DIE BAUTECHNIK
12. Jahrgang BE R L IN , 26. Oktober 1934 Heft 46
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Stahlbrücken von heute.
V on G. S c h a p e r . Dem S ta h lb rü c k en b a u ist du rch d en Bau d e r R e ich sau to b ah n en ein
großes A rb eitsfeld z u r re ch ten Z eit e rsch lo ssen w o rd e n . O h n e d iese Hilfe w ären fü r d e n d e u ts ch e n S ta h lb a u w o h l m ag ere Z eiten gek o m m en . Es wäre d ies um so m e h r zu b e d a u e rn g e w ese n , als d er d e u ts ch e S ta h l
bau in d e r Z eit n ach d em K rieg e im V e rein m it d en B eh ö rd en , den M aterialprüfungsäm tern u n d d e n d e u ts c h e n S ta h lw e rk e n m it allen K räften an seiner V e rv o llk o m m n u n g g e a rb e ite t h at. Er h a t k e in e M ühen un d keine K osten g e sc h e u t, um ü b e rall das G u te d u rch das B essere zu e r
setzen *).
Die R e ich sau to b ah n en sin d in d e r g lü ck lich en L age, daß sie sich die Ergebnisse lan g jä h rig e r u n d k o stsp ie lig e r F o rsch u n g sarb e ite n u n d w issen schaftlicher U n te rsu ch u n g e n auf dem G e b ie te d es S ta h lb a u e s n u tzb ar machen kön n en . D ie d e u ts c h e n S ta h lb a u a n sta lte n sin d für die n e u en großen A ufgaben so g u t g e
rüstet w ie w o h l k aum v o r
her. M an darf w o h l sagen, daß jetzt alle b re n n e n d e n Fragen d es S ta h lb a u e s so gut wie g e k lärt sin d o d er doch vor einem g ew issen Abschluß s te h en , u n d daß vermutlich im S ta h lb a u in dem starken D ran g e nach vorwärts ein e g e w isse R u h e eintreten w ird.
ln g e m e in sam e r A rb eit haben B ehörden u n d S ta h l
bauindustrie auf G ru n d eingehender th e o re tis c h e r Ü berlegungen u n d la n g jähriger E rfahrungen in d er Konstruktion u n d in d e r U nterhaltung d e r S ta h l
brücken die R ich tlin ien für
w elch e die e in g e h e n d e n , lan g jäh rig en V ersuche ü b e r die D au erfestig k eit d e r B au stäh le , von d en en sp ä ter noch die R ede ist, zu r G ru n d la g e h ab en .
S eit 1895 bis 1923 w ar d er F lu ß stah l St 37 — w enn m an von e in z eln e n A u sn ah m efällen ab sieh t — d e r B austoff für die S tahlbrücken.
M an v e rla n g te vo n ihm eine Z u g festig k eit zw isch en 3700 u n d 4500 k g /cm2 un d ein e M in d e stb ru ch d e h n u n g fü r d en lan g en P ro p o rtio n alsta b von 2 0 °/0.
Bei d er v e rh ältn ism ä ß ig n ied rig en Z u g festig k eit u n d d em en tsp rec h e n d g erin g en z u lä ssig e n B e an sp ru ch u n g des S t 37 e rg ab e n sich bei grö ß eren Ü b e rb a u te n se h r große u n w irtsch aftlich e S tah lg ew ic h te u n d b e i zw ei
g leisig en E isen b a h n b rü ck e n u n d b re itere n S tra ß en b rü c k en m it S tü tzw eiten vo n 170 m u n d m ehr S ch w ierig k eiten in der b au lic h en D u rch b ild u n g d er H a u p tträ g er. D iese U m stä n d e un d die für die D eutsche R eichsbahn durch die E rh ö h u n g d er E is e n b a h n b e trie b s la ste n g eschaffene N otw en d ig k eit,
A b b . 1. Z w e ig leisig e E is en b a h n b rü ck e ü b e r d en R hein b e i W esel.
die bauliche D u rc h b ild u n g d e r v e rsch ie d e n e n T eile d er S tah lb rü ck en fe st
gelegt. Sie sind in d e n .G ru n d s ä tz e n für die b au lich e D u rch b ild u n g stählerner E is e n b a h n b rü c k e n ' G E 2) d e r D e u tsc h en R eich sb ah n u n d in d e n .G rundsätzen für die b a u lic h e D u rc h b ild u n g stä h le rn e r S tra ß e n b rü c k e n “ DIN (Entw urf) fe stg eleg t. D iese G ru n d s ätze g e b e n dem K o n stru k teu r kurze, klare R egeln an d ie H an d , die es v e rh ü te n , d aß in d e r b au lich en Durchbildung F e h le r g e m a c h t w e rd e n , w ie sie frü h e r h ä u fig zum S chaden der L eb en sd au er d e r s tä h le rn e n B rücken v o rg e k o m m en sind.
Um die B erec h n u n g en s tä h le rn e r B rücken so w eit w ie m öglich e in heitlich zu g e sta lte n u n d auf e in e sich ere G ru n d la g e zu s te lle n , sin d die vielgestaltigen B erech n u n g sv o rsch riften d e r frü h ere n L än d e reise n b a h n en für die E is en b a h n b rü ck e n in d e n „B ere ch n u n g sg ru n d la g e n für stä h le rn e E isen b ah n b rü ck en ' BE d e r D e u tsc h en R eich sb ah n u n d d ie noch v e r
schiedenartigeren B e rec h n u n g sv o rsc h rifte n fü r S tra ß en b rü c k en d e r v e r
schiedenen L änder, B eh ö rd en und S tä d te in d e n „B erech n u n g sg ru n d la g en für stählerne S tra ß e n b rü c k e n ' D IN 1073 v e re in h e itlic h t w o rd en . In d iesen Grundlagen sin d u n te r v ie le n a n d e re n au ch e in g e h e n d e R ichtlinien für die B erechnung g e d rü c k te r S täb e, b e k a n n tlic h d e r g e fä h rd e ts te n G lie d e r eines F a c h w erk s, g e g e b e n w o rd e n . Sie g rü n d e n sich auf die lan g jährigen, u m fan g reich en un d so rg fä ltig en V e rsu c h e, die im S taatlichen M aterialprüfungsam t B e rlin -D a h le m im A u fträg e d es .A u ss c h u s se s für Versuche im S ta h lb a u ' d u rc h g e fü h rt s in d 3).
Die n e u e s te A u flag e d e r BE vom J a h re 1934 e n th ä lt für B au te ile mit w ech seln d er B e an s p ru ch u n g ga n z n e u e B erech n u n g sv o rsch riften ,
‘) D er B au d e r R e ic h sa u to b a h n e n h at v iele n e u e K räfte in den Dienst des B rü c k en b a u w e se n s g e s te llt, d ie m it d e n A rb e ite n a u f dem Gebiete d es B rü c k en b a u es in d e n le tz te n 15 J a h re n no ch nich t v oll v e r traut sind. D ie n a c h fo lg e n d e n a llg e m e in e n B e tra ch tu n g e n , d ie dem e r
fahrenen F a c h m a n n b e k a n n t sin d , d ü rfte n d e s h a lb vo n W ert sein.
*) 2. A ufl. B erlin 1931, W ilh. E rn st & S ohn.
*) Vgl. B e rich te d e s A u ssc h u sse s für V e rsu ch e im S ta h lb a u , A u s
gabe B, H eft 4: V e rsu c h e z u r E rm ittlu n g d e r K n ic k sp a n n u n g en für v e r
schiedene B a u stä h le . V o n W . R e i n , o. P ro fesso r an d e r T ech n isch en Hochschule B reslau . B erlin 1930, V e rla g von J u liu s S pringer.
zah lreich e B rücken — b e i sp a rsa m ster V erw en d u n g d e r M ittel — u m zu b au e n , g a b e n nach d em K rieg e den A nstoß, h o c h w ertig ere B au stäh le als d e n S t 37 zu e n tw ic k eln . Im Ja h re 1923 w u rd e d er hoch w ertig e B au stah l S t 48 au f d en M arkt g eb rach t. Er ist ein h o c h g e k o h lter S tahl, d er m it e in fa c h e r, w irtsch aftlich er E rzeu g u n g se h r g u te F e stig k e its
e ig en sch aften v e re in t. N ach d en V orschriften d e r D e u tsc h en R eichsbahn, die im V e rein m it den S ta h lw erk e n u n d d e n S ta h lb a u a n stalte n fe stg e le g t w u rd e n , m uß der S t 48 Z u g festig k eiten zw isch en 4800 u n d 5800 k g /cm 2, e in e M in d e ststrec k g ren z e von 2900 k g /cm2 u n d ein e M in d e stb ru ch d e h n u n g v on 18°/0 au fw eisen . S ein e z u lässig e B e an sp ru ch u n g lie g t 3 0 % h ö h e r als die des St 37. E r h a t sich se in erz e it sch n ell in d e n B rü ck en b au u n d H o ch b au ein g e b ü rg ert. D ie D eu tsch e R eichsbahn h a t ein e g ro ß e A nzahl B rücken in S t 48 g e b a u t, u n te r v iele n a n d ere n die zw eig leisig e n E ise n b a h n b rü ck en ü b e r d e n R hein b e i D u isb u rg -H o c h fe ld 4) u n d b e i W esel (Abb. 1).
