Der Bauingenieur : Zeitschrift für das gesamte Bauwesen, Jg. 8, Heft 39

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DER BAUINGENIEUR

8. Jahrgang 24. September 1927 Heft 39

VERSUCHE

MIT GEGLIEDERTEN DRUCKSTÄBEN DER AUS

GEBAUTEN WARNOWBRÜCKE BEI NIEX.

Von Jleichsbahnrat Ehrenberg, Schwerin,

und Dipl.-Ing. G. Bierett, wissenschaftlicher H ilfsarbeiter im Staatlichen M aterialprüfung samt Berlin-Dahlem.

Die E isen b ah n b rü cke über die W arnow bei N iex (in der Nähe von R ostock) an der S treck e R o sto ck — L a a g e — N eu stre

litz—Berlin im B ezirk der R . B .D . Schw erin w urde im Ja h re 1925 ausgewechselt, da neben anderen M ängeln die nach den Berech- nungsgrundlagen fü r eiserne Eisen bahn brücken der D . R . G.

nachgeprüfte T ra g fä h ig k eit der m eisten a u f D ruck beanspruch

ten Stäbe in unzulässiger W eise überschritten w ar. D a die Kenntnis der K n icldasten fü r S täb e der hier verw endeten B a u a rt für die B eu rteilun g ihrer Sicherh eit von W ert erschien, regte die R .B .D . Schwerin bei der H au p tv erw a ltu n g der D . R . G. an, m it einzelnen D ru ckstäben des ausgebau ten Ü berbaues K n ick v cr- suche anzustellcn. D ie V ersuch e wurden a u f A nordnung der H auptverwaltung im Benehm en m it dem A usschuß für Versuche im Eisenbau des D .E . V ., A n fan g 19 2 6 im S ta a tl. M. P .A ., Berlin-Dahlem, durch die A bteilu n g fü r Maschinen- und E ise n bau ausgeführt.

Der alte Ü berbau der W arn ow brü cke1, A b b . 1 und 2, wurde in den Ja h re n 1885/86 aus Schw eißeisen e rb a u t; er w ar baulich auffallend leicht geh alten . D a die Strecke R o sto ck — Laage— N eu strelitz— B erlin s. Z t. vön einer belgischen G esell

schaft erbaut w urde, liegt die V erm utu n g nahe, daß bei der Entwurfsaufstellung die k on stru ktiven Gepflogenheiten der belgischen Ingenieure, die bekan ntlich seh r leicht konstruierten, Berücksichtigung finden m ußten. G enaueres hierüber ist jedoch weder bei der R b d . Schw erin, noch bei der E rb au erin der Brücke, der F irm a H a r k o r t , D uisbu rg, die auch den E n tw u rf aufstellte, bekannt. D a s fü r den Ü berbau verw endete S ta b eisen — W inkel- und Flach eisen — w urde von dem ehem aligen Walzwerk der G esellschaft H a rk o rt hergestellt, während das Material der K n oten blech e von den jetzigen Rheinischen S ta h l

werken in D u isbu rg bezogen w urde.

Fü r die V ersuche w urden au sgew äh lt je zwei P arallelstäb e vom Q uerschnitt eines U n tergu rtstab es aus dem K ragarm ,

Abb.

2

. Alter überbau; Iilick in Gleisachse.

I und I ', eines O bergurtstabes aus B rückenm itte, I I und I I ', und eines P fostens I I I und I I I ', die nach ihrer B a u a r t in drei Gruppen einzuteilen sind, A b b . 3. D ie G u rtstäb c besaßen innerhalb der F eld er keine A ussteifungen durch sogen.

Q uerschotten.

Die V ersuche wurden a u f der 3000-t-M aschine des D .E .V . au s

gefü hrt. D ie geringsten V ersuchs

längen fü r diese M aschine be

tragen jedoch etw a 7 m, w ährend die Feld län ge der G u rtstäb e nur 4,82 m m aß. D ie V ersuchsstäbe a u s d e n G u r t u n g e n wurden daher au f V orschlag des M. P .A . in doppelter Feld län ge = 9,64 m N etzlänge in die M aschine ge

bracht.

A usschlaggebend fü r die P rü fung über zwei Feld er w a r das B e streben, den Versuch den ta tsäch lichen Verhältnissen, wie sie im B a u w erk vorliegen, anzugleichen.- B ei der P rü fu n g eines K n ick stab e s zw i

schen gelenkigen L a g e rn w ird die

Bau 1927 Abb. X. Ansicht des alten Überbaues.

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714 E H R E N B E R G ! B I E R E T T , V E R S U C H E M IT G E G L I E D E R T E N D R U C K S T Ä B E N . PKK BAUINGENIEUR 1927 HEFT 39 fü r den S ta b ungünstigste A nnahm e gem acht, daß sein eE n d en frei

d reh b ar sind, w ährend im B a u w e rk je d e r S ta b a n seinen E n d en durch alle im K n o ten p u n k t zusam m entreffenden S tä b e und Q uerverbindungen elastisch eingespann t w ird . B e i der P rü fu n g

der G u rtu n g über zwei F e ld er kom m t m an dagegen den ta t sächlichen V erhältnissen insofern näher, als man in S ta b m itte die E in sp an n u n g des G u rtstab es, die im B a u w e rk durch die Senkrechten und D iagon alen des F a ch w erk s in einer R ich tu n g und durch die Q uerverbindungen in der anderen R ic h tu n g erfolgt, durch entsprechende F e stlegu n g des M ittelqu ersch nittes an n äh ern d ersetzen kann , w ährend die E in sp an n u n g du rch den benachbarten G u rtsta b dieselbe w ie im B a u w erk b le ib t2.

B e i den G u rtstäben ergab sich hiernach die N otw endigkeit, die K n oten p u n k te in V ersu ch sstab m itte entsprechend ihrer F e sth a ltu n g im B au w erk , näm lich einerseits durch die F ü llu n g s

stä b e des F a ch w erk s und andererseits durch den Q uerriegel des W in dverbandes b ei den O bergurtstäben, bzw . durch den Q u erträger bei den U n tergu rtstäb en , in zwei zueinander senk-

5 Durch Auswahl eines Versuchsstabes mit drei Feldlängen und entsprechender Festlegung der Knotenpunkte käme man für das mitt

lere Feld den tatsächlichen Bedingungen noch näher. Die Versuchs

ausführung würde in diesem Falle noch erheblich schwieriger.

rechten R ich tu n gen nach A b b . 4 festzulegen. D er Ausführung dieser vo m M. P . A . angegebenen F e sth a ltu n g w urde besondere S o rg fa lt gew id m et. S ie erfolgte in lotrechter R ic h tu n g gegen die die M aschine tragenden K a sten trä g e r, in wagerechter

R ich tu n g gegen die Spindelstützen.

M it H ilfe der M uttern der Gewinde

bolzen w urde der S ta b festgelegt.

G leich zeitig w u rde m itte ls dieser F e stste llv o rrich tu n g v o r Beginn der V ersu ch e die S ta b m itte um das M aß der rechnungsm äßigen Durch

biegung infolge seines Eigenge

w ich tes gehoben. D ie Einstellvor

rich tu n g g e sta tte te ferner, etwaige unvorhergesehene größere Bewe

gungen d er S ta b m itte , die den Ver

such gefäh rd en konnten, durch entsprech endes A nziehen der Mut

tern auszu gleichen. E s sei jedoch vo rw e g bem erkt, daß ein Nachstel

len in keinem F a lle erforderlich w urde. U m die B ew egungen der S ta b m itte in der L ängsrich tu ng zu erm öglichen, w urden in die Fest

stellvo rrich tu n g W alzen einge

sch a ltet. D en B o lzen der Fest

stellvo rrich tu n g w urde zw ischen den U -E ise n der Festhaltung genügend S p ie lra u m gelassen, um etw aigen Bew egungen der S ta b m ittc in R ic h tu n g der L ä n gsa ch se des S tab es zu folgen.

