DER BAUINGENIEUR
12. Jahrgang 17. April 1931 Heft 16
B A U D ES N EU EN S T A A T L IC H E N E L E K T R1Z1T A T S W E R K E S IN M O N T EV ID EO . V on D r.-In g .
7 1 '.
K o p m a n n , B u e n o s A ires.I.
W ie in allen sudam erikanischen Stadten, insbesondere GroB- stadten, so ist auch in M ontevideo, der H au p tstad t der R epublik U ruguay, der Verbrauch an elektrischer Energie in auBerordent- lich" raschem W achstum begriffen ; einm al, weil der Elektrizitats- bedarf pro K o p f zunim m t infolge der zunehmenden Yerw ohnung des Verbrauchers m it L ich t und elektrischen A pparatęn, dann aber auch wegen der rasch zunehmenden Bevólkerungszahl und der dam it H and in H and gelienden starkeren Industrialisierung.
In Argentinien, zum Beispiel, ist die Zunahme des Stronw er- brauches so stark, daB allein in der H au p tstadt in den letzten zwei Ja h re n zwei neue W erke groBter AusmaBe gebaut wurden, neben zahlreichen kleineren Anlagen in den Provinzen. In M ontevideo ist dic jahrliche Produktion in Millionen K ilow att- stunden folgende gewesen:
1 9 1 6 ... 29
1 9 1 8 ... 41
1 9 2 0 ... 53
1 9 2 2 ... 66
1924 • ... 73
1926 . ... 83
19 2 8 ... 106 1929 . . . 1 1 8
d. h., in rund 10 Jah ren h at sich der Konsum verdreifacht.
U rugu ay ist ein Land, das nach sehr modernen demo- kratischen Grundsatzen verw altet wird. Die E lektrizitats- erzeugung ist Staatsm onopol. Die V erw altung aller óffentlichen Einrichtungen erfolgt durch ein Grem ium von Direktoren. Alle Beschaffungen und óffentlichen Arbeiten werden auf dem Wege offentlicher Ausschreibungen vergeben. A is daher fiir die staat- lichen Elektrizitatsw erke die dringende N otwendigkeit eintrat, ihr Iiau p tw erk, in dem 40 000 kW installiert sind, zu erweitern, wurden ziemlich ausfiihrliche Ausschreibungsunterlagen ge- schaffen, um die E rrichtun g eines neuen K raftw erkes von 12 0 0 0 0 kW vergeben zu konnen. Die Bearbeitung dieser A u s
schreibungsunterlagen h at naturgem aB viel Zeit in Anspruch genommen, so daB die F rist fiir die E rrichtun g schon dadurch reichlich gekiirzt wurde.
Die Ausschreibungsunterlagen sahen den sofortigen Ausbau von 50 000 kW vor, jedoch den baulichen T eil bereits in allen H auptteilen fiir 120 000 kW , und zw ar derart, daB nur das Kesselhaus und der M aschinensaal erweiterungsbediirftig bleiben sollen.
In dieser Fo rm wurde das gesam te W erk von einer Reihe von groBen Firm en angeboten und der ,,G E O P £ " Compania General de Orbas Pńblicas S. A. ais Generalunternehmer auf Grund des eingereichten E ntw u rfes iibertragen.
In dem Gesam tangebot der G K O P fi sind folgende Einzel- firmen ve rtreten :
F iir den D am pfteil und die Roholversorgung:
Babcock & W ilcox Lim ited, L o n d o n ;
ftir die Turbinensatze und die gesam te elektrische E in rich tung, ausgenommen einige H ilfsanlagen:
M etropolitan-Vickers E lectrical E x p o rt Co. L td ., M anchester;
fiir die Kohlenversorgungsanlage:
D E M A G , Duisburg (mit A. E . G .-A u sriistun g);
fiir den M aschinenhauskran:
M. A . N ., Ntirńberg (mit A . E . G .-A u sriistung);
fiir die Kiihlw asserreinigungsanlage:
R ich ard Mensing, N eu stadt a. d. II. (Ausfuhrung I B A G ) ; fiir die Absperrschieber der hydraulischen B auw erke:
Passavant-W erke, M ichelbacher H iitte, N assau;
fiir das Stah lskelett des B au es:
V ereinigte Stahlw erke A .-G ., Dortm und, durch Stahl- union-E xport G. m. b. H ., Dusseldorf.
D as G csam tobjekt belauft sich auf rund 6,4 Millionen urug.
Goldpesos, dessen K u rs etw as unter dem am erikanischen D ollar liegt.
Die groBte Schw ierigkeit bei der D urchfiihrung des B au- vorhabens liegt in der K u rze der F rist, die vom Tage der A uf- tragserteilung bis zur betriebsfertigen U bergabe der ersten 2 5 0 0 0 kW -Stufe nur 16 M onate betragt. Die Planbearbeitung, insbesondere das Zusam menfassen der verschiedenen an dem W erke beteiligten Firm en, mufite daher in auBerst beschleunigtem Tem po erfolgen. Die urspriingliche Projektbearbeitung w a r in Buenos A ires erfolgt. Die Zusam m enfassung der Ausfiihrungs- plane, wenigstens bis zum Festlegen aller wiclitigen Teile, die maBgeblich fiir die B auausfiihrung sind, erfolgte nach der A uf- tragserteilung in Europa, durch Besprechungen m it den einzelnen Lieferw erken und unter M itarbeit der Philipp H olzm ann Aktien- gesellschaft, F ran k fu rt a. M.
In folgendem gehen w ir naher auf den bautechnischen Teil des W erkes ein.
Die Griindung der Zentrale selbst ist, der besonderen Eigen- a rt des Baugrundes entsprechend, m it zwei verschiedenen System en erfolgt, und zwar nach dem Gesichtspunkte, daB unbewegliche Lasten eine Pfahlgriindung erhalten, Lasten, bei denen Erschutterungen im B etriebe sich ergeben, dagegen eine m assive Griindung erfordern. Infolgedessen sind das Kesselhaus und das Schalthaus auf Pfahlgriindung vorgesehen und ausgefuhrt, das Maschinenhaus, das ursprtinglich auch auf Pfahlgriindung vorgesehen w ar, wurde dagegen m assiv gegriindet, indem bis a u f eine etw a 10 m unter der Oberflache liegende harte, trag- faliige Letten-Schicht heruntergegangen wurde, welche unter den Turbinenfundam enten m it rund 3 kg, unter den Maschinenhaus- stiitzen m it rund 5 kg/cm2 beansprucht wird. D ie Nebengebaude sind, m it wenigen Ausnahm en, au f Pfahlgriindung vorgesehen.
D as Filterhau s bzw. die Filterkam m ern reichen infolge ihrer I*orm so tief in den B augrund herunter, daB die Griindung ais Flachgriindung au f der vorgenannten tragfahigen Schicht sich von selbst ergab. Die Pfeiler und die Fahrbahn fiir die Kohlen- transportanlage sind m it Pfahlgriindung ausgefuhrt. Die Kohlen- mole selbst, die 15 0 m weit in das Hafenbecken hinausgebaut ist, is t aus geram m ten Eisenbetonpfahlen hergestellt.
