Der Bauingenieur : Zeitschrift für das gesamte Bauwesen, Jg. 12, Heft 17

DER BAUINGENIEUR

12. J ah rg an g 24 . April 1931 H e f t 17

F U N D A M E N T S C H W IN G U N G E N A L S Z W E IK Ó R P E R P R O B L E M . Yon Dr.-Ing. Albrecht Steinbacli.

U b e rs ic lit. Aufgeloste Bauweise — Schwingungsfiłhigkeit des Fundamentes — Auswuchten — Riegelschwingungen — Kórper- schwingungen — Einkorperproblem — Zweikorpcrproblem — yoraus­

setzungen — Neun Frequenzen — Laboratoriumsversuche.

Seit man aus betrieblichen Grunden dazu iibergegangen ist, die groBeren K r a ft maschinen fu udam en te in aufgeloster Bauw eise auszufiihren, ist die F rag e der durch diese Bauw eise bedingten Neigung zu Erschtitterungen Gegenstand vieler Untersuchungen gewesen.

B ei solchen Anlagen sitzt die Maschine iiblicherweise au f der Fundam enttischplatte, welche ihrerseits au f nur wenigen Stiitz- saulen ruht, die m it der Sockelplatte verbunden sind. E rs t diese G rundplatte steht m it dem gewachsenen Boden durch irgend eine der bautechnisch bedingten Griindungen in Ver- bindung. E in e solche Bauw eise ist gegeniiber einem m assiven Fundam entblock in sich sehr viel beweglicher und gerat dadurch in die unangenehmen Erzitterungen. E s ist bekannt, daG ein solches Saulenfundam ent wegen seiner tragen Massen in Y er- bindung m it den federnd nachgiebigen Bauelem enten ein schwin- gungsfahiges System darstellt, welches iiber das ertragliche MaB von Erschtitterungen liinaus in Resonanz geraten kann. H ierunter versteht man die Drehzahlbereiche, bei denen die augenblickliche Betriebsdrelizahl m it einer Eigenschwingungszahl ganz oder nahezu iibereinstim m t. Gewohnlich erreichen dann die E r- schiitterungen ein unzulassiges MaG und haben dic bekannten

Schaden fiir Mensch und M ateriał zur Folgę.

E s ist daher wichtig, die Eigenschwingungszahlen solcher System e zu kennen. .A u f ihre Berechnung richtet sich deshalb das Augenm erk aller derer, die solche Fundam entę zu bauen haben. Im L au fe der letzten zehn Ja h re etw a sind unter den verschiedensten Gesichtspunkten Form eln entw ickelt und U n ter­

suchungen angestellt worden, die eine angenaherte oder exak te E rfassun g der Eigenschwingungszahlen zum Ziele h atten 1 .

Man ging andererseits dem Problem auch au f der Seite der Ursachen nach und versuchte, den eigentlichen Grund der Storungen, die U nbalanzkrafte und -momente, zu beseitigen.

Die zu diesem Zwecke entwickelten Maschinen und Verfahren des Ausw uchtens rotierender M aschinen2 sind weitgehend durch- gebildet und konnen auf alle normalen Falle m it E rfo lg ange- wendet werden. Auch den Ausgleich der Maschinen m it hin- und hergehenden Massen beherrscht man.

Dahingegen fehlt der Berechnungsweise von Eigenschwin- gungszahlen von Fundam enten noch eine gew isse' Sicherheit und A llgem eingiiltigkeit. D as liegt einerseits an den durchaus nicht einfachen Berechnungsarten, andererseits an der noch unzureichenden K enntnis der Bodeneigenschaften. W eiterliin sind o ft die Voraussetzungen zur Berechnung zu eng begrenzt, so daG die gefundenen Form eln nicht in allen Fallen anwend- bar sind. Gerade aber die grundlegenden Annalim en sind fiir die G ultigkeit der Folgerungen besonders wichtig.

A u f zwei wesentlich voneinander verschiedenen Gedanken- gangen ruhen heute die Yoraussetzungen zur Berechnung: au f der Annahm e von Riegelschwingungen und au f der Annahme von Korperschwingu ngen.

Die ersten Betrachtungen iiber Fundam entschwingungen richteten sich au f das eigentliche Gerippe des Baues, auf die einzelnen R iegel. Diese konnen in Verbindung m it den auf ihnen

1 Von E h le r s , G e ig e r, M u lle r, P r a g e r , R a u s c h u. a.

2 Betriebshtitte, 3. Auflage, S. 175 ff.

ruhenden Lasten der T ischplatte und Maschine in beschleunigende Bew egung geraten.

Hierbei wird in der Regel die Masse der Tischplatte iiber den oberen Q uertrager gleichmaGig verteilt, wahrend die Maschinen- last au f einen engen R aum , zum Teil punktfórm lg, angreift. Die Saulen selbst gelten ais fest eingespannt, sowohl in der oberen beweglichen T ischplatte ais auch in der G rundplatte, von der angenommen wird, daB sie ganzlich unbeweglich ist. Y on der Masse der Saulen w ird ein gewisser T eil zu der schwingenden M asse hinzugeschlagen. Die Riegel selbst sind die eigentlichen T rager der E lastizitat. Ihre R iick stellkrafte und R iickstell- momente bei irgendwelćhen Lagenanderungen lassen sich be- rechnen, evtl. unter Beriicksichtigung der Langsverbindungen der einzelnen R iegel eines Fundam entes. U nter diesen Y orau s­

setzungen errechnete man die linearen Schwingungen der oberen M asse fiir eine waagerechte und eine senkrechte Richtung. M it Vorteil bediente man sich der Form el fiir die m inutlichen Eigen- schwmgungszahlen n = ^ 300 , wobei f die Durchbiegung (in cm) bedeutet, die sich unter der statischen L a s t in der betreffenden R ichtung einstellt. LiiGt man dic Voraussetzung, daG die Saulen masselos sind, fallen und berticksichtigt die kontinuierlich verteilte Masse iiber den ganzen R iegel einschlieGlich der Saulen, so kom m t man zu sehr um fangreichen Form eln. E s h at sich jedoch bei der rechnerischen A usw ertung gezeigt, daB die obige Form el n = y 300 immerhin recht brauchbare N aherungswerte liefertc3.

Diese Betrachtungsw eise der Riegelschwingungen ist auBer- ordentlich iibersichtlich und fiih rt iiberall da zu brauchbaren Ergebnissen, wo die Riegel, besonders die oberen Q uertrager, die vorausgesetzte N achgiebigkeit haben. Streng genommen aller- dings diirfte zwischen den Riegeln eines Fundam entes nichts mehr vorlianden sein. E s ist jedoch gewohnlich so, daG eine kraftige T ischplatte, dereń Lócher zudem noch durch das Mą- schinengehause ve rstc ift werden, die eigentliche Maschine tragt, so daB man kaum noch Einzelschwingungen der R iegel ais Ganzes erwarten kann.

So gelangt man ganz von selbst zu einer zweiten B etrach ­ tungsweise, bei welcher nur noch die Saulen ais elastisch, die Tisch- und Fundam entplatte dagegen ais sta rr angeschen werden.

D as M aschinenfundam ent kann je tzt nur noch ais Ganzes schwingen, und zw ar nicht nur ais M assenpunkt, sondern ais starrer K ó rp er m it 6 Eigenschwingungszahlen4. Die M óglichkeit dazu wird einerseits durch die elastischen Saulen, andererseits durch den nachgiebigen Erdboden gegeben.

In Ergiinzung der BlaBschen Auffassungsweise sei, m it dem Ziele einer weitergehenden Angleichung der Rechnung an die W irklichkeit, bei den Fundam entschwingungen das tatsachlich vorhandene Zweikorpcrproblem beriicksichtigt. E s fehlt ja auch nicht an Hinweisen, daB die G rundplatte, aus der die Stiitzsaulen herauswachsen und die auf dem nachgiebigen Grundboden ruht, wegen ihres betrachtlichen Gewichtes ais einzelne Masse, getrennt

3 Siehe P r a g e r , Berechnung der Eigenschwingungen von Rahmenfundamenten, Der Bauingenieur 1927, Heft 8.

4 Uber den Massenausgleich raschumlaufender Korper, Z. f.

angew. Math. u. Mech. 1926 S. 429. Uber Fundamentschwingungen, Sonderheft S c h w in g u n g s ta g u n g B r a u n s c h w e ig , 1927. Schwin­

gungen von Maschinen und Fundamenten und dereń Beseitigung, Sonderheft der Mitt. d. Ver. d. E.-W. 1929.

