DIE BAUTECHNIK
6. J a h rg an g B E R L I N , 2 1. De z em b er 1 9 2 8 Heft 55
V ergleich der neuen französischen Brückenvorschriften mit den B erechnungsgrundlagen AHe Rechte Vorbehalten. der D eutschen Reichsbahn.
Von Chefingenieur A lfred P il d e r , techn. Oberinspektor der Rumänischen Staatsbahnen, Bukarest.
Der französische Minister für öffentliche Arbeiten hat mit seiner Ver
ord nung vom 10. Mai 1927 ') die seit 1915 bestehenden Berechnungs
grundlagen für eiserne Brücken außer Kraft gesetzt und eine N eure gelu ng vorgenom men. Wie ein augenscheinlich halbamtlicher Bericht im „Génie Civil“ 1928, S. 134, mitteilt, geschah dies auf Verlangen der Eisen
industrie, und zwar des Cham bre syndicale des Entrepreneurs de Constructions métalliques de France, also offenbar aus Gründen des W ettbew erbs mit anderen Bauweisen, vor allem mit dem Eisenbeton.
Das Ministerium beabsichtigte ursprünglich, gleichzeitig auch die veralteten Berechnungsgrundlagen für E i s e n b e t o n b a u w e r k e (vom 20. O ktober 1906) neu zu regeln, doch w urd e dies bis zum Abschlüsse der vom Chambre syndicale des Constructeurs en béton armé neuerdings u nte rnom m enen Versuche zurückgestellt. Lediglich die Vorschrift, b e treffend die Stoßzahl, mit der die beweglichen Lasten zu multiplizieren sind, w urd e durch die vorliegende Regelung auch auf Eisenbetonbauwerke au sgedehnt.
In der Fo lg e soll dieses „R egle m ent“ (abgekürzt R 1927) mit den der
zeit geltenden Bercchnungsgrundlagen der Reichsbahn2) (abgekürzt B E) verglichen werden.
1. B e l a s t u n g s a n n a h m e n .
Abb. 1 zeigt den für Vollbahnen vorgeschriebenen Lastenzug des R 1927, der g e g e n ü b e r dem des Règlements von 1915 (abgekürzt R 1915) nur in bezug auf die Wagen abweicht. Es wurd en nämlich, wie in B E, G r o ß g ü t e r w a g e n eingeführt, wenn auch etwas leichtere als dort vor
gese hen (7,27 t/m statt 8 t/m). Das R 1915 hatte zweiachsige Güterwagen von nur 5 t/m. Wie nach R 1915 sind auch nach R 1927 die Lokomotiven des Lastenzuges nur gleichgerichtet, Schornstein voran anzunehm en, und die Wagen sind an den Tender der zweiten Lokomotive e i n s e i t i g anzuhängen.
Das R 1915 hatte vorgeschrieben, daß für Träger bis zu 16 m Spann
weite auch folgende mögliche Verteilung der Lokomotivachsgewichte b e rücksichtigt w erden m uß: 17 + 20 + 26 + 20 + 17 = 100 t. Diese mittel
bare Berücksichtigung der dynamischen Kräfte ist im R 1927 fallengelassen worden. Allen dynamischen Einwirkungen wird folgerichtigerweise durch Einführung einer S t o ß z a h l Rechnung getragen.
Abb. 2 u. 3 ermöglichen einen Vergleich der größten M om ente bezw . Querkräfte, die von den Lastenzügen des R 1927 und R 1915 bezw.
dem N - , E- und G - Z u g des B E in Trägern mit Spannweiten von 2 bis 120 m hervorgerufen werden. Um klare Linien zu erzielen, wurden die Größen für alle Lastenzüge in % der betreffenden, für den N - Z u g er
haltenen Werte dargestellt.
Der Vergleich zeigt, daß die Werte der R 1915-Linie in den b e handelten Spannweiten 59 bis 1 0 4 % der N -L in ie nw erte ausmachen. Die
*) Règlement du Ministère des Travaux Publics pour le calcul et les épre uves des ponts métalliques et co mm en taires explicatifs. Circulaire ministérielle du 10 mai 1927.
Imprimerie administrative centrale. 8 Rue de Furstenberg.
Paris (Vie).
2) Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft. Vorschriften für Eisenbauwerke. Berechnungsgrundlagen für eiserne Eisen- bahnbrücken. Eingeführt durch Verfügung der H aupt
verw altung vom 25. Febru ar 1925. 82 D 2531. Berlin.
Verlag von W ilhelm Ernst & Sohn.
Zwei Lokomotiven
Spannung beträgt also 4 5 % . Fü r die R 1927-Linie ergibt sich eine Spannung von nur 2 3 % , die Annäherung ist also offenbar. Im ganzen halten sich die Wirkungen des Lastenzuges R 1927 zwischen denjenigen des deutschen E- und G -Z u g es. Sie kommen den Wirkungen des letzteren beso nders nahe (erreichen sie sogar an einer Stelle) in den Spannweiten zwischen 15 und 40 m. Es ist das auf den verhältnismäßig leichten Tender des Lastenzuges R 1927 zurückzuführen, der nur 6 t/m wiegt, also leichter ist als der Wagenzug. Dieser leichte Ten der wurde aus dem Lastenzug R 1915 unveränder t übernom men, wo sein Gewicht zwischen dem der Lokomotiven und der Wagen sinngemäß eine Mittelstellung einnahm. Im Lastenzug R 1927 ist der Ten der der leichteste Teil des Zuges. Das erscheint unangebracht, besonders auch im Hinblick auf einen künftig möglichen elektrischen Betrieb, der nur Tenderlokomotivcn kennt.3) Der französische Lastenzug wird, wenn sein Tender einmal aus
geschaltet werden sollte, in seinen Wirkungen denen des de utschen E-Zuges sehr nahe kommen.
Im übrigen darf nicht vergessen werden, daß dieser Lastenzug eine Mindestlast darstellt, die den großen Privatbahnen in Frankreich, wohl hauptsächlich im Interesse der Landesverteidigung von Staats wegen vor
geschrieben wird, um die Freizügigkeit des rollenden Materials zu sichern.
Es b le ibt den Gesellschaften unbenommen, dort, wo sie es für wirtschaft
lich halten, ihre Brücken auch für schwerere Lastenzüge zu bemessen.
2. S t o ß z a h l .
Das R 1927 schreibt vor, daß die Achsengewichte des Lastenzuges mit einer Stoßzahl zu multiplizieren sind, um den dynamischen Ein
wirkungen der Verkehrslasten Rechnung zu tragen.
Die Spannungen berechnen sich also nunm ehr auch in Frankreich nach der Mainzer Formel von Altmeister G e r b e r :
- L t ? SJL
F •4)
Das b edeute t einen großen Schritt vorwärts auf dem Wege zum An
gleich der Eisenbahnbrückenbau-Vorschriften.
Noch das R 1915 hatte den dynamischen Wirkungen dadurch Rechnung getragen, daß die Spannungen aus der ständigen Last um 6 0 % verringert in Rechnung zu setzen waren:
0,4 <„ riS 800 kg/cm2.
3) Die Ten der der neuzeitlichen europäischen Dampflokomotiven sind im allgemeinen, auf die Längeneinheit bezogen, kaum leichter als die zugehörigen Lokomotiven. Die Rumänischen Staatsbahnen haben z. B.
zahlreiche Lokomotiven im Betriebe, deren Ten der bis 7,5 t/m wiegen, also beträchtlich schwerer sind als die Tender des R 1927.
J) Hier wie im folgenden ist die Formelsprache des B E benutzt worden. In Frankreich sind andere Bezeichnungen herkömmlich.