Die Beschreibung der hydraulischen B auw erke fiir dieses W erk soli einem folgenden besonderen A ufsatz vorbehalten bleiben. N ur zum Y erstandnis der gesamten Anordnung (ver- gleiche Lageplan und Sclinitt) sei folgendes bem erkt:
F iir die Kiihlw asserkatiale ist eine Zuleitung verlan gt worden, die fiir den Vollausbau von 12 0 0 0 0 k W ausreicht, bei rund 1 m groBter W assergeschwindigkeit, m it der Bedingung, daB die Entnahm e in einem A bstand von 200 m vom K a i entfernt im Ila fen zu erfolgen habe, daB die Zuleitung zweitriim m ig sei, wovon ein Trum m jeweils trockengelegt werden kann, und daB die A bleitung soweit an einer anderen Stelle des U fers erfolgt, daB zwischen Entnahm e und A uslauf ein A bstand von 300 m besteht. Diese yielleicht iibertrieben scheinenden Bedingungen
Oeltanhs
Pumpen/im
tfesse/łwus
7<mJrf>ous
Wertsttrff Hcrsc/imen/wus
£isenba/?n ' Komma/tc/ohaus fiurofiaus
Scha/thai/s
ffortnerńaus
2 8 0 KOSSMANN, BA U D E S STA A TLICH EN E L E K T R IZ IT A T SW E R K E S IN M ONTEYIDEO. “ “ f m S ™ 11
sind gerechtfertigt wegen der hohen Som m ertem peratur des W assers im Hafenbecken. An der U ferkante sind die Filter- kam m crn angeordnet, die m it Feinrechen und Siebmaschinen System Mensing ausgeriistet sind. D rei K am m ern werden zur Zeit mechanisch ausgeriistet, drei K am m ern bleiben dem zu- kiinftigen Vollausbau vorbehalten. Von den Filterkam m ern fiihrt der żweitriim mige Zulaufkanal geradlinig unter das Maschinen- haus, und zwar in dem R aum gelegen, der zwischen Turbinen- fundam enten und den Fundam enten der siidlichen Stiitzenreilie bleibt. B ei einer spateren Erw eiterung des Maschinenhauses kann an den bis zu der provisoriscken Giebelwand durcligefiihrten
M aschinensaal getrennt durch einen Zwischenbau, der die Unter- station fiir sam tliche H ilfsm aschinen m it ihren Transform atoren und ihrem Schaltraum , ferner die A kkum uiatorenbatterie fiir die Fernsteuerung und die H auptschaltw ache des W erkes ent
halt. Diese R aum e sind iibereinander in folgender Reihenfolge gelegen: Ebenerdig Transform atoren und B atterien , dariiber Schaltraum der H ilfsbetriebe, dariiber ein niedriger Kabelraum , dariiber, in architektonisch schoner A usfiihnm g, die H au p t
schaltwache, die von einem U m gang umgeben wird, von dem aus die Riickseiten der Schalttafeln zuganglich sind. D ie W andę der Schaltw ache selbst werden infolgedessen ausschlieBlich von
K a n a ł ohne weiteres angeschlossen werden. D er A uslau fkanal liegt analog in dem R au m zwischen den Turbinenfundam enten und den Fundam enten der nórdiichen Stiitzenreihe, in A b messungen und Anordnung dem E in lau fkan al gleich, jedoch in einer hoheren L age ais jener. Die beiden K an ale, Einlauf- und A uslaufkanal, fassen zwischen sich die Pum penstube, in der vier Kreiselpum pen angeordnet sind, von denen je zwei au f einen Kondensator eines Aggregates arbeiten. Die Nord-Siid-Achse dieser Pum penstube ist gleichzeitig Sym m etrieachse fiir die gesam te maschinelle A nlage der 50 000 kW im M aschinensaal, und da sonst keitierlei Riicksichten maBgebend waren, ist diese gleiche Achse auch die Sym m etrieachse fiir das Kesselhaus, in dem in einem óstlichen u n d westlichen Sch iff je vier Kessel aufgestellt sind. U nsym m etrisch, weil auch fiir den spateren Ausbau vorgesehen, ist die L age des H ilfsturbinensatzes.
F iir den Vollausbau ist auch die A nlage des Schalthauses nicht n u r baulic-h, sondern auch elektrisch vorgesehen, von dem
den M arm ortafeln der Instrum ente und Steuerorgane gebildet, wahrend die Decke ais Zwischendecke aus O rnam entglas aus
gefu hrt wird.
D as Schalthaus gliedert sich von unten nach oben wie folgt:
Kabelkeller, dariiber Geschofl fiir die Verteilungsschalter, dann der Reaktanzenraum , dariiber die Maschinen- und Gruppen- schalter, endlich, unter dem Dach, die beiden Sammelschienen-
■systeme.
Im M aschinensaal la u ft ein 100-t-K ran . In dasM aschinenhaus hinein fiih rt norm alspuriger GleisanschluB, in den G ang zwischen denTransform atorenzellen ebenfalls norm alspuriger GleisanschluB, der m it dem ersteren und der Schiebebiihne verbunden ist.
Dem Kesselhaus vorgelagert und p arallel zum K a i angeordnet befindet sich das durch eine groBe V erladebriicke bestrichene Kohlenlager. A u f der Grenze zwischen K ohlenlager und Ufer- straBe ist eine BandstraBe vorgesehen, die die K oh le zu dem Brechergebaude nachst dem K esselhaus befordert. An dem ent- Abb. 1. Lageplan der gesamten Werksanlage.
-— . fnrna/jmeste//e
/fuMtrffsserkana/
dus/at/p/no/e
£V DERi« ^ K n p EiN8!EUR KOSSMANN, b a u d e s s t a a t l i c h e n e l e k t r i z i t a t s w e r k e s IN M ONTEYIDEO.
gegengesetzten Ende der BandstraBe m iindet eine BandstraBe, die, von der Kohlenm ole her ansteigend, die UferstraBe m it 40 111 B reite iiberbriickt. A ut der Kohlenm ole selbst w ird die Entladung au sLeich tern durch einenDrehkran m itG reifer besorgt, der die vorgenannte BandstraBe iiber ein Zwischensilo beschickt.
V om Brechergebaude fiih rt eine kurze BandstraBe zu einem E levato r, der in der Sym m etrieachse des Kesselhauses angeordnet ist und, nur wenig gegen die Senkrechte geneigt, die K oh le in die BandstraBe befordert, die iiber dem Siło des Kesselhauses ange
ordnet ist.
Die gesam te Kohlenanlage is t nur ais eine R eserve zu be- trachten, da norm alerweise der B etrieb m it Rohol vo r sich geht.
H ierfiir sind zwei groBe T an k s von rund 10 und 20 000 m3 In halt und zwei kleinere Dienst- und M eBtanks, m it einer entsprechenden O lpumpanlage, vorgesehen.
Die Entaschungsanlage sieht die Beforderung der Asche aus dem A sclienkeller des Kesselhauses, welcher in Terrainhóhe liegt, m it H ilfe von groBradrigen K ipp karren vor, weil bei dem nor- malen Betrieb m it Rohol der A schenanfall belanglos ist. Die auf diese Weise manuell aus dem Kesselhaus herausbefórderte Asche wird in einen unm ittelbar neben dem Kesselhause ange- ordneten Aschensilo gebracht, wobei diese K arren durch einen Aufzug autom atisch (Druckknopfsteuerung) hochbefordert und gekippt werden. D er Aschensilo ist m it GleisanschluB fiir den A b tran spo rt versehen.
A n Nebengebauden ist eine gut ausgestattete W erkstatt, ein zweistockiges Lagergebaude fiir R eserveteile und dergleichen und ein Pfórtnerhaus vorgesehen, welche ais Einzelgebaude an zweckentsprechender Stelle verteilt sind.
D as Verwaltungsgebaude, in welchem die W erksingenieure ihre B iiros haben und in dem im iibrigen die sanitaren Anlagen untergebracht sind, ist ein ltleiner B au , der in dem H of zwischen Schalthaus und M aschinensaal angeordnet ist.
Die gesam te Griindung ist durchweg in Eisenbeton erfolgt.
D er K abelkeller des Schalthauses, die Pum penstube im M a
schinensaal, die E levatorgrube vo r dem Kesselhaus, sind durch geklebte Isolierschichten zwischen Eisenbetonwanden gegen auf- steigendes Grundw asser und H ochwasser bis unm ittelbar unter Gelandehóhe dicht ge-
m acht. D er Erdaushub des Schalthauses er- folgte in offener B a u grube, zum Teil m it leichter H olzabsteifung der Ausschachtungs- wiinde. Die tiefe Aus- schachtung des Ma- schinensaales zwischen den AuBenfluchten der Kiihlw asserkanale er- fclgte, m itR iick sich t au f den zu erwartenden er
heblichen Grundwasser- andrang, zwischen ge- ram m ten Larsseneisen- wanden, die bis in die dichte Lettenschicht herunterreichten.
F iir das Schlagen der Larssenw ande und der Griindungspfahle waren m ehrere M enck
& H am b ro ck-D am p f-
rammen eingesetzt, fiir das Ziehen der Larsseneisen ein Spezialgerat m it D em ag-Pfahlzieher, fiir die Aus- schachtungsarbeiten von insgesam t 45 000 m3 E rd - massen au f dem Lande ein pneum atischerDiesel-Greif- bagger, F a b rik a tB u c y ru s,’sowie einige kleinere benzin- betriebene Greifbagger. F iir die Baggerm engen wurde
neben einem E im erkettenbagger der R egierung ein eigener Saug- bagger eingesetzt, obwohl es sich nur um 40000 m3 Masse handelt.
282 SALIGER, YERSUCHE AN BETONUMSCHNURTEN STAHLSAULEN. 1)ER BAUINGENIEUR 1031 IIEFT 16.
F iir die Betonbereitung — es handelte sich um rund 18 500 cm3 festen Beton — waren in stalliert: F iir die Sandanfuhr eine P rivatm ole im H afen m it einem elektrischen Entladekran m it Greifer, der in eine kleine H ochbahn fiir M uldenkipper- betrieb entlud. F iir Granitkleinschlag, der m it L astau to s ange- fahren wurde, ist ein U m stapler vorgesehen. Zum Betonw erk selbst erfolgt die Zufuhr von den beiden Lagern m it Mulden- kippern, die in einen zweitriimmigen vertikalen Kiibelaufzug fórdern. Dieser A ufzug beschickt einen zweizelligen Siło, der oberhalb der M ischanlage angeordnet ist, und der das M ateria!
einem M eBwerk zufuhrt. In diesem M eBwerk w ird das Inunda- tionsverfahren angewendet, bei dem bekannthch der Sand im wassergesattigten Zustande gemessen w ird. Raum lich ange- gliedert ist das Zem entzuteilwerk, wobei die Messung der Zement- menge durch eine autom atische W aage erfolgt. Die so gemessenen Mengen fallen jew'eils gleichzeitig durch eine Rutsche in die Misch- maschine, die ihrerseits in den K u bel eines in Holzkonstruktion ausgefiihrten GieBturm es m it Ransom e-Ausriistung entleert. Die Hohe dieses GieBturmes ist so bemessen, daB die Rinnenleitung, an K abeln frei aufgehangt, bis zum Dach des Kesselhauses hiniiberreicht. Z u r H erstellung der Eisenbetonmengen, welche fiir die Griindung der Bekohlungsanlagc einschlieBlich deren Mole nótig waren, wurde ein kleiner GieBm ast S y stem Ransom e verw endet, der dadurch fah rb ar gem acht ist, daB er sam t seiner
dazugehórigen Mischmaschine auf einem auf Raupenbandern fahrbaren Gestell errichtet ist. In diesem Falle erfolgt die Zufuhr des M aterials in Muldenkippern.
