DER B A U I N G E N I E U R
5. Jahrgang 15. Juli 1 9 2 4 Heft 13
EISENBETONBAUTEN FÜR DIE AUFBEREITUNG DER KOHLE IM RUHRKOHLENBERGBAU.
V on A. K on fa d , O beringenieur der A ktien-G esellsch'aft f ü r H och- u n d T iefb a u ten , E ssen.
D i e Z e c h e n d e s R u h r k o h l e n b e r g b a u e s g i n g e n i n d e n l e t z t e n J a h r e n a ll g e m e i n z u r i n t e n s i v e n A u s b e u t u n g d e r K o h l e ü b e r . E s b e g a n n e in e A r t W e t t l a u f in d e r V e r b e s s e r u n g d e r K o h l e n f ö r d e r u n g u n d A u s g e s t a l t u n g d e r K o k e r e i e n , i n d e r V e r w e n d u n g
d e r A b g a s e u n d N e b e n e r z e u g n i s s e u n d i n d e r E r h ö h u n g d e s N u t z e f f e k t e s d e s V e r b r e n n u n g s s t o f f e s . G l e i c h l a u f e n d d a m i t w a r e n d i e B e s t r e b u n g e n , d i e m e n s c h l i c h e A r b e i t d u r c h s e l b s t t ä t i g e F ö r d e r - u n d F e u e r u n g s a n l a g e n a u s z u s c h a l t e n , u m d i e n e u e n B e t r i e b e o h n e V e r m e h r u n g d e r B e l e g s c h a f t e n d u r c h f ü h r e n z u k ö n n e n . H i e r z u e r f o r d e r t e n d i e B e t r i e b e e in e A n z a h l N e u b a u t e n u n d U m b a u t e n
b e s t e h e n d e r A n l a g e n ; i m n a c h f o l g e n d e n s o l l e n e in i g e t y p i s c h e B a u t e n b e s c h r i e b e n w e r d e n , w e l c h e v o m B a u b ü r o d e r G e w e r k s c h a f t v i k t o r i a M a t h i a s u n t e r L e i t u n g d e s H e r r n R e g . - B a u m e i s t e r F e s t e n t w o r f e n u n d v o n d e r A .- G . f ü r H o c h - u n d T i e f b a u t e n in d e n J a h r e n 1 9 2 1 — 1 9 2 4 a u s g e f ü h r t w u r d e n .
D i e K o h l e n m a h l - u n d S i c h t a n l a g e n d i e n e n d e r n u t z b a r e n V e r w e n d u n g d e s K o h l e n s t a u b e s u n d d e s s e n A u f b e r e i t u n g f ü r d i e F e u e r u n g . D i e A n l a g e a u f d e r Z e c h e M a t h i a s S t i n n e s ( A b b . 1) i s t a l s R o h z ie g e l b a u a u f d e m G e l ä n d e e in e s a b g e b r o c h e n e n K o k s o f e n s ü b e r e in e m G r u n d r i ß v o n 16 x 1 9 m e r r i c h t e t u n d
im I n n e r n d u r c h w e g u n t e r V e r w e n d u n g d e s E i s e n b e t o n s a ls K o n s t r u k t i o n s m a t e r i a l f e r t i g g e s t e l l t w o r d e n . D i e A n l a g e , d e r e n Q u e r s c h n i t t A b b . 2 z e i g t , e n t h ä l t e in e n B e h ä l t e r f ü r R o h k o h l e u n d z w e i B e h ä l t e r f ü r F e i n k o h l e v o n j e 4 0 m 3 I n h a l t . I m E r d g e s c h o ß i n d e r H ö h e v o n Z e c h e n f l u r b e f i n d e t s i c h d i e W a l z m ü h l e , d a r ü b e r z w e i B ü h n e n i n H ö h e v o n 7 ,0 m u n d 1 0 ,2 0 m ü b e r Z e c h e n f l u r z u r A u f n a h m e d e r M o t o r e , T r a n s m is s i o n e n s o w ie d e r ü b r i g e n M a s c h i n e n u n d T r a n s p o r t a n l a g e n . D i e F ö r d e r u n g d e s R o h k o h l e n a b f a l l e s v o m W a g g o n b i s z u r W i e d e r v e r l a d u n g d e s K o h l e n s t a u b e s e r f o l g t a u t o m a t i s c h . V o m R o h k o h l e n b e h ä l t e r w i r d d a s M a t e r i a l a b g e z o g e n , g e l a n g t z u r W a l z m ü h l e u n d v o n h i e r z u m S t a u b k o h l e n b e h ä l t e r , w o e s h ö c h s t e n s 4 8 S t u n d e n g e l a g e r t w e r d e n k a n n , d a n a c h d i e s e r F r i s t e in Z u s a m m e n b a c k e n d e s f e i n e n K o h l e n s t a u b e s e r f o l g t , w o d u r c h d a s A b z i e h e n e r s c h w e r t w i r d . A u s d i e s e m G r u n d e m u ß d a s M a t e r i a l b e i M a n g e l a n T r a n s p o r t m ö g l i c h k e i t i n n e r h a l b d i e s e r F r i s t u m g e s e t z t w e r d e n . Z u r D u r c h f ü h r u n g d e r F ö r d e r u n g e n s i n d i n d e n D e c k e n z a h l l o s e D u r c h b r ü c h e f ü r d ie B e c h e r w e r k e u n d d i e T r e i b r i e m e n v o r g e s e h e n , w e l c h e d i e B a u h e r r s c h a f t v e r a n l a ß t e n , d a s G e b ä u d e z u n ä c h s t u n t e r V e r w e n d u n g e i s e r n e r T r ä g e r z u p r o j e k t i e r e n , u m m i t S i c h e r h e i t e v t l . n ö t i g e V e r s c h i e b u n g e n d u r c h Ä n d e r u n g d e r T r ä g e r l a g e a u s - g l e i c h e n z u k ö n n e n . D i e A . - G . f ü r H o c h - u n d T i e f b a u t e n ü b e r n a h m d i e G e w ä h r d a f ü r , d a ß a u c h m i t d e n E i s e n b e t o n k o n s t r u k t i o n e n d e n A n g a b e n d e r p r o j e k t i e r e n d e n M a s c h i n e n f a b r i k G e b r . P f e i f f e r , B a r b a r o s s a w e r k e , K a i s e r s l a u t e r n , a u f s
g e n a u e s t e e n t s p r o c h e n w e r d e n k a n n , w o b e i d i e b e k a n n t e n V o r t e i l e d e s E i s e n b e t o n s , d i e i n d e r e r h ö h t e n W i r t s c h a f t l i c h k e i t u n d i m v o l l k o m m e n e n R o s t s c h u t z lie g e n , v o l l g e w a h r t w e r d e n ; i n s b e s o n d e r e w a r e s d i e l e t z t e r e E i g e n s c h a f t d e s E i s e n b e t o n s , w e l c h e d i e B a u h e r r s c h a f t b e w o g , d i e s e r B a u w e i s e d e n V o r z u g z u g e b e n , d a b e n a c h b a r t l ie g e n d e E i s e n k o n s t r u k t i o n e n u n d W e l l b l e c h d ä c h e r d u r c h R o s t t e i l w e is e b i s z u r Z e r s t ö r u n g a n g e g r i f f e n w u r d e n .
D i e B ü h n e n s i n d f ü r e in e g l e i c h m ä ß ig v e r t e i l t e N u t z l a s t v o n x o o o k g / m 2 b e z w . f ü r d i e E i n z e l l a s t e n d e r M a s c h i n e n b e
r e c h n e t , w o b e i d i e L a g e d e r T r ä g e r d u r c h d i e v o r g e s c h r i e b e n e n Ö f f n u n g e n b e s t i m m t i s t . D i e d r e i B e h ä l t e r f ü r R o h k o h l e u n d S t a u b k o h l e h a b e n e in e l o t r e c h t e u n d d r e i u n t e r 6 o ° g e g e n d e n A u s l a u f ö f f n u n g e n g e n e i g t e F l ä c h e n F ü r d i e B e r e c h n u n g d e r T r a g w e r k e w u r d e im u n g ü n s t i g s t e n F a l l e e in s p e z if i s c h e s G e w i c h t d e s K o h l e n s t a u b e s v o n 7 0 0 k g / m 3 u n d e in R e i b u n g s w i n k e l o = 4 0 ° a n g e n o m m e n . U m z u v e r m e i d e n , d a ß d i e l a n g e n S c h r ä g f l ä c h e n d u r c h a u s a u f Z u g b e a n s p r u c h t w e r d e n , w u r d e n i n d e r H ö h e v o n 3 ,1 0 m ü b e r Z e c h e n f l u r e in K r a n z v o n E i s e n b e t o n t r ä g e r n h e r g e s t e l l t , d e r s ä m t l ic h e L a s t e n a u f d i e S t ü t z e n u n d M a u e r p f e i l e r ü b e r t r ä g t . A lle B e h ä l t e r s i n d d u r c h e in e E i s e n b e t o n p l a t t e v o l l k o m m e n a b g e d e c k t .
