbiegung von 5,1 mm ergab, wurde das Bauwerk am 15. Mai 1935 dem Verkehr übergeben.

Den stählernen Überbau einschließlich der Treppenanlagcn, zusammen 36,251 St 37 enthaltend, lieferte die Brückenbauanstalt H. C. E. Eggers & Co., Hamburg, die Fundament- und Betonarbeiten führte die Beton- und Monier­

bau AG, Hamburg, aus. Die Kosten des Bauwerks betrugen einschließlich

Gründung 43 000 RM.

440 Heinze, Hölzerne Montagebrücke DIE BAUTECHNIK Fachschrift f. d. ges. Bauingenieurwesen

i ' Ä /)H

+mm

Balzen 19mm 0

4 Bibel Br} 35m * Platte 75-754 'M en 19 mm*

¿DebetHr4 Iftmmt Bähen 19 mm*

Platte 90-3010

A»e Rechte Vorbehalten. H ö l z e r n e M o n t a g e b r ü c k e .

V o n B a u m e iste r

R.

H e in z e , T r eb n itz i. S c h le s.

G rößere B a u v o rh a b en d er h e u tig e n Z e it b e n ö tig e n zu r B e w ä ltig u n g d er g r o ß e n B a u s to ffm e n g e n m a sc h in e lle r H ilfsm itte l. D ie b e k a n n te ste n sin d d ie K rane, d ie drehbar sin d u n d , m it w e ite n A u sle g e r n v e r s e h e n , g ro ß e A r b eitsflä ch en b e str e ic h e n k ö n n e n . W en n s ie auf S c h ie n e n la u fe n , so w ird d er W irk u n g sk reis noch b e d e u te n d verg rö ß er t. A b er m it der

v e r lie f in g e b o g e n e r F orm . D as M aterial w u r d e m itte ls K lein b a h n h era n ­ g e sc h a fft u n d k o n n te nur an e in e m U fer g e s ta p e lt w e r d e n . D ie B au­

g r u b e n so h le la g e tw a 3 b is 4 m tie fe r als d as U fer. D as je n s e it ig e U fer w ar ü b er 1 m tie fe r als d a s d ie s s e it ig e . Ein H e b e n u n d A u fbau d er B au­

sto ffe kam a ls o n ich t in F rage.

B a u s te lle s e lb s t m it e in fa c h ste n G erä ten m ö g lic h se in . B e i d er hier zur B e sp r e c h u n g k o m m e n d e n B a u s te lle h a n d e lt e s sic h um e in H o c h ­ w a sse r ü b e r fa llw e h r im A n sc h lu ß an e in S ta u b e c k e n , d as au s G ranitbruch­

ste in e n u n d B e to n z w is c h e n e ise r n e n S p u n d w ä n d e n h e r g e s te llt w er d e n s o llt e . D ie B a u s te lle w ar g e g e n 3 0 0 m la n g u n d e tw a 2 5 m b reit u n d

Z u d er K on stru k tion s e lb s t b e m e r k e ich fo lg e n d e s : D ie S tü tz ­ w e it e z w is c h e n d e n S c h ie n e n b e tr u g 3 0 m , d ie lic h te B reite z w is c h e n d e n S tä n d ern 4 m. D a zu kam an d em e in e n U fer e in A u s­

le g e r v o n 3 m , um d e n B o d e n u n e b e n h e ite n b e ss e r a u sw e ic h e n zu k ö n n e n .