D urch d ie V e rw e n d u n g des S t 48 an S telle des St 37 h a t die D eutsche R eichsbahn se h r h o h e B eträg e ersp art.
H e u te ist d e r h o c h w e rtig e B au stah l St 48 g e g e n ü b e r dem h o c h w e rtig e n B au stah l S t 52 in d e n H in te rg ru n d g e tre te n . D er St 52 w u rd e a u s d em S iliziu m sta h l St Si e n tw ick elt, d e r im J a h re 1925 e rstm a lig in e in em S pezialofen e rze u g t w u rd e , im w e ite re n V erlau f a b er auch im g e w ö h n lic h en S iem en s-M artin -O fen h e rg e s te llt w u rd e . D ie E n tw ick lu n g d es S tS i w u rd e vo n d e r D e u tsc h en R eichsbahn im In tere sse der W irt
s c h aftlich k eit ih rer g ro ß e n B rü c k e n b a u te n se h r g e fö rd e rt. E r w u rd e a b er e rst z u g elas se n , n ach d em alle E ig en sch aften , die fü r se in e V e rw e n d u n g als B austoff für B rücken u n d In g e n ie u rh o ch b a u ten m aß g e b en d sin d , nach dem d a m a lig e n S ta n d e d e r W issen sch aft e in g e h e n d g e p rü ft w a ren . Die Z u g festig k eit, die B ru ch d eh n u n g , die S treck g ren ze u n d die K e rb zäh ig k eit w u rd e n d urch um fan g reich e V e rsu c h e e rm itte lt. A uch die D au erfe stig k eit w u rd e an p o lie rten S tä b en in d e r S chenkschen D a u e rb ie g em a sch in e fe st
g e ste llt. A lle d iese F e s tig k eitse ig e n sc h afte n ü b e rtra fe n d ie des S t 37 um so v ie l, d aß für S t 52 e in e um 5 0 % h ö h e re B e an s p ru ch u n g z u g elasse n w e rd e n k o n n te als für S t 37. E in ig e S ch w ie rig k e ite n b e i d er H e rste llu n g ,
4) Vgl. B autechn. 1926, Heft 11, S. 136 ff.
„ ... , , DIE BAUTECHNIK
6 0 2 S c h a p e r , Stahlbriicken vo n h e u te F ach sch rift I. d. ges. B auingenieurw esen
A bb. 2. M ainbrücke bei G riesh eim .
b e so n d e rs b eim W alzen, fü h rten 1929 dazu, d en Stahl w en ig er hoch zu silizieren un d dafür e d le Z usätze b e iz u g eb e n , w ie C hrom , M angan, M o lybdän u. dgl. A ußerdem w ird dem Stahl St 52 zur E rh ö h u n g d es K orro sio n sw id erstan d es 0,25 b is 0 ,3 % Kupfer zug esetzt.
N ach d en V orschriften d e r D eutschen R eichsbahn m uß bei St 52 die Z u g festig k eit zw ischen 5200 un d 6200 k g /cm2 (bei W alzdicken ü b e r 18 m m zw ischen 5200 u n d 6400 kg /cm 2) lieg en , die S treck g ren ze m in d esten s 3600 k g /cm2 (bei W alzdicken ü b e r 18 mm m in d esten s 3500 kg /cm 2) un d die M in d e stb ru ch d e h n u n g längs d e r W alzrichtung 2 0 % u n d q u e r dazu 1 8 % b etrag en .
In den o b e n g en a n n te n B erech n u n g sv o rsch riften w ar für den z u lässig en L o chleibungsdruck d e r N iete d e r 2 ,5 fa ch e W ert der für den B au
stoff se lb st z u g elasse n en S pan n u n g a n g en o m m en w o rd en . Es erw ies sich als n o tw en d ig , zur N achprüfung d er B erechtigung dieser A nnahm e statische u n d D au erfestig k eitsv e rsu ch e m it N ietv e rb in d u n g e n von S täb en aus St 37 un d S t 52 durchzuführen. W ährend die statisch en V ersu ch e k ein e E r
g e b n isse z e itig te n , die g e g e n die B erech tig u n g d e r obig en A nnahm e sprachen, erg ab sich b ei d en D au erfe stig k eitsv ersu ch en a u ß erh a lb des V ersuchszw eckes die ü b erra sc h en d e T atsache, daß die U rsp ru n g sfestig k eit, d. h. die S p a n n u n g , die b e i 2 000 000 L astw echseln zw ischen N ull un d ein er o b e re n , n u r in ein er R ichtung lieg e n d en G ren ze g e rad e noch ertrag en w ird, bei d en N ie tv e rb in d u n g e n von S täben aus St 52 n ich t v iel h ö h e r lieg t als bei solch en aus St 37.
D ieses ü b e rra sc h e n d e E rg eb n is v eran laß te die D eu tsch e R eichsbahn, nach e in g e h en d e n B eratu n g en m it d en in te ressierte n , m aß g e b en d e n S tellen e in en g roß a n g eleg ten V ersu ch sp lan zur restlo sen K lärung d e r u n e rw arte t u n d plötzlich in d en V o rd erg ru n d g e tre te n e n F rage nach d er D au erfestig k e it g elo ch ter S täbe un d d e r N ie tv e rb in d u n g e n von S täb en aus S t 37 un d St 52 d u rch zu fü h ren . D ie V ersuche h a b en e rg eb en , daß die U rsp ru n g s
festig k eit g elo ch ter S täbe u n d der N ie tv e rb in d u n g e n von S täb en aus S t 52 tatsäch lich nicht viel h ö h e r lie g t als b e i solch en B au g lied ern aus St 37, d aß a b e r m it s te ig e n d er V o rlast die b e i d e r U rsp ru n g sfestig k eit v o r
h a n d e n e S ch w in g u n g sw eite n u r u n w esen tlich ab n im m t, d aß also m it zu
n e h m e n d e r V o rlast die D au erfe stig k eit b a ld d en W ert d e r S treck g ren ze erreicht. M it s te ig e n d e r V o rlast nim m t d a h er die Ü b e rleg e n h eit des St 52 ü b e r d en St 37 zu.
D ie durch die V ersuche fe stg este llten v e rh ältn ism ä ß ig g e rin g e n W erte d er U rsp ru n g sfestig k e it d es St 52 b e z ieh e n sich n u r auf g e zo g e n e, nicht
auf g e d rü ck te G lied e r. S tä b e, die n u r g ed rü ck t w erd en , sind durch eine D a u erb e a n sp ru ch u n g , w ie sie in d e r B rücke auftritt, nicht gefährdet.
G ezo g en e B a u g lied er aus St 52 m it sch w ellen d er B elastung und Bau
g lie d e r aus S t 52 m it zw ischen D ruck un d Z ug w ech seln d e r Beanspruchung m ü ssen b e i solch en B a u w e rk e n , b ei d e n en die S pannungsspitzen im W echsel d er B e la stu n g se h r h ä u fig au ftre te n , u n te r B erücksichtigung der E rg eb n isse d e r D a u erfe stig k eitsv e rsu ch e b e re c h n e t w erd en . Brücken, bei d e n e n die re ch n u n g sm ä ß ig e n S p an n u n g ssp itzen in so häufigem Wechsel au ftre te n , daß sie gefäh rlich w e rd en k ö n n en , sin d eigentlich n u r eingleisige E isen b ah n b rü ck en , die auf S treck en m it se h r d ichtem Z u g v erk eh r liegen.
M an h at der E in fach h eit h a lb e r a b er e in g le isig e un d zw eigleisige Eisenbahn
brü ck en in S treck en m it stark em Z u g v erk e h r hinsichtlich der Berechnung m it R ücksicht auf die D a u erfe stig k eit g leic h g este llt. E isenbahnbrücken in S treck e n m it schw achem V e rk eh r, d e r dan n als g e g eb e n an g eseh en wird, w en n täglich bis zu 25 Z üg en auf je d e m G leis v e rk eh re n , w erd en hinsicht
lich ih rer B erec h n u n g und B e m e ssu n g g ü n stig er b e h a n d e lt als die zuerst g e n an n ten , e b en so alle S tra ß en b rü c k e n u n d die v erein ig te n Eisenbahn- un d S tra ß en b rü c k en , n am en tlich solche m it zw eig leisig en Eisenbahnen.
