DER STAHLBAU
Verantwortliche Schriftleitung: ®r.;3ng. A. H e r t w l g , Geh. Regterungsrat, Professor an der Technischen Hochschule Berlin Berlin-Charlottenburg 2, Technische Hochschule. — Fem spr.: Steinplatz 0011
Beilage T M T 7 D A T “P T T ? C * TJT1VT T J Z für das se-
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__' l i l N JL J L ^ . sam te Bauingenieurwesen Preis des Jahrganges 10 R.-M. und Postgeld3. Jahrgang BERLIN, 16. Mai 1930 Heft 10
Aue Recwe vorbei.«^«. £)je N e u b a u ten d e s D e u ts c h e n M u se u m s in M ü n ch en .
Von Chefarchitekt K. B äß ler, Miinchcn.
Das Deutsche Museum besteht nach seiner V ollendung aus drei H auptgebäuden, welche durch niedrige Zwischenbautcn verbunden sind und zusam m en eine Reihe von Höfen bilden. Im Süden liegt der be
stehende Sam m lungsbau, dann folgt nach Norden der Bibliothekbau und dicht an der Ltid-
wigsbrücke der Saalbau. Die Länge der ge- sam tenBauanlagc beträgt 400 m, die größte Breite 100 m. Die neuen Bauten werden nach dem Entwurf des Ar
chitekten Profes
sor Dr. B e s t e l - m e y e r errichtet.
Die Biblio
thek enthält zu ebener Erde die Büro- und Ver
w altungsräume, im ersten und zweiten O berge
schoß die Bücher
schau und H and
bibliothek mit den Lesesälen, Samm lungen von Patentschriften, Urkunden, Licht
bildern, Filmen, Firmenkatalogen und eine Anzahl
Forscherzimmer.
Das oberste G e
schoß bildet den Bücherspeicher.
Der Saalbau enthält zu ebener Erde die G arde
roben und zwei Hörsäle, im O ber
geschoß einen Kongreßsaal für 2000 Personen mit einem G ale
riegeschoß.
D ieBaustelle liegt zwischen zwei Flußarm en mitten in der Isar (Abb. 1). Diesem
Umstand entsprechen einerseits eine glänzende städtebauliche Lage und eine hervorragende G estaltungsm öglichkeit, anderseits aber außer
gewöhnlich schwierige G ründungsverhältnisse. Die Insel im Isarlauf, welche von der Baustelle vollkomm en eingenom m en wird, ist durch 4 bis 5 m hohe Auffüllung mit Bauschutt entstanden. U nter dieser Auf
schüttung breitet sich das ausgedehnte Bett des Alpenflusses aus mit seinen durch Jahrtausende gew anderten Kies-, Sand- und Schlammbänken
Abb
Abb. 2. Querschnitt durch das Bibliothek-Gebäude. (Schnitt a— b in Abb. 2 a.)
und Einlagerungen von Findlingen, Treibholz, Pfählen, Faschinenstapeln und ehemaligen starken U ferschutzbauten. U nter diesen zur Hauptsache im Grundwasser befindlichen G eschiebeschichten liegt der w asserundurch
lässige, aus der Tertiärzeit stam m ende Flinz.
D ie G r ü n d u n g .1) Auf diesen m ergeligen, felsig
abgelagerten Sand m ußten die Fundam ente der N eubauten durch die oben genann
ten unzuverläs
sigen Schichten hinabgeführt w er
den. Die F un
dierung erfolgte durch eine neu
artige, mit Er
folg angew andte Brunnengrün
dung, die das Ar
beiten unter dem Grundwasser
spiegel ohne W as
serhaltung und ohne Druckluft gestattet. Es wur
den Stahlrohre mit 1,00 bzw.
1,25 m Durch
messer durch Ausbaggern und Nachrammen der Rohre durch die oberen Schichten und das G rund
w asser senkrecht in den Fllnz ein
getrieben. Die Eigenschaft des Fllnzes, an die Rohre wasser
dicht anzuschlie
ßen, erm öglichte das Ausschöpfen des in den Brun
nenrohren befind
lichen G rund
wassers. Nun konnten im Flinz unterhalb der aus
geschöpften Rohre kegelförmige, fußartige V erbreiterungen ausgehoben werden. Die Brunnensohlen befinden sich 10 bis 12 m unter der Straße und 5 bis 6 m unter dem G rundwasserspiegel. Der ganze Hohlraum wurde mit Erhardtstrqße
Lageplan. I StahlsMIetbau E3S3 Massi vbau 1Z%3 Bestehender Bau
l) Vgl. a. Bautechnik 1930, Heft 12, S. 197, .G ründungsarbeiten für den Bibliothek- und Saalbau des Deutschen M useums in M ünchen“ von Stadt- oberbaurat E. Stecher, München.
D E R ST A H L B A U , Heft 10, 16. Mai 1930.
D a s S t a h l s k e l e t t .
Wie aus dem Lageplan ersichtlich, sind der Bibliothekbau und der Saalbau als Stahlskelett errichtet, während die Zwischenbauten in massiver Bauweise ausgeführt w urden. Die Stahlbauausführung w urde gew ählt, weil der Zeitaufwand für die langw ierige G ründung durch die gleichzeitig x erfolgende W erkstattarbeit w ettgem acht werden konnte. Außerdem erlaubte die A usführung in Stahl eine sehr w eitgehende Auflösung der Außenwände in Fensterreihen trotz der schw eren Belastung durch den darüberliegenden Bücherspeicher.
Der gem einsam e A chscnabstand der N eubauten und dam it der Ab
stand der Stützen und j j . Brunnen beträgt 3,6 m,
f V i E f i der Abstand der Stützen-
i 1 reihen 7,20 bzw. 7,60 m.
I ' Die für den Bibliothek-
k j J . V bau gew ählte Rahmenkon-
"Ä struktion ist aus der Quer- schnittszeichnung (Abb. 2) und aus dem Grundriß
¥ . (Abb. 2a) ersichtlich. Die
durchgehenden U nterzüge
jct S S l sincl an den M ittelstützen
^_ir* ‘ B P r C T J li r~*t ^ S k T w fest eingespannt und an rrr iv r^ rrT l t*cn A ußenstützen gelenk-
^ Sia B J S S S \cfi art>g angeschlossen. Im
__ -■ S o b e r e n Geschoß (Bücher-
6 9 B jjfa ttB j S p e ic h e r) fehlt die Mittel- s-ggL 3 E M 3 tP stü tze, die Außenstützen
* 8 ® sind hier mit dem
Ei?hSwbB1IIS Unterzug steif verbunden.