D er aufgehende T eil der Zentrale ist vollstandig ais Stahl- skelettbau projektiert, m it einer einsteinstarken Ausm auerung der architektonisch nur wenig gegliederten, modern gehaltenen Fronten, auf deren G estaltung der vom D irektorium beauftragte uruguayische A rch itekt R u is maBgeblichen E influB hatte.
D er B au fortsch ritt d arf ais auBerordentlich gut bezeichnet werden. D er A u ftrag wurde erteilt am 2 1. Ja n u a r 1930. M itte M ai w ar die Planbearbeitung soweit gediehen, daB m it der Aus- fiihrung begonnen werden konnte. Die Zwischenzeit w ar natur- gemiiB zur Installation der B austelle benutzt worden. Im N o - vem ber w ar bereits der letzte B inder der Zentrale m ontiert, nachdem bereits im Oktober das Schalthaus, baulich beendet, zur elektrischen Montage freigegeben werden konnte. Die Kessel- montage konnte bereits im A u gu st beginnen. Die Montage der ersten Turbinę begann A nfang Dezember.
Dieser bisherige E rfo lg ist nicht nur dem Zusam m enwirken aller beteiligten Firm en zu verdanken, sondern auch dem D i
rektorium der E lektrizitatsw erke, das sich, von belanglosen Einzelheiten abgesehen, aller einschneidenden Anderungen nach Yorlage der Piane enthielt.
(Ein zweiter A ufsatz folgt dem nachst.)
V E R S U C H E AN B E T O N U M S C H N U R T E N S T A H L S A U L E N . Yon Professor Dr.-Ing. Ii. Saliger, Technische, Hochschule) Wien.
(Fortsetzung von Seite 258.) d) P r i i f u n g d e s B e w e h r u n g s s t a h l s .
Gleichzeitig m it den von W alilberg gelieferten Bewehrungs- gerippen wurden Probestabe aus Rundeisen m it 5,5 mm, 7 ,1 und 9 mm zur Verfiigung gestellt. H ieraus sind Versuchsstabe m it 1 1 bzw. 14 cm L ange abgeschnitten und der iiblichen Festig- keitspriifung unterworfen.
A n W alzprofilen sind zur Priifung je 2 E-Profile 18 und E-Profile 10 von so o m m L an ge iibergeben worden, A us den Stegen und Flanschen sind dic Probestabe lierausgeschnitten, die 34 bzw. 27 cm lang, 6— 1 1 mm dick und 22— 28 mm breit waren und dem normengemaBen Zugversuch unterworfen wurden.
F iir die Stauchproben sind je 2 winkelfórm ige K ó rp er von 70 bezw. 75 mm L ange herausgearbeitet und dem Stauchversuch unterzogen worden.
In den 3 Saulen N r. I a, 2 a und 5 a wurden nach der Ver- suchsdurchfiihrung die Stahlgerippe freigelegt und aus diesen Probestiicke entnommen, die dem Zug- und Stauchversuch unterworfen wurden. Die Einzelheiten sind aus der Zahlentafel 5 ersichtlich. H ieraus ist erkennbar, daB die Umschniirungseisen und die W alzprofile N r. 10 und 18 aus St. 37 bestehen, wahrend das P ro fil N r. 16 ais S t. 44 gemaB der Lieferung anzusprechen ist.
Die m ittlere Streckspannung der Rundeisen 0 5,5 mm b etragt 2 5 10 , der Rundeisen 0 7 und 9 mm 2850 kg/cm2, der W alzprofile N r. 18 2630, von N r. 10 2480, von Nr. 16 2620 kg/cm 2; die Stauchspannungen der Profile N r. 18 und io
betragen 2400 bis 2650 kg/cm 2; jene yon P ro fil Nr. 16 im vor- beansprucliten Zustand 3040 kg/cm 3. Die Stauchspannungen nach der Vorbeanspruchung sind groBer ais im jungfraulichen
Stah l.
e) P r i i f u n g d e r S a u le n .
A lle 10 Saulen sind stehend in der 900 t-Presse der tech
nischen V ersuchsanstalt gepriift. Sie wurden sorgfiiltig in die Maschine eingestellt, so daB jeweils eine m ittige B elastung des Stahlkerns gew ahrleistet war. Die Lastiibertragung erfolgte m it den guBstahlernen D ruckplatten der Maschine gleiclim aBig auf den Beton und das Eisen.
An je d er Saule waren fiir die Messung der Stauchungen 4 M eBstrecken, je 2 einander gegeniiberliegend, yorbereitet,
deren Lange 500 mm betrug. 2 M eBvorrichtungen dienten fiir die Messung der Stauchung der Stahlsaule an 2 einander gegeniiber- liegenden Strecken und 2 analog angeordnete M eBvorrichtungen fiir die Stauchung der Betonschale. F iir die Messungen dienten Zeiss’sche MeBuhren auf o,or mirt genau m it Schatzung auf 0,001 mm.
Die A nfangslast betrug 10 t. Die Laststeigerun g erfolgte in Stufen von je 10 t m it Entlastu ngen au f die A nfangslast nach 50, 100, 200 und 300 t m it genauer Beobachtung der ersten RiB- bildungen bis zur H oclistlast. Nach Erreichen der H ochstlast wurde der D ru ck abfallen gelassen, m it Ausnahm e des Versuchs an der Saule 5 b, bei der die Belastu ng bis zum ReiBen der Um- welirung belassen wurde.
D er A nfangslast von 10 t entsprechen m it E 0 = 2 15 0 000 und E b = 285 000 kg/cm 2, also n = 7,5, unter der Beriicksichti- gung des vollen Betonąuersclm itts einschlieBlich der Schale, jedoch ohne die W irkung der Um schniirung, folgende Span nungen :
Saulen Nr. 1 a h — 8,4, <7,. = 63 kg/cm 2,
== 7,L
= 7.1.
= 8,2,
= 5,8,
= 53
= 5 3
= 62
= 4 4
In der T afel 6 sind die Form anderungen der Betonschale und des Eisenkerns dargestellt und zw ar ais M ittelwerte aus je 2 Messungen an 2 Saulen, zusammen also aus 4 Messungen. Den Form anderungen & des Betons entspricht gemaB der in der Ab- bildung 3 dargestellten Form anderungslinie des Betons die zu- gehorige Spannung <t„ der T afel 6. Die aus den gemessenen Stauchungen der Stahlsaule sich ergebenden Eisenspannungen ae sind m it E e = 2 ,15 0 000 kg/cm2 berechnet. A us diesen so er- m ittelten Spannungen ergibt sich das der jeweiligen L a ststu fe ent- sprechende n = . M it den aus der T afel 1 ersjchtlichen Beton-
<*b
und Eisenąuersch nitttn ergeben sich die zugehorigen Langs- kriifte N, also fiir den B eton . . Nb = F b ab,
fiir die Stahlsaule N -- F .
T a f e l 5.
DEK JJAUINGENIEUR
1931 HEFT łG. SA LIG ER , YERSU CH E A N BETO NU M SCH NtŚRTEN STA H LSA U LEN . P r i i f u n g d e s B e w e l i r u n g s s t a h l s .