_______ — 10 DO — * f* ~ 1 0 ,0 0
7 0 1 5 1 5 1 5 1.5 2 .0 I ? .0 3 .0 3 .0 I P_ J
C ) C ) G ) ( TCp C^ c1
• )( p T
5 »20 -1001
70 t/m
3 *2 0 -6 0 t
st/m
e in s e itig a n den te tite n Lokom otivtender anqehängte Ero/lgiiterw agen
7-20* SOt 7,27 t/m Abb. 1.
Lastenz ug des R 1927 für Vollspurbahnen.
2 3 7 5 6 3 70757330 70 60 ¡0 700 720 m Spannweite
Abb. 2. Größtm omente bezogen auf den N - Z u g der Deutschen Reichsbahn.
Abb. 3. Größte Querkräfte bezogen auf den N -Z u g der Deutschen Reichsbahn.
834 D I E B A U T E C H N I K , Heft 55, 21. Dezember 1928.
Das stellte eine vergleichs weise unklare F ass ung dar, nicht b ess er als die d er ehemaligen preußischen u n d der österreichischen Verord nungen, nach de nen die zulässigen S pannungen mit zu n e h m e n d e r Spannw eite ab- n a h m e n .5) Die Einführung der Stoßzahl ist dagegen zweifellos ein Fort
schritt, un d zw ar ein notw endig er auf dem W ege zur endgültig en Klärung dieser vielumstrittenen Frage.
Das R 1927 setzt die Stoßzahl in Abhängigkeit von der Stützweite (/) des betreffenden Trägers und vom Verhältnis der ständigen Lasten (H G ) zu den V erkehrslasten (H P ):
1 o . j . * i j . °-4 . °-6 i t « . i T öt2t + t+ i h g i h p ■
| I
Àrn Reglement 75¿1
• 1+K+ß - 1 \
tf1 .S\ , r*
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—_
- - — -
>77 111)20 Abb. 4.
7n Spannweite Stoßzahl für Blechträger, Fahrb ahn oben.
U nte r H P wird das G esam tgew icht der Zugachsen verstanden, die den Träger gleichzeitig bela ste n können. Diese F ass ung führt zu ein er U n stetigkeit im Verlaufe des
Gliedes ß der Stoßzahlformel, da H P sprunghaft ve rä n d e r
lich Ist.
Abb. 4 zeigt den daraus folgenden zickzackförmigen Verlauf der ß- und y,-Werte,g) und zwar für Träger mit oben- licgender Fahrbahn.
Die Fass ung ist offenbar zu fein für die groben Wir
kungen, um die es sich handelt.
An sich ist es wohl zu begrüßen, daß die französische Formel auch das Verhältnis der ständigen zur be w egte n Last in die Rechnung einführt.
Das entspricht dem technischen Gefühl und wird sich vor allem bei der Berechnung b e steh en d er Brücken auf ver
kehrende Lastenzüge bewähren. Es ermöglichte im vorlie genden Falle die A usdehnung der Formel auch auf die E ise n b e to n b a u w e rk e .7)
Als ein Mangel der französischen Stoßzahlvorschrift ist dagegen zu bezeichnen, daß sie das Vorh an den sein bezw. die Schw eiß ung der Schienenstöße nicht berücksichtigt.
Abb. 5 zeigt d en Verlauf der ß- und yj-Linie bei größeren Spann
w eiten für Träger mit untenlie gender Fahrbahn. Die U nstetigkeit von H P ist für grö ßer e Spannweiten unerheblich; für Span nw eiten, denen ein A 'P - S p r u n g entspricht,
wurde hier der jeweils kleinere Wert eingesetzt.
Zum Vergleich w urde in beide Schaubilder auch die y>-Linie der B E einge
zeichnet, und zwar nach der Formel
y> = 1,19 + l . ](.
(Q uerschw ellen oberb au oh n e durchgehende Bet
tung, Schienenstöße un
geschweißt).
F ü r d i e b e l a n g l o s e n k l e i n s t e n S p a n n w e i t e n l i e g t d i e f r a n z ö s i s c h e S t o ß z a h l o b e r h a l b d e r j e n i g e n d e r
xufl
0,3 tf 02 V 0.1 U
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Abb. 5. Stoßzahl für Blech- bezw . Fachw erk
träger, Fahrb ahn unten.
R e i c h s b a h n (größter Unte rs chie d + 2 1 % bei / = 0). F ü r g e w ö h n l i c h e F a h r b a h n t r ä g e r e r g e b e n s i c h p r a k t i s c h d i e g l e i c h e n S t o ß z a h l e n , f ü r g r ö ß e r e S p a n n w e i t e n e r g i b t d i e f r a n z ö s i s c h e F o r m e l k l e i n e r e W e r t e a l s d i e d e u t s c h e (— 13°/0 für / = 120 m).
Die Unters chie de sind bei der U nzulä nglichkeit der expe rimentellen G ru ndla ge gering zu nennen.
Man darf wohl sagen, daß in d e r p r a k t i s c h e n A b s c h ä t z u n g d e r d y n a m i s c h e n E i n w i r k u n g e n d i e d e u t s c h e u n d d i e f r a n z ö s i s c h e B e h ö r d e s o z i e m l i c h e i n e s S i n n e s s i n d .
Anschließend an diese Feststellu ng ist darauf hinzuweisen, daß auch die n eu e französische Stoßzahlformel noch kein Glied enthält, das den
5) Der eingangs angeführte Bericht erw ähnt, daß bereits die zum Studium des R 1915 ein gesetz te Kommission seinerzeit, offenbar v e r
geblich, die Einführung einer Stoßzahl vorges chlagen hatte, und zw ar in der F o r m : y> = 1,733 — 0,3067 <tgl<tp.
°) N achdem ü b e r die Gew ichte der auf G ru nd des R 1927 kon
struierten Träger natürlich noch nicht g e n ü g e n d Erfahrungen vorliegen, w urd e hier, w ie für alle folgenden Schaulinien, als Eigengewicht ent
sprechend dem in Abb. 2 u. 3 gezeigte n Verlaufe der größten M om ente und Querkräfte, der Mittelwert der für den E- bezw. G-Zug bek annte n Eig engewichtsw erte eingesetzt, Q uerschw ellenoberbau ohne durchgehende Bettung u n d ohne geschw eiß te Schienenstöße vorausgesetzt.
7) Es wäre ab er wohl zw eckmäß iger gew esen, statt des sprunghaft veränderlichen Verhältnisses H G / H P das stetig veränderliche Verhältnis m axA f^/m axA fp ein zu führen; man hätte dann a nnähernd dieselben Werte für <p erhalte n un d die Unstetigkeit vermieden.
Einfluß der Z u g g e s c h w i n d i g k e i t auf die dynam ischen Wirkungen ausdrückt. Im allgem einen ist das ja nach dem heutigen S ta nde der Frage noch zu viel verlangt; woh l w äre es aber möglich und w ü nschens
wert, wenigstens schätzungsweise anzugeben, welche Abstriche von der Stoßzahl gem ac ht w erd en können, w enn die Geschwindig kei t auf ein Mindestm aß (etwa 5 km/Std.) he ra bgedrückt wird.
Es hat dies seine B edeutu ng für den besonderen Fall, daß a u ß er
ordentliche, sons t nicht zugela ssene Lasten langsam über Brücken befö rdert werden und im allgem einen für Linien mit schwachen Brücken, zu deren Verstärk ung die Mittel fehlen, u nd auf denen doch notg edrungen schwere Fahrzeuge, w enn auch nur im Schritt verkehren m üsse n. Es wäre der Praxis zweifellos erwünscht, auch in dieser Hinsicht nicht m ehr allein auf die eig ene rohe Schätzung ang ew ie se n zu sein.
3. B e a n s p r u c h u n g e n .
Nach R 1927 müssen folgende Bedin gungen erfüllt sein:
1.