296 STEINBACH, FUNDAMENTSCHWINGUNGEN ALS ZWEIKÓRPERPROBLEM. DER BAUINGENIEUR 1031 HEFT 17.

Abb. ¹. Fundamentschwingungen ais Zweikorperproblem.

von den ubrigen, nicht zu vem achlassigen is t 5. A bb. i zeigt sche- m atisch die G rundplatte m it der Masse M „ die Tisch platte m it der M asse M 2 und der au f ihr ruhenden M aschine P und zwischen den beiden die Saulenstiitzen S, welche nu r in der W aagerechten nachgiebig sein sollen. U nterhąlb der G rundplatte ist die all- seitige B ew eglichkeit infolge des Bodens durch Federn B sche- m atisch angedeutet. Massen und Federn sollen vollstandig von- einander getrennt sein. Die in den Federn S und B enthaltenen

Massen werden ais Zuschlage zu Mx und M , beriicksichtigt.

R e ib u ng sei vern ach lassigt und das Hookesche Gesetz nahe- rungsweise fiir S und B zu- grundegelegt. Ublicherweise werden nur kleine Schwin- gungen behandelt. Zu M t und M 2mógen die auf die betreffen­

den Achsen bezogenen T rag- heitsmomente T x, T y und T 7 gehóren. Zur weiteren Yerein­

fachung dient die Voraus- setzung vollstandiger Symm e- trie der Massen und Feder- verteilungen derart, dafi die R u ckstellk rafte in der Senk­

rechten eine Resultierende haben, deren Rich tu n g m it der Verbińdungslinie der beiden Korperschwerpunkte K j und K 2 zusam m enfallt. Die Schwerpunkte selbst liegen oberlialb (bei M2) bzw. unterhąlb (bei Mj) der A ngriffspunkte der federnden Saulen.

Diese Gesichtspunktę sind zum T eil bautechnisch begriindet6, W ill man je tz t die Bewegungsgleichungen dieses Zweikorper- problems aufstellen, so w ird der Schwerpunkt- und M omentensatz herangezogen. Wegen der besonderen Anordnung der zwei K o rp er sind die eingepragten K ra fte , welche au f jeden K o rp er bei einer beliebigen L age wirken, im allgemeinen von sam tlichen Systcm - koordinaten (xl, y,, x 2, y 2, z, rp, y\ y 1 , -/2) abhangig. Das heiBt etw a, daS eine K ra ft, welche ais Anwendung des Scliw erpunktsatzes — p arallel in den Schw erpunkt versclioben, .d o rt angreift, nicht nur Yerschiebungen in der R ichtung ihrer W irkungslinie sondern auch in anderen R ichtungen und insbesondere auch Drehungen der K o rp er zur Folgę h a t7. Beispielsw eise ergibt sich fiir eine K r a ft in der y -R ich tu n g:

R y 2 = b u J i + b j| y 2 + b13 <p + b14 z .

U nter genauer Beriicksichtigung aller angefiihrten Voraus- setzungen, insbesondere der erwahnten Sym m etrie, lassen sich, wie an anderer Stelle8 ausfiihrlich dargelegt ist, folgende neun Bewegungsgleichungen au fstellen :

M, x , 4- alt Xj -I- a12 x 2 -f- a J3 xp — o M , x 2 + a;1 x Ł + a22 x2 + a23 y> = 0 Ty v» + E>ci *1 + a;. x , + a33 y) '= o M l }’l + Ł>u }’l + t>12 }_2 + <P = O M, y , + b2I y , 4- b22 y 2 + b23 <p = o Tjt g> + b3, y , bsl y 2 + b 33<p = o T z v Xi + CnZi + c „ = o

Z? 4- c22 ‘/'% — o M z + dn z = o

Die Gleichungen jed er Gruppe sind m iteinander verkoppelt, wahrend die Gruppen unter sich voneinander unabhangig sind.

Dem nach beeinflussen die Schwingungsvorgange in einer Ebene nicht die in einer anderen. A ber die Verkoppelung jed er Gruppe bedingt, daO in einer Ebene Verschiebungen und Drehungen, deren Drehvektoren senkrecht au f der betreffenden Ebene stehen, nich t unabhangig voneinander sind.

D rei m iteinander verkoppelte Gleichungen — wie in Gruppe I und I I — bedingen je drei Eigenschwingungszahlen, entsprechend den drei Freiheitsgraden. Die zwei Gleichungen der I I I . Gruppe haben zwei Eigenschwingungszahlen und die letzte Gleichung eine Eigenschwingungszahl zur Folgę, so dafl im ganzen neun Freąuenzen zu erw arten sind. Die drei Eigenschwingungszahlen der 1. Gruppe folgen, wenn a r = a gesetzt wird, aus der Gleichung:

3 2 I ałi a u U i "

+ a [ 1 l M j 5

I a 22

+

T

M n

an aJ2 1

1

1

*^21 ^22 T y Ml _{a 31a 33} T }. M , a 32a 33

Ml M, T y

alłcT W _{a 13} a2i a22a 23 a 31 a 32 a 33

E in e ahnliche Gleichung 3. Grades ergibt sich fiir die II. Gruppe, wenn m an a !k = b ik und T y = T x setzt.

Die drei W urzeln ay, «2 und «3 einer solchen Gleichung hangen von M t und M2 und je nach der Gruppe noch von T x bzw. T y ab sowie von den a ik bzw. bilt. Durch die Verkoppelung derDifferentialgleichungen einerG ruppe kann daherResonanzsclion bei einer geringen Unbalanz auftreten, unabhangig von der L age der M aschinenachse. H ierin liegt die wesentliche Erw eiterung der

3° °

B etrachtu n g iiber die einfache Form el n = hm aus, die nur eine einzige R ich tu n g und keine Drehung und keine zwei K orper beriicksichtigt.

F u r die I I I . Gruppe folgen ais Eigenschwingungszahlen, wenn wieder co2 = a gesetzt wird, die zwei W urzeln aus der

Gleichung:

o ( C11 i c22 \

"

+ 3 aA + ... I _

C11 c 12 C 21 c 22

H ierbei handelt es sich um ein reines Drehschwin- gungsproblem von zwei K o rp em m it den Tragheits- momenten T z l und T z 2,

Die letzte Gleichung ergibt ais Eigenfreąuenz a —d,

M , ist;

lichen Form el n

5 R a u s c h , Berechnung von Darapfturbinenfundamenten, Beton u. Eisen 1928, S. 396. E h le r s , Schwingungen von Danipfturbinen- fundamenten und EinfluB der Bodenbeschaffenheit auf die Fundament- bemessungund -gestaltung. Sonderheft d. Mitt. d. Ver. d. E.-W . 1929.

6 Siehe E h le r s , a. a. O.

7 Siehe auch R a u s c h , Berechnung von Maschinenfundamenten ais elastisch gestutzt schwingende Scheiben, Bauingenieur 1930, H eft 13 u. 14.

8 Dissertation d. Verfassers: Beitrag zur Frage der Schwingungen von Maschinenfundamenten insbesondere bei Kraftmaschinen, Darm­

stadt 1930.

— , wobei M = M x + dieser A usdruck kom m t der zum eist iib-

300 am nachsten und legt in

n

diesem F a lle eine Eigen- schwingungszahl fiir eine reine senkrechte Bewegung fest.

D ic rechnerische Aus- w ertung der obigen G lei­

chungen bereitet keine Schw ierigkeiten,sofern man alle K o n stan ten beherrscht.

W ahrend das bei E rm itt­

lung der Massen und Trag- heitsm om ente leicht fallt,

ist man bei den K oeffi- Abb. ². Fundamentschwingungsmodell.

DERigBst h efi i7EDR

soweit B oden krafte in Frag e kommen, zunachst noch unsicher.

E s ist jedoch moglich, aus statischen Versuchen diese GroBen zu erm itteln.

Zur praktischen E rprobung der Ergebnisse wurden an einem Laboratorium sm odell (Abb. 2) im Sinne obiger Ausfiihrungen Versuche angestellt. Die Koeffizienten der R iickstellkrafte wurden nach statischen M ethoden experim enteil bestim m t und hiernach die zu erw w tenden Eigenschwingungszahlen errechnet.

E s ist natiirlich auch moglich, bei einem wirklichen F u n ­ dament die Koeffizienten rein rechnerisch zu erfassen oder gegebenenfalls graphisch.

E s ist lediglich eine praktische Frage, ob man schneller auf dem R eiB brett oder am Modeli zu brauchbaren Ergebnissen kom mt, wobei noch zu bedenken ist, daB es oft genugen wird, m it einer G enauigkeit von 5 % der W irklichkeit nahe zu sein.

Man sollte ohnehin, schon m it R iick sich t au f die Verlagerung der Resonanzen infolge R eibung, m it den Betriebsdrehzahlen weiter von den Eigenschwingungszahlen en tfem t bleiben.

Die au f dem oberen K asten desM odelles vorhandeneM asehine, welche in W irklichkeit die K raftm aschine darstellt, ergab bei i lirem Anlauf, wobei die Drehzahl m it H ilfe von W iderstanden

reguliert wurde, kritische Tourenzahlen, bei denen das Modeli in erhebliche Erschutterungen geriet. Diese Drehzahlen atimm ten nahezu m it den errechneten Eigenschwingungszahlen des Modells tiberein. Im M ittel betrug der Fehłer etw a ± 3 % . ’ Man kann also sagen, daB eine praktisch hinreichende G enauigkeit erreicht wurde. F iir das Modeli ist das natiirlich nicht verwunderlich, d a es im Laboratorium stets moglich ist, irgendwelche Yoraus- setzungen m it groBer Arinaherung zu ve r wirklichen.

