DER BAUINGENIEUR
17. Jah rg an g 1. M ai 1936 H eft 17|18
;mit Asphalt.!
yktStttey Dichtungsmontet aus nichtrostendem^
Stahl von Sam Stärke
\Ankereisen
'{/ySO-S//.
Torkretputz mit <? Lagen, Inertot
Stampfbeton
mit ¿50 kg'-,Zementlml^:.
dichter Granit 'Zugangs- u. Entwässerungs
stollen ßesichtiguhgs-
statten |
Zementz.
injektian
B E M E R K E N S W E R T E A R B E I T E N A N F R A N Z Ö S IS C H E N T A L S P E R R E N .
V o n P r o f . D r . - I n g . F . T ö l k e , K a r l s r u h e . i. N achträgliche D ichtung einer G ew ichtsstaum auer durch einen
D ichtungsm antel au s nichtrostendem Stahl.
M . G r e 1 o t u n d M . C h a 1 o s b e r i c h t e n i n d e n „ A n n a l e s d e s P o n t s e t C h a u s s e e s " 1 ü b e r i n t e r e s s a n t e D i c h t u n g s m a ß n a h m e n , d i e f ü r e i n e w a s s e r d u r c h l ä s s i g e f r a n z ö s i s c h e G e w i c h t s s t a u m a u e r g e p l a n t s i n d . G e m ä ß A b b . i s o l l e i n D i c h t u n g s m a n t e l a u s n i c h t -
-4« <
s e h e n S t a u m a u e r u n d D i c h t u n g s k ö r p e r e i n B e s i c h t i g u n g s - u n d E n t w ä s s e r u n g s s t o l l e n , v o n d e m a u s d i e F u g e n d u r c h B e o b a c h t u n g s s c h ä c h t e b e g a n g e n w e r d e n k ö n n e n .
D i e F u g e n s i n d e n t s p r e c h e n d d e r B l e c h b r e i t e d e r S t a h l t a f e l n i n i o m A b s t a n d v o r g e s e h e n . I h r e k o n s t r u k t i v e D u r c h b i l d u n g i s t i m e i n z e l n e n a u s A b b . 2 e r s i c h t l i c h . D i e S t a h l d i c h t u n g s d e c k e i s t
A b b . i . B r u c h s t e i n m a u e r m i t S t a h l d i c h t u n g s m a n t e l .
r o s t e n d e m S t a h l v o n 6 m m S t ä r k e , d e r i n e i n e B e t o n d e c k e e i n g e b e t t e t i s t , d i e S t a u m a u e r v o l l k o m m e n g e g e n e in e D u r c h s t r ö m u n g a u s d e m S t a u b e c k e n a b s c h l i e ß e n . D e r D i c h t u n g s m a n t e l s o l l a u s B l e c h e n v o n i o m B r e i t e a u f d e r B a u s t e l l e z u s a m m e n g e s c h w e i ß t w e r d e n ; h i e r f ü r i s t e i n e E l e k t r o s c h w e i ß u n g o h n e Z u g a b e m a t e r i a l m i t H i l f e v o n G r a p h i t e l e k t r o d e n i n A u s s i c h t g e n o m m e n . U m d i e f r e ie B e w e g ü c h k e i t d e s D i c h t u n g s k ö r p e r s a u f d e r G e w i c h t s s t a u m a u e r z u g e w ä h r l e i s t e n , w i r d d e r e n A u ß e n f l ä c h e z u n ä c h s t m i t e in e m P u t z v e r s e h e n , a u f d e n e i n e L a g e G o u d r o n p a p i e r a u f g e b r a c h t w i r d . F e r n e r s i n d d i e A n k e r e i s e n 5 0 X 6 , d i e d e n D i c h t u n g s m a n t e l i n A b s t ä n d e n v o n 1 m m i t d e r B r u c h s t e i n m a u e r v e r b i n d e n , a n d e r W a s s e r s e i t e m i t H i l f e k l e i n e r A u s s p a r u n g e n i n A s p h a l t v e r l e g t . H i e r d u r c h w i r d n i c h t n u r d i e g e g e n s e i t i g e B e w e g l i c h k e i t g e w ä h r l e i s t e t , s o n d e r n a u c h e in A b s c h e r e n d e r a n d e n D i c h t u n g s m a n t e l a n g e s c h w e i ß t e n A n k e r e i s e n v e r h i n d e r t .
D e r B e t t u n g s m a n t e l , d e r a n b e i d e n R a n d f i ä c h e n d u r c h S t a b e is e n v o n 5 0 x 2 0 b e w e h r t i s t , e n d e t u n t e n i n e i n e r k r ä f t i g e n H e r d m a u e r , u n t e r d e r e i n e d o p p e l t e Z e m e n t i n j e k t i o n i n 1 ,5 0 m A b s t a n d a n g e o r d n e t i s t . D e r D i c h t u n g s m a n t e l e n d e t i n e i n e r A u s s p a r u n g im F e l s e n , d i e m i t A s p h a l t v e r g o s s e n i s t , u m e i n e n d i c h t e n A b s c h l u ß z u b i l d e n . A m w a s s e r s e i t i g e n M a u e r f u ß b e f i n d e t s i c h z w i-
1 A n n . P o n t s C h a u s s . 105 (1935) t . I I S. 177.
SchnittA-B
h ä l t n i s m ä ß i g e i n f a c h e u n d b e i s a c h g e m ä ß e r A u s f ü h r u n g s e h r z u v e r l ä s s i g e D i c h t u n g s m a ß n a h m e d a r , d a b e i d e n g r o ß e n F o r t s c h r i t t e n d e r S c h w e i ß t e c h n i k e i n e e i n w a n d f r e i e u n d d i c h t e V e r b i n d u n g d e r e i n z e l n e n S t a h l b l e c h e u n b e d i n g t g e w ä h r l e i s t e t i s t u n d e i n e R o s t g e f a h r b e i V e r w e n d u n g n i c h t r o s t e n d e n S t a h l e s n i c h t m e h r b e f ü r c h t e t z u w e r d e n b r a u c h t .
A b b . 2 . K o n s t r u k t i v e D u r c h b i l d u n g d e r F u g e n .
ü b e r d e n F u g e n m i t e i n e m z y l i n d r i s c h e n D e c k b l e c h v e r s c h w e i ß t , d e s s e n F o r m h i n r e i c h e n d e G e w ä h r f ü r d e n A u s g l e i c h v o n L ä n g s v e r f o r m u n g e n b i e t e t . E s i s t i m I n n e r n m i t A s p h a l t a u s g e g o s s e n , d e r g l e i c h z e i t i g d e n F u g e n s p a l t d e s E i s e n b e t o n d i c h t u n g s k ö r p e r s b i s z u r K u p f e r b l e c h d i c h t u n g m i t v e r s c h l i e ß t . D u r c h d e n A s p h a l t
k ö r p e r s i n d z w e i R o h r e h i n d u r c h g e f ü h r t , m i t d e r e n H i l f e e i n e j e d e r z e i t i g e E r w ä r m u n g u n d N e u e i n s c h m e l z u n g d e s A s p h a l t s m ö g l i c h i s t
D i e h i e r i n A u s s i c h t g e n o m m e n e n e u a r t i g e D i c h t u n g e i n e r B r u c h s t e i n g e w i c h t s s t a u m a u e r d u r c h S t a h l p l a t t e n s t e l l t e i n e v e r -
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\ \Drucktinie bei leerem Staubecken
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SottenHasserdruck
■Drucklink bei vot/em Staubecken
A b b . 3 . A b b . 4 . V e r la u f d e r D r u c k lin ie n v o r d e r C h e u r f a s - S t a u m a u e r . G r u n d r i ß . V e r s t ä r k u n g d e r C h e u r f a s - S t a u m a u e r .
156
T Ö L KE , B E M E R K E N S W E R T E A R B E I T E N A N F R A N Z Ö S I S C H E N T A L S P E R R E N . D E R B A U IN G E N IE U R 1936. H E F T 17 /18 .2 . V e r s t ä r k u n g v o n G e w i c h t s s t a u m a u e r n d u r c h Z u g a n k e r i n d e r N ä h e d e r W a s s e r s e i te .
I m g l e i c h e n H e f t 2 b e s c h r e i b t M . D r o u h i n e i n e s e h r i n t e r e s s a n t e V e r s t ä r k u n g d e r G r a n d s - C h c u r f a s - S t a u m a u e r i n A l g e r i e n . E s h a n d e l t s i c h u m e i n e v o n 1 8 8 0 b i s 1 8 8 2 e r b a u t e G e w i c h t s m a u e r i n B r u c h s t e i n m a u e r w e r k v o n 3 0 m H ö h e , d e r e n e i n e H ä l f t e i m J a h r e 1 8 8 5 ‘i n f o l g e H a n g r u t s c h e s e i n e m H o c h w a s s e r z u m O p f e r i ie l u n d d e r m a n d a n n z u r V e r s t ä r k u n g e i n e a b g e k n i c k t e L i n i e n f ü h r u n g g a b ( A b b . 3 ). I n d i e s e r F o r m b e f i n d e t s i c h d i e S t a u m a u e r s e i t 1 8 9 2 i n B e t r i e b .
s t ä n d e n v o n 4 m ( A b b . 3) d u r c h w a s s e r s e i t i g e Z u g k a b e l m i t d e m B a u g r u n d v e r a n k e r t w e r d e n s o l l t e . D i e A n k e r e r h i e l t e n i n d e r m i t t l e r e n M a u e r z o n e e i n e V o r s p a n n u n g v o n 1 0 0 0 t , w a s e i n e r k ü n s t l i c h e n B e l a s t u n g v o n 2 5 0 t p r o l f d m M a u c r l ä n g e e n t s p r i c h t . A u s A b b . 6 i s t d i e h e r v o r r a g e n d e W i r k u n g d e r V e r a n k e r u n g e r s i c h t l i c h . M a n k o n n t e n i c h t n u r d i e D r u c k l i n i e s t ä n d i g i m K e r n h a l t e n , s o n d e r n s o g a r d e n S t a u s p i e g e l n o c h u m 3 m g e g e n ü b e r d e m f r ü h e r e n
S t a n d e h e b e n .