2.
3.
4- r dP + d , f t 7.ul
2 7.ul g 1 1 p
dg + 'P dp 4 ' dt + dw 150 = dg + dt + dw 250 = ^2 zul-
Die zulässigen Bean sp ru ch ungen sind für gew alz ten Flußs tahl:
dl z u l "2 zul kg/cm2 kg/cm2 für Zug oder Druck . . . . 1300 1400, für Abscheren . . . 1000 1120, für Abscheren von Nieten . . 9 0 0 8) 1000,8) für Zugsp annungen in N ieten 250 8) 2 5 0 .s)
Diese Beansp ru chungen sind zu gelassen für ein en Flußs tahl mit folgenden Festigkeitseigenschaften :
min Oj: min dß min 4 kg/cm- kc/cnA % für Profileisen, Bleche, Flacheiscn, Stabeisen 2400 4200 25 für N i e t e ... ... 2000 3800 28 (8 bezogen auf eine M eßlänge: L — | 66,67 F, wobei F — die Q uerschnitts
fläche des V ersuch stab es vo r dem Versuch.)
Diese G re nzen sind aus den allgemeinen Bedingnissen für den Brücken
bau (Cahier des charges général, pour la construction des ponts) des fran
zösischen Ministers für öffentliche Arbeiten vom 29. O k to b er 1913 unv erä ndert übern om m en. Das Material entspricht, abgesehen von den Bruchfestigkeiten, auf die ja he u te nicht mehr so großes Gewicht gele gt wird als früher, dem deutschen Flußstahl St 37 12 bezw. St 34 13.
Für andere Stähle sollen die zulässigen Beanspruchungen von Fall zu Fall fes tgesetzt werd en. Es wird empfohlen, <%, — 1/2 dE anzunehm en . Stähle mit <<E > 2/3 <tß w erd en im Brückenbau nicht zugelassen.
Die Einzelheiten der Berechnung vergleicht folgen de Z u sa m m e n stellung:
1. A u f l a g e r m o m e n t v o n d u r c h l a u f e n d e n L ä n g s t r ä g e r n , BE: 0,75 m a x M ; R 1927: 0,5max/VL
2. M o m e n t in • T r ä g e r m i t t e d u r c h l a u f e n d e r L ä n g s t r ä g e r , BE = R 1927: 0,8 max M .
3. N i e t a b z u g , BE: 1 0 0 % der Nietlöcher für Zug un d Biegung, kein Nieta bzug für Druck. R 1927: 1 0 0 % für Zug, Druck und Biegung, kein N ie tabzug bei Berechnung der Knicksicherheit.
4. E i n f l u ß d e r S t e i f i g k e i t d e r K n o t e n v o n F a c h w e r k t r ä g e r n . BE: Ist in tfzul bereits berücksichtigt. W enn berechnet, entspre chende Erh öhung von <rzul zugèstanden. R 1927: Ist in </zul nicht enthalten. Wenn nicht bere chnet, durch Erh öhung der Stabkräfte um 1 0 % abzugelten.
5. W i n d d r u c k . BE = R l 9 2 7 : F ür belastete Brücke 150 kg/m 2, für unbelas tete Brücke 250 k g /m 2.
6. V o m W i n d e g e t r o f f e n e F l ä c h e d e s Z u g e s . BE: Z usam m en
h ä n g e n d e Fläche h = 3,5 m un mittelbar ü b er SO. R 1927: Z u sa m m e n hän g en d e Fläche h = 3 , 0 m, U nte rk ante 0,5 m über SO.
7. G e w i c h t d e r L e e r w a g e n z u r B e r e c h n u n g d e r S t a n d s i c h e r h e i t . BE = R 1927: 1,25 t/m.
8. E r f o r d e r l i c h e S t a n d s i c h e r h e i t . BE: 1,3. R 1927: 1,5.
9. W ä r m e s c h w a n k u n g e n . BE: 4 - 4 5 ° — 2 5 ° . R 1927: ± 2 7 ° . , In R 1927 sind, im G egensätz e zum BE, der Einsicht des Kon
strukteur s anheim gestellt, u. a. die Berechnung der Flieh- und Brems
kräfte, der Seitenstöße, der Reib ungsw id erstände bew eglicher Lager, der Wechselstäbe, der offenen Brücken, der zulässige L o c h l e i b u n g s d r u c k (!) der N ie t- u n d Sch raubenverbin dungen, die zulässigen Span nungen der eisernen Lager un d G ele nke, von Aurlagersteinen un d vom Mau er
werk der Pfeiler un d Widerla ger die zulässige D urc hbie gung und die Ü berh ö h u n g der Träger.
Diese Liberalität des R 1927 ist nicht un b ed in g t als ein Vorzug an
z uerk ennen. Wohl ist es angebracht, dem K onstrukteur in au ß erg ew ö h n lichen Fällen die Freiheit des H andeln s z u lassen, für die normalen E is e n la h n b rü c k e n jedoch, wie sie der weitaus größte Teil der laufenden Bauaufgaben aller E isenbahnverw altu ngen darstellt, kann diese Freiheit- lichkeit, zum al w enn es sich um Privatb ahnen handelt, sie dazu verleiten, in den durch die Vorschrift nicht b e rü h r te n Belan gen den Sicherheitsgrad auf ein unzulässiges Maß herabzudrücken.
Die w i r t s c h a f t l i c h e A u s w i r k u n g der beiden Berechnungsgrund
lagen ist in Abb. 6 u. 7 zeichnerisch dargestellt, und zwar in Abb. 6 8) F ür durch Druckpressen herg este llte N iete erh öhen sich die zu
lässigen B eanspru chungen auf Abscheren um 100, auf Z u g um 50 kg/cm2.
F a c h s c h r i f t für das g e s a m t e B a u i n g e n i e u r # e s e ü . Sof>
für flußstählerne Blechträger mit unmittelbar er Schwellenauflagerung un d in Abb. 7 für ebensolche Balkenbrücken mit untenliegen der Fahr
bahn, ohne durc hgehende Bettung. Um die zeichnerische Darstellung über
sichtlicher zu machen, w urd e das für ein Mom ent
M = M g + erforderliche
M p — 1 tcm W id ersta ndsm o
men t dargestellt.
Der Vergleich der beiden Linien z e i g t :
1. Fü r Blechbalkenbrücken kleiner Spannw eite (z. B. Längs
träger) ergibt das Z usam m en
wirken der in diesen Spann
weiten höhere n Stoßzahl mit der kleineren zulässigen Bean
spruchung des R 1927 nach der letzteren Vorschrift einen durch
w eg h ö h e r e n Stoffbedarf. Die U nterschiede sind aber nicht groß, in den für F ahrb ahnträ ger wichtigen Spannw eiten zwischen
4 und 10 m fallen sie von 13 . . . 0
bis 6 % ab Abb. b.
2. F ür Blechbalkenbrücken Erforderliches Wider standsmoment in cm3 größerer Spannw eite ( 1 0 b i s 2 0 m ) von Flu ßstahl-Blechbalkenbrücken, Fahr
ist der nach beiden Grundlagen bahn oben, für M == Ai + M p = 1 tcm.
errechnete Baustoffbedarf p r a k
t i s c h g l e i c h . Besonders für die schwereren Brücken mit untenliegender Fahrbahn ist die Überein stim mung vollkommen.
3. Der Baustoffbedarf mittlerer und großer Fachwerkbrücken wäre an sich ebenfalls praktisch vollkom men der gleiche, wenn das R1927 nicht ausdrücklich vor
schriebe, daß der Einfluß der Knotensteifigkeit auf die Fachw erk stäbe in Er
m angelung einer g e nauen Berechnung mit einer zehnpro zentig en Erhö
h u n g der H auptspannun
gen abzugelte n ist. Je nach der konstruktiven A usbildung der Fachw erk stäbe wird also der Bau
stoffbedarf zwischen den beiden in Abb. 7 ein ge
zeichneten Linien liegen.
