DER STAHLBAU
S c h r i f t l e i t u n g : Sr.= 3n g . A. H e r t w i g , G eh . R egierungsrat, P rofessor an d er T echn isch en H och schu le B erlin , B erlin -C h arlo tten b u rg 2 , T ech n isch e H ochschuleF ern sp rech er: C I Steinp latz 0011
Professor W . R e i n , B reslau , T echn isch e H ochschu le. — F ern sp re ch er: B reslau 421 61
B e i l a g e T T T “ ~ r ) A T
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T T / r F ach sch rift für das g e-z u r Z e i t s c h r i f t I ) | Py D r \ l J X 1~L I I 1 \ i 1 \
sam te B au in g en ieu rw esen P reis d es Ja h rg a n g es 10 R M und P ostg eld5. Jahrgang BERLIN, 22. Januar 1932 Heft 2
D ie m assiven W ände des um m auerten T eils dienen als A uflager für vollw and ige D ach bin d er von 8 ,7 5 m S tü tzw eite m it K ragarm en von 4 ,6 0 m A usladung, die die B ah n ste ig e vor dem u m sch lossenen T e il ü b er
d ecken (A bb. 3). E ntsprechen d dem V erlau f d er M o m en ten lin le haben die B in der ü b er den A uflagern 5 6 0 m m , im S ch eitel 4 8 0 mm S teg b lech h ö h e.
D ie K ragarm e laufen an den Enden auf 120 mm S teg b le ch h ö h e aus. D ie G urtungen b e steh en aus zw ei W inkeln 6 5 - 1 0 0 - 1 1 . U n ter den P fetten sind d ie B in d er durch un terfü tterte D oppelw inkel 6 0 - 6 0 - 6 ausgesteift.
D er offene T eil d es B au w erk es wird durch vollw and ige D reig elen k rah m en , eb en fa lls m it beid erseitig en K ragarm en, überdacht. D ie S tie le der R ah m en b in d er steh en in d er Flu ch t d er Längsm auern d es um sch lossenen T e ils, so daß also die R ahm en g leich falls 8 ,7 5 m Stü tzw eite hab en . Die K ragarm e h ab en d ie g leich e Form w ie d ie d es g esch lo ssen en T e ils, die
gurtungen, d ie im allg em ein en nur D ruckspannungen bekom m en , sind durch E ck w in kel an g esch lo ssen .
D ie Bin derun tergu rtun gen sind zw ecks seitlich er A ussteifu ng gegen d ie P fetten durch K opfbänder festg eleg t.
Die als D oppelpappdach auf Schalun g m it hölzernen Sparren aus
g efü h rte D acheind eckung wird im m ittleren T eil von sieb en , ln den K rag- dächern von je drei C -P rofil-P fetten -Z ü g en g etrag en . Innerhalb des g e sch lossen en T e ils ist un ter den Sparren ein e zw eite H olzschalu ng angebrach t.
D ie P fetten sind G elen k p fetten , und zw ar ist die L age d er G e le n k e so g ew äh lt, daß die sonst b e i G elen k p fetten auftretend en großen D urch
b ieg u n g en v erm ied en w erden und Kragarm und ein g eh än g ter T eil gleich starke V erfo rm u ng en au fw eisen. D ie P fetten steh en sen k rech t zur D ach
haut und b esteh en aus C -P r o file n 14 b is 18. D er D achschub wird durch aiic Rechte Vorbehalten. S t a h l b a u t e n a u f B a h n h o f N e u - B e n t s c h e n .
V on D ip l.-Ing . S ie g e r t, G rü nberg 1. S ch les.
Durch den V erlu st d es K reuzungspunktes B en tsch en an P o len sah sich die D eu tsche R eich sb ah n -G esellsch aft gezw un gen, einen neuen K reuzu ngs
punkt für die Stre ck en Frankfurt— R eppen— P osen und K ottb u s— G u ben—
P osen auf d eutschem G e b ie te zu schaffen, in dem auch die Z ollabfertigun g für die aus P osen kom m enden R eisend en v erein ig t w erden kon nte, die sich in d er Ü berg an g szeit auf den B ahnh öfen S ten tsch für die Frankfurter und B o m st für die G u b en er S tre ck e a b sp le ltc. Im Laufe w eniger Jah re en t
stand en dicht an der G ren ze und nur 6 km von B e n t
sch en en tfern t um fang
reich e B a h n a n la g en , die den Nam en N eu -B en tschen erh ielten und um die herum sich ein e n eu e S ie d lung m it B eam ten w o h n häu sern, S ch u le, K irch e usw.
e n tw ick e lte . Im R ahm en der B ah n an lag en w urden
an Stah lb au ten ein e B ah n - A bb. 1.
Steigüberd achu ng und eine
B rü ck e für d ie K reuzung d er b eid en ob eng en ann ten S tre ck en vor der B ahnh ofsein fah rt errichtet.
D ie B ahnsteigü berd ach ung überd eckt auch die Räum e für die Z o ll
abfertigung, d ie P aßk o n tro lle, den B ahnd ienst, ferner F ahrk artensch alter und ein e E rfrischu ngshalle und g lied ert sich in einen durch gem auerte W ände um sch lossen en und einen offenen T e il. D ie a llg em ein e Anordnung ist aus dem G rundriß (A bb. 1) und den Q u ersch nitten (A bb. 2) ersichtlich.
D er g esch lo ssen e T eil um faßt elf B in d erfeld er von je 8 ,4 0 m B reite, in sgesam t also 9 2 ,4 0 m . Daran sch ließ en sich nach links v ie r, nach rechts drei w eitere B in d erfeld er an. Die G esam tlän g e beträg t som it
1 51 ,2 0 m.
R ieg el sind über den Stü tzen w ied er 5 6 0 mm hoch und v erjü n g en sich im S c h e ite l auf 190 mm. D ie S tie le d er R ahm en haben S te g b le ch e von 2 8 0 mm B re ite . Die G urtungen sind d urchw eg w ied er aus u n g leich sch en klig en W inkeln 6 5 - 1 0 0 - 11 g eb ild et.
D ie S ch e ite lg e le n k e (A bb. 4) sind in Stah lg u ß als ein fach e D rucklager m it K naggen zur A ufnahm e der Q uerk räfte b e i ein seitig er B elastu n g aus- g eb ild et. Auf beson d ere F u ß g elen k e w urde v erzich tet. D ie B inderfüße
G rundriß der Z o llh alle und B ahnsteig ü berd ach u ng .
sind durch A nker in d er N u llinie verankert und m it Z em en t u n ter
g ossen .
B eso n d ere A u fm erksam keit w urde der A usbildung der E ck e (A bb. 5) g ew id m et, d ie bei g rö ßter E in fach h eit dennoch äu ß erst k räftig ist. D ie S te g b le ch e d es S tie le s, des R ieg els und des K ragarm es sind an ein E ck b lech ang elascht. Die O berg u rtu ng läuft durch, die G urtu ngen d es S tie le s sind zur A ussteifu ng b is an die O bergurtung hinaufgeführt und die U nter-
A bb. 2. Q u ersch n itt a — a (s. Abb. 1).
i'chnill n a
A bb. 3 . B au lich e E in zelh eite n d er D achkonstruktion.
10
S i e g e r t , Stah lb au ten auf B ah n h of N eu -B e n tsch e nDER STAHLBAU Beilage zur Zeitschrift „Die Bautechnik"
Überbau.
A bb. 4. S c h e ite lg e le n k d er D rei g elen k rah m en .
Nach Neu-
■Bentschen.
Überbau
i .t u - a 11 ■ - Ö / ,, i r30-30 3 Ä %?-~&ll0 s .
170-703 7\2BI10 \
■ tes-m- ' ' M i l — - t r S , - bso-io
Bl ao-xo s |J | 'W'-fssiooH
A bb. 5.
A usbildu ng der R ahm enecke
IL—-7
— Schlingerverb -[bene ' "j/o — 170X l l r ■1■■■ | --- — • * • Bremsvsrb. - » -*‘ c'
'\Ü°L 3600 V ~ ^ Windverband Gelenkß, Gelenk G1
A bb. 7. G rundriß, Q u ersch n itt und G elen k an ord n u n g d er B rü ck e N e u -B e n tsch e n
G e le n k e so dicht als m öglich an das b en ach barte L ager herang erü ck t, so daß sie rechnerisch nicht b erü ck sich tig t zu w erden brauchten.