H ierm it ist natiirlich nicht die alleinige R ich tigkeit der A uf- fassung von Kórperscliwingungen eines Fundam entes erwiesen.

Vielm ehr wird es so sein, daB manche Fundam entausfiihrungen mehr u n ter dem Gesichtspunkt der Riegelschwingungen, andere mehr ais Kórperschwingungen zu betrachten sind. Sind jedoch wesentlich starre und um fangreiche K o rp er elastisch gelagert und spielt auch noch die N achgiebigkeit des Bodens eine nich t zu vernachlassigende Rolle, durften die Freąuenzen aus d er Betrachtung von Kórperschwingungen der W irklich keit am nachsten kommen. Diese werden jedoch erst dann zu brau ch ­ baren Ergebnissen fiihren, wenn iiber das V erhalten des Erdbodens hinreichend genaue und um fangreiche Yersuchszahlen vorliegen- aus denen das elastische und auch dampfende Verhalten des B au , grundes hervorgeht.

DIE S T A H L B A U T E N D ES N E U EN S T A A T L I C H E N E L E K T R IZ I T A T S W E R K E S IN M O N T EV ID EO . Von Dipl.-Ing. Th. Ricken, Vereinigte Stahlwerke A.G., Dortmunder Union.

II.

I . A llg e m e in e s .

D as neue staatlich e E lek trizitatsw erk M ontevideo, iiber dessen allgemeine A nordnung und tiefbauliche D urchbildung ein A ufsatz im vorigen H e ft dieser Zeitschrift erschien, verdient aucli hinsichtlich seiner Stahlbauten, die eine um fangreiche deutsche A rbeit im A uslande darstellen, gebiilirende Beachtung.

M it R iick sich t auf ihren Zw eck und die innere Einrich tung kam fiir die H ochbauten der Zentrale ais B au sto ff nur S tah l in Frage.

Die V erw altung in M ontevideo schrieb fiir die Stahlbauten allge m e in . Siem ens-M artin-Q ualitat m it einer M indestbruch- festigkeit von 42 kg/m m 2 und 20% Dehnung vor. Die zulassige Beanspruchung wurde festgesetzt a u f:

1 1 2 5 kg/cm 2 ohne W ind,

1 1 2 5 + 2 5 % = rd. 1400 kg/cm2 einschl. W ind und N ebenkraften.

D ie in die Berechnung eingesetzte W iridbejastlrag b etragt 150 kg/m 2 senkrecht getroffener Flachę.

Die allgemeine Anordnung der Gebaude geht aus dem in Abb. 1 dargestellten Langsschnitt und GrundriB der gesam ten Zentrale hervor. D er Langssch nitt ist in R ich tun g von Norden nach Siiden gefiihrt.

A n den etw a 43 m hohen K ohlenturm schlieBt sich in siid- licher Rich tun g das K esselhaus m it seinem Nebengebaude, dem Tankhaus, an. H ieran reiht sich das M aschinenhaus (Dampf- turbinenhalle), ferner das Kom m andohaus m it vorgelagertem Biiroh aus und schlieBlich das Schalthaus.

Die Fundam entoberkanten sam tlicher Gebaude liegen m it wenigen Ausnahm en au f der K o te 4,5 m iiber dem Meeres- spiegel. Diese H óhenlage wrurde gewahlt, um die Gebaude vor dem Eindringen des H ochw assers zu schutzen. D ie in den nach- stehenden Ausfiihrungen angegebenen H óhenlagen der Gebaude und Zwisehenbiihnen beziehen sich nicht auf die Fundam entober- kante, sondern au f ± o.

I I . D ie e in z e ln e n G e b a u d e 1 . D a s K e s s e l h a u s .

Dieses, zur Aufnahm e der acht W asserrohrkessel, einschl.

der erforderlichen H iifsapparate dienende Gebaude bedeckt etw a 40 x 37 m2 G rundflache und h at bis zur O berkante des Bunker- aufbaues ca. 36 m Hohe. A is Tragkonstruktion wurde das in A bb. 2 skizzierte Yollw andrahm ensystem gewahlt.

Um die Montage giinstiger zu gestalten und die B u nker- trager, welche m it den M ittelsaulen zusammen ais fiinfstielige Rahm en wirken, fortlaufend durchfiihren zu konnen, wurde ein- hiiftigen Rahm en der Yorzu g gegeben. A is starres Koppelglied ist die Kohlenbunkerkonstruktion zwischen die beiden Seiten- rahm en eingeschaltet. Die Spannweite dieser Seitenrahm en betragt 12 ,7 5 m, ihre Entfernung voneinander 9,646 m. Die Hohe bis O berkante R iegel ist ca. 24 m.

W ahrend die Lasten der eigentlichen K esselkonstruktion (Kesseltrom m eln, W asserrohre und W asserkam m ern) von einem besonderen Stah ltragw erk aufgenommen werden, ruhen die Feuerungen m it W anderrosten und Aschenbunkern, die gesam ten Kesselw ande, sowie das nicht unerhebliche Gewicht der Y o r- w arm er auf der in Hohe -j- 8,7 m gelegenen Biihne, die ais Feue- rungsflur zu bezeichnen ist. Diese B iihne ist ais Betonbiihne zwischen stahlernen D eckentragern ausgebildet und fiir eine N utzlast von 1500 kg/m 2 berechnet. Sie w ird aus konstruktiven Griinden auBer durch die H auptsauleń noch durch besondere Zwischensaulen unterstiitzt. Durch 6 in der B iihne liegende Offnungen, welche m it Lichtgitterrosten abgedeckt sind, wird der im untersten Teil des Kesselhauses liegende Aschenkeller be- liiftet und belichtet.

Dem Kesselhausdach fallt eine wreit groBere B edeutung zu ais die einer einfachen Dachkonstruktion. A uBer den 40 m iiber die Seitendacher hinausragenden und je 70 t schweren Schorn- steinen, die durch besondere Zwischentrager von der Rahm en- konstruktion aufgenommen werden, sind au f den Dachern der Seitenhallen noch die zur Erzeugung des U nterwindes fiir die Feuerung und zur Erhóhung des Schornsteinzuges erforderlichen Yentilatoren m it zugehorigen Antriebsm otoren aufgestellt — eine Anordnung, der m an in Deutschland selten begegnet. D ie Schornsteine sind die hóchsten in ganz Sudam erika. Durch eine besondere Zwischenkonstruktion stiitzen sie sich gegenseitig ab.

D icht an den Seitenwanden sind an der D achkonstruktion noch die Uberhitzerelem ente im Gewicht von je 36 t aufgehangt.

E tw a erforderlichen M aschinenverschiebungen au f dem K essel­

hausdach wurde durch Einsetzen einer beweglichen E in zellast vo n 1,8 t, dem schwersten M otor entsprechend, Rechnung ge- tragen.

U ber dem 10 m breiten M itteischiff des Kesselhauses erhebt sich die 12 m iiber die Seitenhallendacher hinausragende B unker- anlage. Ih r Fassungsverm ógen vo n 3x00 m3 entspricht der fiir

D E R B A U IN G E N IE U R 1031 H E F T 17.

RICKEN, STAH LBAUTEN DES NEUEN STAATL. ELEKTRIZ.- WERKES IN MONTEYIDEO.

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A bb .

' nwMiKrrn!'1 RICKEN, STAHLBAUTEN DES NEUEN STAATL. ELEKTRIZ.-WERKES IN M0NTEY1DE0. 299 Brennstoffm cngc. Entsprechend der Einteilung des Kessclhauses

ist auch der B unker durch Trennwande in 8 Silozellen eingeieilt, von denen jede 2 A uslauftrichter besitzt. Abb. 3 zeigt einen Q uerschnitt durch die B u n ker sowie dereń GrundriC.

Zur Fiillu n g der B u nker ist iiber den Zellen ein endloses, iiber Tragrollen laufendes Transportband m it eingeschalteteni A bwurfwagen vorgesehen. Dieser besitzt zwei seitliche Aus-

O.KBunker

Abb. 3.

wurfrinnen, durch die eine gleichmaBige Y ertcilung der K ohle a u f dic einzelnen Zellen erreicht wird. Das Transportband wird von dem spater beschriebenen Kohlenturm aus beschickt.

Zu beiden Seiten des Transportbandes sind L au fstege (Be- dienungs- und Kontrollstege) angeordnet. Diese sind m it Gitter- rosten abgedeckt, um eine Verschm utzung durch sich ablagernden Kohlenstaub zu verhindern.

