Die Bautechnik, Jg. 16, Heft 17

Abzweigbrikke nach der

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unferwhrunfar^SS neue Bruckena chse

Kaiuberfuhrung

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Jfroflenbahn- SłraSenbohn-

haUesfelle

DIE BAUTECHNIK

16. Jahrgang BERLIN", 22. April 1938 Heft 17

A lle Rechte vorbchalten.

Die Umbauarbeiten der Margarethen-Donaubrucke in Budapest.

Von Oberingenieur Dr. jur. Dipl.-Ing. Karl von Szechy, Budapest.

1. Der Bau und die Konstruktion der alten Briicke.

Die Margarethen - Donaubrucke in Budapest wurde in den Jahren von 1872 bis 1876 nach den — auf dem internationalen Wettbewerb von der ungarischen Regierung mit dcm ersten Preise ausgezeichneten — Pianen der franzóslschen Firma Ernest Gouin erbaut. Wie die Ober- bauten, so wurden auch die Grundungsarbelten in allen Stromóffnungen von derselben Firma ausgeftihrt.

Damals war diese Brucke die zweite feste StraBenbriicke iiber die Donau in Budapest, sie war die einzige Verbindung zwischen den zu dieser Zeit noch vorórtlichen zer- ____ _

streuten Siedlungen des nórdlichen Teiles der Hauptstadt (Abb. 1).

Die Brucke wurde an der sud- lichen Spitze der Margaretheninsel bei dem ZusammenfluB der beiden Donauarme erbaut, schon mit der Absicht, spater von der Mitte aus eine auf die Insel fiihrende Abzweig- briicke hinzubauen zu kónnen. Dem- entsprechend wurde die Brtickenachse bei der Inselspitze unter 30° ge- brochen, und die Pfeiler wurden in den beiden Donauarmen mit der Stromilnie parallel aufgebaut, um die Anwendung einer normalen recht- winkligen Bruckenkonstruktion zu ermóglichen (Abb. 2).

Die Brucke ist eine Bogenbriicke mit obenliegender Fahrbahn, mit sechs Strom- und zwei Uferóffnungen;

sie ist von dem bei der Inselspitze liegenden massigen Mlttelpfeiler aus in zwei symmetrische Telle aufgeteilt.

Es wachst namlich gegen diesen Mlttelpfeiler nicht nur die Spannweite

der Offnungen (/t = 73 m, /2 = 81 m, l3 — 88 m), sondern auch die Hóhe der Fahrbahn steigt von den beiden Seiten nach der Mltte zu. Diese Anlage sowie auch die Abzweigung auf die Margaretheninsel helfen die etwaige ungunstige Wirkung der gebrochenen Bruckenachse decken.

Die Offnungen wachsen im standigen Verhaltnis mit der Steigung der Fahrbahnhóhe und machen einen sehr vorteilhaften und asthetisch feinen Eindruck auf den Zuschauer (Abb. 3).

Die Griindungsarbeiten fiir die seitlichen Widerlager wurden an beiden Ufern in offener, mit Holzspundwanden umschlossener Baugrube ausgefiihrt, wobei das Wasser mit Pumpen abgesaugt wurde, wahrend alle Ufer- und Strompfeiler mit Druckluftsenkkasten hergestellt wurden. Die Widerlager waren auf festem Kiesboden in der Tiefe von — 4 m und die Pfeiler auf hartem mergelartigenTon in derTiefe von — 7 bis — 10 m gegrundet (Abb.4).

Abb. 1. Lage der Budapester Donaubriicken.

Die alten Druckluftsenkkasten wurden aus SchweiBeisen hergestellt, und die alte, mit unterem Zugband versehene und sprengwerkartig aus- gepólzte Rahmenkonstruktlon, die mit einer 10 bis 12 mm dicken Blech- ummantelung versehen wurde (Eisengewicht 690 kg/m2), zeigt sehr an- schaullch den groBen Unterschled und die Fortschritte der Technik, wenn man sie mit der modernen, geschweiBten Stahlkonstruktion mit einer Blechhaut von 2 bis 3 mm Dicke (Stahlgewicht 215 kg/m2) des Druckluft- senkkastens der neuen PfeiIerverI3ngerung vergleicht (Abb. 5).

Alle Pfeiler wurden bis zur Kampferhóhe der Bogentrager (+ 9,84) mit einer Granitverkleidung und dar- iiber mit einer Kalkstelnverkleidung versehen. Die Widerlager der Bogen­

trager wurden aus durchgehenden 2 m hohen Granitblócken ausgeblldet.

Auf den vorkragenden Spitzen der Strompfeiler wurden kiinstlerische allegorische Bildwerke und deko- rative Ornamente aufgestellt, die die architektonischen Schónheiten und die vorteilhaften Verhaitnisse der Brucke wirkungsvoll herausheben (Abb. 6).

Die 11,06 m breite Fahrbahn und die beiden konsolartig aus- kragenden, 2,90 m breiten FuBwege wurden auf sechs Haupttrager, ein- gespannte Bogentrager aus Schwelfi- eisen, aufgebaut. Die Bogentrager selbst haben einen kastenfórmigen doppelwandigen Querschnitt, die mit dem oberen waagerechten Ver- steifungsgurt mit Pfosten und mit gekreuzten Strebcn verbunden sind.

Infolgedessen sind die aufierlich dreifach statisch unbestimmten Bogentrager auch innerlich so vielfach statisch unbestimmt, ais die Zahl der Streben betragt. Der obere Verstelfungsgurt dient auch ais Fahrbahniangstrager, auf den bei jedem Pfosten ein Hauptąuertrager und zwischen diesen zwei Nebenquertr3ger aufgelegt sind. Die zwischen den Langstragern und Quertr3gern entstandenen VIerecke (1,1 X 2,0 m) sind mit 7 mm dicken schweifieisernen Buckelblechen ab- gedeckt. Die Mulden der Buckelblechflachen wurden mit einem leichten Kalksteinliillbeton ausgefiillt, und darauf wurde auf der 5 cm dicken Holzpfostenunterlage der 13 cm hohe Holzpflasterbelag verlegt.

Die FuBwege waren mit 8 cm dicken Bohlen aus Eichenholz bedeckt, die auf I-fórmlge Langstrager gelegt wurden, die durch von den aufieren Haupttragern auskragende Eisenkonsolen unterstutzt waren.

A bb. 2. Lageplan der U m bauarbeiten der Margarethen-Donaubrucke in Budapest.

Mschittuntp Aufschuttung

Kiessand

Kiessand: \ : Widerloąer Moi/er merge/orfiger

Kiessand

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von Szcchy, Die umbauarbeiten der Margarethen-Donaubriicke in Budapest Fachschrift f.d.

.BniiinRenieurwesen

Strompfei/er

2. BelastungsvergrOBerungen und Anspriiche an die Befestigung der alten Briicke.

Die Briicke wurde ursprfinglich fflr eine Nutzlast von 400 kg/m2 be- messen, und unter Vernachiasslgung der dynamischen Wirkungen wurde eine zulasslge Beanspruchung von 750 kg/cm2 bestlmmt. Es ist allgemein bekannt, daB die Bemessung eines — statlsch so vtelfach (29 bis 33 mai) unbestlmmten — Fachwerks auch heute noch sehr miihsam und schwierig Ist und daneben noch immer sehr viele Unslcherhelten ln Kauf zu nehmen sind. Zur Zeit ihres Baues (also vor 65 Jahren) konnte man natflclich solche Tragwerke, die dnmals mit Vorliebe angewendet waren, nur annaherungswelse mit Hilfe aufelnander superponierter Setlpolygone bemessen, wobei die Formanderungen ganz auBer Betracht gelassen wurden, Die Unsichcrhelt war natiirlich sehr bedeutend, und wahrend an manchen Stellen das Materiał unausgenutzt blleb, hauften sich da­

gegen an anderen Stellen sehr starkę Span­

nungen,

Dazu kam noch, daB sich inzwlschen wegen der VergrOBerung der Fahrzeug- gewlchte und wegen der gcwaltigcn Ver- mehrung der Anzahl der Verkehrsmiltel nicht nur die Verkehrslast mehr ais noch einmal verdoppelte, sondern daB auch das Eigengewicht sich sehr erheblich erhdhte.

Es wurde namlich im Jahre 1893 die alte leichte Kalkstelnftillbetonschicht durch normalen Portlandzement-Fiillbeton ersetzt, und glelchzeitig wurde die ganze Fahrbahn mit einer 2 cm dicken einheitllchen Asphalt- Isolierung versehen. Ferner wurden die leichten Schiencn der alten Pferdebahn mit dem schweren Oberbau der elektrischen StraBenbahn ausgetauscht und eine Reihe verschiedener Kabel- und Rohrleltungen auf die Briicke gelegt.

Dazu kam noch, dafi am Ende des Weltkrleges die alte Holzpflasterung ganz zugmnde gegangen war und der Mangel an ausiandlschem Holzpflastermaterial die Behórden gezwungen hatte, diesen leichten

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Mittefpfei/er

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Abb, 5. Stahlkonstruktion der Senkkasten (oben) der alten Strompfeller und (unten) der neuen Pfei!erverlangerungen.