G e m ä ß A b b . 7 b e s t e h e n d i e A n k e r a u s u m m a n t e l t e n S t a h l k a b e l n , d i e a u f G r u n d e i n g e h e n d e r V o r u n t e r s u c h u n g e n h e r g e s t e l l t
630galvanisierte StaMdrähtemSmm^'y.
H
Um Wickelung aus- imprägnier/en
Leinen
2,2L/mJ Vt/nd
SO % Sob/enieasserdrisdc
kalkiger Sandsfein
gelblicher
Bunde in 50 cm Abstand
bituminöse Ummantelung
•Zemenhbschiuß
A b b
toniger Mergel
5. V e r s tä r k u n : d e r C h e u rf a s - S t a u m a u e r n a c h C o y n e .
A b b . 6.
V e r la u f d e r D r u c k l i n i e n n a c h d e r V e r s t ä r k u n g d e r C h e u r f a s - S t a u m a u e r .
Weißmelollspitze HnfüUrohrfür die
Zementbrühe in A b b . 7.
K o n s t r u k t i v e G e s t a l t u n g d e r Z u g a n k e r .
A ls im J a h r e 1 9 2 7 d i e F e r g o u g - S t a u m a u e r i n A l g e r i e n u n t e r e i n e m s e h r s t a r k e n H o c l n v a s s e r z u s a m m e n s t ü r z t e , w u r d e d i e A u f m e r k s a m k e i t d e r Ö f f e n t l i c h k e i t w i e d e r a u f d i e C h e u r f a s - S t a u m a u e r g e l e n k t . D i e d a r a u f h i n a n g e s t e l l t e n U n t e r s u c h u n g e n f ü h r t e n z u d e m w e n i g e r f r e u l i c h e n E r g e b n i s , d a ß d a s Q u e r s c h n i t t s p r o f i l ( A b b . 4) z u s c h w a c h w a r , d i e H o c h w a s s e r e n t l a s t u n g s a n l a g e b e i w e i t e m n i c h t a u s r e i c h t e u n d d e r A n s c h l u ß d e r S t a u m a u e r a n d i e
A b b . 8. U m w ic k lu n g d e r K a b e l. A b b . 9. K a b e l, f e r t i g z u m A b la s s e n .
H ä n g e u n g e n ü g e n d w a r . D a z u k a m n o c h , d a ß s i c h d i e H ä n g e a l s u n d i c h t e r w ie s e n u n d a m M a u e r f u ß V e r w i t t e r u n g s e r s c h e i n u n g e n z u b e o b a c h t e n w a r e n .
D e r o b e n a n g e f ü h r t e B e r i c h t b e s c h r ä n k t s i c h a u f d i e V e r s t ä r k u n g d e r S t a u m a u e r , d i e n a c h e i n e m V o r s c h l a g v o n M . C o y n e d u r c h g e f ü h r t w u r d e ( A b b . 5 ), n a c h w e l c h e m d a s M a u e r w e r k i n A b -
2 A n n . P o n t s C h a u s s . 105 (1935) t . I I . S . 253.
w u r d e n . U m e i n i n d e r M i t t e b e f i n d l i c h e s R o h r z u m E i n p r e s s e n v o n Z e m e n t b r ü h e s i n d 6 3 0 D r ä h t e a u s 5 m m s t a r k e m S o n d e r s t a h l p a r a l l e l z u e i n a n d e r v e r l e g t u n d i n A b s t ä n d e n v o n 5 0 c m g e b ü n d e l t u n d m i t i m p r ä g n i e r t e m L e i n e n s c h r a u b e n f ö r m i g u m w i c k e l t . D a r a n s c h l i e ß t s i c h e i n e 5 c m s t a r k e b i t u m i n ö s e S c h u t z m a s s e , d i e u n t e r V e r w e n d u n g e i n e r n a c h a u ß e n a b s c h l i e ß e n d e n L e i n e n h ü l l e w a n n e i n g e f ü l l t w u r d e ( A b b . 8 ). U m d i e g l e i c h m ä ß i g e S t ä r k e d e s b i t u m i n ö s e n S c h u t z m a n t e l s z u g e w ä h r l e i s t e n , u m w i c k e l t e m a n d a s e i g e n t l i c h e K a b e l v o r h e r m i t e i n e m
T a u , u m d a s d i e ä u ß e r e L e i n e n h ü l l e h e r u m g e l e g t w u r d e .
D i e D r ä h t e e n d e n o b e n i n e i n e m A n k e r k o p f a u s E i s e n b e t o n , w ä h r e n d s i e u n t e n i n e i n e r S p i t z e a u s W e i ß m e t a l l z u s a m m e n g e s c h m o l z e n s i n d . Ü b e r d i e s e r S p i t z e l i e g e n d i e D r ä h t e a u f e i n e r S t r e c k e v o n 7 m f r e i, u m s i e s p ä t e r m i t H i l f e v o n Z e m e n t b r ü h e m i t d e m F e l s e n z u v e r a n k e r n . D i e e n t s p r e c h e n d e n A u s s p a r u n g e n i n d e r g e l b e n S a n d s t e i n s c h i c h t s i n d a u s A b b . 5 e r s i c h t l i c h . U m d i e V e r a n k e r u n g b e s o n d e r s w i r k u n g s v o l l z u g e s t a l t e n , w u r d e n d i e D r ä h t e a u f d i e E i n b i n d u n g s s t r e c k e v o n 7 m n u r e i n m a l g e b ü n d e l t ( A b b . 9 ).
D i e K a b e l w u r d e n a u f d e r B a u s t e l l e v o l l s t ä n d i g h e r g e r i c h t e t . N i c h t e i n m a l d i e D r ä h t e b e z o g m a n f e r t i g , s o n d e r n r i c h t e t e e in e D r a h t z i e h e r e i e in , u m d e n D u r c h m e s s e r u n d d i e e r w ü n s c h t e F e s t i g ; k e i t g e n a u k o n t r o l l i e r e n z u k ö n n e n . D i e l e t z t e r e b e t r u g 1 1 0 0 0 b is 1 3 0 0 0 k g / c m 2. S ä m t l i c h e D r ä h t e w u r d e n g a l v a n i s i e r t . D a s N i e d e r b r i n g e n d e r K a b e l e r f o l g t e m i t H i l f e b e s o n d e r e r T u r m k r a n e , d ie d r e i P l a t t f o r m e n b e s a ß e n , u m d i e D r ä h t e s a u b e r z u f ü h r e n ( A b b . 10).
A b b . 10. T u r m k r a n z u m F ü h r e n d e r D r ä h t e .
j e k t i o n s p u m p e d e n Z w i s c h e n r a u m z w i s c h e n K a b e l u n d L o c h w a n d v o n u n t e n h e r d u r c h d a s S e e l e n r o h r m i t W a s s e r u n d b r a c h t e d a n n d ie e i g e n t l i c h e Z e m e n t b r ü h e i m M i s c h v e r h ä l t n i s i : i e i n , b i s s ie a m K a b e l k o p f a u s t r a t . D u r c h d i e U m m a n t e l u n g d e s K a b e l s ( A b b . 7) w u r d e d i e V e r a n k e r u n g m i t d e m F e l s e n a u f d i e 7 m l a n g e u n d 3 7 c m b r e i t e A u s s p a r u n g i n d e r g e l b e n S a n d s t e i n s c h i c h t b e s c h r ä n k t . A u f d e n ü b r i g e n F e l s s t r e c k e n s o w ie i n d e r S t a u m a u e r
SchniffA-A v.r f F.
.Kabeldrähfe
der Ringeisen 16mm.
* der Längseisen und aufgebogenen Eisen
60 mm,
—- 0,30 * '~—
S c h n iifB - B
A b b . 14. V e r te ilu n g s r o s t u n t e r d e n A n k e r k ö p f e n fährungseisen
’ fü r dieOräh/e E s i s t w o h l d a s e r s t e M a l, d a ß d e r s c h o n o f t e r w o g e n e G e d a n k e e i n e r w a s s e r s e i t i g e n V e r a n k e r u n g v o n G e w i c h t s s t a u m a u e r n i n d i e T a t u m g e s e t z t w u r d e . E s v e r s t e h t s i c h v o n s e l b s t , d a ß m a n b e i d e r S c h w i e r i g k e i t e i n e s s o l c h e n U n t e r n e h m e n s m i t a l l e r g r ö ß t e r V o r s i c h t z u W e r k e g i n g . A u s d e n v e r s c h i e d e n e n K o n t r o l l v e r s u c h e n , d i e n a c h I n b e t r i e b n a h m e d e r A n k e r a n g e s t e l l t w u r d e n , i s t z u e n t n e h m e n , d a ß s i c h d i e g e t r o f f e n e n k o n s t r u k t i v e n M a ß n a h m e n i n j e d e r W e i s e b e w ä h r t h a b e n . D i e s i s t u m s o b e a c h t e n s w e r t e r , a l s d e r G r ü n d u n g s f e l s e n v e r h ä l t n i s m ä ß i g b r ü c h i g u n d v o n V e r w c r f u n -
---aiie M auer--- Ab/aß-—---neue Mauer— -1 Abtaß-1*—
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 baunerkü 14 13 16 17 bauuerk IM m i m t m t m l m tiw t m lm u n tis s ta s t m ieot m t isot nst j
; — iA
i'-au/gebogene Houpt- j trageisen 20 mm*
4 2,00* -
A b b . n . E is e n b e to n - A n k e r k o p f d e r Z u g k a b e l
r u h t d a s K a b e l i n s e i n e m 5 m m s t a r k e n B i t u m e n m a n t e l , d e r d i e f r e ie B e w e g l i c h k e i t d e r D r ä h t e g e w ä h r l e i s t e t .
