DIE BAUTECHNIK
11. Jahrgang BERLIN, 28. Marz 1933 Heft 13
D ie Briicke iiber die S ie g bei M enden.
Von Sr.=3ng. E rich R e isin g e r, berat. Ingenieur, O bercassel (Siegkreis).
I. B e s c h re ib u n g d e r a u s g e f iih r te n B riicke.
Im Mai 1928 w urde vom Siegkreis der Bau einer Verbindungsstra(3e von M enden iiber Friedrich-W iihelm s-H iitte nach Troisdorf Offentllch ais N otstandsarbeit ausgeschrieben. D ieser StraCenzug, der auch der Ab- lenkung des rechtsrhelnischen D urchgangsverkehrs von Siegburg dient, uberschreitet den U nterlauf der Sleg zwischen M enden und Friedrich-
z u se h e n , die glelchzeitig ais L ehrgeriist w ahrend der Bauausfiihrung dienen konnten. Der erhebliche K ostenaufw and fiir das teu rere Konstruk- tionseisen im V ergleich zum R undeisen sollte durch den W egfall des doppelten Lehrgeriistes und durch V erm inderung des H ochwasserrisikos ausgeglichen w erden. U nter diesen V oraussetzungen w ar der Sonder- vorschlag auch wirtschaftlich w ettbew erbsfahlg (Abb. 2).
Abb. 2. Langsschnitt, Draufsicht und w aagerechter Schnitt unter d er Fahrbahnplatte.
Abb. 1. Ansicht des fertigen Bauwerkes.
W ilhelm s-H iitte auf einem Bauwerk von 250 m Lange. W ahrend das M ittelw asser der Sieg an jen er Stelle in einem FIuBbett von rd. 60 m B reite abflieBt, dient der A bfuhrung des H ochwassers w eiterhin ein beiderseitiges F iutgelande von rd. 190 m Breite, das auf der rechten Seite durch ein befestigtes Hochufer, auf der linken Seite durch einen D elch begrenzt wird. Der ausgeschriebene Entw urf w urde vom Kreis-
Als A usgangspunkt der BriickenstraBe diente die K reuzung der rechten UferstraBe mit den R angiergleisen der M annstaedt-W erke und der Hoch- w asserdam m auf dem linken Ufer. Die B egrenzung des Stelgungs- verhaitnisses auf 1 :4 0 und der E intauchtiefe der K ampfer in den HHW- Splegel auf 0,50 m bedingten die Wahl des Langsgefailes der Briicke und die A nordnung einer verlorenen S teigung iiber der Flutbriicke, um eine
bauam t Siegburg in Eisenbeton aufgestellt und sah die U berbriickung der Sieg durch einen D reigelenkbogcn mit angehangter Fahrbahn von 60 m Lichtweite, die U berbriickung des F lutgelandes mit fiinf D reigelenkbogen von 25 m und zw ei D reigelenkbogen von 20 m Lichtweite vor. Nach der B edingung des K ulturbauam ts durften die GewOlbekampfer hOchstens 0,50 m in das H HW eintauchen.
Die A usfiihrung des Briickenbaues w urde der U nternehm ung H iiser
& Cie., O bercassel, nach ihrem eingereichten SondervorschIag ubertragen, d er sich eng an den bauseitigen Entw urf anlehnte und die U berbriickung der Strom óffnung durch einen E ingelenkbogen in M elanbauw eise vorsah (Abb. 1). MaBgebend fflr diesen Sondervorschlag w ar die U berlegung, daB bei der geforderten kurzeń Bauzeit von zwOlf M onaten und infolge des Beginns der Bauausfiihrung im Hochsom m er die H erstellung des Strom bogens erst im H erbst mOglich w urde, einer Jahreszeit, zu der die Sieg erfahrungsgem aB besonders haufig schnell auftretende H ochwasser fiihrt. W egen der Nahe der Siegm iindung mufi an jener Stelle besondere Riicksicht auf abtreibende BauhOlzer und G eriiste genom m en w erden, die ohne w eiteres in den Rheinstrom gelangen kOnnen und dort eine Gefahr fiir die Schiffahrt bilden. Hinzu kam, daB die Fahrbahntafel bei der ver- langten K onstruktion zweckmaBig unter V erw endung einer steifen Be- w ehrung aufgehangt w urde, fiir die auch rechnerisch sichere Anschlilsse durchgebildet w erden kOnnen. Es lag daher nahe, von der Benutzung eines im F lusse steh en d en L ehrgeriistes abzusehen und die gesam te Be- w ehrung der Strom brucke unter Y erw endung steifer Eiseneinlagen vor-
einw andfreie Entw asserung zu erzielen. Die BauhOhe in den Scheiteln der sieben FlutgewOlbe ist untereinander gleich. Da die K am pferunter- kante auf einer W aagerechten liegen muBte, w urde der A usglelch des
verschiedenen Langsgefailes durch die Wahl d er PfellhOhen der Bogen be- wlrkt. A us d ie sem G runde b e tragt das Pfeil- yerhaltnis der 20,0 - m - Bogen 1 : 9,6 und 1 : 7,4, das der 2 5 ,0 -m - Bogen 1 :8 ,6 bis 1 : 10,3. Die g e sam te Flutbriicke ist in d e r ilblichen W eise in E isen
beton konstruiert.
Die Fahrbahn- Abb. 3. Q uerschnltt durch die Fahrbahntafel der tafel Ist durch
StromOffnung und durch die Flutbriicke. vler Langsw ande
Isolierung geschiitzt. Das Scheitelgelenk ist ein Waiz- gelenk aus StahlguB mit an-
gegossenen Knaggen zur O ber- łLj£^B i tragung der Q uerkrafte. Ab-
bild. 5 zeigt das Scheitelgelenk w ahrend des Einbaues der R undcisenbew chrung. In der B ew egungsfuge ist eine im-
p ragnierte K orkplatte in glei- f e d g t t H cher W eise w ie in der m ittleren [|g g H M |j D ehnungsfuge der Fahrbahn
einbetoniert. Im Scheitel ist
diese Fugendichtung aufierdem
j $jjj§S|B
durch einen doppelten W inkel- j s g 9 H 0 eisenrahm en mit halbrunder
O berdeckung In K upferblech
g egen W itterungseinfliisse ge- A ' ' schutzt. Die gesam te Be-
w chrung des Strom bogcns b e
steh t gemaB der bekannten M elan-B auw eise aus Form eisen St 37 mit A usnahm e einiger Beilagen aus Rundeisen zur S pitzendeckung und der erforderlichen B iigelbew ehrung.
Obirer Mndverbond
Abb. 4. M ittelgelenk der R andtrager. 5 % A ntim onzusatz zw ischen stark bew ehrten G elenk-
^ - banken ausgebildet. Die
| , Pfeiler besteh en aus un-
bew ehrtem Beton. Sie sind m it den Fundam enten durch A nschluBeisen verbunden, um dic geringen Zugspan- nungen infolge G ewolbe- schubes bei einseitigem Aus- riistcn aufzunehm cn. Dic Pfeiler 5, 6, 7 und dns rechte E ndw iderlager sind Abb. 5. M ittelgelenk der R lppenbogen. durch L arssenspundw ande
Profil II, die ubrigen Pfeiler durch Steinpackung und A bpflasterung gegen Kolken gesichert.
Die StromOffnung ist im betriebsfertigen Z ustande eine Eisenbeton- konstruktion, dereń statische und konstruktive G liederung entsprechend aufzubauen war. Die Rippenbogen w urden mit Riicksicht auf die A sthetik des gesam ten Bauwerks, die eine m oglichst schlanke Form ung der Rlppen erforderte, ais M ittelgelenkbogen entw orfen. Das Pfeilverhaitnis betragt 1 :5,7 m, die Scheiteldicke 1,30 m, die K am pferdicke 1,97 m, die Rippen- b reite ub er bzw. un ter der Fahrbahn 1,00 bzw. 1,10 m. Die Fahrbahn b e ste h t aus d er F ahrbahnplatte, die in 3,50 m A bstand von Q uertr3gern getragen wird, und den verstelfenden Randtragern. Die FuBwege sind auf K onsolen ausgekragt, die FuBwegplatte ist daher dreiseitig gelagert.
In d er M itte des 2. und 16. Feldes ist eine Bew egungsfuge in der P latte angeordnet. Zu diesem Zwecke sind die P latten ausgekragt, und in die R andtrager sind unvollkom m ene G elenke eingefiigt. In der M itte Ist die gesam te Briickentafel durchschnitten und eine langsbew egliche D ehnungs
fuge geschaffen. Die R andtrager besitzen ein in der Senkrechten doppelt w irkendes Auflager in St 37, das in Abb. 4 einbaufertig abgebildet ist.
Bei diesem ist die B ew ehrung der K anten des Randtragers zur Erleichterung des E inbaues autogen angeschweiBt, die richtige E instellung des G elenkes Ist durch herausziehbare R undeisendorne gesichert. Die F ahrbahnplatte ist in rechteckiger V erzahnung durchschnitten, dereń Langsflanken senk- rechte F lachengleitlager aus St 37 tragen. D urch diese Lager w erden die beiden Teile der Briickenfahrbahn senkrecht und w aagerecht gekuppelt.
Die D ehnungsfugen der P latten sind durch Schleppbleche unter der
B ew ehrung der W iderlager d er R ippenbogen.
A bb. 7. System der Eisenkonstruktlon.