_M t S M ^K' Bei dieser Anordnung
. : konnten die Außen-
j ' ' • H m stützen sehr schlank ge
halten werden.
Durch die Anordnung B l l s £ s ä S 8 8 ä i B B H B S B ^ S - ^ H M i ^ B S 3 i 2 r = : der U nterzüge als kontinu-
Abb. 4. ierliche Träger auf drei
Ansicht des Stahlskeletts w ährend der M ontage. Stützpunkten w urden die A ußensäulen entlastet und den M ittelsäulen der größere Teil der Last zugew iesen.
Die Umfassungsm auern oberhalb des Erd- und Kellergeschosses sind nicht zum Tragen herangezogen. Das G ewicht dieser Mauern wird durch Längsträger auf die A ußenstützen übertragen.
Für die statische Berechnung w aren folgende Lasten m aßgebend:
D acheindeckung bestehend aus Kupferblech auf H olzschalung einschließ
lich einer H ohlsteindecke und Schnee: 340 kg/m 2.
ßücherspeichergeschoß Dochgrundriß
Fefiefttj
Mitfeltrakt
SW-15 LWO'ft >
Lam.2</0i5
Südost- Flügel
~T22'(Iti2%
Abb. 2 a. Trägerlage des Bibliothek-Gebäudes,
plastischem Beton ausgefüllt und die Rohre w ieder aus dem Boden gezogen. Auf diese W eise entstanden Betonsäulen mit einer Trag
fähigkeit bis zu 350 t bei einer Druckbeanspruchung des Betons von 25 kg/cm 2 und des Flinzes von 6 kg/cm2.
Diese Betonsäulen bekam en nach ihrer Erhärtung ein lockeres Netz
L 65-100-11
L65-100-11
Abb. 3a.
Konstruktive D urchbildung der Einspannting.
Eigengewicht und Nutzlast der Decken a) B ü c h e rs p e ic h e r... 2000 k;
Abb. 3. Ansicht der Einspannung.
von Elsenbetonschw ellen zur gegenseitigen V erspannung aufgelegt. Auf ) L e s e g e s c h o ß ...000 die in der G ebäudeum fassung liegenden Betonsäulen w urden die Keller- c' E rd g esch o sse...
mauern, auf die im Innern Eisenbetonköpfe aufgesetzt mit Aussparungen Der W inddruck ist mit 150 kg/m 2 in Rechnung gestellt. Im übrigen für die Anker der Stahlstützen. erfolgte die Berechnung nach den zur Zeit gültigen ministeriellen Vor-
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „Di e B a u t e c h n i k “. U l
Schriften f ü r S t a h l - hochbauten.
Bel der Rah
m enkonstruktion, die auch den Winddruck auf das G ebäude auf
zunehm en hat, wurden zwei Be
lastungsfälle un
tersucht:
1. Eigengew icht und Wind, 2. Eigengew icht
und Nutzlast.
Die Q uer
schnittausbildung erfolgte nach den sich hierbei er
gebendengrößten Stabkräften und Momenten.
Diese Art der Berechnung konnte hier gew ählt w erden, da die N utzlast nicht eher in Wirkung tritt, bis das ganze G ebäude voll
ständig fertiggestellt ist. Der Wind
druck wird dann nicht mehr durch die Rahm enkonstruktion aufge- nonim en, sondern die massiven Decken dienen dann als horizon
tale Träger, die den W ind auf die Außenwände übertragen. Durch diese wird er in die Fundam ente geleitet:
Die konstruktive A usbildung der Rahmenecken an den M ittel
stützen geht aus Abb. 3 u. 3a deutlich hervor. Die Decken
unterzüge sind zwischen den Stahlstützen durchgeführt und mittels oberer und unterer Winkel und zwischengefügter Kellstücke in einfachster W eise und zuver
lässig mit den Stützen verspannt.
Abb. Sa. Längsschnitt a— a durch den Saalbau.
Abb. 5 b . Q uerschnitt b— b durch den Saalbau.
dadieSaai-G arde- robengeschoß- decken nach Aus- betonierunglnder Lage sind, den Winddruck un
m ittelbar auf die U m fassungs
wände zu leiten.
Im übrigen ist die statische Berechnung unter den gleichen An
nahm en durch
geführt wie die des Bibliothek
baues. Die Dach- bclastung w urde hier ebenfalls mit 340 kg/m - ein
gesetzt. Die Dek- kenbelastungert betragen hier je Decke: Eigen
gewicht und Nutzlast 1000 kg/m 2.
Abb. 6 zeigt die aufgestelltcn Stahlskelettkonstruktionen von O sten gesehen. Im V ordergrund ist der w erdende Saalbau deutlich sichtbar, insbesondere auch der m ittlere große durch die w eit g e spannten Dachbinder m it ihren parallelen Gurten nach oben ab
gegrenzte Raum.
Als Baustoff w urde für die Konstruktion beider G ebäude Fluß
stahl St 37 verwendet. Insgesamt wurden rd. 3100 t benötigt.
Die gesam ten Konstruktions- teile wurden zunächst nach einem Lagerplatz der Städtischen Gas
werke befördert und dort gelagert.
Der Transport von hier bis zu der etwa 5 km entfernt liegenden Bau
stelle erfolgte durch Lastwagen.
Da hier kein genügend großer Diese Einspannungskonstruktion entspricht ungefähr der bei dem großen
Schaltwerkhochhaus der Siemens-Schuckert-W crkc in Berlin-Siemcnsstadt angewandten (vgl. „Der S tahlbau“ 1928, S. 177 ff.). Abb. 4 veranschaulicht die rahm enartige A usbildung des Stahlskeletts einschließlich der bereits auf
gesetzten Dachkonstruktion eines der beiden Längstrakte des Bibliothekbaues.
Der Längs- und Q uerschnitt des Saalbaues ist aus Abb. 5a u. 5 b ersichtlich. Die Dachbinder des eigentlichen Saalbaues sind als Fach
w erkträger mit parallelen G urten ausgebildet, welche durch waagerechte Verbände und lotrechte Q uerrahm en unter sich verbunden sind.
Der W inddruck auf die Dachkonstruktion und die W ände des Saal
baues w ird durch die biegungsfesten D achstützen in die Rahmenkonstruktion der Anbauten und durch diese nach den Fundam enten geleitet. — Auch hier ist die statische Berechnung der Rahmenkonstruktion w ieder ln der Weise durchgeführt, daß unterschieden w urde zwischen den Lastangriffen:
1. Eigengewicht und Wind und 2. Eigengewicht und Nutzlast,
Lagerplatz vorhanden war, konnte nur im mer so viel M aterial antrans
portiert w erden, wie in ein bis zwei Tagen verarbeitet werden konnte.