Die g ro ß en F o rtsch ritte auf d em G e b ie te d e r S chw eißtechnik, ihr im m er w e ite res V o rd rin g en auf dem G e b ie te d e s M aschinen- und Schiff
b a u e s u n d die d o rt e rzielten w irtsch aftlich en u n d tech n isch en Vorteile lie ß e n d ie F rage au ftau ch e n , ob die S ch w eiß tech n ik auch im Brückenbau m it g leich em E rfolge v e rw e n d e t w e rd e n k ö n n te. D ie D eutsche Reichs
b ah n ließ nach e in g e h e n d e n L ab o ra to riu m sv e rsu c h en im Ja h re 1930 die erste gan z g e sc h w e iß te E ise n b a h n b rü ck e vo n 10 m S tü tzw eite und mit v o llw an d ig e n H a u p tträ g ern h e r s te ile n 6), b a u te sie zu n äch st in eine nicht im B etrieb e b efin d lich e S tre ck e ein, e rp ro b te sie d o rt u n te r steh en d e n und fa h re n d e n sc h w eren L o k o m o tiv en , u n te rw arf sie stark en dynam ischen Be
a n sp ru ch u n g e n d u rc h ein e S c h w in g u n g sm asch in e un d u n tersu ch te danach d ie S ch w eiß n äh te durch R ö n tg en a u fn ah m e n . A lle d ie s e V ersuche ergaben n ich t die g e rin g ste n A n stä n d e . D ie B rücke w u rd e d an n in eine stark b e fa h re n e S ch n ellzu g streck e e in g e b a u t. S e itd em ist eine se h r große Zahl g e sc h w eiß ter v o llw an d ig e r S traßen- u n d E isen b a h n b rü ck e n g e b a u t w o rd en 6).
Sie h a b en sich b ish e r im B e trie b e se h r g u t g e h a lte n . Die baulichen 5) V gl. B au tech n . 1930, H eft 22, S. 323.
6) Die Zahl d e r g e sc h w eiß ten E is en b a h n b rü ck e n in D eutschland dürfte in d iesem Ja h re w o h l an 100 h e ran k o m m e n .
Abb. 3. M angfallbrücke bei Darching.
J łh rg a n g 12 Heft 46
26. O k to b e r 1934 S c h a p e r , Sta h lb rü c k en von heute 6 0 3
A bb. 4. E lb eb rü ck e b ei D resden.
Einzelheiten d e r g e s c h w e iß te n B rücken w u rd e n d a u ern d v e rb e s s e rt; m an wagte sich an im m e r g rö ß e re S tü tz w e ite n h e ran . D ie im Bau beg riffen e Ziegelgrabenbrücke im Z uge d e s R ü g e n d a m m es b e i S tra lsu n d h a t g e schweißte, v o llw an d ig e Ü b e rb a u te n v o n 53 m S tü tz w e ite. D ie S te g b le c h stöße der H a u p tträ g er d ie s e r Ü b e rb a u te n w e rd e n d urch se n k rec h t v e r
laufende S tu m p fn äh te in X -F o rm o h n e Z u g a b e vo n L aschen g e sch lo ssen , wobei die Ü b e rg än g e d e r N äh te zum S te g b le c h d urch k le in e S ch m irg el
scheiben so w e it fo rtg en o m m en w e rd e n , d aß auch die g e rin g s te F u g e für das bew affnete A uge v ersch w in d e t. D ie u n m itte lb a r m it dem S tegblech verschw eißten G u rtp la tte n g e h e n u n g e s to ß e n a u f d i e g a n z e L ä n g e von 53 m d u r c h , ein e h e rv o rra g e n d e L eistu n g u n s e re r W alztech n ik . Die Deutsche R eich sb ah n b a u t n o ch k e in e g e sc h w eiß ten E is en b a h n -F a ch w erk brücken, w eil die u m fan g re ic h e n V e rsu c h e, d ie das K u rato riu m im F ach ausschuß für S c h w e iß te ch n ik b e im V e rein d e u ts c h e r In g en ieu re zur F e s t
stellung d er D a u erfe stig k eit d e r S c h w e iß v e rb in d u n g e n vo n F ac h w erk träg ern durchführen l i e ß 7), g e z e ig t h a b e n , d aß die b ish e r ü b lic h en V e rb in d u n g en nicht die für die S ic h erh e it d y n a m isch stark b e a n s p ru c h te r B au w erk e n o t
wendige D a u e rfe stig k eit a u fw eise n . D ie S tra ß en b rü c k en g e h ö ren nach den obigen E rlä u te ru n g e n n ich t zu d e n B a u w e rk e n , die d y n am isch b e sonders g e fä h rd e t sin d . D ie R e ic h sa u to b a h n e n trag e n d e sh a lb k ein e Bedenken, d ie Ü b e rb a u te n d e r Ü b e rfü h ru n g d e r R e ich sa u to b ah n ü b e r die Reichsbahn am K a ise rb e rg b e i D u isb u rg (Abb. 7), die ein e S tü tzw eite von 103 m aufw eisen, als d u rc h v o llw an d ig e T räg er v e rste ifte S tab b o g en in vollständig g e sc h w e iß te r A u s fü h ru n g h e rz u ste lle n .
Ebenso w ie sich in d e r Z e it nach dem K riege ein U m sch w u n g in der Art d er b au lic h en E in z elh e ite n , in d e r A rt d er B erech n u n g , in d er Baustoff-Frage u n d in d e r F ra g e n a ch d e r B rau ch b ark eit d es S ch w eiß verfahrens im S ta h lb rü c k e n b a u v o llz o g , tra t a u ch ein W an d el in der Wahl der ä u ß e re n F orm d e r S ta h lü b e rb a u te n ein . M an b e sa n n sich w ie d er darauf, daß e in e B rücke au ch ein K u n s tw e rk sein soll, d aß sie n ic h t für sich allein als k o n stru k tiv e S ch ö p fu n g d a ste h e n soll, so n d e rn d aß sie sich dem V e rk eh rsw eg , d e s s e n Z w e ck en sie d ien t, o rganisch ein g lied e rn und ihrer U m g eb u n g h a rm o n isc h e in fü g e n soll. M an b e g a n n w ie d e r zu b e greifen, daß im B rü c k en b a u im a llg e m e in e n das E infachste, S chlichteste und A nsp ru ch lo seste d as sch ö n ste ist, daß m eist B rü c k en tü rm e u n d h o h e Pfeileraufbauten u n n ü tz e u n d s tö re n d e Z u ta te n sind, daß die Ü b erb au ten ein in sich g e sc h lo s se n e s u n d ru h ig es Bild b ie te n m ü ssen , daß sie m it ihren W iderlagern u n d P fe ile rn ein e E in h e it b ild e n m ü ssen , u n d d aß nach Möglichkeit die W eiten d e r e in z eln e n Ö ffn u n g en in ein em h arm o n isch en Verhältnis z u e in a n d e r ste h e n so llen . D er B a lk e n träg e r m it p a ralle len Gurtungen v e rd rä n g te d e n B a lk e n träg e r m it g e b o g e n e n G u rtu n g e n . D er vollwandige T räg er w u rd e m eh r u n d m e h r dem w e n ig e r ru h ig e n g e gliederten T räger au ch b e i g ro ß e n S tü tzw eite n v o rg e z o g e n , so w eit dies technisch, w irtschaftlich u n d sc h ließ lich auch ä sth etisc h v e rtre tb a r war.
7) Vgl. G. S c h a p e r , D ie D au erfe stig k eit d e r S ch w eiß v erb in d u n g en . Z .d .V d l 1933, S. 556 u. f.
D ie nach dem K riege erb a u te n oder en tw o rfen en S tah lb rü c k en d e r D eu tsch en R eichsbahn sin d S ch ö p fu n g en , die u n te r dem E inflüsse aller d ies e r G e sich tsp u n k te e n ts ta n d en s in d 8). V on d en v ielen d ieser Brücken seien n u r e rw äh n t die zw eig leisig e E isen b ah n b rü ck e ü b e r d e n R hein bei W esel (A bb. I ) 9), d ie im Bau b efin d lich e zw eig leisig e E isen b ah n - un d S tra ß en b rü ck e ü b e r d en R hein b e i M axau, d eren Ü b e rb a u te n parallel- g u rtig e g e g lie d e rte B alk en träg er m it pfo sten lo sem S treb en fach w erk h ab en , u n d die im Bau b eg riffen e Brücke ü b e r d en S tre la su n d im Z uge des R ü g en d am m es, d e ren H a u p tträ g er p a ralle lg u rtig e V o llw an d träg er vo n 54 m S tü tzw eite sind. M an v e rzich te te b e i d ieser Brücke m it R ücksicht auf die S ch ö n h eit der S ta d t S tralsund u n d d ie W aag erech te des M eeres auf h o ch rag e n d e T ragw erke u n d auf g e b o g e n e F orm en d e r Ü b e rb au te n . Die B rücke soll b e sc h eid e n g eg en die T ü rm e d er alten S ta d t u n d g e g en die S ch ö n h eit d es M eere s z u rü ck trete n .
Daß bei d e n B rücken d e r R eich sau to b ah n e n , die b e k an n tlich von d er D eu tsc h en R eichsbahn g e b a u t w e rd e n , die o b en au fg efü h rten R ichtlinien u n d G e sic h tsp u n k te für die k ü n stlerisch e G e sta ltu n g d er Brücke ganz b e so n d e rs b e a c h te t w e rd en , zeig t die B e trach tu n g d e r in d e n fo lg en d en A b b ild u n g en d a rg este llte n B rü ck en , d ie alle in d er A u sfü h ru n g b e griffen sind.