Die Rippenbogen der Strom Sffnung sind nach d er Stiitzlinie fiir Eigen- gew icht des E isenbetonbaues geform t. Um diese Stiitzlinie w ahrend der Ausfiihrung g enau festzulegen, sind an den Kampfern bis zur Fertig- stellung des E isenbetonbaues G elenke eingeschaltet. Im B etriebszustande sind an diesen Stellen Einspannungskrafte in die K ampfer zu iibertragen, die zusam m en mit den B ogenkraften der G elenke durch eine Eisen- konstruktion in die Strom pfeiler geleitet w erden. Abb. 6 zeigt diese V erankerungskonstruktion zusam m en m it einem Teil der Z usatzbew ehrung aus R undeisen. Die Schubbew ehrung der P feiler w urde erst beim B etonieren eingebaut und ist daher auf dem Bilde nicht sichtbar. An die vorgenannten G e
lenke schliefit die Eisen-
— -konstruktion d er Bo-
1 genrippen an.
Z M - o • 3 D iese K onstruktion,
Z---•' '. -Ij ’ die nach M elan wahrend
H Z Z --- der A usfiihrung der Be-
~-550 ~ - 550'*■ tonarbeiten gleichzeitig
r—-— r - p r i * r ais L ehrgeriist zu dienen
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3 7 E isenbetonbauw erks.
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: K onstruktion dienen,l ! : l ° ą w erden nach der Be-
Abb. 8. E isenkonstruktion am Scheitelgelenk
DIE BAUTECHNIK
150 R e is in g e r , Die Briicke iiber die Sieg bei Menden Pachscium f. d. ges. Bauingenieurwescn
Abb. 9. Eisenkonstruktion am Kampfer.
J a h r g a n g 11 He f t 13
28. Mflrz 1933 R e is i n g c r , Die Briicke iiber die Sieg bei Menden * 151
Abb. 10. Eisenkonstruktion der Q uertr3ger.
Abb. 11.
R undeisenbew ehrung der Rippenbogen.
mit U nterlagscheiben und M uttern gesichert. Im Ge- lenkstoB ist der volle Gurt- ąuerschnitt angeschlossen.
Die Q uertr3ger sind gleich- falls ais Fachw erktrager aus- gefiihrt (Abb. 10). B esonders sorgfaitig ist der AnschluB der Q uertr3ger an die H3nge- stangen durchgebiidet. Die Q uerverbande sind bis in die Pfeiler gefiihrt. D er untere W indverband w urde sinn- gemafi nach F ertig steilu n g d er B etonierung der Fahrbahn- tafel in der Dehnungsfuge durchgebrannt. Die gesam te Eisenkonstruktion ist mit einer kraftigen Biigeibew ehrung R undeisenbew ehrung der Q uertrager. um geben (Abb. 11 u. 12).
II. Statisch e B erechn un g.
Die statische B erechnung der Beton- und E isenbetonkonstruktionen w urde von der B auunternehm ung, die der Eisenkonstruktion ais Lehrgeriist von der E isenbauunternehm ung aufgestellt. Der statischen U ntersuchung w urden die N utzlasten der Briickenklasse I der DIN 1072, im iibrigen die E isenbetonbestim m ungen DIN 1045 und fiir die Strom brucke auBerdem die B E der D R G zugrunde geiegt. Ais StoBzahl der V erkehrsbelastung
w urde fiir die Bogen 1,15, fiir die Fahrbahntafel einschl. der H angę stangen 1,40 angenom m en. Auf die rechnerische Beriicksichtigung der versteifenden W irkung des Randtragers der Fahrbahntafel w urde verzichtet.
Die SeitenstSBe und der W lnddruck auf Fahrbahn und V erkehrsband sind durch die F ahrbahnkonstruktion selb st aufgenom m en, die in w aagerechtcr Richtung w ie zwei K ragtrager m it K upplung in der M itte w irkt. Der Bogen w urde ais zweifach statisch unbestim m tes System berechnet. Fiir die W indbelastung der Bogen w urde der Nachweis erbracht, dafi diese auch ohne Q uerverband infolge ihrer groBen N orm alkraft und des groBcn D rillungsw iderstandes des rechtecklgen Q uerschnittes geniigende Stand- sicherheit besitzen. D iese U ntersuchung w urde durchgefuhrt auf dem vom Verfasser im Bauing. 1924, H eft 1, an g eg eb en en W ege und stellt fiir sym m etrische B elastung die B erechnung eines einfach unbestim m ten System s dar, dereń Durchfiihrung m ittels graphischer Integration keine Schw ierigkeiten bereitet. Schw leriger g estaltete sich der Nachweis der Sicherheit gegen A usknlcken aus der T ragw andebene. W enngleich die U ntersuchung des allein durch die vler Riegel versteiften System s ais ebenes Rahm enw erk auch eine geniigende K nicksicherheit ergab, so w urde doch eine w eitere V ersteifung durch H inzufiigen der Streben vorgezogen, um eine mOglichst groBe w aagerechte Steifigkeit zu erzlelen. Die Sicher
h eit gegen A usknlcken in der T ragw andebene ist u n ter V ernachlassigung d er V erstelfung durch Fahrbahn und H angestangen rd. 7 fach. Die Span- nungen der V erbundkonstruktlon der Bogen w urden unter A nnahm e von
£•
n = - p —= 10 berechnet. Bel V erw endung eines hochfesten Betons ist dieser W ert zw eifellos erheblich kleiner, etw a 6 bis 8, so daB die hierm it errechnete Eisenspannung etw as zu ungiinstig ist. Durch das Schw inden des Betons en tsteh en Spannungen im Eisen des statisch bestlm m ten tonierung entfernt, der W indverband der
F ahrbahn w ird mit einbetoniert (Ab- bild. 8 u. 9).
Das Tragw erk der zwei Bogenrippen b e ste h t aus je zwei H aupttragern, dereń O ber- und U ntergurte durch eine Ver- g itteru n g aus W inkeleisen verbunden sind. Die vier G urte, dereń Betoniiber- deckung im M ittel 70 mm betragt, be- stehen aus je 2 L 200 • 100 • 16, dereń lange Schenkel durchlaufend vernietet sind. D iese A nordnung g estattet einen zentrischen doppelnletigen AnschluB der W andstabe unter V erm eidung von K notenblechen. Je 2 L 75 • 55 • 7, an den kurzeń Schenkeln durch Binde- b leche verbunden, dienen ais W and
stabe. Zur A ussteifung sind an den Anschliissen der H angestangen Q uer- schotte eingezogen, die gleichzeitig zur Befestigung der 2 gekreuzten
—i*- 120 ■ 120 • 11 der H angestangen dienen. An den G elenken sind die H aupttrager vollw andig und mit kraf
tigen A ussteifungen versehen. GroBe A ussparungen in allen Blechen gestatten sichere V erarbeitung des Betons. An den Kampfern sind die Stehbleche der H aupttrager zur A usbildung der Bolzen- lager durch aufgenietete Platten auf je 64 mm Dicke gebracht w orden. Der d urchgehende Lagerzapfen ist aus S chm iedestahl m it einem D urchm esser von 220 mm gefertigt und beiderseits
Haupttragei' am Kampfer
1 5 2 R e i s i n g e r , Die Briicke iiber die Sieg bei M enden DIE BAUTECHNIK F a c h s c h rift f. d. g es. B a u ln g e n le u rw c sen
System s und im E isen b eto n ąu ersch n itt des unbestim m ten System s. Das Schw inden im statisch unbestim m ten System w urde mit — 10° C und die Zusatzdruckspannung im Eisen des statisch bestim m ten System s mit rd. 200 kg/cm 2 beriicksichtigt. Die Spannungen aus H aupt- und Neben- kraften dilrfen in St 37 daher 1400 k g/cm 2 nicht iiberschreiten, dam it die zulassige Spannung von 1600 kg/cm 2 innegehalten w ird. Bezeichnet ae die E isenspannung der V erbundkonstruktion, aev die der V orspannung der E isenkonstruktion, so ist óc — ae v - f n ■ db. Fiir die B em essung der V orspannung(A bb. 13) g ilt daher die B eziehung <te v ^ \ 4 0 0 — n ■ db kg/cm-, in der <fb die B etonspannung aus Haupt- und N ebenkraften ist. Die Q uertr3ger der F ahrbahn w urden ais V erbundkonstruktion nach Stadium 2 berechnet.
Die gesam te Schubkraft w urde durch die D iagonalen der Fachw erktrager aufge
nom m en, denen zurSpitzen- deckung einige Schrageisen b eig eleg t w urden. Im iibri
gen w urde die Eisenkon
struktion der Q uertrager fiir V orspannung aus dem Eigengew icht der Fahrbahn-
konstruktion bem essen.
Das B etonieren grOGerer M elankonstruktionen ge- schleht zweckmaflig nach dem bekannten V orschlage von S p a n g e n b e r g durch V orbelastung der E isenkon
struktion mit dem G ew icht des einzubringenden Be
to n s 1). Nach diesem Vor- schlage w ird die rechnerlsch zugrunde g elegte Span- nungsverteilung auch bel d er A usfiihrung m it prak- tisch gen iig en d er G enaulg-
kett errelcht. Dleses B auverfahren w ar daher von yornhereln fiir den Sondervorschlag des Strom bogens in M elanbauw eise yorgesehen w orden, dessen System etne besonders einfache A nw endung dleses V erfahrens gestattete.