D a s D a c h d e s G e b ä u d e s w u r d e m i t R ü c k s i c h t a u f d i e u m g e b e n d e n B a u t e n a ls B o g e n d a c h a u s g e b i l d e t , w o b e i d i e E i s e n b e t o n p l a t t e in d e r M i t t e 10 c m , a m R a n d e 15 c m a n g e l e g t w u r d e . D e r H o r i z o n t a l s c h u b w i r d d u r c h f r e i l i e g e n d e , m i t s t a r k e m S c h u t z a n s t r i c h v e r s e h e n e Z u g s t a n g e n v o n 5 0 m m D m r . i n E n t f e r n u n g v o n 3 ,0 m a u f g e n o m m e n , w e l c h e i h r e V e r a n k e r u n g in e in e m i n d e n R a n d b a l k e n e i n b e t o n i e r t e n C - E is e n f i n d e n . D i e S p a n n u n g d e r Z u g s t a n g e n g e s c h i e h t d u r c h e in S c h l o ß v o n 5 0 0 m m L ä n g e , d i e A u f h ä n g u n g d u r c h R u n d e i s e n v o n 10 m m D m r ., w e lc h e g le ic h f a lls d u r c h S c h l ö s s e r m i t d e r Z u g s t a n g e v e r b u n d e n s i n d . D a j e d e z w e i t e Z u g s t a n g e i n d e r E b e n e d e r A c h s e e in e s a u f d e m D a c h s i t z e n d e n g e w ö l b te n O b e r l i c h t e s l ie g t , w u r d e n d i e b e i d e r s e i t i g e n A u f k a n t u n g e n b e w e h r t u n d d u r c h T r ä g e r m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n , i n w e l c h e d i e A u f h ä n g e e i s e n e in g r e if e n . H i e r d u r c h w a r e s m ö g lic h , d e n w e i t i n d e n D a c h r a u m h i n e i n r e i c h e n d e n M a s c h i n e n k o n s t r u k t i o n e n a u s z u w e i c h e n .
D i e K o h l e n m a h l - u n d S i c h t a n l a g e d e r Z e c h e F r i e d r i c h E r n e s t i n e ( A b b . 3) w u r d e i m A n s c h l u ß a n d a s b e s t e h e n d e W ä s c h e r e i g e b ä u d e e r r i c h t e t . B e i d i e s e r w u r d e d i e M ü h le , d a s B e c h e r w e r k m i t d e n z u g e h ö r i g e n T r a n s m i s s i o n e n i n e in e m e ig e n e n E i s e n f a c h w e r k s g e b ä u d e u n t e r g e b r a c h t , w ä h r e n d d ie B u n k e r m i t d e r z u g e h ö r i g e n B ü h n e i n e in e m v o r g e s t e l l t e n E i s e n b e t o n g e b ä u d e e i n g e b a u t w u r d e n . D i e A n o r d n u n g w a r Abb. 1. Kohlenmahl- und Sichtanlage der Zeche Mathias”Stinnes.
Bau 1924. 27
KONRAD, E ISEN BETO N BAU TEN FÜR D IE AUFBEREITUNG DER KOHLE USW. D E R B A U IN G E N IE U R 1924 H E F T 13.
w e g e n d e r ö r t l i c h e n L a g e k n a p p n e b e n d e m S c h a c h t u n d d e m - W ä s c h e r e i g e b ä u d e g e g e b e n u n d e r m ö g l i c h t e e s , d u r c h F ö r d e r b ä n d e r d i e S t a u b k o h l e - u n m i t t e l b a r d e r V e r w e n d u n g z u r
I
Abb. 2. Kohlcnmahl- und Sichtanlnge der Zeche Mathias Stinncs. (Querschnitt.)
K e s s e l f e u e r u n g z u z u f ü h r e n . I n d e r W ä s c h e w i r d v o m A u f g a b e b e c h e r w e r k d u r c h d e n W i n d s i c h t e r R o h k o h l e b i s i m m a b g e z o g e n u n d d u r c h F ö r d e r s c h n e c k e n z u m R o h k o h l e n b u n k e r g e b r a c h t , v o n w o s ie z u r W a l z m ü h l e t r a n s p o r t i e r t w i r d . D a s
Abb 3. Kohleninahl- und Sichtanlage der Zeche Friedrich Ernestine. (Querschnitt.)
f e r t i g e P r o d u k t w i r d g e h o b e n , d u r c h d e n S i c h t e r g e f ü h r t , w o e t w a v o r h a n d e n e B e i m e n g u n g e n v o n G r u s u n d K o h l e a u s g e s c h i e d e n w e r d e n , u n d g e l a n g t d a n n a u f F ö r d e r s c h n e c k e n e n t w e d e r u n m i t t e l b a r i n s K e s s e l h a u s o d e r w i r d in d e n S t a u b
k o h l e n b u n k e r n g e l a g e r t .
I n s g e s a m t g e l a n g t e n e in R o h k o h l e n b u n k e r m i t 9 0 m 3
u n d 4 S t a u b k o h l e n b u n k e r v o n j e 7 0 m 3 I n h a l t z u r A u f s t e l l u n g , w o b e i j e d e r B u n k e r m i t z w e i A u s l a u f s ö f f n u n g e n v e r s e h e n i s t . D i e Ö f f n u n g e n f ü r d i e E n t l e e r u n g e n s i n d b e i m R o h k o h l e n b u n k e r m i t 30" x 3 0 c m , b e i m S t a u b k o h l e n b u n k e r m i t 6 0 X 125 c m b e m e s s e n . S ä m t l i c h e S c h r ä g f l ä c h e n d e r B u n k e r s i n d u n t e r 6 o ° g e n e i g t , a u ß e r d e m i s t b e i j e d e m A u s l a u f n o c h e in e l o t r e c h t e F l ä c h e e i n g e s c h a l t e t . D i e l o t r e c h t e n F l ä c h e n s i n d f ü r d i e r a s c h e u n d v o l l s t ä n d i g e E n t l e e r u n g w e r t v o ll , d a d a s F ü l l g u t a n i h n e n a b s t ü r z t u n d d a s g a n z e M a t e r i a l i n d e n A u s l a u f t r i c h t e r m i t r e i ß t . D i e S c h a l u n g s a r b e i t w i r d h i e r d u r c h s e l b s t v e r s t ä n d l i c h b e d e u t e n d e r s c h w e r t u n d d e r S c h a l u n g s v e r l u s t v e r g r ö ß e r t , d a d i e V e r s c h n e i d u n g e n d e r F l ä c h e n u n r e g e l m ä ß i g w e r d e n .
D e r E i s e n f a c h w e r k s b a u u n d d e r E i s e n b e t o n b a u w u r d e n g e t r e n n t v o n e i n a n d e r h o c h g e f ü h r t u n d j e d e s G e b ä u d e s e l b s t s t ä n d i g g e g r ü n d e t , d a d i e A n l a g e a u f e in e m b e d e u t e n d e n S e n k u n g e n u n t e r w o r f e n e n G e l ä n d e z u r A u s f ü h r u n g g e l a n g t e . D i e G r ü n d u n g d e s E i s e n b e t o n b a u e s b e s t e h t a u s e i n e r d u r c h T r ä g e r v e r s t ä r k t e n E is e n b e t o n p l a t t e , w e l c h e i m s t a n d e i s t , S e n k u n g e n i m b e s c h r ä n k t e n M a ß e u n t e r e l a s t i s c h e r V e r b i e g u n g d e r F u n d a m e n t p l a t t e u n d T r ä g e r a u f z u - n e h m e n . A u f d e n Z e c h e n w u r d e b i s h e r d a s G a s f ü r F e u e r u n g e n d u r c h d i e K o k e r e i e n e r z e u g t . I n l e t z t e r Z e i t w i r d a u c h e in n e u e s p a t e n t i e r t e s
V e r f a h r e n e r p r o b t , d u r c h V e r s c h w e lu n g d e r K o h l e d a s G a s u n m i t t e l b a r z u g e w in n e n . D i e V e r w e n d u n g d i e s e s V e r f a h r e n s i m g r o ß e n S t i l i s t d u r c h d ie B e s e t z u n g d e s R u h r g e b i e t e s - v e r z ö g e r t w o r d e n . I n V e r b i n d u n g m i t d e r Z e c h e 11 ■ M a t h i a s S t i n n e s w u r d e e in e S c h w e l- a n l a g e e r r i c h t e t , w e l c h e d i e H e r s t e l l u n g e in e s S c h w e io f e n s , e in e s M a s c h i n e n h a u s e s u n d e in e s G a s o m e t e r s v o n 7 0 m H ö h e , K ü h l a n l a g e n u n d s o n s t i g e n N e b e n b a u t e n u m f a ß t . B e i a ll e n d i e s e n B a u t e n w u r d e n F u n d a m e n t e , D e c k e n u n d D ä c h e r a u s b e
w e h r t e m B e t o n h e r g e s t e l l t , w ä h r e n d d i e A u ß e n m a u e r n u n t e r V e r w e n d u n g v o n Z ie g e l s t e i n e n , d i e i n d e n e ig e n e n B e t r i e b e n d e r Z e c h e n g e b r a n n t w e r d e n , h o c h g e f ü h r t s in d .
A bb. 4.
Staubkohlenbunker der Schwelanlage Karnap.