Im ungünstig sten Falle — in der Fachw erkebene sehr steif ausgebild ete Stäbe — ergibt sich, je nach der Span nw eite, ein M e h r b e d a r f von 8 bis 10 % g e g e n ü b e r der Be
rechnung nach BE.
Abschließend darf auch hier gesagt werden,
daß in b e z u g a u f d e n n o t w e n d i g e n S i c h e r h e i t s g r a d d e r a u f Z u g o d e r d e r a u f B i e g u n g b e a n s p r u c h t e n B a u t e i l e d i e d e u t s c h e
u n d f r a n z ö s i s c h e B e h ö r d e im w e s e n t l i c h e n e i n i g s i n d . 4. B e r e c h n u n g v o n D r u c k s t ä b e n .
Das R 1927 schreibt den Rechnungsgang nicht vor, empfiehlt jedoch (in den Erläuterungen der Vorschrift), die unten angegebenen Bean
spru ch ungsg renzen einzuhalten.
10 15 20 50 60 SO
m Spann w eite
Abb. 7. Erforderliches W idersta ndsm om ent in cm 3 von Flu ßstahl-B lechbalkenbrücken, Fahrbahn unten, für M = M g -f M p = 1 tcm.
Bezeichnet <tK die Knickspannung nach der Eulerformel (für Werte //;) und d — ■■ die Schwerpunktspannung, so ist für Flußstahl Enden der freien Knicklänge gelenkig geführt angenom m en:
A. Bei A nw endung der E u l e r f o r m e l : 1. Solange dK < [>1E = 2400 kg cm 2)
«j zui — 1300 kg/cm2 i / _ /i = 420Ö kg/cm2 Wenn n E < dK < (3 a_ B — 2 dp'j
d. i. 2400 kg/cm2 < aK < 7800 kg/cm2.
' "k + 2 «E « i zui = 1300 kg/cm 2 3 <t__B = 4200 kg/c m 2
3. Wenn 3 •< n — 2 dE < d K , d. i. <<K > 7800 kg/cm2:
zui — 1300 k g /c m 2).
B. Bel A nw endung der R a n k i n e f o r m e l : d p = 2400 kg/cm1
a l l e , die
; 0,31 <>K kg cm2
- — 0,103 dK - f 495 kg/cm2
aK : ("l i 1300 k g /cm 2).
Abb. 8.
Fachwerkbalken von 30 m Stützweite.
Erforderlicher voller Q uerschnitt von D ruckstäben verschiedenen S chlankhcltsgrndes, die durch eine Stab
kraft S g + S p = 1 belastet sind und bei denen S g l (Sg 4* Sp) — max (G urtungen und Endfüllstäbc).
w ar, zeigt sich, daß die d e u t s c h e h ö r d e h e u t e im w e s e n t l i c h e n e i n
Die Beanspruchungen sind nach dem v o l l e n Q u e r s c h n i t t zu rechnen.
In Abb. 8 ist dargestellt, was bei A nwendung dieser For
meln herauskommt, wenn sie beispielsweise auf die G urtungen und Endfüllstäbe eines Fach
w erkbalkens von 30 m Spann
weite ang e w e n d e t werden.
Für den in diesen Belangen allein wichtigen unelastischen Bereich, / / , • < 100, ergibt sich die sehr beachtenswerte Tat
sache, daß die nach dem w-Ver- fahren der Reichsbahn bere ch
neten Querschnittswerte eine M i t t e l s t e l l u n g zwischen den Werten einnehm en, die sich nach den französischen Euler- bezw. Rankineformeln ergeben.
Die Abw eichungen in diesem Beieiche gehen bis 11,2 % für die Eulerformel und 9,9 °/o die Rankineformel. Des Ver
gleiches wegen sind in Abb. 8 auch die nach dem R 1915 er- rechneten Querschnitte ein ge
tragen. Es ergeben sich bis um 42,5 °/0 höhere Werte als nach der Reichsbahnformel; die An
näheru ng an die Ergebnisse der Berechnung nach den BE ist offenbar.
Auch hier, in dieser so viel umstrittenen Frage des Knick
problems, wo eine Übereinstim
mung am wenigsten zu erwarten u n d d i e f r a n z ö s i s c h e B e - e s S i n n e s s i n d .
Alle Rechte Vorbehalten.
Die Straßenbrücke über die D onau bei N o v i - S a d .
Von Prof. Dr. Karner, Zürich.
(Schluß aus Heft 51.) Die Aufhängung der P unkte XVIII des Koppelträgers geschieht bei
genügendem Einführspielraum durch vier Flacheisenbänder A, die in ihrem unteren Teil einen w agerechten Trägerrost L mit einer Stahlgußplatte tragen, auf der nach dem Einschwimmen die Kragenden des Koppel
trägers abgese nkt werden. Die Stahlgußplatte ist so geformt, daß der Schw ebeträger fest und unverrückbar in der Aufhängevorrichtung liegt, wen n die Kähne entfernt werden. Nach oben ist diese A ufhängevorrichtung/!
des Schwebeträgers in Verbin dung mit dem schon erwähnten Gestänge G, wodurch die Ü bertragung des Schwebeträgergewichtes auf die festen Krag
arme be w irkt wird. Der zur Ü berw indung des ganzen H ubes notwendige Weg wird so zurückgelegt, daß entsprechend dem möglichen Pressenhub die Träger d, damit das Gestänge G und die Aufhängung A sowie der Koppelträger angehoben werden und in dieser Stellung mit Hilfe von Langlöchern im Gestä nge G und besonder en Einsteckstücken aus Stahl g e g e n ü b e r dem festen Kragarm festgelegt und gesichert werden. Sind die Pressen entlastet, so werden sie wieder abgelassen, übern ehm en in
der tiefsten Lage neuerdings die Hublast und heben um ein weiteres Stück an usw., bis die richtige Höhenlage erreicht und das Einziehen der Gelenkbolzen möglich ist. In Abb. 31 können wir noch einige Einzel
heiten, und zwar die Anordnung der Aufhängung des Schwebeträgers, sowie das Gestänge zum H eben betrachten, w ährend alle übrigen Ein
richtungen auf der Bühne normalen Ausführungen entsprechen. Nach Abb. 3 1a sind vier Bänder aus je zwei zusammengeniete ten Universal
eisen 260 X 20 zur Aufnahme der Lasten des Schwebeträgers bestimmt.
Zwei Träger von quadratischem Querschnitt, bei 200 mm Seitenlänge, sind an den Enden auf 140 mm Durchm. zylindrisch abgedre ht und passen in entsprechende Bohrungen der vier Bänder; sie tragen einen Trägerrost mit der schon erwähnten Stahlgußplatte, die so geformt ist, daß sie in eine mit Nuten vers ehene Unterlagsplatte des Kragarmes des Sch w eb e
trägers paßt und so die Lager für diesen während der Aufhängung afc- gibt. Nach oben zu sind die vier H ängeglieder durch zwei Knotenbleche zusammengef aßt und an diese durch je zwei Bolzen von 100 mm Durchm.
836 D I E B A U T E C H N I K , Heft 55, 21. Dezember 1928.
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! Trag/cgnslrokt/on '■ der ßi/fsbuhne
Abb. 31b. G estä nge G zum A nheben des Schwebeträgers.
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*250-125-
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Abb. 32. Schematische D arstellung des Hubvorganges, Abb. 31a. Einzelheiten z u r Aufhän gung des Schwebeträgers,
Draufsicht a-ó
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Mauer
2’ 3x92 ft
Abb. 33 a bis e.