S tellt m an nam lich die Elsenbogen mit H ilfsverband und einschliefi- lich der H angestangen und Q uertr3ger auf und deckt die Q uertr3ger mit einem vori3ufigen Belag ab, so kann man diesen zur L agerung des B elastungsm aterials verw enden. Die B etongew lchte der Bogenkonstruktion sind dann auf die Fahrbahn herabzuprojizleren, sie w erden m lttelbar durch die H angestangen in die Eisenbogen iibertragen. Fiir das Betonieren der
Fahrbahn ist eine V orbelastung nicht erforderlich.
Statik und B elastung des Tragw erkes haben d aher nachstehenden Auf bau:
I. L ehrgeriistzustand:
Die Stahlkonstruktion der Bogen tragt:
a) das Eigengew icht der fertlg m ontierten K onstruktion,
b) die vorl3ufige A bdeckung der Q uertr3ger, Schalung und Zusatz- bew ehrung der Bogen und V erbande,
c) die aquivalente B etonlast der B ogenkonstruktion auf der Fahrbahn gelag e rt;
II. V orspannungszustand:
d) Beton in die Schalung der B ogenkonstruktion eingebracht, Vor- belastung und A bdeckung entfernt;
III. Zw lschenzustand:
Nach A bbinden des Betons tragen die Elsenbetonkonstruktion der Bogen und die Stahlkonstruktion d er Fahrbahn:
e) Schalung und Z usatzbew ehrung der Fahrbahntafel, f) E igengew icht des Betons der F ahrbahn;
IV. Schluflzustand:
Nach A bbinden des Betons und Entfernen der Schalung SchlieGen der K am pfergelenke.
Das Tragw erk w irkt ais E i s e n b e t o n - E i n g e l e n k b o g e n und w ird b elastet durch:
g) F ahrbahnbelag, Schw inden von — 10 0 C, T em peratur von ± 15 0 C und V erkehr nach DIN 1072, KI. 1.
Die S tahlkonstruktion der Bogen w urde fiir den V orspannungszustand II b em essen und fiir die Lastzustande la bis c berechnet. Die H ilfsverb3nde w urden fiir eine W indbelastung von 150 kg/m 2 auf die unbelastete, aber eingeschalte Briicke berechnet. Ferner w urde die Tragfahigkeit der Kon
struktion fiir eine w ahrend der A usfiihrung zufailige, w andernde Last von
*) Vgi. Bauing. 1924, H eft 15/16, S p a n g e n b e r g , Eisenbetonbogen- briicken fiir groBe Spannw elten.
0,500 t/m Bogen nachgew iesen. D er A rbeitsvorgang beim B etonieren, iiber den spater berichtet w erden soli, w urde rechnerlsch verfoIgt. Die einzelnen S tab e, besonders die W andstabe, die im b etonlerten Bogen nur noch zu r Sicherung der G urte gegen A usknicken und zum AnschluG der H Sngestangen dienen, konnten auch fur diese gerlnge Z usatzbelastung b ei w eitem nicht au sg en u tzt w erden. D er L ochleibungsdruck im Bolzen d er K 3m pfergelenke b etrag t in dem yoriibergehenden B elastungszustande f) 2,35 t/cm 2 und die Spannung bei verschiedenen H albm essern des Bolzens und der L agerschalen nach H e r t z 5,92 t/cm 2. Die Sicherheit der Stahl
konstruktion gegen A usknicken in der T ragw andebene, auf die bei M elan
konstruktionen w egen der schlanken Form stets besonders zu achten ist, ist im B elastungszustande e) nach T e t m a j e r 3,8fach.
III. A u sfiih ru n g d e s B au es.
Die A usfiihrung des Baues begann sofort nach A uftragserteilung am 13. Ju n l 1928. Nach dem B auvertrag standen 12 M onate ais Bauzeit zur Verfiigung. D er ungewOhnlich strenge W inter 1928/29 verursachte eine U nterbrechung der produktiven B auarbeiten von M itte D ezem ber bis M itte M arz, so dafi d ie B auzeit um 3 M onate auf 15 M onate verl3ngert w urde (Abb. 14). Die erfahrungsgem Sfi im H erbst eintretenden H ochw asser der Sieg verlangten einen energischen V ortrieb der A rbeiten w ahrend der Som m erm onate. A us diesem G runde w urde bereits zw ei W ochen nach Beglnn Im dreischichtigen B etrieb nach einem genauen Bauplan gearbeltet.
Eine sorgfaltige Einrichtung der Baustelle sicherte reibungslose Abwick- lung des B etriebes. Auf dem rechten S ieg-U fer w urde der Lagerplatz hochw asserfrei elngerlchtet und mit G leisanschlufi vom V erschIebebahnhof der M annstaedtw erke aus versehen. Die S leg w urde mit einer zwei- gleislgen FtSrderbriicke iiberbriickt; insgesam t w urden 2800 m 6 0 e r G leise verlegt. An G erat w urden eingesetzt: zw ei Lokom otiven, ein V ierseil- und zw ei Einseilgreifer, ein Turm drehkran, ein M ontagem ast, eine 3 - t - Dam pfram m e, eine elektrisch an getriebene 0 ,5 -t-F reifallram m e, ein Flott- m ann-K om pressor L. Z. 29, ein Fijrderband von 15 m Lange, zw ei elektrisch angetriebene 375-1-Jaeger-SchneIlm lscher, drei K reiselpum pen von 100, 175 und 250 mm Durchm., ferner elektrisch angetriebenes K lelngerat, wie S3gen, Bohrm aschinen, W inden usw. Fiir die B eleuchtung der Arbeits- piatze sorgte eine reichlich bem essene L ichtanlage mit Tiefstrahlern.
Insgesam t w urden 22 000 m 3 E rdaushub fiir die G riindungen und Regu- lieru n g d er Ufer ausgefuhrt, die zum Teil unter W asser durch die G reifer g eleistet w urden. Nach dem V ertrag durfte d er gew onnene Siegkies un ter Zusatz von R heinsand fiir die W iderlager und Pfeiler verw en d et w erden. Die B augruben der Pfeiler 5, 6, 7 und das rechte W iderlager w urden m it 130 t S pundw anden Larssen II eingespundet. A lle B augruben w urden durch W asserhaltung in Brunnen trockengelegt. Die L ehrgeriiste standen auf Spindeln und Q uerschw ellen aus Eisenbeton, sie w urden je zw eim al v erw endet und
hierbel die A nderung der Bogenform durch Ersatz der KranzhOlzer erzlelt.
V on besonderem In- teresse ist die A usfiihrung d er StromOffnung in M elan
bauw eise. Nach' Fertig- stellung d es untersten Ab- satzes der Strom pfeiler w urde zunachst die steife und schlaffe B ew ehrung der Pfeiler eingebaut und ver- ankert (Abb. 15). Die Pfeiler selbst und die Bogenrlppen bis zu den K am pfergelen- ken w urden sodann in einem Zuge durch zw ei Misch-
m aschinen b etoniert, um A bb. 15. B ew ehrung am KSmpfer.
A bb. 13.
Spannungslinien eines halben Bogens.
J a h r g a n g l l H e ft 13
2 8. MSrz 1933 R e i s i n g e r , Die Briicke iiber die Sieg bei M enden 153
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i s A, \ /
F I T l .
Abb. 21. Schaubild des A rbeitsvorganges.
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Abb.
A ufstellen der Eisenkonstruktion.
Abb. 19. Einbringen des Betons in die Bogen.
Abb. 20. Transport des Belastungs- m aterials zur M ischm aschine.
Abb. 17.
Befestigung der Schalung.
je d e Betonierungsfuge zu verm eiden. Fiir die A ufstellung der Stahlbogen w ar in Flufim itte ein hOlzerner Bock zur U ntersttitzung errichtet. Die Bogen selbst w urden auf der Ff5rderbrticke zusam m engebaut und durch einen Schw enkm ast auf den Pfeilern und einen A ufzugmast am Bock hochgezogen und eingesetzt (Abb. 16). Nach sorgfaitigem Einschleifen und Einpassen der Kam pfergelenkboizen und nach Einbau des oberen W ind- und H ilfsverbandes liefi man ,
die Bogen ab. Darauf w urden Hangę- j --- --- j
stangen und Q uertr3ger von den Pfeilern aus zur M itte hin montiert.
Die Bogen erhielten eine Ober- hóhung von 70 m m ; von dieser entfallen 40 mm auf den Vorspan- nungszustand und 30 mm auf den V erbundkSrper.
Nach O bergabe der Stahlkon- struktion begannen sofort die Ein- schalungsarbeiten mit der behelf- mafilgen A bdeckung der Fahrbahn m it I-T ra g e rn und B ohlenbelag. Von dieser A rbeltsbiihne aus befcstigte man zunachst die Bóden der Schalung
n eb st K ranzhólzern und B edienungsstegen (Abb. 18). Nach grundllcher Reinigung der Stahlkonstruktion w urde die R undeisenbew ehrung der Bogen befestigt und die Seitenschalung eingebaut. Die sorgfaltig vor- bereitete Schalung pafite ohne w eitere N acharbeit. W esentlich mehr A rbeit verursachten die D urchdringungen der Schalfiachen durch Hange- stangen und V erbande, die
gut gedichtet w erden mufl- ten, um N ester beim Be- tonieren zu verm eiden.
Nach B eendigung dieser A rbeiten w urde die Scha
lung ausgew aschen und dauernd feucht gehalten.
A nschliefiend begann die V orbeIastung des Bogens, rn dereń D urchfuhrung drei Tage dauerte.