Abb. 2 z eig t die Ü b e rfü h ru n g d e r R e ich sau to b ah n ü b e r d en M ain b ei G riesh eim im Z u g e d e r K raftfahrbahn F ran k fu rt a. M .— H e id e lb e rg — M an n h eim . F ü r je d e d er b e id e n F a h rb a h n en ist ein Ü b e rb au m it zw ei H a u p t
träg ern , die ein en M itte n a b sta n d vo n 9,60 m v o n e in a n d e r h ab e n , v o r
g e se h en . D ie H au p tträ g er sin d a n n äh e rn d p a ralle lg u rtig u n d v o llw an d ig , lau fen ü b e r fünf Ö ffnungen o h n e G e len k e durch u n d h a b e n S tü tzw eiten von 45— 54— 72— 54— 45 m ; sie ü b e rra g e n die F a h rb a h n n u r um rd. 1,10 m, so daß d e r Blick au s d en K raftw agen auf die U m g e b u n g nich t b e h in d e rt ist.
In A bb. 3 ist die M angfallbrücke b ei D arching im Z uge d e r K raft
fah rb ah n M ü n ch en — L an d esg ren ze (Salzburg) d a rg este llt. Die R eichsauto
b ah n ü b e rsch re ite t das M angfalltal in b eträch tlic h er H ö h e auf ein e r B rücke m it d rei Ö ffnungen, m it stä h le rn em Ü b e rb au u n d m it W id e rlag ern un d P feilern aus E isen b eto n . D er Ü b e rb au h a t n u r zw ei H a u p tträ g er, die p aralle lg u rtig u n d v o llw an d ig sind, ein en M itte n a b sta n d von 12,50 m v o n e in a n d er h ab en u n d ü b e r die drei Ö ffn u n g en o h n e G e le n k e d u rch lau fen . S ie h a b en d u rc h w eg ein e S te g b le c h h ö h e vo n 5,50 m u n d lie g e n ga n z u n te r d er F ah rb ah n , d ie a u ß e rh a lb d e r H a u p tträ g er von w eit a u sla d e n d e n K o nsolen g e tra g en w ird. D ie S tü tzw eiten d er H a u p tträ g e r b e tra g e n 90— 108— 90 m. D ie F a h rb a h n lie g t 70 m ü b e r dem M itte lw a sse r d er M angfall. D ie S ch ö n h e it des T als w ird d urch d ie schlichte, ru h ig e B rücke n ich t b e ein trä c h tig t. Es w ird durch die glü ck lich e W ahl d er S tü tzw eiten
8) V gl. K a r i g , N e u ere S tah lb rü ck en d er D eu tsch en R eichsbahn.
B erlin 1934, W ilh. E rn st & Sohn.
9) V gl. B autechn. 1927, H eft 46, S. 662; H eft 47, S. 6 8 6 ff.
A b b . 5. R e ic h s a u to b ah n b rü c k e ü b e r die O s to d e r b e i Stettin.
LUE BAUTECHNIK
g Q 4 S c h a p e r , Stahlb rücken von h e u te Fach schrift f. d. jjes. B auingenieurw esen
A bb. 6. S u lzb ach -V iad u k t.
h arm onisch a u fg eteilt. Die P feiler sind schlank und ste h en in einem richtigen V erh ältn is zur H öhe d e r T räger; sie b e ste h e n aus zw ei T eilen, die nur oben am K opf durch einen Q u errieg el zu sam m en g efa ß t sind.
Die R eichsautobahn ü b e rsch re ite t b e i D resd en d ie E lbe un d gleich d a h in te r den R eich sb a h n h altep u n k t K em nitz un d zw ei S traß en (A bb. 4).
Die F ah rb ah n liegt ü b e r den H au p tträ g ern , die bei d er E lb eb rü ck e als parallelg u rtig e F ach w erk träg er m it S trebenfachw erk u n d bei der Ü b e r
fü h ru n g über die S traß en u n d die R eichsbahn als p arallelg u rtig e V ollw an d träg e r a u sg e b ild et sind. F ü r je d e der b eid e n F ah rb ah n en ist ein Ü b erb au m it zw ei H au p tträg ern v o rg eseh e n . D ie F ac h w erk träg er laufen ohne G e len k e ü b er fünf Ö ffnungen d u rc h ; die S tü tzw eiten d ieser T räger b e trag en 51— 73— 130— 73 —51 m . Die V o llw a n d träg er sin d d u rch lau fen d e T räger o h n e G elen k e auf v ier S tü tzen , v on d e n en die b eid e n m ittle ren stä h le rn e P e n d e lstü tz en sind. Die E n tfern u n g d ieser P e n d e ls tü tz e n b e trä g t 38 m. D ie S y ste m h ö h e d e r F ach w erk trä g er m ißt 5,6 m, die S teg b lech h ö h e d e r V o llw an d träg er 1,80 m. D er M itten a b stan d d er m ittle ren d e r v ier H a u p tträ g er b e trä g t auf der g anzen Brücke 5 m, w ä h ren d der M itte n a b stan d d er H a u p tträ g er je d e s Ü b e rb au e s bei d e r E lb eb rü ck e zu 7,50 m u n d bei d er Ü b e rfü h ru n g ü b e r die S traß en un d die R eichsbahn zu 9,40 m g e w äh lt ist. Bei d er Ü b e rfü h ru n g ü b e r die S traßen un d die R eichsbahn m u ß te d ieser A bstand g rö ß er als b ei d e r E lb e b rü ck e g e m a ch t w e rd en , w eil so n st die A u slad u n g d e r K onsolen im V erh ältn is zur H öhe d e r V oll
w an d träg er zu groß g ew o rd en w äre. Das B rü ck en b ild ist se h r ru h ig und ansp rech en d . F ü r die E lb eb rü ck e w u rd e ein g e g lie d erter T räger g ew äh lt, w eil ein V o llw an d träg er von rd. 6 m H öhe zu m assig g ew irk t h ä tte un d d ie schöne L andschaft im H in terg rü n d e d er Brücke v erd ec k t h ätte. Die Ü b erb rü ck u n g der E lbe ist durch einen kräftigen Pfeiler, d er die E lb e brücke von d e r Ü b e rfü h ru n g ü b e r die Straß en u n d die R eichsbahn tren n t, un d d urch das W id erlag er auf der a n d ere n S e ite z u sam m en g efaß t. Da
durch, daß für die Ü b e rfü h ru n g ü b e r die S tra ß en un d die R eichsbahn eb en so w ie für die E lb e b rü ck e ein p arallelg u rtig er B alk en träg er g e w ä h lt w u rd e, ist für die g a n ze B rücke d er g leich e C h arak ter g e w ah rt, w äh ren d durch die g e g lie d erte A u sb ild u n g d e r H a u p tträ g er d er E lb eb rü ck e un d die v o llw an d ig e A u sb ild u n g d e r H a u p tträ g er d e r Ü b erfü h ru n g ü b e r die Straß en un d die E isen b ah n d ie v e rsch ie d en e B ed eu tu n g d e r b e id e n Ü b e r
brü ck u n g en zum A usdruck kom m t.
A bb. 5 g ib t die R e ich sau to b ah n b rü ck e ü b e r die O s to d e r bei S tettin w ied er, die d en F lu ß in drei Ö ffnungen ü b e rsp an n t. D ie S tü tzw eiten
A bb. 8. Ü b e rfü h ru n g d e r M ü lh e im e r S traße ü b e r die Reichsautobahn am K a ise rb e rg b ei D uisb u rg .
ausfach u n g aus! D ie v o llw an d ig e n H a u p tträ g e r b ild en m it den rahmen
a rtig en v o llw an d ig e n Q u e rträ g e rn u n d d e n v o llw a n d ig e n , w eit ausladenden K onsolen ein o rg an isch es G a n ze s, d as sich m it d en ru h ig en Stahlstützen zu e in e r h arm o n isc h en E in h e it z u sa m m en sch ließ t. D ie Brücke ist ein vortreffliches B eispiel dafür, w elch ein K u n stw erk ein e nach technischen un d ästh etisc h e n G esic h tsp u n k te n rich tig d u rc h g e b ild e te r e i n e Stahlbrücke sein kann.
D ie o b en an g efü h rten ä sth e tisc h e n F o rd e ru n g e n k ö n n e n im allgemeinen am b e s te n u n d le ic h te s te n b ei B rücken e rfü llt w e rd e n , d e re n H auptträger gan z u n te r d e r F a h rb a h n lie g e n (A bb. 4 u. 6) o d e r d ie F a h rb a h n nur um ein g e rin g e s ü b e rra g e n (Abb. 2). In v iele n F ä lle n läß t sich a b er eine Über
b rü c k u n g n u r m it H a u p tträ g ern schaffen, d ie ü b e r d e r F a h rb a h n lieg en . Ein sol
c h er F all lie g t b ei d e r Ü b erfü h ru n g der R eich sau to b ah n ü b e r die R eichsbahn am K aiserb erg b e i D u isb u rg vor (Abb. 7).