Jatirgang IG Heft 17 a . <

22.A p rii 1938 v o n S ze c n y , Die Umbauarbeiten der Margarethen-Donaubriicke in Budapest z l o

Fahrbahnbelag mit schwererem Steinpflaster auszutauschen. Zu dieser Zeit (1920 und 1921) wurde auch die ganze BrUckenkonstruktlon auf- gemessen, die am meisten beanspruchten Telle der Eisenkonstruktlon wurden griindlich untersucht und glelchzeitig auch eine Kontrollrechnung durchgefiihrt, Die Ergebnisse zeigten, dafi an den Kampfern der Bogen­

trager sich eine grofie Unsicherhelt in der Kraftabgabe bel den Lager- platten befindet. Die Kraftllnie wandert namiich ttber die ganze Lange

diese Elnfressungen auch ais aufiermittig geiagerte Gelenke wirken kónnen, Ist man dazu gelangt, dafi ausnahmsweise in dem Bogentrager ln der Kampfernahe Spannungen von 2100 kg/cm'- und In dem Scheitel solche von 1500kg/cm2auf- treten kónnen. Da die ursprUngliche Zerreififcstigkclt des alten Schweifi- eisenmaterials nur zwischen 2600 und 3300 kg/cm2 lag, hat man schon damals daraufhlngewiesen, daB die Umanderung dieser statisch ungUnstlgen Verhaitn!sse sehr dringend sei, und man beschrankte glelchzeitig die Hóchstlast der iiber die BrUcke fahrenden Lastwagen auf 16t.

Das Bedtirfnis fiir die Verstarkung der alten BrUckenkonstruktion hat sich also schon damals ganz klar herausgestellt, weil man zu den oben- erwahnten Belastungserhóhungen auch noch die ErmUdung des alten Schwelfieisenmaterials hinzurechnen muBte. Elnlge Probestabchen wurden von den verschiedenen Stelien der Bogentrager ausgeschnitten, und obwohl die durchgefiihrten Zerreifiprobcn und Kaltbiegeproben in dieser Hinslcht sehr beruhigende Ergebnisse hatten, so hat das Materiał doch von seiner ursprUnglichen gcringen Zahigkeit in den fiinfzig Jahren zwelfellos viel vcrloren. Die Proben zeigten namiich, dafi die Zerreififestigkeit des Materials noch zlemllch hoch (2800 bis 3100 kg/cm2) lag und eine gewisse Dehnung (5 bis 7°/0) noch nachweisbar war, und daB man die Stabchen zu einem Wlnkel von mehr ais 90° kalt einbiegen konnte, ohne dafi Irgendwelche aufieren Risse entstanden1).

Diese verhaltnismaBig sehr gUnstigen Ergebnisse mUssen wir den vermutlich gUnstigeren Dauerwirkungen der Im Bogen Uberwlegend herrschenden Druckspannungen und der kleineren Schwingungsempfindlich- keit der StraBenbrUcken zuschreiben.

3. Die VergróBerung des BrUckenverkehrs und das Bedflrfnis ftlr die V erbreiterung der alten F ahrbahntafel.

Die Hauptstadt Budapest hat sich inzwlschen auch nach Norden so grofi entwickelt, dafi die frUher dlc vorstadtlschen Telle der Stadt ver- bindende BrUcke sich nach und nach in der Mitte eines dicht eingebauten inneren Stadtteiles befand, der bei scincm lebhaften Verkehr mit sich fortwahrcnd stclgernden AnsprUchcn gegen die BrUcke auftritt. Schwerc StraBenbahnen, Lastwagen und Personenwagen zogen zu jeder Tageszeit in dichten Reihen Uber die BrUcke. Der Andrang auf dieser BrUcke wurde nicht nur deshalb so grofi, weil sie bis heute die einzige StraBen- brUckc fUr die nórdllchen Stadtteile der Hauptstadt blleb, sondern auch, weil der Lastverkehr auf der nachsten, sUdlich liegenden Briicke, auf der

„Szćchenyl KettenbrUcke“ (erbaut von J. C la r k im Jahre 1849), untersagt war (vgl. Abb. 1). Die so entstandenen grofien Verkehrssammelflachen lassen schon klar erkennen, warum diese Briicke in Budapest vom Verkehr am meisten In Anspruch genommen wurde.

Die alte ll,0 6 m breite Fahrbahntafel war fUr vlcr Verkehrslinien elngeteilt, und zwar waren an beiden Seiten die Strafienbahnschlenen geiegt, und in der Mitte blieb noch ein Verkehrsstreifen fUr den Wagen- verkehr (Last- und Personenwagen zusam men) — je eine fUrbeideRlchtungen.

Das Oberholen fUr schnelle Personenwagen war auch auf den Strafien- bahnstrelfen gestattet, aber die Strafienbahnwagen fuhren so eng hlnter- einander, daB dies praktisch unmóglich war. Dies bedeutete, dafi die Uberfahrtgeschwlndlgkelt des gesamten StraBenverkehrs von den schweren Pferdewagen festgestellt wurde und wegen dieser iangsamen Oberfahrt- geschwindigkelt die Zeitdauer der schweren Verkehrsstopfungen Uber die

') Es sei da noch erwahnt, daB die Proben, die zur Zeit der tatsachllchen Ausfuhrung der Verst3rkungsarbelten (1935 und 1936) entnommen waren, noch Immer eine Zerreififestigkeit von 2500 bis 3000 kg/cm2 aufgewiesen haben und die Ergebnisse der Kaltbiegeproben sich auch nicht erhcblich verschlechtert hatten. Aufierdem wurden noch kleine Probestabchen von verschiedenen Stelien der Bogentrager und aus allen Offnungen der BrUcke entnommen, dereń Inneres KristallgefUge von Prof. Dr. F. R e g i er in Wien róntgenographisch untersucht wurde, wobei ais Ergebnls fest­

gestellt wurde, dafi das Materiał an keiner Stelle gefahrllche ErmUdungs- bllder (die sogenannte Faserstruktur, s. Dr. R e g le r , Schweiz. Bauztg. 1935, Heft 2 und Zeitschrift fUr Elektrochemie 1937, Heft 43) ergab und ohne Gefahr noch langer ln Betrieb gelassen werden kann.

Abb. 6. Gesamtbild der Oberbriickung des rechtscltlgen Donauarmes, den Beglnn der Umbauarbeiten zeigend.

dieser Aufiagerplattcn, je nach dem Stande der Belastung. Bei der un- gUnstigsten Laststellung, wenn diese noch mit ungUnstlgen- Temperatur- wirkungen zusammenfailt, kommt jene Kraftllnie ganz bis an die unterc Kante der Auflagerplatte heran (Abb. 7). Davon entstanden an diesem Teile der Platte hohe Oberspannungen, da nur ein gerlngerer Streifen der Platte In dlc aufiermittige Krafteabgabe einbezogen war. Diese un- gunstige Wirkung hat sich auch durch órtliche Elnfressungen gezeigt, die in der Nahe der Kanten entdeekt wurden. Unter der Voraussetzung, dafi

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Linienskizze des ttaupttragers

Umbau

a/te /tuftajeruny auf Pt alten Abb. 7. Scltenansicht der zweiten Stromóffnung der Briicke.

Ź 1 6 v o n S z ć c h y , Die Umbauarbeiten der Margarethen-Donaubriicke in Budapest F achschriit f. d. Bes. B aulngenleurw esen

Brucke noch viel mehr verschlechtert und verlangert wurde. Aufier der hemmenden Wirkung des langsamcn Pferdewagenverkehrs wurden die Schwierigkeiten durch die periodische und haufige Abstellung des LSngs- verkehrs von dem iebhaften Querverkehr an beiden Briickenkópfen noch erhóht. Diese Aufgaben muBten teilweise durch den Erlafi neuer Verkehrs- bestimmungcn und teilweise durch den Bau von Unterfuhrungen gelóst werden2).

Diese Obel haben sich zwar schon in der Vorkriegszeit fiihlbar gemacht, aber vor dem mSchtigen Andrang des Automobilismus, bevor noch die Kraftwagen mit ihren viel grófieren Fahrgeschwindigkelten diese Verluste an Zeit nicht so scharf und fiihlbar gemacht haben, hatte man diese Verkehrsanhaufungen nicht ais Mangel an Leistungsfahlgkeit angesehen. Aber in der Nachkrlegszeit erhdhten sich die Verkehrs- schwierlgkeiten immer mehr und mehr, bis endlich in den Jahren 1929 und 1930 alle beteiligten Behórden die Erweiterung der Briickenfahrbahn beschlossen. Doch mufite der Beginn dieser Arbeit wegen der inzwischen entstandenen Wirtschaftskrise bis 1935 verschoben werden.

4. Beschreibung der ausgefiihrten B aupiane fiir die Verstarkung und Y erbreiterung der Briicke.

Das genaue Kraftespiel der statisch vielfach unbestimmten alten eingespannten Bogentrager wurde auf Veranlassung der Briickenbau- abteilung des Kóniglich ungarlschen Handelsmlnisteriums von Prof.

35r.=2>ug. V. M l h a i l ic h , Budapest, ausgerechnet, und unter der Leitung der genannten Behórde wurden gleichzeitlg auch die Piane zur Verstarkung der allen Briickenkonstruktion in den Jahren 1928 bis 1930 vorbereitct.

Die Notwendigkeit einer Verbrelterung der Briickenfahrbahn und der Erncuerung des Fahrbahnbelages hat sich schon wahrend der Vor- bereltung dieser Piane so dringend gezcigt, dafi zu den obenerwahnten Arbeiten eng anschliefiend 5)r.=2S«G- V. M i h a i l i c h auch die Piane fiir die Verbrelterung der Brucke auszuarbeiten hatte.