Ais B elastungsm aterial w urden die Zuschlagstoffe des Bogens selb st gew ahlt, dessen Transport auf der ebenen Briickenbahn ieicht auszufiihren war. Die Zu
schlagstoffe b estan d en aus einer M ischung von 2 R.-T.
Rheinsand : 2 R.-T. Basalt- splitt 5 bis 15 :1 R.-T. Splitt 10 bis 25 mm, dereń gtin- stigste Zusam m ensetzung durch eingehende V ersuche
erm ittelt w orden war. Der Zuschlag w urde in einem M ischer zunachst vor- gem lscht, um den Eingang der Stoffm ischung auszuschalten. Die M ischung h atte ein Raum gew icht von 1,8 t/m 3; sie w urde durch zahlreiche W agungen gepriift. 1 m 3 fertiger Bogenbeton w og unter Beriicksichtigung der Ver- drangung durch das Eisen 2,3 t. Das Ersatzgew icht w ar auf der Fahrbahn unter Beriicksichtigung d er m ittelbaren O bertragung durch die H angestangen so zulagern, wie im Bogen selbst verteilt. Fiir die Bogen selb st waren die G ew lchte daher auf die F ahrbahnebene herabzuprojizleren, fiir die Ver-
—ąss— - U so)
Abb. 18. Q uerschnitt durch einen eingeschalten Bogen.
b andę an den A uflagerstellen entsprechend ihrem A uflagerdruck zu lagern.
Die Ersatzlast w urde nach RaummaB aufgebracht. Ais MeflgefaB dlente ein K ipper von 0,65 m 3 Inhalt, dessen Fiillung durch A bziehen iiber den langen Seiten Ieicht konstant gehalten w erden konnte. Zur w eiteren K ontrolle dienten verschiedene U nterteilungen auf der Fahrbahntafel. Das M ateriał w urde zu beiden Seiten der Fahrbahn bis 1,20 m HOhe gelagert und nach auBen durch eine H olzw and gestiitzt, die an den H angestangen befestigt war. Die B elastung w urde nach einem genauen Verteil.ungspian prozentual der E ndbelastung steigend aufgebracht. Nach B elastung mit jew eils 25°/0 folgte eine Priifung. Die K am pferstiicke der Bogen, fiir die die B elastung nicht m ehr auf der Fahrbahn gelagert w erden konnte, weil sie infolge d er m ittelbaren Lastiibertragung zum Teil auf die Pfeller ab- gestiitzt w orden w are, w urden zusam m en mit den Q uertragern VIII neben den K am pfergelenken sofort bei der V orbelastung betonlert.
Das Einbringen des Betons in die B ogenschalung geschah im unteren D rittel des Bogens mit Hilfe eines FSrderbandes, das auf den Pfeilern stand. In die oberen B ogenteile w urde der Beton m ittels eines klelnen, sehr ieicht gebauten W agens gefdrdert, der auf 6 0 er Schienen auf dem Bogenriicken fuhr und durch eine kleine R eibungsw inde vom S cheitelgelenk aus gezogen w urde. Wie aus A bb. 19 zu ersehen ist, konnte die zylin- drische Tromm el des W agens um ihre Achse g ed reh t w erden, sie ent- leerte den Beton zwischen den Schienen in die Mitte des Bogens. Die Konstruktion des W agens h at sich g u t bew ahrt, sie gestattete ein noch- maliges U m riihren des Betons vor dem Kippen und machte den G ebrauch von M ischblechen und Schaufeln iiberfliissig. Das FlleBen des Betons w urde von H and durch Stochem und durch Klopfen mit zw ei klelnen PreBluftham m ern m it GummikOpfen an die Schalung erzielt. Durch diese M afinahmen konnte fiberall eine dichte U m hilllung der Eisen erreicht w erden. D er A rbeitsvorgang (Abb. 20) selb st vollzog slch in der W eise, dafl eine K olonne von drei Mann das B elastungsm aterial m ittels Schub- karren zur M ischm aschine fuhr; dort folgte die Zugabe von W asser und Zem ent nach G ewicht. Zum A usgleich dieses Zuschlages w urde der ent- sprechende G ew ichtsanteil an B elastungsm aterial abgelagert. Zum Ein- bauen des plastischen Betons geniigten vler M ann, von denen zwei die Schalung beklopften. Zum Betonieren eines halben Bogens w ar eine Doppelschicht erforderllch. Einschliefllich aller N ebenarbeiten und ein
schlieBlich der V orbelastung kostete die B etonarbeit 6,9 Std. Facharbelter + 4,4 Std. H ilfsarbeiter.
D er beschriebene A rbeltsvorgang, dessen R eihenfolge in Abb. 21 schem atisch dargestellt ist, w ar im H erbst 1928 entw orfen w orden, weil zu jen er Zeit mit starkem Hochwasser gerechnet w erden mufite. Der urspriingliche Plan, den hSlzernen M ontagebock zum Giefiturm um zubauen,
154 R e l s i n g e r , Die Brucke iiber die Sieg b ei M enden DIE BAUTECHNIK F a c h s c h rlft f. d. g e s. B a u ln g e n le u rw e sen
mufite aus diesem G ru n d e aufgegeben w erden. Von allen A rbeitsverfahren, die ohne E inbau im Flufi durchgefiihrt w erden konnten, w urde das oben beschrlebene gew ahlt, w eil es eine einw andfreie V erarbeitung des Betons g e w a h rle iste te 2).
Nach dem A bbinden des Betons der Bogen w urde die Schalung der Fahrbahntafel in ahnlicher W eise wie jene der Bogen an den Q uertragern befestigt. Das B etonieren der Fahrbahn folgte ohne V orbelastung. Mit Riicksicht auf das grófie G ew icht der Fahrbahn, das eine glelchfOrmige D ruckspannung in dem zunachst noch spannungslosen B eton der Bogen erzeugte, w urde der Beton nach einem genau berechneten Plan eingebracht.
Durch diesen w ar es mOglich, unverm eidliche Zugspannungen im Beton der Bogen niedrlg zu halten und die D ruckspannungen allm ahllch zu steigern. Der Beton w urde von den auf beiden Pfeilern stehenden Misch- m aschinen m ittels Kipper von beiden Seiten h er eingebracht. Nach Ent- fernen der Schalung w urden die GurtstOfie an den K am pfergelenken ver- n ie te t, die Z usatzbew ehrung eingebaut und die Kampfer zubetonieit.
W ahrend der gesam ten A usfiihrung w urde die F orm anderung des Trag
w erkes beobachtet. Zur M essung der w aagerechten V erschiebungen der Scheitel diente ein seitlich aufgestellter T heodolit; w aagerechte Ver- schiebungen traten jedoch nicht auf, Die senkrechten V erschiebungen w urden durch zw ei N ivellierinstrum ente gem essen, die auf den Vorkopfen der Pfeiler aufgestellt w aren. Zur A blesung w aren an den m ittleren H angestangen kleine Tafeln mit Z entlm eterteilung tiach Art der N ivellier- latten befestigt, die Zielachse w urde durch F estlegepunkte geslchert. Die E rgebnisse der M essungen sind in der belgefiigten U bersicht Abb. 22 zelchnerisch zusam m engestellt. Infolge stark er Sonnenbestrahlung traten am Tage erhebllche H ebungen der Scheitel ein. Nach B eendigung der B etonlerungsarbeiten betrug die bleibende S enkung 54 mm, die m it der rechnerisch erm lttelten gut iibereinstim m t.
Abb. 22. Schaubild der S cheitelbew egungen.
Nach F ertigstellung der Pflasterung der Fahrbahn fand eine B elastungs- probe statt. Ais V erkehrslast w urden zw ei 17-t-D am pfw alzen und zwei 9 -t-L astk raftw ag en mit A nhanger In ungiinstigste L aststellungen gebracht.
Die senkrechten V erschiebungen w urden beobachtet. Infolge Erw arm ung trat w ahrend der B elastung eine geringe H ebung der Scheitel ein, so dafi keine brauchbaren M essungen erzielt w erden konnten.
Die Ausfiihrung der A rbeiten erforderte eine gesam te Bauzeit von 15 M onaten. Infolge des ungewOhnlich strengen W inters mufite der B etrieb von D ezem ber bis Marz vo!lstandlg eingestellt w erden, so dafi 12 M onate 'an der A usfiihrung g e a rb e ite t w urde. In dieser Z eit w urden g elelstet: 22 000 m3 Erdarbelten fiir die G riindung und A bgrabung des Flutgelandes mit 30 000 m2 R asenandeckung und 6220 m 3 Beton m it 7500 m 2 Schalung; 1040 m2 eiserne Spundw ande w urden geram m t. Be- zogen auf 1 m 2 lichte StromOffnung w urden gebraucht: 0,71 m3 Beton und 3,2 m 2 Schalung, 180 kg K onstruktlonseisen S t3 7 einschliefilich Stahl- gufi 50,81 R und 64 kg R.-E. Im dreischichtigen V ollbetrleb w aren 142 Mann beschaftigt, die insgesam t 118 400 Std. leisteten. Im D urchschnitt bestand die Belegschaft aus 3,3°/o V orarbeitern (Staram leuten), 31,2°/0 Facharbeitern und 65,5 % Bauhilfs- und E rdarbeitern. M it A usnahm e der V orarbeiter w urden die A rbeitskrafte durch V erm ittlung des A rbeitam tes Siegburg eingestellt. Die G esam tkosten des Bruckenbaues einschliefilich der Ab- g rąb u n g des F lutgelandes, der R egulierung des FluBIaufes an der Bau-
2) Im D ezem ber 1928 w urde In dieser W eise die Eisenkonstruktion der StromOffnung betoniert. Kurz nach Beginn der A rbeit w urde die K onstruktion zerstOrt u nd spater durch eine n eue K onstruktion ersetzt, die im vorstehenden beschrieben w urde. Auf U rsache und L ehren dieses U nfalles soli am E nde dieser A usfiihrungen zuriickgekom m en w erden.