D e n A n k e r k o p f a u s E i s e n b e t o n z e i g t A b b . 1 1. E r e n d e t u n t e n i n e in e S t a h l g u ß p l a t t e v o n 1 5 c m D i c k e u n d 1 6 0 c m D u r c h m e s s e r , d ie a u f d r e i u m 1 2 0 ° v e r s e t z t e n h y d r a u l i s c h e n P r e s s e n r u h t . N a c h d e m d i e A n k e r u n t e r d i e g e w ü n s c h t e V o r s p a n n u n g g e s e t z t w a r e n ,
A b b . 15. V e r s t ä r k u n g d e r F e r g o u g - S t a u m a u e r d u r c h Z u g a n k e r .
¿¡50 ^ j | p---$0ß---*-j
/eisen 10mm?
1* Oie Vorspannung .§> in denAnkern
% schwankt zwischen
125 und235t
—'¡SthZ0,f -
A b b . 17. A n k e r k o p f u n d Z u g a n k e r . F e r g o u g - S t a u m a u e r . A b b . 16. W i e d e r h e r s t e l l u n g d e r F e r
g o u g - S t a u m a u e r u n d V e r s t ä r k u n g d u r c h Z u g a n k e r .
A b b . 12. A b b . 13.
A n k e r k o p f, H a u p t t r a g e i s e n . A n k e r k o p f , f e r t i g b e w e h r t .
s c h o b m a n m i t t i g z w i s c h e n d i e P r e s s e n , d . h . u m 6 0 0 g e g e n d ie s e v e r s e t z t , K e i l e e i n , u m d i e P r e s s e n e n t l a s t e n z u k ö n n e n . D u r c h d ie s e A n o r d n u n g k a n n j e d e r z e i t d i e Z u g k r a f t i n d e n A n k e r n n a c h g e p r ü f t b z w . v e r ä n d e r t w e r d e n . A b b . 12 z e i g t d i e H a u p t t r a g e i s e n ,
g e n d u r c h z o g e n w a r . M a n d a r f h i e r a u s d e n S c h l u ß z i e h e n , d a ß d i e n a c h t r ä g l i c h e V e r s t ä r k u n g v o n G e w i c h t s m a u e r n d u r c h w a s s e r - s e i t i g e Z u g a n k e r b e i g e e i g n e t e n G e l ä n d e - u n d G r ü n d u n g s v e r h ä l t n i s s e n i n b e f r i e d i g e n d e r W e i s e g e l ö s t w e r d e n k a n n . I m F a l l e d e r D ER B A U IN G EN IEU R
1. MAI 1936.
U m d i e 2 0 c m s t a r k e n K a b e l h e r u n t e r b r i n g e n z u k ö n n e n , m u ß t e n e n t s p r e c h e n d e S c h ä c h t e v o n 2 5 c m D u r c h m e s s e r a u s d e m M a u e r w e r k u n d d e m d a r u n t e r l i e g e n d e n F e l s e n h e r a u s g e a r b e i t e t w e r d e n , w a s m i t H i l f e - v o n S c h r o t t b o h r e m d u r c h g e f ü h r t w u r d e . V o r d e m A u s z e m e n t i e r e n f ü l l t e m a n z u n ä c h s t m i t H i l f e e i n e r I n -
157
A b b . 13 d e n f e r t i g b e w e h r t e n K o p f m i t d e n 6 3 0 A n k e r d r ä h t e n , d i e d u r c h b e s o n d e r e F ü h r u n g s e i s e n s o r g f ä l t i g ü b e r d e n T r i c h t e r v e r t e i l t s i n d . D i e v o n d e n P u m p e n b z w . K e i l e n a u f d a s M a u e r w e r k ü b e r t r a g e n e n K r ä f t e w u r d e n d u r c h e i n e n a u s A b b . 1 4 e r s i c h t l i c h e n R o s t i n g e e i g n e t e r W e i s e v e r t e i l t .
T Ö L K E , B E M E R K E N S W E R T E A R B E I T E N A N F R A N Z Ö S I S C H E N T A L S P E R R E N .
von Asphaltpappe
Viumenausfüllani,
158
T Ö L K E , B E M E R K E N S W E R T E A R B E I T E N A N F R A N Z Ö S I S C H E N T A L S P E R R E N . DI59f 6B H EF'r^7/II8URA b b . 2 0 . B a k h a d a - S t a u d a m m . F u g e n a u s b i ld u n g d e r E is e n b e t o n d i c h t u n g s d e c k e .
A b b . 19. B a k h a d a - S t a u d a m m . Q u e r s c h n itt.
C h e u r f a s - S t a u m a u e r k o n n t e d i e V e r s t ä r k u n g u n t e r e i n e m K o s t e n a u f w a n d v o n r d . 8 0 0 0 0 0 R M d u r c h g e f ü h r t w e r d e n , w o d u r c h , g e g e n ü b e r v e r s c h i e d e n e n a n d e r e n V e r s t ä r k u n g s v o r s c h l ä g e n , e i n e E r s p a r n i s v o n e t w a 1 ,4 M ill. R M e r z i e l t w u r d e .
E i n w e i t e r e s i n t e r e s s a n t e s B e is p i e l f ü r d i e V e r s t ä r k u n g v o n G e w i c h t s m a u e r n d u r c h Z u g a n k e r i s t d i e W i e d e r h e r s t e l l u n g d e r e i n g e s t ü r z t e n F e r g o u g - S t a u m a u e r i n A l g e r i e n , ü b e r d i e M . D r o u h i n i n d e m g l e i c h e n H e f t 3 — d e r .. A n n a l e s d e s P o n t s e t C h a u s s e e s “ b e r i c h t e t . A b b . 15 z e i g t d i e S t a u m a u e r m i t d e n e i n g e b a u t e n Z u g a n k e r n i m L ä n g s s c h n i t t , A b b . 16 d ie V e r b i n d u n g d e r n e u e n M a u e r t e i l e m i t d e n a l t e n im Q u e r s c h n i t t . I n d e n n e u e n M a u e r t e i l e n s i n d d i e S c h ä c h t e v o r h e r i n B e t o n a u s g e s p a r t , w i e e s a u s A b b . 17 e r s i c h t l i c h w i r d . E i n B i l d v o n d e r f e r t i g e n S t a u m a u e r v e r m i t t e l t A b b . 18.
S t a u d a m m a u s e i n g e r ü t t e l t e m , g r o ß b l o c k i g e m S t e i n m a t e r i a l v o n 4 5 m H ö h e , d e r a n d e r W a s s e r s e i t e d u r c h e i n e d o p p e l t e E i s e n b e t o n - D i c h t u n g s d e c k e a u f k r ä f t i g e r S t e i n p a c k u n g s u n t e r l a g e g e s i c h e r t w e r d e n s o l l t e . H i e r b e i d i e n t e d i e u n t e r e D i c h t u n g s d e c k e a l s v o r l ä u f i g e A b d e c k u n g , d i e z u n ä c h s t d e m u n v e r m e i d l i c h e n S e t z e n u n d Z u s a m m e n p r e s s e n d e s S c h ü t t m a t e r i a l s n a c h I n b e t r i e b n a h m e f o l g e n s o l l t e . N a c h A u s g l e i c h d e r D a m m b e w e g u n g e n s o l l t e d a n n d i e z w e i t e D e c k e u n t e r Z w i s c h e n s c h a l t u n g e i n e r K i e s l a g e a u f b e t o n i e r t w e r d e n u n d d e n D i c h t u n g s k ö r p e r i m e i g e n t l i c h e n S i n n e d a r s t e l l e n .
D i e u n t e r e D i c h t u n g s d e c k e v o n 3 0 c m S t ä r k e , d e r e n D u r c h b i l d u n g i n s b e s o n d e r e i n d e n F u g e n u n d a m u n t e r e n W i d e r l a g e r a u s A b b . 2 0 u n d 21 e r s i c h t l i c h i s t , h a t i h r e A u f g a b e n a c h I n b e t r i e b -
3 S e ite 2 7 4 b i s 2S0.
4 .A nn. P o n t s C h a u s s . 103 (1935) t . I I . S . 283.
A b b . 22.
B a k h a d a - S t c i n d a m m . H e r s t e l l u n g d e r E is e n b e t o n d i c h t u n g s d e c k e .
E i s e n b e t o n d e c k e e n t s t a n d e n w a r e n . A u c h S c h w i n d r i s s e w a r e n n i c h t f e s t z u s t e l l e n , w o r a u s g e s c h l o s s e n w e r d e n k a n n , d a ß d e r F u g e n a b s t a n d , d e r z w i s c h e n 1 5 u n d 2 1 m l a g , a u s g e r e i c h t h a t : — - Z u m S c h l u ß g i b t M . D r o u h i n n o c h e i n i g e E r f a h r u n g e n b e k a n n t , d i e m i t v e r s c h i e d e n e n S t a u d ä m m e n i n A l g e r i e n g e s a m m e l t w u r d e n . E r w e i s t d a r a u f h i n , d a ß e s b e s o n d e r s w i c h t i g i s t , d a ß d a s D a m m a t e r i a l n i c h t l e d i g l i c h g e s c h ü t t e t , s o n d e r n e i n g e r ü t t e l t w i r d . n ä h m e d e r T a l s p e r r e i n s o v o r z ü g l i c h e r W e i s e e r f ü l l t , d a ß d i e F r a g e a u f t a u c h t e , o b d a s A u f b r i n g e n e i n e r z w e i t e n D i c h t u n g s d e c k e ü b e r h a u p t n o c h n o t w e n d i g s e i.