V - n —
■ I B - ■ —JUS- DER BA UIN G EN IEUR
1924 H E F T 13. KONRAD, EISENBETONBAUTEN FÜR DIE AUFBEREITUNG DER KOHLE USW. 3 9 3
D ie B u n k e r f ü r d a s R o h m a t e r i a l s i n d j e d o c h a ls r e i n e E n d e e in k l e i n e r B e h ä l t e r f ü r g e b r o c h e n e K o h l e e i n g e b a u t , E i s e n b e t o n b a u t e n a u s g e f ü h r t . u m i m A u s n a h m e f a l l a u c h d i e s e v e r w e n d e n z u k ö n n e n .
D e r S t a u b k o h l e n b u n k e r ( A b b . 4) l i e g t i m Z u g e d e s n e u - D a s a u f d e n Z e c h e n d e s R u h r k o h l e n b e r g b a u e s g e w o n n e n e h e r g e s t e l l t e n A n s c h l u ß g l e i s e s d e r S c h w e i a n l a g e ; e r e r h ä l t d a s
A bb. 5. Staubkohlenbunker der Schwelänlage (Längenschnitt).
R o h m a t e r i a l v o n d e r o b e n b e s c h r i e b e n e n K o h l e n m a h l - u n d ' S i c h t a n l a g e d e r Z e c h e M a t h i a s S t i n n e s , d i e f ü r s e l b s t t ä t i g e W a g g o n v e r l a d u n g e i n g e r i c h t e t i s t . D i e S t a u b k o h l e w i r d i n
A bb. 6. Gasreinigungsanlage der Zeche Friedrich Ernestine w ährend des Baues (Vorderansicht).
S p e z ia lw a g e n a u f d e n B u n k e r g e f ü h r t , w o d i e E n t l a d u n g d e r K o h l e u n d F ü l l u n g d e s B e h ä l t e r s g le i c h f a l ls s e l b s t t ä t i g e r f o l g t .
D i e B u n k e r a n l a g e i s t z w i s c h e n d e n b e i d e n W i d e r l a g e r n des A n s c h l u ß g l e i s e s m i t e n t s p r e c h e n d e m A b s t a n d f ü r d e n D u r c h g a n g s v e r k e h r i n e i n e r G e s a m t l ä n g e v o n 2 4 m e r r i c h t e t u n d b e s t e h t z u r S i c h e r u n g g e g e n B e r g s c h ä d e n a u s d r e i k o n s t r u k t i v v o n e i n a n d e r u n a b h ä n g i g e n B u n k e r n ( A b b . 5 ). J e d e r d e r s e lb e n h a t e in e n d r e ie c k i g e n Q u e r s c h n i t t m i t z w e i A u s l a u f ö f f n u n g e n 5 0 x 6 0 c m i. L . u n d i s t m i t e i n e r E i s e n b e t o n d e c k e a b g e d e c k t , w e l c h e E i n f ü l l ö f f n u n g e n f r e i l ä ß t . D i e Ö f f n u n g e n w e r d e n d u r c h b e w e g l i c h e K l a p p e n v e r s c h l o s s e n . D i e B u n k e r l a s te n s o w ie d i e L a s t e n d e r F a h r b a h n w e r d e n v o n d r e i r a h m e n a r ti g e n T r a g w e r k e n ü b e r n o m m e n , d i e s i c h d e r Q u e r s c h n i t t s - f o r in d e s B u n k e r s a n p a s s e n . D i e B e f ö r d e r u n g d e r S t a u b k o h l e v o m B u n k e r b i s z u m B e h ä l t e r a m S c h w e i o f e n g e s c h i e h t d u r c h s in e H ä n g e b a h n , d e r e n K ü b e l z u r F ü l l u n g b i s a n d i e A u s la u f - s c h n a u z e n h e r a b g e l a s s e n w e r d e n k ö n n e n . D i e e is e r n e n S t ü t z e n s in d t e i l w e is e i n d e n R a h m e n t r a g w e r k e n , t e i l w e is e i n d e n W id e r la g e r n v e r a n k e r t . N a c h F e r t i g s t e l l u n g d e r g a n z e n A n la g e w u r d e i n d e m 2 m b r e i t e n D u r c h g a n g s r a u m a m s ü d l i c h e n
Abb. 7. Gasreinigungsanlage der Zeche Friedrich Ernestine w ährend des ßauest(Seitenansicht),
G a s e r f o r d e r t v o r s e i n e r V e r w e n d u n g d i e A u s s c h e i d u n g v o n V e r u n r e i n i g u n g e n , w e lc h e s e i n e n W i r k u n g s g r a d im V e r b r e n n u n g s p r o z e ß b e e i n t r ä c h t i g e n . N a c h d e m d a s G a s d i e T e e r d e s t i l l a t i o n , Ö l a u s s c h e i d u n g u n d A m m o n i a k g e w i n n u n g d u r c h l a u f e n h a t , e n t h ä l t e s n o c h S c h w e f e l u n d Z y a n s t o f f e , w e l c h e n a c h e in e m b e s o n d e r e n V e r f a h r e n a b g e s o n d e r t w e r d e n m ü s s e n . H i e r z u w i r d d a s G a s d u r c h d i e G a s r e i n i g u n g g e l e i t e t , w o e s d u r c h E i n w i r k u n g v o n R a s e n e i s e n e r z o d e r v o n A l u m i n i u m r ü c k s t ä n d e n ( d e r L u x s c h e n M a s s e ) v o n a ll e n V e r u n r e i n i g u n g e n b e f r e i t w ir d .
D i e G a s r e i n i g u n g s a n l a g e n z e ig e n a ls t y p i s c h e s B i ld e in e n o f f e n e n R a u m , i n d e m d i e G a s r e in i g e r m i t d e n Z u - u n d A b l a u f l e i t u n g e n u n t e r g e b r a c h t s i n d u n d d a r ü b e r e in e n M a s s e - , b o d e n , a u f d e m d i e M a s s e n a c h G e b r a u c h w i e d e r g e t r o c k n e t w ir d . I n d e n R e i n i g e r n s a u g t d i e M a s s e d i e V e r u n r e i n i g u n g e n d e s d u r c h g e l e i t e t e n G a s e s a u f , b e i d e r n a c h f o l g e n d e n T r o c k n u n g a u f d e m M a s s e b o d e n g e la n g e n d ie a u s g e s c h i e d e n e n S t o f f e z u r ! V e r d u n s t u n g .
(■ S iD ) ie G a s r e i n i g u n g d e r Z e c h e F r i e d r i c h E r n e s t i n e ( A b b . 6 u n d 7) i s t f ü r d r e i G a s r e i n i g e r v o n 1 1 0 m 3 I n h a l t g e b a u t ; ü b e r i h n e n i s t d a s G e b ä u d e m i t 1 1 , 6 6 x 2 2 , 5 0 m G r u n d r i ß f l ä c h e a l s E i s e n b e t o n f a c h w e r k s b a u e r r i c h t e t , d e r m i t 2 5 c m s t a r k e n
A bb. 8. Gasreinigung der Zeche Mathias Stinnes (Außenansicht).
W ä n d e n a ls R o h z i e g e l b a u a u s g e k l e i d e t i s t . A u c h d i e v o r s p r i n g e n d e n E i s e n b e t o n p f e i l e r w u r d e n z u r a r c h i t e k t o n i s c h e n A n g l i e d e r u n g a n d i e a u f d e r Z e c h e b e s t e h e n d e n B a u t e n d u r c h
27*
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HUBER, D IE QUERSCHNITTSWÖLBUNG IM VERD RILLTEN I-TRÄGER. D E R B A U IN G E N IE U R 1924 H E F T 13.w e g m i t V e r b l e n d e r n v e r k l e i d e t . D i e T r a g g l i e d e r b e s t e h e n im w e s e n t l i c h e n a u s v i e r R a h m e n t r a g w e r k e n m i t 1 1 ,3 4 m S p a n n w e i t e i n 7 ,2 0 b e z w . 7 ,9 0 m A b s t a n d , w e l c h e d a s D a c h u n d d ie m i t x o o o k g / m 2 N u t z l a s t b e r e c h n e t e D e c k e ü b e r d e n R e i n i g e r n a u f z u n e h m e n h a b e n . D i e d r e i R e i n i g e r s i n d g e t r e n n t v o m G e b ä u d e a u f E i s e n b e t o n p l a t t e n , d i e R a h m e n a u f S t r e i f e n f u n d a m e n t e n g e g r ü n d e t , d i e R e i n i g e r s e l b s t s i n d a u f M a u e r p f e i l e r u n t e r V e r w e n d u n g e i s e r n e r T r ä g e r a u f g e s t e l l t . M i t R ü c k s i c h t a u f d a s u n r u h i g e G e l ä n d e w u r d e d i e E n t f e r n u n g d e r R a h m e n b i n d e r s e h r g r o ß g e w ä h l t , d a m i t d a s G e b ä u d e o h n e a l l z u h o h e G r ü n d u n g s k o s t e n d u r c h d i e e l a s t i s c h e D u r c h b i e g u n g v o n F u n d a m e n t b ä n d e r n u n d B a l k e n d e n B e w e g u n g e n d e s B o d e n s o h n e S c h a d e n f ü r d i e K o n s t r u k t i o n f o l g e n k a n n . A u s d i e s e m G r u n d e w u r d e n a u c h i n j e d e m T r a g w e r k ü b e r d e n F u n d a m e n t b ä n d e r n u n d ü b e r d e m M a s s e b o d e n j e z w e i G e l e n k e e i n g e s c h a l t e t , u m d a s R a h m e n s y s t e m t u n l i c h s t s t a t i s c h b e s t i m m t z u e r h a l t e n . F ü r d i e r a s c h e H o c h f ü h r u n g d e s B a u e s i s t d ie A r t d e s L e h r g e r ü s t e s v o n b e s o n d e r e r B e d e u t u n g . D i e A . - G . f ü r H o c h - u n d T i e f b a u t e n f ü h r t e l o t r e c h t e U n t e r s t ü t z u n
g e n d u r c h R u n d h ö l z e r n u r a n d e n B i n d e r n u n d B a l k e n d e s M a s s e b o d e n s a u s , w e lc h e m i t e i n a n d e r v e r s c h w e r t e t w u r d e n , w ä h r e n d d i e D e c k e n s c h a l u n g d u r c h l e i c h t l ö s l ic h e K a n t h ö l z e r a u f d i e B i n d e r s t ü t z e n ü b e r t r a g e n w u r d e n , e in S y s t e m , d a s s ic h b e i a ll d i e s e n B a u t e n w e g e n d e s g e r i n g e n H o l z v e r b r a u c h e s u n d d e r l e i c h t e n A u s s c h a l u n g d e r D e c k e n g u t b e w ä h r t h a t .