D ie F e ld e rtcilu n g w urde so gew ühlt, daß sie d er V ersch ieb u n g der A u flag er en tspricht. E s ergab sich dadurch ein e ziem lich e n g e T eilu ng m it kurzen L äng sträg ern . Da die G e le n k e in das F eld zw ischen den in den A uflagerpunkten an sch ließ en d en Q uerträgern g e le g t w erden m ußten, ergab sich die eig en a rtig e A nordnung, daß beim rechten H auptträgerzug d er H auptträger d es h in teren Ü b erb au es, b eim lin ken H auptträgerzug der d es vorderen Ü berbau es ein ein g eh än g ter T räg er ist. D ie g esam te G rund
rißgestaltu ng g eh t aus d er Ü bersich t A bb. 7 hervor.
D ie B rücken sind Ü berbau ten m it v ersen k ter offener F ahrbah n. Die L üngsträger b e ste h e n aus I 30 m it Z u g lasch en , die Q u erträg er aus B le ch trägern von 5 0 0 mm S teg b lech h ö h e m it G urtw inkeln 8 0 • 8 0 • 10 und je die steife D achhaut auf d ie F irstp fette üb ertrag en , die zur A ufnahm e der
Schu bkräfte zw eiteilig au sg eb ild et ist. D ie V erb ind u n gen der b eid en P fetten h älften sind ü b er dem g esch lo ssen en H a llen tcil starr, über dem offenen elastisch , um d ie B ew eg u ng en d es B in d erg e len k es nicht zu b e hindern.
D ie B in d erfcld er ohne P fetten g elen k e h ab en R ich tverbän d e aus Rund
stäben von 2 0 mm 0 .
D er g esch lo sse n e T e il d es B au w erk es erh ält sein L ich t durch reich lich b e m e sse n e F e n ste r in den Längsw änden. Um diesen von außen m öglichst v iel L ich t zuzuführen, sind in den K ragdächern in jed em B in d erfeld zwei S attelo b e rlich ter v o rg eseh en . Der Erfrischungsraum erh ält ein w eiteres F irstob erlich t. A uch im offenen T e il der Ü berd ach un g sind g ro ße Raupen
ob erlich ter v o rg eseh en , um b e i d er erh eb lich en B reite d es verh ältn ism äßig nied rigen B au es ein e g ute B eleu ch tu n g auch des m ittleren T eils zu g e w äh rleisten .
Zur E ntw ässeru ng des D ach es sind in den K eh len zw ischen M itte l
dach und K ragdach Zinkrinnen vo rg eseh en , die in A bfallroh re n eben den B in d erfü ß en m ünden.
A ls B au stoff w urde S t 37 g ew äh lt. D er B erech n u n g sind die B e stim m ungen ü b er die bei H och bauten anzu nehm end en B elastu n g en und über die zulässigen B eansp ruch un gen d er B austoffe zugrunde g e le g t. D a
nach b etrag en die zulässigen B eansp ruchungen für den vorhandenen B au stoff oh ne B erü ck sich tig u n g des W ind es 1400 kg/cm2 und m it B erü ck sich tigun g d esselb en 1600 kg/cm2. B ei der flachen N eigung d es D aches w urde von einer v o llen A usnutzung d er zulässigen Spannung abg eseh en . Das fertig e B auw erk zeig t A bb. 6.
7 r ¿00-100-16.
lr 100-100-10
tleu &euffd>cn
Schnitt a-a
Schnitt b-b
A bb. 8. B au lich e E in zelh eite n der G elenk au sbild u ng . A bb. 6. Z o llh alle und B ahnsteig ü berd ach u ng .
Das zw eite d er b eid en g enan nten S tah lb au w erk e ist das Ü berführungs
bau w erk d er S tre ck e G u b en — N eu -B en tsch en ü b er d ie beid en P ersonen zu g g leise und das G üterzu gausfahrgleis d er S tre ck e Frankfu rt— N eu -B en tschen . U n ter der B rü ck e w ar außerdem genügend Raum für ein später her
z u stellen d es A u szuggleis freizuh alten . Die b e id en S tre ck en schneid en sich un ter einem seh r spitzen W in k el, d er d ie A nordnung g erad er Ü ber
bau ten unw irtschaftlich m achte. D ah er w urden rechts sch iefe Ü berbau ten m it beson d ers g ela g erten kurzen End querträgern vo rg eseh en . D ie g esam te zu ü b erb rü cken d e S tü tzw eite w urde durch A nordnung ein es M ittelp feilers in zw ei g le ic h e Ö ffnungen u n terteilt, und da die zu üb erfü h ren d e Streck e g leich falls zw eig leisig ist, kam en in sgesam t zw ei Ü berbau ten zur Ausführung.
Um den M ittelp feiler m ög lich st sch m al h alten zu können und ihn nur m it einem L ager zu b e la ste n , w ählte man G erb erträg er, jed o ch w urden die
einer ob eren und un teren G u rtp latte 1 8 0 - 9 . D ie H auptträger haben 23 m S tü tzw eite und sind als B lech träg er von 1900 mm S teg b le ch h ö h c mit G u rt
w inkeln 1 5 0 - 1 5 0 - 1 4 und je zw ei ob eren und un teren G urtplatten 320• 2 0 au sg ebild et.
F ü r die G e le n k e sind Z ap fen kipp lager v o rg eseh en . D ie ein g eh än g ten T räg er sind durch K n ag g en g eg en A bh eben und durch o b ere und untere F ü h ru n g sb lech e g eg en U m kippen g esich ert. D ie G esam tau sb iid u n g der G e le n k e zeig t A bb . 8.
D ie W ind verb änd e lie g en in der E b en e d er H auptträgeruntergurtung.
Zu den h ö h er g ele g e n e n Q uerträgern führen K on so len , die die B ieg u n g aufn ehm en. G etren n t von den W ind verbänd en ist u n m ittelb ar un ter der Q u erträg eru n terg u rtu ng in jed em Ü b erb au ein B rem sverb an d angeord net, d er die B rem sk räfte aus den L ängsträgerzü gen in die H auptträger le ite t.
J a h rg a n g 5 li e f t 2
2 2 . Ja n u a r 1932 S i e g e r t , S tah lb au ten auf B ahnh of N eu -B en tsch en 1 !
Aue Rechte Vorbehalten. j nv Berechnung statisch unbestimmter Raumfachwerke (Zellwerke).
V on ©r.=3ng. H. E b n e r . (Schlu ß aus H eft 1.) 8. N ä h e r u n g s v e r f a h r e n .
D ie g enau e Durchrechnung d er Z cllw erk e nach dem en tw ick elten V erfahren erfordert im m erhin noch ziem lich v iel R echen arbeit. Nun liegt ab er b e i praktisch vorkom m en d en Sy stem en m eisten s ein e A nnäherung an So n d erfä lle vor, in denen sich die R echnung w eiter verein facht.
B e i sym m etrischem Stab verb an d des Z ellw erk s in b ezu g auf ein e L än g seb en e treten in folg e d er sy m m etrisch en K raftgruppen parallel zur S y m m e trie e b e n e b e i g leich er B em essu n g der b e la ste te n Längsw änd e keine L astw erte ln den E lastizitätsg leich u n g en auf. B e i en tg eg en g esetzter D iagon alenrich tu ng und g leich er B em essu n g der sym m etrisch b e lasteten L ängsw ände verschw inden die L astw erte, w enn auch die D iagonalen der u n b elasteten L ängsw ände en tg eg en g esetzt laufen. D ie Stab k räfte S 0' der statisch b estim m ten E rsatzh au p tsy stem e (A bb. 9 u. 10, H eft 1) sind dann unm ittelb ar d ie en d g ü ltig en . -Nur in diesen beid en F ä llen v o llk om m en er S y m m etrie od er A ntisy m m etrie des Stab v erb an d es und g leich er B e m essung d er sy m m etrisch b e la ste te n L ängsw änd e ist also die üb lich e B erech n u n g von räu m lichen B rü ck en - und P feilerfach w erk en m it Q u er
verbänd en rich tig. B ei and erer D iag on alen stellu n g in den u n belasteten Längsw änden erg eb en sich L astw erte infolg e d er sy m m etrischen K raft
gruppen und dam it A bw eichungen der Stab kräfte S 0' von den en d g ü ltig en . D iese können jed o ch b ei steifen L än g sg u rten v ern ach lässig t w erden.
B el zu b eid en L än g seb en en sy m m etrisc h en Z ellw crk en m it quadratischen starren Q uerw änd en erg eb en sich b e i g leich er B em essu n g d er D iagonalen- bzw . L ängsgurte auch infolge von D rehm om enten k ein e L astw erte (s. A b
sch nitt 7 : ¿'r o = 0 , w enn J to-D) und x = 0). D ie S tab k räfte S„ d es Z e lle n h au ptsystem s sind dann also die en d g ü ltig en .