Da das G erat von der ersten Ausfiihrung her noch zur S telle w ar und d er A rbeitsvorgang sich dam als bew ahrt hatte, lag kein G rund vor, von dem einm al gefafiten P iane abzuw eichen, w enngleich Jahreszeit und W itterung auch die Errichtung elnes G iefiturm es im Flufi g estattet hatten.
H ierzu kam, dafi die rechnerlsche V erfolgung dieses A rbeitsvorganges In der B erechnung der Stahlkonstruktion zu dem Ergebnis gefiihrt hatte, dafi die unsym m etrische D urchfiihrung der B etonierung die S tandslcherheit der Stahlkonstruktion nicht gefahrden konnte.
ste lle und des A nschlusses der Strafien auf dem rechten und linken Ufer beliefen sich auf 530 000 RM.
Bereits im S eptem ber 1929 w urde der N ahverkehr fiir Fufiganger und im O ktober fiir F ahrzeuge iiber die Brucke g estattet. Am 9. N ovem ber w urden Bauwerk und Strafienzug mit einer schlichten F eier am tlich dem Offentlichen V erkehr iibergeben.
Die vorstehende B eschreibung d er K onstruktion und Ausfiihrung um- fafit das vollendete Bauw erk. Die A usfiihrung der E isenbetonarbelten war d er Firm a H iiser & Cie., O bercassel, ais G eneralunternehm erin iiber- tragen. K onstruktion und Lieferung der E isenkonstruktion des Strom- bogens geschah durch die G utehoffnungshiitte O berhausen Abt. Sterkrade nach dereń A usarbeitungen und B erechnungen. Die B auiiberw achung lag in H anden des zustandigen K reistiefbauarntes Siegburg.
IV. D e r B a u u n fa ll vo m 8. D e z e m b e r 1928.
Es ist in Fachkreisen bekannt, dafi sich beim Bau ein U nfall ereignete.
Die G eneralunternehm erin hatte zunachst A usarbeitung und Lieferung der Eisenkonstruktion der StromOffnung an eine an d ere E isenbauunternehm ung vergeben. Das von dieser g elieferte E isengeriist w urde beim Beginn der B etonierungsarbeiten am 8. D ezem ber 1928 z e rs tó rt3).
Oberer Windmband
/ \ X/ \
\ / \ \
Haupkiger
Das System netz dieser ersten K onstruktion ist in Abb. 23 dargestellt.
Die beiden D relgelenkbogenbinder w urden durch vier Q uerriegel ver- bunden, die aus 1 m hohen Fachw erktragern b estan d en . Die M itten dieser Q uerriegel w aren durch R undeisenanker m it Spannschlossern mit den beiden Scheiben des Tragw erkes verspannt. Von diesen sollten die gestrichelt d argestellten nach der B etonierung w ieder entfernt w erden.
In der E bene der O bergurte der Q uertrager w ar ein W indverband fur die Fahrbahntafel aus W inkeleisen angeordnet. Abb. 24 zeigt Einzel- heiten der doppelw andigen H aupttrager. Je zwei "li- 120 - 80 • 12 St 48 bildeten die G u rte , die in der Q uerrlchtung durch eine Flachelsen- vergitterung 4^ t== 80 ■ 10 verbunden w aren. Das Fachw erk der W andę der B ogentrager bestand aus einem auf- und abw arts verlaufenden Streben- zug mit Pfosten an den A nschlufipunkten der H angestangen und zahl- reichen anderen K notenpunkten. An den G elenkpunkten besafien die Binder V ollw andquerschnitte, an denen die glelchen G elenke wie bei der zw eiten Ausfiihrung anschlossen. Die kurzeń Schenkel der beiden G urt- w inkel hatten 10 mm A bstand, der zur Einftihrung der W andstabe in die K notenpunkte diente. Ais W andstabe w aren einw andige Q uerschnitte, und zw ar L_ 8 0 - 8 0 - 10 und e r r 100- 10 verw en d et, die in aufierm ittigen K notenpunkten einseitig angeschlossen w aren. N ur an w enigen K noten
punkten w ar der Anschlufi der Stabe durch aufgesetzte Laschen verstarkt.
Diese K onstruktion w ar im H erbst 1928 aufgestellt w orden. Durch V erz0gerungen in der A ufsteliung konnte sie erst Anfang N ovem ber b een d et w erden. Infolge der H ochw assergefahr mufite das Flufibett von allen E lnbauten sofort geraum t w erden, eine M afinahme, die dringend erforderlich war, w ie das H ochw asser vom 24. bis 28. N ovem ber (Abb. 25) bew ies. Mit Riicksicht auf diese V erhaitnisse w ar der auf S. 153 b e schrlebene A rbeitsvorgang fiir das B etonieren au sg earb eitet w orden, der in vóllig gleicher W eise, w ie der vorstehend bel B etonierung der zw eiten
3) Ein anschlleflender unerąuicklicher F irm enstreit zw ischen B estellerln und H erstellerin dieser ersten Eisenkonstruktion veranlafite erstere, den A uftrag auf Ausfiihrung einer neuen Eisenkonstruktion an die Briickenbau- anstalt d er G utehoffnungshiitte zu v ergeben und ihren Anspruch auf Schadenersatz durch A nstrengung elnes Z ivilprozesses zu yerfolgen. Nach zw eijahriger D auer w urde der Prozefi, an dem nam hafte Sachverstandige m itgearbeltet haben, durch Z ahlung elnes angem essenen S chadenersatzes auf dcm Y ergleichsw ege beendet.
J a h r g a n g l l H e ft 13
2 8 . M arz 1933 R e i s i n g e r , Die Brucke iiber die Sleg bei M enden 155
Konstruktion beschriebene, zur Durchfuhrung gelangte. Nachdem vom 2. D ezem ber 1928 ab die V orbelastung in der beschriebenen W eise aus- g efuhrt war, begann die B etonierung des rechtseitigen U nterstrom bogens am 8. D ezem ber. Die Scheitelbew egung des Bogens w ar dauernd be- obachtet w orden und zeigte nach B eendigung der V orbelastung keine V er3nderungen m ehr. T em peraturbew egungen w urden infolge der kiihlen W itterung nicht beobachtet. Ais der oben erw ahnte Bogenteil zu zwei- drittel beto n iert war, stiirzte die Konstruktion ohne vorherige Anzeichen plOtzlich zusam m en. Von
den auf der Briicke be- schaftigten L euten ertrank ein Mann. D ieser w ar an- scheinend in derV erw irrung und D unkelheit von seinem g esicherten A rbeitsplatz ins W asser gesprungen.
Nachdem die grOfiten- teils gebrochene Schalung entfernt war, lieB sich der Z ustand der Eisenkonstruk
tion feststellen. Abb. 26 zeigt eine Schragaufnahm e d er Triim m erstatte von der Briickenbahn auf dem rech
ten Strom pfeiler in Richtung der Briickenachse. Die link- seitigen Scheiben der beiden Bogen w aren in der Nahe der K notenpunkte 23 zer- stort. Dem Befunde nach w ar die ZerstOrung zuerst am linken U nterstrom bogen und erst dann in ganz ahn- licher Weise am O berstrom -
bogen entstanden. Infolge der durch die ZerstOrung eingefretenen Be
w egung dieser Tragw erkteile w aren die K am pfergelenke auf der linken Seite an den Laschen festgeklem m t, so daB die Bogen hier in den Lagern ver- blieben. Die rechten Scheiben der D reigelenkbinder w aren aus den Kampfer- gelenken in den FluB gesturzt. W ie aus dem Lichtbilde nach der Lage der H Sngestangen zu erkennen ist, lag die F ahrbahnkonstruktion mit der
A bb. 25. Die B austelle im H ochw asser.
B ohlenabdeckung und der aufgebrachten V orbelastung unter W asser in der Briickenachse, die Bogen selbst w aren nach dem A uflegen auf die steifen HSngestangen seitlich nach U nterstrom um gekippt. Abb. 27 zeigt den Z ustand des linken U nterstrom bogens am K notenpunkt 23. Man erkennt auf der linken Seite eine D iagonale 23/22 und auf der rechten zwei D iagonalen 23/24, sam tlich aus FI. 100 • 10 bestehend. Die N ietanschliisse
der W andstabe w aren fast iiber- all zcrstórt.
Zur Aufkiarung des Un- falles w urde die K onstruktion zunachst eingehend fiir die ein- zelnen Laststufen untersucht.