Die E is e n b a h n g le ise m ü sse n ohne Zwi
s c h e n s tü tz e n in e in e r lich ten W eite, der ein e S tü tzw eite d e s Ü b e rb a u e s von 103 m en tsp ric h t, ü b e rb rü c k t w e rd en . D ie Auto
b a h n o b e rk a n te lie g t n u r rd. 8 m ü b er der S c h ien e n o b erk a n te. B ei d e r genannten S tü tzw eite k o m m t d a h e r n u r ein Ü ber
b a u m it ü b e r d e r F a h rb a h n liegenden H a u p tträ g ern in F ra g e . F ü r jed e der b e id e n F a h rb a h n e n ist ein Ü b e rb au mit zw ei H a u p tträ g e rn g e w ä h lt worden, die als S ta b b o g en m it vollw andigen, p a ralle lg u rtig e n V e rste ifu n g strä g e rn aus
b e tra g en 63 — 99 - 63 m. Die H aupt
träg er lieg en auch hier ganz unter der F ahrbahn. Um sie m öglichst niedrig h a lte n und v ollw andig ausbilden zu können, w u rd en acht H auptträger neben
ein a n d er v o rg eseh en und diese als Aus
leg e rträ g e r m it G e len k en in der M ittel
ö ffnung au sg eb ild et. Dem Charakter d e r A u sleg erb rü ck e en tsp rech en d wurde die T rägerhöhe ü b e r den M ittelpfeilern g rö ß er g e w ä h lt als an den übrigen S tellen . Von den A uflagerpunkten über den M ittelp feilern aus nim m t die Träger^
h ö h e in straffem , geradlinigem Verlauf d er u n te re n G u rtu n g nach beid en Seiten ab. Ü b e r d en M ittelpfeilern beträgt die T räg e rh ö h e 4,80 m , in der M itte der B rücke 3,10 m u n d an den Enden 2,55 m.
D ie Brücke fügt sich seh r g u t der flachen O d e rlan d sc h a ft ein.
Die K raftfahrbahn S tuttgart — Ulm ü b e rsc h re ite t das S ulzbachtal auf einem stä h le rn e n V iadukt m it stählernen S tü tzen (A bb. 6). E benso w ie bei der Brücke ü b e r die M angfall (Abb. 3) sin d n u r zw ei H auptträger für d en g an zen Ü b e rb au v o rg e s e h e n ; sie lie g e n u n te r der Fahrbahn und laufen o h n e G e len k e ü b e r sie b en Ö ffn u n g en durch. D ie S tützw eiten be
trag e n 4 0,6—52,2— 58,0— 63,8— 58,0— 52,2— 40,6 m. D er U ntergurt ver
läuft a n n äh e rn d w aag erech t, d er O b e rg u rt fo lg t d e r Fahrbahngradiente.
Die S teg b le ch h ö h e d e r T räg er b e trä g t an d en B rückenenden 2,77 m, in der B rü ck en m itte 3,70 m. Die s tä h le rn e n S tü tze n , deren größte 35 m hoch is t, sind P e n d e ls tü tz e n , die am K opf durch einen vollw andigen R iegel zu P e n d e lra h m e n z u sa m m en g e sc h lo sse n sin d . W ie w undervoll ruhig, leich t u n d k ü h n w irken d iese S tü tzen ! W ie u n ruhig und häßlich se h e n d a g eg e n stä h le rn e G e rü stp feiler o d er P e n d e lra h m e n mit Dreieck-
Ab b. 7. Ü b e rfü h ru n g der Reic hsa utobah n ü b e r die Re ichs bahn am Kaise rb erg bei D uisburg.
J a h r g a n g 12 H eft 46
26. O k to b e r 1934 S c h a p e r , Sta h lb rü ck en vo n h e u te 6 0 5
gebildet sin d . D ie V e rste ifu n g strä g e r ü b e rra g e n die F a h rb a h n n u r so w eit, daß der B lick au s d e n K raftw ag en auf d ie U m g e b u n g frei b le ib t. Die V ersteifu n g sträg er sin d ein w an d ig , die S ta b b o g en h a b e n T T -Q u ersc h n itt;
die H än g estäb e sin d a u s R u n d eisen g e b ild e t, um d e n freien Blick von der B rücke auf d ie U m g e b u n g m ö g lich st w e n ig zu b e h in d e rn u n d um auch in d e r S ch räg sich t d urch d ie B rücke m ö g lich st w e n ig M asse zu haben. D ie z u e in e m Ü b e rb a u g e h ö rig e n S ta b b o g en sind d urch ein en K-förmig a u sg e fa c h te n W in d v e rb an d m ite in a n d e r v e rb u n d e n , d er an d en Enden se in e A u fla g erk rä fte d urch sc h rä g lie g e n d e R ahm en an die A uf
lager d e r H a u p tträ g e r a b g ib t. D ie Ü b e rb a u te n w e rd en ganz g e sc h w eiß t;
sie w erd en d a m it e in en M a rk ste in in d e r A n w en d u n g d es S ch w eiß verfahrens im B rü ck en b au b ild e n . D ie B rücke w ird a u ß ero rd en tlich kü h n
u n d ru h ig au sse h en . Die im H in terg rü n d e zu se h e n d e a lte B rücke ü b e r d ie E isen b a h n m it M itte lstü tz e n w ird b a ld ein er n e u e n B rücke P la tz m achen, die sich in ih rer ä u ß ere n Form g an z d e r R eich sau to b ah n b rü ck e a n sc h ließ e n w ird.
In A bb. 8 ist sch ließ lich ein e S tra ß en ü b e rfü h ru n g ü b e r die R eichs
a u to b a h n w ie d erg e g eb e n , u n d zw ar d ie Ü b erfü h ru n g d e r M ü lh e im e r S traße ü b e r die R e ic h sau to b ah n am K aiserb erg b e i D u isb u rg . D ie R eich sau to bah n ist h ie r in ein er ein zig en Ö ffnung vo n acht n e b en e in a n d e r lie g e n d e n stä h le rn en v o llw an d ig e n Z w eig e le n k rah m en ü b e rb rü c k t, d e ren K äm pfer in g e w isser H ö h e ü b e r d e r F ah rb ah n lieg en . D ie S tü tzw eite d e r R ahm en b e trä g t 33 m. D ie R eich sau to b ah n ist durch die g e w ä h lte A rt d e r H aupt- trä g e r se h r schön ein g erah m t.
Geschweißter Wasserturm im Verschiebebahnhof Dortmund.1)
p u n k te d e r R inge u n d P fosten sin d als steife R ah m en eck en au sg e b ild et.
A uf d en o b e ren , im ü b rig en freien E n d en d e r ach t S tü tzen ist d e r steife T ragring des B eh älters g e le n k ig au fg elag e rt D ie A u sb ild u n g d er R ah m en ecken z eig t im ein zeln e n A bb. 2. D urch S p reizu n g d e r C H I-E ise n un d b e so n d e re A u ssteifu n g d e r in n eren R ingecken w ird d e n ach teck ig en R ingen ein e m öglichst g ro ß e S teifig k eit in d er w a ag e re ch ten E b e n e v e rlie h e n ; im ü b rig en ist, w ie sp äter g e z e ig t w e rd en soll, durch die k o n stru k tiv e G e sa m ta n o rd n u n g dafür g eso rg t, daß, w e n ig sten s th eo re tisch , w a ag erech te K räfte auf die Ringe nich t a u sg e ü b t w e rd en . Die g e le n k ig e A u flag eru n g des kreisfö rm ig en T ragringes auf d ie o b eren S tü tze n e n d en ist in A bb. 3 d arg e ste llt. D er T ragring se lb st (Abb. 4) b e s te h t aus einem
i Eisen ist am Behälter angeschireßt
-Aussteifung des Stegb/echei
-jSetatr iX SZl tdaersteifunq
\J e r Kege!
A bb. 4. S chnitt u n d A b w icklung d es T ragringes.
1460 mm h o h e n , 12 m m dicken S teg b lech m it 24 se n k rec h ten A us
steifu n g en , einem u n te re n F lan sch 180 -1 5 mm u n d ein em o b e ren h a lb e n F lansch an d e r A u ß en seite d e s R inges v on 8 0 - 1 5 m m . U m d e n R ing in w aag erech tem Sinne als v ö llig ste if b e tra c h te n zu k ö n n en , ist e r in d e r E b en e des u n te re n F la n sc h es d u rch kranzförm ig a n g e o rd n e te W in k el
eisen 7 0 - 7 0 - 7 noch b e so n d e rs a u sg esteift (Abb. 5). D ie L ag eru n g des K u g e lb eh ä lte rs auf d em o b e ren R ande d ies es T rag rin g es z e ig t A b b . 11.
A bb. 6. S y stem d e s T rag g e rü stes Abb. 1. G e sa m ta n o rd n u n g
d e s W assertu rm es.
und d er sta tisc h e n B e rec h n u n g von a llg em ein em Interesse sein.