D i e D i c h t u n g s d e c k e w u r d e a u s K i e s b e t o n m i t 2 5 m m g r ö ß t e m K o r n u n t e r B e a c h t u n g d e r v o n B o l o m e y e m p f o h l e n e n K o r n z u s a m m e n s e t z u n g u n t e r Z u g a b e v o n 3 0 0 k g Z e m e n t u n d 9 k g
A b b . 18. C h e u r f a s - S t a u m a u e r n a c h d e r W i e d e r h e r s te llu n g .
3 . A u s g e z e i c h n e t e s V e r h a l t e n e i n e r E is e n b e t o n - D i c h t u n g s d e c k e g e l e g e n t l i c h d e r I n b e t r i e b n a h m e d e s B a k h a d a - S t e i n d a m m e s
( A l g e r i e n ) .
M . D r o u h i n b e r i c h t e t 1 w e i t e r h i n ü b e r d i e E r f a h r u n g e n m i t d e r E i s e n b e t o n - D i c h t u n g s d e c k e d e s S t a u d a m m e s v o n B a k h a d a . W i e d e r Q u e r s c h n i t t ( A b b . 19) z e i g t , h a n d e l t e s s i c h h i e r u m e i n e n
K i e s e l g u r p r o m 3 B e t o n h e r g e s t e l l t . D a s E i n b r i n g e n e r f o l g t e m i t H i l f e v o n G i e ß r i n n e n ( v g l. A b b . 2 2 ).
A u f G r u n d s e h r s o r g f ä l t i g e r M e s s u n g e n w u r d e f e s t g e s t e l l t , d a ß d i e h o r i z o n t a l e V e r s c h i e b u n g a n d e r M a u e r k r o n e 3 0 c m b e t r u g u n d
StoM b/ec/iabdeckung über den Fugen Doppel,
A b b . 2 i . B a k h a d a - S t a u d a m m . A n s c h lu ß d e r E is e n b c -
t o n d i c h t u n g s d e c k e
a n d a s W i d e r l a g e r . ___
Eoudron, 'darunter Zem entinjektion d a ß d i e v e r t i k a l e S e t z u n g e t w a d e n g l e i c h e n W e r t e r r e i c h t e . D e r g e s a m t e S i c k e r w a s s e r v e r l u s t e r g a b s i c h z u 15 1/ s e c , v o n d e n e n a b e r i n A n b e t r a c h t d e r D u r c h l ä s s i g k e i t d e s U n t e r g r u n d e s n u r e i n g e r i n g e r T e i l d u r c h d e n e i g e n t l i c h e n S t a u k ö r p e r h i n d u r c h g e g a n g e n s e i n k a n n .
N a c h d e m L e e r e n d e s S t a u b e c k e n s s t e l l t e m a n f e s t , d a ß t r o t z d e r b e t r ä c h t l i c h e n V e r s c h i e b u n g e n k e i n e r l e i R i ß b i l d u n g e n i n d e r
BrudatoHen
obererRandderScbhlcht
hmuer Sautet- ^
Bogenbrùcke fraflhaus
ùntaufBàuiîêrp^.
Itrsfierre-S,
'•S^çSÿdM Ienzm /iraftieerlrG iirdecc.
Uailenkungsstilleir*-
Druckrohrleitung Druckrohrleitung
Belüftungsstollen d Turbinen und Generatoren
j - — M -i
Ablaufkanal
Cordeacstollen
DF'Ri.BMAlNi9f6NIEUR T Ö L K E , B E M E R K E N S W E R T E A R B E I T E N A N F R A N Z Ö S I S C H E N T A L S P E R R E N .
159
e i n e r V o r s p e r r e u n d e i n e s U m l e n k u n g s s t o l l e n s i n d e r ü b l i c h e n W e is e v o n d e r S t a u s t e l l e f e r n g e h a l t e n . D e r U m l e n k u n g s s t o l l e n w u r d e f ü r d e n s p ä t e r e n T a l s p e r r e n b e t r i e b a l s G r u n d a b l a ß a u s g e b a u t . F ü r d i e H a u p t e n t l a s t u n g s i n d i n H ö h e d e r M a u e r k r o n e v i e r H o c h w a s s e r e i n l ä u f e ( A b b . 2 4 ) v o r g e s e h e n , a n d i e s i c h z w e i m ä c h t i g e A b f ü h r u n g s t u n n e l v o n 4 ,3 m D u r c h m e s s e r a n s c h l i e ß e n . A m l i n k e n
a u s g e f ü h r t w e r d e n . B e i m A u f l a s s e n d e r B a u g r u b e s t e l l t e s i c h j e d o c h h e r a u s , d a ß d e r l i n k e H a n g s t e l l e n w e i s e d e r a r t i g f r e i ü b e r k r a g t e , d a ß e i n A b s t ü r z e n v o n F e l s p a r t i e n v o r o d e r h i n t e r d e n d ü n n e n G e w ö l b e n i n d e n K r e i s d e r B e t r a c h t u n g g e z o g e n w e r d e n m u ß t e , w o d u r c h d i e S i c h e r h e i t i n F r a g e g e s t e l l t w a r .
M a n h a l f s i c h i n d e r W e i s e , d a ß m a n a u f d i e S t a u m a u e r t r e p p e B e i B a k h a d a , w o m a n m i t B l ö c k e n v o n 5 t G e w i c h t e i n e n H o h l
r a u m p r o z e n t s a t z v o n e t w a 3 2 % e r h i e l t , b e l i e f s i c h d a s S e t z m a ß a u f e t w a 1 % d e r D a m m h ö h e . B e i d e n D ä m m e n v o n B o u - H a n i f i a u n d v o n G r i b g e l a n g e s d u r c h S t e i g e r u n g d e s B l o c k g e w i c h t e s a u f 10 t , d e n H o h l r a u m p r o z e n t s a t z a u f 2 6 — 2 7 % h e r u n t e r z u d r ü c k e n .
A l s e i n g r o ß e r F e i n d d e r E i s e n b e t o n d e c k e h a t s i c h s t e t s i h r e S t e i f i g k e i t e r w i e s e n , s o d a ß m a n m e h r u n d m e h r d a z u ü b e r g e g a n g e n i s t , d ü n n e E i s e n b e t o n d e c k e n f ü r d i e A b d e c k u n g z u w ä h l e n . A u c h d i e h o r i z o n t a l e n F u g e n h a t m a n a l l m ä h l i c h a u s z u s c h a l t e n v e r s u c h t , d a d i e K r e u z u n g s p u n k t e m i t d e n D e h n u n g s f u g e n s i c h i n k o n s t r u k t i v e r H i n s i c h t a l s s c h w i e r i g u n d e m p f i n d l i c h e r w i e s e n h a b e n . Z u r Z e i t w i r d s e h r s t a r k d a r a n g e a r b e i t e t , e i n e D e c k e a u s b i t u m i n ö s e m B e t o n z u f i n d e n , d i e a u c h f ü r g r ö ß e r e N e i g u n g e n a l s x : 1 b r a u c h b a r i s t , h i n r e i c h e n d a u f d e r U n t e r l a g e h a f t e t u n d e i n e n g e n ü g e n d e n W ä r m e s c h u t z g e w ä h r t . D e r W e g d o r t h i n s c h e i n t a b e r n o c h l a n g u n d m ü h s a m z u s e i n .
D i e g ü n s t i g e n E r f a h r u n g e n , d i e m i t d ü n n e n E i s e n b e t o n d e c k e n in A l g e r i e n w i e a u c h i n A m e r i k a g e s a m m e l t w u r d e n , s c h e i n e n d a r a u f h i n z u w e i s e n , d a ß s i e — b e i s a c h g e m ä ß e r H e r s t e l l u n g d e r S c h ü t t u n g e n u n d g e e i g n e t e n V o r k e h r u n g s m a ß n a h m e n h i n s i c h t l i c h d e r z u e r w a r t e n d e n S e t z u n g e n — e i n s i c h e r e s u n d z u v e r l ä s s i g e s D i c h t u n g s e l e m e n t i n n e u z e i t l i c h e n S t e i n d ä m m e n d a r s t e l l e n .
H a n g b e f i n d e t s i c h d a s E i n l a ß b a u w e r k ( A b b . 24 ) f ü r d a s h i n t e r d e r S t a u m a u e r a n g e o r d n e t e K r a f t h a u s m i t s e c h s T u r b o - G e n e r a t o r e n , d i e d u r c h z w e i g e t r e n n t e D r u c k s t o l l e n g e s p e i s t w e r d e n ( A b b . 2 5 ).