B e ste h t das Z ellw erk h in sichtlich sein er D im ensionieru ng und S ta b anordnung aus ein an d er g leich en od er ähnlichen Z ellen und sind die Längsw ände im N -V erb an d od er in allen v ier W änden in g leichsin nig em Af-Verband a u sg eb ild et, dann en tsteh en infolge von D rehm om enten an
den E nd en, d. h. bei konstantem Q uerm om ent, k eine Ü berzäh lig en , sofern d ie Q uerw änd e in ihrer E b en e starr sind und k eine V erh ind eru n g der V erw ölbun g an den E nd querw änden auftrltt. B ei an d erer g esetzm äß ig er B elastu n g und and eren R and bed ingungen läß t sich bei d iesen reg elm äßig en Z ellw crk en das Sy stem d er E lastizitätsg leichu ng en auf ein e D ifferenzen
gleich u n g mit k on stanten B eiw erten zurückführen. D ie Ü berzählig en können dann u n m ittelb ar unabhängig vo n ein an d er aus g esch lossen en Form eln b estim m t w erd en 9).
B ei praktisch vorliegen den S y stem en läßt sich nun aus d er A bw eich u ng d ieser S y ste m e von den b e sch rieb en en So n d erfällen erk en n en , ob und w o g rö ßere A bw eich ungen der S tab k räfte d es statisch bestim m ten H aupt
sy stem s von den en dgültigen auftreten. B ei N äherungsrechnungen g en ü g t dann die V erb esseru n g d er Stab k räfte durch ein e statisch un bestim m te Rechnung in d er N achbarschaft d ieser A b w eich u n g en , die in sbeso n d ere infolge von Einspannungen und Zw ischenstü tzu ngen und an den U n
stetig k e itsste lle n d er B e la stu n g , B em essu n g und Z ellenform auftreten.
Der Einfluß der statisch U nb estim m ten an d iesen S te lle n wird um so g rößer, je unsym m etrischer das Sy stem zu den L än g seb en en ist.
B e i reg elm äßig en Sy stem en haben die Q uerw ände, an denen k ein e K räfte e in g e lc ite t w erden, auf den V erlau f d er statisch U nbestim m ten g erin g en E in flu ß, w enn die Q uerw änd e für die L astein leitu n g steif aus- g eb ü d e t sind. M an kann dann das Sy stem dadurch v erein fachen , daß man en tw ed er säm tlich e Q uerw änd e starr annim m t oder nur die L ast
querw ände berü ck sich tig t. Im ersten F a lle brauch t man dann nur d rei
g lied rig e, E lastizitätsg leich u n g en au fzu lö sen , deren B eiw erte sich im Sond erfall von Q uader- od er P y ram id cnstu m p fzcllen aus den einfachen F orm eln in A bsch n itt 7 erg eb en . Im zw eiten F a lle erh ält m an nur so v iel Ü b erzäh lig e, als un m ittelbar b e la ste te Zw ischenquerw ände und E n d -
") V g l. 235. D V L - B e r ic h t (s. A nm erkung 1).
A bb. 10. B rücke am B ah n h of N e u -B e n tsch e n .
lag er ein b eto n iert w erden k on nten, w ährend d er eig en tlich e B rem sbock erst g leich z eitig m it dem Ü berbau au fg estellt und m it den A nkern v er
bunden zu w erden brau ch te.
D ie A nordnung b e son d erer B rem sb ö ck e bed ing t, daß säm tlich e L ag er der B rücke bew eg lich sein m ußten, um das B auw erk statisch b e stim m t zu erh alten und in sb eso n d ere d ie b e a b sich tig te F ern h altu n g der B rem s
kräfte von den A uflagern n eb en den B rem sb ö ck en einw andfrei zu erreichen . D ab ei konnten allerd in gs d iese L a g er, da dort die L ängs
bew egu ngen nur u n w esen tlich sin d , als B o c k -G le itla g e r au sg ebild et w erd en. A lle übrigen L ager sind R ollen lag er. D ie A u sbild u ng der G elen k e als K ippzapfeniager g ew äh rleistet d ie Ü b erleitu n g d er B re m s
kräfte aus einem Ü berbau in den and eren. A bb. 10 zeig t die fertig
g e ste llte Ü berführung.
Das B auw erk ist aus S t 5 2 für L astenzu g N errichtet.
D ie B au leitu n g für beid e Stah lb au ten lag ln den H änden d er R eich s
bahnd irektion O sten , d ie örtlich e B auaufsich t führte das N eu bau am t in K u schten. D ie A usarbeitun g b eid er Entw ü rfe und d ie A usführung w ar der Firm a B e u c h e l t & C o ., G rü n b erg i. S c h les., übertragen w orden.
D ie O b erlich ter für die Z o llh a lle lie ferte das G lasd ach w erk E i c k e l k a m p
& S c h m i d , K o m m .- G e s ., D üsseldorf.
A bb. 9. A nordnung und bau liche E in zelh eiten der B rem sbö ck e.
Um die A u flag erstein e und in sb eso n d ere den M itte lp feiler von B rem s
kräften zu en tlasten , ist für jed en H auptträgerzug in dem in der re g e l
m äßigen F ahrtrich tu n g hin teren W id erlag er je ein B rem sbo ck ein g eb au t, an dem d er H auplträger m it A u g en lasch en veran k ert ist. Die G estaltu n g d er B rem sb ö ck e g e h t aus A bb. 9 hervor. Man erk en n t, daß die Z uganker aus B reitstah l 1 9 0 - 1 4 m it den A nkerbarren bereits b eim Bau d er W ider
Westen
1 2 E b n e r , Z u r B e re c h n u n g s ta tisch u n b e s tim m te r R a u m fa ch w e rk e (Z e llw e rk e ) Beilage zur Zeitschrift „Die Bautechnik”
einspannungen vorhanden sind. Im Sond erfall d es nur am freien E nde b e la ste te n ein seitig eingespann ten Z ell
w erks ist also nur das einfach statisch u n bestim m te ein g esp an n te F lech tw erk zu b e rech n en . B e i u n regelm äßigen Sy stem en h ab en außer den L astquerw änden die Q uer
w ände in d er N ähe d er U n ste tig k e itsste lle n grö ßeren E in flu ß auf den V erlau f d er Ü berzäh lig en . B e i diesen Q uerw änd en kann man jed o ch die R an d stäbc sta rr an
nehm en, w odurch die etw as u m stän d liche B estim m u n g d er V ersch ieb u n g sb eiträ g e d ieser S tä b e w eg fällt. (V gl.
hierzu A bschn itt 9 , A bb. 2 5 b is 27.)
9. B e r e c h n u n g e i n e s s t ä h l e r n e n P f e i l e r s f ü r e i n e z w e i g l e i s i g e E i s e n b a h n b r ü c k e a l s
Z e l l w e r k .
D as folg en d e Z a h len b eisp iel zeig t zunächst den R echn u n gsg ang nach dem in den A bschn itten 3 b is 7 b e sch rieb en en g enau en V erfah ren . Sodann wird un ter
su ch t, w ie sich Ä nd eru ngen d er B em essu n g und des V erb an d es d er Q u er- und L ängsw ände auf den V erlau f d er statisch U n b estim m ten äußern. E in w eiterer Zw eck d er Z ah lenrechn u n g ist d ie F eststellu n g d er A bw eichungen, w elch e b e i A nw endung von N äh eru ngsrechn un gen in den en d g ü ltig en Stab k räften auftreten.
a) G enau e B erech n u n g d es Z ellw erk s.
Das v o rlieg en d e Sy stem stellt einen stäh lern en P feiler m it sy m m etrisch en eb en en Stirn - und L eibungsw änd en dar (A bb. 2). E s b e ste h t aus sieb en ähnlichen P yram id en
stum pfzellen und ist an einem E nde fest eingespann t. D ie A bm essun gen der
ersten Z e ile sind aus A b b . 19 zu en tn eh m en. S ä m tlich e S ta b län g en lie g en durch d ie A bm essun gen der ersten Z eile fest. S ie erg eb en sich aus den S tab län g en d ieser Z e lle nach dem G e setz s r — Xr ~ l s u w o r in). das V erh ält
nis entsp rech end er A bm essun gen in auf
einan derfolgen den
Z e lle n b e d eu tet. Die Q u ersch n ittsb em essu n g in den ein zeln en Z ellen ergab sich auf G rund ein er ü b ersch läg lich en E rm ittlu ng d er S tab k räfte, die nachträglich als hin reichend genau für die statisch un bestim m te R echn un g fe stg e stc llt w urde. S ie ist aus Z ah len tafel 1 zu erseh en . Als V erb and der Z w isch enquerw än de w urden zunächst k reu zw eise angeord-
Z a h le n t a fe l 1. Stab q u ersch n itte [cm 2].