D a s G a s r e i n i g u n g s g e b ä u d e d e r Z e c h e M a t h i a s S t i n n e s ( A b b . 8) w u r d e in b e d e u t e n d g r ö ß e r e m U m f a n g e i n V e r b i n d u n g m i t d e m K o m p r e s s o r g e b ä u d e e r r i c h t e t . D a d a s G e l ä n d e i n g e r i n g e r e m M a ß e d e n B e r g s c h ä d e n a u s g e s e t z t i s t , k o n n t e n d ie U m f a s s u n g s m a u e r n a l s V o l l z i e g e l m a u e r w e r k a u s g e f ü h r t w e r d e n .
DIE QUER SCH NITTSW Ö LBUN G
V on D r.-In g . K a r l B e i d e r B e a n s p r u c h u n g e in e s S t a b e s a u f V e r d r e h u n g e r f a h r e n d i e e in z e l n e n Q u e r s c h n i t t s f l ä c h e n e in e K r ü m m u n g , d i e s i c h f ü r j e d e Q u e r s c h n i t t s g e s t a l t n a c h e in e m b e s o n d e r e n G e s e t z v o l l z i e h t . N u r d e r k r e i s f ö r m i g e Q u e r s c h n i t t b i l d e t h i e r v o n e in e A u s n a h m e . S e i n e ' Q u e r s c h n i t t s f l ä c h e b l e i b t b e i d e r V e r d r e h u n g e b e n . F ü r e in e R e i h e e i n f a c h e r Q u e r s c h n i t t e , w ie E ll i p s e n - , R e c h t e c k - u n d D r e i e c k f o r m , s i n d s c h o n s e i t l a n g e m a u f G r u n d d e r E l a s t i z i t ä t s t h e o r i e F o r m e l n f ü r d i e Q u e r s c h n i t t s w ö l b u n g a u f g e s t e l l t . F ü r a n d e r e Q u e r s c h n i t t e i s t d i e s s c h w i e r i g e r , u n d m a n i s t d a h e r d a r a u f a n g e w ie s e n , d ie s e V e r w i n d u n g a u f d e m V e r s u c h s w e g e z u e r m i t t e l n . U n t e r d i e s e n Q u e r s c h n i t t e n n i m m t d e r I - Q u e r s c h n i t t i n d e r T e c h n i k e in e b e s o n d e r s w i c h t i g e S t e l l u n g e in . D i e H a u p t v e r w e n d u n g d e s I - T r ä g e r s l i e g t h i e r a l l e r d i n g s i n d e r A u f n a h m e v o n L a s t e n , d i e i n e r s t e r L i n i e e in b i e g e n d e s M o m e n t h e r v o r r u f e n . D a a b e r s e i n e V e r d r e h u n g s s t e i f i g k e i t d u r c h s c h n i t t l i c h r d 4 0 o m a l k l e i n e r i s t 1) a l s s e i n e B i e g u n g s s t e i f i g k e i t , s o k a n n s i c h u n t e r U m s t ä n d e n e in e V e r n a c h l ä s s i g u n g a u c h k l e i n e r D r e h m o m e n t e in u n a n g e n e h m e r W e i s e b e m e r k b a r m a c h e n . E s w u r d e n d a h e r i m m e c h a n i s c h - t e c h n i s c h e n L a b o r a t o r i u m d e r T e c h n i s c h e n H o c h s c h u l e M ü n c h e n u n t e r O b e r l e i t u n g d e s V o r s t a n d e s , H e r r n G e h e i m r a t P r o f . D r . A . F ö p p l , i n d e n l e t z t e n J a h r e n a u s g e d e h n t e V e r d r e h u n g s v e r s u c h e m i t I - T r ä g e r n v o r g e n o m m e n , d i e e i n e s t e i l s d e r E r m i t t l u n g d e r V e r d r e h u n g s s t e i f i g k e i t , u n d a n d e r n t e i l s d e r F e s t s t e l l u n g d e r Q u e r s c h n i t t s v e r w i n d u n g g a l t e n .D i e V e r s u c h e z u r E r m i t t l u n g d e r Q u e r s c h n i t t s k r ü m m u n g w u r d e n h a u p t s ä c h l i c h a n z w e i I - T r ä g e r n , n ä m l i c h a n e in e m N P - T r ä g e r v o n 3 0 c m H ö h e u n d 6 ,9 m L ä n g e , u n d f e r n e r a n e i n e m p a r a l l e l f l a n s c h i g e n P e i n e - T r ä g e r v o n 2 0 c m H ö h e u n d B r e i t e u n d e in e r L ä n g e v o n 4 m v o r g e n o m m e n . B e i m N o r m a l p r o f i l q u e r s c h n i t t b e t r u g d i e g e n a u e H ö h e 3 0 ,1 c m , d i e B r e i t e
1 2 ,4 c m , d i e S t e g d i c k e i c m , d i e m i t t l e r e F l a n s c h d i c k e 1 ,6 c m , u n d b e i m P e i n e - T r ä g e r w a r d i e H ö h e 2 0 ,2 c m , d i e B r e i t e
9 Siehe A. und O. Föppl, Grundzüge der Festigkeitslehre, § 42.
D i e R e i n i g e r s i n d h i e r a u f e in e E i s e n b e t o n d e c k e m i t Z w i s c h e n s t ü t z e n a u f g e s e t z t w o r d e n , d i e v o n e i n e r n o r m a l s p u r i g e n B a h n u n t e r f a h r e n w i r d . D e r M a s s e b o d e n r u h t a u f a c h t R a h m e n b i n d e r n i n E n t f e r n u n g v o n 3 ,3 0 m a u f , d e r e n S t i e l e i n d i e U m f a s s u n g s m a u e r n e i n g e b a u t s i n d , w o b e i d e r H o r i z o n t a l s c h u b , w e l c h e n d i e B i n d e r a u s ü b e n , d u r c h d i e T r a g k o n s t r u k t i o n u n t e r d e n R e i n i g e r n a u f g e n o m m e n w i r d . D a s D a c h i s t a l s D r e i e c k s b i n d e r m i t a u f g e h o b e n e m H o r i z o n t a l s c h u b k o n s t r u i e r t u n d r u h t a ls ä u ß e r l i c h s t a t i s c h b e s t i m m t e s S y s t e m a u f d e n U m f a s s u n g s m a u e r n a u f . D i e G a s r e i n i g u n g g e s c h i e h t i n g l e i c h e r W e is e w ie a u f d e r Z e c h e F r i e d r i c h E r n e s t i n e d u r c h d i e L u x s c h e M a s s e , w e l c h e n a c h i h r e r S ä t t i g u n g d u r c h Ö f f n u n g e n i n d e r D e c k e a u s d e n R e i n i g e r n a b g e l a s s e n u n d m i t A u f z u g z u r T r o c k n u n g u n d W i e d e r v e r w e n d u n g a u f d e n M a s s e b o d e n g e b r a c h t w i r d . I n d i e s e m G e b ä u d e w u r d e n a u c h d i e U m l a u f g ä n g e s o w ie d i e W e n d e l t r e p p e n n a c h v e r g l e i c h e n d e r K a l k u l a t i o n in E i s e n b e t o n h e r g e s t e l l t , e in B e i t r a g z u m N a c h w e i s d e r W i r t s c h a f t l i c h k e i t d i e s e r B a u w e is e . B e s o n d e r e V o r s i c h t i s t b e i d e n R e i n i g e r b a u t e n d e m E s t r i c h u n d P u t z d e s M a s s e b o d e n s z u z u - w e n d e n , d a s o n s t s c h ä d l i c h e W i r k u n g e n d e r a u f t r e t e n d e n G a s e e i n t r e t e n .