Die Konstruktion der beiden Längstrakte des Bibliothekbaues w urde mit zwei elektrisch betriebenen Portalkranen von rd. 34 m H öhe und rd. 25 m Breite aufgesteilt. Die der drei Q uertrakte wurden mit Schwenk
masten von den Längstrakten aus aufgestellt. Die großzügig durch
geführten Aufstellungsarbeiten mit den verw endeten Portalkranen und Schwenkmasten sind aus Abb. 7 zu erkennen. Die Aufstellung des Saal
baues erfolgte m ittels eines fahrbaren großen, das ganze Baubereich b e streichenden stählernen Schw enkkranes (Abb. 8).
Um die Fertigstellung des gesam ten Bauwerkes möglichst zu be
schleunigen, w urde die Konstruktion der Längstrakte bis etwa zur Hälfte fertig aufgestellt, ausgerichtet und für die R ohbauarbeiten übergeben.
Abb. 6. Kurz vor der V ollendung des Stahlskeletts. Abb. 7. M ontage mit Hilfe der Portalkräne.
112 D E R S T A H L B A U , Heft 10, 16. Mai 1930.
Abb. 8. M ontage des Saalbaues mit Hilfe eines fahrbaren Schwenkkranes.
Die Aufstellung der Konstruktion des Saalbaues w urde begonnen, ehe noch die des Bibliothekbaus beendet war. Sie erfolgte durch den bereits erw ähnten Schwenkmast. Auch hier w urde der gleiche A rbeitsvorgang wie bei dem Bibliothekbau gew ählt.
Aus Abb. 7 u. 8 ist der Gang der A ufstellungsarbeiten zu erkennen. Mit der A ufstellung der Stahlkonstruktion für den Bibliothekbau w urde am 8. August 1929 begonnen, doch konnte diese erst anfangs Septem ber 1929 richtig durchgeführt w erden, w ährend die A ufstellung des Saalbaues erst Anfang O ktober begann. Am 20. De
zem ber 1929 war sie beendet, so daß monatlich etw a 850 t aufgestellt wur
den. — Der Auftrag auf die Lieferung und Aufstellung der Stahlkonstruktion wurde der V e r e i n i g t e S t a h l w e r k e AG., D o r t m u n d e r U n io n -
H o e r d e r V e r e i n , A btei
lung Brückenbau, am 6. März 1929 übertragen. —- Die Plan- bearbeltung und die gesam ten A ufstellungsarbelten w urden von diesem Werk allein durchgeführt. — Die Lieferung der Stahlkonstruk- tion erfolgte zu gleichen Tellen durch die Gesellschaft für Stahlhochbauten, be
stehend aus den W erk en : Fried. Krupp AG., Friedrich- Alfred - H ü tte , Rhein
hausen, Niederrh,, G utehoffnungshütte AG.,
O berhausen,
Hein, Lehmann & Co., AG., Düsseldorf,
V ereinigte Stahlw erke AG., Dortmund.
D e r R o h b a u . Wie schon erwähnt, w urde das Stahlskelett ab
schnittw eise vollendet und übergeben. In diesen Ab
schnitten begann sogleich das U ntergießen der Stahl
stützen, das Einbringen der obersten Decken und das Ausfachen der W ände.
Die obersten Decken in beiden Stahlbauten sind Eisenbetondecken mit Bim shohlsteinen. Die Geschoßdecken des ganzen Baues bestehen aus Bimsbeton. Sie w urden mit Schalformen aus 3 mm Stahlblech aus
geführt bei zehnm aliger V erw endung dieser Form en. Die Ausbildung
dieser Decken mit hohen, dünnen Stegen ermöglicht die vollständige Ein
bettu n g der starken Stahlunterzüge in Beton bei ebener balkenfreier D ecken
untersicht. Zum Anbringen einer nor
malen P utzdecke sind an der U nter
seite der Betonstege durchlaufende H olzleisten einbetoniert (Abb. 9).
Die W ände sind mit 38 bzw. 51 cm M auerstärke im Reichsformat ausge
facht. Dabei ist an der A ußenseite eine H aut von Z iegelsteinen im V erband mit den nach innen zu liegenden Bims
steinen verm auert. Alle W andstützen und -balken sind eingem auert und in Sandbeton M ischungsverhältnis 1: 5 in der M indeststärke von 4 cm einge
bettet. Bei den Fensterreihen wurden zwischen zwei Pfeilern, welche die Stahlstützen enthalten, je ein blinder Pfeiler angeordnet mit einem Steig
schlitz für die Leitungen der gesam ten Installation. Jede fertiggestellte Fensterreihe w urde sogleich mit durch
scheinenden, wasser- und w inddicht im prägnierten N esselrahm en geschlossen, so daß die Betonierungs
arbeiten der Geschoßdecken in zugfreiem, bei W inter
w etter geheiztem Innenraum ohne U nterbrechung fertig
gestellt w erden konnten (Abb. 10 u. 11). — Die g e sam ten Arbeiten griffen plan
mäßig und reibungslos in
einander. Noch w ährend der Fertigstellung der Brunnen
reihen, Schwellenkränze und K ellerm auern war schon die Aufrichtung de Stahlskelettss im Gang, und trotz der be
schränktesten P latzverhält
nisse an der Baustelle wurden w ährend des Aufrichtens die R ohbauarbeiten der W ände, Decken und Dächer durch
geführt. Erfreulicherweise w ar am ganzen Bau kein ernstlicher Unfall zu ver
zeichnen. Das überaus flotte Tempo der Stahlm ontage teilte sich den nachfolgenden A rbeiten mit, so daß es möglich war, die ganzen H ochbauten mit 200000 m3 um bautem Raum im Septem ber bzw. O ktober zu beginnen und bis Weih
nachten 1929 unter Dach und Fach zu bringen. Ein M odell der gesam ten baulichen A nlagen wird durch Abb. 12 w iedergegeben.
Abb. 11. Ansicht des Baues kurz vor der V ollendung.
Abb. 10. Ausfachung des Stahlskeletts.
Abb. 12. M odellaufnahme des G esam tbaues.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „Di e B a l l t e c h n i k “. 113
* ..« R echte v o ™ „ .
D as n eu e W arenhaus W ertheini in Breslau.
Von Geh. Baurat Dr. E. G. F rie d ric h , Berlin.