283
S treck-
Zug- Dehnung % E in- Stauch- H erkunft
Bew ehrung spannung ", schniirung spannung der
kg/m m 2 festigkeit
l = 5d 1 = 10 d % kg/m m 2 Probestabe
Um- 0 5 .5 2 4.8 -r 25.2 38,9 ^ 3 9 ,5 38,4 43,6 30,5 +•' 3 5 .0 69 T 71 __
schniirung i. M. 2 5,1 i. M. 39,2 40, s 3 3,o 70
gelieferte
0 7 ,1 28,8 : 29,0 44,0 45,0 32,0 35,0 25,7 : 28,3 6 7 Probestiicke
28,9 4 4 ,5 3 3 ,7 27,3 67 ——
0 9 28,0 3 9 ,5 — — —
_
" - ' ■ • ’ . 1 •
Langs- C 18 25,3 h- 27,9 42,5 : 4 4 ,7 28,9 .4- 31 — 23,3 26,1 41 ^ 5 2 2 6,1 4- 27,5 gelieferte
bewehrung 26,3 4 3 ,5 30 ,1 24,6 4 7 26,5 P rofilstiicke
und daraus C io 23.5 - 26,2 37,4 4 3 ,1 3 3,6 t 3 8 ,5 2 1,0 “ 30,2 53 6 i 23,2 24,3 hergestellte
24,8 40,8 3 5 ,7 26/5 5 7 24,0 Probestabe
40. 8 24,9 -7- 26,7 36,6 47,3 — --- — — L a u t Angabe
i. M. 25,8 i. M. 4 1,9 von
W aagner & B iro
C 16 — 48,9 23 ,0 46,4 —
C 18 24,5 26,6 42,5 4 3 ,5 3 1 , 1 35,6 26,7 v 28,3 4 5-° :■ 5 3 ,3 26,8 : 29,0
i. M. 25,4 i. M. 43,0 i- M. 3 3 .9 i. M. 2 7,6 ' i. M. 48,6 i. M . 27,9 A us den gepriiften C io 23,6 28,6 3 4 -9 -r 3 9 ,2 29,3 t 40,8 23.8 3‘ ,° 5 2 ,7 + 64,3 24,7 24,7 Saulen
i. M. 2 5 ,1 i. M. 36,4 i. M. 35,0 i. M. 28,3 i- M. 57,5 i, M. 24,7 entnommene Probestabe 25,6 -r 126,8 4 7 ,2 t 48,0 28,8 -i- 33,5 24,3 - 26,9 4 3 /5 * 4 9 ,5 28,4 -r- 3 1,6
C 16 i. M. 26,2 i. M. 47,6 i. M. 3 1,0 i. M . 25,2 i. M . 47,0 i. M, 30,4
■
Abb. 4 bis 7. Brucbbilder der Saulen.
284 SALIGER, VER SU CHE AN BETONUMSCHNURTEN STAHLSA ULEN. DER BAUINGENIEUR 1031 HEFT 16.
In dieser Berechnung ist der vollc Betonquerschnitt ein
schlieBlich der Scbale beriicksichtigt, wahrend die W irkung der Um schniirung auBer B etraeh t geblieben ist.
Die aus den Form anderungen erm ittelte G esam tlast der Saule ist N = N,, -j- N c. Diese W erte weichen etw as von den durch die MeBdose der Saulenpresse festgestellten L asten ab.
Die Abweichungen in den einzelnen L aststu fen betragen
— 4,3 bis + 3 ,0 % ; im G esam tm ittel aller 26 berechneten L ast- w erte der T a fe l 6 ergibt sich ein U nterschied gegen die durch die MeBdose der Maschine festgestellten W erte um — 0,07% , das heiflt nahezu vollkom m ene Ubereinstim m ung. H ieraus ist erkennbar, daB bis zur RiBbildung d ie Spannkrafte vom vollen Betonquerschnitt (einschlieBlich der Schale) und von der Langs- eiseneinlage aufgenonnnen werden, w ahrend die W irkung der Um schniirung bis dahin auBer B etraeh t bleiben kann.
B ei w eiterer Steigerung der Saulenlastcn bildeten sich i 11 d e r B e t o n s c h a l e f e in e R is s e . Die Lasten, bei denen diese auf- traten , sind in der T afel 7 verzeichnet. A us den gemessenen Stauchungen (M ittelwerte aus 4 Messungen) sind in der gleichen Weise wie friiher die Spannungen im Beton und Eisen berechnet und d am it dic auf den Beton und das Eisen entfallenden Spann- krafte N b und N c. Die W irkung der Um schniirung beginnt in
diesem Lastzu stand in Erscheinung zu treten und folgt fiir a ie kreisrunde Um wehrung der Form el:
N s = F 5 (tcs , '
worin <rcs die Streckspannung des U m wehrungsstalils ist. B ei den Saulen m it Rechteckum w ehrung is t eine W irkung der Um schniirung au f die Erhóhung der T ra g k ra ft des Betons nicht erkennbar. Zah lt m an zu den berechneten L asten N h, N e und N„ noch dic Anfangsbelastung von 10 t hinzu, so erhalt man die rechnerische Summ ę der von der Saule aufgenommenen R iB - lasten. Sie steh t bei allen Saulen in gu ter Ubereinstim m ung m it der aufgebrachten Saulenlast. Die Unterschicde der Rech- nungswerte gegen die tatsachlichen R iB lasten betragen — 1,5 bis + 6 ,0% .
Die Saulenlast konnte iiber die R iB la st hinaus noch gesteigert werden. Dic l e t z t e n S t a u c h u n g s n ie s s u n g e n , die hierbei Yorgenommen werden konnten, sind in der T afel 7 enthalten.
B ei der Fortsetzung des Versuches wurden die H o c h s t - la s t e n erreicht, die im letzten T eil der T afel 7 verzeic.hnet sind.
Die Abweichungen der Einzelw erte vom M ittel betragen ± 0,4 bis ± 2 ,1 % .
D ic S a u l e n z e ig e n d a h e r e in e a u B e r o r d e n t l i c h e G l e i c l i m a B i g k e i t d e r Y e r s u c h s h o c h s t l a s t e n .
T a f e l 6. F o r m a n d e r u n g e n d e r B e t o n s c h a l e , u n d d e r E i s e n e i n l a g e u n d d a r a u s b e r e c h n e t e S p a n n k r a f t e . Saulen Nr.
■ , Ale 0- stufe i werte 10 t bis f
I 2 3 4 5
Beton Eisen Beton Eisen Beton Eisen Beton Eisen Beton Eisen
, - . 1.
A 6,5
" | "" ' ‘ "1
6,5 5.3 5 .5 4 .9 5 .7 5 .3 6,2 4.o 4,4 • 1 0 ^ / 5 0 0 mm
a = ; : 34 280 28 240 27 240 28 270 22 190 kg/cm 2
50 t u = 8,2 8 ,5 8 ,9 9 .6 8,6
: n = 3 3 .7 i 7,5 26,6 34 .9 2 5 ,7 1 4 .9 20,1 18,2 27,8 i i,5 t
i X'N = 4 1,2 4L5 40,6 3 8 ,3 3 9 .3 t
A = 16,7 1 5 .8 1 3 .0 12,9 1 1 . 7 13.0 1 4 .7 9 ,2 12 ,5 - i o ' 2/500 mm
a 7 3 680 6l 5 5° 5^ 560 68 630 46 540 kg/cm 2
100 t 11 --- 9 ,3 9,o 10,0 9 ,3 1 1.7
i N = ■ 72,0 18 ,3 58,0 3 4 .2 5 3.3- 3 4 .8 48,7 4 2 ,3 58,0 32.4 t
;z n 9 0 ,3 9- •i 88, i 9 1,0 90,4 t
i 4 =. 2 9 -7 2 9 ,5 2 1,9 2 1,5 1 9 ,7 2 1 ,3 24.5 2 4 ,3 1 5 .4 20,6 ■1 0 ' 2/500 mm
a = 107 1270 88 920 82 920 95 1050 69 890 kg/cm 3
l ^ o t n = 1 1,9 10,4 1 ,2 1 1 12,9
; N = 106,0 34,3 83.O 5 7 .2 /8 ,9 5 7 .2 68,0 70,8 87,2 5 3 .5 t
i ’N = I4 0 .3 140,8
■
13 6 ,1 138,8 140,7 tA ' = 46,2 4 5 .5 3 3 .0 32,4 29,5 32,0 3 7 .0 3 6 ,7 23,0 28,7 • 10 2/5oo 111111
a = 138 1960 1 14 1380 107 J3 70 12 3 1580 91 12 30 kg/cm 2
200 t 11 = 1 4 .2 12 ,1 12 ,8 12,9 1 3 ,5
: N = 136 ,3 53,0 108,3 co 'O r-» 102,0 8 5 .3 88,2 10 6 ,1 1 1 5 , 1 7 3 .9 t
;
,1'N = 18 9.3 194,0 187,3 1 9 4 .3 189,0 tA = 43.3 43.0 4 ° - 3 4 3 ,7 4 9 ,5 4 9 ,5 3LO 36,8 • i o —2/5oo mm
a — 13 7 1840 129 18S0 138 2 13 0 1 1 1 1580 kg/cm 2
250 t n = 13 .5 14 ,6 1 5 .4 ! 4 2
i N = , I3 ° . 7 114 .2 122,9 116 ,9 98,8 M3 .5 14 0 ,1 95.0 t
.