Die Aufnahm e des W indes auf die Langsw ande, sowie die Bunker und Schornstcine erfolgt durch das in Abb. 2 dargc-

Schwerfallige verm ieden ist. A bb. 6 ist das fertig m ontierte K esselhaus m it nahezu vollendeteni Kohlenturm , vom Meere aus gesehen.

2. D a s M a s c h in e n h a u s .

Die sich zwischen das spater beschriebene T ankhaus und Kom m andohaus einfiigende Maschinenhalle h at 3 9 ,3 1 m Lange

und 30,2111 lich te Breite. Ais Tragsystem wurden unten eingegespannte Fachw erk- saulen m it frei aufge- lagerten Fachw erkbindern gewahlt. Die Saulen, dereń nordliche Reihe Liisten aus den Biihnen und dem Dach des Tankhauses aufnim nit, und dereń siidliche Reihe entsprechende Belastungen aus den Biihnen und dem Dach desKom m andoliauses erhalt, haben 5,56 nr Ab- stand. In Hohe + 8,7 111 befindet sich an beiden Langsw anden eine Appa- ratebuhne von ca. 3 ,1 m B reite, die fiir eine N utzlast von 25ookm /m 2ausgebildet ist. Ferner tragen die Saulen die ais kontinuierliche Voll- w andtrager ausgebildete K ranbahn fiir den M a­

schinen hauslauf kran von 100 t N utzlast. Die K ran- trager sind durch seitliche Laufstege ausgesteift.

Die D achkonstruktion besteht aus den Fachw erkbindern m it Pfetten und D achverband. A is Eindeckung wurden Asbest-

Abb. 4.

Abb. 5.

stellte Rahm ensystem . Der W ind au f die nordliche Giebelwand und die S.chornsteine wird durch die m it dem B unkertrager zu­

sammen ais m ehrstielige Rahm en ausgebildeten M ittelstiitzen, wie auch durch die 38 cm starken, m asśiyen Langsw ande auf- genommen.

A bb. 4 zeigt den Beginn der Kesselhausm ontage (Bauzu- stand vom 1 1 . Ju li 1930}, A bb. 5 das bereits fertig aufgestellte westliche Sch iff des Kessclhauses, im Hintergrunde die Anfange des Schalthauses. B eide Aufnahm en driicken die gut propor- tionierten Form en der R ahm enkonstruktion aus, bei der alles

Abb. 6.

zem ent-Platten (Everite) gewahlt. F iir die D achentliiftung ist eine iiber das ganze Dach durchlaufende D achlaterne m it seit-

300 RJCKEN, STAHLBAUTEN DES NEUEN STAATL. ELEKTRIZ.-WERKES IN MONTEY1DEO. ®EIm i'h e ft '

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*7Jź HUfshub 7001 N ufz/asf lichen feststehenden Jalousien vorgesehen. F iir dic Berechnung der Dacher kom m t infolge der klimatischen Verhaltnisse in Mon- tcvideo keine Schneelast in Frage.

F iir die Aufnahm e der W indkrafte auf die Giebelwand und

30,ZO Abb. ⁷.

der B rcm skrafte aus dem K ra n wurden in beiden Langswanden (Zwischenwande zum Tank- und Kom mandohaus) im M auerwerk liegende Yerbande vorgesehen. Die W indkrafte auf das Dach sowie die B rem skrafte aus der L au fk atze werden von den bereits erwahnten unten eingespannten Fachwerkstiitzen aufgenommen.

des R aum es ist eine H austurbine fiir 750 kW -Leistung unter­

gebracht. F iir die Turbinensatze kam en lediglich Montage- fundam ente in Stahlkonstruktion zur Ausfiihrung, welche spater einbetoniert wurden und dann ais Bew ehrung fiir die endgiiltigen

Eisenbetonfundam ente dienen.

Kleinere Biihnen in Stahlkonstruk­

tion fiir die Pum penm otoren undK onden- sationshilfsm aschinen bediirfen keiner be­

sonderen Erw ahnung. Um eine gute B elichtung und E n tliiftu n g der unteren R aum e (Pumpengrube usw.) zu sichern, wurden dic Biihnen m it „Lich tgitter- rosten" (durchlaufende Tragstabe mit zwischenliegenden Zickzackstaben) ab- gedeckt.

Sam tliche Biihnen- und Treppenge- lander wurden ais blankę Fittingsgelander ausgefuhrt.

A bb. 7 stellt einen Schnitt durch das Maschinenhaus dar, wahrend A bb. 8 eine Aufnahm e von der bereits aufgestellten Stutzenreihe mit K ranbahn an der Kom - mandohausseite wied ergibt.

3. K o m m a n d o - , B iir o - u n d S c h a l t h a u s .

Diese GebSude sind ais Stahlskelett- bauten ausgefuhrt. D as Kom m andohaus enthalt 3 Obergeschosse zur Aufnahm e von Schalt-, Kon troll-und Registrierapparaten.

D er obere R au m in Hohe -(- 16 ,7 m ist ohne Zwischeństiitzen und durch ca. 2 1 m spannendeFachw erkbinderiiberdacht. Die Belichtung erfolgt auOer durch die Fenster auch durch das im m ittleren Teil mit D rahtglas abgedeckte Dach. In Hohe der U ntergurte ist der R au m nach oben durch sine Glasdecke abgcschlossen.

D as westlich dem Kom m andohaus vorgelagerte Biirohaus ist zweigeschossig ausgefuhrt und enthalt an sich nichts Besonderes. D as Schalthaus m it ca.

15,4 x 47,5 m Grundflache und ca. 25 m Hohe enthalt 4 Zw ischendecken, die teilweise die erheblichen

Lasten der Sch altap parate aufzunehmen haben. F iir die Biihne + 9,5 m betragt beispietsweise die N u tzlast 2240 kg/m2.

Abb. 8, Abb. ⁹.

Annahernd in der M ittelachse des Maschinenhauses sind die beiden Turboaggregate von je 25 000 kW L eistung und die zu- gehdrige Kondensationsanlage aufgestellt. In der Nordostecke

Die Dacher des Schalt- und ICommandohauses sind, wie auch das D ach des Maschinenhauses, m it Asbestzem entplatten abgedeckt. Das Dach des Biirohauses ist in Stam pfbeton zwi-

DEKiimlJ!kkt:Ij7EU’U RICKEN, STAHLBAUTEN DES NEUEN STAATL. ELEKTR1Z-WERKES IN MONTEYIDEO- 301 schen stahlernen D achtragern ausgefiihrt und begchbar. Zur

Aufnahm e der W indlasten dienen die m assiven AuCenm auern und cin in der Trennwand zwischen Schalt- und Kom m ando-

A b b . 1 0 .

haus liegender Verband. A bb. g zeigt die Konstruktion des Kom m andohauscs wahrend der Aufstellung, A bb. lo das fertig m ontierte Kom m ando- und Schalthaus.

4. K o h le n t u r m u n d T a n k h a u s .

D er der Nordwand des Kesselhauses vorgelagerte 43 m hohe Kohlenturm m it 10 x 6,6 m Grundflachc ist in Fachw erk- konstruktion ausgefiihrt. D er obere Teil ist ausgem auert und entbalt 2 Biilm en zur Aufnahm e des Becherwerks- und Trans- portbandantriebes, sowie der K ohlenaufgabevorrichtung. Im Innern des Turm es ftihrt eine Treppe zu diesen Biihnen, von denen aus auch dic inneren Bunkerlaufstege crreicht werden konnen.

In dem sich zwischen Kessel- und M aschinenhaus erstrecken- den 7 ,1 m breiten Tankhaus sind die 4 zur Kesselspeisung die- nenden W assertanks von jc ca. 270 t B ruttogew icht unterge- bracht. Die auf + 8,7 m H ohe gelegenen R aum e dienen ais Schalt- und Speiseraum . E in auf der Ostseite befindliches Treppenhaus fiih rt zum Tankhausdach, von wo aus auch das Kesselhausdach und die aufieren Bunkerlaufstege begangen werden konnen.

B e i Ausbildung der Dachentwasserung mufite auf die um- fangreichen, m eist wolkenbruchahnlichcn Regenfalle- in Monte- video R ucksich t genommen werden. Dic Q uerschnitte der Rinnen urid A bfallrohre entsprechen ungefahr dem 2 % -fachen der deutschen Verhaltnisse. N ach Vorschri{t der V erw altung in M ontcvideo wurden die Dachrinnen in Gufieisen ausgefiihrt.

D ie Gebaude der Zentrale, die sich in N ord-Siidrichtung, ca. 20 m von der U ferm auer entfernt, erstrecken, wirkten m it ihrer nahezu durchlaufenden W estfassade ais ein geschlossenes Ganzes: Die senkrechtlaufenden Fensterbauder verleihen dem B au w erk ein straffes Aussehen. Durch die niedrigere, et was hervortretende F ro n t des Biirohauses wird eine angenebmc Ab- wccliselung erzielt.