Breslau, die schöne H auptstadt Schlesiens, besitzt neben vielen hervor- G r ü n d u n g ,
ragenden Baudenkmälern der vergangenen Jahrhunderte auch eine Reihe Die G ründung des gewaltigen G ebäudes bot mancherlei Schwierig- beachtenswerter Brücken- und Ingenieurhochbauten der Neuzeit, die in kelten. Anfänglich w ollte man die etwa 8 bis 9 m tief gelegene trag- allerjüngster Zeit durch einen in der Innenstadt errichteten ganz besonders fähige Kiesschicht erreichen, um eine absolut sichere Fundierung zu er
bemerkensw erten N eubau möglichen. Indessen haben
bereichert wurden.
An hervorragender Stelle, am Schnittpunkt der Pro
menaden- und der Schweid- nitzer StraGe, hat der Neu
bau des W arenhauses W ert
heim sich in den letzten Wochen aus der um hül
lenden Rüstung geschält und ist am 2. April eröffnet worden (Abb. 1).
Wie der Lageplan (Abb. 2) und der Q uerschnitt (Abb. 3) zeigen, ist der Bau
körper in einen g eschlosse
nen Block gegen die Neue Schweidnitzer Straße zu
sam mengedrängt, im Innern durch zwei Lichthöfe ge
gliedert und erhellt. Von den beiden Außenhöfen grenzt der eine an den Salvatorplatz, w ährend der andere sich an den Nach
bargiebel des Tauentzien-Palastes schiebt und dem W arenverkehr dient.
Der Architekt, Professor D e r n b u r g , hat, dem Gebrauchszweck ent
sprechend, die A rchitektur klar gestaltet. Da ein Warenhaus, in sämtlichen Geschossen einheitliche Säle benötigt, welche, übereinander gelagert,
Abb. 1. Ansicht des W arenhauses im fertigen Zustand.
wirtschaftliche Erwägun
gen und baupolizeiliche Rücksichten hinsichtlich der schwierigen W asser
haltung dazu geführt, die über der Kiesschicht lie
genden feineren Sande zur Aufnahme der Gc- bäudelasten heranzuziehen.
Durch Probebelastungen dieser allerdings stark verworfenen und tonige N ester enthaltenden Sand
schichten w urde deren zulässige Pressung mit 2,5 kg/cm2 erm ittelt. Nach Ausschachtung der Bau
grube zeigte es sich jedoch, daß der Baugrund stellenw eise geringere Festigkeit aufwies. An diesen Stellen w urde die zulässige B odenpressung auf 2 kg/cm2 herabgesetzt.
Die Stützen sind, wie Abb. 4 zeigt, im allgem einen auf Elnzel- fundam enten aus Eisenbeton gegründet worden, weil die oberhalb des Grundwasserspiegels verfügbare Höhe bei den großen Stützenlasten für einfache Stam pfbetonfundam ente nicht ausgereicht hätte. An der Nord-
10 J J K' 20 X to SO 100m Abb. 2. Lageplan.
gleicher N utzung dienen, muß eine möglichste Zusamm enfassung der Bau
massen, räumliche Durchsichtigkeit und besonders große H elligkeit von außen angestrebt w erden. So war für den Architekten die w aagerechte G liederung mit möglichst dünner Pfeilergestaltung gegeben, um dem Außenlicht vollen, ungehinderten Eingang zu sichern. Aus diesem G e
danken heraus w ar auch für den Ingenieur die K onstruktion als Stahl
skelettbau mit w eitester Stützenstellung und einem Höchstmaße an F ront
durchbrechung eine zw ingende Lösung.
Die Hauptfrontecken an der N euen Schw eidnitzer Straße sind stark abgerundet, wodurch der Architekt einen Zusamm enfluß der drei H aupt
fronten zu einem vorzüglichen G esam tbild erreicht und die Ruhe der Baumasse gesteigert hat (Abb. 1). Um das Bauwerk mit seinen sieben Obergeschossen bei einer G esam thöhe von 27 m ln eine maßstäbliche Beziehung zu den niedrigeren Bauten der U m gebung zu bringen und ln das Stadtbild von Breslau einzugliedern, war es nötig, die beiden Dach
geschosse durch äußere Umgänge rückwärts zu staffeln. Damit wurden gleichzeitig bequem e Rettungswege bei Feuersgefahr geschaffen.
______________72500________ __
Abb. 3. Schnitt a— a (s. Abb. 6).
w estecke des G ebäudes stieß man bei Freilegung der Baugrube auf alte Fundam ente und Pfahlroste; der Baugrund bestand hier aus schwarzem, tonlgem, teilw eise sandigem Schlamm. Um die vorhandenen, über 100 Jahre alten, zum Teil eichenen, zum Teil kiefernen Pfähle, die sich
übrigens im G rundwas
ser ausgezeichnet er
halten h atten, verw er
ten zu können, ent
schloß man sich unter M itbenutzung dieser alten Pfähle für die ln diesem G ebiet liegen
den Stützen und U m
fassungsfundam ente zu einer Pfahlgründung.
Dabei w urden neue Abb. 4. A usbildung der Stützenfundam ente. Holzpfähle so geram m t,
D E R S Í A H L É A Ü , Heft i Ó, 1 6 . Mai 1930.
über Lichthof7
3200
L osten -fíufzüge
überLtchthof'2
50600 O Neue Pfähle
O fWe Pfähle
O Rite ffahle abgeschnitten xcm unter MameM-u.K
daß die Schw erpunkte aller in jedem Funda- m cntviertel angeord
neten alten und neuen Pfähle zu den beiden Hauptachsen des Funda
m entgrundrisses sym metrisch zu liegen kam en (Abb. 5). Soweit die alten Pfähle nicht benutzt w erden konn
te n , w urden sie oben abgesägt. Die Pfahl
belastung w urde dabei mit etwa 25 t ange-
nomm en. Die neuen Pfähle w urden mit der Dampframme so lange ein
getrieben, bis die Einsenkungstiefe bei der letzten Hitze die gleiche wie bei der N achramm ung der alten Pfähle war.
Wo ausnahm sw eise zwei Stützen in geringer gegenseitiger Entfernung standen, erhielten diese gem einsam e Fundam ente, wobei, w ie üblich, so verfahren wurde, daß der Schw erpunkt des Fundam ents mit der Re
sultierenden der beiden ungleichen Stützenlasten zusam menfiel.
Diese höhere A nordnung der Fundam ente gerade oberhalb des G rundw assers führte bei der tiefen K ellerlage naturgem äß zu ver
hältnism äßig flachen Fundam enten, die nunm ehr begreiflicherw eise mit außerordentlich starken Schubbew ehrungen gesichert w erden mußten (Abb. 4).