- N i 244.9 239,8 242,3 2 3 5 , 1 1:
A = 56,2 5 9 ,7 4L5 44,8 • 10 2/500 mma
—
1 3 9 2560 132 1 9 3° kg/cm 2300 t 11 = 18.4 14,6
N = 13 2 ,1 158.8 166,7 116 ,0 t
i ZN- = 'i ś ''' -S
[
_
1 1 1 1290,9 282,7 t
B ru ch last 2’ = 2 3 5 334 3 4 3 .5 286,5 3 9 3 ,5 t
DER BAUINGENIEUR
1931 HEFT 1C. SALJGER, YERSUCHE AN BETONUMSCHNffRTEN STAHLSA ULEN 285
T a f e l 7. R iB - u n d B r u c h la s t e n .
Saulen Nr.
1 | 2 •, 3 4 5
Laststufe
von 1 0 1 bis Me B werte Beton | Eisen Beton T ”Eisen Beton Eisen Beton l i T - -Eisen
1
Beton i Eisen
RiBlasten
A = a —
n = = N = Ns = Anfangslast Rechn. Z N Beobachtete
RiBlast
54.7 136
16 134.2
10 216 Yi (23C
52,9 2270 ,8
61.2 1 1 .3 ,0 .7
+ 210) 220 ■
I
-
58.2 i 57-5 139 ! 2470
17,8 132,7 I *53.5
i n ,3 10,0 3° 7>5 (300 + 280)
= 290
66,8 139
18 132,7
10 325
V i(320
70,0 2600 -7
16 1,5 21,6 ,0 ,8 + 320) 320
35.7 l 36.0 120 [ 1550
12,9 86,1 i 103,3
10,0 199,4 y> (190 4- 210)
= 200
69,7 68,5- IO"2/500 mm 140 2600 kg/cm2
18,5
176,9 156,5 t 29,5 t 10,0 t 372,9 t Yi (370 + 3S0) t
= 375 t Letzte
Stauch- messungen
A = N =
64,0 | 61,2 Yt (24 ° + 230)
= 235
64,8 | 63,3 Y2 (3°o + 3°°)
= 3° °
77.3 1 76,9 (340 + 320)
= 330
56,9 i 51.5 V2 (250 + 299)
= 270
72,0 176,0-IO'2/500111111 Yi (370 + 390) t
= 380 t
Btuch- lasten
a ': = Nb und Nc =
Ns = Rechn. Z N =
Hóchstlast = 146
20 144.3
234 Yi (240
1,1.2 6 5 0
= 2920 ,0
78,7 1 1.3 .3
+ 230) 235
146 20 139,2
33 y2 (336
1,1.2 6 5 0
= 2920 ,0
181,4 1 1 .3 t,9
+ 332}
334
146 1,1.2 6 5 0 1 = 2920 20,0 139,2 | 18 1,4
21,6 342,2 V-i (345 + 342)
= 343,5
I46 1,03.2650
= 2730 X8,8 104,7 I l82,0
286,7 Yz (283 + 290)
= 286,5
146 | 3000 kg/cm2 20,6
184,7 i 180,6 t i 29,5 t 394,8 t Yt {395 + 392)
= 393,5 t
ii
Zwischen den tatsachlichen Hóchstlastenund den berechneten Bruchlasten wird móg- liclist weitgehende tlbereinstimmung erzielt, wenn folgende Berechnungsannahmen zu- grunde gelegt werden:
Prismenfestigkeit des Betons gemaB Zahlentafel 3 : crp = 146 kg/cm2* Pressung der Langseisen in Verbindung mit der kreisrunden Umschniirung 1 ,1 mai der Stauchspannung, also tre = 1 ,1 ■ 2650 = 2920 kg/cm2 (bei den
Saulen Nr. 1 bis 3).
Pressung der Langseisen in Verbindung mit der Rechteckumschniirung 1,03 mai der Stauchspannung also <xc = 1,03 • 2650 = 2730 kg/cm2 (bei Saule Nr. 4), bei Saule Nr. 5 (Langs
eisen aus St. 37 und St. 44) t7e = 3000 kg/cm2 B.BM im Mittel, ferner voller Betonquerschnitt F b einschlieBlich der Schale. Daraus ergibt sich
der Lastanteil des Betons . Nb = F b ■ ,, ,, der Stahlsaule Ne = F c • <tc die Wirkung der kreisrunden
Umschniirung Ns = F s • acs, worin die Streckspannung der Umschniirung ist. Die Wirkung der Rechteckumschniirung auf die Erhóhung der Tragkraft ist zu ver- nachlassigen. Dic Unterschiede der so berech
neten Bruchlasten gegen die tatsachlich er- reichten Hóchstlasten (untere Zeilen der Zahlen
tafel 7) betragen — 0,8% -f- 0 ,3 % ; es herrscht also fast volle Ubereinstimmung zwischen der Rechnung und den Versuchstatsachen und damit eine ungewóhnliche RegelmaBigkeit.
Wichtig fiir die unmittelbare Anwendbar- keit von Saulen der gepriiften Bauart ist das Verhaltnis der RiBlast, das ist jener Belastung, bei welcher die ersten Risse in der Betonscliale eintreten, zur Hóchstlast. Aus den Versuchstatsachen ergibt sich, dafl die RiBlasten
Abb. 9. Stahl- gerippe der Saule 2 a nach dem Bruch und nach Entfernung des Betonmantels.
bei den Saulen
Nr. i um 4,2 und 8,7% , im Mittel um 6,4%
Nr. 2 um 10,7 und 15,6% , im Mittel um 13 ,1%
Nr. 3 um 7,2 und 6,5% , im Mittel um 6,8%
Nr. 4 um 32,8 und 27,6% , im Mittel um 30,3%
Nr. 5 um 6,3 und 3 ,1% , im Mittel um 4,7%
unter den Hóchstlasten liegen.
Am frtihesten wird also die Betonschale bei den Saulen mit Rechteckąuerschnitt rissig, wahrend bei den kreisrund um- wehrten Saulen die RiBlast nahe der Bruclilast liegt.
Die an der Betonschale und an der einbetonierten Stahl
saule gemessenen Stauchungen sind, wie die Mittelwerte aus je vier Messungen in den Tafeln 6 und 7 zeigen, sehr wenig voneinander verschieden. Hier- aus kann der SchluB gezogen werden, daB dic Stahlsaule mit dem umschniirten Beton nahezu vollstandig ais einheitlicher Ver- bundkórper wirkt.
Bei keiner Saule bis zur Hóchstlast ist Knickung auf- getreten, weder der Saule ais Ganzes noch der einbetonierten Stahlsaule. Dort wo órtliche Ausknickungen der Einzelprofile eingetreten waren, ist dies erst im Bruchzustand erfolgt, nachdem die Umschniirung nennenswert gestreckt, beziehungs- weise zerrissen war.
Abb. 8. Bruch der Saule 5 a.
286 CRAEMER, BEMESSUNG YON PLATTENBALKEN-STRASSENBRUCKEN IN EISENBETON.
^
Nach den friiheren i )arlegungen ergibt sich die H óchstlast der untersuchten Saulen m it Krei.sumwchrung aus*der Beziehung:
(O' + ac -f- F s a cs
F iir die Berechnung der Saulen im H ochhaus in der H crrcn- gasse ist in Anlehnung an die bestehenden Yorsch riften fiir kreis- um schnurten Beton folgende Beziehung in A ussicht genommen:
(2) N zui ~ (lrk + 4 5
SI) + l'(. a< :
Hierin wird die Um schntirung m it 0,5% des Kern- ąucrsclm itts, die zulassige Pressung des Betons nach den Eisen- betonbestimm 11 ngen m it <rb = 45 kg/cm 2 und die Pressung des Stahls S t 37 nach den Vorschriften fiir Stahl im Hochbau mit
<rc ~ 1400 kg/cm 3 angenommen.
Vergleicht m an die beim Yersuch erreichten Hóchstlasten, die fa st genau der Beziehung 1 folgen, m it den nach Form el 2 berechneten zulassigen I.asten, so ergeben sich die in der Zahlen
tafel 8 angegebenen Sicherheitsgrade. Das Yerh altnis von d schw ankt von 0,8 ~ 0,9 je nach der Saulendicke. Die an
gegebenen Sicherheitsgrade gelten fiir die bei den Yersuchen
vorhandene Prism enfestigkeit von rrp = 146 kg/cm2. A us der Zahlentafel 8 ist ersichtlich, daB die Sicherheitsgrade m it zu- nchmender Stark ę der Stahlsaule im Vergleich zum Beton- querschnitt abnehmen. F iir die in B ctra c h t kommenden Ver- haltnisse von 5 4 - 10 % ist der Sicherheitsgrad 2,5 -4- 3,2, im M ittel 3. B etrach tet man die Stahlsaule ohne M itw irkung des Betons, jedoch ohne Knickung, so ergeben sich in dem ge- nannten Bereich Sicherheiten von 1,2 1,5 .
T a f e l 8.