A lle d i e s e A n l a g e n d i e n e n d e m i m R u h r k o h l e n g e b i e t a u f s ä u ß e r s t e g e s t e i g e r t e n S y s t e m d e r v o l l e n A u s n u t z u n g d e r K o h l e . E s i s t z u h o f f e n , d a ß e in e A n z a h l ä h n l i c h e r B a u t e n a u f d e n v e r s c h i e d e n s t e n Z e c h e n e r r i c h t e t w e r d e n , s o b a l d d e r B e r g b a u w i e d e r d e n v o l l e n B e t r i e b a u f n e h m e n k a n n , u m d u r c h d i e g e s t e i g e r t e I n t e n s i t ä t d e r A r b e i t u n d V e r w e r t u n g d e r A b f ä l l e d e n V e r l u s t a n v e r f ü g b a r e m R o h m a t e r i a l a u s z u g l e i c h e n . D e r E i s e n b e t o n b a u w i r d e s s i c h e r l i c h v e r s t e h e n , s i c h d e n g e s t e i g e r t e n F o r d e r u n g e n d e s K o h l e n b e r g b a u e s a n z u p a s s e n .
IM VERDRILLTEN I-T R Ä G E R .
H u b er in M ünchen.1 9 ,9 c m , d i e S t e g d i c k e 1 c m u n d d i e F l a n s c h d i c k e 1 ,6 6 c m . D i e A u s f ü h r u n g d e r V e r s u c h e m i t d e n P r o b e t r ä g e r n e r f o l g t e i n w a g e r e c h t e r L a g e . A n d e n b e i d e n E n d e n l a g e n d i e T r ä g e r m i t d e r e i n e n F l a n s c h e n b r e i t s e i t e a u f z w e i g e k r e u z t e n z y l i n d r i s c h e n S t a h l w a l z e n a u f , w o d u r c h d i e v o l le B e w e g u n g s f r e i h e it b e i m V e r d r e h e n g e w a h r t w a r . A u ß e r d e m g r i f f e n a n d e n b e id e n S t i r n f l ä c h e n i n R i c h t u n g d e r T r ä g e r a c h s e K ö r n e r s p i t z e n in d o r t e ig e n s g e b o h r t e K ö r n e r m u l d e n e in , u m b e i m L a s t a n g r i f f e in s e i t l i c h e s W e g s c h i e b e n z u v e r h i n d e r n . D a s V e r d r e h u n g s m o m e n t w u r d e a n d e m e i n e n T r ä g e r e n d e i n d e r W e i s e a u s g e ü b t , d a ß n a c h b e i d e n S e i t e n i n e i n e r z u r T r ä g e r a c h s e s e n k r e c h t e n E b e n e Q u e r a r m e w e g g i n g e n , a n d e r e n E n d e n in e n t g e g e n g e s e t z t e r R i c h t u n g d u r c h d ü n n e , b i e g s a m e D r a h t s e i l e , d i e ü b e r l e i c h t b e w e g l i c h e R o l l e n m i t K u g e l l a g e r u n g g in g e n , d i e L a s t e n ü b e r t r a g e n w u r d e n . D a s B e l a s t e n e r f o l g t e d u r c h v o r s i c h t i g e s u n d g l e i c h z e it i g e s S e n k e n d e r z w e i G e w i c h t s la s t e n m i t t e l s z w e i e r F l a s c h e n z ü g e b e i m ö g l i c h s t e r V e r m e i d u n g v o n E r s c h ü t t e r u n g e n . E t w a i g e V e r l u s t e d u r c h R e i b u n g in fo lg e S e i l s t e i f i g k e i t u n d R e i b u n g in d e r R o l l e n l a g e r u n g w a r e n a u f e in g e r i n g s t e s M a ß h e r a b g e d r ü c k t u n d t r a t e n b e i d e n h ie r a n g e w a n d t e n g r o ß e n V e r d r e h u n g s m o m e n t e n a u c h v o llk o m m e n i n d e n H i n t e r g r u n d . D a s a n d e r e T r ä g e r e n d e s t ü t z t e s i c h z u r A u f n a h m e d e r G e g e n k r ä f t e d e s M o m e n t s m i t d e n F l a n s c h s c h m a l s e i t e n a n k r ä f t i g e E i s e n s t ü t z e n , d i e h i e r d u r c h d a s U m k i p p e n d e s T r ä g e r s v e r h ü t e t e n . A n d e n A n l i e g e s t e l l e n v o n F l a n s c h u n d S e i t e n s t ü t z e n w a r e n k l e i n e S t a h l w a l z e n e in g e s c h a l t e t , u m d e n F o r m ä n d e r u n g s v o r g a n g m ö g l i c h s t w e n ig z u b e h i n d e r n u n d d a d u r c h e in e n e t w a i g e n E i n s p a n n u n g s g r a d z u v e r h ü t e n . D i e g a n z e V e r s u c h s v o r r i c h t u n g h a t t e s i c h im L a u f e d e r V e r s u c h e v o l l k o m m e n b e w ä h r t .
D i e F e s t s t e l l u n g d e r Q u e r s c h n i t t s k r ü m m u n g e r f o l g t e n u n in d e r W e is e , d a ß a n v e r s c h i e d e n e n S t e l l e n d e s Q u e r s c h n i t t s u m f a n g s d i e G r ö ß e d e r V e r s c h i e b u n g s k o m p o n e n t e § i n R i c h t u n g d e r S t a b a c h s e g e g e n ü b e r e in e m f e s t e n R a h m e n g e m e s s e n w u r d e , d e r i n d e n H a u p t a c h s e n d e s Q u e r s c h n i t t s f e s t g e k l e m m t
D ER B A U IN G E N IE U R
1921 H E F T 13. HUBER, D IE QUERSCHNITTSWÖLBUNG IM VERDRILLTEN I-TRÄGER.
395
war. D a d ie H a u p ta c h s e n b e i d er V erd reh u n g in d er gleich en E b e n e b le ib e n , so m u ß te n o tw e n d ig e r w e is e a u ch d er R a h m e n in d e r se lb e n E b e n e b le ib e n , u n d d a m it w ar es m ö g lich , d ie V ersch ieb u n g der a u f d em Q u e r s c h n itts u m fa n g e b e fin d lic h e n P u n k te g e g e n ü b e r d e n H a u p ta c h s e n d e s I-Q u e r s c h n itts zu m essen. D e r R a h m e n w a r a u s B a n d e is e n v o n 17 x 7 m m Q u ersch n itt h e r g e ste llt. In R ic h tu n g d er se n k r e c h te n und w a g rech ten Q u e r s c h n ittsh a u p ts a c h e d es T rä g ers w u rd e er durch j e z w e i m it K ö r n e r sp itz e n v e r se h e n e S c h ra u b en f e s t g ek lem m t. D ie w a g r e c h te n S c h ra u b en b e fa n d e n sich aber n ich t in der g le ic h e n E b e n e ' w ie d ie lo tr e c h te n , so n d ern sie m ußten,' u m ein g e n ü g en d s ta r k e s F e s ts itz e n d e s R a h m en s am Q u e r sc h n itt zu e r m öglich en , in einer E n tfernung v o n 25 m m a u ß erh a lb d ieser a n g e b r a c h t w erd en . D ie in n erh a lb d es R a h m e n s a n g e b r a c h te n w e ite r e n B a n d e is e n stü tz e n , in A b b . 1 m it S t u n d S2 b e z e ic h n e t, d ie n te n zur F e s ts te llu n g der Q u er
s c h n itts k r ü m m u n g a n I n n e n fla n sc h u n d S te g . D ie M es
su n g d er V e r sc h ie b u n g der ein zeln en Q u e r s c h n ittsp u n k te erfo lg te m it e in e m S p ie g e lg e r ä t, w i e . es in A b b . 1 in V erb in d u n g m it d em R a h m e n u n d in A b b . 2 n o ch b eso n d ers in größ erem M a ß sta b e rsich tlich is t. D ie s e r A p p a ra t h a t t e ein e
S c h n e id e v o n 5 m m B r e i
t e , d ie d u rch F ed erd ru ck an d em S ta b a n g ep reß t w u rd e. A n der S te lle , w o d ie S ch n eid e am M eß q u er
sc h n itt a n la g , w a r s ie auf
% nun L ä n g e z u g e fe ilt, u m d ie B e w e g u n g ein es k le in e n F lä c h e n te ilc h e n s m ö g lic h st e in w a n d frei zu erh a lten . A n ihrer g e g e n ü b erlieg en d en 7 m m la n g e n K a n te la g e r te s ie in der R in n e d e s durch F e d e r d ruck a n g e p r e ß te n S t ü t z la g ers G, d as ferner an ein em ein g esch liffen en S tift g e fü h r t w ar. D a s G a n ze w a r a u f d em R a h m en s c h litt e n artig b ew eg lich , so d a ß ein e U m s te llu n g zu r M essu n g der V ersch ieb u n g an d erer Q u e r s c h n ittsp u n k te le ic h t a u sg efü h rt w erden k o n n te . W e ite r h in b e fa n d sich au f d iesem S c h litte n stück, a b er nur b e i d er A n o r d n u n g fü r d en P ein e-T rä g er, ein zw eiter fe s te r S p ie g e l, ein so g e n a n n te r R a u m sp ie g e l, der d ie B ew egu n g d e s P r o b e s ta b e s m it d em R a h m e n a n z c ig te . D ie D ifferenz d er z w e i S p ie g e la b le s u n g e n erg ib t so d a n n d ie G röße der V e r sc h ie b u n g s k o m p o n e n te i|. B e i d e m zu e r st a n g e ste llte n Versuch m it d em N P -T r ä g e r w ar k e in R a u m sp ie g e l v e r w e n d e t worden. M an e r h ie lt d e m z u fo lg e a u c h fü r sy m m e tr isc h e P u n k te des O ber- u n d U n te r fla n s c h e s d es g le ic h e n Q u e r sc h n itts sehr v ersch ied en e W e r te für d ie V e r sc h ie b u n g sk o m p o n e n te n tj.