Z a h le n ta fe l 3 . S ch em a d er 10 E-fach en V ersch ieb u n g sb eh v erte (kg/cm) d es eingespann ten Z eliw erk s m it elastisch en Q uerw änden.
Z elle m it D iagon alquerverband (A bm essu ngen d er 1. Z e lle in cm).
k \V 1 2 3 4 5 6 ... I!
Lnstwert Infolge .1 fq — l 111 kg A l) --- 1 kg
1
(D) 662
(L) 22
(R) 1 0 6 7 (F ) 9 035
- 34 7
+ 4
- 90 9 - 7 57 6
174 1 98 4
0 0 ,7 5 5 14,154
0
- 315
"1" 3 - 3 3 2 - 3 4 4 4
2: 10 7 8 6 - 8 8 2 8 2 158 14,909 - 4 0 8 8
2
- 347
+ 4
- 909 - 7 57 6
7 28 21 1 5 5 9 11 261
- 381
+ 4
- 1 0 0 0 - 6 9 4 4
191 1 455
0 ,7 0 8 0 0
158 1 804
- 8 82 8 13 56 9 - 8 321 1 64 6 1 96 2
3 174
1 9 8 4
- 381
+ 4
- 1 0 0 0 - 6 94 4
80 0 23 1 715 9 471
- 41 9 4 - 1 100 - 6 1 1 1
211 1 601
0,661 0
2 158 - 8 321 12 00 9 - 7 6 2 6 1 812
4 191
1 4 5 5
- 41 9
+ 4
- 1 100 - 6 1 1 1
88 0 24 1 88 6 9 2 1 8
- 461
+ 4
- 1 21 0 - 5 882
232 1 3 2 0
0 ,6 3 8 0
1 6 4 6 - 7 626 12 00 8 - 7 5 4 9 1 552
5 211
1 601
- 461
+ 4
- 1 2 1 0 - 5 882
96 8 2 6 2 074 8 37 5
- 507
+ 4
- 1 331 - 5 54 6
2 5 5 1 4 5 3
0 ,6 1 5 0
I 8 1 2 - 7 5 4 9 11 44 3 - 7 38 0 1 70 8
6
•
23 2 1 3 2 0
- 50 7
4- 4
- 1 331 - 5 54 6
1 06 5 28 1 974 7 27 6
- 558
4~ 6
- 875 - 3 0 5 0
0 0 ,6 1 5 3 ,4 7 2 0
0
1 552 - 7 3 8 0 10 3 4 3 ; — 4 47 8 4 ,0 8 7
7
| . '
255 1 4 5 3
I - 55 8
+ 5
- 87 5 i — 3 0 5 0
5 5 8 5 62 0 1 59 8
- 15,393 + 0 ,3 0 7 - 14,154
0
o
1 708 - 4 47 8 2 781 - 2 9 ,2 4 0
L f ln ß S R u r t e Längsdi agonal cn Q u e r r l e R e l Qucrdla- ßonnlen r \Lr = ii Lr
— m^r— iv^r
1 Dr = |||Dr 11 Dr' — \\Dr"
= IVDr'= i v D/-" i*/- — m*/- l l # / - l l * r "
= IV*/-'= IV*/-" Tr
1 3 5 0 64 5 6 48 41 10
2 3 5 0 64 5 6 4 8 41 10
3 4 0 0 64 5 6 48 41 15
4 4 0 0 64 5 6 48 41 15
5 4 3 0 64 5 6 48 41 2 0
6 43 0 64 5 6 48 41 2 0
7 4 3 0 64 5 6 oo oo oo
n e te Z u gd iagon alcn angen om m en, von denen nur im m er je ein e w irksam ist. D ie Endw ände g elten als starr.
B e i Z erlegu ng der durch die B rü ck e auf den P feilerk op f übertrag en en K räfte erg eb en sich sy m m etrisch e und an tisy m m etrisch e Kraftgruppen (s. A bschnitt 3). W eg en d er sy m m etrisch en A usbildu ng d es P feilers können die ersteren nach den A usführungen des A bschn itts 8 bei d er B erech n u n g d er Ü berzäh lig en fortg eiassen w erd en. D ie statisch u n bestim m te R echn un g ist daher nur für die an tisy m m etrischen Z ustände M 0 = 1 und A0 = 1 d urchgeführt.
D ie S tab k räfte Infolge d er Z ustände Ar _ t = 1, A r = \ und M r — M 0
— 1 am Z ellenh au p tsystem e rg eb en sich für die L äng sg u rte, Längs- und Q u erd iag on alen aus den F orm eln in A bsch n itt 6 und für d ie Q u errieg el aus den entsprechend A bb. 17 b estim m ten K om p on en ten der L äng sstäb e in d er Q u erw and eben e. B ei dem v o rlieg en d en Sy stem -P y ram id en stu m p f m it ähn lichen Z ellen sind d ie S tab k räfte infolge A r _ j bzw . Ar in allen
nach dem
Xr ~ x
Z eilen die g le ic h e n ; d ie S tab k räfte infolge M r = Mi
G e se tz S , ab. In Z ah len tafel 2 sind die Sta b k rä ftc der r en Z elle
Z a h le n t a fe l 2 . S tab k räfte d er /•*«» Z e lle in folg e Ar __l und Ar bzw . d er 1. Z e lle in folg e Af0.
L ä n g s g u r t e L ä n g s d i a g o n a l e n Q u e r r i e g e l Q u erd iag on alen
S t a b k r a f t :
i Tr — - ivLr 11 Lr — - mLr 1 T>r — ~ m/)r IIDr — i\Dr
— ~ IIDr" — - l\’T>r"
l * r - l bzw.
n * r 1 — i v * r - l 11*/--1 = I V * r - l
1 Rr bzw. mRr II*/-'— IV*/
11*/-" IV*r” Tr - 1 Tr
¡n f.i4 r _ j = 1 kg - 1,010 + 0 ,5 0 5 + 0 ,8 6 3 - 0 ,8 8 8 - 0 ,067 + 0 ,6 6 7
+ 1,333 - 0 , 1 3 3
- 0 ,6 6 7 0
- 0 ,6 6 7 - 0 ,6 6 7
. . .
- 1 , 3 4 2 + 1,491 inf. Ar — 1 kg
0
- 0 ,5 0 5 + 0 ,8 6 3 - 0 ,8 8 8 0+ 0 ,6 6 7
+ 1,333 0
- 0 ,7 3 3 - 0 ,0 6 7
- 0 ,8 0 0
- 0 ,8 0 0 - 1 , 6 4 0 + 1,789
S t a b k r a f t : : +1 = IV^-1 1,£[ = — m ij i° i — _ m °i I I ° l ’ = lV °l’
— “ l f ° i " — “ IV’Df” 1*0 = ~ 111*0 Il*o '— IV*o'
1*1 - - ~ iii*i n *i'= iv * i'
- - ! I * l " — — IV *l" To * i inf. yVf0 = l mkg 0 - 0 ,0 5 7 5 + 0,0981 + 0 ,1 0 0 9 + 0 ,0 8 3 3 - 0 ,0 8 3 3 4 0 ,0 7 5 7 - 0 ,0 7 5 7 — 0
J a h rg a n g 5 Heit 2
2 2 . Ja n u ar 1932 E b n e r , Z u r B e re c h n u n g s ta tisch u n b e s tim m te r R a u m fa ch w e rk e (Z e llw e rk c ) 1 3
V erlau f d er Ü berzählig en bei versch ied en er B em essu n g der Q uerdiagonaien ändert. M an kann also die B erech nun g d es S y stem s bei seh r w eichen Q uerdiagon alen un ter d er A nnahm e F ^ r> = 0 , d. h. als einfach statisch
u n bestim m tes ein seitig eing esp ann tes S i' | F lech tw erk und b ei steiferen Q uerdia-
g o n alen unter der A nnahm e starrer Q uer- diagonalen ( F (T) = oo) durchführen (vgl.
V j^ \ \ j / \ A bschn itt 8).