III. U m fang der Lieferung und Montage.

Die Gesam tlieferung um fafit ca 2700 t Stahlkonstruktion.

Hierin sind nicht einbegriffen die Sondcrlieferungen, wie Treppen, Gelander, Fenster, Tiiren und Tore, ferner Jalousien, Glasdecken, Dachrinnen und Abdeckrostc.

D ic Y erteilung des Gesam tgewichtes au f die einzelnen Ge­

baude ist folgendc:

Kesselhaus ... 1 3 5 5 t Maschinen- und T ankhaus einschl. Biihnen- und

Turbofundam ente ... _{5 7}° ..

Schalt-, Kom m ando- urid B i i r o h a u s ... 7 I 3 » K o h le n t u r m ... 55 ..

Dachkonstruktion des W erkstattgebaudes . . . 7 ..

F iir dic Bearbeitung der ersten 3 Gebaudegruppen standen dem technischen B uro und der W erkstatt insgesamt nur 4 Mo- nate zur Verfiigung. Die Verschiffung nach Montevideo erfolgte m it 8 yersebiedenen Frachtdam pfern. F iir den Yersand wurden vom Ycrlassen der W erkstatt. bis zur A nkunft auf der Baustelle durchschnittlich 6 W’ochen benotigt.

Die Konstruktionsteile wurden auf besonderen Kahnen (Scbuten) vom Seeschiff zur Baustelle befórdert.

A bb. i i zeigt die Auslademole fiir die Stahlkonstruktion.

Wegen der kurzeń L ieferzeit mufite die Baustelle m it neu- zeitlichem M ontagegerat reichlich ausgeriistet werden. D as G erat wurde in einer besonderen Schiffsladung von Deutschland her- iibcrgeschafft.

F iir die Montage des Kesselhauses wurde ein uber ein Seitcnschiff reichender Portalkran benutzt. Zuerst wurde das

A b b . 1 1 .

westliche, dann das óstliche Kesselhausschiff aufgestellt. Aus den Abb. 4 und 5 ist der Portalkran ersichtlich. Die Bunker- montage erfolgte m ittels zweier Schwenkm aste, die auf dem Kesselhausdach Aufstellung fanden. Die iibrigen Gebaude, wie Maschinen-, Tank-, Kom m ando-, B iiro und Schalthaus wurden in iiblicher Weise m it Schwenkm ast m ontiert.

Die gesamte Stahlkonstruktion und ein grofier Teil der Sonderlieferungen wurde in ca. 4 ]/2 Monaten aufgestellt. B e i dieser an und fiir sich knapp bemessenen Zeit mufi noch be- riicksiehtigt werden, dafi lediglich die B auleiter und Monteure aus Deutschland heriibergereist w aren; dagegen wurden sam t­

liche Fach- und H ilfsarbeiter erst in M ontevideo eingestellt.

Die Lieferung und M ontage der gćsamten Stahlkonstruk­

tion erfolgte durch die Vereinigten Stahlwerke A .-G ., und zwar wurde die Konstruktion des Kessel- und Maschinenhauscs sowie des Kohlenturm es, ferner die gesamte Montage, auch die der 64 111 hohen Schornsteinc, von der Dortm under Union, A b ­ teilung Briickenbau, ausgefiihrt; die Konstruktion des K o m ­ mando-, Biiro- und Schalthauses lieferte das W erk W anheim in Duisburg-W anheim.

302 LANGE, ERWEITERUNGSBAU DER CROSSYIEH-MARKTHALLE IN DUSSELDORF. DER BAUINGENIEUR 1931 HEFT 17.

E R W E IT E R U N G S B A U DER G R O S S V I E H - M A R K T H A L L E IN D U S S E L D O R F . Yon Zwil-Ingenieur F. Lange, Dusseldorf.

"Obersicht: Beschreibung iiber dic Lage und Notwendigkeit des Bauwerkes, dic Raumverteilung und betriebstechnischen Dispositionen, die Bauweise und die Bauformen, dic Konstruktion und die Gleich- gewichtsberechnung, dic Nutzlasten, die Bodenprcssung, die Ausfiih- rnng und die Bauzeiten, der Materialaufwand und die Baukosten.

L a g e u n d N o t w c n d i g k e i t d e s B a u w e r k e s . D as B auw erk liegt im A reał des stadtischen Schlaclithofes der S ta d t Dusseldorf unm ittelbar am AnschluBgleis des Giiter- bahnhofes Derendorf.

Die N otw cndigkeit desselben ergab sich dadurch, daB infolge des verm ehrten Y ieh-A uftriebes die alte vorhandene H alle zu klein geworden w ar und zw ar infolge der yeranderten M arktlage, nach

-J9.S)

A b b . 1 .

der friiher drei M arkttage wochentlich vorgesehen waren und heute nur noch ein solcher in Frag e kom mt. AuBerdem ist die alte H alle nach den neuen veterinarpolizeilichen Bestim m ungen vol!kommen unzulanglich.

Das B au p ro jekt sah v o r:

1. die Um anderung der llinrichtungen der alten H alle nach den neuen Bestimm ungen,

2. einen Erw eiterungsbau siidlich der vorhandenen H alle m it den GrundriBausm aBen von rd. 40/40 m und

3. die Unterkellerung des Erw eiterungsbaues fiir die gefor- derten Stallungen.

R a u m v c r t e i l u n g u n d b e t r i e b s t e c h n i s c h e D is p o s it io n . Die nachstehende Beschreibung behandelt dic vorstehenden Punkte 2. und 3. von bestriebs- und bautechnischen Gesichts- punkten betrachtet.

D er gesam te Neubau enth alt rd. 26 000 m3 uinbauten Raum . (Abb. 1 KellergeschoBgrundriB.) In diesem uinbauten R au m sind en th alten :

1. eine 8 m hohe H alle m it Seitenraum en von insgesamt 1450 m2 GrundHache fiir den Viehhandel (Stande fiir rd. 400 S tiick GroBvieh),

2. 1450 m2 Stallungen im K eller (Stande fiir rd. 250 Stiick GroBvieh),

3. zwei seitliche Heuboden, die m ittels Abwurfschachten m it E rd - und KellergeschoB in Yerbindung stehen, von je 110 0 m3 R aum inhalt und

4. die erforderlichen Nebenraume, wie R aum e fiir Tierarzt, H allen meister, Viehtreiber und A rbeiter, sowie dic nótigen Abortanlagen, die sam tlich teils in der Halle, teils im Vorbau unterge- bracht sind.

Die E inrichtung der M arkt- halle besteht aus Stiinden mit verzinkten Eisenholmen, den da- hinterliegenden Handelsgangen und dcm geforderten Unter- suchungsgang fiir die Ticrarztc, auBerdem sind in der H alle vier W aagen aufgestellt worden.

Aus Gelandeplatzm angel muBten die Stallungen in die K eller gelegt werden; die E in ­ richtung ist allen neuzeitlichen Gesichtspunkten entsprechend geschaffen worden. Die Y e r­

bindung m it der M arkthalle ist hergestellt m it zwei im Vorbau untergebrachten Ram penund mit einem Aufzug. Sowohl die H alle ais auch die K ellerraum e erhalten fiir die A bfiihrung der entstehen- den Diinste eine kiinstliche Luftabsaugung.

B a u w e i s e u n d B a u f o r m e n . Von dem Gedanken aus- gehend, m óglichst viel Tageslicht sowohl in die ErdgcschoBraum e ais auch in die K eller zu bringen, ergab sich, daB Skelettbau an- gewendet werden muBte. D ie A n ­ wendung von Eisenkonstruktion kam aus dem Grunde nicht in Frage, weil infolge der starken D unstentwicklung diese en tweder h atte verkleidet werden mussen oder infolge ófteren A nstrichs die Ausgaben fiir U nterhaltung sich sehr teuer gestellt hatten. N ach sorgfaltiger Priifung wurde daher ais Bauw eise ein Eisenbeton- rahm en-Fachw erk gewahlt. (Abb. 2, 3 und 4.)

Aus den betriebstechnischen Dispositionen in Verbindung m it den vorgenannten bau- und liiftungstechnischen Forderungen er- gaben sich dann die R aum - und Querschnittsformen, wie diese in den A bb. 2 und 3 dargestellt sind. Insbesondere sei noch d arauf hingewiesen, daB die gesam te K ellerdecke vollstandig ohne Lan gstrag er ausgefuhrt w urde; der Grund fiir diese Aus- fiihrungsart ergab sich aus den liiftungstechnischen Anordnungen, die vorsehen, daB insbesondere die im K eller befindlichen Stallungen kiinstlich gu t en tliiftet werden konnen. Diese ununterbrochenen U ntersichten der Deckenflachen sollen bewirken, daB die unter der Decke befindliche schlechte L u ft ohne H indem isse von dem in der M itte der Kellerdecke angebrachten L u ftk a n a l angesaugt wird.

h Dseniefan csTi Berefirler Be/on EZ~1Sttm pf-Beion

Mauenrerk in vert 3 Ze/nenlmSrtel ,— , Vorhondenes

— Mouemrk

DEI\»S1 H1EKri71EUR LA N G E, ER W EITER U N G SBA U D ER GRO SS Y1EH -M ARK TH A L L E IN D U SSELD O RF. 303

^ / M 0 dy y + / M 1 dx h j ; / y2 dy + / h2 dx

K o n s t r u k t i o n u n d G le ic h g e w ic h t s - b e r e c h n u n g .