Um d iesen F e h le r a u sz u s c h a lte n , w u r d e der F ein m eß ra h m en um gedreht, so d a ß d a s für d ie h o r iz o n ta le n B e fe s t ig u n g s schrauben d ie n e n d e S c h w a n z stü c k j e t z t im G eg en sa tz zu v orh er nach rü ck w ä rts sc h a u te , w orau f d ie M essu n g w ie d e r h o lt w urde.
Für d en o b eren F la n s c h erg a b en sic h j e t z t u n te r B e r ü c k sic h tigu n g der u n v e r m e id lic h e n A b le se fe h le r d ie g leich en W erte w ie v o rh er fü r d en u n te r e n F la n sc h u n d u m g ek eh rt. D ie b ei beiden R a h m e n s te llu n g e n g e fu n d e n e n E in z e lw e r te lieferten auf d ie s e W e is e d en für d ie V e r su c h sa u sw e r tu n g brau ch b aren M ittelw ert. S p ie g e la c h s e u n d S c h n e id e n d r e h a c h se fielen b ei diesem F e in m e ß g e r ä t n ic h t z u sa m m e n , v ie lm e h r w ar erstere um 2,5 m m au s d er S c h n e id e n d r e h a c h s e v ersch o b en . B eso n d ere
V e r su c h e lie fe r te n k e in e m erk lich en A b w e ic h u n g e n v o n der g e w ö h n lic h e n A u sfü h ru n g , b e i der S c h n e id e n d r e h a c h se u n d S p ie g e l
a c h se z u sa m m e n fie le n . Zur M essu n g d er w e ite r in n en lieg en d en F la n s c h s te lle n w u rd en zw isc h e n S c h n e id e u n d S p ieg elträ g er V erlä n g e r u n g sstü c k e e in g e s c h a lte t. A u f d er S c h n c id e n a c h se w ar fern er zu r b e sse r e n E in s te llu n g d er S c h n e id e ein w a g recliter Z eiger a n g e b r a c h t, der b e i r ich tig er S c h n e id e n s te llu n g p a ra llel zu r A u ß e n flä c h e , d er M a n telflä c h e , d e s V ersu ch sk ö rp ers g e r ic h te t se in m u ß te . D ie a u ch in w a g r e c h te r R ic h tu n g sich g e lte n d m a c h e n d e r ä u m lic h e B e w e g u n g der I-T rä g er erfo rd erte fern er d ie V e r w e n d u n g ein er S k a la m it lä n g erer S tr ic h te ilu n g , um d a s H era u srü ck en d es B ild e s au s d em G e sic h ts fe ld zu v e r h in d ern . M an e r h ie lt e in e so lch e, in d e m m a n z w e i g leich e S k a le n m it g e w ö h n lic h e r S tr ic h lä n g e in der W e is e f e s t m it ein a n d er v e r b a n d , d aß g le ic h e T e ilstr ic h e in d ie s e lb e G erade zu lie g e n k a m en . D ie G röße d er V e r s c h ie b u n g s k o m p o n e n te £ errech n ete sich b e i d iesem M eß gerät für ein M illim eter S k a le n a b le su n g , w ie fo lg t:
I = = 0 , 0 0 1 m / m
H ie r in is t d ie S c h n e id e n b r e ite r = 5 m m u n d d er S k a le n a b sta n d A = 2500 m m .
B e i A u sfü h ru n g d er M essu n gen b e la s t e t e m an z u n ä c h st fü r je d e n M eß p u n k t am Q u e r sc h n itt m it d er e in m a l g e w ä h lte n H ö c h s tla s t, g in g so d a n n au f N u ll zu rü ck u n d w ie d e r h o lte d ie s h ierau f n o ch m a ls. D ie b e i d en z w e i B e la stu n g e n erh a lten en E in z e le r g e b n iss e w u rd en zu ein em M itte lw e r t z u sa m m e n g ezo g en , der fü r d ie V e rsu ch sa u sw ertu n g m a ß g eb en d w ar. D ie V erd r e h u n g sm o m e n te w a ren d a b e i so g e w ä h lt, d aß d ie d u rch s ie h erv o rg eru fen e g rö ß te S ch u b sp a n n u n g u n te r der E la s t iz itä ts g ren ze b lieb . B e i d em P ein e-T rä g er w ar d a s H ö c h s tm o m e n t 28 200 cm k g, en tsp rech en d ein er g rö ß ten S ch u b b ea n sp ru ch u n g v o n 862 k g /c m 2. B e i d em N P -T r ä g e r k o n n te n w eg en etw a s an d erer V ersu ch sa n o rd n u n g nur k le in e r e B e la stu n g e n a u f
g e b r a c h t w erd en , so d a ß d a s H ö c h s tm o m e n t nur 5800 cm k g b e tr u g , en tsp rech en d 172 k g /c m 2 S ch u b b ea n sp ru ch u n g . D ie Q u e r sc h n itte , an d e n e n d ie W ö lb u n g g e m e sse n w u rd e, b efa n d en sich in g e n ü g en d w e ite r E n tfe r n u n g v o n d en E in sp a n n ste ile n , so daß k e in stö ren d er E in flu ß v o n d ieser S e it e sich b em erk b ar m a ch en k o n n te . E in d era rtig er E in flu ß ein er E in sp a n n u n g i s t n a ch frü heren, eig en s a n g e s te llte n V erd reh u n g sv ersu ch en b ei ein em I-T rä g er b e so n d e r s groß u n d erlisch t b e i ein em N P I 30 b e i ein er v o llk o m m e n e n E in sp a n n u n g , d ie a b er hier b e i w e ite m n ic h t v o r lie g t, erst in ein er E n tfe r n u n g v o n 150 cm v o n d er E in sp a n n s te lle .
Zu B e g in n d er V ersu ch e w u rd e d ie F e in m e ß v o r r ic h tu n g erst au f ihr r ic h tig e s A r b e ite n h in g ep rü ft. H ierzu b e la s te te m a n d e n P ro b eträ g er in z w e i S tu fe n u n d s t e llt e h ierfü r d ie F o r m ä n d eru n g en fe s t. D ie n a c h ein a n d er an m eh reren P u n k te n g e m e sse n e n V e r sc h ie b u n g e n erg a b en sic h h ierb ei p ro p o rtio n a l zu d en B e la stu n g e n . F e r n e r w u rd e n a ch E n tla s tu n g d er A n fa n g sn u llw e r t g a n z o d er n a h ezu w ied er erreich t. D ie Z u v e r lä s sig k e it d e s M eß g erä ts w a r d e m n a ch erw iesen .
B e im N P I 30 cm w u rd en d ie V ersch ie b u n g sk o m p o n e n te n a n fü n f v e r sc h ie d e n e n Q u e r sc h n itte n u n d zw ar nur a n d en A u ß e n se ite n der F la n sc h e n an z w e i in ein er E n tfe r n u n g v o n T2i m m v o n ein a n d er b e fin d lic h e n , s y m m e tr isc h zu r M itte lie g e n d e n P u n k te n g e m e sse n . D ie er h a lte n e n V ersch ieb u n g s- za h len w u rd en au ß erd em je d e s m a l d a ra u fh in g ep rü ft, o b d ie R ic litü n g , d ie sic h b ei d er M essu n g ergeb en h a tt e , m it dem R ic h tu n g s sin n d e s v erd reh en d en M o m en ts v e r e in b a r w ar. In d en d u rch d ie zw ei Q u e r sc h n ittsh a u p ta c h se n g e b ild e te n vier Q u a d ra n ten g eh en b e k a n n tlic h d ie V ersch ie b u n g sk o m p o n e n te n , d em W e se n der sich b e i d er V erd reh u n g a u s der eb en en Q u er
sc h n itts flä c h e b ild en d en S a tte lflä c h e en tsp rech en d , d er R e ih e n fo lg e n a ch ein a n d er a b w e c h slu n g sw e ise in v e r sc h ie d e n e n R ic h tu n g e n . A n d en I n n e n s e ite n der F la n sc h e n w u rd e n ic h t g e m essen . D ie V ersu ch serg eb n isse s in d au s Z a h le n ta fe l 1 er
sich tlich .
~ t
Z a h l e n t a f e l 2.
M eßstellen
Ver- sch ie- b u n g§ in
.1/1000 m m
F estw ert k A bstand
z in cm Ver
sc h ie b u n g e n V1000 nim F estw ert
k
HUBER, DIE Q UERSCHNITTSW ÖLBUNG IM VERDRILLTEN I-TRÄGER. D E R B A U IN G E N IE U R 1924 H E F T 13.
Z a h l e n t a f e l 1.