¿ c S l W eiterhin wird statt der kreu zw eise
^ a n g e o r d n e t e n Z ugdiagonalen für d ie Q uer-
^ — -— --- w ände ein R hom benverband angenom m en A bb. 2 2. Z elle (A bb. 22). D ieser ist so b e m e s se n , daß m it R hom benqu erverban d . das G ew icht der beanspruch ten Stäb e g leich b le ib t. Den V erlau f der Ü ber
zähligen infolge M0 = 1 für /r' r>= 10 bzw . 5 und die G ren zw erte F {T> = 0 und /r<r>= <x> bei beid en A nordnungen zeig t A bb . 23.
D er Einfluß ein er U m kehrung d es / (-V erband es in den Längsw änden b e i D iagonalquerverband ( F <r,)= 1 0 ) ist aus A bb. 24 zu erseh en . Der Q uerschnitt d er / (-Streben ist b ei den verschied en g erich teten /(-Verbänden d erselb e. E in e U m kehru ng d es / (-L än g sv erb an d es hat danach ungefähr den g leichen E in flu ß w ie die o b ig e Ä nd eru ng d es Q uerverb and es,
F ern er ist In A bb. 24 der Einflu ß ein er Q uersch nittsverm in d erun g der L ängsgurte (auf */4) g ezeig t. Man erk en n t d araus, daß bei w eicheren L ängsgurten d er E in flu ß der Ü berzählig en stark abnim m t.
Sch ließ lich wird noch untersu cht, w elchen E in llu ß d ie V erstärkung ein er Z e lle auf die Ü berzäh lig en hat. W erden z. B . die / (-S tre b e n der ersten Z elle zur A ufnahm e lotrech ter K räfte (aus E ig en - und V erk eh rslast der Brücke) h eran g ezo g en , so erg eb en sich in der B em essu n g d er ersten Z elle folgend e Ä nd eru ngen :
nFl°> =^;ivF\d> --= 4 0 0 cm 2, 1|F</?> = 1V/*R> = 23 0 cm 2, F\L) — 145 cm 2.
Die m it diesen W erten u m g erech n eten Ü berzählig en infolge M a = 1 und A0 = 1 b ei v ersch ied en er B em essu n g d er Q uerw änd e sind in A bb. 25 d arg estellt. M an erk en n t, daß bei u n regelm äßigen S y stem en d er U n ter
schied zw ischen den G ren zkurven F (r) = 0 und/r<7') = oo stark anw ächst, c) A ngen äherte B erech n u n g des Z ellw erks.
D er V erlau f der Ü berzählig en X r in folg e Af0 = 1 m kg bzw . A0 = 1 kg für die ln A bschn itt 8 b e sch rieb en e N äherungsannahm e starrer Q u er
w ände (II) oder nicht j i
au sg esteifter Zwl- -i--- --- --- sch cn querw änd c (III)
ist aus A bb. 26 u. 27 s r— m
0,06101 0 ,4 7 6
0 ,0 8 1 4 4 0 ,1 0 3 9 2 0 ,4 2 0 0 ,3 8 4 0 ,0 4 2 2 6
0 ,5 5 6
¿Sfr/ ’
] . /i-LänRsverband nach oben gerichtet. 2 . K - Längs
verband nach unten gerichtet. 3 . /C-Lflngsverband nach oben gerichtet und LUngsgurtquerschnltt F ' L 'U V = — ^— •
A b b .24. Ü b e rz ä h lig eX rin fo lg eM 0 — 1 mkg --- Zugdlagon-dcnverbaud, Rhombenverbaud.
A bb. 23. Ü berzäh lig e W,. in folg e Ai0 = 1 m kg am eingespann ten Z ellw erk bei v ersch ie
denem Q uerverband und v ersch ied en er B e-
— — Infolge Af0 = l m k g ,---Infolge A 0 = 1 kg.
A bb. 25. Ü b erzählig e X r des S y stem s m essung der Q uerdiagon alen. bei um g ek ehrtem / (-L äng sverban d bzw.
g eän d erten L ängsgurtquersch nitten .
m it verstärk ter E n d zeile bei v ersch ied en er B em essu n g der Q uerw ände.
b) Ü berzäh lig e b e i and erer B em essu n g und Stabanordnung.
U nter B eibehaltun g- der äußeren Sy stem ab m essu n g en und B elastu n g wird im folg end en d er E in flu ß von Ä nderungen d er B em essu n g und Stab anord n u n g d er Q u er- und L ängsw ände g ez eig t. Z u näch st wird für versch ied en e and ere Q u ersch nitte F (T> zw ischen 0 und oo d er V erlau f der Ü berzäh lig en w ie v o rh er b e stim m t (A bb. 2 0 u. 21). D ie an den K urven an g esch rieb en en W erte F <T) bezeich n en den Q u ersch nitt d er ersten Z w isch en q u erd iag on ale; die übrigen Z w isch enq u erd iag on alen sind im V erh ältn is der Q u ersch n itte F (T> in Z ah len tafel 1 ab g estu ft. Die A b
bildu ngen zeig en den verh ältn ism äßig g erin g en B ereich , in dem sich der
zu erseh en . Die A bbild ungen zeig en außerdem den V erlau f d er Ü ber
zähligen bei starren Q uerd iagon alen und elastisch en Q u errieg eln (VI) bzw . b e i starren Q u errieg eln und elastisch en Q uerdiagon alen (VII). B ei dem infolge verstärk ter E n d zeile un regelm äßigen Z ellw erk g eb en die N äh eru ngssystem e II und III einen stark abw eich end en V erlau f d er Ü b er
zähligen (s. A bb. 25). D ie B erücksichtigu ng d er elastisch en Q uerdiagonalen in sb eso n d ere in d er N ähe d er U n stctig k eitsste lle 1 — bei A nnahm e starrer Q u errieg el (VII) führt dagegen zu ein er hin reichend en N äherung.
In A bb. 2 7 ist außerdem d er V erlau f der an tisy m m etrischen Längs
kräfte zw ischen den Z ellen infolge A0 = 1 kg beim freien F lech tw erk (IV)
1 4 E b n e r , Z u r B e re c h n u n g sta tisc h u n b e s tim m te r R a u m fa ch w e rk e (Z e llw e rk e ) Benagt zur zeitsch™« '.^Bautccim ik*
Z a h le n t a fe l 5 . E n d gü ltig e Stab k räfte S max nach dem gen au en V erfah ren (1) und deren F e h le r in % b e i N äherungsverfahren (II bis V).
G e n a u e St abk raft
1
7 o -P r» Vi 1 o r in Q Vr r» 1 \!*iliii»*iinrrc\rf»rfoVimn 1 r- — SN — S \ 1 raz —_ ii m irr \r 11 V
an ft Anteil
Sn lax
t v_un_t tu MIX 11U11V1 UllgQT VI 1(1111 V.II --- It
S, l —11, ili, IV , 1 /
S tab ■Smax
«„
cingespanntes Zellwerk mit starren Querwänden
(U)
eingespanntes Flechtwerk (HI)
freies Flechtwerk (IV)
Ersatzsystem (V)
(In O ~mT T ' T " M 0 Ao V Mg 4 , V Mg Ä0 V Mg \ Ä> V
A - 8 8 , 1 4 10 0 + 4
p _____
+ 4 .
0 ■
- 3 - 3 0 0 0 + 2 0 + 2
A - 7 9 , 0 4 8 0 + 2 . + 2 0 - 2 - 2 0 + 1 : , + 1 - + 2 + 1 4* 8
A - 7 1 , 1 4 7 0 + 1 + 1 0 - 1 1 - 1 + 2 + i + 2 + 2 + 4
A - 6 3 , 3 4 6 0 0 0 0 + 1 + 1 - 1 + 4 4 3 + 2 + 4 + 6
A - 5 7 , 6 2 0 - ) - 1 — - 1 — 1 __ — 1 — 4 — - 4 + 8 _ + 8
A - 5 2 , 7 2 0 0 — 0 - 2 — - 2 - 5 — - 5 + 7 — + 7
A - 4 8 , 3 21 + 1 __
+ 1 - 3 - 3 - 6 — - 6 + -6 — + 6
i A - 5 4 , 9 3 9 31 + 2 + H + 16 - 4 - 1 0 — 14 , + 4 0 + 4 - 3 0 - 1 - 31
,A
- 4 5 , 9 3 8 2 9 + 5 + 8 + 13 0 - 6 — 6 + 9 + 5 + 14 - 2 7 + 4 - 2 3,A
— 4 0 , 2 4 0 2 6 -f 2 - f 2 + 4 - 1 - 3 - 4 i + 8 + 8 + 16 - 2 9 + 8 - 2 1,A
- 3 3 , 6 41 2 2 + 3 -j™ i + 4 K : : + 1 + 4 + 5 [ + 11 + 16 + 2 7 - 2 9 + 15 - 14,A
- 2 8 , 6 21 - t ' + 1 ; l 1 + 2 — 4- 2 ! + 8 — + 8 - 15 — - 15,A
- 2 5 , 5 2 0 + 1 + l + 4 — + 4 + 9 — + 9 - 13 — - 13,A
- 2 2 , 3 19- J
- 1 — + l+
6 — 4 - 6 1 + 12 — + 12 - 12 — - 12*) D er Zustand A0 ist für S mox nicht m aßgebend .
in
1. Eingespanntes Zellwerk mit elastischen Querwänden (genaues Verfahren). II. Eingespanntes Zellwerk mit starren Querwänden. III. Eingespanntes Flechtwerk.