Die A uflagerung der Stahlstützen auf den Fundam enten beansprucht ein besonderes Interesse, weil bei diesem Bau auf die übliche Ver
ankerung des Stützenfußes in dem Fundam ent gänzlich verzichtet wurde,
Abb. 5. Pfahlgründung unter Benutzung der alten Pfähle.
Salvator- P latz
a | Tauentzlen-Platz
Abb. 6. Trägerlage über dem 3. Obergeschoß.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „Di e B a u t e c h n i k “ 115
ÜKFußbodentOberg,
Schnitt a-a
QKFaßboden Erda.
Unterteil u.Fuß nie bei Stutze S70 O.KF. 10tergescfi
O.K.F. Erdgeschoß
QoupIPWH /
L 310-125-^/1*
COupJPWte / JL2 0 0 -1 0 0 H
OKKeller/ußboj
Schnittb-b D a s S t a h l s k e l e t t .
Bei der D urchbildung und Berechnung des Stahlskeletts,, die dem Verfasser übertragen waren, w urde in erster Reihe auf eine möglichst große A usnutzung der zulässigen Beanspruchungen Rücksicht genommen.
Diese Rücksicht war um so mehr an
gebracht, als die großen Trägerspann
weiten von rd. 9 m an sich große Trägerprofile erforderten, und auch ge
rechtfertigt, weil eine tatsächliche volle Wirkung der theoretischen N utzlasten bei den großen Spannw eiten kaum in Frage kommen konnte (vgl. Abb. 5).
Diese Erwägungen hatten dann auch die Baupolizei bestim m t, für die Stahl
konstruktion eine Beanspruchung von 1400 kg/cm 2 unter den üblichen, in den amtlichen Bestimm ungen vorgeschrie- benen Bedingungen zuzulassen. Als Nutz
last w aren in säm tlichen Geschossen 500 kg/m 2 vorgesehen, während das flache Dach für eine Nutzlast von 250 kg/m 2 be
rechnet wurde, um gegebenenfalls seine Benutzbarkeit zu ermöglichen.
Bei dem vollständig geschlossenen Grundriß w aren besondere Konstruk
tionen zur Aufnahme des W inddruckes nicht erforderlich. Es wurde als aus
reichend angesehen, in sämtlichen H aupt
stützenachsen Anschlüsse auszubilden, die eine gew isse Einspannung zwischen Stütze und U nterzug sicherten und eine w aagerechte Verschiebung verhinderten.
Diese steifen Anschlüsse wurden so durchgeführt, daß die hohen U nterzüge und D eckenträger in voller Steghöhe an den Stützen angeschlossen und oben und unten zur Erhöhung der Einspannung noch große Winkel oder coupierte I-Profile vorgesehen w urden (vgl. Abb. 7).
Sämtliche Träger w urden auf Durch
biegung dim ensioniert, da sie einer besonderen A ussteifung an den Stützen
achsen dienten.
Im übrigen ist der gesam te Bau als reines Stahlskelett mit Außen- und Innenstützen durchgeführt, wobei den A ußenstützen, um den G edanken des Stahlskeletts zum klarsten Ausdruck zu bringen, eben nur das hinzugefügt wurde, was zur feuersicheren U m kleidung er
forderlich schien. A usgewählt hierfür w urde ein M aterial von festen, bei 1200° gebrannten Tonscherben mit m atter G lasierung, um eine möglichste Reinhaltung und Säuberung durch den Regen zu erzielen. Die Innenstützen wurden um m auert oder mit Beton aus- gestampft.
Bei der Ausführung der Träger
konstruktion m ußte darauf geachtet werden, daß die D eckenhöhen nicht zu groß w urden. Da eine K onstruktions
höhe der Träger von höchstens 40 cm vorgeschrieben w ar, w urden dort, wo diese Höhe durch gew öhnliche Normal- profilträger überschritten w urde, Peiner Träger gew ählt. Nur die großen U nter
züge in den Stützenachsen, die fast alle eine größere Höhe als 40 cm erhielten, durften unter der Decke hervortreten.
Von einer Berechnung der Träger als durchlaufende Balken w urde schließ
lich abgesehen, um eine einfache und schnelle M ontage zu ermöglichen. Maß-
Stürze S70
JL100 100-12
JL 200-100-1t
OK Fußboden lOacha.-
M 0-1W -20
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Abb. 7.
K onstruktive Durchbildung der Stützen.
so daß die Kellerisolierung auch über den Stützenfundam enten ununter
brochen durchgeführt werden konnte (Abb. 4).
Diese G ründungsart, eine A nregung des Dipl.-Ing. S c h a im , hat sich bis jetzt einwandfrei bew ährt, indem sich nirgends Risse oder sonstige auffallende Erscheinungen gezeigt haben.
. O.K. Decke ¡Dachaesth.
116 D E R S T A H L B A U , Heft 10, 16. Mai 1930.
hat der Verfasser absehen müssen, weil den Architekten die konstruktiv notw endigen Eckaussteifnngen störten. So wurden auch hier die Träger als Balken auf zwei Stützen berech n et, w obei unter Berücksichtigung der Durchbiegung Peiner Profile von 60 bis 65 cm Höhe mit oberen und unteren G urtplatten verw endet wurden.
Wie anfangs ausgeführt, ist der Bau über dem 3. O bergeschoß zw ei
mal um je 1,75 m zurückgesetzt worden. Die in den Decken unter den zurückgesetzten G eschossen dadurch erforderlichen Abfangungen führten naturgem äß durch die M ehrlast zu stärkeren U nterzügen und Decken
trägern als in den unteren Stockwerken (Abb. 6).
Die Stützen wurden an den m eisten Stellen mit gleichen Profilen über zwei G eschosse hindurchgeführt, um die Stoßstellen zu verringern und die M ontage zu beschleunigen. A us praktischen G ründen mußte jedoch ab und zu zwischen Keller- und Erdgeschoß ein Stoß eingelegt w erden. Die Stützen wurden sowohl auf Biegung durch die seitlichen Trägeranschlüsse als auch auf Knickung nach dem «-V erfahren berechnet.