Querschnitt

Schraube

G rö ß e d er K on stru k tion w a c h se n au ch d ie A n sc h a ffu n g sk o ste n d er G erä te, u n d s ie sin d w irtsch a ftlich nur tragbar, w e n n d au ern d g ro ß e B a u s te lle n zu r V e r fü g u n g s te h e n . L e id er sin d d ie s e a b e r h ie r im O ste n s e lte n g e n u g . D er B a u a u sfü h r e n d e , d er zu m er s te n m a l e in e g rö ß ere A rb eit in A uftrag b e ­ k o m m t, w ird a lso sich se h r g e n a u ü b er­

le g e n m ü sse n , w e lc h e s F ö r d e r m itte l c, . , . „ .., für s e in e n F a ll am w ir tsc h a ftlic h ste n

5tre^ nonsatz m Bruckenmitte

ist. G era d e im E is e n b e to n , und zw ar

h a u p tsä ch lic h im T iefb a u , sp ie lt d ie B e fö rd eru n g sfra g e v o n u m fa n g reich en und sc h w e r e n B a u sto ffen d ie w ic h ­ tig ste R o lle , und nur d er U n tern eh m er , d er d ie s e F ra g e rich tig lö st, w ird g e ­ w in n b rin g e n d a rb eiten . K om m t n och h in zu , daß, w ie b e i N o tsta n d sa r b e ite n , E r w e r b slo s e a lle r B e ru fe b e sc h ä ftig t

w e r d e n m ü sse n , s o m uß d ie B e w e g u n g A b b . 3.

d er B a u sto ffe v o m L a g e rp la tz b is zur

Es g a lt n un, e in F ö rd erm ittel zu fin d en , d a s a lle n A n fo rd eru n g en g e ­ recht w u rd e. N ur m eh rere K rane h ä tten d ie b e d e u te n d e n E n tfe rn u n g en ü b erb rü ck en k ö n n en ; o d e r d ie B a u sto ffe m u ß ten m it Loren an d ie Krane h era n g eb ra ch t und u n ter U m stä n d e n u m g e la d e n w e r d e n .

M an e n tsc h lo ß sic h d ah er, e in e M o n t a g e b r ü c k e zu b a u e n , u n d zw ar au s H o lz , d ie d ie B a u s te lle ü b e r sp a n n te . In d er L ä n g srich tu n g d er B au ­ s t e lle w u r d e d ie B rücke fahrbar g e m a c h t und k o n n te so m it d e m F ort­

sc h r e ite n der A r b e ite n w e ite r g e s c h o b e n w e r d e n . In d e n B o h le n b e la g w u rd en Trichter e in g e b a u t u n d d ie B a u sto ffe h in e in g e sc h ü tte t. D ie B rücke w ar z w e ig le is ig , so daß o h n e S to c k u n g g e a r b e ite t w e r d e n k o n n te . V ie le M o n a te h a t d ie B rücke ihren D ie n s t g e ta n , a lle n W ittc r u n g se in flü sse n s ta n d g e h a lte n u n d k e i n e n P f e n n i g S t r o m k o s t e n v e r u r s a c h t . N ach B e e n d ig u n g d er A r b e ite n w u rd e sie a u se in a n d e r g e n o m m e n . D a sic h k e in e G e le g e n h e it zu r W ie d e r v e r w e n d u n g b o t, w u r d e n d ie H ö lz e r u n d B o h len für a n d ere B a u z w e c k e v e r w e n d e t. D em n a ch kam a ls U n k o ste n nur der r e in e A r b e itslo h n in F ra g e; d ie h ierfü r a u fg e w e n d e te g e r in g e S u m m e ste h t in k e in e m V e r h ä ltn is zu d e n K o sten e in e s e is e r n e n M o n ta g e k r a n s.

Untergurtstoß

— 2,oo---

A b b . 6 .

Obergurtstoß

Bolzen

22mm<ti A b b . 5 . AlligatordiibelNrS nOmmt, Bolzen 22 mm4

A b b . 4.

Pt11/18 20/29' PllS/151

A b b . 1 u. 2.

Abb. 7. Abb. 8.

Jahrgang 14 Heft 30

10. Juli 1936 Heinze, Hölzerne Montagebrücke 441

D ie B rücke Ist ein P a ra lle lfa ch w erk ­ träger m it D ru ck streb en und Z ugständern (A bb. 1 u. 2.) D ie S y s te m h ö h e v o n M itte U n tergu rt b is M itte O b ergu rt beträgt 3 ,5 0 m.

h : I x

1/12.