IV. Freies Flechtwerk. V. Ersatzhauptsystem.
A bb. 2 8. S tab k räfte der L ängsd iagonalen xD r infolg e Af0 = = 1 m kg aus den v er
sch ied en en B erech nun gsverfah ren .
in d iesen u n d in der (vgl. A bschn itt 5). D ie 1 m kg in A bb. 26 fallen
1. Genaues Verfahren. II. Starre Querwände ( F ^ ' — oa). m . Eingespanntes Flechtwerk (/*"^ t — o). IV. Freies Flechtwerk. V. Ersatzhauptsystem . VI. Starre Querdia
gonalen (F ( T ) = co). VII. Starre Querriegel o ).
A bb. 2 6 . Ü berzäh lig e 2Q Infolge M 0 — 1 m kg nach v ersch ied en en N äherungsverfahren und V erg leich m it d er gen au en R echnung für
F a y = 10 cm 2.
1 bis VII wie In A b b . 26.
A bb. 2 7. Ü berzäh lig e X r in folg e A0 = 1 kg nach versch ied en en N äherungsverfahren und V erg leich m it g en au er R echnung für
F iT) — 10 cm 2.
und E rsatzhau ptsystem (V) e in g ezeich n et. D iese er
g eb en sich aus d er sta ti
schen B e d in g u n g , daß im Z ellen h au p tsystem die S ta b kräfte der Q uerd iagon alen
I bis V wie ln Abb. 2S.
A bb. 3 0.
Stab k räfte der L ängsd iagonalen tDr und L ängsgurte nLr infolge A0 — 1 kg aus den versch ied en en
B erech nu n g sverfah ren .
den Z w ischenquerw änden bzw.
freien Endquerw and verschw ind en en tsp rech en d en K urven infolge Af0 = m it d er A b szissen ach se zusam m en.
D ie m it den Ü berzäh lig en d er versch ied en en N äherungs
sy stem e 11 bis V berech n eten end g ü ltig en Stab k räfte der Längsd iagonalen ¡D und L ängsgurte UL sind für M 0 — 1 m kg und A0 = l kg in A bb. 28, 29 u. 3 0 ü b er der Z ellcn n u m m cr zusam m en m it d e n ' u n t e r a ) errech n eten gen au en Stabkräften d es w irklich en S y stem s I au fg etrag en. H ierbei w urde für das E rsatzhau p tsy stem V das D rehm om ent M 0 = 1 als K räftepaar in Richtung der Stirn w än d e ang esetzt.
M an erkennt die gro ße A bw eich ung der S tab k räfte b e i den statisch b e stim m ten N äh eru ng ssystem en IV und V , in sb eso n d ere b e i dem letz tere n , das d er im allg em ein en üblich en N äheru ngsberechnu ng von räu m lichen B rücken - und P feiler
fachw erken m it Q uerverb änd en zugrunde liegt. D agegen h aben die N äh eru ng ssystem e II und III ein e im allg em ein en au sreichend e G en au ig k eit, in sb eso n d ere das S y stem II b ei der B erech n u n g d er durch d ie antisy m m etrischen K räfte hau ptsäch lich b e anspruchten L äng sd iag o nalen .
Um einen Ü b erb lick ü ber die F e h le r b e i den versch ied en en N äherungs
sy stem en in den in folg e w irklicher B elastu n g szu stän d e auftretend en G e sam tstabkräften zu g ew in n en , sind zum Schlu ß noch die grö ßten genau en Stab k räfte des P feilers nach den B elastu ng sv orschriften der D eu tschen
R eichsbahn (B E ) b e re ch n et. H ierbei ist voraus
g esetz t, daß der P fe ile r die A uflagerkräfte einer zw eig leisig en E is e n bah nbrü cke m it o b e n lieg en d er F ahrbahn und an sch ließ en d en Sp an n w eiten von rd. 4 0 m bei ungünstigster L a ststel
lun g aufzunehm en hat.
D er A n teil // d er an ti
sy m m etrisch en K raft
gruppen Ai0 und Ä0 an d en G esam tstabk räften und die dam it aus den gen au en und an g en äh er
ten S tab k räften (S , bzw . S , , . . . , vgl. A bb. 28 u .3 0 ) erm ittelte n F e h le r c in % d er gen au en größten S tab k räfte sind für die L ängsd iagonalen In Z ah
len tafel 5 zu sam m en g e ste llt. E s können danach bei dem üblich en N äherungsverfahren (V) in den L än g sd iag o n alen F e h le r bis zu 3 0 % auftreten. F ü r die L ängsgurte erg eb en sich in folg e d es g erin g en A n teils der an ti
sy m m etrisch en K räfte an den G esam tstab k räften S max durchw eg g erin g ere F e h le r ( < 4 °/0).
1 b is V wie ln Abb. 28.
A bb. 2 9 . S tab k räfte der L äng sg u rte „Zr Infolge Af0 = 1 m kg aus den versch ied en en
B erech n u n g sverfah ren .
J a h r g a n g 5 l i e f t 2
22 . J a n u a r 1932 S c h m u c k l e r , B em erku n g en zu § 1 0 / 2 d er neu en Schw eiß vorschriften
15
Aue Rechte Vorbehalten. B e m e r k u n g e n z u § 1 0 / 2 d e r n e u e n S c h w e i ß v o r s c h r i f t e n .
Von Sr.= 3u g . ciir. H an s S c h m u c k le r , beraten d er In g en ieu r für Stah lb au und Sch w eiß tech n ik , B erlin -F ro h n a u . S e it M ai 1931 sind die V orschriften für g esch w eiß te S ta h lb a u te n 1) ln
K raft. Da sie in ihrer kurzen Fassung b eson d ers für den m it der S ch w eiß techn ik nicht ganz vertrauten In genieu r nicht ln alle n T eilen verstän dlich si nd, so hatte sow ohl Dr. K o m m e r e i l 2) als auch der V e r fa s s e r 2)
»E rläu teru n g en “ m it B erech n u n g sb eisp ielen v erö ffen tlich t, w elch e etw aige U nklarh eiten klären und M iß verstän d n isse verhüten so llen . — In der schw ierigsten L age b e fin d et sich der
prüfende B ea m te in bezug auf § 10, A b s a t z 2 , der ein er K lärung dringend bedarf. Er la u tet:
„ D i e A r t d e r P r ü f u n g d e r S c h w e i ß v e r b i n d u n g e n a m B a u w e r k b l e i b t d e m E r m e s s e n d e r z u s t ä n d i g e n A u f s i c h t s b e h ö r d e ü b e r l a s s e n . “ H ierzu g ib t Dr. K o m m e r e l l in sein en „ E rläu teru n g en “ auf S . 29 folgende v ier P rüfm ethoden a n :
1. Das R öntgenverfahren .
2. A bklopfen und A bhören m it dem Hörrohr.
3. Stich p rob en w eises A bm eißeln . 4. A nfräsen d er Schw eißnah t bis auf
die W urzel und Ätzen m it Kupfer- A m m onlu m -C hlorld nach dem V e r
fahren Schm u ck ler.
Er fügt ergänzend hinzu, daß in den F ä llen 3. und 4. die untersuchten S te lle n w ied er zu g eschw eiß l w erden m üssen. — Zu den von Dr. K om m erell an g eg eb en en Prüfm ethod en Ist folgend es zu sag en :
Z u 1. Das R öntgenverfahren ben ötig t ein e seh r teure Apparatur (Abb. 1), die bei der heutigen w irtschaftlichen L ag e w eder von den au s
b etreffen d e Naht b e steh en bleiben kann oder entfernt w erden muß. Das w ichtigste E rford ernis ein er gu ten S ch w eiß n ah t, d er einw andfreie und genü gend tiefe Ein bran d , ist m it dem R öntgenapparat kaum feststellb ar.