Die Brucke bildet eine so unentbehrliche Verkehrsverbindung zwischen den beiden Teilen der Hauptstadt, dafi streng darauf geachtet werden mufite, den Verkehr iiber die Donau wahrend der Verstarkungsarbeiten und der Erneuerung des Fahrbahnbelages unbeschrankt aufrechtzu- erhalten.

Es stellte sich in dieser Hlnsicht sofort heraus, dafi die glelchzeitige Ausfuhrung der Verbreiterungsarbelten mit den Verstarkungsarbelten grofie wlrtschaftllche und verkehrstechnische Vorteile bietet, da hierbei der Bau einer behelfmaBlgen Briickenkonstruktion, die fur die Aufrecht- erhaltung des Verkehrs wahrend der Umbauarbeiten notwendlg ware, leicht vermleden werden kann.

Auch bestrcbte man sich, eine solche Lósung fiir die Verstarkung der alten Eisenkonstruktion zu finden, die irgendwelche Beschrankungen des Verkehrs nicht erfordert. Hauptsachlich die unmlttelbare Verst3rkung der unter der Fahrbahn liegenden mittleren Haupttrager hatte sehr stórende und schadllche Wirkungen auf den Verkehr zur Folgę gehabt.

Das alte SchweiBeisenmaterial der Brucke wurde schon friiher im Jahre 1920 und 1921 untersucht (s. oben), und auf Grund der giinstigen Ergebnisse hat man die hóchste zulassige Spannung (meistens Druck) auf 1300 kg/cm2 festgestellt, wenn auch eine dynamische Stofizahl, Temperaturwirkungen, ungiinstige Pfellerbewegungen und eine Nutzlast von 450 kg/m2 Menschen- gedrange gleichzeitlg beriicksichtigt wurden. Diese Bedingungen beachtend konnte man durch die Erleichterung des schweren Eigengewichtes der alten Fahrbahntafel (10 cm Holzpllasterung anstatt des 14 cm hohen Stelnpflasterbelages und die Anwendung leichten Schluffbetons ais Fiillung zwischen den Buckelplatten statt des alten normalen Kiesbetons) erreichen, daB man die mittleren Haupttrager nur bei den Kampfern verstarken mufite, was den Verkehr nicht im mindesten stórte.

DleVerstarkungsarbeiten sollten sich demnach aus folgenden Elementen zusammenstellen, die teilweise mlttelbare, teilweise aber unmittelbare Verstarkung erzielen sollten.

1. Um eine mittige Krafteiibertragung zu erreichen, sollten die alten Auflagerplatten durch Auflagergelenke ersetzt werden, damit die Wanderutig der Kraftelinie und die gefahrlichen Uberspannungen beseitigt werden (vgl. Abb. 7).

2. Einlge Querschnltte der aufieren Haupttrager, die auch die konsol- artig auskragenden FuBgangerstege hieiten, sollten vom Bogen- scheitel- bis zu den Bogenvier!eIpunkten mit anzunietenden weiteren Flanschplatten unmittelbar verstarkt werden (vgl. Abb. 23).

3. Die Mitteląuerschnitte der alten Nebenquertr3ger waren auch schon lange nlcht mehr den heutigen Beiastungen gewachsen. Die Ver- starkung sollte mittels Aufnietung eines versteifenden Zuggurtes aus Winkeleisen von unten aus geschehen (vgl. Abb. 24).

4. Von dem Zwischenhaupttrager sollte das Gewicht der schweren Steinpflasterung und das der Kiesbetonunterlage abgenommen 2) s. Bautechn. 1937, Heft 10, Dr. Karl von S z ć c h y , Der Bau der Fufigangerunterfiihrungen der umgebauten Margarethen-Donaubriicke in Budapest.

werden, so dafi dadurch diese Trager mittelbar auch verstarkt sein sollten. Die Verstarkung der Hauptąuertrager, des Verstelfungs- gurtes und der Buckelplatten war nicht vorgesehen; diese Teile sollten nur im Falle, wenn sie vom Rost stark beschadigt waren, verstarkt oder ganz ausgetauscht werden.

Der Plan fiir die Verbreiterung der Brucke wurde schon mit Rucksicht auf den grofien, wlchtigen Verkehr der Brucke so vorbereitet, dafi der Ver- kehr ohne irgendwelche Beschrankungen wahrend der ganzen Bauperiode aufrechterhaiten bleiben konnte. Deshalb wurde der Plan der einseitigen Verbreiterung angenommcn, und zwar wurde, da an der nórdlichen Seite wegen der auf die Margaretheninsel fiihrenden und in der Mitte liegenden Abzweigbriicke erhebliche Schwierigkeiten zu iiberwinden waren, die Briickenfahrbahn nach Siiden um 5,44 m erweitert. Die ganze Verbrelterung wurde der Fahrbahn gegeben, dereń Breite damit auf 16,50 m erhóht wurde, wahrend die Breite der FuBwege (2,90 m) unver3ndert blieb (Abb. 8).

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Abb. 8. Querschnitte der Briickenfahrbahn vor dem Umbau (oben) und nach dem Umbau (unten).

Der neue Fahrbahnstreifen sollte von zwei neuen Haupttragern ge- tragen werden, die ganz ahnlich wie die alten Bogentrager aussehen mufiten.

Die Brucke steht namlich unter Denkmalschutz, und es wurde von den beteiligten Behórden streng vorausgesetzt, dafi, wie das Gesamtbild ais auch die einzelnen dekorativen Elemente, auch nach dem Umbau ganz unverandcrt bleiben mufiten. Fiir die Unterstiitzung der neuen Bogen­

trager wurden die alten Pfeiler auch nach Siiden mit 5,04 bis 7,40 m verlangert (vgl. Abb. 13).

Bei diesem Bauvorgang mufite man zuerst die Pfeilerverlangerungen fertlgstellen, dann folgte die Montierung der neuen Bogentrager mit den neuen Fahrbahntragern zusammen, dann mufite man das siidliche Gelander samt der Etsenkonstiuktion der Fufiwege von den alten aufieren Haupt­

tragern abmontleren, das Ganze hinausschleben und auf dem neuen Seitentrager wieder aufmontieren. Nach der Fertigstellung der neuen Fahrbahnplatte auf diesem neuen Bruckentell wurde der einseitige Verkehr auf diesen neuen Teil der Brucke zugerichtet, und dann wurden auf der vorherigen siidllchen Halfte der alten Brucke die Fahibahnemeuerungs- arbeiten ausgefiihrt. Nach Vollendung dieser Arbeiten konnte man zuletzt die nórdliche Halfte der alten Brucke von dem Verkehr ausschalten und die vorgesehenen Fahrbahnerneuerungsarbeiten auch hier ausfflhren.

Wie ersichtlich, hat dieser Bauvorgang das ununterbrochene und un- gestórte Aufrechterhaiten des Verkehrs iiber die ganze Bauzeit vollstandig gesichert, ohne daB dies besondere Ausgaben verursacht hatte, denn dieser Bauvorgang ermóglichte es, daB eine 5,44 m breite neue Briicken- fahrbahn ganz unabhangig — neben der alten — aufgebaut (vgl. Abb. 25) und gleichzeitig zur Ableitung des Umbauverkehrs (vgl. Abb. 19) benutzt werden konnte.

Die Verbreiterung hat also eine Briickenfahrbahn mit sechs Verkehrs- Hnlen vorgesehen, wodurch langsam fahrende und die schnell fahrenden Verkehrsmittel voneinander vollstandig unabhangig gemacht werden konnten.

Die Schienen der StraBenbahnen sollten in der Mitte der verbreiterten Briicke liegen. Diese Anordnung erzlelte, daB die seitllche Abzweigung des Verkehrs an den Briickenkópfen von den aufieren Verkehrslinlen ohne Stórung des Langsverkehrs ermóglicht werden konnte.

Jahrg a ng 16 H eft 17

22. A p rll 1938 v o n S z e c h y , Die Umbauarbeiten der Margarethen-Donaubrucke in Budapest 217

5. D er tatsachliche Beginn und die Ausfflhrung der U m bauarbeiten.

Die Umbauarbeiten sollten eigent- lich schon im Jahre 1930 begonnen werden, aber die inzwischen entstandene Wirtschaftskrise hat diesen Termin von Jahr zu Jahr verschoben.

Im Jahre 1934, ais die Verkehrs- schwierigkeiten auf der Brucke wleder in erhóhtem MaBe ais erstes Zeichen der wirtschaftlichen Besserung sich neuerdlngs zeigten, nahm der damallge Vorstand der Donaubriickenbauabteilung des KOnlglich ungarischen Handels- und Verkehrsministeriums,

®r.=3itg. P. A lg y a y - H u b e r t 3), die Umbauplane wieder vor, bearbeitete

Abb. 9. Absenkgerust fiir die Griindungsarbeiten der Strompfeilerverlangerungen.

a) D ie B a u a r b e it e n d e r P fe ile r - v e r l3 n g e r u n g e n .