D as gesam te B auw erk ist vom Dach bis zur Griindung in Eisenbeton ausgefiihrt worden. Sam tliche Tragform en sind statisch so ausgewertet, daB m óglichst g u t und leicht aussehende T ragglieder erzielt wurden.

D ic H eubodeniiberdachung besteht aus kreuzweise bewehrten D achplatten und Zweigelenkrahm en m it ungleichen Stielen.

D ie D ecke der Seitengange der groBen H alle (ErdgcschoBdecke) ist aus kreuzweise

bewehrten P latten und m it im Rahm enstiel der H auptlialle eingespannten und au f den AuBenstiitzen frei gelagerten Tragern ausgefiihrt.

D ie groCe M arkthalle ist m it Zweigelenkrahm en m it ge- sprengtem R iegel iiberbaut; die Einspan nung der T rager der Decke unter den Heubodcn ist bei der Gleichgewichtsberechnung

A b b . 3 .

E n tlu ftu n g im K eller in der Langsrichtung der Bauw erke im m ittleren Tragerfeld ein L u ftk an a l durchzufiihren w ar. Urn etw a 1,5 0 m 2 D urchlaBąuerschnitt zu erhalten, wurde der Q uertrager im M ittelfeld etwas hoher ausgefiihrt ais die ubrigen T rager und im Sinne der W irkung der Schub- spannungen durchbrochen.

vcrw ertet worden. Die Stiitzw eite der Eisenbeton binder betragt 25,50111. A ufier der normalen B elastu ng aus Eigengew icht und Schnee ninim t der H auptbinder die gesam ten śeitlichen Wind- lasten, dic au f die Langsw ande des B auw erkes treffen, ent- sprechend auf.

U nter Beriicksichtigung der verschiedenen Tragheits­

momente in R iegel und Stielen erfolgte die Berechnung des H orizontalschubes ais U nbekannte nach der umgeformten Arbeitsgleichung, ohne Beriicksichtigung der N orm alkrafte bei der Form anderung:

A b b . 2 .

hiclt auBer einer Dichtung unter der A uffiillung einen besonderen B elag, der unter „P e rm it" 111 der Fach w elt bekannt ist.

Die vom Verfasser in Verbindung m it dem stadtischcn H ochbauam t vorgeschlagene freie U berspannung der groBen M arkthalle wurde, weil diese A usfiihrungsart

gegenuber der A usfiihrung m it Stiitzen nur 6000 M M elirkosten ergab, jedoch groBere bc- triebstechnische Vorteile bot und gute Innen- form en versprach, gem angenommen.

Von baulichen Gesichtspunktenbetrach- te t liegt hier ein B au w erk vor, bei dem die konstruktivcn Form en A rch itek tu r sind, d. h. die E rfiillu n g der betriebstechnischen und statischkonstruktiven Bedingungen er­

gibt sowohl dic Au Ben- ais auch die Inncn- formen des Bauw erkes, dereń W irkung dem Em pfinden und dem U r t e il' des Beschauers iiberlassen bleiben soli. (Abb. 5.)

Die Horizontalsclnibe aus scnkrechter und w aagerechter B elastung ergeben nacheinander

16,80 t und 1,7 3 t/Binder.

F iir dereń Aufnahm e wurden die cntsprechenden Zugeisen in den Tragern der Kellerdecke eingelegt. D ic A usbildung des Gelenkes am Fu Be des Binderstieles er­

folgte m it um schniirten senkrechten Eiscn- einlagen m it dem Um schnurungs-Durchniesser von 20 cm. (Bewehrung der Ilau p ttrag- konstruktionen A bb. 4.)

D er EinfluB der W arni espannungen konnte unberiicksichtigt bleiben, d a bei einem W arnie unterschied von ± 1 5 0 sich die Spannungen n ur um 1,5 % erhóhten.

Die P latten und T rager der Kellerdecke sind ais kontinuierliche Konstruktionen in der iiblichen W eise berechnet und durćli- gebildet wrorden.

Sam tliche Innenstiitzen haben Einzelgriindungen, dagegen die W andstiitzen Streifengriindung erhalten; die Ausfiihrung beider A rten wurde in bewehrtem B eton ausgefiihrt.

Besonders zu bemerken ist noch, daB fiir die kiinstliche Die samtlichen W and- und Deckenflachcn des Kellers

(Stallungen) sind zw-ecks W annehaltung und Yerhinderung von Tropfenbildung aus Dunst m it 5 cm starken Bim sbetonplatten verkleidet und iibeq5utzt.

Sowohl K eller, wie auch ErdgeschoB fu Bboden waren im Gefalle herzustellen, es ergab sich daher insbesondere fiir den ErdgeschoBfuBboden eine hohe A uffiillung. A is B elagc wurden im K e lle r K lin kerp latten gewahlt, der ErdgeschoBfuBboden er-

F iir dic A usfuhrung der Eisenbetonarbeitcn wurde gobaggur- ter Rheinkies und hochwertiger Zement, m it Ausnahm e in der Griindung, verw endet; diese wurde m it Norm alzem ent lier- gestellt.

Insgesam t kam en zur Y erarbeitun g:

2 500 m3 K ies, 12 000 S ack Zement,

16 5 t Rundeisen.

D ie G e s a m t b a u k o s t e n betragen rd. 550 0 0 0 M, liicrvon entfallen a u f den R ohbau 200 000 M.

Abb. 5.

den H alle kam, wurden fiir die gesamten Rohbauarbeiten nicht ganz drei Monate A rbeitszeit benotigt.

Die A usbauarbciten erforderten noch rd. zwei Monate, so daB die gesam te B au zeit nicht mehr ais fiinf M onate betrug.

D er E n tw u rf wurde von der Entw urfsabteilung des stadt.

H ochbauam tes aufgestellt, die B auleitung lag in den H andcn der A bteilung, Ausfuhrung desselben Am tes, beide unter der Leitu n g des Beigeordneten M e y e r ; die Konstruktionen sind vom Ver- fasser entworfen und berechnet w orden; der R ohbau und Teile des A usbaues w urden von der F a . Georg B e c k e r Bauaus- fuhrungen G. m. b. H . D iisseldorf-Frankfurt (Main) ausgefuhrt.

304 SATTLER, BEFAHRBARE DECKEN. DER 11AU1NGKNIEUR

1031 HEFT 17.

N u t z l a s t e n :

D acher: Wind und Schneelasten nach den minist. Bestimm ungen.

H euboden: 700 kg/m2.

Kellerdecke: 800 kg/m2.

B o d e n p r e s s u n g :

bei gutem Kiesboden 2,50 bis 3 kg/cm2.

A u s f u h r u n g u n d B a u z e it e n .

Anfang M ai 19 30 wurde m it Ausschachten der Baugrube begonnen. Innerhalb 14 Tagen wurde die gesam te Ausschachtung, das ist die Bewegung von rd. 10 000 m3 Boden, m ittels zwei Greifbaggern m it maschinellem Antrieb ausgefuhrt.

Dic Griindung sowie Um fassungswande der K eller und die Lichtschachtw ande und -boden wurden eingestam pft, wogegen alle iibrigen Bau- teile in GuGbeton ausgefuhrt wurden.

Ende Ju li w a r der gesam te Rohbau seitens der ausfiihrenden Firm a fertiggestellt; einschlieC- lich des Zeitaufwandes fiir die Ausschachtung, wo­

zu noch das schwierige Unterfangen der anliegen-

Sut/e/i.M.Sf sprom. fierschnflty

«

fióge/St sprom -Je/S

* *26 gige/S* Sprom StfinleMS

B E F A H R B A R E D E C K E N . Yon Martin Sattler, Berlin-SchOneberg.

O b e rsic h t. Angabe des łicchnungsganges nach dem bisher geubten Verfahren. Gegeniibcrstellung tler Ergebnisse der alten Be- rechnungsueise und derjenigen der Neufassung der Eisenbetonbestim- mungen. Vorsclilag fiir eine abgeanderte Fassung der Bestimmungen.

Durch die N eufassung der „B estim m ungen des Deutschen Ausschusses fiir E isenbeton " ist die an dieser Stelle bereits des ófteren besprochene Berechnung von Deckenplatten m it Einzcl- lasten wieder in den Vordergrund des Interesses getreten. Der Zw eck vorliegender Ausfiihrungen soli der sein, eine Gegeniiber- stellung der Deckenabmessungen zu bringen, die sich

I. nach dem je tzt allgemein angewendeten Verfahren, und I I . nach der im E n tw u rf fiir die neuen Bestim m ungen vorge-

schriebenen Berechnungsweise ergeben.