S i c h e r h e i t e n s in S a u l e n m it A c h t e c k q u e r s c h n i t t b e i 0,8 0,9.
dk : d Langs-
bewehrung /< = 0 3 5 IO 10 0 %
Nach der vor- geschlagenen
Form el s — . . 4.6H-3 ,7 3,5"^3,° 3.2 "^2,8 2,8 -r 2,5
Sr"'"1/1 ■■
2 ,1 A is reine S tah l
saule ohne
K nickung s = . 0,9 1,2 2 ,1
N O M O G R A M M Z U R U N M IT T E L B A R E N B E M E S S U N G V O N P L A T T E N B A L K E N - S T R A S S E N B R U C K E N IN E IS E N B E T O N .
Yon Dr.-Ing. II. Craemer, Beratender Ingenieur, Frankfurt a. M., Privatdosent an der Techn. Hochschule Darmstadt.
tjb e rs ic h t. Das Nomogramm gilt fiir beiderseits frei gelagerte Plattenbalkenbriicken, die nach DIN 10 7 1 belastet und nach DIN 1075 berechnet sind; es gibt die Hohe und Bewehrung der Rippen unter Beriicksichtigung der Wirtschaftlichkeit ais Funktion des Abstandes und der Breite der Rippen, der Spannweite und tjberschuttung der Briicke und der Belastungsklasse.
Dic Tafeln, die vom Verfasser im A uftrage der Em scher- genossenschaft und des Lippeverbandes bearbeitet wurden, sind — ahnlich wie die friiher veróffentlichten T afeln fiir rippen- lose Briicken kleiner Spannw eite1 — dazu bestim m t, die standig wiederkehrenden Yorentw iirfe von Eisenbeton-StraBenbriicken von etw a 5— 20 m Spannweite durch unm ittelbare A blesung der Abm essungen zu vereinfachen. A u f die M oglichkeit cinfacher
und rascher H andhabung der Tafeln w ar dabei groBeres Gewicht zu legen ais auf E rfassu n g sam tlicher Fein- heiten und Einzelheiten der B e- messung, die erst bei B earbeitung des detaillierten ausfuhrungsreifen E n tw u rfs in ihre R echte treten;
denn eine Einbeziehung sam tlicher Einzelheiten in das Verfahrcn wiirde wegen der vielen dann auf- tretenden unabhangigen und ab- hangigen Variabeln selbstredend au f praktisch nicht mehr brauch- bare Nom ogramm e fiihren.
Die gebrauchlichste Form fiir Eisenbetonbriicken obiger Spann- weiten ist dic beiderseits frei gelagerte B alkenbriicke aus dicht nebeneinander liegenden, ais Platten balken wirkenden Rippen, die durch einige quer laufende Versteifungstrager einen teihveisen Ausgleich ihrer Beanspruchung erfahren. D ie mafl-
1 Dr, Craemer, Nomogramm zur unmittelbaren Bemessung rippenloser Eisenbeton-Fahrbahnplatten, -FuBwege und -Durchlassc;
Bauingenieur HJ30, Heft 37.
A b b . 1 .
gebenden N utzlasłen sind in D IN 10722 fcstgelegt, die Be- m essungsverfahren durch D IN 10753.
A bb. r zeigt die hicrnach maBgebende L aststellu n g im GrundriB; hierin ist c der A bstand der R ippen, Q, das halbe Gewicht des Vorderrades der Dam pfwalze, Q2 das des H inter- rades, p die Flach enlast aus M enschengedrange, p ' diejenige aus K raftw ragen. Letztere Belastu ng iibertragt sich bei den hier erfaBten R ippenabstanden bis zu c — 2,00 m iiberwiegend auf die beiden seitlichen Rippen und beansprucht dic meist belastete und daher der U n tersu ch u n g. zugrunde zu legende m ittlere R ip p e nur ganz w enig; deswegen und m it R iicksicht au f spater eingefiihrte R eserven wird hier p ' == p gesetzt und erst recht au f Einzellasten infolge Kraftw agenverlcehrs verzichtet.
W eiterhin wird zwecks Vereinfachung der Rechnung, einer A nregung von P ro f. Foerster im B etonkalender folgend, die Fuflgangerbelastung p auch au f die von der D am pfw alze ein- genommenen Flachen ausgedehnt und von den L asten Q der entsprechende A nteil abgezogen, also
(r) Q i' = Q i“ 1,2 5 - 3,00 p ; Q2' = Q2 — 1,25 ■ 3,00 p gesetzt. H ier und im folgenden werden sam tliche GroBen stets in M eter und Tonnen ausgedriickt.
Die aus den Q bzw. Q ' im m ittleren T rager entstehenden Lastan teile, d. h. die A uflagerdriicke P x und P a der Fahrbahn- p latte, sind auBer von der PlattenkO ntinuitat besonders von den Steifigkeitsverhaltnissen der P latte, ihrer U berschiittung und der R iider selbst abhangig, z. B . wiirde bei unm ittelbar ohne tjberschuttu ng auf der Fah rbah n stehendem Vorderrad dieses sich infolge seiner Steifigkeit nicht au f die viel elastischere P latte, sondern unm ittelbar au f die R ip pe absetzen, d. h. es wiirde P j = Qt bzw. Q / werden. W ir setzen hier, wie meist iiblich,
(2) p i - Q / ; P , ^ Q ,'; R ? = P i - f P s,
2 Beiastungsannahmen fiir StraBenbriicken.
3 Berechnungsgrundlagen fiir massive Brucken (Entwurf 1 vom z j. i i . 1929).
UER1^ HmM6IElJK
CRAEMER, BEMESSUNG YON PLA TTENBALKEN-STRASSENBRtlCKEN IN EISENBETON. 287m oment kleiner ais clie Summ ę beider Einzelm axim a, und w ir erhalten eine weitere kleine Reserve, wenn w ir setzen
(5) M , + ( = E J Ł = i > i + c p 4 .
B ei Belastungsklasse I I I , die m it sehr geringen Einzellasten bei nicht in gleichem MaBe verringertem Menschengedrange rechnet, gib t die Belastungsum ordnung auf Grund der Gl. (i) kein brauclibares B ik l der wirklichen B elastung, da Q „' n egativ wird, U m trotzdem zu einer eitifachen und dabei auf der sicheren Seitc bleibenden Foriuel zu gelangen, w urde der das Menschen
gedrange iibersteigende B etrag des Gesam tgew ichts der Walze, nam lich
R = 1,4 [7,0— (2,5 • 6,0) • 0,4] = 1,4 t
keit usw. der Versteifungstrager, bildet also einen hochgradig statisch unbestimm ten E in flu B . E in e Einbeziehung dieser giinstigen W irkung in das vorliegende Schnellverfahren ware also vollig aussiclitslos gewesen.
Die zulassigen Spannungen sind in D IN 10 7 5 zu ct ~ 45/1200 festgesetzt. E s ist aber eine bekannte T atsache, daB Platten - balken m it voller Ausnutzung der zulassigen Betondruck- spannungen infolge der dann notwendigen starken Bew ehrung unw irtschaftlich sind. F iir ihre Bem essung sind vielm ehr Form eln von der B a u a rt h = a • V M maBgebend, wo a sich aus der Bedingung ergibt, daB die Summ ę der K osten von Beton und Schalung einerseits, dic m it h steigen, und fiir E isen anderer- seits, die m it h fallen, zu einem Minimum wird. a ist somit abhangig von den Beschaffungskosten fiir K ies, Zem ent (Handels-, hochwertiger oder Hochofenzcm ent), Schalholz, ais E inzellast in Feklm itte, also
angeiiommen und entsprechend auch dic weiter anschlieBenden Gleichungen, insbesondere Gl. (9), abgeandert. In A nbetracht der geringen Einzellastcn sind dic Abm essungen der Brucken dieser K lasse ohnchin vo r aUem von den Flachenlasten a b hangig, dic entstehende Ungenauigkeit ist also gering.
Zu dem Verkehrsm om ent tritt noch das M om ent aus E igen gewicht m it
]2
(6) Mg = - [c (2,4 • 0,2 -|- 2,0 u) + 2,4 b (h — 0,2)],
siehe Abb. 3 ; hierbei ist die P latten starke, um eine zu groBe Zahl von Variabeln zu vcrm eiden, zu 0,20 m genorm t und das Einheitsgew icht der U berschiittung ii, entsprechend dem haufigsten W ert einer gróBeren Anzahl daraufhin untersuchter E n tw iirfe, zu 2,0 t/m5 angesetzt worden.
. E in e weitere, in manchen Fallen nicht unbetrachtliche R cserve ergibt sich durch d ie m eist vorhandenen lastverteilenden Quertrager, durch die eine groBere Anzahl R ippen zur L ast- iibertragung herangczogen, der W ert von Mj> also fiir den einzelnen T rager gegeniiber demjenigen nach Gl. (4) verringert wird. Diese Verringerung darf nach D IN 10 75 nur in Rechnung gestellt werden, wenn sie im einzelnen statisch nachgewiesen w ird ; sie ist abhangig von Anzahl, A bstand, Q uerschnitt und Spannweite der Rippen und von A nzahl, A bstand, Steifig- Der StoBzuschlag ist in D IN 10 75 zu 40% bei Spannweiten
bis zu 10 ,0 111 festgesetzt, dariiber hinaus zu 3 0 % ; der E in - , heitlichkeit wegen legen w ir aber den hoheren W ert fiir sam tliclie Spannweiten zugrunde, verstehen also unter obigen Q, Q ', P und p die 1,4 fachen W erte der D IN T072, also z. B . p ^ 1,4 • 0,5 = 0,7 t/m 2 fur L astk lasse 1.