A u ch bei den Pfosten, deren freie K n ick lä n g e durch ein schw aches, sogen. L ä n gsb a n d (2 < 65 x 50 X 10 mm mit Flach eisen verg itteru n g), d as in h alb er T rägerh öhe die Pfosten und S treben des F a ch w erk e s m iteinander verb an d (s. Abb. 1, 2 und 3), rechnungsm äß ig a u f die H älfte h erabgesetzt war,

en tsp rach die P rü fu n g über die ganze L ä n g e u n ter Ersatz der W irku n g des L ä n g sb a n d es durch eine entsprechende Festlegung der S ta b m itte m ehr den tatsäch lich en V erh ältnissen als die P rü fu n g über die h albe L ä n g e , d a m an in diesem Falle den e rst durch den V ersuch zu erbringenden N ach w eis der statischen

W irk sam k eit des L ä n g sb a n d es als gegeben angenommen

’ h ä tte. — D ie als V ersu ch sstäb e au sgew äh lten Pfosten (A b b . 3) w urden d ah er m it ihrer ganzen L ä n g e vo n 1 0 ,16 m (zwischen den D ru ck p latten gemessen) in die M aschine eingebau t. Die Stab

m ittc wurde in ähnlicher W eise w ie bei den Gurtstäben, jedoc

Gruppe 1 Gruppe E

I

Gruppe JE

A b b.

3

. Ausgewählte Probestäbe nebst Querschnitten.

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DER BAUINGENIEUR

1927 HEFT 39 E H R E N B E R G I B 1 E R E T T , V E R SU C H E MIT G E G L IE D E R T E N D R U C K S T Ä B E N . 715 nur in w agerechter R ich tu n g, festgeh alten als E rsa tz fü r das

Längsband, A bb. 5. D ie F e sth a ltu n g w urde entsprechend der Wirkung des L än gsb an d es in w eit höherem Maße nachgiebig gegen Verdrehen des m ittleren S tabq u ersch n ittes ausgebildet.

Die aus A bb. 5 ersich tlich e F e d er dient zur A ufnahm e des E ig e n gewichtes der E in sp an n teile. A u f die A usbild u ng dieser F e s t

haltung wird sp äter noch zurückzukom m en sein.

Soweit bekannt, w urde diese Versuchsanordnung m it fcstgelegter S ta b m itte hier erstm alig verw endet.

Die V ersu ch sstäbe I und I ' setzten sich au s zwei verschieden stark bemessenen S ta b h ä lfte n zusam m en. D er Q uerschnitt in dem schwächeren T eil (in den nächstfolgenden A bbildungen m it Feld I bezeichnet) bestand aus v ie r W inkeln 90 x 70 X 9 mm, im stärkeren T eil aus v ie r W in keln 90 X 90 X 1 3 m m. F ü r die Knicklast w aren bei diesen beiden S täb en die s c h w ä c h e r e n Teile maßgebend. D ie K n ic k la st fü r die stärkeren Teile konnte in dieser V erbind u ng nich t b estim m t w erden. A u f V orschlag des M .P. A . w urden d ah er die nach den beiden ersten Versuchen unversehrt gebliebenen stärk eren T eile b e i d e r S täb e zu einem neuen V ersuch sstab zusam m engesetzt, dessen Q uerschnitt nun

mehr einheitlich aus v i e r W inkeln 90 x 90 x 1 3 m m bestand.

Dieser S tab geh ört also auch zur G ruppe I und ist in der F o lge mit I " bezeichnet.

B ei der D u rch fü h ru n g der V ersuch e w urde entsprechend den Beschlüssen der beteiligten Stellen angestrebt, den t a t sächlichen V erh ältn issen im B a u w e rk m öglichst nahezu

kommen. A u f alle besonderen M aßnahm en zur H erbeiführung eines Zustandes, w ie er im B a u w erk selbst tatsäch lich nur theoretisch besteh t — z. B . Zentrierung a u f dem V ersuchs

wege — , w urde verzich tet. D ie V ersuch sstäbe wurden e n t

sprechend den K n otenblechan schlüssen im B a u w e rk m it S ta b schuhen versehen, an die die einzelnen, den S tab q u ersch n itt bildenden P ro file angcschlossen w urden. D ie Profile wurden

einige M illim eter vo n der G ru n d p latte der Schuhe zurück- gesetzt, so daß die S ta b k ra ft von den D ru ck p latten der M aschine durch die B lech e der Stabsch u h e und durch die A nschluß niete auf die Q uerschnitte übertragen w urde.

Die Versuche sollten A ufschluß geben über das V erh alten der gesam ten S täb e bei der B ela stu n g bis zum B ru ch , in s

besondere seiner rechnerisch schw ächsten Teile, d er S täb e der Vergitterung. Z ur F e stste llu n g der S pann un gsverteilu ng über die S ta b q u ersch n ittc und der Sp an nungen in den Gitterstäben sowie der Verform ungen der S tä b e unter der Belastung w urde eine große Zah l vo n D ehnungs- und B ie gungsmessungen au sgefüh rt, fü r welche M artenssche Spiegel

apparate bzw . Leunersch e B iegungsm esser verw en d et wurden.

Bie große Zahl der M essungen m achte es erforderlich, die Messungen in m ehreren V ersuch sgängen vorzunehm en.

Über den V e rla u f und die E rgeb n isse der Versuche ist vom M. P. A . ein au sfüh rlich er B e ric h t vo rgelegt worden, dem die nachfolgenden A usfüh ru ngen zum größten T eil entnom m en sind.

D ie U n t e r g u r t s t ä b e .

Die beiden U n tergu rtstä b e I und I ' des K ra g träg ers zeigten vollständ ig ähnliches V erh alten während des Versuches.

Entsprechend ist auch die Ü bereinstim m ung der Ergebnisse, (lio daher in den folgenden Zeilen teilw eise zusam m engefaßt sind. Zur B eu rte ilu n g herangezogen werden zuerst nur die Ergebnisse der M essungen, d ie an den s c h w ä c h e r e n Teilen des Versuchsstabes a u sgefü h rt w orden sind, w eil die stärkeren leile beider S täbe, w ie schon bem erkt, sp äter zu einem dritten Stabe I " zusam m engefügt und besonders geprü ft wurden.

Die an den Sch eiteln der v ie r W inkeleisen in der M itte von Feld I (schwächerer Teil) ausgefüh rten Dehnungsm essungen ergaben Spannungsun terschiede bis zu etw a 9 % .

A ii zwei W inkeleisen des S tabes I an den drei K a n ten jedes W inkeleisenquerschnittes ausgeführte D ehnungs

messungen zeigten, daß diese U nterschiede im wesentlichen auf die ungleichm äßige Spannu ngsverteilu ng im e in z e ln e n Vinkeleisen und nicht a u f exzentrische K ra ftw irk u n g zurü ck

zuführen w aren, d a größeren Spannungen im Scheitel des einzelnen W inkels kleinere Spannungen an den Schenkeln gegenüberstanden und u m gekeh rt. D ie in einem einzelnen W inkeleiscnquerschnitt auftretenden Spannungsunterschiede ergaben sich zu 6— 7 % .

D ie K ra ftv e rte ilu n g w ar auch am S ta b I ' rech t gut. Zu dieser Folgerun g gelangt m an auch, wenn m an die E rgebn isse der Durchbiegungsm essungen, au f die w eiter unten noch näher eingegangen w ird, zur B eu rteilu n g heranzieht. D ie D u rch biegungen blieben bei beiden Stäben bis kurz v o r dem K n icken sehr klein, so daß aus diesen M essungen schon au f nahezu m ittigen K ra fta n g riff geschlossen w erden konnte.

D ie Bruch lasten der; S täb e betrugen 15 9 (157) t 3. Die K n ic k spannung Uk = 2820 (2790) kg/cm 2 ist um 8 (6,5) % größer als die m ittlere Streckgrenze des M aterials <rs = 2605 (2621) kg/cm 2, die aus je v ie r Proben erm ittelt w urde, die n a c h dem V ersuch aus v ie r W inkeleisen in einem gewissen A b stan d e von der K n ick stelle entnom m en wurden. D ie S ch lan k h eit des E in zelstabes betru g ).y — 59, die des G esam tstab es w ar kleiner, konnte aber nich t genau festgestellt werden, da die B estim m u n g des T rä g h e its

radius fü r den in zwei R ich tun gen vergitterten Q uersch nitt kaum annäherungsweise m öglich ist.

D ie Zerstörung der S täb e erfolgte durch A u skn icken einiger W inkeleisen nach A bb. 64. G ekn ickt ist also der E in zelstan

A b b . 6. Zerstönnigserscheinungen bei den Untergurtstiiben.

zwischen den A nschlüssen der G itterstäb e, w ie auch nach der R ech nu n g zu erw arten w ar.