Es ergab sich, dafi u n ter der iiblichen Annahm e reibungs- loser gelenkiger K notenpunkte bereits das Eisengew icht allein der fertig aufgestellten Kon
struktion in einzelnen Wand- staben, die ais Zugstabe m ittels Flacheisen ausgefiihrt waren, D ruckkrafte erzeugte. Die wei- teren Laststufen — Fahrbahn- abdeckung, Schalung und Vor- belastung — vergrć)Berten diese Druckkrafte. Eine E rklarung Abb. 26, Blick auf die zerstórte fiir die Tatsache, dafi die Kon-
Eisenkonstruktion. struktion ihr Eigengew icht und
Abb. 24. Erste Eisenkonstruktion am Kampfer.
auch die vorsichtig aufgebrachte B elastung zunachst getragen hat, kann nur darin gefunden w erden, daB die G urte an den K notenpunkten durchgefiihrt waren. Eine genaue B erechnung des ausgefiihrten System s, das infolge der durchlaufenden G urte hochgradig statisch unbestim m t ist, kom m t praktisch nicht in Frage. Sie w ar auch von der H ersteilerin gar nicht beabsichtigt oder ausgefiihrt w orden. Man hatte vielm ehr das System ais Fachw erk ideallsiert und m ittels Crem onaplan untersucht. H ierbel hatte man den G esam tbelastungsfall zugrunde g eleg t und geglaubt, im H inblick auf die verm eintliche relchliche Sicherheit der K onstruktion auf die U ntersuchung der einzelnen Laststufen verzlchten zu diirfen. Nun lieferte der C rem ona
plan fQr die G urtstabe groBe W erte, die zudem durch Ritterschnitt leicht zu prilfen w aren, fiir die W andstabe jedoch sehr kleine W erte, die nur rd. '/to bis Yto jen er d er G urtstabe betrugen. Eine kleine, oft unvcr- m eidliche U ngenauigkeit beim Zelchnen des C rem onaplanes konnte daher verhangnlsvoil w erden, wenn sich hierdurch das V orzeichen der Stabkraft um kehrte, wie auch elnige M ałe geschehen.
Besonders gefahrdet w ar der W andstab D 22/23 aus FI. 100/10 be
stehend. Nach dem C remonaplan soilte er im G esam tbelastungsfall + 3,2 t (Zug) erhalten. In W irklichkeit erhlelt er schon unter dem E igen
gew icht der Eisenkonstruktion — 1,4 t (Druck). Diese Druckkraft steigerte sich nach Anbringen der Schalung usw. und der V orbelastung bis auf
— 4,1 t. .D ieser Last hieit der Stab vorerst noch stand, wohl infolge der durchlaufenden G urtstabe und vlelleicht auch infolge der versteifenden und verteilenden W irkung der genau angepaBten Schalung, und knickte erst aus, ais bei dem erw ahnten unsym m etri- schen Betonieren die Druck
kraft um w eitere 1 ,1 1 anwuchs.
Ware dieser Stab jedoch, wie bereits fiir Eigengew icht er- forderlich, wie die ubrigen D ruckstabe in L 8 0 - 8 0 - 1 0 ausgefiihrt w orden, so hatte er sogar die dreifache Last mit der vorgeschriebenen doppelten S icherheit tragen kOnnen 1
In erster Linie ist die U rsache des Unfalles der un- richtigen A usbildung dieses W andstabes beigem essen w or
d en , sodann den aufierm itti-
gen K notenpunkten und ihren Abb. 27.
knappen, einnletigen An- Z erstórung am K notenpunkte 23.
156 R e i s i n g e r , Die Brucke iiber die Sieg bei M enden DIE BAUTECHNIK F a c h s c h rlft f. d. g e s. B a u in g e n lc u rw c scn
schliissen. Auch die A usfiihrung des Q u erv erb an d es w urde bem angelt und darauf hingew iesen, dafi dieser besser mit steifen Streben ausgefiihrt und durch einen voriibergehenden V erband ergSnzt w orden w are, wie es bei der zw eiten Ausfiihrung geschehen ist.
Die Priifung d er statischen B erechnung der Brucke h atte die iiber- w achende Behdrde nur auf das betriebsfertige Bauwerk erstreckt, dessen Berechnung und Konstruktion fiir richtig befunden w urde. Auch w eitere eingehende Priifungen nach dem Unfall hatten die Richtigkeit und Zweck- m afiigkeit d er geplanten B auart bew iesen, so dafi gegen den W eiterbau in der von Anfang an beabsichtigten W eise keine Einw ande erhoben w urden. Die G eneralunternehm erin hatte keine V eranlassung, ihrerseits eine Priifung der statischen B erechnung der B riickenbauanstalt herbei- zufiihren, die ihr auch nicht ausgehandigt w orden war. Sie w ar hierzu w eder verpflichtet, noch im V ertrauen auf den in der Fachw elt anerkannten Ruf dieser A nstalt veranlafit.
Die Lehren aus diesem Unfall kónnen kurz allgem ein dahin zusam m en- gefafit w erden, dafi auch die E isenkonstruktion fiir dic Bauw eise Melan genau nach den GrundsStzen und V orschriften fiir S tahlbauten entw orfen, b erechnet und ausgefiihrt w erden mufi. H ierbei kann auf die W ahrung asthetischer Belange verzichtet w erden, w eil die K onstruktion beim fertigen Bauwerk unsichtbar ist. B esondere Sorgfalt ist dann geboten, w enn die Eigenart d er aufzunehm enden B elastung in einzelnen B au teilen , wie W andstabe, sehr geringe Krafte verursacht, die im Hinblick auf spar- sam en M aterialverbrauch zu einer schw achen B em essung dieser Bauteile reizen. In diesem Falle ist genau zu untersuchen, ob eine A nderung der Last beim B etonieren eine starkere B em essung erfordert. G rundsatzlich sollte jedoch der Einflufi einer veranderlichen, zufailigen Baulast, die auf jedem Bau durch M enschenansam m lung od er G erateverschiebung lelcht en tsteh en kann, stets berucksichtigt w erden. Die A ufzeichnung elniger Einflufilinien gib t einen klaren Einblick in jedes System . D er zusatzliche Einbau von V erb3nden w ahrend der Ausfiihrung sollte im H inblick auf die Erhóhung der Sicherheit ste ts erw ogen w erden. F l a c h e i s e n d i i r f e n g r u n d s a t z l i c h n i c h t v e r w e n d e t w e r d e n .
V. S c h lu B b e tra c h tu n g e n .
An die vorstehenden A usfuhrungen sollen noch einige Betrachtungen uber E ntw icklungsm óglichkeiten des B ruckenbaues m it steifer B ew ehrung angeschlossen w erden. V iele Entwiirfe sind in dieser B auw eise bei den verschledenen W ettbew erben um G rofibrilckenbauten in den letzten Jahren eingereicht w orden. Das V erfahren der V orbelastung nach S p a n g e n - b e r g h a t die einw andfreie E rzielung der V orspannung erm óglicht und Inzw ischen sein e Zweckm afiigkeit an zwei A usfuhrungen bew iesen. Un- geklart ist zur Zeit noch die Frage der sogenannten „teilw eisen A nhangung".
Bringt man namlich das gesam te B etongew icht der Bogen ais V orbelastung in die steife Bew ehrung, so ist der B ogenbeton nach seiner E rhartung nicht nur spannungslos, sondern er erhalt infolge der prim aren Schwind- spannungen, die im Eisen Druck erzeugen, sogar eine Zugspannung Man kann die Grófie dieser Zugspannungen rechnerisch abschatzen, sie w achsen m it zunehm ender Bewehrung. Aus diesem G runde darf das B ew ehrungsverhaitnls nicht uber ein gew lsses MaB hinaus gesteigert w erden. Es ist erw iinscht, m it Riicksicht auf die Z ugspannungen, die aus V erkehrsbelastung und W arm eanderung entstehen, im Beton des betriebs- fertigen Bauwerks D ruckspannungen von genau bestim m ter GróBe und V erteilung zu erzeugen und hierdurch gleichzeitig den A ufw and an teurer Eisenkonstruktion einzuschranken. F r i t s c h e , P ra g 4), schiagt vor, die Bogenschalung In Form eines H olzbogens auszubilden und zur teilw eisen A bstiitzung des Elsenbogens heranzuziehen. Die F orm anderung der beiden K onstruktlonen verschiedener E lastlzitat soli dauernd iiberw acht und durch B edlenung eingebauter W asserdruckpressen in gew flnschter W eise beeinfluBt w erden.
J. M e l a n , P ra g 5), schiagt vor, zum gleichen Zwecke an S telle der H olzbogen ein H ilfstragw erk aus K abeln zu verw enden und den Aus- gleich von Tragw erk und H ilfstragw erk durch eine W asserdruckpresse im Scheitel der Eisenkonstruktion herzustellen.
Zu einer w eiteren Lósung gelangte der V erfasser gelegentlich der A usarbeitung des H userschen Entw urfes fiir die H ochbrucke bei Echels- bach. Fur die B auausfiihrung w aren K abelkrane vorgesehen w orden. Es lag daher nahe, Teile dieser vorhandenen Einrichtung fflr die teilw eise A nhangung des B etongew lchtes zu verw enden. Die O berspannung des Bauw erkes durch Kabel g estattet eine statische U m kehrung des G edanken- ganges. W ir g eh en in unserer O berlegung vom V orspannungszustande der K onstruktion aus, w obei die S tahlkonstruktion ihr Eigengew icht, das G ew icht der Zusatzbew ehrung, des eingebrachten Betons und voriiber- g eh en d auch noch das G ew icht der Schalung tragt. Nach E rhartung des
4) Baulng. 1929, H eft 2.
=) B. u. E. 1930, H eft 14.
Betons w ird das G ew icht der Schalung entfernt, en tlastet daher den E iscnbetonbogen, der im Z ustande des A bbindens schw indet. Aus der Entlastung des Bogens und unter dem Einflufi des Schw indens entstehen in dem zuvor spannungslosen Beton Z ugspannungen. Die prim aren Schw indspannungen erzeugen in der Eisenkonstruktion D ruckspannungen, die in keinem Falle verm ieden w erden und im m er durch einen Spannungs- flberschufi des Eisens aufgenom m en w erden miissen. Diese Eisenspannungen bleiben daher hier auBer Betracht.