A bb. 1 s te llt das B au w e rk in G ru n d - un d Aufriß dar.
») V gl. B a u te ch n . 1934, H e ft 7, S. 77, A bb. 34
Staäblerh ' WW1S,
A bb. 2.
A u sb ild u n g d e r E ck en d er R iegelringe.
A b b . 3.
A u flag eru n g d es T rag rin g es auf d e n S tü tzen . --- Ansicht aa< * '
A b b . 5. A u ssteifu n g d e s T rag rin g es
V on R eich sb ah n o b errat $r.= 3ng. K r a b b e , E ssen.
Im J a h re 1932 w u rd e im V e rsc h ie b e b a h n h o f D o rtm u n d ein stä h le rn e r 1. D e r s t ä h le r n e U n te r b a u n e b s t T r a g r in g .
W asserturm für 300 m3 In h a lt erric h te t, b e i dem so w o h l d e r U n ter- D er U n te rb au für d en B eh älter b e s te h t aus ach t 10 m lan g en S tü tze n bau als au ch d e r K u g e lb e h ä lte r gan z in S ch w e iß k o n stru k tio n aus- au s I P 2 4 , die u n ten im F u n d a m e n t e in g e sp a n n t sind. S ie sin d du rch geführt w u rd e n ; e r d ü rfte hin sich tlich d e r k o n stru k tiv e n D u rc h b ild u n g zw ei R iegelringe aus C □ N P 14 in drei Sto ck w erk e g e te ilt, d ie K reuzungs-
6 0 6 K r a b b e , G esc hw eiß ter W as serturm im V e rs c h ie b e b ah n h o f D o rtm u n d Fachschrift f.d. ges. Bauingenieurwesen
Da ü b e r die statisch e B erech n u n g d erartig er, in n eu erer Z eit oft a u s
g e fü h rte r S te ifra h m en g e rü ste in d er L ite ratu r w e n ig zu finden ist, sei hier k urz darauf e in g eg an g en . D ie th eo re tisch en G ru n d lag en d er h ier an g e w an d te n B erech n u n g sa rt sind vom V erfasser in S tah lb au 1934, H eft 6, e in g e h e n d b e h a n d e lt, w orauf im ein zeln en v erw iese n w e rd e n m uß. Es so ll d a h er h ier nur kurz der R echnungsgang a n g e d e u te t un d a u sg e w erte t w erden.
Z u g ru n d e g e le g t w u rd e das in A bb. 6 d a rg este llte G e rü stsy ste m , bei d em in 4/ 13 d e r H ö h e des u n teren S tockw erkes f ü r d i e B e r e c h n u n g G e le n k e in den Pfosten a n g e n o m m e n w urden. Eine einfache Ü b er
leg u n g z eig t n äm lich , daß u n te r E inw irkung der K n o ten p u n k t
v ersch ie b u n g en u n d W in k eld reh u n g en bei fester E in sp an n u n g d e r F ü ß e sich in d en P fosten W en d e p u n k te ste ts zw ischen 1/ 2 u n d 1/ 3 der H öhe * d es u n teren S to ck w erk es b ild en m ü ssen , im M ittel also in s/i2 der H öhe, die in d iesem F alle 3,25 m b e träg t. Da in d esse n n u r m it ein e r teilw eisen E in sp an n u n g d e r F ü ß e g ere c h n et w erd en d u rfte , w u rd en die W en d e
p u n k te (G elenke) in */13 ■ 3,25 = 1,00 m H öhe a n g en o m m en . D am it er
g ib t sich für die B erechnung das v o llk o m m en sy m m etrisch e G e rü st der A bb. 6, b e i dem d e r R ieg elab stan d gleich d e r d o p p elten Länge der o b e ren un d u n te re n P fo ste n e n d en (bis zu den G e len k e n g erech n et) ist.
B ei d ies en H ö h e n v erh ä ltn issen sind sow ohl bei w aag erech ten V er
sch ieb u n g en des T ragringes als auch bei W in k e ld re h u n g en der K reu zu n g s
p u n k te die in d e n P fo sten o b erh alb un d u n terh a lb d e r R inge au ftreten d en Q u erk räfte e n tg e g e n g e se tz t g leich, d. h. es trete n k e in e w a ag erech ten B elastu n g en d er Ringe auf. Es b e tra g en nu n die T räg h eitsm o m en te d e r
P fo sten , , . cnA ,
J„ = 11 690 cm4 4 150 cm 4.
Die T räg h eitsm o m en te der Riegel sind J r x = 1210 cm4 J ry = 7290 cm4 und das po lare T räg h e itsm o m en t d er R iegel
4150 cm4 4 J I
. __ r x J r y d ~ J J r x ^ J r y• J die S tab län g en sind aus A bb. 6 zu e r
seh en .
D am it w e rd en die W erte
[ins
00II«3 E J x
h = 13 092 tm 6 = 4 8 -
E j y
h = 4 648 „ c = 16- E J r x
= 1 636 „
d = 8 - S G J d
= 720 „ f*S
^2, =
Z22 = — 4 6 — 4 c • cos2 <
^ 12= '
' 3 2 “
^ „ = 0, E 2II =
F3[l = — c • cos tx • sin « + d • cos x • sin * = — 324 tm , Fit. — — 4 a — 4 c - sin 2 « — 2 d • cos2 <x = — 54 556 tm , F l 2 = 0 ,
F 32= c • sin 2 « + d • cos2 a = + 854 tm ,
Z . „ = — c • cos « • sin x + d • cos « • sin « = — 324 tm,
^ 2 II =
^ 3 II =
F33 = — 2 a — 2 c • sin2 x - d - cos2 « = — 27 278 tm, F2 3 = + c ■ sin2 x + d • cos2 < + 854 tm ,
Z 2l[I= — c ■ cos « • sin x + d • cos x • sin x = — 324 tm,
■ ^ 3 1 1 1 =
D araus e rg ib t sich für d ie D re h w in k el £ un d y , die infolge der Ver
sch ieb u n g d es T rag rin g es um 1 = 6 e n ts te h e n , das G leichungsytem :
£1 y
^2 y-
»3 f i f i
Z t = 0 — 13 194 — 1 502 — 324 9 296
z 2 = 0 — 1 502 — 24 388 — 324 13 140
II 0 ■Z 33 0
F , = 0 p
r n 0
II O — 324 — 54 556 + 854 37 000
f3 = 0 — 324 + 854 — 27 278 26 184
d arau s e rg ib t sich o h n e w e ite res
Ss = 0 n = °,
und es b leib e n u n te r V e rn ac h lässig u n g d er v erhältnism äßig kleinen B eiw erte — 324 die b e id e n G le ic h u n g sy ste m e m it je zw ei U nbekannten ü b rig :
^■2 f i f i
1 - 13 194 - 1 5 0 2 9 296 1 — 54 556 + 854 37 000
2 — 1 502 j — 24 388 13 140 2 + 854 ' — 27 278 26184
w oraus sich e rg ib t , „ „ „ „ ,
£t = -|- 0,700 y>2 — "E 0,694
£2 = + 0,495 y 3 = + 0,980,
u n d u n te r B erü ck sich tig u n g d e r b e re its in A bb. 7 v o rh a n d en en , negativen D re h w in k el e rg eb e n sich d ie w irklichen D reh w in k el der Pfostenknoten g e g en die P fo ste n ach se:
= + 0,700 — 1 = — 0,300 in den P u n k te n 1 S2' = + 0 ,4 9 5 ---1/22 = — 0,212
T2' = + 0,694 — 4 “ = _ 0,013V2
in d en P u n k te n 2
D ie V ersch ieb u n g d es auf die o be- A bb. 7. B elastu n g des H aupt- ren P fo sten en d en g ele n k ig a u fg ese tzte n System s b e i V ersch ie b u n g T ragringes um „ E in s“ nach A bb. 7 (wo- des T rag rin g es um „ e in s “, bei die V e rsc h ie b u n g se in h e it gleich
h = 9 m an g en o m m en w urde) erg ib t nu n als M o m en te n b ela stu n g der T a n g e n te n d re h k reu z e
Z10 = 3 b = 9296 tm (für die 4 K reuze 1 zusam m en), Z20 = 2 6]^2 = 13 140 tm (für die 8 K reuze 2 zusam m en),
■^30 = Fjq = 0,
F 20 = 2 a 1/2 = 37 000 tm (für die 8 K reuze 2 zusam m en),
^30 = ^ a — 26 184 tm (für die 4 K reuze 3 zusam m en).