S ä m tlic h e s H o lz ist nur e in s tie lig , a lso G a n zh o lz. B e l K o n stru k tio n en , d ie u n ­ g e sc h ü tz t d er W itteru n g p r e is g e g e b e n sin d , b ie te n m e h r t e i l i g e G urtstäbe g e w is s e G efa h ren durch E in d rin gen von F e u c h tig k e it. D ie g ro ß e S tü tz w e ite war von H ö lzern ln e in e m Stü ck n ich t zu b e w ä ltig e n . A uch kam Bahntransport und U m la d e n a u f F eld b a h n m it e n g e n K urven in F ra g e, u n d so w u rd en d ie G u rthölzer zw e im a l g e s to ß e n , w ie a u s d en A b b . 4 u. 5 d eu tlich zu e r s e h e n ist. D er W in d verb an d (Abb. 6) w u rd e in d en O b ergu rt v e rleg t und b e id e B rückenträger durch Q uer- und D ia g o n a lh ö lz e r g e g e n s e itig g u t a u s­

g e s te ift. D ie S tirnan sich t der Brücke (A bb. 9) g ib t d a s in te r e ss a n te B ild der A u sste ifu n g .

M it R ü ck sich t a u f d ie z u sä tz lic h e n S p a n n u n g en b e i d em V e r sc h ie b e n der B rücke w u r d e n au ch in d er U n te r g u r te b e n e D ia g o n a lv e r str e b u n g e n an b e id e n A u fla g e rn e in g e b a u t. D ie Z u g sta n g en sin d au s S c h m ie d e is e n , s ie h a b e n an b e id e n E n d en G e w in d e u n d D op p elm u ttern . G e n ü g e n d g r o ß e P latten verh in d ern d as E in p ressen und Z u sa m m en d rü ck en d e s H o lz e s q u er

zur F a ser. A u ch k o n n te je d e r z e it durch N a c h z ie h e n d er M uttern e tw a ig e m N a c h ­ sacken d er B rücke durch Z u s a m m e n ­ trock n en der H ö lzer b e g e g n e t w e r d e n . D ie B a lk e n la g e w u rd e 3 cm e in ­ g e k ä m m t a u f d em U n tergu rt und trägt s o v ie l zu r A u sste ifu n g b e i. D ie G u rt­

stö ß e w u rd en durch A llig a to r -Z a h n r in g ­ d ü b e l g e sic h e r t.

A lle s N ä h ere Ist a u s d e n A b b ild u n g e n zu e r se h e n . Erw ähnt s e i n o c h , daß ein M o d e ll d er B rücke v o n Z im m e r le u te n w ä h ren d d er E r w e r b slo se n z e it durch d ie z u ­ sä tz lic h e B e r u fs sc h u le a n g e fe r tig t w u r d e . D a s A u fste lle n d er B rücke d a u erte knapp v ie r T age. D a s G a n z e ist g e w iß ein Z e ic h e n g u te r h an d w erk lich er A rb eit, d eren B e d e u t u n g -h e u t e w ie d e r zu n im m t.

Zu d e n L ich tb ildern ist f o lg e n d e s zu b e m e r k e n : A b b . 3 z e ig t d en S tr eb en a n sa tz in B rü ck en m itte. — A b b . 7. D ie B rücke w ird z u s a m m e n g e se tz t. — A b b . 8 . B rücke fertig b is auf d ie se n k r e c h te n H ö lz e r und d ie A u sste ifu n g . S eh r d e u tlic h d ie G u rtstö ß e erkennbar; d ie S c h ie n e n für d ie L ä n g sv e r sc h ie b u n g sin d a u s g e le g t.

A b b . 9 z e ig t d en in te r e ssa n te n D u rch b lick m it A u sste ifu n g . — D ie U n terg u rte lie g e n auf e in e m U fer u n m itte lb a r auf d em F a h r b a h n ­ träger.

A b b . 9.

A l l e R e c h t e V o r b e h a lt e n .