D ie D ehnungsm essungen sind bei dem S tab e I ( 1. Versuch) nur bis 77 t L ä s t au sgefü h rt worden, d a m it einer w eit geringeren K n ick la st, als tatsäch lich erreicht, gerechnet w urde, bei dem S tabe I ' jedoch bis zu 1 1 7 t. D er proportionale A n stieg der D ehnungen bis zu diesen L a ststu fen und die gleichm äßigen Zunahm en der D urchbiegungen, die bis zu den L a ste n nahe der K n ic k la st festgestellt wurden, geben die M öglichkeit, aus den gemessenen Dehnungen die Spannungen kurz vor dem K n icken annähernd zu errechnen, da angenom m en w erden kann, daß sich die S pannun gsverteilu ng bis kurz v o r dem K n icken nicht oder nur wenig geändert h at. D ie hiernach fü r die K n ic k la st erm ittelten Spannungen an den Scheiteln der W in kel

eisen sind bei A b b . 7 (für S ta b I und I') eingetragen. Die letzte S p alte gibt die m ittlere Spannu ng an, die aus der K r a ft und dem genau bestim m ten Q uerschnitt berechnet worden ist. A b b . 7.

Von großer W ich tigkeit fü r die B eu rteilu n g der K o n stru ktion erwiesen sich die M essungen der D urchbiegungen, die an den äußeren K a n te n der w agcrechten W inkelschenkel in w agerechter und lotrechter R ic h tu n g festg estellt w urden. Die Durchbiegungen bei S ta b I und I ' w aren bis zur H öch stlast sehr gering. D ie ach t zusam m engehörigen M essungen eines Q uerschnittes ergaben auch dessen V erform ung. E s zeigte sich, daß die ursprünglich rechteckige G ru ndform der Q uerschnitte

3 Die Zahlen in der Klammer gelten für Stab V .

1 Stab I, von unten gesehen; ganz ähnlich sind die Zerstörungs

erscheinungen beim Stabe I'.

59*

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716

E H R E N B E R G / B I E R E T T , V E R S U C H E M IT G E G L I E D E R T E N D R U C K S T Ä B E N . 1)ER BAUINGENIEUR 1927 HEFT 39 u n ter der B e la stu n g nicht erh alten blieb, daß vielm eh r V e r

drehungen, V ersch iebu ngen und A bstan d sänderu ngen der einzelnen S ta b te ile unter d er B ela stu n g eintraten, die beweisen, daß bei einer d era rtig leichten V erg itteru n g V erform ungen d er Q uersch nitte eintreten, die u n ter ungü nstigeren V e rh ä lt

nissen als im V ersu ch leicht größere A usm aß e erreichen können.

33

^{Feld 1}

Seife ß

_L ^r

^{Seite A}

w

Abb.

7

. Meßstellenanordnung bei den Untergurtstäben X und I ' in Feld I . Stab I. Spannungen an den Scheiteln der Winkeleisen.

Bruchlast:

P i n t

39

⁴⁰ 41 42 P/F

77

¹²⁶⁰ ¹³⁵⁰ ¹³⁸⁰ ¹²⁵⁰ ¹³⁶⁰

159 2Ć00 2780 2850 2580 i 2820

F = 56.5 cm2; F j — I4jI3 cm2;

pw l

^{= 59.}

M aterial: E = 1966000 kg/cm5;

crs = 2605 kg,'cm2.

Stab I '. Spannungen an den Scheiteln der Winkeleisen.

Bruchlast :

P i n t I

39

⁴⁰ 41 42 P ,F

117 ! 2040 2100 1930 2000 2080

iS? 2740 2810 2580 2610 2790

17 = 56,2 cm2; F[

M aterial: E = 1 970000 kg/cm3 crs — 2621 kg/cm2.

14,05 cm’ ; ?-i = 59.

B e i den günstigen V ersu ch sverh ältn issen , die m it dem nahezu zentrischen K r a fta n g riff gegeben w aren, blieben diese V e r

form ungen zw ar verh ältn ism äß ig klein . F ü r die B eu rte ilu n g der S tä b e u n ter B erü ck sich tig u n g d er ungünstigeren V erh ältn isse im B a u w e rk w ird den hierdurch festgestellten Ersch einun gen je d o c h größerer W ert beizulcgen sein.

bei SS lo

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1/lOOmm

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d t f ' / I Abb. 8. Bewegung und Verformung des Querschnittes , / / ' in Mitte von Feld

1

des Stabes

1

.

dP

A b b . S zeigt die B ew egungen der M eßpunkte a, b, c und d des S ta b e s I in der M itte vo n F eld 1 bei verschiedenen L a s t stufen. (D arstellun g s ta rk verzerrt.) D ie B ew egu n gen der E n d q uersch nitte und des festgehaltcnen M ittelqu ersch n ittes wurden bei diesem S ta b nicht festg estellt. N ach den E rgeb n issen des P a ra lle ls ta b e s ’ I ' sind die B ew egungen der E n d q u ersch n itte und des M ittelquersch n ittes jed o ch so klein gewesen, daß die B eu rteilu n g auch au s den Verbiegungsm essungen des Q uer

sch n ittes in F e ld m itte a l l e i n erfolgen kann. D iese M essungen ergaben eine gleichm äßig zunehm ende V ersch iebu n g d er a u f der

S eite — x liegenden M eßpunkte in lo trech ter R ic h tu n g gegen die M eßpunkte a u f der S eite + x bei sehr geringen Verbiegun

gen. D er G e sam tstab h a t hiernach eine V erd reh u n g ausgeführt, die w ohl a u f die A r t der V erg itteru n g (kreuzw eise Anordnung in je zwei gegenüberliegenden Stabeben en , s. A b b . 6) zurück

zuführen ist.

D ie B iegungsm essungen fü r S ta b I ' ergaben ebenfalls eine gleich m äß ig zunehm ende V erd reh u ng d er in der M itte des F e ld es liegenden S tab q u ersch n itte um die L än gsach se bei sehr geringen A u sbiegu ngen . D ie Q uerschnitte am Stabende und an der festgelegten S ta b m itte , deren B ew egu ngen hier eben

falls gem essen w urden, fü h rten u n ter dem E in flu ß der Ver

drehu ng d er F e ld m itte eine D reh u n g im selben Sinne aus, die jed och .wesentlich k lein er blieb als in F e ld m itte . D a auch die räum lichen B ew egu ngen dieser Q uerschnitte in wagerechter und lo trech ter R ic h tu n g klein w aren, än d ert sich d as B ild wenig, wenn zur B eu rteilu n g des V erh alten s des S ta b e s die absoluten B ew egu n gen der F c ld m itte ben u tzt w erden. D iese Erkenntnis w a r d esh alb vo n W ert, w eil bei dem vo rh er besprochenen S ta b die D rehungen d er E n d en und der F e ld m itte nich t bekannt w aren.

D ie Spannungsm essungen an den G itte rstäb en (Flach

eisen 70 X xo mm) sind beim S ta b e I nur an v ie r Flachstäben an den S taben d en a u sgefü h rt w orden. D ie an beiden Kanten d er F la c h stä b e bis zu 77 t B e la stu n g gem essenen Spannungen sind bei dieser L a sts tu fe nur w enig vo n N u ll verschieden.

D ie G itte rstäb e zeigten auch bis zur höchsten L a s t keine sicht

bare V erform u ng. D a die A b s t a n d s ä n d e r u n g e n zwischen den W inkeleisen in F e ld m itte bis zur K n ic k la st sehr klein blieben, ist auch a u f eine sehr geringe B e a n s p r u c h u n g der G itte rstäb e in F e k lm itte zu schließen, w ie bei den weiteren S tä b e n auch durch Spannungsm essungen festg estellt wurde.

B e i S ta b I ' w urden an den G itte rstäb en Spannungsmessun

gen in erheblich größerem U m fan ge au sgefü h rt. D ie Messungen w urden über die ganze F e ld län g e v e rte ilt und erfolgten an 16 G itterstäb en an beiden K a n te n je d es G itterstab es. Die in der N äh e d er Stab en d en au sgefüh rten M essungen ergaben zw ar etw as größere W erte als bei S ta b I, jed o ch sind auch hier die Spannungen klein geblieben. D ie bis zu 15 7 t Belastung (K n icklast) au sgefüh rten M essungen zeigten, daß die Span

nungen auch in der N äh e d er K n ic k la s t n ich t plötzlich größer w urden. D ie Spannu n gen der G itte rstäb e in F e ld m itte und der nahe d er F e ld m itte gelegenen G itte rstäb e w aren noch kleiner als an den E n d e n ; in den m eisten S täb en sind sie bis zu 1 1 7 t L a s t k au m vo n N u ll verschieden gewesen. D ie Gitterstäbe und ihre A nschlüsse w iesen auch nach dem K n ick e n keine sicht

baren V erform u ngen au f.