D ie ein zeln en V e rd reh u n g szu stä n d e d e r T an g en ten k reu ze £ = 1 un d y = l erg eb en die M o m e n te n b ela stu n g en d e r T an g e n te n k re u ze :
Z j ] = — 2 b — 2 c - cos2 « — d • sin2 x = — 13 194 tm , Z2 j = — c • cos2 x — d ■ sin2 x = — 1502 tm ,
^11 = 0.
c • cos x • sin x + d • cos <x • sin « = — 324 tm ,
• 2 rf • sin 2 « = — 24 388 tm ,
■ c • cos2 x — d • sin2 x = — 1502 tm , Z „ „ = 0 ,
<p3' = + 0,980 — 1 = — 0,020 in d en P u n k te n 3
£3 = I7i = 0-
U n te r B erü ck sich tig u n g d ies er D reh w in k el w ü rd en die o b eren Pfosten
e n d e n auf d en T rag rin g ein e von re ch ts nach lin k s g erich tete w aagerechte K raft a u sü b e n :
H x + H 2 + H 3 = 311 + 363 + 58 = 732 t;
da a b e r d e r W in d d ru ck 125 k g /m2 auf B eh älter, d e sse n A ufbau un d Trag
rin g 4,30 t b e trä g t, ist d e r F ak to r
d. h. die w irkliche V ersc h ie b u n g d es T rag rin g es u n te t dem W inddruck von 125 k g /m2 ist 9 0 0
0 p70 5,29 c m ,
die w irklichen D reh w in k el d e r P fo ste n k n o ten g e g e n die Pfostenachse
£, = — = — 0,001 76 in d e n P u n k te n 1
ITn = -
Win = ' 0,212
170 0,013
170 0,020
170
= — 0,001 25
= — 0,000 076 5
= — 0 ,0 0 0 118
in d e n P u n k te n 2
in d e n P u n k te n 3.
F ü r die R in g stäb e d a g eg e n e rg e b e n sich als w irk lich e D rehw inkel d e r S ta b e n d e n :
_ ^ • cos * ( für b e id e in d en P u n k te n 1 zu- 11 170 ’ \ s a m m e n sto ß e n d e n S ta b en d en
?2 • cos x ± y., • sin « | 0,004 04
7,1 ~ 170 ~ 0,002 35
-<Pz • sin x : 0,002 21.
/IM 1 7 0
Yu g ilt d a s + Z eich en für die S täb e 2 — 1, d as — Z eichen für die S tä b e 2 —-3,
bei y m g ilt das + Z eichen für die v o rn e g e le g e n e n S tä b e 3 — 2, d as — Z eich en für die h in te n g e le g e n e n S tä b e 3 — 2.
Jahrgang 12 H e ft 46
26. O k to b e r 1934 K r a b b e , G e s c h w e iß te r W as sertu rm im V e rs c h ie b e b ah n h o f D o rtm u n d 6 0 7
Als T o rsio n sw in k el für die R iegel e rg e b e n sich:
Riegel 1 — 2 : r, = _ £1 ‘ sin g + £2 • sin <* 9 2*cos 01 q 001 08 170
Riegel 2 — 3 : r2 = £2 • sin « + y 2 . co s « y>3 • cos « Q 170
Nach v o rs te h e n d e m e rg ib t sich für d en am u n g ü n stig sten b e a n s p ru c h ten Pfosten 1 d ie in A bb. 12 d a rg e s te llte B iegelinie u n d M om entenfläche.
Für die R iegel e rg ib t sich die in A bb. 13 in der A bw icklung d a rg este llte Biegelinie u n d M o m e n te n fläc h e sow ie d ie d o rt e in g e tra g e n en Q u erk räfte.
Die letz te ren e rg e b e n für d ie P fo sten die L än g sk räfte:
Pfosten 1 — 1 : P = 0 P fosten 1 — 0 = 0 2 — 2 : P = ± 1,17 t , 2 — 0 = ± 2,34 t 3 — 3 : P = ± 1,58 t , 3 — 0 = ± 3 , 16 t.
Z u d en P fo sten län g sk räften k o m m en d an n noch die aus d em E ig e n gew icht u n d die aus dem T eilm o m en t W h ' = 4,30 • 4,5 tm sich e rg e b e n den K räfte, auf d eren E rm ittlu n g h ier nich t e in g e g an g e n zu w e rd en b ra u ch t.
D urch die h ier an g ew a n d te k o n stru k tiv e A n o rd n u n g u n d einfache, h in reich e n d g e n a u e B erechnungsw eise, w o b e i B ean sp ru ch u n g en d e r R iegel
ringe durch w aag erech te K räfte v e rm ie d e n w erd en , ist es g e lu n g e n , b e so n d e re w aag erech te fach w erk a rtig e A u ssteifu n g en d e r R ieg elrin g e, die se h r unschön w irken w ü rd en , zu v e rm e id e n un d d en M a terialv erb rau ch für d en U n terb au auf ein M in d estm aß zu b e sch rän k en .
2. D e r K u g e lb e h ä lte r .
D er K u g e lb eh ä lte r für 300 m 3 Inhalt h a t 8500 mm D urchm .; er ist aus nach d er K ugelform v o rg efo rm ten B lechen in drei Z onen z u sa m m en g e sch w eiß t; die B leche d e r u n te re n Z one sin d 9 m m , die d e r m ittleren Zone 8 mm und die d er o b e ren Z one 7 mm dick. A ls S c h w e iß n äh te sin d einfache V -N ähte v e rw en d e t, die in der u n te re n Z one d er b e q u e m e re n A u sfü h ru n g h a lb e r an d er In n e n seite , im ü brigen an d er A u ß en seite d es B eh älters liegen. D ie E in teilu n g z eig t b e re its A bb. 1, w ä h ren d die g e n au e E in teilu n g durch d en sen k rec h ten S chnitt (A bb. 8), d en w aag erech ten S chnitt (A bb. 9) un d d ie D raufsicht (A bb. 10) h in reich e n d e rlä u te rt sein dürfte. Z unächst w u rd e die u n tere Z one, zum T eil in d e r W erk statt, zum Teil auf d e r B au stelle, fertig z u sam m en g esch w e iß t u nd dann als G anzes auf d en T ragring au fg esetzt. E in zelh e iten d e r L ag eru n g des B eh älters auf dem T ragring zeig t A bb. 11. D ie ü b rig en Z o n en w u rd e n da rau f auf
g e b a u t. V or dem V ersch w eiß en w u rd e n säm tliche B leche durch S p a n n v o rrich tu n g en , die aus je zw ei W in k e lstü tz en b e s te h e n , w ie aus den A bb. 8 b is 10 zu e rk en n en ist, so rg fältig g e g en e in a n d e r v ersch ra u b t. Auf die W ied eren tfern u n g d e r W in k elstü tz en , die säm tlich an der In n en seite d es B eh älters a n g eb rach t w aren , w u rd e nach F e rtig s te llu n g d er S ch w eiß a rb eit verzich tet. D as V ersch w eiß en d e r N äh te g ing so w o h l in d e r W erk statt als auch auf d er B au stelle u n te r V e rw e n d u n g b e s te r S c h w eiß e le k tro d e n (nach R eichsbahnvorschrift) für n o rm ale F lu ß stah lsch w eiß u n g en g la tt v o n sta tte n ; es h ab en sich w ä h ren d d e r A u sfü h ru n g n irg e n d s u n zu lässig e, durch S chrum pfen v e ru rsac h te V e rfo rm u n g en d er K ugel g eze ig t, d e ren F orm w ä h ren d d e r S ch w eiß arb eit stän d ig g e n au durch L eh ren nach g ep rü ft w urde. O ffenbar ist die K u g e lsch ale fü r das Z u sa m m e n sch w eiß en re ch t g ü n stig . D ie V erw en d u n g ein fach er V -N äh te w ar ohne w e ite res zu lässig , zum al die B ean sp ru ch u n g e n so w o h l d e r B leche s e lb st als auch d e r S ch w eiß n äh te se h r g e rin g sin d . E s e rg ab e n sich B ean
sp ru ch u n g en d er S ch w eiß n äh te von n u r h ö c h ste n s 277 k g /cm 2.
A b b . 9. W a a g e re c h te r M itte lsc h n itt d u rch d e n K u g e lb e h ä lte r.
A bb. 10. D raufsicht auf d en K u g e lb eh ä lte r.
A b b . 13. B ieg elin ie u n d M o m en ten fläch e d e s R ieg e lrin g e s (abgew ickelt).
A bb. 8. S e n k re c h te r M itte lsc h n itt durch d en K u g elb eh älter.
Die T o rsio n sw in k el r x u n d r 2 e rze u g en in d en R ieg e lstäb en die T orsionsm om ente:
G J d rl 8 1 0 -4 1 5 0 AO 1AC
Riegel 1 - 2 : M l d = --- — = - ‘ 0 ’001 08 = “ 10’6 tcm G J d r2 8 1 0 -4 1 5 0 n n n r . . r . Riegel 2 - 3 : M 2 d = --- - y = - ^ . 248 ,7 ‘ °>000 45 = ~ 4 -l t c m ‘
r L- i w OJSl
+°,0022j ; V,S6t
—218.7 — -2181— -
*100087 218 7— - B ieg elin ie u n d M o m e n te n
fläche d e r S tü tze 1.
A u fla g eru n g des K u g e l
b e h älters auf dem Trag- A bb. 11.