A usfahren des Schw ebe
trägers u nd Absetzen auf die Kähne zum Q u e r
einschwimmen.
2-U92H
_ a « * 7U7o J « s c » - *
F a c h s c h r i f t für das g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 837 angeschlossen. Das Knotenblech trägt in der Mitte die
Bohrung von 140 mm Durchm. für Bolzen, die die Auf
hängung des Schwebeträgers mit dem H ubgestänge ver
binden. Für einen Aufhängepunkt sind zwei Hubgestänge vorges ehen, von de n e n w ie deru m jedes aus zwei zu
sam m engeniete ten Bändern von 260 X (15 -f 20 + 15 = 50) Querschnitt bestellt (s. a. Abb. 31b). ln 600 mm Ent
fernung besitzen diese Hubstangen Langlöcher 175 X 80.
Die Einzelbänder haben einen gegenseitigen Abstand von 60 m m ; für diesen Zwischenraum sind besondere Einsteckstücke 5 5 0 X 3 0 0 X 6 0 sowie 5 5 0 X 1 5 0 X 6 0 vo r
g esehen. Diese lassen sich nun in der Breitenrichtung zwischen die Hubstangen einschieben, wäh rend se nk
recht zur Breitseite in der Achsrichtung der Langlöcher besonders geformte Paßstücke zum Einfügen in diese vorhanden sind. Zusammen mit den erw ähnten Ein- steckstiicken ist es nun möglich, durch Umsetzen und en tsprech en de Kombination beim Anheb en durch die P ressen das allmähliche Hochklettern des Schw ebe
trägers von Langloch zu Langloch zu ermöglichen.
Der H ubvorg ang g e h t aus dem bisher G esagten hervor, wenn wir noch die schematische Erläuterung der Abb. 32 berücksichtigen und im Zu
sam m en h an g mit den Darstellungen der Abb. 3 1 b betrachten. Bei einem Gewicht des Schwebeträgers von rd. 720 t erhält jed e Aufhängestelle eine Höchstlast von 180 t, für die zwei Pressen von je 100 t Leistung vor
g esehen worden waren.
Zum Einschwimmen des Schw ebeträgers bedienen wir uns wieder der Kähne. Da wir gleichzeitig zwei Stützpunkte benötigen einerseits und anderseits die Traglast wesentlich geringer ist als beim Einfahren der Seiten
öffnungen, werd en die beiden K ähne getrennt als Einzelstützen verwendet.
Die Lastübertragung findet in dem besonders ausgebildeten mittleren Pfosten der Q uerv erb indung der Ebene 4 (s. Abb. 20) je der Verstärkungs
brücke statt, welche Pfosten bisher zur Aufnahme der Auflagerkräfte der doppelwandigen Querträger, die beide Kähne verbanden, dienten. Da die Schiffe keine Kielschotte besitzen, ist die Stabilität sehr gering, w esw egen vor dem Einschwimmen der Mittelöffnung jed er Kahn ein Holzlängsschott über dem Kiel erhielt. Trotz dieser Sicherung wurde mit den einzelnen Kähnen äußers t vorsichtig manövriert und beim Einschwimmen des Schwebeträgers je d e r Kahn gegen die Brücke noch besonders durch Seile verspannt. Wir w enden uns nun dem Vorgänge des Einschwimmens der Mittelöffnung selbst zu und befrachten zuerst deren Ausfahren und Aus
schwimmen, um sie auf die beiden Kähne abzusetzen. Abb. 33 gibt hier
von ein anschauliches Bild. Abb. 3 3 a zeigt die Anord nung der Land
montage des Schwebeträgers. Zwei leicht g e b a u te einfache Betonfahr
b ahnen (für jeden Hauptträger eine) führen bis nahe an die Ufermauer heran. Ein kräftiges Pfahljoch unter dem wasserscitigen Punkte XX und ein leichteres davor dienten zur U nterstützung des nur mit dem letzten Feld e frei auskragenden Trägers (s. auch Abb. 33 b). Vor dem Ausfahren wird die Brücke an geh oben und in den Punkten XX durch Stapel be
sonders unterstützt, da mit einerseits die Einfahrwagen landseitig un ter den P u n k t XVIII un d wasserseitig ebenfalls ein Kahn unter den Punkt XVIII gebracht werden kann. Das kleinere Hilfsjoch ist dabei schon entfernt w orden. Diesen Zustand veranschaulicht Abb. 33c. Die Brücke wird nun so weit nach vorn gezogen , bis der erste Kahn unter den wasserseitigen Punkt XX verh olt w erden kann (Abb. 33 d). Das fehlende Fahrbahnstück zwischen dem Ende der betonierten Bahn und der Ufermauer wird ergänzt und die Brücke so weit ausgefahren (Abb. 33e), bis auch der zweite Kahn die Last am landseitigen Punkte XX aufnimmt un d der Schwebeträger auf beiden Kähnen frei schwimmt.
Abb. 34 u. 35 erläutern das Gesagte recht g u t; wir bem erken noch, daß zur Auflagerung des Brückenendes auf die Einfahrwagen Holzstapel v erw endet werden, da die Auflagerdrücke diesmal nicht sehr groß sind.
Abb. 36 endlich zeigt die bereits an gehobene Brücke;
die V erb in dung zwischen beid en Kähnen ist gelöst, und w ährend das landseitige Schiff am Pfahljoch festgehalten wird, fährt das zweite Schiff, das bereits den wasser
seitigen Punkt XX stützt, solange in der Brückenlängs
richtung, bis auch das erstere unter dem gew ünschten K notenpunkt zum Tragen angesetzt werd en kann. Abb. 37 stellt den frei schw im m enden Schw ebeträger vor; wir können auf dem Bilde sehen, daß auf der einen Seite der Pen delstab für das bewegliche G elenk bereits ein
gesetzt ist. Eine beso ndere durch feste Seilrollen und durch W in den gesicherte Seilführung le nkt die schwim
m en d e Brücke, die u n ter dem Stromdruck der Donau steh t (wir verfahren die Brücke stromauf), so, daß sie vom Liegeplatz in ihrer Längsachse ausfahrend, all
mählich parallel zur festen Brückenachse komm t und in dieser Lage senkrecht zur Brückenachse genau zwischen den beid en Kragenden eingefahren w erden kann.
Abb. 34. Der Koppelträger zum Ausfahren bereit.
Besonders hübsch ist die Aufnahme der Abb. 38, die den Augenblick unmittelbar vor dem Einziehen des Schw ebeträgers zwischen die beiden Kragträger wiedergibt. Auf den festen Kragarmen sehen wir die Arbeits
bühne mit den Hängestangen zum Aufnehmen des Schwebeträgers. Einen Augenblick kurz nachher haben wir es mit dem Zustande der Abb. 39 zu tun. Nun w urde der Schwebeträger eingehängt, womit der schwierigste
Abb. 35. Der Koppelträger, zum Ausfahren bereit, liegt am land
seitigen Ende auf den Wagen (siehe auch die Pendelstäbe des beweglichen Gelenkes).
Teil des Montagevorganges erledigt war. Am Tage des Einschwimmens der Mittelöffnung, am 12. April 1927, war der Schiffsverkehr auf der Donau gesperrt und ein besonder er Wachdienst ober- und unterhalb der Brücke organisiert worden. Nach dem Einhängen wurden die Kähne abgesenkt, der Kahn auf der Peterwardeiner Seite längs der Brücken
A bb. 36. Längsausschw im m en des K oppeiträgers, V orziehen der Brücke durch einen Kahn.