Die Umbauarbeiten wurden mit den Griindungsarbeiten der siidlichen Ver- langerungen der Briickenpfeiler im Juni 1935 begonnen. Die Grflndungen wurden uberall bis in die Tiefe des alten Fundaments hinuntergetrieben, und zwar so, daB man die Griindungsarbeiten der beiden Widerlager in der mit Holzspund- wanden umschlossenen offenen Bau- grube, die der Ufer- und Strompfeiler- veriangerungen mit Druckluftsenkkasten ausfiihrte. Bei den Uferpfeilern wurden Elsenbetonsenkkasten von 18 X 5 m Grundfiache, bei den Strompfeilern aber geschweiBte eiserne Senkkasten von

Abb. lOa. Herstellung der Eisenkonstruktion des geschweifiten Senkkastens auf einer Montagebiihne (Mlttelpfeller)

mit Arbeltsbiihne (oben).

und erganzte sie utid slcherte durch ruhelose Bemiihungen die Baukosten.

Von den Baukosten, die sich nahezu auf 5 M ili. Pęngó stellten, sollte die Halfte von dem Staat und die andere Halfte von der Hauptstadt Budapest bestritten werden.

3) Zur Zeit Staatssekretar des KOnlglich ungarischen Handels- und Yerkehrsministeriums.

Abb. lOb. Einschwimmen des fertigen Senkkastens zum Absenkgerust (unten) (Strompfeller Nr. III).

1 0 X 8 m, (bel dem Mittelpfeiler von 14 ,5X 9 m) Grundfiache angewendet.

Die Elsenbetonsenkkasten wurden von einer bis + 3 m trocken aus- gehobenen Senkungsebene, die eisernen Senkkasten von einem auf in das FluBbett eingerammte Pfahle aufgebauten Absenkgerust abgesenkt (Abb. 9).

Einige von den eisernen Senkkasten wurden auf der auf dem Absenk­

gerust hergestellten Arbeitsbiihne zusammengestellt (Abb. lOa), einige aber wurden In den Werkstatten fertiggestelit, auf Boote gestellt und zwischen dem Absenkgerust elngeschleppt (Abb. lOb). (SchluB folgt.)

A lle Reclite vo rb e halte n.

Die Entwickiung der italienischen Strafien.

Von Dipl.-Ing. G otthard Escher, Mailand.

(SchluB aus Heft 15.) Einen weiteren Schritt in der Entwickiung brachte das Jahr 1936.

Dem stark zunehmenden Kraftwagenverkehr mufite Rechnung getragen werden; anderseits erlaubten es aber die Mittel nicht, an eine sofortige Ausdehnung der eigentlichen Autostrafien auf das ganze Land zu denken.

Ais Zwischenglied zwischen der StaatsstraBe und der Autostrafie wurde die neue Kategorie der „HauptverkehrsstraBe“, der „Strada di grandę clrcolazione*, geschaffen. Ihre Ausdehnung geht aus Abb. 4 hervor. Auf- fallend ist, daB diese jetzigen HauptverkehrsstraBen ziemlich genau mit den alten rómischen Strafien zusammenfallen. Da es sich durchweg um den Ausbau bestehender Strafien handelte, konnte den Automobilen zwar nicht das AUeinrecht zugestanden werden, aber unbedingtes Vorrecht; es konnten auch nicht alle Vorteile der Autostrafien erreicht werden, wie Vermeidung ebener Kreuzungen mit anderen Verkehrswegen; aber be­

sondere Tafeln an Ubergangen weisen auf die Vorrechte der Kraft- wagen hin.

Es war friiher schon von den eigentlichen Autostrafien die Rede.

Ihre Entwickiung ging gleichzeitig mit dem Ausbau der Staatsstrafien vor sich. Ais weitere Strecken sind zu nennen: Milano— Bergamo, Bergamo—Brescia, M ilano— Torino, Padova— Mestre. Damit war eine Verbindung ersten Ranges von Turin nach Venedig geschaffen, die dem Fufie der Alpen entlang fiihrt, daher „Pedemontana". genannt.

Die Teilstrecken Turin— M ailand— Brescia sind Autostrafien, dort schliefit sich eine Hauptverkehrsstrafie bis Padova an, dann folgt das Sttick Autostrafie von Padova nach Mestre, und von dort fiihrt die Strafie iiber die neue Briicke iiber die Lagunę nach Venedlg. Die Fortsetzung nach Triest geht flber die Staatsstrafie; aber schon ist Fiume mit Triest durch eine Autostrafie verbunden. Dann sei die Strecke Genua— Serravalle

genannt2), die Verbindung des wichtigsten Hafens an der ligurischen Kiiste mit der Po-Ebene; ais Autostrafie endigt sie in Serravalle; dort schliefien dann aber HauptverkehrsstraBen nach Mailand. und Turin an. Dann seien ais weitere Autostrafien genannt: Florenz— Viareggio, Rom— Ostia, Neapel— Pompeji; dann die BergstraBen von Neapel auf den Vesuv und von Catania auf den Atna. Fflr den Ausflugverkehr, der ja meistens von den grofien Stadten nach bestimmten Gegenden geht, ist es bedeutungslos, dafi es sich um Strecken ohne Anschlufi an andere handelt, wenn nur der Verkehr, der an Sonntagen fast beangstigenden Umfang annimmt, sich sicher abwickeln kann. Fflr den Durchgangverkehr, namentlich fflr Gflter, ist es wichtig, dafi die grofien StraBen mit den Autostrafien zu einem einheitlichen Netze zusammengeschlossen sind. Das war der grundlegende Gedanke bei der Schaffung der Hauptverkehrsstrafien.

Ais die AASS im Jahre 1928 teils von der Staatsverwaltung, teils von den Provinzen die Strafien flbernahm, hatten die meisten — etwa 98°/0 — nur eine gewalzte Schotterdecke, vlelfach noch in schlechtem Zustande; am meisten betrifft das die ehemallgen Provinzstraflen, wo die Verwaltungen nur ganz ungenflgende Zuschflsse fflr die Instandhaltung bezogen hatten; es wird von einzelnen Provinzen berichtet, die nur 1500 Lire jahrlich je km StraBe zur Verfflgung hatten. Nur 2 % der StaatsstraBen, etwa 460 km, waren in wirklich gutem Zustande, davon allein 300 km in der Po-Ebene. Es handelte sich also weit mehr um eine Erneuerung ais um eine Verbesserung der Strafien. Was die AASS ge- leistet hat, laBt sich daraus ermessen, dafi sie ln den ersten fflnf Jahren ihres Bestehens 3l/2 Milllarden Lire aufwandte.

2) Vgl. die Mitteilungen in Bautechn. 1937, Heft 46 u. 49.

2 1 8 E sch e r, Die Entwicklung der italienischen Strafien D IE B AU TEC H NIK Fachschrift f. d. ges. Bauingenieurw esen

W— 1,00- Grundrift

F/acheisen

Der Wunsch, das Langsschnitt

ganze StraBennetz in __ ( _____________ j _'^Merkante_Beton_

kurzesterZeit mit der besten Ausfuhrung einer „dauerhaften

Pflasterung" za ver- \ ti8mm sehen, wie die w(jrt-

liche Obersetzung

des betreffenden ita- Smm

lienischen Ausdrucks Abb. 5.

„pavlmentazioneper-

manente' lautet, konnte natiirlich wegen zu hoher Kosten nicht sofort verwirklicht werden. Im Jahre 1936 betrug die Lange der dauerhaft gepflasterten StaatsstraBen 535 km; sie wurden in Strecken mit starkstem Verkehr ausgefiihrf; im iibrigen muBte man sich mit der durch Behandlung der Oberflache verbesserten Beschotterung behelfen. Von diesen Strafien gab es Ende 1936 etwa l i 600 km. 8000 km hatten noch gewóhnliche, nicht geschiitzte Decken, die nach und nach in die eine oder die andere A rt der verbesserten Strafien iibergefiihrt werden mussen.

Abb. 7. Staatsstrafie Nr. I (Vla Aurelia) bei Rio Curtasse, zwischen San Remo und der franzósischen Grenze.

StraBe vor dem Umbau.

Wenn eine gewalzte Schotterdecke mit geteertem Uberzug aus- zufiihren Ist, mufi bel Ihrer Herstellung anders vorgegangen werden ais bel dem friiheren gewohnlichen Macadam. Die Poren der obersten

Abb. 6. Beispiele fur StraBendecke in Beton fur eine StraBe am Rande Mailands.

Schicht diirfen nicht dicht geschlossen sein, damit die Schutzschicht von Teer oder Asphalt eindringen und sich ver- ankern kann. Man verwendet fiir die oberste Lage besten Kleinschlag in Korn- gróBen von 4 bis 7 cm, der durch eine Walze von 14 bis 18 t verdichtet wird, unter Verwendung von wenig Wasser Zu Abb. 6. und nurgeringerMengen von blndendem

feineri Materiał. Nach dem Walzen wird die Oberflache zunachst mit Wasser gereinigt; dann erhalt sie einen Anstrich mit einem Pr3parat von RohOI, bis zur vollen Sattlgung der Poren. Der Anstrich soli nur so dlcht sein, daB das Gefiige des Schotters noch sichtbar bleibt. Darauf wird eine zweite, deckende Schicht von Teer aufgetragen; gleichzeitig wird mdglichst harter Kleinschlag in Korn- grdfien von 4 bis 5 cm aufgestreut. Bei Verwendung von heiflem Teer kommen 1,50 bis 2 kg/m2, bei kalter Bitumen-Emulsion, die 50 °/0 Teer enthait, 3,50 bis 4 kg/m2. Auch Asphaltpulver wird hSufig verwendet.