D e r d ritte S ta b dieser G ru pp e I " w urde nach den beiden ersten V ersuch en aus den beiden stä rk e r bem essenen Hälften der S tä b e I und I ' zu sam m engesetzt, w ie bereits ausgeführt.

D er S ta b v e rh ie lt sich äh n lich w ie die beiden ersten Stäbe.

Spannu ngsm essu ngen an den W in kelscheiteln wurden in der M itte b e i d e r F e ld e r bis zu 199 t L a s t au sgefü h rt. Der Span

nun gsan stieg v e rlie f im ersten F eld e ziem lich gleichmäßig, "äh

rend die U ntersch ied e an den v ie r M eßstellen im zweiten Felde jed och 1 9 % b etru gen . D e r B ru ch tr a t d ah er auch im zweiten F eld e b ei 234 t L a s t durch A u skn icken des Einzelstabcs unter ähnlichen Zerstörungserscheinungen w ie bei den Stäben I und I ' ein. D ie S ch la n k h e it des E in zelstab es b etrug ¿1 =

49

- A us den bei 199 t L a s t in d er M itte des F eld es 2 gem essenen D ehnungen k an n a u f die Sp annu ngen an den Winkelscheiteln bei der K n ic k la st ann äh ernd geschlossen werden (Abb.

9

)- D ie K n ick sp an n u n g errechnet sich zu 2640 kg/cm 2; sie liegt etwa 5 % ü ber der zu 2520 k g/cm 2 bestim m ten M aterialstreckgrenze, die w ieder aus v ie r n a c h dem V ersu ch entnomm enen Proben festg estellt w urde.

A uch bei diesem S ta b erwiesen die Biegungsmessungea eine geringe V erd reh u n g der Q uerschnitte in Feldm itte.

A n den G itterstäb en w urden b is 17 9 t B elastu n g Norma- spannu n gen vo n nicht ü ber 70 kg/cm 2 in d er N ähe der Stab

enden festg estellt. W ah rnehm bare V erform ungen traten aur

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DEIl BAUINGENIEUR

1327 HEFT 39 E H R E N B E R G Í B 1 E R E T T , V E R SU C H E MIT G E G L IE D E R T E N D R U C K S T Ä B E N . ⁷¹⁷ beim Bruch nicht ein, so daß angenom m en werden kann, daß

die Spannungen auch im A ugenblicke des B ruches sehr gering waren.

Zusam m enfassend läß t sich als E rgeb n is der Versuche m it den Stäben der G ruppe I folgendes feststellen:

Die K n icksp an n u n g fü r alle drei S täbe (also für Sch lan k heiten der E in zelstäbe von Zj = 49 und 59 5 überschritt die Materialstreckgrenze um 5 — 8 % . Diese Ü berschreitung kann damit erk lärt werden, daß die ursprüngliche fü r das K nicken maßgebende Q u e t s c h g r e n z e von der n a c h dem Versuch bestimmten S t r e c k g r e n z e etw as verschieden w ar. A ndererseits ist es nicht ausgeschlossen, daß der E in zelstab an den Anschlüssen der G itterstäb e eine E insp an nu ng durch die be

nachbarten S tab teile erfuhr, die die K n icksp an nung erhöht

Abb.

9

. Meßstellenanordnung bei dem Untergurtstab I " in Feld 2.

Stab I " . Spannungen an den Scheiteln der Winkeleisen.

P i n t

59

⁶⁰ ⁶¹ ⁶² ^P/F

199 2240 2040 2170 1890 2240

234

²⁶⁴⁰ ²⁴⁰⁰ 2550 2220 2640

F =

38,7

cm2; F 1 = 22,5 cm2;

7

.] = 49.

nisse. E s sollen daher nur die M eßergebnisse des S tabes I I ausführlicher besprochen werden.

D ie Spannungsm essungen wurden bis zu 420 t L a s t au s

gefü hrt. In der A b b. 10 sind die bei 420 t B ela stu n g gem essenen

Feld

1

- S i A

Fein 1

?

Spannungsverteilung bei iZOt

A

830 nso

[\

WO

MOkg/cm1

^{1780 1300}

; -

Feld /

1750 im

Wandblech

nso m

fS10hg/cml

<00_______________srp si _______tm

Wandblech

-

Fifi ?,

j . . r .

Wondbledi

^

SSO «SO

B r u c h l a s t :

Material: £ = 1 9 2 4 0 0 0 kg cm'-’

trs = 2520 kg cm2.

haben kann. D ie gem essenen Verdrehungen dürften a u f die kreuzweise A nordnung der V erg itteru n g zurückzuführen sein.

Die Verdrehungen blieben jed och *so gering, daß eine B ee in flussung des K n ick v o rg an g es nich t angenom m en werden kann.

Die Spannungen der G itte rstäb e blieben in allen Fällen , wo eine Messung stattgefu n den h at, sehr klein ; benachbarte G ittcr- stäbc zeigten n i c h t entgegengesetztes Vorzeichen. E in e Gesetzm äßigkeit in den Spannungen der G itterstäb e ist nicht festgestellt worden. D ie B etrieb ssich erh eit6 der S täb e I und

1

/ war rd. 3,8fach, des S ta b e s I " rd. 2,9fach.

D ie O b e r g u r t s t ä b e .

Die O bergurtstäbe I I und I I ' h atten zw eiwandigen Quer

schnitt (Abb. 3). Je d e W and u ng bestand aus einem Stehblech 480 x - 1 2 mm, einem oberen und unteren G urtw in kel 90 X 90 x 12 m m und einer B eilage 13 8 x 12 mm, die au f das Stehblech au fgenietet w ar. D ie in zwei wagerechten E benen liegende V erg itteru n g bestand wieder aus Flacheisen von 70 x 10 mm Q u ersch n itt; sie w a r also im V erh ältnis zu dem Stabquerschnitt bedeutend schw ächer als bei den U nter

gurtstäben.

Die Dehnungen w urden in der M itte jed es Feld es an den oberen und unteren Steh blechkanten sowie an den K an ten der wagerechten W in kelsch en kel gem essen. A us diesen acht Messungen für den Q uerschnitt konnte die Spannungsverteilung annähernd bestim m t werden. (Zur E rm ittelu n g der genauen Spannungsverteilung über den Q uerschnitt, deren K enntnis bei diesen Versuchen jed och w eniger B ed eu tun g zukam , wären naturgemäß w eitere M essungen, v o r allen Dingen an den B e i

lagen und an den sen krechten W inkelschenkeln, erforderlich gewesen.)

Beide S täb e verh ielten sich w ährend der Versuche ganz ähnlich und lieferten entsprechend übereinstim m ende E rgeb-

6 Als Knicklänge des Einzelstabes ist die Entfernung der Niet

lochmitten der Anschlußnietc zweier Gitterstäbe eingeführt (sk, in Abb. 7).

8 Betriebssicherheit = Verhältnis Bruchlast zu Gebrauchslast, wo letztere = Stabkraft bei einem Lastenzuge von e in e r Lok. G?2 mit e in se itig angehängten Wagen von 4 t/m.

,770~l8,0 WSO 1730 1630 16Ö0 m ^ Abb.

10

. Stab II. Spannungen bei 42O t Last.

Spannungen für beide Feld er aufgetragen. D ie Spannungen wachsen gleichm äßig an und verteilen sich auch ziem lich'glcich- m äßig über die Q uerschnitte bis au f die M eßstellen 3 1 und 35 (äußere K a n te n der oberen G urtw in kel im F eld e 1), bei denen die Spannungen rd. 20 % geringer blieben. D er B ru ch tra t bei einer L a s t von 50 1 t ein. Sch ließ t m an aus dem proportionalen Spann ungsanstieg und dem gleichm äßigen A nw achsen der A usbiegungen au f <;ine ebenfalls gleichm äßige Spannungszu

nahm e bis zum B ru ch , so ergeben sich fü r F e ld 1 , welches auskn ickte, d u r c h R e c h n u n g aus den bei 420 t B elastu n g gemessenen Spannungen u ngefäh r folgende Spannungen bei der K n ic k la st von 5 0 1 t (A bb. n ) .

Feld 1 Feld Z

Seife. B

1

1 Seite f l P;— ■ S ---' r -

^ . - 1 - ....