Z u 2. D as A bklop fen und A bhören von Sch w eiß n äh ten mit dem Steth o sk o p g ib t lediglich ein en A nhalt dafür, daß bei g ew issen U ntertön en , die Im Hörrohr b eo b ach tet w erd en , F e h le r in der Naht vorhanden sind,
deren Natur und Einfluß auf die G ü te der Naht jed o ch nicht feststellb a r ist. Im übrigen g ib t es in D eutschland d erartige Apparaturen im H andel noch nicht und das V erfahren hat sich denn auch bish er nicht ein geführt. E in e w esen tliche Einschränkung dürfte das A bhören m it dem Hörrohr auch dadurch erfahren, daß die im B e trieb e u n verm eid lichen G eräu sch e (H äm m ern, N ieten usw.) den prüfenden B eam ten erh eblich stören und ein e zeitw eise S till
leg u n g des B etrieb es w ährend d er Prüfung d er Sch w eiß n äh te nicht m öglich ist.
Z u 3 . D a s s t i c h p r o b e n w e i s e A b m e i ß e l n von Schw eißnäh ten ist ein e sehr k o stsp ielig e A rb e it; es g ib t auch kaum ein en klaren E in b lick in etwa vorhandene S ch w elß n a h tfch ler, w eil d iese beim A b
m eißeln g rö ß ten teils zugedrückt und damit nicht erken nbar w erden. Der hau ptsäch lich ste F e h le r ein er m angelhaften Sch w eiß n ah t ist un genü gend er Einbrand, der mit diesem M eiß el verfahren überhaupt nicht festg estellt w erden kann. A ußerdem b ild e t das A us
m eißeln von Schw eißnäh ten im m er ein e g ew isse G efahr, w eil m it den scharfen M eiß elk an ten leicht K erbw irkungen erzeu gt w erden, die beim Z uschw eißcn A bb. 1. E in richtu ng für das R öntgenverfahren.
A bb. 2 b .
führenden S tah lb au w erk en noch von den Prüfungsbehörden beschafft w erden kann.
Die Prüfung m it d er R öntgenappara
tur kann einm al durch photographische R öntgenaufnahm en oder ab er m it dem P la tin -C y a n ü r-S ch irm unm ittelbar vor
g en o m m en w erden. D ie R öntgenauf
nahm en sind w iederum teu er und er
fordern v iel Z eit, sie m üssen d aher auf Stich p rob en b esch rän k t w erd en. Die B esich tig u n g m it dem P latin - Cyanür- Schlrm ist für den hierfür nich t beson ders au sg eb ild eten Prüfer sch w ierig und die B eo b ach tu n g läßt sich m it einiger S ich erh eit nur im verd u n k elten Raum vornehm en. Das R öntgenverfahren dürfte dem nach in erster L in ie für Laboratorium s
untersuchungen g eeig n et sein , w ährend es im W erk und am Bau aus den an
g eg eb en en G ründen und w egen der mit den hohen B etriebssp ann ungen verbun den en G efahren kaum anw endbar ist. A bb : 2 a b is c zeigen R öntgenaufnahm en ein er fehlerh aften N aht. D er P rü fu n g sbeam te wird ab er oh ne b eso n d ere A usbildung nich t Im stande sein , aus einem solchen B ild die erforderlichen S ch lü sse zu zieh en und zu en tsch eid en , o b die
*) f ie fu u s g a b e 0 ,8 0 RM. B erlin 1931. W llh . Ernst & Sohn. — -) Er
läuterungen zu den V orschriften für g esch w eiß te Stah lb au ten . 3 . Aufl.
B erlin 1931. W llh . E rnst & Sohn . — 3) V orschriften für g esch w eiß te S ta h l
bau ten. A usführungen ü b er A nw endung d er V orsch riften für g esch w eiß te Stah lb au ten mit B eisp ielen . V lew eg & Sohn , B raun sch w eig.
nicht im m er b e seitig t w erden können.
E s b leib t also von den bei K o m m e r e l l an gefüh rten M eth od en zur Z elt nur das V erfahren d es V erfassers als w e r k s t a t t g e m ä ß e s P r ü f v e r f a h r e n übrig.
Dazu muß ergänzend bem erk t w erden, daß in neu erer Z elt B estrebu n g en dahin g eh en , ein P rüfgerät zu konstruieren, das die Sch w eiß n ah tfeh ler auf elek trom ag n e
tischem W eg e feststellen so ll. O b ein solches P rüfgerät in einer für den B etrie b brauchbaren Form m öglich ist, kann zur Z eit nich t g esag t w erden. Je d e n fa lls b leib t anscheinend die elek trom ag n etisch e Prüfung wohl auf Stu m pfnähte beschränkt, w ell bei K eh ln äh ten , und b eson d ers bei an einer S te lle sich häufenden K e h l
nähten, zu v ie le Störungsfaktoren auf das Prü ferg eb nis einw irken.
W as nun die Prüfung nach dem V erfah ren des V erfassers b etrifft, so ist d iese verh ältn ism äßig einfach. S ie kann im W erk und auf d er B au ste lle vom P rüfungsbeam ten selb st oder von jed em M eister oder A rbeiter vorgenom m en w erden.
D ie Apparatur zeig t A bb. 3 bei der A nfräsung einer K ehlnah t (Stahl
konstruktionen). Das G erät b e steh t aus einem E lek tro m o to r von 40 0 W att und 1400 U m d reh un gen, w elch er in einem Fräskopf b eso n d erer Art, unter E in sch altu ng ein es R ed u k tio n sg etrieb es, einen keg elförm ig en Sp ezial
fräser m it 7 0 0 U m d rehungen an treib t. B ei der A nfräsung d er Schw eißnah t wird durch einen beson deren M echanism u s der F räser in d er Längs- A bb . 2 c.
A bb. 2 a b is c. R öntg enb ild ein er fehlerh aften Schw eißnaht.
16
S c h m u c k l e r , B em erk u n g en zu § 1 0 / 2 d er neuen Schw eißvorschriftenDER STAHLBAU Beilage zur Zeitschrift «Die Bautechnik“
richtung etw a 6 mm hin und her b e w eg t und es en tsteh t ein e An- früsung g em äß A bb. 4. D ie Form d ieser A nfräsung ist so g ew äh lt, daß k ein erlei K erbw irku ngen en tsteh en kön nen . E in e Z erstöru ng der K on
struktion tritt selb stv erstän d lich in keinem F a lle ein, und die A nfräsung d er Naht selb st b e d eu tet g leich falls k ein e Z erstörung, sondern led iglich einen N ah tlän g en v erlu st von etw a 6 m m . D ieser N ah tlän g enverlu st sp ielt im allg em ein en k ein e R o lle ; b e i N ähten von g rö ßerer Länge als 4 0 a wird ja ohneh in nach den
„V o rsch riften “ ein e U nterb rech u n g der N aht verlan gt. Um ein e so lche U n terb rech u n g h an d elt es sich led ig lich b e i d er A nfräsung. Die Anfräsung ist leich t w ied er zuzu- sc h w e iß c n , w as zw ar bei g ew öh n lich en Stah lk o n stru k tio n en nicht er
ford erlich ist, b e i B rücken , K esseln u. dgl. ab er zu em p feh len sein wird. D ie A nfräsung erm ög lich t ohne w eiteres die F eststellu n g a l l e r in einer Schw eiß nah t vorkom m enden F eh ler. M an erk en n t aus A bb. 4 den m angelhaften Einbrand eb en so wie die feh len d e D urchschw eißu ng in d er N ahtw urzel. S e lb s t d ie k lein sten Poren in der Schw eiß nah t la ssen sich, sei es m it dem bloßen A uge oder m it einem dem Apparat b e ig efü g ten M ikroskop deutlich erk en n en . M it diesem M ikroskop kann sogar b ei 40- b is 1 2 0 -fa c h e r V erg röß eru ng an d er angefrästen N ah tstelle die F e i n s t r u k t u r d er M aterialien untersucht w erden. F ü r beso n d ere w issen sch aftliche U ntersuch un gen d er F einstru k tu r so llten allerd in gs d ie A nfräsungen m it dem dem A pparat b eig efü g ten P o lierk eg el p oliert w erden. A bb. 5 zeig t ein e angefräste K eh ln ah t, die (ohne Politur) m it K upfer-A m m onium -C hlorid g eätzt w urde. D as B ild läßt den V erlau f d es E in bran d es seh r d eutlich hervortreten und es er
m öglicht die A bschätzung sein er T iefe u n m ittelbar. Auch bei diesem B ild e Ist festz u stellen , daß die E in sch w eiß u ng an d er N ahtw urzel fehlt und d er E in bran d nich t genü gend tie f ist.