B e i d e r E n g e d e s T a l e s m u ß t e d a s K r a f t h a u s z u r H ä l f t e i m T u n n e l a n g e o r d n e t w e r d e n . D a s S a u g r o h r w a s s e r w i r d i n z w e i Q u e r k a n ä l e n z u s a m m e n g e f a ß t u n d u n m i t t e l b a r d e m C o r d e a c -
4 . D ie 1 2 6 m h o h e S a u t é e - B o g e n s t a u m a u e r b e i G r e n o b l e . E i n e s d e r b e m e r k e n s w e r t e s t e n S t a u w e r k e u n d g r ö ß t e s s e i n e r A r t i n E u r o p a i s t d i e k ü r z l i c h f e r t i g g e s t e l l t e 1 2 6 m h o h e S a u t é e - S t a u m a u e r i n d e n f r a n z ö s i s c h e n A l p e n , ü b e r d i e R . A . S u t h e r l a n d i n „ E n g i n e e r i n g N e w s - R e c o r d “ 1 x 5 (1 9 3 5 ) S . 7 0 6 / 7 0 9 , e i n g e h e n d b e r i c h t e t . S ie l i e g t i m F l u ß g e b i e t d e s D r a c , e i n e s N e b e n f l u s s e s d e r I s è r e . D u r c h d i e S a u t é e - S t a u m a u e r i s t e i n S t a u b e c k e n v o n 1 3 0 M i l l i o n e n m 3 e n t s t a n d e n , v o n d e n e n r d . 1 0 0 M i l l i o n e n m 3 i n e i n e r K e t t e v o n s i e b e n K r a f t w e r k e n j e d e r z e i t f ü r d i e S t r o m e r z e u g u n g n u t z b a r g e m a c h t w e r d e n k ö n n e n .
D a s Z u f l u ß g e b i e t d e r T a l s p e r r e b e l ä u f t s i c h a u f e t w a 1 1 0 0 k m 2 u n d s t e i g t b i s a u f ü b e r 3 7 0 0 m a n . B e i e i n e r m i t t l e r e n j ä h r l i c h e n R e g e n h ö h e v o n 1 5 2 0 m m e r g i b t s i c h e i n m i t t l e r e r Z u f l u ß v o n 33 m 3/ s e c , d e r s i c h a u f e t w a 1 7 nx3/ s e c i m W i n t e r v e r m i n d e r t u n d a u f 71 m 3/ s e c w ä h r e n d d e r s o m m e r l i c h e n S c h n c e s c h m e l z e e r h ö h t .
D i e g r ö ß t e b i s h e r g e m e s s e n e H o c h w a s s e r w e l l e b e t r ä g t a n d e r S t a u s t e l l e r d . 8 0 0 m 3/ s e c . D e m g e g e n ü b e r v e r m a g d i e m i t d e r S a u t é e - S t a u m a u e r v e r b u n d e n e H o c h w a s s e r - E n t l a s t u n g s a n l a g e d a s D o p p e l t e d i e s e r W a s s e r m e n g e a b z u f ü h r e n u n d s t e l l t m i t i h r e n 1 6 0 0 m 3/ s e c e i n e d e r g r ö ß t e n H o c h w a s s e r - E n t l a s t u n g s a n l a g e n i n E u r o p a d a r .
D i e H o c h w a s s e r - E n t l a s t u n g s a n l a g e i s t a u s A b b . 2 3 i m e i n z e l n e n e r s i c h t l i c h . W ä h r e n d d e r B a u z e i t w u r d e d a s D r a c w a s s e r m i t H i l f e
Transformatorenantage undSchalthaus
A b b . 2 4. S a u t e e - S t a u m a u e r m i t H o c h w a s s e r e in lä u f e n u n d E i n l a ß b a u w e r k .
S t o l l e n z u r S p e i s u n g d e r n ä c h s t e n K r a f t w e r k s s t u f e z u g e f ü h r t . D i e T u r b i n e n s i n d F r a n c i s - D o p p e l t u r b i n e n v o n 13 0 0 0 P S .
D i e S t a u m a u e r i s t n e b e n i h r e r g r o ß e n H ö h e d a d u r c h b e s o n d e r s b e m e r k e n s w e r t , d a ß s i e e i n e e i g e n a r t i g e K o m b i n a t i o n v o n B o g e n - u n d G e w i c h t s m a u e r d a r s t e l l t . U r s p r ü n g l i c h s o l l t e s i e n a c h d e m b e k a n n t e n V o r s c h l ä g e v o n M e s n a g e r a l s B o g e n m a u e r t r e p p e
A
A b b . 2 3 . S a u té e - T a ls p e r r e . H o c h w a s s e r e n tla s tu n g s a n la g e . A b b . 2 5 . S a u t é e - T a l s p e r r e . K r a f t h a u s i m S to lle n .
\ Maiierkrüne ÏÏ6m
tfcdwassereniïasfungsfunnel
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11 1 S l ' i ' i i
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160
POS CHL, Ü B E R D I E M I S I M A L P R I S Z I P E D E R E L A S T I Z I T Ä T S T H E O R I E .D?9* « ? m ^ / “ R
v e r z i c h t e t e u n d e i n e e i n z i g e B o g e n s t a u m a u e r m i t v e r ä n d e r l i c h e m R a d i u s ( J o r g e n s e n - P r i n z i p ) v o r s a h . D e r G e f a h r d e s A b s t ü r z e n s d e s ü b e r k r a g e n d e n H a n g e s b e g e g n e t e m a n d a d u r c h , d a ß h i n t e r d e r t r a g e n d e n B o g e n m a u e r e i n e i m Q u e r s c h n i t t ( A b b . 2 7) d e r G e w i c h t s m a u e r ä h n e l n d e M a g e r b e t o n a u s f ü l l u n g z w i s c h e n d e n H ä n g e n v o r -
d i e s i c h z u 2 7 0 0 0 m 3 a u f d i e e i g e n t l i c h e T r a g m a u e r , z u 3 5 0 0 0 m 3 a u f d e n F u n d a m e n t b l o c k u n d z u 3 8 0 0 0 m 3 a u f d e n F ü l l m a g e r b e t o n v e r t e i l t e n . B e i d e r K r o n e n l ä n g e v o n n u r S o m g e n ü g t e e s , d i e S t a u m a u e r i n d r e i B l ö c k e n h o c h z u f ü h r e n , z w i s c h e n d e n e n , ä h n l i c h w i e b e i d e r G r i m s e l - S t a u m a u e r , S p a l t e n v o n 1 ,2 m B r e i t e f r e i g e l a s s e n w u r d e n ( A b b . 2 4 ) , d i e m a n s p ä t e r a u s f ü l l t e .
G a n z b e s o n d e r e B e a c h t u n g v e r d i e n t d i e D i c h t u n g d e r H ä n g e u n d d e r F e l s p a r t i e n i n d e r U m g e b u n g d e r E n t l a s t u n g s - u n d Z u f ü h r u n g s s t o l l e n . D u r c h e i n u m f a n g r e i c h e s l n j e k t i o n s n e t z ( A b b . 2 7 ) g e l a n g e s , d i e K a l k b ä n k e i m B e r e i c h e d e r S t a u m a u e r v o l l s t ä n d i g d i c h t z u m a c h e n . I n s g e s a m t w u r d e n 6 0 0 0 m I n j e k t i o n s l ö c h e r g e b o h r t , d i e m a n u n t e r 3 5 a t m i t Z e m e n t b r ü h e a u s s p r i t z t e . H i e r f ü r w u r d e n r d . 3 0 0 0 t Z e m e n t b e n ö t i g t .
A b b . 2 6 . S a u t e e - S t a u m a u e r m it T a l ü b e r g a n g u n d H a n g s t ü t z u n g .
g e s e h e n w u r d e . D a d i e l e t z t e r e l e d i g l i c h d e r H a n g s t ü t z u n g d i e n t , w u r d e s i e u n m i t t e l b a r g e g e n d i e H ä n g e b e t o n i e r t u n d d i e A n o r d n u n g r a d i a l e r L a g e r f u g e n a u f d i e e i g e n t l i c h e t r a g e n d e B o g e n s t a u m a u e r b e s c h r ä n k t . B e i d e m g r o ß e n U n t e r s c h i e d i n d e m E l a s t i z i t ä t s m o d u l v o n B o g e n m a u e r u n d M a g e r b e t o n a u s f ü l l u n g k a n n d i e l e t z t e r e s i c h n u r i n g e r i n g e m M a ß e a n d e r K r a f t ü b e r t r a g u n g b e t e i l i g e n .
Z w i s c h e n K r a f t h a u s u n d S t a u m a u e r w u r d e z u r S t ü t z u n g d e r H ä n g e n o c h e i n e w e i t e r e M a g e r b e t o n a u s f ü l l u n g e r f o r d e r l i c h , d i e m a n a u s A b b . 2 6 e r k e n n t . D i e s e z e i g t a u c h d i e e l e g a n t e L ö s u n g d e s T a l ü b e r g a n g e s s o w ie d a s Z u f l u ß g e b i e t i m H i n t e r g r ü n d e . U n t e n i n d e r S c h l u c h t e r k e n n t m a n d a s K r a f t h a u s , w ä h r e n d r e c h t s o b e n d e r A u f z u g f ü r d i e B e d i e n u n g d e s K r a f t h a u s e s s i c h t b a r i s t .
T r o t z i h r e r g r o ß e n H ö h e v o n 1 2 6 m h a t d i e g a n z e S t a u m a u e r e i n s c h l i e ß l i c h d e r H a n g s t ü t z u n g n u r x o o 0 0 0 m 3 B e t o n e r f o r d e r t .
D i e S a u t e e - T a l s p e r r e s t e l l t m i t i h r e r g e w a l t i g e n S t a u - u n d E n t l a s t u n g s a n l a g e e i n e s d e r g r ö ß t e n I n g e n i e u r w e r k e u n s e r e r Z e it d a r u n d b e w e i s t , w i e a u c h u n t e r s c h w i e r i g e n V e r h ä l t n i s s e n d ie h ö c h s t e n S t a u h ö h e n b e w ä l t i g t w e r d e n k ö n n e n , w e n n m a n s i c h d e r g r o ß e n F o r t s c h r i t t e d e r G r ü n d u n g s t e c h n i k b e d i e n t u n d s i c h n i c h t s c h e u t , n e u e W e g e z u b e s c h r e i t e n .