Die so behandtlten Strafien haben sich bewahrt. Die langsten Er- fahrungen hat man mit Strecken der Via Aemilia gemacht, die schon vor

18 Jahren ausgefiihrt wurden und seither ohne Erneuerung geblleben sind.

Fiir den Asphalt, der friiher aus Trinidad bezogen wurde, wird heute fast nur noch einheimisches Erzeugnis verwendet, das aus Ragusa in Sizilien ■ und aus den Abruzzen stammt. In der Verwendung des aus den Gaswerken kommenden Teers macht sich stark das Bestreben be- merkbar, das Materiał durch geeignete Behandlung zu verfeinern. Die Verwendung von rohem Teer hat fast ganz aufgehOit; man ist zu einer sorgfaitigen Scheidung der verschiedenen Destillationserzeugnisse und ihrer Mischung entsprechend der Verwendung und auch mit Riicksicht auf den vorhandenen Sand und Kleinschlag iibergegangen. Bessere Aus- nutzung des im Inlande vorhandenen Rohstoffes ist auch hier geboten.

Es werden unseres Wissens weitgehend die auch in Deutschland bekannten Bindemlttel der „Irga“ verwendet.

Die Strafien mit fester Pflasterung werden teils mit Teermacadam, dessen Zusammensetzung stark wechselt, teils in Stampfasphalt (fast nur fiir stadtlsche Strafien), Kiesbeton oder Stelnpflaster hergestellt. Die Verwendung von Beton nimmt stark zu: Man schreckt vor den hóheren Gestehungskosten nicht zuriick, da man dabei eine langere Lebensdauer voraussieht. Die Behandlung dieser Betonstrafien ist nicht iiberall gleich.

Ais Betsplel sollen Ausfiihrungen von Strafien am Rande von Malland genannt werden, die schon auf das Jahr 1929 zurtickgehen, Abb. 5 u. 63).

Auf dem festgewalzten Untergrund wurde die Betonschicht aufgetragen, die durch eine Fugę in Langsrichtung in der Achse der StraBe und durch Querfugen getrennt wurde; dte Dicke der Schicht betrug an den Randem

3) Vgl. „Pavimentazioni in Calcestruzzo". Herausgegcben von der AG Nordcementi.

Abb. 8. Dieselbe StraBe der Via Aurelia wie Abb. 7, nach dem Umbau. Die Kurven wurden verbessert, und die Decke wurde m it Bitumen-Emulsion behandelt.

Abb. 9. Strecke der Via Aurelia

zwischen San Remo und der franzósischen Grenze.

Die StraBe hat starkę Kurven und ist unubersichtlich.

J n h rg a n g 16 H eft 17

22. A p ril 1938 E sch e r, Die Entwicklung der italienlschen Strafien 219

Abb. 10. Dieselbe Strecke wie Abb. 9, nach dem Umbau.

der Platte also in der Achse der Strafie und am Randstein 22 cm, in der Mitte 18 cm. Die Ausfuhrung war ziemlich schwierig; man ist dazu iibergegangen, eine gleichmafiige Dicke zu wahlen, mit einer geringen Zunahme gegen die Randstelne. Die Rinne langs der Strafienrander wurde mit Piattchen von geprefitem Asphalt ausgekleidet. Fruher wurde die Betondecke ln einer einzigen Schicht aufgetragen; spater ging man

Abb. 11. Strecke der Via Aurelia, in der Nahe der franzOsischen Grenze.

D as B lld ist en tno m m en aus der W erbeschrift „A uf den italien ischen Strafien"

der Ente N a z lo n a le In d u stria T uristica (Enit).

dazu iiber, in zwei getrennten Schichten zu betonieren, einer unteren von etwa 10 cm und einer oberen von 8 cm. Man kann dadurch den haiten Kleinschlag, der die Widerstandsfahigkeit gegen Abnutzung gewahrleisten soli, auf die obere Schicht beschranken, wahrend fiir die untere Lage weniger teures Materiał geniigt. Es empfiehlt sich, beide Schichten mit gleichem Wasserzusatz herzustellen, um gleichartigen Beton zu erzielen.

Abb. 12. Strecke der Via Cassia, mit freigelegter Kurvcnsicht.

E n t n o m m e n a u s d e r W e r b e s c h r ift des E n it .

Fur die untere Schicht geniigt eine geringere Menge Zement, 200 kg auf 1 m3 Sand und Kies, wahrend man fflr die obere Schicht 400 bis 500 kg nimmt, sogar hochwertigen Zement. Von einer Bewehrung mit Rundeisen, wie sie aufierhalb Italiens vlelfach ublich ist, wird ganz abgesehen.

Die Frage der Ausbildung der D e h n u n g s f u g e n ist noch nicht uberall befriedigend gelóst. Es sei hier nur auf die Ausfflhrung bei den obengenannten Betonstrafien hingewlesen. Fiir die Fugę in Langsrichtung verwendete man urspriinglich zur Trennung des Betons ein Eisenblech, das eingebettet blleb. Es wurde um 20 mm niedriger ais der Beton gehalten, um dessen Einbringen nicht zu stOren. Bei den Fugen in

Abb. 14b. Kurve der Strafie von Desenzano nach Salo am Gardasee.

Querrichtung, stets rechtwinklig zur Achse, in Abstanden von 8 m wurden 10 mm dicke Holzleisten elngelegt (Abb 6), um den Abstand zwischen den einzelnen Feldern einzuhalten; glelchzeitig bildete die Leiste die Ausfullung der Fuge. Die Holzleisten wurden um 20 mm niedriger gehalten; beim Betonieren wurde eine zweite Leiste darilbergelegt, die dann wieder entfernt wurde, sobald der Beton abgebunden hatte. Die Fuge wird dann abgeglichen, unter Abrundung der Kanten und mit Asphalt ausgegossen; es ist dieselbe Masse, die zum Ausgiefien der Fugen von Stelnpflaster dient. Vielfach werden unter den Fugen Schwellen lm Querschnltt von 20 X 30 cm betoniert.

Abb. 13. Strecke der Via Saleria, mit freigelegter Kurvensicht.

E n t n o m m e n a u s d e r W e r b e s c h r ift des E n it .

OOn ' r- o. r- D!E BAUTECHNIK E sc h e r, Die Entwicklung der italienischen StraBen Fachschrmi. a. ges. Bauingenieurwesen

Abb. 15. Strecke der Vta Flaminta. Das Gelander bat SchwarzweiB-Anstrich.

E n tn o m m e n aus der W erbeschrift des Enit.

Diese Ausfuhrung, dte sich bestens bewahrt hat, ist nicht uberall gebrauchlich; man begnugt sich hauftg damit, die Fugen nur dadurch auszubilden, daB die Felder abwechselnd betoniert werden. Wenn dann die StoBstellen infolge des Schwindens sich óffnen, werden die Fugen durch Asphaltmasse ausgegossen.

Es ist selbstverstandlich, dafi bei der Verbesserung der bestehenden und bei der Anlage neuer StraBen nicht bloB auf Dauerhaftigkeit der Straflendecke und die Sicherheit, die sie den mit groBer Geschwindigkeit fahrenden Wagen bieten muB, Rucksicht genommen wurde. Wichtlg ist die Breite der StraBen: 6 bis 8 m sind bel den HauptstraBen iibllche MaBe, bel den AutostraBen durchschnittlich 8 m. Griinstreifen zwischen den Fahrbahnen, wie bel den deutschen AutostraBen, sind nicht iiblich.

Enge Kurven,namentlich in uniiberslchtlichem Gelande, wurden erweitert. Beispieie dafiir bieten Abb. 7 bis 10, die Strecken an der Via Aurelia in der Nahe von S. Remo vor und nach dem Umbau zeigen4). In Kurven werden die Fahrtrichtungen durch einen welBen Strlch in der Achse der StraBe abgegrenzt (Abb. 11, die eine Strecke derselben Via Aurelia darstellt). Wo durch einen Geiandevorsprung auf einer Seite die freie Sicht gestórt ist, wird ein Abtrag gemacht. Beispieie dafiir geben Abb. 12 an der Via Salaria und Abb. 13 an der Via Cassia.

Abb. 145) zeigt, wie in einer scharfen Kurve eine Steinpflasterung mit sorg- faitig ausgeglichenem Quer- gefaile gewahlt wird. Es ist ein StGck der StraBe von Desenzano nach Saló am Gardasee. Das Gefaile der Strafie betragt dort in der Strecke unmittelbar vor der Kurve 4,90%, in der Kurve selbst 2,77% und nach der Kurve 3,65%. Die Steinpflasterung erstreckt sich auf je 20 m iiber die Kurve hinaus. Die Breite der Strafie in der Kurve Ist 8,50 m, der Krummungshalbmesser, in der Achse gemessen, nur 8,70 m.

Die Kurven werden ferner durch Schwarzweifianstrich an Mauern, Gelandern, Randsteinen und sogar an Baumen leicht kenntlich gemacht, wie es Abb. 12 u. 15 zeigen (Via Salaria, Via Flaminia).

Strafienbahnen, die parallel zur Strafie laufen, erhalten ihre eigene beschotterte Bahn; Baumpflanzungen werden gepflegt, um Schatten zu geben und um die Eigenart des Landschaftsbildes zu wahren (Ab- bild. 16 u. 17).