838 D I E B A U T E C H N I K , Heft 55, 21. Dezember 1928.
Abb. 38. Der Koppclträger unm ittelb ar vor dem Q uereinschwimmen.
achse verholt, bis er mit dem zw eiten Kahn gekoppelt und beide Kähne zu Liegestelle zwecks Demonta ge ab gesch lep pt w urden. In Abb. 40 sehen wir noch beide, aber bereits w ie der längsverb undene Kähne unte r der Brücke, an der schon die Arbeit des H ochhebens des Mittelträgers b e gonnen hat. In Abb. 41 sind die K ähne bereits abgefahren, der Sch w eb e
träger ist weiter angchoben, aber noch in der Aufhängung sich stützend.
Nach Erreichung der richtigen H öhenla ge wurd en die Bolzen für das feste
Abb. 37. Der Koppelträger auf beid en Kähnen schwimmend.
u nd für das bew egliche G elenk endgültig eingez ogen und damit auch der mittlere Brückenteil in seine richtige Lage gebracht.
Der restliche Teil der M ontag earb ei ten bedarf keiner weiteren Er
lä uterungen, er erstreckt sich auf das Ein bauen der Blindstäbe, auf den richtigen Zusamm en schluß aller V erbände an den Verbin dungsstelle n der drei Brückenteile, auf das Aufbringen der Belageisen auf den Fahrbahn
rost u nd auf sonstige norm ale Fertigstellungsarbeiten. Die Stadt Novi-Sad
hatte zum Schluß noch die Montage der 30 m - B r ü c k e in Auftrag gegeben, die dann auch rasch auf einem festen Gerüst montiert wurde. Anschließend hieran fand der Abbruch der Bau
stelle statt, die Kähne w urden so schnell wie möglich w ie der abgeliefert und der Rücktransport der M ontagegeräte un d Ein
richtungen nach D eutsch
land erledigt. Abb. 42 gibt nochmals ein Bild der nun fertiggestellten Brücke.
Wenn wir hier zum Schlüsse noch eine M on
tagearbeit beso nders er
w ähnen, so ist dies das Einziehen der Bolzen für die Gelenke, eine Arbeit, die mit größter Umsicht und Genau ig kei t ausgeführt w erd en muß. Wir wollen hier nur so viel anführen, daß vor dem Fe stnie ten der Tragw ände an den Krag- und Koppelträgern die Gelenkbolz en einstweilig eingezogen werden mußten, um die G ewähr zu haben, daß die Bohrungen für die Bolzen ein ander genau g e g e n ü b e r zu sitzen ko mm en. Zu diesem Zweck werd en in den Tragw änden alle Bohrungen für die Gelenkbolz cn sorgfältig von Grat und Rost befreit und gegebenenfa lls mit dem Schaber geschlichtet. Die Kanten der äußeren und inneren Flächen w erd en gebro chen und die G ele nkbolzen auf die Dre hbank g e nom m en, um einen leichten Span abzuheben, der alle Rostspuren zu entfernen und eine glat te O b e r fläche zu schaffen hat. (Die Bolzenkanten an den Stirn
flächen w urden ebenfalls ab geru ndet.) Alle drei Bolzen, ein Bolzen für das feste G elenk und zwei Bolzen für das Pendel erhalten zentrische Bohrungen von 60 mm Durchm.
In die Bohrungen der Bolzen werden genau passen de Sta ngen eingesteckt un d verschraubt und außerdem H ängeschellen vorbereitet, da das Einbringen der Bolzen mit Hilfe die ser Stangen und Schellen geschah. Als die Bolzen eingebr acht waren — sie sollen ziemlich stramm s i t z e n — , w urden die T ra gw ände verniete t; dabei müssen die einzelnen Bolzen öfter ge d re h t werden, dam it sie nicht fest sitzen un d später w ieder entfernt w erd en können.
N ach dem V ernieten w urden die Bolzen w ieder h e r ausgenom m en, Stangen u nd Schellen abge sc hraubt bezw.
entfernt un d die Bolzen bis zum endgültigen Einbau sorg
fältig aufbewahrt. Vor diesem kam en sie nochmals auf die Drehban k, um in allen Durchmessern noch um etwa 3 mm abgedreht und geschlichtet zu w erden. Zum endgültig en Einbau d er Bolzen w urd en die Bolzenlöcher noch mit Hilfe von besonders konstruierten Zentriervorrichtungen und Tasth cbeln genau ausgerichtet, damit ein g enaues Passen der Bolzen und ein richtiges Arbeiten der G ele nke der Brücke g ew ährleistet ist.
Die gesam te n M ontag earb ei ten wurd en technisch vollkom m en pro
gram m äßig durchgeführt. Hinsichtlich d e r zeitlichen Abwicklung g eg en ü b er
Abb. 39. Einhängen des S ch w ebeträgers in die H ubvorrichtungen d er K ragträgers.
F a c h s c h r i f t für das g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 839
Abb.''40. Hochziehen des Schwebeträgers und Abtransport der Kähne.
dem ursprünglichen Plane hatten Ereignisse höhere r Gewalt (Hochwasser) und G rü nde andere r Art, die mit Fragen derVertragsabw icklung z usam m en
hingen, eine V erzögerung von einigen Wochen bewirkt, so daß der Schlußakt des Einschw immens der Mittelöffnung statt wie beabsichtigt im Novem ber
1926 erst am 12. April 1927 stattfinden konnte. Das Aus
maß dieser Terminvers chiebung ist aber letzten Endes durch das Abwarten günstig er Witterungs- und Strom verhältnisse bedingt, da ja in den Zwischenmonaten die Ausführung solcher gefährlichen Arbeiten vollkommen unmöglich wäre. N eben den Arbeiten und Einrichtungen zur Durchführung der Montage, die wir hier betrachtet haben, geht selbstverständlich eine Reihe and ere r für das Gelingen der Montage ebenso wichtiger zum Teil technischer, zum Teil verwaltungstechnischer Art her, deren genaue Erledigung von ebenso großer Bedeutu ng ist. Kaum Irgendeine ingenieurtechnische Arbeit erfordert eine so umsichtige, bis in alle kleinsten Einzelheiten überleg te Vorbereitung wie das Bewegen so großer Brückenmassen. Alle technischen Hilfsmittel müssen vorher genau geprüft und erprobt werden, um ein Ver
sagen im kritischen Augenblick zu verm eid en; alle am Arbeitsvorgang beteiligten leitenden Personen und Arbeiter müssen genau instruiert und einexerziert sein. Von nicht zu übersehender B edeutu ng ist die Einrichtung einer gut funktionierenden Signalanlage optischer Art (durch Lichtsignale) in Verbin dung mit einer Telephon
anlage, die die einzelnen Arbeitsstellen mit der Zentralkommandostelle verbindet und einen vollständigen Ueberblick über den Stand der Arbeiten gibt bezw. dem verantwortlichen Leiter eine gute Befehlsübermittlung ermöglicht. Auch geschulte Reservemannschaften müssen zur Verfügung stehen, um bei unerw artet längerer Zeitdauer eines Arbeitsvorganges er
m ü d e t e Mannschaften auswechseln zu können.