A bb. 2 gibt nun die B elastung des Abb. 2. m ittleren Tragers aus Abb. 1 in der Langeii-
ansich t; in der A bbildung ist die un- giinstigste L aststellung fiir Beanspruchung durch die Einzel- lasten allein dargestellt. E s ist dann nach bekannten Form eln
(3) a = 3,00 ,
wo P min der kleinere der beiden A uflagerdriicke P , und P 2;
das gróBte hieraus entstehende M om ent liegt unter P llm>!
und ist
Fern er is t das GróBtm om ent aus p ■ c allein
M,, = c p J l Y
D a die zu M P und M p gehorenden Querschnitte nicht zusammen- fallen, ist das aus beiden Einfliissen zugleich entstehende GróBt-
Kbssel ii(cm)
200 S50 130 W ISO KO
17 0 6 15
160 77.0 150 725 HO CdO 130 fJS 120 SSO 110 5*5
Abb. 3. St6# /ł<f
Klassell u (cm) K/tweM
ii (cm)
288 REIN, ZUM FttNFZIGJlHRIGEN BESTEHEN DER E1SENBA UWERKSTA TTEN H. GOSSEN. DElt BAUINGENIEUll 1031 HEFT 10.
Rundeisen und den Lohnen hierfiir, wird also stark von den besonderen Verhaltnissen der Baustelle und von der kon- struktiven E igen art des B auw erks becinfluBt; auch spielt die B alkenbreite und der A ufw and fiir Schubbewehrung und etw aige K o n tin u itat eine R olle, F iir durchschnittliche Vcrhaltnisse, die hier nur zugrunde gelegt werden konnen, kann h = 0 ,14 V M oder
(7) M = 50,9 h 2 ^ 50 h2 gesetzt werden.
W ie erwahnt, wird bei Bem essung von Platten balken auf Grund des Kostenm inim um s die Betondruckspannung im allgemeinen nur zum T eil ausgenutzt. Die folgende Naherungs- rechnung soli dies auch fiir den vorliegenden F a li nachpriifen.
D er H ebelarm der inneren K ra fte z = h — a --- kann auf 2
0,88 h geschatzt werden. Die B eton d ru ckkraft ist dann D = M
0,88 h 56,8 h .
(8) D
0,20 c 284 ■
v m
J W J
A b b . 4 .
da fiir die hier vorliegenden Verhaltnisse der Rippenabstand ais maBgebcnde Druck- breitc cinzufiihren ist.
E s ist nun lt. A bb. 4
worin, wenn das Deckungsm aB a zu 0,07 1: genorm t wird,
x : 0,93 h = 15 orb: ( i5 f f b + °c) = 1 5 - 4 5 : (15 • 4 5 + 1200), also x = 0,335 h und y = 0,335 li — o .1 -
D a eine Spannungsiiberschreitung nur fiir sehr hohe Balken m it etw a h 2,00 in Frag e kommen kann, darf noch verein- fachend gesetzt werden:
y — 0,335 h — 0,05 h = 0,285 h , woraus sclilieOlich
y 0 ,2 8 5 ]!'
^ „ = ^ - < 4 5 0 - ^ ^ = 383 t/m • Gl. (8) geht also iiber in die Bedingung
_ h
2 » 4 C- ^ 383 oder h < 1,34 c .
Man wird also bei den dicht liegenden B alken m it c = 1,2 5 m von einer Balkenhóhe h = 1,3 4 • 1,2 5 = 1,6 7 m ab kleine Spannungsuberschreitungen erhalten, die aber im endgiiltigen E n tw u rf sich durch geringfiigige Y erstark u n g der D ruckplatte beseitigen lassen; sofern sie nicht iiberhaupt schon durch die Stegspannungen und die zahlreichen sonstigen Reserven zum Verschwinden gebracht werden. B ei weiter auseinander liegenden Balken, c > 1,5 0 m , kommen innerhalb des Tabellenbereichs (h*< 2,00 m) keine tjbcrschreitungen der Betondruckspan- nungen vor.
Eine ahnliclie B etrachtun g beziiglich der zulassigen Schub- spannung ( r = 14) ergab, daB die geringste in diesen Tafeln beriicksichtigte Rippenbreite, b = 30 cm, hierfiir ausreicht.
Nachdem so die Bem essungsform el (7) ais zulassig nacli- gewiesen ist, erhalt man m it M = M p + p + Mg aus (5), (6) und (7) die Bestim m ungsgleichung
(9) W eiter ist die Betondruckspannung in der M itte des D ruckgurts bei Yernachlassigung der Stegspannungen
+ 1 [c (0,48 -f- 2,0 ii) + 2,4 b (h — 0,2)] = 50 li2.
n der h ais Fu n k tion der Freiw erte 1, c, b, ii, R und a erscheint.
R und a sind hierbei m it H ilfe von (1), (2) und (3) ais Funktion von c und der Lastklasse zuvor zu erm itteln. Diese E rm ittiu n g und die weitere nomographische Um form ung von (9) kann, da fiir den Zw eck dieser Veróffentlichung belanglos, iibergangen w erden: ihr Ergebnis ist in dcm Nom ogramm , A bb . 5, dar- gestellt. Die Bewehrung ergibt sich noch aus
F „ = M z o .
5 ° h 2 z a c
wobei diesmal genauer z — 0,93 h — o,ro gesetzt w urde; die sich liiernacli ergebenden W erte sind neben denjenigen von h im Nom ogramm eingetragen.
Die H andhabung des Nom ogramm s sei an einem B eispiel erklart. E s sei gegeben 1 = 14,0 m, c = 2,00 m, ii = 30 cm, q ip 50 cm ; gesucht h und F e fiir B elastungsklasse I. Man findet in der zu c = 2,00 gehórigen Spalte (links neben der N etztafel) die Zahl 14 ; die hierzu gehórige L in ie verfolgt man bis zu ihrem Schnitt m it der zu „ K la s s c I " gehórigen K u rve.
Verbindet m an diesen P u n k t m it dem zu u = 30 gehórenden P u n k t auf der lotrechtcn ii-Skala der K lasse I, so erlialt man einen Schnittpunkt au f der unbezifferten „Z ap fe n lin ie ", der seinerseits m it dem P u n k t 14 der senkrechten 1-Sk ala zu ver- binden ist und au f der zu b = 50 gehórenden K u rv e die (hier zufallig aufgehende) A ngabe h = 19 0 cm, F c = 90,5 cm 2 ab- schneidet. F iir b = 40 h atte man infolge des geringeren Eigen- gewichtes h = 184 und fiir b = 3 0 : h = 17 8 erhalten.
ZUM F U N F Z I G JA H R I G E N B E S T E H E N
DER E IS E N B A U W E R K S T A T T E N H. G O S S E N , B E R L IN -R E IN IC K E N D O R F . Yon Professor Rein, Technische Hochschule, Breslau.
A u f dic Gruppicrung der W erke, welche sich m it der Her- stellung von Stahlkonstruktionen befassen, w ar der groBe B ed arf der Gebiete m it schwerindustriellem Geprage, des Kohlenberg- baues und der Platze m it lebhafter bautechnischer Entw icklung yon besonders starkem EinfluB. Die gróflten und leistungs- fahigsten Gruppen solcher W erke befinden sich demzufolge in dem rheinisch-wcstfalischen In dustric-G ebiet und in GroB-Bcrlin.
D er groBe und in den letzten Jahrzchnten standig wachsende B ed a rf an Stahlkonstruktionen fiir die GroBindustrie, die ge- waltigen Yerkehrsanlagen und Verkehrsbediirfnisse und die sich in weltstadtischem Tempo vollziehende bauliche Entw icklung Berlins gibt zugleich ein genaues Spiegelbild der Entw icklung des
ncuzeitlichen Stahlbaues. Zu den B erliner W erkcn, dereń Griin- dung und E ntw icklung in engstem Zusam m enhang dam it stehen, gehórt auch dic F irm a H . G o s s e n , Stahlskelett- und Eisenbau, EisengroBhandlung, B erlin -R ein icken d orf-O st, G ra f-R ó a ern - Allee 3/7, w e lc h e v o r 50 J a h r e n , am 1 . A p r i l 18 8 1 g e - g r iin d e t wru rd e .
A us bescheidenen Anfangen h a t sich dieses Werlc clurch eigenc K r a ft und durch umsichtige und crfolgreiche A rbeit des Griinders H e r m a n n A u g u s t G o s s e n und seiner Sóhne zu einem leistungs- fahigen W erk des Eisenbaues entwićkelt.