Abb. 16. Strecke der Via Aurelia zwischen Pisa und Viareggio, ) mit charakteristlschen Baumpflanzungen.

E n tn o m m e n aus der W erbeschrift des E n it.

4) Abb. aus Ann. Lav. Pubb. 1931, Heft 5.

6) Entnommen aus einem Aufsatze von Ing. V is ic h i in der Zeitschrift Le Strade 1936, Heft 2.

Abb. 18. StraBe am Comersee.

E n tn o m m e n aus der W erbeschrift des E n it.

Bei vielen StraBen fiihren seitliche, erhóhte Streifen langs der Fahr­

bahn (z. B. Abb. 18, Comersee- und Spliigenstrafie) ln Breiten von 50 bis 80 cm, sie sind nicht ais Radfahrerwege gedacht, obwohl sie ge- legentlich ais solche benutzt werden, auch nicht ais eigentliche Fufi- wege eingerlchtet, sollen vielmehr ais Schutzstrelfen dienen — der italienische Ausdruck lautet „Salvagente“ — , damit FuBganger dorthln sich in Sicherheit bringen kónnen.

Selbstverstandlich ist fiir alle nótigen Bezeichnungen gesorgt.

Nummern und Namen der StraBen sind bei ihrem Beginn auf besonderen Saulen angegeben; auf Kilometersteinen werden die Entfernungen bis zu der nachsten grófieren Ortschaft angegeben, Warnungstafeln machen auf Kurven, Gefaile, Kreuzungen aufmerksam. Eine besondere Strafienpolizel, dereń Organe mit Motorradern ausgeriistet sind, beaufsichtigt die StraBen, sorgt fiir Einhaltung der Fahrvorschriften, richtige Ladung der Lastwagen.

Zu erwahnen sind noch die „Cantoniere" besonders, an den Haupt­

straBen gegen das Gebirge; es sind rot angestrichene Hauschen, die sich in Abstanden von wenigen Kilometern wiederholen. Sie dienen aisWohnung fiir StraBenwarter und haben Unterkunftsraume fiir die StraBenpolizei, die „Mllizia stradale". Jedes dieser Hauschen hat seine Nummer, An- gaben iiber die Entfernungen bis zu den nachsten gróBeren Orten, enthalten, was man fiir die erste Hilfeleistung braucht, und, wenigstens lm Gebirge,

Abb. 17. Strecke der „Pontebbana" zwischen Mestre und Treviso.

Die Strafie hat einen welfien Strich zur Trennung der Fahrtrichtungen;

ferner sind die weiBen Anstriche der Baume kennzeichnend.

E n tn o m m e n aus der W erbeschrift des E n it.

einen Raum, wo bei Unwetter ein Automobil eingestellt werden kann. — Die eigentlichen Autostrafien haben ferner alle Einrichtungen fiir Ver- sorgung mit Benzin und O l, Fernsprecher, Verbandplatzen usw.

Sicherheit und Annehmlichkeit des Reisens auf den Strafien werden uberall gepflegt. Wenn ein vielleicht aufierliches Zeichen noch ais Mafistab dafiir gelten kann, was alles geleistet wird, seien die vor- zuglichen Karten genannt, die von verschiedenen Verbanden zur Fórde- rung des Verkehrs herausgegeben werden. Wer sich erinnert, wie es noch vor 30 Jahren damit bestellt war, wird den Fortschritt ermessen kónnen.

Zu vorstehendem Aufsatze hat mein Kollege Ing. Dott. Azzo A z z in i mir wertvolles Materiał gellefert, wofiir ihm auch an dieser Stelle gedankt sei. Ferner wurden verschiedene Angaben aus einem Aufsatze von Ing. C a l l e t t i entnom m en6).

6) Ann. Lav. Pubb. 1931, Heft 9.

Jah rg a n g 16 H eft 17

22. A p rll 1938 S c h ó n r o c k , Der heutige Stand der Eisenforschung 22 1

A lle R e c h te v o r b e h a lt e n .

Der heutige Stand der Eisenforschung.1)

Von ®r.=2>ng. Karl Schonrock, Rheinhausen.

Wenn im nachfolgenden eineZusammenfassung iiberden heutigenStand der Eisenforschung gegeben wird, so soli hierunter nicht das gesamte Ge­

biet der Eisenforschung verstanden werden. Abgesehen von dem Ausmafie eines solchen Berichts, wurde er auch dem Sinn einer Tagung des Bauwesens nicht gerecht werden. Die folgenden Darlegungen werden sich daher auf die Fragen beschranken, die sich auf das Fachgebiet „Bauwesen" beziehen.

Betrachtet man zunachst die Zahl der heute im Bauwesen verwendeten Stahle, so ist zu erkennen, dafi man sich gegenuber dem allgemeinen Maschinenbau auf eine geringe Anzahl beschrankt hat. Die Berechtigung hierfur ergibt sich aus der Tatsache, dafi die in Frage kommenden Be­

anspruchungen der Baustahle ziemlich gleichartig sind. Wahrend man bei den im Maschinenbau verwendeten Stahlen neben den zweck- entsprechenden statischen Festigkeiten eine Vielzahl von weiteren Eigen- schaften, wie Dauerfestigkeit, Oberfiachengute, Einsatzfahigkeit, Verschleifi- festigkeit, Korrosionsbestandigkeit, Kalt- und Warmverformbarkeit, span- abhebende Bearbeitbarkeit, Anlafibestandigkeit und Schneidhaltigkeit von Werkzeugstahlen usw., nach dem jeweiligen Verwcndungszweck fordert und dementsprechend an gewisse Herstellungsverfahren und Gehalte ein- zelner Legierungen gebunden ist, wird von den Baustahlen im wesent- lichen neben geelgneten Festigkeitseigenschaften Dauerfestigkeit, Schweifl- barkeit, in gewissen Grenzen Korrosionsbestandigkeit und in neuerer Zeit Kaltverformbarkeit verlangt. Diesen Anforderungen geniigen im allgemeinen die in der Zahlentafel auf S. 222 aufgefuhrten Stahle. Mit Ausnahme des Sonderstahles fiir Spannbetonzwecke handelt es sich hauptsachlich um Werkstoffe mit Festigkeiten bis zu 65 kg/mm2. Von diesen sind lediglich die verschiedenen Baustahle St52 schwach legiert. Es ist daher verstand- lich, dafi die Fragen des Vierjahresplans beziigllch des Ersatzes von Devisen-belasteten Stahlen fur das Gebiet dieser Baustahle nur eine untergeordnete Rolle spielen. Wichtiger erscheint die Forderung der g e w ic h t s m a f iig e n S t a h le in s p a r u n g u n d d e r V e r w e n d u n g v o n T h o m a s s t a h l an solchen Stellen, an denen fruher aus mancherlei Grflnden ausschliefilich SM-Stahl zur Verwendung kam.

Bei dem Ver!angen der gewichtsmafiigen Stahleinsparung liegt der Gedanke nahe, Stahle mit hoher Festigkeit und Streckgrenze zu wahlen.

Dieser Gedanke ist aber nicht neu, wie die Entwicklung der Baustahle in den letzten 15 Jahren zeigt. Das Nachstliegende war, die Steigerung der mechanischen Gutewerte durch eine entsprechende Erhóhung des Kohlen- stoffgehaltes zu erreichen. Dieser Weg fiihrte im Jahre 1923 zu dem Bau- stahl St 48 mit 0,25 bis 0,30°/0 C und den folgenden Giitevorschriften: Zug- festigkelt 48 bis 58 kg/mm2; Streckgrenze 29 kg/mm2; Bruchdehnung 18% . Eine Weiterentwicklung der Baustahle iiber den St 48 hinaus durch weitere ErhOhung des Kohlenstoffgehaltes erschien bald aus vlelerlei Griinden ais unzweckmafiig. Deshalb standen die Metallurgen vor der Aufgabe, durch die Wahl geeigneter Legierungselemente hóherwertige Baustahle zu schaffen. Da der hohe Preis mit Chrom und Nickel oder nur mit Nickel legierter Stahle einer Weiterentwicklung fiir europaische Verhait- nisse hemmend im Wege stand, nutzte man die Wirkung des Siliziums aus, um die Festigkeit und besonders die Streckgrenze zu erhdhen.

Durch diese Uberlegung wurde der Baustahl St Si mit folgender chemischer Zusammensetzung geschaffen:

0,15 bis 0,20% C; etwa 0,6 % M n; 0,8 bis 1,0% Si.

Entsprechend der Mlndeststreckgrenze von 36 kg/mm2 bei diesem Stahl wurde eine um 5 0 % h5here Belastbarkeit gegenuber dem Stahl St 37 zugelassen. Bedeutende Schwierigkeiten bei der Herstellung und Verarbeitung des Si-Stahles zwangen aber bald zur Aufgabe dieses Bau- stahles. Nachdem mit dem Si-Stahl der Weg zum hochwertigen Baustahl gegeben war, wurden Baustahle geschaffen, die dieselben guten mechani­

schen Eigenschaften aufweisen wie dieser, ohne jedoch dessen Schwierig­

keiten bei der Herstellung und Verarbeitung zu besitzen. Diese Stahle erhielten in der Folgę die Bezeichnung St52, entsprechend der von ihnen geforderten Mindestzugfestigkeit von 52 kg/mm2. Die Gewichtsersparnlsse bei der Verwendung von St 52 sind sehr bedeutend. Zudem wird erst durch solche hochwertige Baustahle die MOglichkeit gegeben, Bauten mit besonders grofien Spannweiten zu schaffen. In mancher Hinsicht haben sich jedoch die Erwartungen, die an diese Stahle gestellt wurden, leider nicht erfullt, insbesondere nicht bei Konstruktionen, die einer Wechselbeanspruchung ausgesetzt sind. Umfangreiche Versuche haben gezelgt, dafi die Dauerwechselfestigkeit an gelochten oder geschweifiten Staben keine 5 0 % ig e Oberlegenheit gegenuber dem Stahl St 37 ergeben.