F iir die in Spalten 2— 6 der Tabelle au f Seite 305 angegebenen W erte wurde die Verteilungsbreite nach A bb. 1 an den Auflagern m it —, in Feldm itte m it 2/3 1 und der t)bergang zwischen beiden in den jetzt geltenden Bestim m ungen festgelegten W erten ent­

sprechend der Zulassung durch das S tat. Priifungsam t der Stadt.

Baupolizei Berlin fiir seinen B ezirk nach der P arabel y ==

(1— x) f der Berechnung zugrunde gelegt. Die fiir die Erzeugung des GróBtm om entes m aBgebende L aststellu n g fiir Decken unter D urchfahrten m iteinerV erkehrscinheitw urde durch Yersuchsrech- nung fiir jed e Spannweite ermit-

telt und zwar m it den auf 1 lfdtn P - j i e z r . f - it js

-> *<—- ' > 0,05

— h ' Abb. 2.

p *>—

b 0.0S—

P la tte reduzierten R addriicken Abb. 2 a.

unter Annahm e einer gewichtslo-

sen K onstruktion. D ie Verschiebung dieser „u n g u n stigsten " L a s t­

stellung durch die hinzukommende gleichinaBig verteilte L a s t des Deckengewichtes ist unberiicksichtigt geblieben. E n t-

DEK BAtłjj)GBK1EUK

11)31 HEFT 17. SATTLER, BEFAHRBARE DECKEN. ³⁰⁵

sprcchend dcm bchandelten Sondcrfalle — Decken unter schmalen D urchfalirten m it Deckentragern in F ah rtrich tu n g — kam en fiir die beiderseits frei gelagert angenommenen P latten ein bzw. zwei R addriicke von je 2500 kg sowohl fiir die Feststellung der B ie ­ gungsm omente ais auch der A uflagerdriicke in A nsatz. F iir die E rm ittelu ng des groBten A uflagerdruckes wurden die Last- stellungen A bb. 2 bzw. 2 a zugrundegelegt.

D ie in den Spalten 4 und 5 angegebencn Deckenstarken und Arm ierungen wurden fiir < rja c 2ul = 35/iooo kg/cm 2 und r 0 zul = 4 kg/cm 2 unter B eriicksichtigung des Deckeneigengewichtes und eines Zuschlages von 100 kg/m 2 fiir B ela g und P u tz bestim m t.

D er N achweis, daB es unter Zulassung von t0 = 4 kg/cm 2 w irt- schaftlicher ist, die D eckenstarke aus der Q uerkraft zu errechnen, eriibrigt sich im H inblick au f die w eiter unten fiir r a zu| = 6 kg/cm 2 durchgefiihrte Untersuchung.

D ie Deckenpreise der Spal te 6 sollen n u r Yergleichsw ert haben. Dieselben sind m it folgenden Eitiheitspreisen errechnet:

1 m 2 S c h a lu n g ... 2,50 M 1 m 3 B e t o n ... 40,00 M 1 kg Rundeisen einschl. Biegen und Verlegen 0,25 M.

H ierbei ist fe = kg gesetzt, ein Zuschlag fiir Verteilungseisen ist nicht gem acht.

Im E n tw u rf fiir die neuen Bestim m ungen wird zu § 19 in FuBnote 2 1 gesagt, daB fu r die Erm ittelung der Biegungsm om ente streng genommen dieselbe L astverteilung gelte, wie fiir die E r- rechnung der Q uerkrafte; die hiernach errechneten Biegungs­

momente fiir die ungiinstigste Laststellung sind des Interesses wegen in Spalte 7 angegeben. Allerdings ist entgegen den B e ­ stimm ungen hierzu die Feststellung zu machen, daB bei Stiitz- weiten iiber 1,80 m das GroBtm om ent dann au ftritt, wenn eine R a d last im keilfórmigen Gebiet des m itwirkenden Plattenteils steht. s ist m it 5 cm eingesetzt.

6 kg/cm2 ausgegangen. Dieses Bem essungsverfahren ergibt bei

t0zi,| = 4 kg/cm 2 gegeniiber der Dim ensionierung nach dem GroBtm om ent wirtschaftliche Y orteile, da die Schubeisenzulagen in F o rtfall kommen kónnen. B ei r 0rul = 6 kg/cm2 ist dies nicht mehr ganz der F a li, wic das folgende Beispiel zeigt; doch ist es durchaus wahrscheinlich, daB auch in Zukunft die D eckenstarke nach der Q uerkraft bestim m t wird, da in der P ra x is nicht immer die Zeit fiir die umstandliche genaue Erm ittelung der Schub- eisen aufgewendet werden kann. B ei kleinen Ausfiihrungs- mcngen ist es auch móglich, daB die geringe E rsparnis an der Ausfuhrung durch die Mehrausgaben fiir B iiroarbeit wieder ausgeglichen wird.

B e i 1 = 3,25 m wird fiir das GroBtm om ent bei <7 b/cr e = 38,2/1200 kg/cm2 d = 20 cm und fe = 9,50 cm 2. U nter Beriick- sichtigung der Momentendeckung und der móglichen Laststellun- gen, fiir deren jede die Schubeisen entsprechend dem Diagramm

§ 20 B ild 9 des Entw urfes zu erm itteln sind, werden an jedem A uflager einschl. M ehrverbrauch an Verteilungseisen etw a 7,5 kg Schubzulagen benotigt. Diese sind wegen des verhaltnism aBig groBen Arbcitsaufw andes fiir Biegen und Yerlegen m it etwa 0,45 M/kg einzusetzen, so daB sich ein Vergleichspreis von rd. 15 M/m2 Decke ergibt. H ierbei sind die zulassigen Bean- spruchungen m it a b/cr e == J0/i200 kg/cm2 entsprechend dem E n t­

w urf angenommen. D a die Sicherheit, die in den reduzierten Spannungen a b ja c . — 3S/1000 kg/m2 liegt, aufgehoben ist, besteht die Móglichkeit, daB von seiten der baupolizeilichen Priifungs- behórden entsprechend dem E n tw u rf nunmehr fur den R ad dru ck von 2500 kg ein erheblicher StoBzuschlag gefordert wird, so daB u. U. der Preis sich dem in der Tabelle angegebenen gleich- stellt bzw. nahert.

D icEisenąuerschnitte der Spalte 1 1 sind fiir cre = 1000 kg/cm 2 bestim m t, um im Yergleich m it den W erten in Spalte 5 einen

2 _{3 4 5}

6

N ach Yerfahren I erm ittelte Nach Yerfah ren I I erm ittelte

m ax Mr m ax Qr derf feerf Preis m ax Mk m ax Mr m ax Qr dcrf fecrr Preis

m kg m kS ^... cm cm2 RM /qm kg m k g m kg etn2 cm RM /qm

1,00 9 3 8 5 9 3 5 19 6,36 11,6 9 9 3 8 938 1 1 870 24 4,90 13 .3 2

2,00 9 3 8 3905 17 8,65 11,4 6 9 9 6 938 12 703 26 5 .7 5 1 4 .3 4

2 ,5 ° 1076 _{3 3 6 5} 18 9 .9 5 12 ,18 IIO I 972 12 880 _{2 7} 6,50 14.92

3>25 1244 2786 2 1 11,7 0 13.8 3 1208 i i5 4 12 9 4 7 28 8,80 1 5 .9 0

M it Verfahren II , nach dem die W erte in Spalte 8— 12 er- rcchnet sind, ist die im E n tw u rf § 19 vorgeschriebene Berech- nungsweise benannt, jedoch m it der Einschrankung, daB der R ad dru ck wie bei Verfahren I m it 2500 kg ohne besonderen StoB­

zuschlag eingesetzt ist. D ie ungiinsigtste Laststellung fiir Stiitz- weiten iiber 2,35 m wurde ebenfalls fiir eine gewichtslose P la tte in bekannter Weise — zwei gleich groBe Einzellasten — zugrunde­

gelegt, und das Biegungsm om ent nach der Form el R 3 (2 I — c)2 / 2 I — c \ 2 M - _ l _____ _ _ 3 r ^ 7 r ) errechnet. H ierin ist c der R ad stan d von 1,40 m.

F iir die E rm ittelung des groBten Auflagerdruckes wurden die L ast- stellungen A bb. 2 und 2 b zugrunde­

gelegt. Die Starkę der lastverteilenden Deckschicht ist m it s = 0,05 m cin- gesetzt. Dieses MaB wird in der P ra x is haufig noch geringer au sfallen ; da jedoch nach dem neuen E n tw u rf hier- von die erforderlichen Abm essungen der P latte in erster L in ie abhangen, ist nicht der ungiinstigste F a li angenommen.

F iir dic Bestim m ung der in Spalte 10 angegebenen Decken- starken ist von einer zulassigen Schubspannung von r 0 =

Ausgleich fiir den verha.ltnisma.Big hoheren A nteil der Yerteilungs- eisen zu haben.