Die Z ugspannungen verm indern die G rund(D ruck-)spannungen, die dem E isenbetonbogen durch die standige Last der Fahrbahnaufbauten erteilt w erden. Eine V ergróBerung d er D ruckspannungen kann nun durch eine teilw eise A nhangung des B etongew ichtes erreicht w erden. Von dieser ist zu fordern, dafi sie den Q uerschnitten D ruckspannungen erteilt, dereń Grófie und V erteilung im Q uerschnitt nach B elieben festgelegt w erden kann. Diesen D ruckspannungen zugeordnet kann eine B elastung gedacht w erden. Bringt man diese B elastung nun vor und w ahrend der B etonlerung im um gekehrten Sinn ais die M ateriallasten w irkend an der K onstruktion an, so kónnen durch E ntfernen dieser negativen B elastung nach Erhartung des Betons dereń Spannungen ais D ruckspannungen in die Q uerschnitte eingeleitet w erden. Die E rteilung einer w illkiirllchen negativen B elastung der K onstruktion kann am einfachsten durch O ber
spannung der Stahlkonstruktion m it einem K abel nach Art der H ange- briicken erreicht w erden. Zwischen B elastung und V erseilung b esteh t dann die B eziehung der K ettenlinie, ausgedriickt durch die G leichung des Pfeiles der V erseilung:
y = J - v- (Cofftf-1),
wo m Pk
Ps
und /C = 2li’Sof m, entsprechend d er B eziehung zwischen B elastung und Stfltzlinie eines G ew ólbes ist. Zur A usschaltung der Seil- reckungen und des Einflusses der W arm eanderung w ird die O berspannung statisch bestim m t gem acht. Zu diesem Zw ecke w ird z. B. das eine Ende der Riickhaltekabel fest verankert, w ahrend das an d ere durch eine Presse nachgespanot w erden kann. Erheblich elnfacher ist die A nordnung eines frei schw ingenden H ebels mit Dampfung, der die N achspannung d er Seile und den A usgleich infolge W arm eanderung selb sttatig vollzieht. Seillinie oder Seileck und B elastung des H ebels bestim m en g enau Grófie und Y erteilung der negativen B elastung iiber die K onstruktion. An einem
H r ■ = 1 2 5 ,0 q.
14,4 q.
Beispiel selen die Zusam m enhange zahlenmaBig dargelegt. Legt man die A bm essungen der Abb. 28 zugrunde und nim m t zur V ereinfachung fiir die Seillinie Parabelform an, so ist:
q l 2 8
/
G = - - S — -~ r • S = 10
N im m t man an, die gew flnschte, in diesem Falle glelchfOrmig ver- teilte negative B elastung sei q = 1,5 t/m , so wird G = 21,6 t und 5 = 2 1 6 ,0 1.
B enutzt man je zw ei gebrauchte Fórderseile Durchm. 56 mm zur Ab- spannung, so erhalt m an bei zw eifacher Sicherheit eine Seilspannung von 94 kg/m m 2. Die A usbildung des H ebels kann u n ter V erw endung ver- spannter B reitflanschtr3ger oder in E isenbeton in A nlehnung an die órt- lichen V erhaltnlsse geschehen.
Eine V erm inderung des G ew lchtes der Eisenkonstruktion kann w eiter- hin durch zweckmaBige A usbildung des System netzes erreicht w erden.
An der Forderung statischer K larheit ist hierbei u nbedingt festzuhalten.
Eine V erringerung der Knickiangen d er G urtstabe ist stets erw iinscht.
G ekreuzte Strebenziige wie beim Rhom benfachwerk sind zur A ufnahm e schiefer Z ugspannungen im Beton zweckmafiig. E ine vergleichende U nter- suchung derartiger System e im H inblick auf A usnutzung und Aufwand des M aterials ist anzustreben. Von besonderem W ert sind M essungen d er Beton- und Eisenspannungen an ausgefflhrten B auwerken. O ber das tatsachliche V erhalten steifer Eiseneinlagen im Beton ist noch w enig b ekannt. Es ist zu hoffen, dafi auch aus den eingeleiteten V ersuchen an Saulen mit einbetonierten W alztragern neue E rkenntnlsse gew onnen w erden.
J a h r R n n g l l H eft 13
2S. Mflrz 1933 Re i n h o l d , Eine neue, elektrisch geschweifite Strafienbriicke in Dresdefl 157
Eine neue, elek trisch g esch w eifite Strafienbrucke in D resden.
Von S tadtam tsbaurat Sr.=3ng.
1. V o rg e sc h ic h te .
Das grofie O stragehege in D resden (Abb. 1) ist ein H ochwasserarm der Elbe. Es entstand in seiner jetzigen Form im Jahre 1899, ais auf dem dam allgen Elbvorgel3nde ein hochw asserfreies G ebiet neu an- g eschiittet w urde, um auf ihm den stadtischen V ieh- und Schlachthof zu errichten. Die Hauptzufahrtstrafie zur Schlachthoflnsel, die Pleschener A llee, llegt nicht hochw asserfrei. Sie wird bei einem Hochwasser von iiber - f 3,1 m am D resdner Pegel iiberflutet, ein Fali, der nach viel- jahrigen Aufzeichnungen jahrlich durchschnlttlich an 2,35 Tagen zu er-, w arten ist. Durch Riickstau von W esten w ird die O straflutrinne jedoch auch schon bei etw a 0,2 m niedrigeren E lbw asserstanden unter W asser gesetzt.
Abb. 1. O berslchtsplan.
Schon im Jahre 1899 w urde daher zu r Schaffung einer hochw asser- freien V erblndung zwischen Schlachthoflnsel und dem S tadtteil Friedrich- stadt (M agdeburger Strafie) eine Holzbriicke errichtet (Abb. 2). Sie w ar ais vorl3ufige Briicke gedacht, da die endgultige Briickenanlage von der A usgestaltung schw ebender Elbbriickenentw iirfe abhanglg gem acht wurde.
D ie Entw icklung in der Folgezeit, Kriegs- und N achkrlegszeit vereitelten jedoch alle N eubauplane.
Die Briicke w ar ais Sprengw erkkonstruktion ln K iefernholz erbaut w orden. Fur Briicken aus NadelhOlzern rechnet man im allgem einen mit einer L ebensdauer von 15 bis 20 Jahren. Je m ehr sich diese Zeit ihrem Ende neigte, um so m ehr stiegen die Sum m en fiir A usbesserungs- und Instandsetzungsarbeiten. Bereits im Jahre 1910 w urden umfangreiche V erstarkungen der Briicke vorgenom m en, um sie fiir den Strafienbahn- verkehr verw endbar zu m achen. In der Folgezeit w aren mannigfache A usbesserungen an der Fahrbahndecke notw endig, aufierdem verfaulten v iele Tragpfahle in ihren in der N ahe der Erdoberflache befindlichen Teilen und mufiten durch Betonsockel abgefangen w erden. Die letzte grdfiere A usbesserung w urde im Som m er 1929 vorgenom m en, ais sich bei der A usw echslung der Strafienbahnschienen h era u sste llte , dafi die tragenden Q uerhólzer im G leisbereich stark angefault w aren und sofort ern eu ert w erden mufiten.
Z ur F eststellung des Bauzustandes der Briicke w urde im Jahre 1930 eine um fassende U ntersuchung des gesam ten Bauwerks durchgefiihrt.
Sam tliche Tragpfahle sow ie die Sprengw erkkonstruktion w urden mit Hllfe diinner Z uw achsbohrer angebohrt, so dafi man Aufschlufi iiber den inneren Z ustand der HOlzer erhielt. Durch diese U ntersuchung w urde festgestellt, dafi der grófite Teil des H olztragw erks angefault war. Es bestand ln nicht zu ferner Z eit unm ittelbar Gefahr fiir das Bauwerk, so dafi man dem G edanken eines N eubaues trotz der wlrtschaftlich schw ierigen Zeiten n ahertreten mufite.
Das T iefbauam t D resden stellte daher einen Entw urf fflr den N eubau der Brflcke auf und schrieb die Ausfflhrung der B auarbeiten im Som m er 1931 Sffentlich aus. M it Rflckslcht darauf, dafi eine etw a eintretende Erw eiterung des A lberthafens nach O sten hin den A bbruch der neuen Briicke erfordern
F rie d ric h R ein h o ld , D resden.
w iirde, w urde fiir den Brflckenneubau w ieder eine H olzkonstruktion ins Auge gefafit. Die neue Brflcke sollte an der S telle der alten Brflcke, die abzubrechen war, errichtet w erden. Die óffentliche A usschreibung der A rbeiten sah neben d er P reisabgabe fflr den tiefbauam tllchen Entw urf auch die A ufstellung von S onderentw urfen in anderen Baustoffen vor.
Das Ergebnis der A usschreibung brachte eine O berraschung: Die Aus- fiihrung in Holz w ar teu rer oder m lndestens ebenso teu er ais die A us
fflhrung nach einigen eingereichten Sonderentw flrfen in Stahl oder E isen
beton. D er G rund hierfflr Ist einerselts in den niedrig liegenden Eisen- und Z em entprelsen zu suchen. A nderseits verteu erte die vorgesehene Trankung der H olzkonstruktion nach dem Rflplngverfahren den Holz- entw urf nicht unerheblich. Auch die A usschaltung ausiandischen Holzes,
Abb. 2. Die alte Schlachthofbrflcke.
das in den erforderlichen grofien A bm essungen w esentlich billiger ais deutsches Holz angeboten w urde, brachte es mit sich, dafi Stahl und E isenbeton erfolgreich in W ettbew erb treten konnten.