Fiir den E is e n b e t o n b a u ist die Stahlfrage eng mit der des Betons verbunden, da die Bewehrungseisen nicht an sich, sondern in ihrer Verbund- wirkung, also im einbetonierten Zustande zu betrachten sind. Bewehrungs­

eisen in der Giite St37 sind ln ihren Eigenschaften hinianglich bekannt und haben sich in jahrelanger Praxis bestens bewahrt. Sich auf Grund dieser Tatsache — also der sehr guten Eignung des Stahles St 37 ais Betonstahl — einer Weiterentwicklung auf dem Gebiete des Betonbaues hindernd entgegenzustellen, bedeutet jedoch, dem Fortschritte auf dem Gebiete der hochwertigen Baustahle und Zemente nicht gerecht zu sein.

Die Baupraxls ist diesem Gedanken auch nicht gefolgt, was daraus hervor- geht, dafi von den verwendeten rd. 1 000000 t Betonstahl im Jahre 1937 auf Handelseisen nur die Halfte entfailt. Die iibrigen 500000 t der verbrauchten Bewehrungseisen entfallen auf Stahle, dereń Festigkeits­

eigenschaften der Giiteklasse St52 entsprechen. Bei diesen ist zwischen solchen zu unterscheiden, die entweder durch die chemische Zusammen­

setzung oder durch eine besondere Behandlung die erhohten Festigkeits­

eigenschaften erhalten haben. Ais h o c h w e r t ig e Betonstahle sind in der Zusammensteliung der Anderungen der Bestimmungen fiir die Ausfiihrung von Bauwerken aus Eisenbeton vom 16. Februar 1937 solche Stahle bezeichnet, die die geforderten Festigkeitseigenschaften im Walzzustande ohne Nachbehandlung erreichen. Es handelt sich demnach ausschliefilich um Stahle, dereń mechanische Eigenschaften durch die chemische Zusammensetzung erreicht werden. Ais Wettbewerbserzeugnisse dieser Art befinden sich Peiner Sonderstahl, Oberhiitten-Spezialstahl, Neubesta, Nockenstahl,Maxeton,Torstahl, KMckner-Sonderstahl und Krupp- Sonderstahl auf dem Markt. Diesen stehen die Stahle gegenuber, die die geforderten Guteeigenschaften durch Nachbehandlung von Stahl St 37 erreichen. Es sind dies der Drillwulststahl und das Istegelsen, beides Stahle, die durch einen bestimmten Verwindungsprozefi eineKaltverformung und damit Erhóhung der Festigkeit und Streckgrenze erreichen. Der Unterschied zwischen diesen Erzeugnissen besteht darin, dafi beim Isteg- eisen zwei Stabe St37 gleicher Festigkeitseigenschaften bei bestimmter Ganghohe miteinander streckverwunden werden, wahrend beim Drillwulst­

stahl nur ein Stab um die eigene Achse verwunden wird. Bemerkenswert fur diese beiden Bewehrungseisen ist, dafi die Giitesteigerung durch einen Arbeitsvorgang an einem preislich gunstigen Ausgangswerkstoff erreicht wird. Gegenuber der Erschmelzung der hochwertigen Baustahle bedeutet dies im Hinblick auf die Rohstoffversorgung einen beachtlichen Vorteil.

Die Verwendung der hochwertigen Beton- und Drillstahle ergibt unbestreitbar eine Eisen- und Prelsersparnis. Trotz der ErhOhung der zuiasslgen Beanspruchung des Handelseisens von 1200 auf 1400 kg/cm2 wird z. B. fiir Istegeisen bei Zugrundelegung der beh(jrdlich zugelassenen Hdchstspannung von 1800 kg/cm2 und 2000 kg/cm2 in Betonplatten auch bei Berucksichtigung der prozentualen Anteile der Piattenbewehrung und vor allem der dickeren Betoneisen eine durchschnittliche Eisenersparnis von rd. 2 3 % erzielt.

Ob die Begriffsbestimmung fiir die hochwertigen Betonstahle richtig ist, wird die Erfahrung in der Zukunft lehren. Aus vielen Versuchen ist jetzt schon bekannt, dafi bei den erhohten zulassigen Beanspruchungen etwaige Risse im Beton bei Verwendung yon hochwertigem Betonstahl m it b e s o n d e r e r F orm gunstiger auftreten ais bei solchem mit r u n d e m Querschnitt. Man erhalt namlich in dem einen Fali mehrere kleine Risse und im anderen Fali wenige, aber breite Risse. Daher ist es verstandllch, wenn einige Fachleute sich auf den Standpunkt stellen, dafi nur Be­

wehrungseisen mit besonderer Form und zugleich erhohten Festigkeits­

eigenschaften ais hochwertige Betonstahle anzusprechen sind.

Ein welteres, entwicklungsfahiges Gebiet ist dem Eisenbetonbau durch das S p a n n b e t o n v c r f a h e n erschlossen worden. Der Grundgedanke beim Spannbeton, durch starkę Vorspannung der Eiseneinlagen die Betriebsspannungen auf ein Mindestmafi herabzusetzen, ist nicht neu.

Aber erst die von F r e y s s ln e t entwickelte Betonbauweise2) ergab durch bedeutende Abkflrzung der Erhartungszeit und durch Festigkeits- steigerungen eine Verbesserung der Guteeigenschaften, die ein praktisches und wirtschaftliches Arbeiten ermoglichte. Die Baugesellschaft W ay ss

& F r e y ta g A G hat fflr Deutschland in einer Versuchsanlage die Herstellung von Spannbetonrohren fur Hochdruckleitungen aufgenommen, zunachst allerdings nur im beschrankten Umfange in Langen von 6 m. In Frankreich wird jedoch bel der Firma C a m p in o n B e r n a r d die Iaufende Fabrlkation von Spannbetonrohren bis zu Langen von 12 m durchgefiihrt. Die Giite der Rohre und die Eisenersparnis ist nicht nur gegenuber Hochdruck- rohren aus Gufieisen, sondern auch gegenuber Elsenbetonrohren normaler Ausfiihrung betrachtlich.

Die Bemflhungen der Stahlerzeuger, ein zweckentsprechendes Be­

wehrungseisen fur Spannbeton zu schaffen, liegen daher fiir Deutschland ganz im Sinne der Rohstoffwlrtschaft. Die gestellten Gtiteforderungen an einen solchen Stahl sind: mindestens 60 kg/mm2 Streckgrenze und gute Schweifibarkeit. In Zusammenarbeit mit der Firma Wayss & Freytag ist ein Sonderstahl in Thomasgute entwickelt worden, der die gewiinschten Eigenschaften besitzt und sich bei Versuchen gut bewahrt hat.

Die umstehendeTafel gibt eine Obersicht iiber die chemische Zusammen­

setzung und mechanischen Eigenschaften der gebrauchlichsten Baustahle.

Im S tahl- u n d B r iic k e n b a u verdienen die Stahle, die ais Ver- bindungselementeAnwendungfinden, besondereBeachtung, wleSchrauben-, NIet- und Elektrodenwerkstoffe. Eine Obersicht uber die Stahlarten fiir Schrauben und Nieten braucht nicht gegeben zu werden, da sie durch DIN 1613 geniigend bekannt sein diirften. Die hierunter aufgefuhrten Stahle S t 38.13 fur Śchraubeneisen undSt34.13 fur Nieten werden bisher fast ausnahmslos aus SM-Stahl hergestellt. Hlerin wird wohl in naher Zukunft eine Anderung insofern eintreten, ais Nietstahl in Dicken bis 15 mm Durchm. nur in Thomasstahl geliefert werden darf. Um namlich unsere SM-Stahlwerke mit den geniigenden Schrottmengen ver- sorgen zu kónnen, mufiten wir bisher gegen Bardevisen Schrott einfiihren.

Das ist nunmehr verboten worden, und die eisenerzeugende Industrie ist gezwungen, das Ausbringen der Thomasstahlwerke zu steigern, wenn die gleiche Menge Rohstahl oder sogar mehr erzeugt werden soli. Daraus ergibt sich aber zwangiaufig, dafi an Stelle von SM-Stahl in erhóhtem Mafie Thomasstahl von der stahlverarbeitenden Industrie yerbraucht ') Vorgetragen auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft fiir Bau­

wesen e. V. am 15. Februar 1938 in Dusseldorf. 2) Vgl. Bautechn. 1937, Heft 55, S. 738.

2 2 2 S c h ó n r o c k , Der heutige Stand der Eisenforschung D IE B AU TEC H NIK Fachschrltt f. d. ges. Baulngenieurw esen

Chemische Z usam m ensetzung und m echanische Festigkeitseigenschaften der gebr&uchlichsten Baustahle.