D er durch die neuen Bestim m ungen bedingte Rechnungsgang bringt nicht unwesentliche Verteuerungen m it sich, die letzten E nd es aus der Annahme folgern, daB sich eine E in zellast am A uflager nur au f b = t + 2 s verteile. Die tatsachlich mit- wirkende Plattenbreite ist sicher weder fiir das Mom ent allein von der Spannweite, noch fiir dic Quer k raft nur von der Starkę der -lastverteilenden D eckschicht abhangig. Vielm ehr ist das elastische Verhalten der P la tte ais Funktion der Stiitzw eite und der gewahlten Konstruktionsstarke maBgebend dafiir, wie w eit sich dic unter einer E in zellast auftretendc Durchbiegung den Nachbarstreifen m itteilt und infolge der Drillungsspannungen zur M itw irkung heranzieht. Mangels eindeutiger Versuchsergcb- nisse, die die in jeder Laststellung m itw irkende Plattenbreite k la r erkennen lassen, wird man heute noch lceinen theoretiscli begriindeten W ert hierfiir angeben kónnen, so daB es nur darauf ankom mt, der Berechnung eine GróBe zugrunde zu legen, die geniigende Sicherheit fiir das B au w erk in sich schlieBt und auf praktischc W iderspriiche verzichtet. A is gewissen W iderspruch muB man es sicher bezeichnen, daB fiir eine Stiitzw eite von I m

— infolge der Schubspannungen — eine gróBere D eckenstarke erforderlich ist ais fiir 2 m, w as bis je tz t der F a li w ar. Ebenso wenig einleucbtend ist die Annahm e, daB eine E in z e llast in Feldm itte bei allen Stiitzweiten das gleiche Biegungsm om ent - 7,90-

P=-^—

v t+es o g

A b b . 2 b .

306 KURZE TECHNISCHE BERICHTE. — YERSCHIEDENE MITTEILUNGEN. DEK Ii AU ING EN I KUK 1931 HEFT 17.

erzeugen soil. Dcm ware zu begegnen, indem man die einzu- fiihrende Verteilungsbreitc aus Spannweite und Deckenstarke errcchnet, z. B . konnte die groCte Verteilungsbreite zu

b = —....— angenommen werden, wobei eine Mindestdeckesłi-

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starkę von vielleicht 13 cm fiir Decken, die unter Verwendung von hochwertigem Zem ent hergestellt werden, bzw. 15 cm fiir Decken m it Norm alzem ent zu fordem w are. A m A uflager er­

scheint die Verteilungsbreite fast ais allein von der Deckenstarke abhangig, also wiirde die Verteilungsbreite ais ein Vielfaches der­

selben, vielleicht 3 d, einzusetzen sein, wenn 3 d > t + 2 s.

Unter Zulassung von r 0 = 6 kg/cm2 fiir Norm alzem ent bzw.

t0 = 8 kg/cm2 fiir hochwertigen Zem ent bleibt dann die rech- nerische Schubspannung fiir R adlasten von 2500 kg ohne besonde­

ren StoBzuschlag unter der Grenze. Dies entsprielit durchaus den praktischen Erfahrungen. An befahrbaren D ecken auf- getretene Besehadigungen wiesen in erster Linie auf iiberschrit- tene Biegebeanspruchung, Schubrisse sind m ir bis je tz t nicht bekannt geworden. Die zur E rm ittelu ng des gro [i ten Auflager-

druekes benótigte Um grenzuńgslinie der jew eils mitwirkenden Plattenbreiten wiirde im Sinne des Yorstehenden der A bb. 3 ent- sprechen und ist dieselbe wie im E n tw u rf fiir den dort angegebenen F a li auszuwerten. F iir

die E rm ittelu ng der Bie- gungsm om ente wird das vereinfachte Verfahren des E ntw urfessich er von jedem P ra k tik e r begriiCt w erden, so daB hierin eine Anderung unange- bracht erscheint. D er Vergleich der W erte in den Spalten 2, 7 und 8 zeigt ja auch nur unbe- deutende Unterschiede.

In A nbetrach t der Bedeutung des Besprochencn fiir die W irtschaftlichkeit des Garagenbaues ware es zu begriiBcn, wenn auch von anderer Seite zu der angeschnittenen Frag e Stellung genommen wiirde.

K U R Z E T E C H N I S C H E B E R IC H T E . Architekten und Bauingenieure1 .

In den Vereinigten Staatcn tobt seit einiger Zeit ein heftiger Kampf zwischen Architekten und Bauingenieurcn, der dadurch her- vorgerufen war, daB Hochbauten in immer steigendem Mafie von Bauingenieurcn gebaut wurden. Die Architekten hatten versucht, diese Tatigkeit der Bauingenieure durch Herbeifiihrung gesetzgebe- rischer Mafinahmen zu verhindern. In einzelnen Teilen der Union ist ihnen dies auch gelungen, so dafi z. B. in New’ York City Bauingenieure Hochbauentwiirfe nicht mehr verantwortlich zeichnen diirfen.

Da dieser Zustand unhaltbar ist, haben sich nunmehr die Spitzen- verbande beider Berufsgruppen zusammengetan, um eine Einigungs- formel zu finden.

1 Eng. News-Record 19 31, Bd. 106, S. 159 f.

In Anerkennung dessen, dafi die Aufgaben von Architekten und Bauingenieuren sich vielfach weitgehend uberdeeken und dafi ein Zu- sammenarbeiten zwrischen beiden notwendig ist, wird vorgeschlagen, dafi beim Entwurf von Hochbauten Bauingenieure und Architekten ais gleichberechtigt anzusehen sind, wobei allerdings dic Bauingenieure eine besondere VorbiIdung im Gebiete des konstruktiven Ingenieur- baues (structural engineering) nachweisen mussen, ohne aber dadurch eine neue Abart von Spezialingenieuren zu bilden.

AuBerdem sollen sieli beide Berufsgruppen verpflichten, keinerlei gesctzliche Mafinahmen zu beantragen, die in die Rechte der anderen Gruppc eingreifen, ohne vorher deswegen mit dieser Fiihlung genommen zu haben.

Man hofft, dafi diese Grunclsatze allgemein anerkannt w-erden und damit dcm Streit ein Ende bereitet wird. v. G ru e n e w a ld t.

Y E R S C H IE D E N E M ITTEILU N GEN .

Z uschrift zum A ufsatz „D urchbiegung schlanker Stabe bei auGermittigem K rafta n g riff“ .

Von Karl Ja n s e r im Bauingenieur 1930, Heft 45, S. 776.

In dem genannten Aufsatz wird das Kapitel ,,Knick-Biegung"*

gewissermafien mit elementaren Mitteln sehr anscliaulich behandelt.

Ich móchte zeigen, dafi eine strengere I-osung vicl- leicht ebenso elegante Ergebnisse zeitigt. Zugleich erhalt man cin Kriterium, wie gut die Jansersche Naherung dem Problem gerecht wird.

GemaB Abb. 1 ist an der Stelle x das Moment:

Mx = P v + P y

Nun ist: E J d2 y", = — M — — (P v -f- P v) d x “

_

ó Ą

P y = A cos -f B sin Abb. ¹.

Daraus ergeben sich die Ableitungen:

P v

P k ? -

c l X

r k = f > ; d x5

■ A sin f -(- B cos *

k k

- A cos • B sin -j_ ■ - M*

*) Vergl. dazu Miiller-Breslau, Gr. Statik 1925; 2. Bd. II. Abtlg.

S. 630. Bleich, Theorie u. Ber. d. eis. Br. 1924; Ś. 271.

An der Stelle x ist somit das Moment:

M

Aus den Grcnzwerten y(x-=o) O undd y

d x_{(x 1)}= o ergeben sich die Konstanten: A = P v und B = P v tang a mit a - 1

Das maximale Moment am PuBpunkt ist:

P v 1 x \ v

= — ; ferner o = v — 1 und f —

cos a \cos a 1 cos a

Mn

An der Spitze ist der Drehwinkel: -

.

DicDifferentialgleichung des Problems lautet also:

ds v F T

k3 + y = — V , wenn k2= ^ ist.

Die Losung ist bekąnntlich:

d x 1

tang a . Die Grenze der Knicksicherheit ist uberschritten, wenti j = a > 90"’ ist. [In Uber­

einstimmung mit der Euler-Formel: Pk = j

Das ,,BcispieI 1 " in dem genannten Aufsatz ergabe:

k = | / ^ J = 1263 cm, a = -J, = 1 800 = 0,633 ( = ) 3 6 ’ $>' ; k 1263

cos a - - 0,8063.

f = --- • v = v . 1,24 cos a

Dic Neigung des Stabendquerschnittes ist mit tang a — 0,7337 : d y

d x = v- tang a = 0,058.

Die Ubereinstimmung ist also ausgezeichnet.