V ersch ieb u n gsk om p on en te 1 in 1/1000 mm an den zw ei äußeren M eßpunkten im
Oberflansch U nterflansch
links rechts l i n k s rech ts
, , G ru n d zü g e d er F e s tig k e its le h r e “ v e r ö ffe n tlic h t w u rd e. D ie s e la u t e t:
D a r in is t b d ie F la n sc h b r e ite , h d ie Q u e r sc h n ittsh ö h e , d d ie F la n sc h d ic k e , Mv d a s V erd reh u n g sm o m en t, y u n d z d ie K o o r d in a te n in R ic h tu n g der lo tr e c h te n Y -A c h s e u n d w ag- r e c h te n Z -A ch se, E d er E la s tiz itä ts m o d u l fü r Z ug u n d k ein F e s tw e r t, d er sic h fü r d ie se n N P -Q u e r s c h n itt zu 43 ergeb en h a t t e u n d der fü r d ie an d eren N o n n a lp r o filg r ö ß e n a u ch n ic h t v ie l an d ers a u sfa llen d ü rfte.
D ie w e ite r e n V erd re h u n g sv e r su c h e m it dem p arallel-
F la n sch a u ß en seite
ob en unten
3 I 4 5 1 6 19 20 21 I 22 23 24
F la n sch in n en seite
ob en unten
Abstand; g j z in cm ’
V orh er w ar d ie Q u e r sc h n ittsv e r w in d u n g n o ch a n einem a n d eren I-T rä g er m it e b e n fa lls 30 cm H ö h e u n d ein er L ä n g e v o n nur 1,25 m g e m e sse n w ord en . D ie s e r P ro b e tr ä g e r h a t t e u rsp rü n g lich N P -Q u e r s c h n itt; se in e F la n sc h e n w aren aber frü h er z w e c k s K la r ste llu n g an d erer F e stig k e its fr a g e n a u f den I n n e n s e ite n p a r a lle l zu den A u sse n se ite n z u g e h o b e lt w orden, s o daß d ie s e n u n m e h r R e c h te c k e m it 11,8 m m D ic k e u n d 125 m m L ä n g e b ild e te n . A n d em ein en T rä g eren d e w aren W in k eleisen a n g e n ie te t, m it d en en d er T räger an ein e sch w ere, g u ß eisern e P la t t e f e s t a n g e sc h r a u b t w ar, w ä h ren d am ä n d ern E n d e d as V e rd reh u n g sm o m en t in ä h n lich er W e is e an griff, w ie sch o n o b en b e sch rieb en . D ie M essu n g der V e r sc h ie b u n g e n e r fo lg te in a c h t v e r sc h ie d e n ü b er d ie S ta b lä n g e v e r te ilt e n Q u er
s c h n itte n und zw a r a n in s g e s a m t 24 P u n k te n der In n en - u n d A u ß e n s e ite n d e r b eid en F la n sc h e n . D ie sech s M eß- ' "punkte je d e r F la n s c h e n s e ite n w aren sy m m e tr isc h zu r Q u er
s c h n itts m it te in d e n A b stä n d e n 2, 4 und 6 cm v o n d ieser a n g eo rd n et.
D ie V e r su c h e ergab en , d a ß d ie G röß e der V e r sc h ie b u n g s
k o m p o n e n te n p r o p o r tio n a l d en A b stä n d e n v o n d er M itte is t u n d daß fern er d ie V e r sc h ie b u n g e n an d en I n n e n s e ite n der F la n sc h e n r u n d 6 v H größ er s in d a ls a n d en F la n s c h a u ß e n s e ite n . J e d o c h w aren a lle V e r sc h ie b u n g sz a h le n d u rch d ie f e s t e E in sp a n n u n g d es ein en T rä g eren d es v e r k le in e r t,. deren E in flu ß zw a r m it w a c h se n d e r E n tfe r n u n g v o n ih r im m er k le in e r w u rd e, a n d em än d ern 1,25 m e n tfe r n te n T rä g eren d e a b er im m er n o c h n ic h t g a n z erlo sch en w ar. D ie V ersu ch e w a ren d e sh a lb a n dem v o r h e r b e sc h r ie b e n e n I-T rä g er m it 6 ,9 m L ä n g e fo r tg e s e tz t w ord en .
A u f G rund d ie se r V e r su c h se r g e b n isse h a t A . F öppT ein e N ä h e r u n g sfo r m e l fü r d ie Q u e r sc h n ittsw ö lb u n g b ei N o r m a l
p r o filq u e r sc h n itte n a u fg e s te llt, d ie zu m e rsten m a l in dem v o n A . u n d O. F ö p p l im J a h re 1923 h e r a u sg eg eb en en B u ch
fla n sc h ig e n P e in e -T r ä g e r w u rd en eig en s n o ch zu d em Z w eck e u n tern o m m en , u m fe s tz u s te lle n , in w ie w e it d ie s e F o rm el a u ch für B r e itfla n sc h tr ä g e r G eltu n g
h a t, u n d ob d er hierin v o r k o m m e n d e F e s tw e r t k in d iesem e r w e ite r te n F a ll eb en fa lls u n g efä h r g leich ,,4 3 " is t o d er stärk er d a v o n ab w eich t.
D ie V e rsch ieb u n g sk o m p o - n e n te n £ w u rd en h ier an z w e i in d er M itte d e s T rägers b e fin d lic h e n Q u e r s c h n itte n g e m essen . A n d en A u ß en - In n e n s e ite n d er F la n sc h e n b e fa n d e n sich w ied eru m j e 6 M eß p u n k te in sy m m e tr isc h e n A b stä n d e n v o n 3 ,3 ; 6 ,6 und 9 ,6 cm v o n d er lo tr e c h te n Q u e r s c h n itts
m itte llin ie . D ie a u ß erd em n o ch a n ein ig en P u n k te n d e s S t e g e s e r m itte lte n V e r sc h ie b u n g e n 13 w a ren in fo lg e d e s g erin g en A b s t a n d e s v o n 5 m m v o n d er S y m m e tr ie a c h s e nur e in ig e Viooo m m . D ie M eß feh ler s p ie lte n h ierb ei sc h o n e in e größ ere R o lle , so d aß ih re z a h le n m ä ß ig e W ie d e r g a b e u n
te r b lie b . D ie a n d e n F la n sc h e n Abb. 3 . e r h a lte n e n M eß za h len g e h e n a u s
Z a h le n ta fe l2 h ervor. In ihr is t a u ch für je d e n M eß p u n k t der F e s t w e r t k e in g e tr a g e n , d er d u rch R e c h n u n g au s d er o b ig en N ä h e ru n g sfo rm el n a c h E in s e t z u n g d er g e m e sse n e n \ erh a lten w urde.
111,6 102,5 109,2 105.9 106.9
116,4 105 10 6 ,1 107.8 108.8
123,2 104,9 117,6 113.8 1 15 .9
. 124,4 113.8 H 3 ,4 10 9 .9 1 13 ,6
G esam t
m ittel
D E R B A U IN G E N IE U R
1924 H E F T 13. GARBOTZ, M ASSENGEW INNUNG UND -FÖRDERUNG B E I ERDBEWEGUNGEN.
397
N a c h d iesen E r g e b n iss e n w a c h se n a u ch b e im B r e itfla n sc h trä g er d ie V e r sc h ie b u n g s k o m p o n e n te n in d e n F la n sc h e n p ro p o rtio n a l m it den' A b s tä n d e n v o n d er M itte. F ern er sin d im W id ersp ru ch zu d er a u fg e s te llte n N ä h e r u n g sfo r m e l d ie V e r sch ieb u n g en a u f d er I n n e n s e ite der F la n sc h e n w ied er größer als a u f d e n F la n s c h e n a u ß e n s e ite n . D ie s e Z u n ah m e b e tr ä g t hier rd 16 v H u n d sie is t w a h r sc h e in lic h a u f d ie h ier im V erg leich zum N o r m a lp r o filq u e r s c h n itt v ie l größ ere F la n sc h d ic k e zu- rü ck zu fü h ren . I n A b b . 3 sin d d ie V ersc h ie b u n g sz a h le n v o n Q u e r sc h n itt II d era rt g r a p h isc h a u fg e tr a g e n , d aß a u ch der' R ic h tu n g s sin n der V e r sc h ie b u n g e n in d en v ie r Q u a d ra n ten ersich tlich is t. D ie m it ,,A “ b e z e ic h n e te n L in ie n b e z ie h e n sich au f d ie A u ß e n se ite n , u n d d ie m it „ J “ b e z e ic h n e te n au f d ie I n n e n s e ite n d er F la n sc h e n . D a s D ia g r a m m z e ig t d eu tlich die z w isc h e n F la n sc h a b s z iss e n u n d V ersch ieb u n g sg rö ß en b e ste h e n d e P r o p o r tio n a litä t. W ie m an a u s Z a h le n ta fe l 2 w e ite r ersieh t, sin d d ie M essu n g se r g e b n isse v o n Q u e r s c h n itt I u n d II w en ig v o n e in a n d e r v ersch ied en . D ie F e s tw e r te k z e ig e n zw ar für d ie e in z e ln e n M e ß p u n k te e tw a s größ ere A b w eich u n g en , was in d e r H a u p ts a c h e w o h l a u f d ie im m er v o r h a n d e n e U n g en a u ig k eit d er W a lz e ise n q u e r sc h n itte zu rü ck zu fü h ren ist. D ie für d ie e in z e ln e n Q u e r s c h n itte g e b ild e te n M itte lw e r te v o n
In n en - u n d A u ß e n se ite der F la n sc h e n z e ig e n je d o c h g u te Ü b e r ein stim m u n g . D e r G e s a m tm itte lw e r t k fü r d e n g a n zen Q u e r s c h n itt erg ib t sic h zu ,,3 7 " .