Die Konstruktion eines besonders stark belasteten Stützenstranges im Keller- und Erdgeschoß sow ie in den beiden O bergeschossen ist aus Abb. 7 zu ersehen. Auch die Unterzugs- und D eckenträgeranschlüsse gehen aus der A bbildung deutlich hervor. Einen H inw eis verdient die sorgfältige und geschickte A usbildung des Stützenfußes, der trotz der gew altigen Auflast nur ganz geringe Bauhöhe beansprucht. Möglich wurde diese geringe Bauhöhe durch das Ableiten der Stützenkräfte an allen wichtigen Q uerschnittsteilen, wobei in der Mitte ebenfalls coupierte I-Stücke verw endet w urden. Auch die Fußplatte der Stützen scheint durch die vorgesehene K onstruktion ganz vorzüglich ausgesteift, so daß eine gleichm äßige Fugenpressung gew ährleistet ist. Bei den Außenstützen m ußte fernerhin eine Beschränkung hinsichtlich der Breite des Stützen
fußes eintreten (Abb. 8). Aber auch hierbei w urde bei sehr geringer Höhe eine vorzügliche A ussteifung der Fußplatte erzielt.
gebend war ferner die Rücksicht, bei etw aigen späteren Ä nderungen, wie z. B. Treppendurchbrüchen, ohne Beeinträchtigung oder Verstärkung der Nachbarträger auszukom m en. So sind säm tliche Träger als Balken
auf zwei Stützen berechnet. Die Decken sind als gestelzte Steinelsen
decken ausgebildet w orden, um eine Auffüllung zu ersparen und möglichst geringe Eigenlast zu erwirken. Alle Decken w urden später
Schnitt a -a
Abb. 8. A usbildung des Stützenfußes bei beschränkter Kon
struktionsbreite.
zur Erzielung einer glatten U ntersicht m it einer unteren Rabitzdecke versehen.
ln dem M itteltrakt beträgt die Spannw eite der großen U nterzüge ungefähr 16 m. Von einer Rahmenausbildung, die für den Ingenieur nahelag,
Im Laufe des Baues wurden die erw ähnten Rücksprünge der beiden D achgeschosse geändert, wodurch auch Lastenänderungen bei den beiden vorderen Stützenreihen eintraten. Bei der von vonherein vorgesehenen vollen A usnutzung aller Stützenquerschnitte konnten einige Stützen ohne Abb. 9. Konstruktive Durchbildung
der abgerundeten G ebäudeecke im ersten Dachgeschoß.
B e i l a g e zur Z e i t s c h r i f t „ Di e B a u t e c h n i k “. 117
Abb. 11. Montage des Stahlskeletts.
A bb.JO . M ontagezustand.
Verstärkung diese vergrößerte Last nicht aufnehm en. Diese V erstärkungs
arbeiten konnten aber sehr einfach durch Auflegung von Platten ohne nennenswerte Kosten und ohne Verzögerung der Bauzeit durchgefiihrt werden. Abb. 9 zeigt auch die bequem e Anpassung der Stahlkonstruktion an die abgerundeten G e
bäudeecken einerseits und die sachgem äße Aufnahme der für die zurückspringen
den Geschosse an den abgerundeten Ecken im Innenkranz entstehenden Lasten.
D e c k e n . Für die gestelzten Steineisendecken zwischen den Stahlträgern wurden Kleinesche Deckensteine und hochw ertiger Portland
zement verw endet. Die etwas erschwerte Elnscha- lung erfolgte nach einem besonderen System der ausführenden Firma Eisen
beton - Baugescllschaft Dittmar Wolfsohn & Co., Breslau, das sich durch seine Einfachheit und Zweckmäßigkeit besonders bew ährt hat. Es besteht darin, daß für verschie
dene Trägerabstände ver
stellbare Schalungsplatten mit besonderen Über- hängevorrichtungen ver
wendet wurden.
Um die kürzeste A usschalungszeit festzustellen, wurden von den Nachbarfeldern getrennte Deckenstreifen drei Tage nach ihrer H erstellung ausgeschait und sofort einer Probebelastung unterzogen w orden. Obwohl die aufgebrachte Last das 2 1/2fache der vorgesehenen N utzlast von
Abb. 12. Ansicht des W arenhauses kurz vor der Eröffnung.
500 kg/m 2, mithin 1250 kg/m 2 betrug, zeigten die belasteten Deckenstreifen w eder nennensw erte Durchbiegungen noch Rißerscheinungen, so daß die Ausschalung der Decken im allgem einen drei Tage nach der H erstellung der Decken erfolgen konnten.
Der G röße des fertigen Baues entsprechen auch die Zahlen der Leistungen und Arbeit. Es waren insgesam t rd. 12 000 m3 Erdaushub und etwa 2000 m 3 Abbruch des alten Fundam entm auerw erks zu be
wältigen. Der waagerechte Bodentransport geschah durch Muldenkipper, w ährend der H öhentransport von vier großen elektrisch angetriebenen Baugrubenaufzügen und von Förderbändern bew ältigt wurde. Die höchste Tagesleistung betrug 600 m3 feste Bodenmassen, Es wurden insgesam t rd. 34 000 m2 Massivdecken ausgeführt bei einer Tageshöchst
leistung von 500 m2.
Abb. 10 zeigt einen M ontageabschnitt im Innern des G ebäudes. Hier sind deutlich die großen Stützenabstände, die ein
zelnen Stützenstränge so
wie die steifen Decken
träger- und Unterztig- anschlüssc erkennbar.
Eine Außenansicht des Baues während der Mon
tage zeigt Abb. 11. Das Stahlgerüst ist bereits bis zum 5. Obergeschoß aufgestellt.
Der Innenausbau, das Einziehen der Kleinc- schen Decken und der Zwischenwände folgt der Stahlm ontage un
m ittelbar; in den un
teren G eschossen sind auch bereits die äuße
ren Abschlußwände ein
gezogen.
Das gesam te Stahl
gew icht beträgt rd. 3500 t.
Die Lieferung und Mon
tage erfolgte durch die Firma C a r l s h ü t t e A G ., W aldenburg-A ltw asser, unter Beteiligung zw eier w eiterer Stahlbaufirm en.
Die gesam te Bauleitung lag in den Händen des B a u b ü r o s A. W e r t h e im & Co., Berlin. — Die schöne und streng geschlossene Form des ganzen Baublocks zeigt eine Aufnahme von der Seite des T auentzienplatzes, die ln Abb. 12 w ieder
gegeben ist.
Alle R echte V orbehalten.
A m erik a n isch e R ichtlinien für d ie A usfü h ru ng v o n g e s c h w e iß te n B rü ck en .