9

f ]

L ^ 1 ^■^■^■^■^{- u}

3738 \ 3033

Abb.

11

. Meßstellenanordnung bei den Obergurtstäben II und II' in Feld

1

. Stab II. Spannungen in den Meßpunkten des Feldes 1.

P in t

31 32 33 34 35 36 37 38

^P/F

270 940 1 120 1130 1140 930 1190 IIOO 1150 1170 420 1440 175O 1730 US«

'350

1830 1770 1810 1830

501

1710 2080 2060 20S0 1610 2180 2110 2150 2180 F = 230 C in l; Zideell *

Material: E = 1 957 000 kg/cm2 0 3 = 2 4 15 kg/cm-'.

:

35

—

4

°-

Z u r Feststellu n g der M aterialeigenschaften w urden wieder n a c h dem Versuch v ie r Proben aus den w agerechten Schenkeln der G urtw in kel des F eld es 1 entnom m en und d arau s die m ittlere Streckgrenze zu <rs — 2 4 1 5 kg/cm 2 bestim m t. H ierbei ist zu berücksichtigen, daß die Streckgrenze fü r a l l e den Q uerschnitt bildenden Teile von der festgestellten (2415) etw as verschieden gewesen sein kann. Doch ist nach den E rgebn issen der M aterial

untersuchung an 40 aus den verschiedensten Teilen der B rü cke entnom m enen Probestäben anzunehm en, daß die m ittlere Streckgrenze zum m indesten nicht niedriger gelegen h at, als die fü r die W inkeleisen erm ittelte. D ie K n icksp an nung (2180)

w ar also etw a 10 % kleiner als die M aterialstreckgrenze.

(6)

718

E H R E N B E R G ¡B I E R E T T , V E R S U C H E M IT G E G L I E D E R T E N D R U C K S T Ä B E N . DER HAUINGENIEUR 1927 HEFT 39 stäb cn an den Stab en d en beider F e ld e r gem essene Spannung betru g beim S ta b e I I bei 4 7 1 t L a s t : 300 kg/cm 2, beim S tabe I I ' bei 447 t L a s t : 15 0 kg/cm 2.

D ie beim S tab e I I ' an w eiteren G itte rstäb en ausgeführten D ehnungsm essungen ergaben außerdem , sow eit Messungen B eim S ta b e I I ' w urde eine L a s t vo n 522 t erreicht. Die

m ittlere K n icksp an n u n g betru g h ier 2 270 kg/cm 2 und blieb auch bei diesem S ta b e um e tw a 10 % h in ter d er zu 2500 kg/cm 2 bestim m ten M aterialstreckgrenzc zurück.

D ie D urchbiegu ngen beim S ta b e I I erfolgten in beiden Feld ern in horizontaler R ic h tu n g nach derselben Seite, w ie in A b b . 12 fü r die beiden L a ststu fe n 270 t und 420 t au fgetragen.

D ie B ew egu ngen der S taben d en lassen den E in flu ß der V e r

biegungen der F e ld m ittc n erkennen, sind a b er seh r gering ge

blieben. D ie D urchbiegungen im F e ld e x (in A b b. 12 ge-

Abb.

13

. Zerstörungserscheinungen bei Stab II. Ansicht.

au sgefü h rt wurden, daß die Spannungen in aufeinander

folgenden, abw echselnd steigenden und fallend en Gitterstäben derselben E b en e n i c h t entgegengesetztes V orzeichen aufwiesen, daß jed och in übereinanderliegenden, sich kreuzenden Gitter

stäb en d er o b e r e n und u n te re n E b en e entgegengesetzte, aber nicht im m er gleich große Spannungen a u ftra te n .

D er B ru c h tr a t bei beiden Stäb en p lötzlich ein durch Aus-

/ Grimdquerschn. U-a-.., ^ J knickcn beider W andungen in Feld

0 10 io

30

w so 100cm 1 unter gleich zeitiger Zerstörung

ßewequnqen 1 ____. J einer größ eren Zah l von Gitter-

0

25

50 ioo-i/ioomm stäben nach A b b . 1 3 und 14’ . D ie größte A u sw eich u n g lag mehr nach dem Stab en d e zu, eine Er

scheinung, die au s d er elastischen E in sp an n u n g in S ta b m itte zu cr- klären ist.

\ D ie ideelle Sch lan k h eit des Ge-

\ sam tstab es unter Berücksichtigung

,--5---der V erg itteru n g b e tru g A —

35

—

4

°,

/ \ die des E in z e lsta b e s lä ß t sich rech-

I . - -j x , / ” \ ncrisch unter Zugrundelegung der

Se,flL .- E E

- - - j

--- G itte rfe ld lä n g e nich t bestimmen,

. , j da b e i d er kreuzw eisen Anord-

d ^ b ¿v-" b t __________ iW nung der V e rg itteru n g die Gittcr-

i--- \ stab än sch lü sse in der unteren

X G ittereben e um die halbe Gitter-

feld länge gegen die oberen ver- Abb. 12. Stab II. Bewegungen und Verformungen der Querschnitte für die Laststufen 270 t und 420 t. setz t w aren (A bb. 14 ). B e i der Be

stim m un g der ideellen Schlankheit strich elt gezeichnet) zeigen neben der V erbiegung eine D re- des G esam tstab es kann die V e rg itteru n g nu r u n ter Berücksichti- h ung um die L än gsach se des S tabes, w ährend im F eld e 2 gung von V erform u ngen derselben un ter der Einw irku ng von (strichpunktiert) eine D reh u n g je d er einzelnen W an d u n g f ü r N o r m a ls p a n n u n g e n , also D ehnungen oder Zusammendriickun- s i c h deu tlich er h e rv o rtritt. Im E in k la n g m it dieser E rsch ein u n g gen, in R ech n u n g gesetzt w erden. G leiten in den Anschlüssen steh t die S p an n u n gsverteilu n g in den W andblechcn, die in und V erbiegungen der F la c h stä b c sind k au m annäherungsweise A b b. 12 oben fü r F e ld 2 noch m als aufgezeich n et ist. Im W and-

blecl| der^ rechten ^W andung tr it t die ^größte D ru ck sp an n u n g •

durch seh r u n gü n stig beanspruch ten A nschluß niete der G itter-

stäb e und die G itte rstäb s selbst, d ie bei den höheren L a ste n Abb.

14

. Zerstörungserscheinungen b e i Stab II. Von unten gesehen.

F eld 2

Wandblech Wandblech

~i Kolbenende Querhauptende

— Sfabmitte

— Mitte von F eld l

—Mitte vonFe!d2

Seite h Seite B -x

N Seife

fl

bleibende V erbiegun gen erlitten, n i c h t v o r z e i t i g zerstö rt w orden. D och is t dieser E rsch ein un g bei der B eu rte ilu n g dieser V e rg ittcru n g sa rt im H in blick a u f die w e it u ngünstigeren K r a ft Wirkungen im B a u w e rk B ed eu tu n g beizum essen. D ie N orm alspannungen in den G itterstäb en blieben bei beiden S täb en gering. D er S p an n u n gsan stieg erfolgte gleichm äßig m it zuneh

m ender L a st. D ie größte an den oberen und u nteren G itter-

zu erfassen . B e i V erform u n g en d er G itte rstä b e nur in deren L ä n g sric h tu n g (unter A u ssch lu ß an d erer V e r f o r m u n g e n als D ehnungen und Zusam m endrückungen) w ä re also ein E rreich en

d er S treck g ren ze zu erw arten gew esen, d a die fe stg e ste llte

7 Abb. 13 und 14 zeigen Stab II. Ganz ähnlich war das BiM bei Stab I I '.

(7)

Spannungsverteilung bei A u ß erach tlassung einiger abw eichender Randspannungen a u f eine nahezu zentrische K ra ftw irk u n g schließen ließ. D ie U n tersch reitu n g der Streckgrenze um etw a 10 % muß also vorw iegend m it Verform ungen der G itterstäb e, vor allem A usbiegungen, e rk lä rt werden. Diese A usbiegungen sind während des V ersuches dem A u ge sich tb ar geworden. B ei Ersatz der V e rg itteru n g durch eine biegungssteifere kann m it einer verhältnism äßig geringen E rh öh u ng der K n ic k la st um etwa 10 % gerechnet werden.

Das E rgebnis der V ersuche m it den O bergurtstäben muß im H inblick a u f die im Vergleich zum eigentlichen S ta b q u er

schnitt schwache V erg itteru n g als rech t gün stig bezeichnet werden. F ü r die S täb e ergab sich im m er noch eine rd. 2,2fach e Betriebssicherheit. Je d o c h dürfen, w ie schon bem erkt, die

^ 7350 1JU U ^

159 0 1770

A bb .