Einer der preislich am gflnstlgsten liegenden Sonderentw firfe w urde von den Firm en C h r i s t o p h & U n m a c k A G , N i e s k y , und M a x R i e d r i c h , D r e s d e n , die sich zu einer A rbeitsgem einschaft zusam m en- geschlossen hatten, eingereicht. Er sah eine elektrisch geschw eifite Stahl- konstruktion mit darauf gelagerter Fahr- und G angbahnplatte aus Eisen
beton vor. Durch die V erw endung des Schw eifiverfahrens und geschlckte schweifigerechte K onstruktlon w ar hier eine erhebllche Gewichts- und K ostenersparnis gegentiber ahnlichen Entw urfen erzielt w orden. Da die gew ahlte K onstruktlonsart ferner lelcht einen U m bau (z. B. auch H ebung der Briicke) bei etw aiger E rw eiterung des A lberthafens erm tjglicht, w urde der Entw urf auf Vorschlag des T iefbauam tes durch den V erw altungsrat des stadtischen V ieh- und Schlachthofes zur A usfflhrung angenom m en.
D er Auftrag w urde der obengenannten A rbeitsgem einschaft erteilt, nach
dem der Entw urf von den betelllgten Firm en und dem T iefbauam t w esentlich um gearbeitet war.
2. A llg e m e in e A n o rd n u n g .
Die neue Schlachthofbrflcke (Abb. 3 u. 4) ist im Zuge der alten Holz- brflcke errichtet w orden. Sie flberbrflckt die O stra-F lu trin n e ln einer Lange von 315,48 m fast genau rechtw inkllg m ittels 13 BrflckenOffnungen, dereń Stfltzwelten zw ischen 22 und 26 m liegen. Auf 12 Pfeilerpaaren von langllch sechsecklgem Q uerschnitt ruht die Stahlkonstruktion. Sie b esteh t aus 2 m hohen volIw andigen Blechtragern ais H aupttragern, die in einem gegenseitlgen A bstande von 8,9 m m ittels 22 R ollenlager und 6 fester Lager auf den Pfeilern und W iderlagern aufliegen. Sie sind ais G erbertrager ausgebildet, weil man gerade bei der geschw elfiten Kon- struktion die Einw lrkung von Stfltzensenkungen ausschllefien w ollte.
Zw ischen den H aupttragern spannen sich in gegenseitlgen A bstanden von etw a 4 m die ebenfalls vollw andig ausgebildeten Q uertrager. Auf den Q uertr3gern ist dann die E lsenbetonrippenplatte der Fahrbahn auf- gelagert. Ein W indverband ist nicht vorgesehen. Er wird vollstandig durch die aufierordentlich steife E isenbetonplatte ersetzt. Ebenso hat die
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DIE BAUTECHNIKR e i n h o l d , Eine neue, elektrisch geschw eiBte Strafienbriicke in D resden F a c h s c h rift f. d . ges. B n u in g e n ie u rw e se n
Itk k k Windę Slandmasf m. Ausleger
Betonmischer fur
Belonmischer u. Zemenibude
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fur Widerlager u. fahrbahn- lofelmonienng 50 JOOmCleis fur Rom pen'-
2,0/ró
fur Beion-\ forderung Unterkunffs-
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Bełonmischer fur Pfalerbeton
SchiachM
Pfeiler-Oberkante
Berechnung gezeigt, daB ein B rem sverband cntbehrlich ist. Lediglich ein M ontageverband ist ais einfaches K reuz iiber den Pfeilern angeordnet.
Die Fahrbahnbreite betragt 8,5 m, sie ist um 1,5 m grOBer ais bei der alten H olzbriicke. D iese V erbrelterung hat sich ais erforderlich er- w iesen, da ein gefahrloses A usw elchen von StraBenbahn und Lastkraft
w agen bei der frilheren Brilckenbreite nicht gew ah rlelśtet war. In der M itte der Fahrbahn ist eine eingleisige StraBenbahn angeordnet, die sich kurz vor dem nOrdllchen W iderlager in eine G lelsschlelfe gabelt. Die G ehw ege von je 1,5 m B reite kragen iiber den H aupttrager aus.
Fiir die Ausfiihrung galt allgem ein DIN 1961. Fiir die Belastungs- annahm en ist DIN 1072 (A usgabe vom O ktober 1927), und zw ar die R egellasten der Briickenklasse II m afigebend gew esen. Jedoch sind mit Riicksicht auf starkeren V erkehr an schw eren Kraftfahrzeugen fiir diese die Achslasten der Briickenklasse 1 (9-t-L astw agen) zugrunde geleg t w orden. Die StraB enbahnlasten ergeben sich aus Abb. 5.
Kranwagen groBer Anhangewagen groBer Triebwagen kleiner Triebmgen
' Y wutno) 6,02stM w s m i 3 ,M tm m (ys)
p*— 3,S7H— ^ — ĄÓT71— —3,5 tu—
kleiner Anhangewagen Mienenreiniger Schienenschleifwagen
h
i 6 S t S filA bb. 5. StraBenbahnw agen. Achsdriicke in t; () bei leeren W agen.
Das Langsgefalle der Briicke betragt belderseits 1 :2 0 0 m it einem O bergangsbogen von 50 m Lange in Briickenm itte.
Mit Riicksicht auf die grOfiere Breite der neuen Briicke m achte sich auch eine V erbreiterung und U m pflasterung d er siidllchen Bruckenram pe erforderlich.
Die alte Holzbriicke sollte so spat wie mOglich abgebrochen w erden, um die V erkehrsunterbrechung zum Schlachthof auf eine mOglichst kurze Zeit zu beschranken. D aher w urden die Pfeiler zum grOfiten Teil noch un ter der besteh en d en Briicke errlchtet. H ieraus erkiart sich die ungleiche W elte der einzelnen Brtickenoffnungen. Der bei H H W auftretende Briickenstau liegt u n ter 1 cm . Die V erkehrsbeanspruchung d er Briicke betragt taglich rd. 190 StraCenbahnziige, wozu noch schatzungsw eise 200 bis 300, an Schlachttagen etw a 300 bis 400 K raftfahrzeuge kom m en.
A ngaben iiber P ferdefuhrw erke fehlen.
3. O rfln d u n g , P fe ile r un d W id e r la g e r .
F a r die Erd- und B etonarbeiten sind die V orschriften DIN 1962, 1966, 1967 und 1047 maBgebend gew esen. Vor Bcginn der B auarbeiten
auTgebracUe Last in Stick ffegel (je3,31 kg)
w urden auf dem B augelande P robebohrungen angestellt, die folgendes e rg a b e n :
1. In durchschnittlich etw a 4 m Tiefe liegt grober Kies,, der fiir die G riindung brauchbar erscheint.
2. Ob der dariiber anstehende lehm lge Sand fiir die G riindung besonders auf der N ordseite d er Briicke in Frage kom m t, kann erst bei der A usschachtung entschieden w erden.
3. DIe M achtigkeit der K iesschicht betragt 6 bis 8 m. U nter dem Kies liegt Planerfels.
4. Das G rundw asser enthalt bis zu 41,8 m g/l aggressive K ohlensaure.
Es w erden daher besondere Schutzm afinahm en fiir den G riindungs- beton getroffen w erden m iissen.
Bald nach Beginn der A usschachtungsarbeiten w urde zur Prufung der Tragfahigkeit des K ieses eine P robebelastung der Kiesschicht m it folgender A nordnung vorgenom m en: Ein Pfahl von annahernd 30 cm Durchm. trug u n ten eine qua- dratische eiserne B elastungs- p latte von 1000 cm 2 Grofie und oben eine Plattform zur A ufbringung der Last. D er Pfahl w ar so ab g estiitzt, dafi ein Kippen nicht mOglich war.
Die B elastung w urde dadurch bew irkt, dafi Z iegelsteine fort- laufend aufgebracht w urden, und zw ar derart, dafi die Z u
nahm e des G ew lchtes rd.
100 Ziegel in 3 m in, d. h. ais Pressung der B elastungsplatte g erech n et, etw a 0,1 kg/cm 2 in
1 min betrug. Das G ewicht
der Z iegel w ar im M ittel zu 3,33 kg/Stiick erm ittelt. Das G ew icht der B elastungskon- struktion selbst w ar zu 1,2 t errechnet w orden. An der L astplattform w ar eine Latte mit M illim eter- einteilung befestigt, an der das Elnsinken m ittels eines N ivellierinstrum ents gem essen w urde. Infolge der E igenart der ganzen K onstruktion bestand die MOglichkeit, dafi die Plattform in geringem G rade seitlich schw anken konnte, so daB die A biesungen des N ivellierinstrum ents um Bruchteile von M illim etern ungenau w urden. Die B elastungsplatte w ar etw a 20 cm
Belastung der Briindungssolile In kg/rn1 Abb. 6. Probebelastung. F un d am en t 5,
W est.
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A bb. 3. Lageplan.
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21,12 \ 2^,12 121,12 i 26,10 \2S,10 \ 26,10 j
Smtzweile 3lS,1Sm.--- —t
Abb. 3a. UberhOhter Langsschnitt.
Pfeiler Nr.