In „Engineering N cw s-R ecord“, Bd. 103 (1929) Nr. 8 , Seite 292/97 veröffentlichte G ilbert D. Fish einen Entwurf von Richtlinien für die Aus
führung von geschw eißten Brücken, der ein interessantes Gegenstück zu den kürzlich ebenfalls im Entw urf fertiggestellten deutschen Richtlinien für geschw eißte Stahlbauten bildet. Der äußerst sorgfältig durchgearbeitete amerikanische Entwurf wird durch ausführliche Erläuterungen eingeleitet, die dem Ingenieur die richtige und sinngem äße A nw endung der Berech- nungsgrundlagen und K onstruktionsgrundsätze erleichtern sollen.
Nach einem H inweis auf die teils abgeschlossenen, teils noch im Gange befindlichen amerikanischen V ersuche, auf denen sich die Rlcht-
linien aufbauen, wird eine w ertvolle Definition der praktisch vorkom m enden Schweißnahtformen und ihr V erhalten bei verschiedenen Beanspruchungen gegeben. Besonders nachdrücklich wird darauf hingew iesen, daß Biegungs
beanspruchungen über die Längsachse von Schweißnähten unbedingt ver
mieden w erden müssen.
Sehr eingehend w erden d ie W irkungen dynam ischer Einflüsse und Ermüdungserscheinungen behandelt. Auf G rund von V ersuchen im W estlng- house Research Laboratory wird eine Form el zur Berechnung der A n
schlüsse von W echselstäben abgeleitet. Es wird vorausgesetzt, daß Schweißmetall ein dehnbares Material ist, das einer unbegrenzten Zahl
118 D E R S T A H L B A U , Heft 10, 16. Mai 1930.
von Lastwechseln innerhalb gew isser G renzen w idersteht. Mit M soll der — stets positiv zu setzende — G rößtw ert der aus äußeren Kräften herrührenden m aßgebenden Beanspruchung einer Schw eißnaht bezeichnet w erden, mit N der K leinstw ert, der ein negatives Vorzeichen erhält, wenn die äußeren Kräfte ihre Richtung um kehren. Die Bedingungen, unter denen eine Schw eißnaht irgendwelchen Lastwechseln innerhalb der Spannungsgrenzen M und N dauernd W iderstand leisten w ird, läßt sich dann als eine Beziehung zwischen M , N , der Streckgrenze </,. und der Erm üdungsgrenze aw anschreiben. Sie lautet
M + N . M — N
?■
oder, wenn mit / der Sicherheitsfaktor bezeichnet wird M + N t M — N 1
2 as + ' 2 cfw f ' Aus V ersuchen w urde gefunden
für N orm albeanspruchung für Scherbeanspruchung ds = 2250 kg/cm 2 = 1400 kg/cm2
<1W = l l 25 » = 700 ,
M it einem Sicherheitsfaktor / = 2 und nach U m formung kann die Er
müdungsgleichung dann geschrieben w erden (s. Ziffer 29) für Normalbeanspruchung
M + V2 (M — N ) = 1120 kg/cm 2 für Scherbeanspruchung
M + l/2 (M — W) == 700 kg/cm2.
Es wird dann auch noch kurz die Frage der Schrum pfspannungen gestreift. Durch Schwinden des Schw eißm etalls w ährend der A bkühlung werden Spannungen erzeugt — ähnlich w ie bei N ieten — , die bei den einzelnen N ahtform en verschieden groß sind. Fish ist der A nsicht, daß diese A nfangsspannungen im allgem einen nach einer Anzahl von Be
lastungen der N ähte dadurch beseitigt w erden, daß in den Zonen mit Anfangsspannungen die Streckgrenze überschritten wird und danach eine gleichm äßige Spannungsverteilung stattfindet. Am m eisten sind Stum pf
nähte durch Anfangsspannungen gefährdet, besonders wenn sie auf Zug beansprucht w erden. Als Anschlüsse von Zuggliedern sind sie daher grundsätzlich zu verwerfen.
Die w ertvollen Erläuterungen Fishs, die hier nur auszugsw eise mit- g ctellt w erden konnten, und die nachfolgenden Richtlinien geben manche Anregung zu Ergänzungen der reichlich knapp gehaltenen deutschen Richt
linien.
E n tw u rf.
R ic h tlin ie n fü r d ie A u sfü h ru n g von g e s c h w e iß te n B rücken.
A l l g e m e i n e s .
1. Diese Richtlinien gelten für den Entw urf und die Ausführung von lichtbogengeschweißten V erbindungen an alten und neuen, festen und bew eglichen Brücken aus Baustahl von m ittlerem Kohlenstoffgehalt. Sie sind jedoch für Brücken mit sehr geringem V erkehr und für zeitweilige Bauten nicht unbedingt einzuhalten.
S c h w e i ß v e r f a h r e n .
2. Die Richtlinien beziehen sich auf die Lichtbogenschw eißung mit Gleichstrom.
3. Die G eneratoren müssen von zuverlässigen Firm en speziell für Lichtbogenschweißungen hergestelit sein. Zum A ntrieb sollen Elektro- oder V erbrennungsm oteren mit genau regulierbarer Drehzahl verw endet werden. Sie müssen außerdem mit einer selbsttätigen Einstellvorrichtung zur Erhaltung einer konstanten Strom stärke und Lichtbogenspannung ver
sehen sein.
4. Die Schw eißdrähte sollen aus Martin-Stahl mit sehr gleichmäßigem Gefüge bestehen und frei von V erunreinigungen, O xyden und Lunkern sein. Bel der Prüfung mit einer Sauerstoff-Azetylenflam me müssen sich g la tte , ru n d e, unporöse kleine Kugeln bilden. Im G ebrauch sollen sie gute Schweißbarkeit in allen Lagen ohne Spritzen zeigen. Die chemische Zusam m ensetzung, die Innerhalb einer Elektrode vollkomm en gleichm äßig sein muß, soll folgenderm aßen sein:
K ohlenstoff , . . nicht über 0 ,1 8 % M a n g a n ... „ » 0,60 , P h o s p h o r ... 0,04 » S c h w e f e l ... 0,04 . S ilizium ...0,08 ,
Zulässige D urchmesser der Schw'eißdrähte: V8, 5/32• 3/io utl(l XU Zoll.
G rößte Abweichung vom Nennmaß = d t 3 % . 5. Schw eißstrom stärke und Lichtbogenspannung:
für V3-Zoll-Schw eißdrähte 90 bis 115 Amp.
. s/3, . 140 , 175 ,
. 3/ ü . 175 . 225 .
, lU • 300 » 375 ,
Die Lichtbogenspannung soll etwa 20 V olt betragen.
6. Die Schweißflächen s d le n blank, frei von F arb e, F e tt, Zunder und Rost sein. Ein dünner Überzug von reinem Leinöl ist unschädlich.