15

. Stab III. Spannungen bei 200 t Last.

Grun o/quersehn.

B ew eg u n g e n

|,ER| £ S t » BÜR

E H R E N B E R G I B I E R E T T , V E R SU C H E MIT G E G L IE D E R T E N D R U C K S T Ä B E N .

719

(8)

720

E H R E N B E R G ¡B I E R E T T , V E R S U C H E M IT G E G L I E D E R T E N D R U C K S T Ä B E N . DER BAUINGENIEUR 1927 HEFT 39 w eiterer S atz W alzen angeordnet, der die freie B ew egu n g

der S ta b m itte auch in lotrechter R ich tu n g erm öglichte.

Die schwachen, das L än gsb an d bildenden W inkeleisen 65 x 50 x 10 m m w urden bei den V ersuch sstäben durch Flach eisen 10 0 X 15 m m ersetzt, d a sich bei diesen aus wenigen D ehnungsm essungen einw and freier a u f die auftreten d en K r ä fte schließen ließ.

Gem essen w urden zur F e stste llu n g der S p an n u n gsverteilu n g die D ehnungen an den K a n te n der G u rtp latten in der M itte beider Feld er, ferner die D urchbiegungen in diesen Quer

schn itten sow ie in S ta b m itte in w agerechter und lotrechter R ich tu n g . A ußerdem w urden die K an ten sp an n u n gen an den Flach eisen d er F e sth a ltu n g in S ta b m itte durch D ehnungs

m essungen erm ittelt.

D ie E rgebn isse, die aus den V ersu ch en m it den beiden P a ra llelstäb en I I I und I I I ' gewonnen wurden, zeigten größere A bw eichungen vonein an d er als die E rgeb n isse der früh er besprochenen S tä b e . Sie sollen deshalb getren n t besprochen werden.

In A b b . 15 sind die bei S ta b I I I fü r 200 t L a s t erm ittelten Spannungen grap h isch au fgetragen . I n beiden F eld ern sind die m ittleren Spann ungen an der oberen P la tte etw as größer als an der unteren. E s ist dem entsprechend eine D urch biegu ng des g a n z e n S ta b e s nach u n t e n eingetreten. Im F eld e 1 blieben die Span n u n gen an der oberen G u rtp la tte nahezu gleich, w ährend die Spannungen an der unteren P la tte , an der in R ich -

S ta b e s ü b t die sich drehende S ta b m itte a u f die Festh altu n g ein D rehm om ent aus, A b b . 18 . B e i einer V erbiegun g in der in Skizze a eingezeichneten R ich tu n g, die fü r diesen S ta b bei Lasten bis 249 t festg cstellt w urde, m üßten die K a n te n d er Flacheisen der F e sth a ltu n g , die nach F e ld 1 zu liegen, Zugspannungen, die nach F e ld 2 zu liegen, D ru ckspannun gen aufw eisen. Tat

sächlich sind a b er D ehnungen e n t g e g e n g e s e t z t e n Vor

zeichens gem essen w orden. D an ach m üssen von Anfang an V erform ungen des S ta b e s eingetreten sein, e tw a w ie in Skizze b ausgezogen d argestellt. B e i den höheren L a ste n h a t sich der S ta b dann entsprechend der von A n fan g an vorhandenen N eigung der S ta b m itte nach der gestrichelten L in ie eingestellt.

D ie Spannu ngen an den K a n te n der Flach eisen der Festhalte

vo rrich tu n g w aren bei entgegengesetztem Vorzeichen fast gleich groß und betrugen bei 220 t L a s t etw a 15 0 kg/cm “. B is zur

Feld 1 ^{Feld 2}

Feld 1

^{Feld Z}

- x

A b b .

17

. Zerstöriingserscheinungen bei den Stäben III und III '.

tu ng — x gelegenen K a n te , erheblich größer w aren, als an der K a n te nach + x . D ie seitliche D urchbiegu ng der unteren P la tte erfolgte also nach x . D ie größere E x z e n triz itä t des K ra ftan g riffsp u n k te s in der unteren G u rtu n g und die d arau s folgende stärk ere V erbiegu n g dieser G urtu n g bew irkte gleich

zeitig eine D rehung des Q uerschnittes. Im F e h le 2 tra te n die größeren Spannungen a u f der Seite -f- x a u f; die A u sbiegu n g erfolgte danach nach — x . D ie U ntersch iede in den K an d - spannun gen der unteren P la tte bew irkten eine D reh ung im entgegengesetzten Sinne w ie im F eld e 1 , blieben jed och hier kleiner, ln A b b . 16 sind die erm ittelten V erbiegungen fü r die beiden L a ststu fe n 1 1 9 t und 200 t au fgetragen . F ü r den ganzen S ta b kam hiernach in w agerechter R ich tu n g eine S-förm ige B iegelin ie zustande und eine V erd reh u n g d er F e ld e r gegen

einander. D ie S-förm ige V erbiegung nahm bis e tw a 240 t L a s t gleichm äßig zu, begann aber bei 249 t um zukehren, w ährend die Verdrehungen ihren R ich tu n gssin n nicht änderten. D ie B ie gungsm essungen bei den höheren L a ste n über 250 t ergaben also eine S -Fo rm im e n t g e g e n g e s e t z t e n Sinne wie bei den kleinen L asten und führten bei 299 t zu einem S-förm igen Aus- knickcn im Sinne der letzten M essungen (A bb. 17 , S ta b I I I und I I P ) unter gleichzeitiger sta rk e r V erbiegu n g nach unten. D ie K n icksp an n u n g lag m it ur = 2490 kg/cm 2 rund 2 % % über der Streckgrenze des M aterials m it crs = 2428 kg/cm 2. Die Sch lan kheit des G esam tstab es betru g

7

. = 77 gegen Aj = 28,7 des E in zclstab es.

D ie U rsach e für die U m keh r der V erbiegu ng d ü rfte in A nfangskrüm m un gen des S ta b e s zu suchen sein. F ü r die A nnahm e sprechen die E rgeb n isse der D ehnungsm essungen an den Flach eisen der F e sth a ltu n g in S ta b m itte . B e i einer S-förm igen A u sb iegu n g eines geraden in der M itte festgehaltenen

L a sts tu fe vo n 200 t h a t die F e sth a ltu n g also nur sehr geringe N o rm alk räfte erh alten , eine B e stä tig u n g d afür, daß zur Stützung vo n D ru ck stäb en nur verh ältn ism äß ig kleine K rä fte erforder

lich sind.

D ie Spannungen in den S tä b e n d er V erg itteru n g am Stab

ende w aren bei 200 t L a s t nich t größer als 100 kg/cm 2. Nach der F eld m itte zu w urden die Spannungen kleiner. Die Span

nungen an zw ei au fein and er folgenden G itterstäb en zeigten n i c h t entgegengesetztes Vorzeichen.

D er V ersuch m it dem P a ra llelstab I I I ' zeigte einige Ab

weichungen. D ie eben falls S-förm ige A u sbiegung dieses Stabes nahm m it w achsender L a s t bis zum B ru ch ste tig zu, ohne daß eine U m keh r in der B ew egu n g srich tu n g ein trat. Die Ver

drehungen erfolgten in beiden F eld ern im selben Sinne. Die w agerechten D urchbiegu ngen w aren größer, die senkrechten D urchbiegungen un gefäh r eben so groß w ie die des ersten S ta b e s. D as A usknicken tra t bereits bei 249 t ein (gegenüber 299 t beim ersten Stab e). D ie K n icksp an n u n g blieb mit 2080 kg/cm 2 um rd . 17 % gegenüber der Streckgrenze

<t5 = 2 5 2 1 kg/cm 2 zurück. D ie an den K a n te n der Flacheisen der F estlegu n g gem essenen D ehnungen entsprachen dem R ich tun gssin n d er festgestellten w agerechten Durchbiegung, w aren jed och infolge der stärk eren V erbiegungen größer als beim ersten S ta b e . D ie Spannungen im einzelnen Flacheisen waren fa s t gleich groß m it entgegengesetztem Vorzeichen und erreichten bei 200 t L a st, der i,6 fa ch en S ta b k ra ft, 250 kg/cm (gegenüber 15 0 beim ersten S tab e). (Diese Spannung en tsp rich t einem B iegu n gsm om en t vo n 6500 em kg fü r d as Flacheisen.