B e i t r a g z u r g e o m e t r i s c h e n E r d d r u c k t h e o r i e v o n E n g e ß e r . V on D ip l.-In g. O tto M u n d , M an n h eim .

A b b . l a s e i d er Q u ersch n itt durch e in e n Erdkörper, und zw a r

A B

d ie M a u e r lin ie ,

A C

d ie G e lä n d e lin ie u n d

B D

d ie m a ß g e b e n d e G le itlin ie . D ann ist d a s G e w ic h t d e s G le itk e ils

A B D

g le ic h

A D - r - y e/

2. Trägt man a lso in A b b . l b auf ein e r L otrech ten d ie S treck e

A D

an und z ieh t durch

A

d ie G le ic h la u fe n d e

A F

zur E r d d ru ck rich tu n g /: und durch

D

d ie G le ic h la u fe n d e

D F

zum G egen d ru ck

Q,

der u n ter d em W in k el 9 0 ° — p g e g e n d ie G le itlin ie

B D

g e n e ig t ist, so ist d a s D reiec k

A F D

g le ic h d em C o u l o m b s c h e n K rafteck im M aß stab e

2 : r - y e .

E n g e ß e r 1) hat nun b e r e its 18 8 0 darauf h in g e w ie s e n , daß b e i g le ic h e m p u n d

ß

d ie P u n k te

F

für b e lie b ig e L agen d e s P u n k te s

A

a u f ein e r P arabel lie g e n und d ie S treck en

F D

d ie B erü hren den

an d ie s e P arab el d a r ste lle n . Man erh ält a lso aus ein e r so lc h e n P arab el für je d e b e lie b ig e durch

B

g e h e n d e M a u erlin ie d ie G rö ß e d e s auf d ie s e M a u erlin ie b is zu m P u n k te

B

w irk ­ sa m en E rddrucks, d er u n ter ein em b e lie b ig e n W in k el tS'±=p g e g e n d ie S e n k r e c h te auf der M a u erlin ie g e n e ig t ist, in d em m an durch d en

A b b . l a . A b b . l b .

d em z u g e h ö r ig e n G e lä n d e p u n k te

A

en tsp r e c h e n d e n P unkt d er K raftlot­

rech ten in A b b . l b e in e G le ic h la u fe n d e zu d er b e tr e ffe n d e n Erddruck­

richtung z ie h t. D ie v o n d er P arab el und der E rddruckrichtung a u f d iese r G le ic h la u fe n d e n a b g e sc h n itte n e Streck e

A F

ist g le ic h 2

E / r - y e .

D ie P a ra b el s e lb s t erh ält m an, in d em m an durch b e lie b ig v ie le P un k te der aus A b b . 1 a in d ie lo trech te R ich tun g d er A b b . 1 b g e d r e h te n G e lä n d e ­ lin ie e in e G e r a d e z ie h t, d ie g e g e n d ie S en k rech te auf d er e n tsp r e c h e n d e n G le itlin ie d er A b b . l a u n ter d em W in k el

o

g e n e ig t ist. D ie s e G erad en u m h ü lle n d ie P arab el. E in e z w e ite P arab el erg ib t sic h au s d en e n t­

sp re ch en d e n G era d en , d ie g e g e n d ie g le ic h e n S en k r e c h te n um d en W in k el — p g e n e ig t sin d . D ie s e z w e ite P arab el d ie n t zu r F e s ts te llu n g d e s E r d w id er sta n d es. S ie so ll h ier außer B etracht b le ib e n .

A u f d er B ö s c h u n g s lin ie erh ä lt m an d ie e n tsp r e c h e n d e G era d e als L ot­

rech te, d. h . a lso , d ie P arab el berü h rt d ie K raftlotrech te d er A b b . 1 b in dem d ie se r B ö s c h u n g slin ie z u g e h ö r ig e n P u n k te

C.