6 0 8 K r a b b e , G eschw eiß ter W as serturm im V e rs c h ie b e b ah n h o f D ortm und DIE BAUTECHNIK Fach sch rift f. d. ges. B auingenieurw esen
E ine fah rb are A u ß en leiter, an zw ei um den B e h älter g e le g ten w a ag e re ch ten R ingen g e fü h rt, erm ö g lich t die b e q u e m e Z ugän g lich k eit d e r A u ß en flächen des B eh älters (Abb. 8).
D ieser W asserturm d ü rfte den ersten , in S ch w eiß arb eit a u sg efü h rten K u g e lb eh ä lte r e n th a lte n . E r h a t sich h insichtlich d er A usführbarkeit, W irtschaftlichkeit u n d H a ltb a rk eit durchaus bew äh rt. Bei d en w ä h ren d
des etw a z w eijä h rig e n B etrieb es d e r A nlage ständig in kurzen Zw ischen
räu m en v o rg e n o m m en e n g e n a u e n N achprüfungen haben sich bisher k ein e rle i U n d ic h tig k e iten o d e r so n stig e M ängel an d en Schw eißnähten g ezeig t.
A u sg efü h rt w u rd e d e r W assertu rm von der Firm a C. H. J u c h o in D o rtm u n d .
A l l e R e c h t e V o rb e h a lte n .
E ine solche B eto n d eck e zw ischen g e sc h w eiß ten T rägern ist in D ü s s e l d o r f für die U n t e r f ü h r u n g d e r E l l e r s t r a ß e m it ein er n o rm alen L ichtw eite von 25 m zw ischen den W iderlagern au sg e fü h rt, und zw ar für L asten zu g N, d e r als g leic h m äß ig v e rte ilte Last m it ein er V er
te ilu n g sb re ite von 3,50 m u m g ere c h n e t ist. Abb. 6 z eig t links oben den Q u e rsch n itt A B durch das B auw erk, d aru n ter den Q u ersch n itt, d e r sich bei
S chnitt C -ü
l____________ I ._
Ausführung bei V/atzträgern
Zu Abb. 6.
S 0 ze n -\
reihe J Hüben-' reihe
1
,V e rw e n d u n g von W alzträgern e rg eb e n h ä tte . R echts d ie s e r Q u ersch n itte ist ein Stück L än g ssch n itt m it den P ro filen der T räg er d a rg este llt. Da b ei d er a llg e m e in e n P la n u n g fü r die U n te rfü h ru n g S traß en o b e rk an te, D urchfahrthöhe, S.-O. u n d d a m it die B a u h ö h e einm al fe stg e le g t w ar, h ab en w ir letz te re b e ib e h a lte n , obw ohl sie aus d en b e re its e rw äh n te n G rü n d en h ä tte v e rk le in e rt w e rd en k ö n n e n . D ie dreieck ig e B etonfläche ü b e r d en W alzträgern, die erforderlich sein w ü rd e, um die b e id e rse itig e N eig u n g für die Isolierschicht h e rz u ste lle n , h a b en w ir für die H ö h e der g e sch w eiß ten T räger a u sg en u tzt. D er T räg er p aß t sich d ad u rch b e sse r d e r M om entenfläche a n ; er h a t an der S telle d es g rö ß te n M om ents des M ittelfeld es auch se in e größte H ö h e, ü b e r den S tü tzen , w o d ie M om ente
Geschweißte Eisenbahnbrücken.
Von R eich sb ah n o b errat L e o p o ld , W u p p ertal-E lb e rfeld . (Schluß aus H eft 43.)
k lein e r sind, ein en g e rin g e re n u n d in d en S e ite n feld e rn seinen den w eiter a b n e h m e n d e n M o m e n te n e n ts p rec h en d e n n ied rig sten Q u e rsch n itt (vgl. die T ab elle in A bb. 7). D as G efälle d e r Isolierschicht w ird g eg en ü b er der W alzträ g erd e ck e n ich t v ersch le ch te rt. D ie g rö ß ere H öhe der geschw eißten T räger e rg ib t g leic h ze itig ein g rö ß e re s W iderstandsm om ent, zum al das B ieg u n g sm o m en t sich ja auch v erk le in e rt, w eil die T räger durchlaufen.
D adurch w erd en w eniger g esch w eiß te Träger als W alzträg er gebraucht (vgl.
die in die L ängsschnitte ein
g e tra g e n e n T rägerabstände).
D as G ew icht der geschw eiß
ten T räg er für den Teil A des L ag ep lan s in Abb. 6 u n ten einschließlich der K naggen u n d Bolzen be
trä g t 219 t. Bezahlt haben w ir für die zum Einbau fertig en g eschw eißten Trä
g e r 252 R M /t, so daß 5 5 2 0 0 RM K osten entstan
d en . Bei e in e r W alzträger
decke w ü rd en an Differdin- g e r P rofilen Div 85 = 297 t m it ein em T onnenpreise von 161,50 RM 2) und an N o rm alprofilen 1 5 0 = 115 t m it ein em Tonnenpreise von 126 R M 2) erforderlich g e w esen sein, w as einer Ge
sa m tsu m m e von 62 500RM e n ts p ric h t, so daß neben ein e r G ew ich tsersp arn is von ru n d 47 °/0 ein e Kosten- s^ j J P x ^ l . 5R L sPlJß..Ls^ j M
Schnitt B-It
W m m /M 1 Stühen-S f l t l \ l i } 11 i
W M /M t I reihe
A bb. 6.
Art der Belastung eines Trägers
Ständige Last
V erkehrslast über d e r M ittelöfnung P r im tim
Verkehrslast über d. M ütelöfnung u .d . Unken Seitenäfnum
he'SOS Tim_______pr Ul tim
V erkehrslast über den beiden
rmnwiiii! m
A B Ci 0
-2 ,3 cm
Stützen - d ruck
A t
1563
-5,37
H W
m in tlO ß Stützen -
druck
11510
11303
HW
m a x i 121,1 3 Stützen -
druck C t
115,10 Stülzen-
druck
0
t
i5,63
-5,31
12.10
m in 12,06 7
Stülzen- m om ent
Mb tm
- I V
111,20
max-11! 10
10
S tiitze n - m om ent Mc tm .
Moment der
e rsp arn is vo n fast 1 2 % e in tritt, w o b ei die K n aggen u n d B olzen bei der
W alzträg erd eck e nich t m it im G ew ich t e n th a lte n sind, eb en so die Kosten für B earb eitu n g d er W alzträg er, w ie L ö cherbohren, A nschw eißen der
K naggen, nich t m itb e rec h n et w u rd e n . A uch die für die geschw eißten T räg er g e rin g e ren E in b a u k o ste n u n d die g ü n stig ere F rach tlag e sind außer A n satz g e b lie b e n , so daß die K o sten ersp arn is in W irklichkeit noch größer ist. Sie b e trä g t u n te r B e rü ck sich tig u n g aller m aß g e b en d e n Einflüsse rd. 2 0 % . Da d ie M ittelö ffn u n g e rh eb lic h g rö ß e r ist a ls je d e der beiden S eiten ö ffn u n g en , erg ab sich noch ein e S ch w ierig k eit. Bei B elastu n g der M ittelö ffn u n g w ü rd e n sich die E nd en der d u rc h la u fen d e n T räger abheben, so daß V e ran k e ru n g e n m it d e n W id erlag e rn n ötig w ären . U m diese zu v e rm e id e n , h a b e n die T räg e r noch eine b eson
d e re F orm e rh alte n , w ie d er Q u e rsc h n itt in Abb. 6 o b en zeigt. Sie sin d in d en ä u ß e re n Öffnungen durch A bknicken d e s O b e rg u rte s zusam m engezogen w o rd en , so daß sich an d ie s e n S te lle n ein niedri
g e re r Q u e rsc h n itt erg ib t, d e r a b e r a n d erse its noch so hoch ist, d aß d e r O b e rg u rt b is zu d en Enden d e r T räg er w ie d eru m G efälle für die Isolierschicht erh ält u n d g leic h ze itig d as g rö ß te B iegungs
m o m e n t in d e n S e ite n ö ffn u n g en aufgenom m en w e rd en kann. D ad u rch e n ts te h t ein e g elen k artig e W irk u n g , die T räg er w e rd e n w e g en d es verrin
g e rte n W id e rstan d s m o m e n ts w eich er. U m das Ab
h e b e n d e r E n d en b e i b e la s te te r M ittelöffnung zu v e rm e id e n , m u ß te n a u ß erd e m d ie A uflag erp u n k te auf d e n W id e rla g e rn g e g e n ü b e r d e n e n auf den S tü tz e n reih e n in d e r H ö h e n la g e um ein b estim m tes M aß (2,3 cm) g e h o b e n w e rd e n . D ie Träger erh a lte n d ad u rch in d e n S eiten ö ffn u n g en eine V o rs p an n u n g nach o b en . E n d lich m u ß te der se n k re c h te A b sta n d d e r A u fla g erp u n k te von der - n,i
-36,05
111,20 1553
1120,50
11120
max 1133,00
iWm y.d
Stütze tm .
-12,25
110,50
111,15
m ax-2010 m im 9,10
Abb. 7. 2) Diese Preise g e lt e n für d en S o m m er 1933.