B e i den W inkeleisen des L än gsb an d es im B a u w e rk wäre hiernach bei dieser S ta b k ra ft m it einer Biegungsbeanspruchung ' orl etw a Soo kg/cm 2 zu rechnen.) B e i den G itterstäben wurden

(9)

PER BAUINGENIEUR

1927 HEFT 39 G A R B O T Z , N E U E R E G E R Ä T E IM BETO N- UND T IE F B A U .

721

Steigerung gegenüber der Rbrkriegszeit

Baugewerbe

(ahhu. Mischanlage

:h-u. Waschanlage

■00$'.

eisen

# Kupfer

Lohne

Kalk. 'Stob'-

’Mw. e/sen,t

,

bei diesem S ta b e w esentlich größere Spannungen festgestellt. In einem F a lle wurde bei 200 t L a s t eine D ru ck spannung von 380 kg/cm 2 und bei 240 t L ast, ’also ganz kurz vor dem K n icken, eine solche von 470 kg/cm 2 gemessen.

Die Betriebssich erh eit w ar beim S tab e I I I 2,4 fach, beim Stabe I I I ' 2 fach.

Die freie L ä n g e des ganzen S tab es zwischen den D ru ck

platten betrug 1 0 ,1 6 m, die L än ge jedes Feldes also 5,08 m.

Der T rägheitsradius, bezogen au f die im Versuch lotrecht gelegene Q uerschnittsachse, betrug imin = 6,65 cm ; m ithin ergab sich fü r jed es F e ld eine Sch lan kheit von A = 77. Diese Schlankheit ist bei Schweißeisen dem Ü bergangsbereich zwischen dem rein elastischen K n icken , in dem fü r die K n ick - spannungdie Eu lerspan n un g, und dem rein plastischen Knicken, in dem die M aterialquetschgrenze m aßgebend ist, zugehörig.

Die K n ickspan nung in diesem Bereich ist gleich oder kleiner als die Quetschgrenze. Ih re Größe ist abh än gig von den F o rm änderungseigenschaften des M aterials zwischen Proportionali- täs- und Q uetschgrenze. Diese E igen sch aften können bei Materialien gleicher Q uetschgrenze sehr verschieden sein.

In diesem B ereich können deshalb bei gleichen Sch lankheiten die größten Streuungen auftreten .

Die K n icksp an n u n g der ersten Senkrechten (III) w ar ungefähr gleich der Quetschgrenze, die der zweiten ( II I') blieb etw a 1 7 % d arunter. D ieser große U nterschied ist nicht aus den E x z en triz itä te n zu erklären, d a die Spannungsverteilung beim zweiten S tab e nur w enig ungünstiger als beim ersten w ar;

vielmehr w ird der U nterschied zum größeren T e il a u f die in diesem Schlankheitsbereich m ögliche Streuun g bei v e r

schiedenen Form än derun gseigen schaften der M aterialien zu rü ck

zuführen sein. D ie V erschiedenheit der Form än derun gseigen

schaften des u r s p r ü n g l i c h e n M aterials, die m aßgebend ist, konnte naturgem äß durch die M aterialuntersuch ung nicht m ehr festgestellt werden, d a die P ro b estäb e den bis zum K n icken vorbelasteten S täb en entnom m en w erden mußten.

D ie M a t e r i a l u n t e r s u c h u n g .

Diese erstreckte sich a u f die U ntersuch ung von 12 aus dem B au w erk aus einzelnen, den V ersuch sstäben benachbarten Stäben entnom m enen M aterialproben und 28 n a c h den V e r

suchen aus den V ersuch sstäben selb st entnom m enen M aterial

proben. Die U ntersuchung dieser beiden G ruppen sollte A u f

schluß geben über die E igen sch aften des M aterials v o r den V e r

suchen und über etw aige Ä nderungen in den M aterialeigen

schaften, hervorgerufen durch die w ährend der K n ickversu ch e erfolgte D ruckbeanspruchung.

W esentliche U nterschiede zwischen dem M aterial beider Gruppen haben sich jedoch n i c h t ergeben. D ie Streckgrenze, B ruch festigkeit, der E la stiz itä tsm o d u l und die B ruch deh nu ng wurden in beiden F ä lle n im M ittel zu <rs = 25 kg/mm*,

<*B =

37

kg/m m 2, E = i 970 000 kg/cm 2 und

<5

= 16 — 20 % erm ittelt. Größere A bw eichungen vo n diesen M ittelw erten waren nur bei der B ruch deh n ung vorhanden. D ie Streckgrenze betrug bei einigen Proben bis zu 27 kg/m m 2. D ie fü r Sch w eiß eisen verh ältnism äßig hoch liegende Streckgrenze gib t A nlaß zu der Annahm e, daß die E igen sch aften des M aterials durch die D auerbeanspruchung im B etrieb e verän d ert worden sind, daß also eine E rh öh u ng der Streckgrenze des ursprünglichen M aterials stattgefu nden hat.

Den A usbau der V ersuch sstäbe und deren H errichtung fü r die V ersuche h atte die F irm a J . G o l ln o w & S o h n , S t e t t i n , übernomm en, der der N eubau der W arnow brü cke ü bertragen w ar. D ie V ersuche wurden au sgefü h rt durch die H erren des S ta a tl. M atcrialp rü fu ngsam tes, P ro fessor P a n z e r b i e t e r und den M itverfasser dieses A ufsatzes, D ip l.-In g . G. B i e r e t t , dem die A usw ertu n g der V ersuchsergebnisse oblag.

D ie K o sten fü r die V ersuche tru g die R eich sbah n d irek tion Schw erin, wo die B ea rb e itu n g der V ersuche durch den e rst

genannten V erfasser dieses A u fsatzes u n ter L eitu n g des D ezer

nenten fü r B rü ck en b au , R eich sbah noberrat W o l g a s t , erfolgte.

A b b . 1.

70 -

60 - Maschinen - Jndus trie

NEUERE GERÄTE IM BETON- UND TIEFBAU.

Von, Professor Dr. Georg Garbotz, B erlin.

V o rtrag, g e h a lte n .v o r der Jahreshauptversam m lung des Deutschen B eton-V ereins am 19. März 1927.

W irtschaftlich arbeiten, w irtschaftlicher arbeiten als es vo r Wendung hochwertiger M aterialien, R ationalisierung dcr.Förder- dem Kriege üblich w ar, ist heute der leitende Gedanke bei den Vorgänge usw. sind die Schlagworte, die ihren Resonanzboden zahlreichen Sparm aßnahm en der deutschen Industrie. W issen- im Reichskuratoriuin für W irtschaftlichkeit finden.

A b b . 2.

schaftliche B etriebsführung B andfertigung, arbeitsparende Ver- Und wo bleiben w ir? Steh t d as Baugew erbe vielleich t an fahren, Vereinfachung und M echanisierung des kaufm ännischen Bedeutung zurück gegenüber der M aschinenm dustne ? Sind bei und buchhalterischen B etrieb es sowie der Büroorganisation, Ver- uns die Löhne weniger gestiegen ? Is t die M atenalpreissteigerung

(10)

Zufchrtgleise f______^ufahH glcis

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1600

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722

G A R B O T Z , N E U E R E G E R Ä T E IM BETO N - UND T IE F B A U .

vielleich t geringer? Spielen die Fördervorgänge bei unseren sind dabei nicht zu verkennen. D as eine is t die z u n e h m e n d e A rbeitsverfah ren keine R o lle ? M e c h a n is ie r u n g des Großbaubetriebcs, w eniger vielleicht um

D urchaus nich t! Im Baugew erbe waren 19 25 etw a 1,4 gegen H andarb eit zu sparen, als um die von den Bauherren gewünschten 1,2 M illionen Menschen in der M aschinenindustrie besch äftigt, großen Leistungen in den kurzen B auzeiten überhaupt be- D er jährliche U m satz dürfte sich dabei vergleichsw eise um 3,9 w ältigen zu können, das andere ist die zunehmende V e r w e n d u n g

fec./

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u. M ischanlage

Zufahrt \bühne^)f^h Tronsportrost

V orbrech- S ortZer

it. Waschanlage

Schütte/rinne

A bb .