Mauerkrone
A b b . 2 7 . S a u t é e - S t a u m a u e r . Q u e r s c h n i t t u n d I n j e k t i o n s a n o r d n u n g .
Ü B E R DIE M IN IM A L P R IN Z IP E D E R E L A S T IZ IT Ä T S T H E O R IE .
V o n P r o f . D r .
T h e o d o r
P ö s c h l V D I , K a r l s r u h e , T e c h n . H o c h s c h u l e . ü b e r s i e h t : E r k l ä r u n g d e r v e r s c h ie d e n e n F o r m e n d e s P r i n z ip sin e n e r g e tis c h e r A u f fa s s u n g , j e n a c h d e m , o b e s s ic h u m G le ic h g e w ic h ts a u f g a b e n o d e r K n ic k a u f g a b e n ( E ig e n w e r tp r o b le m e ) h a n d e l t . G e o m e tr i
s c h e D e u t u n g d e r A u s s a g e n in d e n v e r s c h ie d e n e n F ä l l e n .
1. V o r b e m e r k u n g . I n d i e s e r M i t t e i l u n g w i r d d e r V e r s u c h g e m a c h t , d i e M i n i m a l p r i n z i p e d e r E l a s t i z i t ä t s t h e o r i e , d e r e n p r a k t i s c h e B e d e u t u n g i n d e r l e t z t e n Z e i t d u r c h d i e z u n e h m e n d e V e r w e n d u n g v o n N ä h e r u n g s m e t h o d e n n o c h e r h e b l i c h g e w a c h s e n i s t , i n e i n e r g e o m e t r i s c h - a n s c h a u l i c h e n W e i s e d a r z u s t e l l e n , d i e g e g e n ü b e r d e r s o n s t ü b l i c h e n A u f f a s s u n g g e w i s s e V o r t e i l e z u h a b e n s c h e i n t . M a n f i n d e t a u f d i e s e m W e g e , d a ß d a s P r i n z i p i n v e r s c h i e d e n e n F o r m e n a u s g e s p r o c h e n w e r d e n m u ß , j e n a c h d e m e s s i c h u m g e w ö h n l i c h e A u f g a b e n d e s e l a s t i s c h e n G l e i c h
g e w i c h t s o d e r u m K n i c k a u f g a b e n h a n d e l t u n d j e n a c h d e m , o b m a n n u r m i t d e n S p a n n u n g e n o d e r n u r m i t d e n V e r s c h i e b u n g e n o d e r m i t g e m i s c h t e n A u s d r ü c k e n r e c h n e t . D a b e i s t e l l t s i c h e in e w e i t r e i c h e n d e A n a l o g i e m i t d e n v e r s c h i e d e n e n F o r m e n d e r so g . , , V a r i a t i o n s p r i n z i p e d e r D y n a m i k " h e r a u s , w o d u r c h d i e E i n s i c h t i n d i e B e d e u t u n g d e r v e r s c h i e d e n e n F o r m e n d e r f ü r d i e E l a s t i z i t ä t s t h e o r i e g ü l t i g e n P r i n z i p e v e r t i e f t w i r d . V o n d i e s e r A u f f a s s u n g h a b e i c h i n m e i n e m i n D r u c k b e f i n d l i c h e n k l e i n e n L e h r b u c h ü b e r „ E l e m e n t a r e F e s t i g k e i t s l e h r e " 1 m a n n i g f a c h e A n w e n d u n g e n g e g e b e n , s i e d ü r f t e a b e r a u c h d a r ü b e r h i n a u s e i n g e w i s s e s g r u n d s ä t z l i c h e s I n t e r e s s e b i e t e n .
1 P ö s c h l , T h . , T e c h n is c h e M e c h a n ik , I I , B d . B e r l i n : J u liu s S p r in g e r 1936.
D E R B A U IN G E N IE U R
i . MAI 1936. PÖS CH L , Ü B E R D I E M I N I M A L P R I N Z I P E D E R E L A S T I Z I T A T S T H E O R I E .
161
2. B e z i e h u n g z u m P r i n z i p d e r k l e i n s t e n
p o t e n t i e l l e n E n e r g i e . D a s C a s t i g l i a n o s c h e P r i n z i p . E s i s t a u s d e r S t a t i k d e r s t a r r e n K ö r p e r b e k a n n t , d a ß f ü r d i e G l e i c h g e w i c h t s l a g e n d i e p o t e n t i e l l e E n e r g i e V e x t r e m e W e r t e a n n i m m t . F ü r k o n s t a n t e K r ä f t e P ( e t w a f ü r S c h w e r k r ä f t e ) , i s t V v o n d e r F o r m —P u . u n d a l l g e m e i n i s t s i e
— s o f e r n s i e e x i s t i e r t — ( b is a u f e i n e a d d i t i v e K o n s t a n t e ) d a d u r c h d e f i n i e r t , d a ß d i e n e g a t i v e n p a r t i e l l e n A b l e i t u n g e n n a c h d e n K o o r d i n a t e n u , . . . . d i e K o m p o n e n t e n d e r e i n g e p r ä g t e n K r ä f t e i n d i e s e n R i c h t u n g e n b e d e u t e n .
D i e s e m S a t z e n t s p r i c h t i m G e b i e t e d e r E l a s t i z i t ä t s t h e o r i e d a s
„ P r i n z i p d e r k l e i n s t e n F o r m ä n d e r u n g s a r b e i t '' , d a s , w e n n d e r N a m e s c h l e c h t h i n z u t r e f f e n w ü r d e , d i e F o r m h a b e n m ü ß t e , d a ß f ü r d a s w i r k l ic h a u f t r e t e n d e G l e i c h g e w i c h t ( d . h . f ü r d i e i n d e r G l e i c h g e w i c h t s l a g e a n s t r e b e n d e n S p a n n u n g e n u n d V e r z e r r u n g e n ) d i e F o r m ä n d e r u n g s a r b e i t e i n e n k l e i n s t e n W e r t a n n i m m t :
(1) A ; = M i n .
U n t e r V o r a u s s e t z u n g d e s H o o k e s c h e n G e s e t z e s s e t z t s i c h A j a u s I n t e g r a l e n ü b e r G l i e d e r v o n e i n e r d e r F o r m e n <t2/ 2 E , o d e r E e 2/ 2 , o d e r a e/2 z u s a m m e n ; a l l g e m e i n i s t A j e i n e q u a d r a t i s c h e F u n k t i o n , d ie in d e r a n g e d e u t e t e n W e i s e e n t w e d e r i n d e n S p a n n u n g e n er, in d e n V e r z e r r u n g e n e, o d e r i n d e r g e m i s c h t e n F o r m ( b i l i n e a r ) g e s c h r i e b e n w e r d e n k a n n .
U m d e m P r i n z i p e i n e n S i n n z u v e r l e i h e n , m u ß k l a r a u s g e s p r o c h e n w e r d e n , w i e d i e F u n k t i o n e n b e s c h a f f e n s e i n m ü s s e n , u n t e r d e n e n j e n e h e r a u s g e s u c h t w e r d e n s o ll, d i e A j e i n e n k l e i n s t e n W e r t e r t e i l t e n . A u ß e r d e m e r k e n n t m a n , d a ß d a s P r i n z i p i n d e r a n g e g e b e n e n F o r m — o h n e Z u s a t z — s c h o n d e s h a l b u n v o l l s t ä n d i g s e in m u ß , w e i l n i c h t z u m A u s d r u c k k o m m t , i n w e l c h e r W e i s e d i e ä u ß e r e n K r ä f t e — d i e L a s t e n — , v o n d e n e n d o c h d a s G l e i c h g e w i c h t a b h ä n g t , i n d i e B e t r a c h t u n g e i n g e h e n . G e w ö h n l i c h g e h t m a n s o v o r — u n d d i e s i s t d i e F o r m , i n d e r d a s P r i n z i p g e w ö h n l i c h z u r L ö s u n g d e r s o g . s t a t i s c h - u n b e s t i m m t e n A u f g a b e n v e r w e n d e t w ir d — , d a ß m a n d i e s t a t i s c h e n G l e i c h g e w i c h t s b e d i n g u n g e n h i n z u n i m m t u n d i n A j e i n f ü h r t ; i n d i e s e G l e i c h g e w i c h t s b e d i n g u n g e n g e h e n d a n n d i e s o g . , , ü b e r z ä h l i g e n “ G r ö ß e n X k ( k = 1, 2 , . . . n ) e in . D a s A j s e l b s t w i r d b e i V o r h a n d e n s e i n v o n Z u g - o d e r D r u c k k r ä f t e n d u r c h d i e s e , b e i B i e g u n g d u r c h d i e B i e g e m o m e n t e a u s g e d r ü c k t ( u s w .) u n d w i r d d a n n e i n e n i c h t - h o m o g e n e q u a d r a t i s c h e F o r m d i e s e r ü b e r z ä h l i g e n G r ö ß e n . N u n w i r d v e r l a n g t , u n t e r a l l e n m ö g lic h e n W e r t e n d i e s e r G r ö ß e n j e n e h e r a u s z u s u c h e n , f ü r d i e A j e in e n e x t r e m e n W e r t a n n i m m t . E s w e r d e n a l s o d i e G l e i c h u n g e n a n g e s e t z t
(
2
) 33AjX „ = o , (k = 1, 2 , . . .)(3) A j = E x t r . , m i t d e r N e b e n b e d i n g u n g A j = A a
d a m i t a u c h e i n e n g e r e r Z u s a m m e n h a n g m i t d e m P r i n z i p d e r v i r t u e l l e n V e r s c h i e b u n g e n h e r g e s t e l l t , b e i d e m d i e s e l b e B e d i n g u n g : A r b e i t d e r ä u ß e r e n K r ä f t e = A r b e i t d e r i n n e r e n K r ä f t e f ü r a l l e m i t d e n B e d i n g u n g e n d e r A u f g a b e v e r t r ä g l i c h e n o d e r v i r t u e l l e n A r b e i t e n g e f o r d e r t w i r d .