H erm ann A ugust Gossen, am 1 . A pril 18 35 in Stettin ais Sohn eines Schlosserm eistcrs geboren, studiertc au f dem da-
DEIi» 3 n iE F T ^ ElJ!t R EIN ' ZUM FU N FZ IG JA H R IG ENb e s t e h e n d e r e i s e n b a u w e r k s t a t t e n h. GO SSEN. 2 8 9 maligen G ew erbeinstitut in B erlin und tra t ais ju nger Ingenieur
bei Schicliau in E lbin g ein, wo er bald zum engeren M itarbeiter- kreis Schichaus gehórte. Die A ussiclit au f baldige Teilhaber- schaft veranlaBte ihn, spater eine leitende Stellung bei H . Hotop, F a b rik fu r Ziegeleimaschinen, in E lbin g zu iibernehmen. Naclidem er M itinhaber dieser F irm a geworden w ar, trennte er sich jedoch schon 1874 wieder von diesem Unternehmen, um ais Teilhaber in die Hof- und Kunstschlosserei seines B ruders A lb ert Gossen in B erlin, TaubenstraBe 48, einzutreten.
Auch diese T atigk eit genugte dem vorwartsstrebenden H erm ann A u gu st Gossen nicht, und so griindete er am 1. A pril 18 81 in der A lten Jako b straB e eine eigene Firm a, welche sich zunachst m it der H erstellung von Eisenbauteilen und kleineren Ęisenbauten befaBte. N ach und nach gewann Herm ann Gossen konigliche Behorden und stadtische Verwaltungen ais Abnehtner, und ais er groBere Lieferungen fiir ver-
schiedene Berliner M arkthallen, welche dam als durch B a u ra t Linde erbaut wurden, und weitere Arbeiten fiir die im B au befindliche Stad t- und R in gbahn erhielt, ruckte seine F irm a bald in die vordere R eihe der Berliner Eisenbauanstalten.
M it dem standigen Anwrachsen der B elegschaft und des Maschinen- p arks wrurden die Fabrikrau m e in der A lten Jako b straB e bald zu eng, und Herm ann Gossen mietete in der Schonhauser A llec ein gróBeres Fabrikgru nd stiick von etw a 5000 m2, wohin er im Ja h re 1892 iibersiedelte.
Die an die VergróBerung des F abrik- betriebes gekniipften Erw artungen haben sich bei der dam aligen un- giinstigen W irtschaftslage jedoch nicht erfiillt. H erm ann Gossen hatte auch infolge K ran kh eit und vorge- schrittenen A lters an A rbeitskraf t er- heblich eingebiiBt. In dieser kriti- schen Zeit wurden ihm seine Sohne Ingenieur F r i t z G o s s e n und K au f- mann E m i l G o s s e n , welche im F riih ja h r 1894 in das vaterliche G eschaft eintraten, eine w ertvolle Stiitze. M it jugendlrischer A rbeits- k ra ft versuchten die beiden Solinę, das vaterliche Unternehmen vor- w arts zu bringen. E s.g e la n g ihnen auch, neue A uftraggeber aus den K reisen der Behorden und der
Industrie, u. a. auch die Berliner GroBbetriebe Siem ens & H alske und A E G . zu gewinnen. Gleichzeitig wurden w ertvolle Ver- bindungen m it dem A uslande angekniipft, und durch bedeutsame A uslandslieferungen konnten die Leistungen des Untcrnehmens von Ja h r zu Ja h r gesteigert werden. Im Ja h re 1898 wurden die beiden Sóhne F ritz und E m il gleichberechtigte Teilhaber der F irm a H . Gossen.
In den neunziger Jah ren vollzog sich auf dem B erliner B a u m arkt ein grundsatzlicher W andel. B is dahin waren die Berliner Eisenhandelsfirm en A uftraggeber fiir die Eisenbauanstalten und lieBen die bei Tragerbauten ubernommenen M itlieferungen von Stiitzen, N iettragern, Treppen usw. bei diesen W erken ausfiihren.
M it dem starken A iw ach śen des B erlin er B ed arfs an Ęisenbauten fiir W arenhauser, Verw altungsgebaude und Industrieanlagen gingen die Eisenhandlungen allm ahlich dazu iiber, eigene Eisen- bainverkstatten zu griinden, insbesondere auch, weil bei den H andelsauftragen fiir unbearbeitete B au trager stets die L iefe
rungen der zu den B auten gehórigen Konstruktionsteile m it iiber - nommen wurde. D am it wurden die Eisenhandlungen zu starken W ettbewerbern der reinen Konstruktionsfirm en. Diese wiederum sahen sich daraufhin genotigt, sich vom H andel nach und nach
unabhangig zu machen und eigene Eisenlager fiir den B ed a rf ihrer W erkstattęn anzulegen. Die naturliche Folgę w ar, daB dic K onstruktionsw erkstatten allm ahlich auch den Eisenhandel auf- nahmen, zum al die fiir den eigenen B ed a rf au f L ager genommenen W alzwerkserzeugnisse m itunter in der eigenen Verarbeitung nicht schnell genug untergcbracht werden konnten. Die F irm a H . Gossen h atte dafiir bereits A n fan g der neunziger Ja h re cin Eisenlager in der Schonhauser A llee eingerichtet. Schon nach 8 Ja h re n reichte dieser L agerplatz nicht m ehr aus und glcich- zeitig reifte 1899 bei H erm ann Gossen und seinen Sóhnen der EntschluB, m it der VergróBcrung des L agers zugleich eine den gesteigerten Anforderungen entsprechende W erkstatte au f eigenem Grund und Bodćn zu errichten. Sehr erleichtert wurde dieser EntschluB durch den von der W erksgriindung an bis auf den heu- tigen T ag von der Firm a H . Gossen verfolgten Grundsatz, den
B etrieb aus eigener K r a ft und m it nur eigenen M itteln auszu- bauen. N ach griindlicher Priifung verschiedener groBerer Grund- stiicke in den Vororten Berlins fiel die W ahl auf ein G rundstiick in Reiniclcendorf, welches den ge
steigerten Anspriichen au f langere Zeit zu geniigen A ussicht bot. An der Ausarbeitung der Piane fiir die neue W erksanlage h atte der Griinder der Firm a, H erm ann Gossen, leb- haften A nteil genommen. Leider w ar es ihm aber nicht vergónnt, dic Inbetriebnahm e der Anlage zu erleben. Am 16. Ja n u a r 1900 bc- trauerten die Sohne den H eim gang ihres V aters und Seniorchefs, der vo r Vollendung seines neuen W erkes die Augen schloB.
D as neue, etw a 15 000 m2 groBe W erksgrundstiick bot aus- reichenden P latz fiir die Fab rik- anlagen und cin gróBeres Eisenlager.
Die Grundsteinlegung crfolgte am G eburtstage des kurz zuvor vcr- storbeneil Grunders am 1. Mai 1900 und bereits im H erbst erfolgte der Um zug nach dem neuen Fabrik- grundstiick.
In den nachsten 10 Jah ren ent- wickeltcn sich die beiden Abteilun- gen des W erkes Eisenbau und Eisenhandel ganz auBerordcntlich.
Die gesteigerte Lcistungsfahigkeit erm óglichte auch dieD bernąhm e groBerer Lieferungen, und aus den Gossenschen W erkstatten entstanden dam als eine Reihe von Post- bauten in B erlin W, dieN eubautender stadtischen Irrenanstalten in Buch, der Alexanderkaserne in Berlin, des B erliner Lehrervereins- hauses, der A lexander-Passage, der Cccilienschule in W ilm ers- dorf und des Bahnhofs B erliner T or der H am burger Stadtbah n.
Noch nicht 10 Ja h re waren vergangen, da reichte auch das neue W erksgrundstiick fiir die dringend notwendig gewordene Betriebserw eiterung nicht mehr aus. D a auch der so sehr be- ndtigte GleisanschluB fehlte, erw arb die F irm a ein neues Grund- stiick von 50 000 m2 in Reinickendorf-O st, Graf-R ódern-A llce 3/7.
Dieses G rundstiick besaB bereits einen GleisanschluB und liegt dem Personenbahnhof Rcinickendorf wie auch dcm G iiterbahnhof 1 unm ittelbar gegenuber. Die erforderlichen N eubauten wurden so- fort in A n griff genommen und 19 10 vollendet. Die Fabrikanlagen wurden dem neuesten Stand derT echnik angepaBt, und das Grund- stiick bietet auch fiir Erw eiterungen geniigend R au m . Die B alm - transporte kónnen bis in die Fabrikh allen hineingcfiihrt werden, und durch die Bahnverbindung bis zum Tegeler See kónnen auch die Vorteile des W asserweges fiir die Anlieferung der W erkstoffe und Befórderung der Fertigerzeugnisse voll ausgenutzt werden.
Der Begrunder der Firma H. Gossen, Stahlskelett- und Eisenbau, EisengroBhandlung
Hermann August Gossen.