3

.

gegen 6,5 M illiarden M ark bew egt haben. D ie E n tw icklu n g der Löhne und der M aterialpreise zeigt, daß die Steigerung gegenüber dem Friedensstand etw a 80 gegen 45 % bei der M aschinenindustrie ausm acht (A bb. 1) . D ie Förderproblem c aber dürften wohl nirgends eine so ausschlaggebende B edeutun g haben w ie gerade im B au g ew erb e; denn A b trag, T ran sp ort und A u ftrag, also a lles Fördervorgänge, sind ja die Grundelem ente jedes B a u vorgan ges überhaupt.

Schon einm al ist d as Baugew erbe von der M aschinenindustrie befruchtend beeinflußt worden. D as w ar noch im K riege, als die

B renn stoffnot zu erhöhter A usnutzung der B raun koh len vorräte V eranlassung gab und dam it die rationellste technische A u sge

staltu n g der A braum betriebe in den Vordergrund rü ckte. H eu te sind Selbstentlader, Gleisrückm aschinen, Planierpflüge, E lek tro - b agger usw. bereits Allgem eingut auch des B augew erbes geworden.

U nd es h a t den Anschein, daß auch z. Z t. w ieder eine E n tw ic k lung in ähnlicher R ich tu n g sich anbahnt. Zw eierlei Tendenzen

v o n S p e z i a l g e r ä t e n , die insbesondere unter dem Einfluß <kf am erikanischen B au m asch in en-Ind u strie sich auch bei uns cm bürgern, um bei den E in zelarb eitsvorgängen wirtschaftliche V ‘ 1 teile zu erzielen.

D abei is t festzustellen, daß im B eton b au die Fortschn nach beiden R ich tun gen hin verh ältnism äß ig m ehr in die Auge«

springen als im T iefb au .

A bb .

4

. A b b .

5

c.

(11)

A ö b . 6 c.

Ausführungen nicht entfernt den

^Anspruch

auf

Vollständigkeit

erheben.

Der Betonbau is t d as G ebiet, au f dem die zunehmende V er

wendung von M aschinen am deutlichsten in Erscheinung tritt.

Wachsende A usm aße d er A ufbereitungsanlagen, Konzentration der Arbeitsvorgänge an einer Stelle, um alle unnötigen T ransporte auszuschalten, A usnutzung des natürlichen Gefälles, V ermeidung

A bb . 6 d .

d e s S t e i n b r u c h e s stattfinden des V o r b r e c h e n , W aschen und Sortieren und ein an der V c r w e n d u n g s s t e l l e erfolgendes N a c h b r e c h e n , M ahlen und M ischen feststellen.

A ls B eisp iel seien hier erw ähnt die A ufbereitungsanlagen an der W äggi- (Abb. 2) und der Schw arzenbachtalsperre (A bb. 3), wo einerseits beide M ale eine Großbrech- und W aschanlage m it bedeutenden Abm essungen im Steinbruch vorhanden ist, um

1’U‘m7HEW39IA1, '

G A R B O T Z , N E U E R E G E R Ä T E IM BETON- UND T IE F B A U .

723

Im folgenden w erden einige Beispiele von bisher nicht all- aller H andarbeit, kurz Ü bergang zum H crstellungsprozeß des gemein bekannten neueren G eräten im Beton- und Tiefbau M ischgutes nach Fabrikgrundsätzen kennzeichnen diese E n t- vorgeführt, die die obigen A usführungen über die Entw icklungs- wicklung.

tendenzen im B augew erb e unterstreichen sollen. Infolge des ge- Dabei läßt sich bei besonders großen Anlagen eine Teilung ringen zur V erfügung stehenden R aum es können jedoch diese des A u f b e r e i t u n g s p r o z e s s e s in ein in unm ittelbarer N ä h e

Abb. 6 b.

A bb . 6 a.

(12)

Rufgobetrcmmel

fester Gurtförderer

verschiebbarer

- »1

360

° schwenkbarer Zusatzgurtförderer Abb.

7

.

Neuere K onstruktionen a u f diesem Gebiete haben noch die Firm en K a rl Pcschke, Zweibrücken, bzw. Leo Roß, B erlin , nach dem gleichen Prinzip w ie Vögele, Kaiser-& Sehlaudeckcr, S t.In g b e rt, und die A llgem eine B aum asch inen-G esellschaft, Leipzig, heraus

gebracht. Zwei gleichfalls sehr interessante M ischer wurden erstm alig auf der Leipziger Messe gezeigt, näm lich der Schicge- mischer, der insbesondere die M aterialzu- und -abfuh r in einer verblüffenden Fo rm löst (A b b .5), und der vo n K ru p p , Grusonw erk gebaute und von E schrich & Schlüter au f den M ark t gebrachte D urchlaufm ischer P a te n t „v o r M er“ , der aus E n glan d stam m t und dort m it gutem E rfo lg arbeiten soll (A bb. 6). E s ist bekannt, daß D urchlaufm ischer in D eutschland nahezu völlig außer G ebrauch gekommen sind. M an zieht hier die absatz

weise M ischung vor, weil man in der Q ualität des M ischgutes von der gleichm äßigen Beschickung nicht abhängig ist. E s bleibt abzuw arten, w ie dieser D urchlaufm ischer, der durch seine 6 fache

1 Garbotz, Förder- und Energiewirtschaftsprobleme, Bauingenieur 1927, H eft 26, S. 476 und Bauwelt H eft iS, S. 457.

A b b . 9.

auch heute noch d as beliebteste Betonförderm ittel der m o d e r n e s

Großbaustelle darstellen. E s ist bekannt, daß dann seit 15 Ja h r e n

die A m erikaner, um die F ö rd erfrage zu lösen, durch vermehrten W asserzusatz den B eton so flü ssig m achten, daß er unter einem G efälle von 1 : 3 in Rinnen gefördert werden kann. Von den ver

schiedenen B au arten dieser Gußbetoneinrichtungen, wie boom

724 G A R B O T Z , N E U E R E G E R Ä T E IM BETO N - UND T IE F B A U . fm ra a f ™

8

Untersuchungen, die der V erfasser gemeinsam m it dem Beton- Verein und dem M ischm aschinenverband veran staltet, in allen Frag en des m aschinellen Mischens wesentlich klarer sehen wird.

Von außerordentlicher, stets w achsender Bedeutung ist mit den steigenden M assen nicht nur für den T iefbau sondern auch für den B eton b au das F ö r d e r p r o b l e m geworden. V on den Schiitt- gerüsten ging die E n tw icklu n g beim Stam pfbeton in Amerika zu den D erricks, die bis zu A usladungen von 35 m bei 10 t Trag

k ra ft verw endet werden, und in D eutschland zu den erstmalig von D yck crh o ff & W idm ann bei einem B rückenbau in Ulm 1911 benutzten und schon seit 1904 gebauten K abelkranen , die wohl hierdurch eine unm ittelbare V erw ertu ng des gesam ten durch

2 m 3-Löffelbagger gewonnenen A usbruchm aterials ohne N ach schießen, A ussortieren oder sonstige zusätzliche H andarbeiten zu erm öglichen und anderseits eine kom binierte Feinbrcch-M ahl- und M ischanlage an der Sperre selbst liegt, von der aus der B eton den Fördereinrichtungen direkt zuläuft. Auch die zwei Großbrecli- anlagcn der Siem ens-Bauunion in Irlan d gehören hierher1 .

Ebenso haben sich die M is c h m a s c h in e n den gesteigerten Anforderungen angepaßt. D abei werden für die Groß-Aufbc- reitungsanlagen stationäre M aschinen bevorzugt. D ie Größen gehen bis zu 1600

1

Trom m elinhalt. F ü r kleinere B au te n m acht sich m ehr und mehr das B estreben bem erkbar, die M ischmaschinen so leicht w ie möglich zu bauen. C harakteristisch ist hierfür das Eindringen des Jägerm ischers, der ja in A m erika zu den w eit

verbreitetesten G eräten gehört, a u f dem deutschen M arkt. E r w ird in D eutschland m it seiner birnenförm igen, teilw eise guß

eisernen M ischtrom m el von Vögele in M annheim gebaut (Abb. 4.)

Teilung der M ischtrom m el den M ischvorgang in 6 Absätze zer

legt, die in ihn gesetzten H offnungen erfüllen wird. Auch die F rag e Zwangs- oder Freifallm isch er und deren Arbeitsbereich h arrt noch der K läru n g. Ih re B ean tw ortu n g scheint vorerst noch im m er m ehr M odcsache zu sein. E s ist zu hoffen, daß man in einigen M onaten durch die beabsichtigten Mischmaschinen-

Der Bauingenieur : Zeitschrift für das gesamte Bauwesen, Jg. 8, Heft 39