Der Auftrag auf Lieferung der Eisenkonstruktion der Brücke und später der Auftrag auf Durchführung aller Montagearbeiten war den beiden bekannte n de utschen Brückenbauanstalten A u g . K l ö n n e , D o r t m u n d , und I. G o l l n o w & S o h n , S t e t t i n , erteilt worden, die sich in die Lieferung der Eisenkonstruktion teilten. Die P lanbearbeitung w urd e zur W ahrung der Einheitlichkeit der Konstruktion in den technischen Bureaus der Firma Aug. Klönne un ter Zuziehung von Ingenieuren von I. Gollnow
& Sohn durchgeführt. In dem gleichen Bureau wurden die technischen Einzelheiten der Montage ausgearbeitet. Zwecks einfacher technischer und wirtschaftlicher Abwicklung der Montagearbeiten grü ndeten beide Firmen eine Baugesellschaft, an der sie sich zu gleichen Teilen be
teiligten. Die O berleitung für die Durchführung aller Montagearbeiten w urde Herrn O beringenieur Th. S i e m e r s von der Firma Aug. Klönne übertragen , der sich der Arbeit auf Grund seiner Erfahrungen mit größtem Eifer und Können annahm und sie auch glücklich zu Ende führte. Das serbische Bautenministerium hatte den O beringenieur der Novi-Sader Baudirektion, Herrn Ing. N. L a n c o s , mit der örtlichen Vertretung der Baubehörde beauftragt, der den technischen Arbeiten grö ßtes Verständnis und ’ Interesse entgegenbrachte und durch seine Kenntnisse der örtlichen Verhältnisse vielfach beratend eingreifen konnte.
Zur Durchführung der Arbeiten wurde von beiden Firmen deutsches Personal nach Novi-Sad geschickt; ein D ip l.-Ingenie ur übern ah m die örtlichS Bauleitung, ein Buchhalter und ein O berm onteur sowie zur Zeit größter Arbeitsanhäufu ng bis zu zehn Hilfsmonteure waren auf der Bau
stelle tätig. Alle übrigen Arbeitskräfte wurden in Novi-Sad und Peter
wardein angeworben. — Die neue Brücke, als Abschluß eines Jahrhunderte langen Strebens nach einer festen Uebcrb rü ck ung der Donau an dieser politisch und wirtschaftlich bedeuts am en Stelle, ist für beide Städte Novi- Sad und Peterwardein, die dadurch zu einer Wirtschaftseinheit zusammcn-
Hochziehen des Schwebeträgers unmittelbar vor dem Einziehen der Bolzen des festen und des beweglichen Gelenkes.
geschlossen werden, von Wichtigkeit, sie ist aber auch von großer Be
deutu ng für das aufstrebende Jugoslawien.
Nach deutschen Vorschlägen und Plänen wurde die Brücke aus
geführt, die beachtenswerte Montage unter Leitung deutscher Ingenieure
Abb. 42. Ansicht der neuen Brücke von N ovi-Sad gegen Peterwardein gesehen.
durchgeführt. Technische Erfahrungen und technisches Können schlagen Brücken nicht nur über Ström e hinweg, sondern auch zwischen Völkern, G egensätze ausgleichend und gem einsam e Interessen findend, so daß solche Bauwerke in mehr als einer Hinsicht für die beteiligten Staaten von Nutzen sind.
S40 D I E B A U T E C H N I K , Heft 55, 21. Dezember 1928.
Aue Rechte Vorbehalten. B rückenbauten in T okio.
Von $r.=3ng. R u d o lf B r i s k e , Berlin.
ln den fünf Jahren seit dem großen Erdbebenunglück, von dem die Unzulänglichkeit der Brücken erheblich zu dem großen Verlu st an Stad t Tokio am 1. S epte m ber 1923 betroffen wurde, ist eine der wichtigsten M enschenle ben beitrug.
Wiederaufbauarbeiten zum Abschluß g e kom m en, nämlich die erdbeben- Das nach dem E rdbeben geschaffene Wiederaufb auam t w andte auf und feuersichere W ie de rherstellung zahlreicher Fluß- u n d Kanalbrücken. G ru nd der durch die Brückenzerstörungen ge w o n n e n e n Erfahrungen bei
Abb. 1. Abb. 4.
Abb. 2.
Abb. 3.
Die fünf gro ßen Brücken über den Sumida-Fluß sind bereits von Herrn Geh. Regierungsrat $r.=3;ng. eijr. S c h a p e r in der »Bautechnik“ 1928, Heft 42, kurz erörtert worden.
Bem erk ensw ert an diesen sowie an den zahlreichen kleineren N e u bauten in Tokio sind bes onders die im Hinblick auf die Erdbebensicherheit getroffenen M aß nah m en . Von den 675 Brücken, die die vo n zahlreichen Flußläufen und Kanälen durchzo gene Stadt vo r dem Erd beben besaß, ware n 1923 vom Erdbeben 69, vom F eu e r 289 ganz oder teilweise zerstört worden. Durch Einsturz un d Brand der Brücken war der Bevölk eru ng vielfach die Flucht aus den bre n n e n d e n Stadtteilen unmöglich, so daß die
der statischen Berechnung der Brücken auf Erd beben ganz besondere Vorsicht an. Da die Brücken fast ausn ahm slos auf verh ältn ism äßig weichem alluvialem Baugrund ruhen, w u rd en ents pre chend große Zu- Abb. 7. satzkräfte für den Erdbebenfall
berücksichtigt, u nd zw ar unte r Ein fü hrung einer w agere chte n E rdbebenbeschleunig ung in H ö h e von 1/3 der S chw erebeschleunigung bei gleichzeitiger Erh öhung oder V er m inderung
Abb. 5.
F a c h s c h r i f t für das g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n .
841
der Schwerebesc hleunig ung um ’/<; ihres W e rt e s .1) Während die erwähnten Zusatzkräfte die Konstruktion der eisernen Überb aute n nicht wesentlich beeinflussen, erhalten die Brückenpfeiler teilweise wesentlich größere Ab
mes sungen als in erdbebenfreien Ländern. Grundsätzlich wurden die Pfeiler in Eisenbeton hergestellt, als dem für Erschütterungen geeignetsten Baustoff. Die großen Flußbr ücken wurden teils un ter V erw endung von
[) Vergl. „Die Bautechnik“ 1927, Heft 30, S. 427 u. Heft 39, S. 547, sowie die Arbeit des Verfassers „Die Erdbebensicherheit von Bau werken“.
Berlin 1927. Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn.
Druckluft bis zu erheblichen Tiefen gegründet, teils wurd en Eisenbeton
pfähle unter Umschließung der Baugrube mit eisernen Spu ndw än den b e nutzt. Bei kleineren Brücken, von denen Abb. 1 bis 5 einige Beispiele zeigen, ergäben sich für die Berechnung einzelner Pfeiler derartig erheb
liche Abmessungen, daß die in Abb. 6 u. 7 dargesfellte Lösung, die Verbin dung der Pfeiler der Seitenöffnungen mittels durchgehender Eisen
betonplatten, wirtschaftlicher wird.
Die Abbildungen sind einer kürzlich in japanischer Sprache erschienenen Denkschrift der Brückenbauabteilung des Wiederaufbauamtes Tokio ent- nom men.
A lle R echte Vorbehalten.
Die Arbeiten d es A m erikanischen S tudienau sschusses für G ew ölbetalsperren.
Der Studienausschuß, den die Engineering Foundation der amerika
nischen Ingenieurvereine Ende des Jahres 1922 auf Drängen der Ingenieure der Weststaaten ins Leben gerufen hatte mit der Aufgabe, die mit dem Bau von G ewölbetalsperren zu sam m enhängenden Fragen zu erforschen, legt in einem im Mai d. J s . 1) erschienenen umfangreichen Zwischenbericht Rechenschaft ab über die bisherigen Arbeiten und Ergebnisse seiner
Stau becken
G ew ichtm ouer Jy ,
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— T + S & J S _ _ \ -ijor Ablaß-Stollen
Forschungen. Mit dieser vorzeitigen Veröffentlichung will der Ausschuß die Fachwelt zur kritischen Beurteilung seiner Arbeiten anregen, sowie allen denen, die seine Arbeiten materiell und ideell bisher unterstützt haben, den praktischen Erfolg dieser Arbeiten vor Augen führen und nahelegen, sich auch w eiter in bisheriger Weise zu beteiligen.