M a n d r ü c k e A j d u r c h d i e V e r s c h i e b u n g e n u k a u s , A j w i r d d a n n e i n e h o m o g e n e q u a d r a t i s c h e F u n k t i o n v o n d e r G e s t a l t
(
4
) A i =2
J E L £ a k i » k u i-F e r n e r d r ü c k e m a n d i e A r b e i t d e r ä u ß e r e n K r ä f t e A a — d i e L a s t s e n k u n g s a r b e i t — i n d e r g e m i s c h t e n F o r m a u s , d . h . m a n s e t z e
(5) A a = | J J P k u k ,
w o b e i d i e P k — d i e L a s t e n — w e i t e r h i n a l s f e s t e G r ö ß e n a n z u s e h e n s i n d . — D i e s e F o r m i s t a n z u n e h m e n , w e n n d i e L a s t e n ( v o r h e r ) a l l m ä h l i c h u n d l a n g s a m v o n n u l l w a c h s e n d a u f g e b r a c h t w e r d e n , u m a l l e M a s s e n w i r k u n g e n ( S t ö ß e u n d S c h w i n g u n g e n ) v o n v o r n h e r e i n a u s z u s c h a l t e n . A a i s t a l s ö e i n e l i n e a r e F u n k t i o n d e r u k . N a c h d e m i n d e r L e h r e v o n d e n e x t r e m e n W e r t e n v o n F u n k t i o n e n m i t N e b e n b e d i n g u n g e n ü b l i c h e n V e r f a h r e n , d a s i n d e r M a t h e m a t i k a l s „ L a g r a n g e s c h e M e t h o d e “ b e k a n n t i s t , h a t m a n j e t z t s o v o r z u g e h e n : M a n b i l d e m i t t e l s e i n e s s o g . L a g r a n g e s c h e n F a k t o r s A e i n e n e u e F u n k t i o n d u r c h d e n A n s a t z
(6) A * = Aj + A (A ; — Aa) = (1 + A) A j — A A v
D i e E i g e n a r t d e s v o r l i e g e n d e n A n s a t z e s b e s t e h t d a r i n , d a ß i n d e r N e b e n b e d i n g u n g A j = Aa d i e u r s p r ü n g l i c h e F u n k t i o n A j s e l b s t w i e d e r v o r k o m m t .
D i e B e s t i m m u n g s g l e i c h u n g e n f ü r d i e u n b e k a n n t e n F u n k t i o n e n u k u n d A e r g e b e n s i c h d a n n d u r c h d i e B e d i n g u n g
(7) A * = E x t r .
d . h . d u r c h d i e G l e i c h u n g e n
(3)
d i e z u s a m m e n m i t d e r N e b e n b e d i n g u n g Aj = A a d i e r i c h t i g e A n z a h l v o n G l e i c h u n g e n z u r B e s t i m m u n g d e r u k u n d v o n A a u s m a c h e n . E s i s t n u n b e m e r k e n s w e r t , d a ß m a n f ü r d i e a n g e g e b e n e n F o r m e n v o n A j u n d Aa d e n W e r t d e s L a g r a n g e s c h e n F a k t o r s A u n m i t t e l b a r a n g e b e n k a n n . H i e r z u s c h r e i b t m a n d i e G l. (8) u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g v o n (6) a u s f ü h r l i c h e r u n d e r h ä l t
D ie s s i n d l i n e a r e , n i c h t - h o m o g e n e G l e i c h u n g e n i n d e n G r ö ß e n X k , d e r e n Z a h l g e r a d e g l e i c h i s t d e r A n z a h l d e r X k .
A u s d e r B e d i n g u n g , d a ß A j n u r p o s i t i v e r W e r t e f ä h i g ( p o s i t i v d e f in it) i s t , f o l g t , d a ß d e r g e s u c h t e e x t r e m e W e r t e i n M i n i m u m s e in m u ß . I n d i e s e r F o r m i s t d a s P r i n z i p u n t e r d e m N a m e n C a s t i g l i a n o s c h e s P r i n z i p b e k a n n t ; e s t r e t e n d a r i n n u r d ie K r ä f t e ( b z w . S p a n n u n g e n ) a u f . — D i e s e F o r m i s t n i c h t o h n e w e i t e r e s a u f k o n t i n u i e r l i c h e S y s t e m e ü b e r t r a g b a r .
3. Z w e i t e F o r m d e s P r i n z i p s . E i n e r r e i n e n e r g e t i s c h e n A u f f a s s u n g d e s P r i n z i p s b e s s e r a n g e p a ß t i s t e i n z w e i t e r W e g , d e r i m f o l g e n d e n V o r g ä n g e b e s t e h t : E s w i r d z u d e m P r i n z i p n a c h (G l. 1) a l s N e b e n b e d i n g u n g d i e A u s s a g e h i n z u g e n o m m e n , d a ß b e i d e r B e l a s t u n g d e s e l a s t i s c h e n T r a g w e r k s d i e U m s e t z u n g d e r L a s t s e n k u n g s a r b e i t A a ( A r b e i t d e r ä u ß e r e n K r ä f t e ) v e r l u s t f r e i o d e r k o n s e r v a t i v e r f o l g t , a l s o g e m ä ß d e r B e d i n g u n g A j = A a. W i r e r h a l t e n d e m n a c h f ü r d a s P r i n z i p d i e F o r m ( w o b e i d i e A r t d e s E x t r e m u m s — o b M a x i m u m o d e r M i n i m u m — v o r d e r h a n d n o c h u n b e s t i m m t b l e i b t )
(9)
3 A * 3 A,
T O T - I * + *>&;-
-A3 A*
d u , = (1 + * ) 3 A, 3 u , — A
3 A
___a
3 u , 3 A
___ a
3 u„
o,
= o .
N u n m u l t i p l i z i e r e m a n d i e s e G l e i c h u n g d e r R e i h e n a c h m i t u ,, u 2, . . . u n d a d d i e r e s i e ; d a n n e r h ä l t m a n
(11) ( i + A)
3 A. 3 A,
Uj . — -f- u 2 -5 r • ■ • 13 u, 3u ,
3 A 3 A
+ + 1 1 2 3 ^ 7 + • • •
Aj i s t e i n e h o m o g e n e F u n k t i o n z w e i t e n G r a d e s d e r ujj u n d A.t e i n e l i n e a r e F u n k t i o n d i e s e r G r ö ß e n , d a h e r i s t n a c h d e m E 11 1 e r s e h e n L e h r s a t z ü b e r h o m o g e n e F u n k t i o n e n
3 A;
(1 2)
U, JT- - + U, ‘ + . . . = 2 A j
d U j ö u ,
d A d A
u* 3uf + r i: + • • • = Aa-
I n d i e s e r F o r m i s t d a s P r i n z i p b e s o n d e r s g e e i g n e t , w e n n i n d ie L ö s u n g d e s e l a s t i s c h e n P r o b l e m s d i e V e r s c h i e b u n g e n e i n g e f ü h r t w e r d e n , w a s o f t a u ß e r o r d e n t l i c h v o r t e i l h a f t i s t . E s w i r d
D a m i t f o l g t n a c h G l. (1 1 )
(1 + A) 2 A j — A A , = o , u n d d a r a u s w e i t e r w e g e n d e r N e b e n b e d i n g u n g Aj
(
1 3
) f . = --- 2 .1 6 2 PÖSCHL, Ü B E R D I E M I N I M A L P R I N Z I P E D E R E L A S T I Z I T A T S T H E O R I E . D E R B A U IN G E N IE U R 1936. H E F T 17/18 .
D a s P r i n z i p n a c h G l. (7) e r h ä l t d a h e r d i e F o r m
( J4) A: 2 A„ M in .
o h n e N e b e n b e d i n g u n g , u . z w . h a n d e l t e s s i c h h i e r f ü r d i e g e s u c h t e n W e r t e v o n u k t a t s ä c h l i c h u m e i n „ M i n i m u m " . D i e p a r t i e l l e n A b l e i t u n g e n d i e s e r F u n k t i o n n a c h d e n u k g l e i c h n u l l g e s e t z t , a l s o d i e
G l e i c h u n g e n
(
1 4
) 9 ( A i — 2 A a)3u k = o , ( k = 1, 2 , . . . )
A b b . 1. G e o m e tr is c h e D e u t u n g f ü r G le ic h g e w ic h ts a u f g a b e n .
(
1 6
)= | | { a u 2 + 2 b u u ' + c u ' ! + . . . f u " 2 + . . . ) d x .
d ü n g e n t r i t t d a b e i m e i s t n u r d a s e i n e G l i e d P u ( x ) a l l e i n a u f ] , a l s o 1
A a = J "g ( u , u ' , u " , . ..) d x
(17)
1 J ( P u + Q u ' - + R u " + . . . ) d x . . .
D a s P r i n z i p i n d e r u r s p r ü n g l i c h e n F o r m u l i e r u n g b e s t e h t w i e d e r i n d e r F o r d e r u n g
(1 8 ) A j = = E x t r . , m i t d e r N e b e n b e d i n g u n g A 5 = A a . s t e l l e n d a n n d i e z u r B e s t i m m u n g d e r V e r s c h i e b u n g e n u k n ö t i g e n
G l e i c h u n g e n d a r ; d i e s e G l e i c h u n g e n s i n d i n d e n u k l i n e a r u n d n i c h t h o m o g e n .