B e z e l c h n u n g 1

....

dehnung / = 10 rf

%

C Si Mn P + S

max

Cu Cr Mo grenze

kg/mm2

keit kg/mm2

Handelsgute

St 37.11 37-45 20

St 42.11 etwa 0,25 0,100 min 23 42— 50 20

St 50.11

f

etwa 0,35

< 0 ,2 0 < 0 ,5 0 < 1 ,5 0

0,100

0,100 < 0 ,5 5

min 27 i

50-60 18

St 52 gemafi D. R. Vorschrift < < 0 ,2 0 < 0 ,5 0 < 1,20 0,100 < 0 ,5 5 < 0 ,4 0 > min 35 52— 64 19 l < 0 ,2 0 < 0 ,5 0 < 1 ,2 0 0,100 < 0 ,5 5 < 0 ,2 0 1

Betonsonderstahl y1 etwa 0,20 etwa 0,20 etwa 0,80 0,100 35— 40 •55— 60 20

etwa 0,30 etwa 0,20 etwa 0,70 0,100 38— 45 58— 70 18

Spannbetonstahl etwa 0,70 etwa 0,25 1,20— 1,40 0,100 min 60 85— 100 12

werden mufi. Im Bauwcsen war in Deutschland der Verbrauch an SM-Stahl schon gering und wiire sicherlich noch geringer gewesen, wenn nicht auch die nur SM-Stahl erzeugenden Hflttenwerke den Baumarkt belieferten. Man wird unbedenklich Im Baufach den SM-Stahl in weitem Umfange durch Thomasstahl ersetzen kónnen und dadurch unsere Devisenlage verbessern helfen.

Der Nietstahl St34 ist Infolge seiner chemischen Zusammensetzung sehr wenig hitzeempfindllch, leicht verformbar und besitzt gute SchlieB- kraft. Nietungen des St 37 mit Nietstahl St 34 diirften heute nirgendwo ernstllche Schwlerigkeiten bereiten. Nicht in der Norm aufgefiihrt ist der Nietstahl fiir St52. Fiir die verschledenen Arten des Baustahles St 52 ist ein besonderer Nietstahl St44 geschaffen worden. Denn Nieten aus demselben Stahl wie der jeweils verwendete Baustahl St52 zeigen keine geniigende Schliefikraft. Der Nietstahl St44 enthalt hóchstens 0,12 °/0 C und erreicht die geforderte Festigkeit durch hóhere Legierungsbestandteile.

Im geschlagenen Niet werden normal 50 kg/mm2 Zerreififestlgkeit und eine Scherfestigkeit von iiber 40 kg/mm2 erreicht.

Neben der NIetung hat auch die SchweiBung ais hochwertige Ver- bindung der Werkstiicke in umfangrelchem Mafie Eingang in das Bauwesen gefunden. Zusatzwerkstoffe ln Form der Elektroden gehóren daher eben­

falls in den Kreis dieser Betrachtungen. Dereń Entwicklung war fur die Gflte der Schweifiverblndung von ausschlaggebender Bedeutung. Es bleibt der Deutschen Reichsbahn ureigenstes Verdlenst, durch erstmalige Herausgabe von Lleferbedingungen fiir Schwelfidrahte die Entwicklung der Elektroden maBgebllch gefórdert zu haben.

Auf dem Gebiete des Schweifiens sind in den letzten Jahren be- deutende Entwicklungsarbeiten geleistet worden. Soweit es sich dabei um Schweifiungen fiirStahlhochbauten mit rein statlschen Beanspruchungen handelt, diirfen sie ais abgeschlossen gelten; denn was in dieser Hinsicht erreicht wurde, hat sich durch viele gut bewflhrte Bauwerke bewiesen.

Dagegen haben im Bruckenbau einige bedauerliche Vorkommnisse an geschweiflten Briicken in letzter Zeit gezelgt, daB hier noch weitere Plonierarbeit notwendig ist. Es erschelnt wichtig hervorzuheben, daB die Riickschiage im Brilckenbau ausnahmslos bei SchweiBungen an Baustahl St 52 aufgetreten sind, wohlngegen ernstere Riickschiage bei

Schweittnaht

O be rhitzte

O bergangszone im Blech Y ergutete Z one im Blech

Abb. 1. Elektrische LichtbogenschweiBung (elnfache V-Naht) von 6 mm Blech aus St 37 mit blankem SchwelBdraht.

... . 3

Abb. 2. Elektrische LichtbogenschweiBung (elnfache V-Naht) von 6 mm Blech aus St 52 mit blankem SchwelBdraht.

Schweifikonstruktionen aus Stahl St 37 in Deutschland nicht zu verzeichnen sind. Es gehórt nicht in den Rahmen dieser Ausfuhrungen, uber die Ursachen der aufgetretenen Schaden an den geschweiBten Briicken aus Baustahl St 52 zu berichten. Erkiarlicherweise ist durch dicseVorkommnisse eine gewisse Beunruhigung bei den Fachleuten entstanden; aber hieraus muB gelernt und es mussen Mittel und Wege gefunden werden, durch die auch geschweiBte Brucken aus Baustahl St 52 in der gewunschten Gute und mit der der Berechnung zugrunde gelegten Sicherhelt erbaut werden kónnen. —

Im nachfolgenden soli einiges iiber das S c h w e iB e n und uber die Priif- v e r fa h r e n fiir SchweiBverbindungen gesagt werden. Die Feuerschweifiung und die elektrische StumpfschweiBung kónnen wohl aus diesen Be­

trachtungen ausgeschlossen werden, so daB von den Schwelfiverbindungs- arten die LichtbogenschweiBung und die Gasschmelzschweifiung zu be- trachten sind. Bekanntlich wird bei diesen beiden Schweifiarten durch den elektrischen Lichtbogen bzw. durch den Autogenbrenner so viel Warme an die Verbindungsstelle der zu verschwelBenden Werkstiicke gebracht, daB diese in einer diinnen Zone schmelzflussig werden, wie gleichfalls auch der Zusatz- oder Fiillwerkstoff, die Elektroden.

Derartig entstandene Verbindungsnahte sind leider mit unserem heutigen Wissen und praktischen Kónnen nicht in demselben Feingefiigeaufbau und damit auch nicht mit den gleichen mechanischen Gutewerten zu erreichen, wie sie in den zu verbindenden Grundwerkstoffen vorliegen. Es wird wohl das unerrelchbare Ziel der Schweififachleute bleiben, Verbindungs- naht und Grundwerkstoff volIkommen gleich zu gestalten, wenn auch das Streben hiernach ihre gróBte Aufgabenstellung von jcher war und noch ist.

Die Gute und Bewahrung der SchweiBverbindungen in einer Kon­

struktion sind von vielerlei Umstanden abhangig; und zwar In grofien Gebieten zusammengefaBt vom gewahlten Grundwerkstoff und den Formen der zu verbindenden Teile, von den verwendeten Elektroden, von der Aus- fiihrung derSchwelfiarbeit und von derFormgebung der Konstruktion. Von den vlelen sich hieraus ergebenden Fragen seien einige herausgegriffen.

Beim SchweiBvorgang wird eine diinne Zone des Grundwerkstoffes bis zur Schmelzfliissigkeit erhitzt, verbindet sich mit dem Zusatzwerk- stoff und kuhlt dann verhaitnismaBig schnell ab. Dadurch werden die erhitzten Zonen in ihrer Feingefiigestruktur ver3ndert, und zwar um so mehr, je starker ein Stahl durch seine chemische Zusammensetzung zu Veranderungen durch Warmbehandlungen neigt. Der Baustahl St 37 gehórt zu den am wenigsten warmeempfindHchen Stahlen, da­

gegen ist der Baustahl St 52 schon recht empflndlich im schweiBtechnischen Sinne, weil er in den beeinfluBten Zonen hohe Hartę annimmt und an Dehnung stark verliert. Daher sind fur den Baustahl St 52 besondere Vorschriften beztiglich der chemischen Zusammensetzung herausgegeben worden, die den Gelialt an hartenden Legierungsbestandteilen beschranken. Abb. 1 u. 2 zeigen die Gefiigearten, wie sie bel Verbindungsschweifiungen an St 37 und an St 52 entstehen. Auf den Abbildungen sind llnks das Gefuge der Schweifinahte, rechts das Gefiige der Grundwerkstoffe und in der Mitte die beiden Gefiigearten der Obergangszonen wiedergegeben. Ein Verglelch der beiden Abbildungen zelgt, daB die Gefiigeumwandlungen in den Obergangszonen belm Baustahl St 52 wesentlich starker ausgepragt sind. — Weiterhin werden durch die schnelle Erwarmung und nachfolgende Abkiihlung von SchweiBhitze auf Raumtemperatur an órtlich engbegrenz- ten Stellen Spannungen im Werkstiick erzeugt, die um so hóher sind, je hóher die Streckgrenze des Stahles ist.

Die Form der zu verbindenden Werkstiicke Ist insofern von Bedeutung, ais angestrebt werden mufi, dafi der Flufi der zu iibertragenden Krafte ln der Schwelfiverbindung móglichst ohne Ablenkung und Spannungshaufung ver- lauft. Daraus ergibt sich der Ruf nach schweiBgerechten Profilen. Wir sind damit aber noch in den Anfangen, wenn man von den Schweifisonderprofilen, wie Wulst- profil nach D ó r n e n , Vestag-NasenprofiI und Schweifi- profil K r u p p absieht.

U nbeeinflufites W alzgefU ge im Blech