Trägt m an auf der W a a g erec h ten d u rch P un k t

R

in A b b . 1 b d ie S treck e

r

nach b e id e n S e lte n

[) E n g e ß e r , G e o m e tr is c h e E rdd ru ck th eorie. Z. f. B a u w e s. 1880.

b is zu d e n P u n k ten

O

und

B

an, so ist d ie G le ic h la u fe n d e durch

O

zu

B C

d ie A c h se d er P arab el, und d ie v o n

R

u n d

B

auf d ie s e A c h se g e ­ fä llten S e n k r e c h te n sin d d ie S c h e ite lb e r ü h r e n d e b z w . d ie L e itlin ie d er Parabel.

D as V erfah ren h at v o r d en b e k a n n te n K o n stru k tio n en d en V o rzu g , daß e s s o w o h l v o n d er M a u e r n e ig u n g w ie v o n d er G röße d e s W in k e ls

ä

z w is c h e n d er E rddruckrichtung und d er S en k r e c h te n auf d er M au erlin ie u n a b h ä n g ig Ist. T rotzd em h at e s sich b ish e r nur w e n ig ein b ü rg ern k ö n n e n , da es durch d ie v ie le n M a ß ü b ertra g u n g en in e in e N e b e n fig u r e tw a s u m stä n d lic h ist.

D ie s e Ü b ertra g u n g en w aren zur E n tw ic k lu n g d er T h eo r ie z w e if e llo s n o tw e n d ig . M an kann ab er, w ie ln A b b . 2 g e z e ig t ist, auch o h n e s ie

O

a u sk o m m e n , in d em man sic h A b b . 1 b um 9 0 ° +

ß

g e d r e h t u n d in A b b . I a zu rü ck ü b ertra g en d en k t.

Zur K on stru k tion der P arab el fä llt m an daher v o n

B

au s d ie S e n k ­ r ech te

B R

u n m itte lb a r auf d ie G e lä n d e lin ie , v e r lä n g e r t s ie um sic h s e lb s t b is

O,

z ie h t

O C

u n d d ie G le ic h la u fe n d e

B T

dazu, und fä llt v o n

O

und

R

a u s d ie L otrech ten

O J

u n d

R T

auf

TB.

D ann ist

T B

d ie P a ra b ela ch se,

B

d er B ren np u n k t d er P arab el,

R T

d ie S c h e ite lb e r ü h r e n d e ,

O J

d ie L e itlin ie und d ie G e lä n d e lln ie d ie B erü h r en d e im P u n k te

C

d er P arab el. D ie P arab el läßt sic h d a m it o h n e w e ite r e s a u fz e ic h n e n . D ie R ich tu n g

AF,

d ie b e i E n g e ß e r g le ic h la u fe n d zur w irk ­ lic h e n E rddruckrichtung £ ist, m uß je tz t um 9 0 ° +

ß

g e d r e h t w e r d e n . Man erh ält s i e am e in fa c h ste n , in d em m an d e n W in k el

e

z w is c h e n d er R ich tun g v o n

E

und d er L o trech ten an d ie G e lä n d e lin ie im P u n k te

A

anträgt. D ie B e rü h r en d e In

F

an der P arab el g ib t d en S ch n ittp u n k t

D

d er m a ß g e b e n d e n B ö s c h u n g s lin ie

B D

und d a m it au ch d as Erddruckm aß

D L — c.

D ie b e id e n D r e ie c k e

A F D

und

B D L

sin d e in a n d e r ä h n lich . B e id e s sin d Kraft­

e c k e nach C o u l o m b , au s d e n e n d er Erddruck

E

zu e n tn e h m e n ist, und zw ar a u s

¿ \A F D

im M a ß sta b e 2

: r - y e

u n d a u s A

B D L

im M a ß ­ sta b e 2 : c - c o s ( < 3 ' —

o.)-ye .

Ist e in e A u fla st

P

v o r h a n d e n , s o trägt m an s ie In ü b lic h e r W e is e , in F lä c h e n m a ß v e r w a n d e lt, a ls

E A A ' B — P : y e

an d er M a u erlin ie

A B

a n , w o b e i

AA'

d ie V e r lä n g e r u n g v o n

A C

b ild e t. D ann lie fe r t d ie G leich -