E in A n h a lts p u n k t ü b er A r t u n d G röß e d er Q u e r s c h n itts
v e r w in d u n g is t v o r allem v o n W ic h t ig k e it fü r d ie B erech n u n g d er F o r m ä n d eru n g sa rb eit. D ie s e w ied eru m fin d e t ih re H a u p t
v e r w e n d u n g b ei d er B e r e c h n u n g v o n k ru m m en S tä b e n , in d en en au ß er d er V erd reh u n g a u ch n o ch B ie g u n g sb e a n sp r u c h u n g a u ftr itt. E in b eso n d ers w ic h tig e s A n w e n d u n g sb e isp ie l b ild en d ie b o g en fö rm ig en I-T rä g er, d ie s o g e n a n n te n B a lk o n trä g er, d ie v o r k r a g e n d e B a u te ile zu tr a g e n h a b e n , u n d b ei d e n e n d ie b e id e n E n d e n ein g e m a u e r t sin d , w orü b er m a n in d em v o r her a n g efü h rten B u c h N ä h e r e s fin d e n k a n n .
Z um S ch lu ß s e i n och kurz erw ä h n t, d aß b ei ein er früheren G e le g e n h e it d ie V erw in d u n g ein es e llip tisc h e n Q u ersch n itts b ei der V erd reh u n g m itte ls d e s g le ic h e n S p ie g e lg e r ä ts, nur m it a b g e ä n d e r te m R a h m en , eb en fa lls g e m e s se n w urde.
D ie erh a lten en V ersu ch serg eb n isse stim m te n tr o tz sehr k lein er M eß za h len g e n ü g en d gen a u m it d er fü r d ie E llip se sc h o n v o rlieg en d en , au s d er g en a u en E la s tiz itä ts th e o r ie a b g e le ite te n F o rm el fü r d ie V ersch ie b u n g sk o m p o n e n te n | z u sa m m en .
MASSENGEW INNUNG UND -FORDERUNG BEI ERDBEWEGUNGEN.
Von P riv a td o ze n t D r. Georg G arbotz, O beringenieur der S ie m e n s-B a u u n io n G .m .b . H ., Kom m.-Ges.
(F o r ts e tz u n g v o n S e it e 376.) W ir h a b e n b e r e its erw ä h n t, d aß der B a u b e tr ie b se in e
E im e r k e tte n b a g g e r fa s t d u rch w eg m it D a m p f b e tr e ib t; es rührt d ie s ein m a l daher, d aß ele k tr isc h e E n e r g ie n ic h t je d e r ze it und ü b erall a u f den B a u ste lle n zu h a b en is t. E in B a u g esch ä ft aber m uß in der L a g e sein , se in e B a g g er u n iv ersell u n ter a llen ö r tlic h e n V er h ä ltn isse n v er w e n d e n zu k ö n n en . H in zu k o m m t, daß d as M a sch in en p erso n a l der B a u ste lle n m e ist zwar m it d er D a m p fm a s c h in e , n ic h t a b er m it dem E le k tr o m otor u m z u g e h e n v e r s t e h t. A u ch d ie v e r e in z e lt sch on b ei n ied rigen S p a n n u n g e n u n d u n v o r sic h tig e m B erü h ren v o r g e k o m m en en U n g lü c k s fä lle h a b en a u f d en B a u ste lle n n ic h t gerad e zur E rh ö h u n g d es V ertra u en s in d en e lek trisc h e n B e tr ie b b eig etra g en . E b e n so h a b en d ie S c h w ie r ig k e ite n , d ie m itu n te r in der S tr o m z u fü h r u n g lieg en , so w ie d ie S p a n n u n g sv e r lu ste bei n ied rig en S p a n n u n g e n und groß en B a g g e r le istu n g e n , b ei langen S p e ise - u n d S c h le ifle itu n g e n u n d d ie K o s te n der etw a 15 000 M b etra g en d en E le k tr isie r u n g , b e is p ie lsw e ise ein es B aggers v o n 250 1 E im e r in h a lt, n ich t, g era d e zur erh ö h ten V e r w en d u n g d es elek trisc h e n B e tr ie b e s e r m u n tert. In n eu erer Z eit aber h a t, a u sg e h e n d v o n d en g ü n stig e n E rfah ru n gen , d ie der A b rau m b etrieb m it d em e le k tr isc h e n A n trieb g e m a c h t h a t, au ch der B a u b e tr ie b a n g efa n g en , der F ra g e d er E lek trisieru n g sein er Bagger n ä h e r z u tr e te n . D ie V o r te ile sin d h ierb ei so w e s e n t
liche g e g en ü b er d em D a m p fb e tr ie b , d aß m an sich a u f ein er B au stelle, w o k e in S tro m v o n der Ü b e r la n d z e n tr a lc zur V e r fügung sta n d , sogar en tsch lo ß , e in e eig e n e L o k o m o b ilk ra ft- anlage a u fz u ste lle n , d ie d en erford erlich en S trom liefert. E s liegen au ch d ie V e r h ä ltn isse für d ie E le k tr isie r u n g v o n E im e r k etten b a g g ern erh eb lich g ü n stig e r a ls b e i d en L öffelb aggern . D er B e tr ie b g e h t g le ic h m ä ß ig und n ic h t sto ß w e is e v o r sich . D ie M o to ren a u srü stu n g k a n n d ah er g a n z n orm al sein . Ü b er S p annung u n d S tr o m a r t g eh en d ie M ein u n g en ;senr a u s e in ander. F ü r A b r a u m b e tr ie b m it elek trisc h e r Z ugförderung dürfte G leich stro m d en V o rzu g v er d ie n e n . S o n st k o m m t w oh l m it R ü c k s ic h t a u f d ie Ü b e r la n d z e n tr a le n n e tz e und d ie u n iv e r selle V erw en d b a rk eit fü r d en M otor im B a u b e tr ie b D reh stro m von 500 V h a u p ts ä c h lic h in F ra g e. D ie S p a n n u n g reic h t g erad e aus, um o h n e zu g ro ß en S p a n n u n g sa b fa ll, b e i ein em n orm alen B a ggerfelde v o n 300 b is 4 0 0 m L ä n g e b ei d en geb räu ch lich en B a g g ertiefen n o ch m it ein er S c h le ifle itu n g v o n 952 a u sz u
k o m m en . F ü r seh r g ro ß e B a g g e r le istu n g e n a llerd in g s w ird m a n tr o tz der etw a s h ö h eren K o s te n der S c h a lta n la g e w o h l 20 0 0 o d er 3000 V b ev o rzu g en m ü ssen . D a s S ch m erzen sk in d d es elek trisc h e n E im e r k e tte n b a g g e r b e tr ie b e s is t d ie F a h r- und S c h le ifle itu n g . S tro m zu fü h ru n g durch K a b e l is t so g u t w ie n och gar n ic h t a u sg e fü h r t w ord en . D ie U n te r b r in g u n g im B a g g e r profil, w o m an n ic h t a u ß erh a lb d er h in te r e n S tü tz e v o r b e i
k o m m t, d ie B e fe s tig u n g der M a ste an d en S ch w ellen so, daß d ie s e g efa h rlo s m it den S ch w ellen v o n d er G leisrü ck m a sch in e v e r sc h o b e n w erd en (A bb. 10) und d ie B e w e g lic h k e it der S c h le if
le itu n g in der R ic h tu n g d es B a g g e r fo r ts c h r itte s b e i K a n a l
arb eiten , also in R ic h tu n g d er G leisa ch se, ersch w eren d ie E le k tr isie r u n g erh eb lich . D ie U m ste llu n g a u f elek trisc h e n B e trieb vom D a m p fb e tr ie b au s und u m g ek eh rt m a c h t b e i d en g eb rä u ch lich en T y p e n k ein erlei S c h w ierig k eiten . D ie V o r te ile
Abb. 10. Drehstrom-Schleifleitung, lose verlegt in Bügeln.
a b er sin d , w ie b ereits g e sa g t, gan z w e se n tlic h e . E s sei nur er
in n e r t an d ie v e r e in fa c h te B a g g e r a u sr ü stu n g (A bb. 11); K essel und D a m p fm a s c h in e m it a llem Z u b eh ör fa lle n w eg (A b b . 13), d as le ic h te A u ß e r b e tr ie b se tz e n b ei z e itw e ilig e n A r b e its u n te r b rech u n g en , o h n e daß w äh ren d d ieser Z e it B r e n n sto ff v e r sch w e n d e t w ird, d en F o r tfa ll d es W a sser- u n d K o h len tra n sp o rtes m it a ll sein er S ch m u tzerei, d ie V erm eid u n g v o n B e tr ie b s stö r u n g e n durch K e s se la n s tä n d e (F lu g a sc h e n b ild u n g , R o h r rin n en , L e istu n g sa u sfa ll b e i B ra u n k o h le), d ie M ö g lich k eit, den