A bb. 3. Fräsapparat.
A bb. 4. M an g elh after Einbrand und feh len d e E in sch w eißu ng
an der N ahtw urzel.
A bb. 5. G eätzte A nfräsung zeig t fehlend e E in sch w eißu ng
an d er N ahtw urzel.
G ut Schlecht
Nr. Probe Charakteristik
-
* Bruchkg/cm N r Probe CharakiensUk ^ S r u c t l
ka/vm‘
1
w
Nah!Einbrondhefe fehlerlose 05»w
3600
1
tX>
Mangelhafter Einbrand.
Kerne Em
=
Schw eifung der N aht
*
Wurzel.
2000
Z
Kleine Schlacken- poren.
Einbrondhefe 0,3mm
3eoo
11
Schlacke z wisch, den einzelnen Nah/lagen nicht entfernt.
2100
J
Schlacke zw/sch den einzelnen Nah Ha gen nicht völlig entfernt
tlongethaft aber noch zulässig
3000 m
V [in b ra n d
ungenügend
~ 0,1 mm Nahtwurzel mangelhaft durchgeschweißt
CR)
1000e
Naht im Scheitel nicht völlig eingebrannt noch zulässig
2600 W
S ch rum pf=
risse g e h ä u ft
2000
TX)
S j £ i d TS o
Anfräsung
Prüfstob
A bb. 6. P rob estab m it A nfräsungen.
Das V erfah ren ist, w ie fast a lle P rüfverfahren d er T ech n ik , ein S tich proben verfahren. E s g en ü g t ab er für die Prüfung von Sch w eiß verbin d u n g en , eb en so w ie es b e i N ietenp rüfun g, im E isen b eto n b au und bei d er M aterial
prüfung g en ü g t. Das P rüfverfahren ist auch g e e ig n e t, die in den V or
sch riften für g esch w eiß te Stah lb au ten (§ 7 u. 8) v o rg eseh en en Prüfungen der Sch w eiß er usw . w esen tlich zu v erein fach en und zu v erb illig en . In
§ 7, A bsatz 4, wird vo rg esch rieb en , daß je d e r Sch w eiß er en tw ed er vor A usführung ein es j e d e n B au w erk es od er ab er w en ig sten s reg elm äßig v ierteljäh rlich geprü ft w erden m uß. Zu diesem Z w ecke hat er jed esm al sech s P rüfun gs-K reuzstäbe h e rz u stellcn , die, sei es ln einem M aterial
prüfungsam t od er im B e trie b e selb st, zerrissen und auf die erzielte F e stig k eit hin geprü ft w erden. M ü ssen w egen feh len d er Z erreiß m aschine im H erstellerw erk d ie Zerreißproben in einem M aterialprü fu ngsam t od. dgl.
untersu cht w erd en, so e n tsteh en , ab g eseh en von dem m it d ieser Prüfung verbu n d en en Z eitv erlu st, erh eb lich e U nkosten, die je K reuzstab etw a 12 R M , für j e d e n S c h w e i ß e r dem nach 4 X 6 X 12 = 2 8 8 RM f ü r e i n J a h r b etrag en . D iese A u sg aben , d ie etw a 15°/0 d es L oh n es d es S ch w eiß ers ausm achen, sind auf d ie D auer ein e untragbare Last. S ie lassen sich erh eb lich red uzieren , w enn die K reu zstab p roben nur bei der E i n s t e l l u n g des Sch w eiß ers durchgeführt w erd en, w ährend die D au er
k on trolle durch Stich p rob en nach dem b e sch rieb en en V erfah ren erfolgt.
O b gleich nun d ieses V erfah ren einen v o llk om m en en E in blick in die
+ Vgl. Abb. 4 . X Vgl. Abb. 5.
Stru ktu r der Naht und die etw a vorhandenen F e h le r ergibt, feh lt zur Z elt noch das K riterium dafür, w elch e N ah tfeh ler noch zu g elassen w erden können, oh ne daß die G üte der K onstruktion darunter le id e t. D er g ew issen h afte P rü fu n g sbeam te wird g e n e ig t sein , je d e N aht zu v erw erfen , die m it klein en F eh lern b e h a fte t ist, und ein e der w ich tigsten A u fg aben d er Sch w eiß tech n ik w äre die, Art und U m fan g von F eh lern in d er Naht festzu stellen , die ohne u n zu lässig e B eein träch tig u n g d er F e stig k e it noch zu g elassen w erden können. D iese A u fgabe wird zur Z eit im A u sbesseru ngsw erk W itten b erg e der D e u t s c h e n R e i c h s b a h n - G e s e l l s c h a f t durchgeführt und w ohl in K ürze ab g esch lo ssen . D ie U ntersuch un gen in W itten b erg e so llen in der W eise erfolg en , daß nach A bb. 6 P ro b estä b e h e rg e ste llt w erd en , b e i denen d ie Sch w eiß n ah tstru k tu r durch b e id erse itig e A n
fräsungen fe stg e ste llt und im photographischen B ild e festg eh alte n w ird. E s so llen dann in einer ü b ersich tlich en T a fel, etw a nach dem beig efü g ten S c h e m a , A nfräsun’gsph otos von N ähten v ersch ie
d ener Q ualität, bzw . m it v ersch ied en en M ängeln b e h aftet, zu sam m en g estellt w erd en , so daß man e in e Ü b ersich t ü b er S ch w eiß n a h tfeh ler erhält, d ie noch zu lässig sind bzw . b e i denen die S c h w e iß naht verw orfen w erden muß. A uf d ie g leich e Art und W eise so ll auch fe stg e ste llt w erd en, w elch e M in d estein bran d tiefe verlan g t w erd en m uß, eine F rag e, w elch e b ish er, ab g eseh en von k ein esw eg s erschöpfend en V ersu ch en von Dr. S c h w a r z , W ie n , noch seh r w en ig g ek lärt ist. S ch ließ lich lassen sich m it H ilfe des besch rieb en en V erfah ren s auch Schrum pfspannungen und deren V erlau f feststellen und aus d ieser F e stste llu n g auch d ie zw eck
m äßigste A rt und R eih en folg e d er Sch w eiß u n g an K onstruktionen er
m itteln , w elch e d ie Schrum pfspannungen auf ein M inim um h e rab setzen . D er V erlau f d er Schru m p fspannungen kann fe stg e ste llt w erden dadurch, daß z. B . an versch ied en en S te lle n der durchlaufenden N aht ein es B lech träg ers A nfräsungen v orgenom m en w erden, d ie b e i Erw ärm ung auf 2 0 0 Grad nach dem V erfah ren von Dr. F r y 4) g eätzt w erd en. M an kann auf d iese W eise fe stste llcn , w ie d er V erlau f d er Schrum pfspannungen bei der v er
sch ied en en R eih en fo lg e d er Schw eiß u ng en sich d arstellt.
Das V erfah ren g ib t sch ließ lich auch w ertvolle F in g erzeig e bei der A usbildu ng d er S ch w eiß er, indem der S ch w eiß m eister den S ch w eiß leh rlin gen an H and d er A nfräsungen ih re F e h le r zeig t und d ie M ittel zu ihrer V erh ü tu n g an g ib t. D ie g u te A u sbild u ng der S ch w eiß er dürfte aber zu den w ichtigsten Ford eru ng en der Sch w eiß tech n ik zählen . E s ist v iel w ich tiger, F e h le r zu v e r h ü t e n , als so lch e am fertig en Stü ck f c s t z u - s t e 11 e n , w o ihre B e se itig u n g e rh eb lich e S ch w ierig k eiten und U nk o sten v er
ursacht. U nerläß lich ersch ein t die D au erkon trolle am fertig en Stü ck , wenn d ie Sch w eiß arb eiten im Akkord ausgefü hrt w erd en, und das V erfah ren dürfte auch w ertvoll für d ie F e stste llu n g der g ü n stigsten A kkord zeiten sein .
4) Krupp’sch e M o n atsh efte, F ebru ar 1921.
I N H A L T : Stahlbauten auf Bahnhof Neu - Bentschen. — Berechnung statisch unbestim mter Raumfachwerke (Zellwerke). — Bemerkungen zu § 10/2 der neuen Schwelßvorschrlften.
Für die Schrlftleltung verantw ortlich: Oeh. Regierungsrat Prof. A. H e r t w l g , Berlln-Charlottenburg.
Verlag von Wilhelm Ernst A Sohn, Berlin W 8.
Druck der Buchdruckeral OebrQder Ernst, Berlin SW 68.