4. G e o m e t r i s c h e D e u t u n g . U m e i n e E i n s i c h t i n d i e B e d e u t u n g d e r a n g e g e b e n e n F o r m u l i e r u n g z u e r h a l t e n , g e h e n w i r v o m e i n f a c h s t e n F a l l a u s , i n d e m A t u n d A a n u r v o n e i n e r V e r ä n d e r l i c h e n u a b h ä n g e n . E s i s t d a n n
{14) A f = l a u 2, A a = 4 P u ;
d a n n i s t
( i 5 ) — A * = A ; — 2 A a a I a u ! — P u = M in .
I n A b b . 1 s i n d A ; u n d A a i n A b h ä n g i g k e i t v o n u a u f g e t r a g e n ; A ; w i r d d a n n d u r c h e in e P a r a b e l , A a d u r c h e i n e g e r a d e L i n i e d a r g e s t e l l t . D i e G l. A ; — 2 A a = \ a u 2 — P u b e d e u t e t d i e s e l b e P a r a b e l , p a r a l l e l z u s i c h s e l b s t v e r s c h o b e n , d i e w i e d e r d u r c h 0 h i n d u r c h g e h t . D e r g e s u c h t e W e r t d e r V e r s c h i e b u n g i s t d a n n d u r c h d i e A b s z i s s e u m d e s M i n i m u m s d e r F u n k t i o n A t — 2 A a g e g e b e n ; e s i s t n o c h b e m e r k e n s w e r t , d a ß d e r W e r t d i e s e s M i n i m u m s n i c h t g l e i c h N u l l i s t .
S e l b s t v e r s t ä n d l i c h w i r d f ü r e i n e V e r ä n d e r l i c h e u d i e L ö s u n g a u c h u n m i t t e l b a r d u r c h d i e G l. A | = A a g e l i e f e r t , w a s a u c h i n A b b . 1 z u m A u s d r u c k k o m m t . G e n a u s o i s t i n d e r D y n a m i k f ü r
e i n e n F r e i h e i t s g r a d d i e B e w e g u n g d u r c h d i e E n e r g i e g l e i c h u n g T + U = h b e s t i m m t , s o f e r n e i n e s o l c h e e x i s t i e r t .
D i e V e r a l l g e m e i n e r u n g d e r a n g e g e b e n e n D e u t u n g a u f b e l i e b i g v i e l e u k l i e g t a u f d e r H a n d .
5. Ü b e r t r a g u n g a u f k o n t i n u i e r l i c h e S y s t e m e . D i e i n 3 . a n g e g e b e n e F o r m u l i e r u n g b e h ä l t a u c h i h r e G ü l t i g k e i t , w e n n e s s i c h u m k o n t i n u i e r l i c h a u s g e d e h n t e S y s t e m e , a l s o u m S t ä b e , P l a t t e n , B e h ä l t e r ; S c h a l e n u . d g l. h a n d e l t , w o f ü r u n t e n e i n B e i s p i e l a n g e g e b e n D a n n i s t A ; e i n e i n f a c h e s ( o d e r m e h r f a c h e s ) b e s t i m m t e s I n t e g r a l ü b e r e i n e n h o m o g e n e n q u a d r a t i s c h e n A u s d r u c k , i n d e r j e t z t e i n e F u n k t i o n u ( x ) e i n e r u n a b h ä n g i g e n V e r ä n d e r l i c h e n x ( o d e r d e r e n m e h r e r e r ) u n d d e r e n A b l e i t u n g e n V o r k o m m e n ; b e i d e n t e c h n i s c h e n A n w e n d u n g e n k o m m e n h i e r n u r A b l e i t u n g e n b i s z u r z w e i t e n O r d n u n g ( B i e g u n g ! ) v o r . I m a l l g e m e i n e n i s t A ; f ü r e i n e i n d i m e n s i o n a l e s . G e b i e t d e r L ä n g e 1 a l s o v o n d e r F o r m
1
A j s j V ( u , u ', u " , . . . ) d x
M a n w i r d d a d u r c h a u f e i n e A u f g a b e g e f ü h r t , d i e n i c h t m e h r d e r L e h r e d e r g e w ö h n l i c h e n M a x i m a u n d M i n i m a s o n d e r n d e r s o g . V a r i a t i o n s r e c h n u n g a n g e h ö r t . D o r t h a n d e l t e s s i c h n u r u m d i e e x t r e m e n W e r t e v o n F u n k t i o n e n e i n z e l n e r V e r ä n d e r l i c h e r , h i e r u m d i e B e s t i m m u n g d e s g a n z e n V e r l a u f s v o n F u n k t i o n e n w i e u (x) i n e i n e m g e g e b e n e n I n t e r v a l l . D e r V o r g a n g , w i e m a n h i e r z u r A u f s t e l l u n g d e r B e s t i m m u n g s g l e i c h u n g f ü r d i e s e F u n k t i o n e n — • d ie . h i e r n a t u r g e m ä ß D i f f e r e n t i a l g l e i c h u n g e n s e i n m ü s s e n — g e l a n g t , i s t g a n z ä h n l i c h w i e i n j e n e m e i n f a c h e r e n F a l l e ; M a n b i l d e e in e F u n k t i o n
(1 9 ) F * = F + l ( F — G ) = (1 + A) F — A G ,
u n d s e t z e d i e s o g . „ L a g r a n g e s c h e A b l e i t u n g " d i e s e r F u n k t i o n F * g l e i c h N u l l ; d i e s e t r i t t a n d i e S t e l l e d e r f r ü h e r e n p a r t i e l l e n e r s t e n A b l e i t u n g . W e n n m a n A b l e i t u n g e n v o n F * n a c h e i n e r V e r ä n d e r l i c h e n d u r c h e i n e n a n g e s e t z t e n Z e i g e r b e z e i c h n e t , s o e r h ä l t m a n f ü r d i e u n b e k a n n t e F u n k t i o n u == u (x ) d i e B e s t i m m u n g s g l e i c h u n g
d 2 F L , d F * ,
L (F *> = ^
(20)
o d e r a u s g e s c h r i e b e n d 2 F u ”
d x + F * = o,
( i + A ) d F U'
d x 2 d x + F u
d G u "
d x 2
d G u '
d x + G u
A u c h h i e r i s t e s m ö g l i c h , d e n W e r t v o n X a l l g e m e i n a n z u g e b e n , o h n e ü b e r d i e F u n k t i o n F u n d G a n d e r e a l s d i e b e r e i t s e i n g e f ü h r t e n A n n a h m e n z u m a c h e n . H i e r z u m u l t i p l i z i e r e m a n d i e l e t z t e G l e i c h u n g m i t u u n d i n t e g r i e r e ü b e r d a s b e t r a c h t e t e G e b i e t , a ls o ü b e r x v o n - x = o b i s x = 1. M a n e r h ä l t
(22)
i1 + J j
d 2 f v ; d x 2 'd F u'
d x + F u
d 2 G u " d G u'
[ d x 2 d x + F u u d x = o .
D i e e r s t e n u n d z w e i t e n G l i e d e r i n j e d e m I n t e g r a l f o r m e m a n d u r c h P r o d u k t i n t e g r a t i o n u m ; m a n e r h ä l t
1 1
— I u d x ‘ = — [ u F u>] + I u ' F u> d x .
/■
d 2 F u "
d x 2 d x d F u"
d x - [ u ' I v - ] + I
I u " F u" d x .
w o b e i d a s I n t e g r a l ü b e r e i n g e w i s s e s G e b i e t ( L ä n g e e i n e s S t a b e s , F l ä c h e e i n e r P l a t t e u . d g l.) z u e r s t r e c k e n i s t u n d d i e G r ö ß e n a , b , . . . F u n k t i o n e n v o n x s e i n k ö n n e n . A a i s t e i n e b e n s o l c h e s I n t e g r a l ü b e r e i n e l i n e a r e F u n k t i o n d i e s e r G r ö ß e n [ i n d e n A n w e n -
A u f d i e s e m W e g e e r g e b e n s i c h g l e i c h z e i t i g d i e z u d e m b e t r a c h t e t e n P r o b l e m g e h ö r i g e n s o g . „ n a t ü r l i c h e n R a n d b e d i n g u n g e n " , d i e so b e s c h a f f e n s e i n m ü s s e n , d a ß d i e a u ß e r h a l b d e r I n t e g r a l e s t e h e n d e n G l i e d e r w e g f a l l e n ; s i e b e d e u t e n g e w i s s e g e o m e t r i s c h e A u s s a g e n ( A u f l a g e r u n g u = o o d e r E i n s p a n n u n g u ' = o) o d e r m e c h a n i s c h e A u s s a g e n ( V e r s c h w i n d e n d e s B i e g e m o m e n t e s u " == o , o d e r d e r Q u e r k r a f t u ' " = o , b e i f r e i e r A u f l a g e r u n g b z w . b e i f r e i e m E n d e ) . M a n e r h ä l t d a n n a u s G l. (22)
1
(1 + A ) J ( u F u + u ' F u- + u " F u„) d x (
2 3
)- / . J ( u G u + u ' G u-, - f u " G u" ) d x = o .