Der Ausschuß verdankt seine Entsteh ung und die tatkräftige Unter
st ützung w eiter Kreise der Wirtschaft und Finanzwelt, der Behörden und der Wissenschaft dem praktischen Bedürfnis, für Talsperrenmauern eine zuverlässige Bauart zu finden, die wesentlich billiger wird als die alther
gebra chte der Schwergewichtmauern. Die Ausführung wichtiger Wasser
speicheranlagen für Zwecke der Krafterzeugung, des Hochwasserschutzes oder der L andesb ew ässeru ng wird mehr und mehr in Frage gestellt, wenn cs nicht gelingt, die Kosten der Staumauern herabzudrücken. Die tech
nische Entwicklung drängt daher in steigendem Umfange zur Anw en dung von Gewölbesp errm auern , wenn auch bisher gehem m t durch die Unsicher
heit, die die ser Bauart nach den verschiedensten Richtungen anhaftet. Eine dem Bericht beigefügte interessante statistische Zusammenstellung der wichtigsten Angaben über die bisher ausgeführten Gewölbetalsperren kann bereits ü b er 100 solcher Sperren aufführen, von denen sich 57 in den Ver
einigten Staaten, 24 in Europa und 18 in Australien befinden. Die höchste die ser Sperren, die noch im Bau befindliche Pacoima Creek Sperre in Cali
fornien, weist nicht w enig er als 116 m Höhe bei nicht ganz 30 m Sohlenbreite auf. Aus der Zus am m enstellung ist zu erkennen, daß diese Sperren nach außerordentlich verschiedenen Grundsätzen in der Form gebung und in den A bm essungen ausgebildet worden sind, so daß entw eder Sicherheit und Dauerhaftigkeit einiger Sperren als durchaus fragwürdig anzusehen sind, o d e r aber der Materialaufwand anderer übermäßig groß gewesen sein muß. Wenn auch noch keine dieser Sperren infolge ungenügen der Ab
m essungen zu Bruch gekomm en ist, so drängt doch die besteh en de U n
klarheit schon aus wirtschaftlichen Gründen zu einer Klarstellung. Bei der Schwierigkeit un d Mannigfaltigkeit der zu lösenden Fragen ist diese nicht anders mit Erfolg zu erreichen, als durch Zusammenarbeit der auf den bete iligten technischen Sondergebieten besonders erfahrenen Ingenieure u nd Wissenschaftler in einem gem einsam en Studienausschuß.
*) Proceedings of the American Society of Civil Engineers, Part 3, May 1928, Report on Arch Dam Investigation.
Die Schwierigkeit des Gewölbetalsperrenproblems liegt zunächst auf physikalisch-statischem Gebiet. Die Verteilung der Wasserlast nach G e
wölbew irkung und Stützmauerwirkung ist unübersichtlich und rechnerisch schwer faßbar und wird noch verdunkelt durch eine Reihe von N eben
einflüssen wie Temperaturänderungen, Schrumpfen des Betons bei dessen Austrocknen und Schwellen bei der Durchfeuchtung, Querdehnung, (Poissonsche Zahl), Nachgiebigkeit der G rü ndung u. a.
Diese Nebeneinflüsse üben bei den schlanken A bmes
sungen der Mauern und ihrer statisch vielfach unbestim mten Lagerung großen Einfluß auf die Kraftverteilung aus.
Dazu kommen schwer zu beantw orten de Fragen über das Verhalten der Mauern den im Betriebe auftretenden Ein
flüssen gegenüber, wie der Wirkung von Eis und Frost, sowie von Hochwässern auf die Standsicherheit der Mauer und auf die Beschaffenheit des Mauerbetons.
Der Ausschuß nahm im Januar 1923 seine Forschungen zunächst an vorhandenen und an im Bau befindlichen Gewölbesperren auf. Untersuchungen an Modellen wurden vorerst für w enig erfolgversprechend angesehen, weil die Verhältnisse in der Wirklichkeit zu vielgestaltig er
schienen, um im Modell mit Erfolg nachgeahmt werden zu können. Man bau te in die Sperren Spannungs- und Tem per aturm eßgeräte ein und vers uchte, sich aus den Ablesu ngen dieser Instrumente und aus Messungen der elastischen Form än derungen der Mauer ein Bild über die Kräfteverteilung im Innern zu verschaffen. Die Er
gebnisse dieser durch besondere Unterausschüsse durch
geführten Untersuchungen waren jedoch wenig befriedi
gend. Die gro ße Zahl der die Kraftverteilung b eein flussenden Umstände und die langen Zeiträume, die beim Füllen und Entleeren dieser Becken, bei de nen auf die Anforderungen des Betriebes Rücksicht g enom m en werden mußte, notw en dig verstrichen, verhinderten die Herleitung brauchbarer Beziehungen von allgemeiner Gültigkeit. So entschloß man sich Ende 1923 zu dem Bau einer V er
suchsmauer; Gestalt und Bauweise dieser Mauer konnten dem ausschließlichen Zweck der Klärung der Kraftverhält
nisse angepaßt, und es konnte eine solche Baustelle gesucht werden, bei der der Beckeninhalt in kurzer Zeit nach den Anforderungen des Forschungsprogramms geändert werden konnte ohne Rücksicht auf eine gewerbliche Wassernutzung oder auf Interessen von Unterliegern.
Es gelang mit Hinweis auf die hohe wirtschaftliche Bedeutu ng der zu klärenden Fragen, weite Kreise der Wirtschaft und der Kommunen zur Hergabe ansehnlicher Geldmittel zu bew egen und so die Voraussetzung zu schaffen für die Durchführung dieses in seiner Art wohl einzigartig großzügigen Versuchsbaues. In einer entlegenen Stelle der Sierra Nevada, am Stevensonbach fand sich eine in je der Richtung vorzüglich geeignete Baustelle für die M a u e r 2). Ein vortrefflicher gleichmäßiger Granitunter
grund an beiden H ä ngen, eine symmetrische Talform in Gestalt eines hochgekehrten rechten Winkels, ein sehr kleines, schnell füll- und entleer
bares Becken, gu te Zuwegungen zur Baustelle durch aufschließende Arbeiten der südkalifornischen Edisongesellschaft, die weiter oberhalb ein eigenes Wasserkraftwerk errichtete, eingearbeitete Arbeitskräfte und sonstige Erleichterungen von dieser parallel geh enden Ausführung her, sowie daß Gefahren ausgesetzte Unterlieger nicht vorhanden waren, waren die Hauptvorzüge der gew ählten Baustelle.
Die Bauausführung der Mauer un d die Durchführung der Versuche an der Mauer sowie deren Auswertung wurden besonderen Unteraus
schüssen übertragen. Ferner klärten besondere Unterausschüsse die Fragen nach der zweckmäßigsten Ausbildung der Meßgeräte und ihres Genauigkeitsgrades, sowie nach den physikalischen Eigenschaften des benutzten Betons (Elastizitätsmaß, Poissonsche Zahl, Schwinden und Schwellen usw.). Schließlich wurde einem weiteren Ausschuß die An
stellung von Modellversuchen übertra gen, die den Untersuchungen am Stevenson Creek Dam parallel gehen und klarstellen sollten, wie weit Modellversuche geeig net seien, Aufschluß über die statischen Verhältnises in G ewölbem auern zu bringen.
Die Versuchsmauer erhielt eine mathematisch einfache symmetrische Gestalt. Oberwasserseitig wird sie beg renzt durch eine lotrechte Zylinder
fläche von 61 m Durchm. Die Kronenlänge beträgt 43 m, der Zentriwinkel des Zylinders an der Krone 8 0 7 2 °> die Höhe von der G ründungssohle im Talboden bis zur Krone 18,3 m. Die Hanggründungsflächen sind an
2) Vergl. „Die B autechnik“ 1925, Heft 55, S. 780.