D agegen muß die Schlacke an Brennerschnitten vor dem Schweißen ent
fernt w erden.
7. Die Länge des Bogens soll so kurz sein, wie der Schweißer sie halten kann; in keinem Falle darf sie größer als der E lektroden
durchm esser sein.
8. Die Einbrcnntiefe soll so ausreichend sein, daß eine vollständige, ununterbrochene V erbindung zwischen Grund- und Schw eißm etall erzielt wird.
9. Die E lektrodendicke, der Strom und die Schweißgeschwindigkeit müssen der Dicke und der A nordnung der V erbindungstelie so angepaßt sein, daß eine Ü berhitzung des Grund- und Schw eißm etalls verm ieden wird.
S c h w e i ß e r p r ü f u n g .
10. Die Schweißer sollen im Lichtbogenschweißen geü b te A rbeiter sein, die Erfahrungen ln Schw eißkonstruktionen besitzen und gleichmäßig zuverlässig Stumpf- und K ehlnähtc in horizontaler und vertikaler Lage hersteilen können. W enn die Fähigkeit der Schw eißer nicht unbedingt bekannt ist, müssen sie in G egenw art eines A bnahm ebeam ten Ihre Eignung nachw eisen und Stum pfnahtproben nach den Vorschriften der .A m erican W elding Society“ anfertigen. Diese Proben w erden auf Zug geprüft und müssen im Durchschnitt eine Zerreißfestigkeit von 3150 kg/cm 2, m indestens aber 2800 kg/cm2 besitzen. Überkopfschw eißungen dürfen nur von Schweißern ausgeführt w erden, die ihre Befähigung zu dieser A rbeit entsprechend den angeführten Bestim m ungen nachgew iesen haben.
A b n a h m e .
11. Jed e Lage einer Schw eißnaht muß auf ihre G üte hin geprüft w erden; für jede Schw eißverbindung ist die Ü bereinstim m ung mit den Zeichnungen festzustellen.
12. Die A bnahm ebeam ten müssen Erfahrung in der Prüfung und Ü ber
w achung von Lichtbogenschw eißungen besitzen, unbedingt zuverlässig sein und Zeichnungen lesen und erklären können. Der Hinw eis auf eine ähnliche frühere Beschäftigung genügt nicht, um einen Abnahm ebeam ten mit der Beaufsichtigung von Schw eißarbeiten zu betrauen. Er muß be
w eisen , daß er gute und schlechte Schw eißungen voneinander unter
scheiden kann,
13. Schw eißnähte, die in m ehreren Lagen aufgebracht sind, sollen Lage für Lage im V erlauf der A rbeit geprüft w erden. Wenn die U nter
suchung der inneren Lagen vor dem Aufbringen der Decklage unterblieben ist, kann der A bnahm ebeam te nach seinem Ermessen in gew issen Ab
ständen N ahtstücke herausschneiden lassen, um die inneren Lagen prüfen zu können.
14. Die Prüfung jeder Schweißnaht hat sich zu erstrecken auf die G leichm äßigkeit der Oberfläche, Fehlen von Schlacke und Verfärbungen als Kennzeichen für verbranntes M etall, Fehlen von Poren an der O ber
fläche und Ü bereinstim m ung mit den vorgeschriebenen Maßen.
15. Der A bnahm ebeam te soll über alle Schw eißungen planm äßig Protokoll führen, nicht nur zum Nachweis, daß alle bem erkten Fehler beseitigt w urden, sondern auch zur Bestätigung, daß alle in der Zeichnung vorgesehenen Schw eißnähte ausgeführt sind und den vollen Q uerschnitt und die richtige Länge besitzen. Der A bnahm ebeam te m uß dem K onstruktionsingenieur auch M itteilung m achen, wenn Schweißnähte länger oder dicker ausgefallen sind, als vorgeschrieben ist, weil Zusatz
werkstoff an Stellen, an denen er nicht vorgesehen ist, unter U mständen ungünstig wirken kann.
16. Der A bnahm ebeam te soll nötigenfalls zur eingehenden Besichtigung von Schw eißnähten eine helle Taschenlampe verw enden. Wenn es nicht möglich ist, eine Schweißnaht genau zu untersuchen, so soll der K onstruktionsingenieur verständigt w erden, der dafür zu sorgen hat, daß die Schw eißstelle dem Beamten zugänglich gem acht, oder eine Zusatz- schw eißung an günstigerer Stelle angeordnet wird.
17. Alle Schw eißnähte oder N ahtteile, die nicht als ausreichend an
gesehen w erden können, müssen mit dem Schneidbrenner oder mit dem Meißel entfernt und durch neue ersetzt w erden.
B r e n n s c h n e i d e n .
18. Brückenglieder, V erbindungsstücke oder V erstärkungsteile dürfen mit dem Schneidbrenner zugeschnitten w erden, vorausgesetzt, daß diese A rbeiten von Leuten ausgeführt w erden, die Erfahrung im sauberen B rennschneiden besitzen. A usgenom m en sind T eile, bei denen die B rückenbaubestim m ungen ausdrücklich W erkzeugbearbeitung vorschreiben.
19. Ü ber jed e notw endige Schneidarbeit, die nicht ausdrücklich in den Zeichnungen angegeben ist, muß der K onstruktionsingenieur vor der Ausführung unterrichtet w erden. Bei Ä nderungen auf der Baustelle darf jedes Brennschneiden von vorhandenen Baugliedern, Laschen oder Nieten nur unter der direkten Aufsicht des Bauführers ausgeführt w erden.
20. Belm Brennschneiden muß sorgfältig das A nschneiden oder Be
schädigen benachbarter Teile und das V erbrennen der Schnittkanten ver
mieden w erden.
S ch w e i ß n a h t f o r m e n u n d I h r e A n w e n d u n g . 21. Folgende Schw eißnahtform en w erden zugelassen:
a) Stum pfnähte der vier in Abb. 1 dargestellten Arten. Sie werden nach Kehlmaß, Art und Länge bezeichnet (z. B. 1/2" X-Stumpf- naht 4" lang).
B e i l a g e zur Z ei t s c h r i f t „Di e B a ut e c h ni k* . 119
. u°h!maß
im
KehlmaßEinfache Stumpf- Doppelte Stumpf -
naht naht
Winket 45*60° Winkei 45*60°
V-Naht Winke/ 60*90°
•e*y,e"
X 'N a h t Winkel 60*30°
Abb. 1. V erschiedene Stumpfnahtformen.
■Kehimaß b) K ehlnähte nach Abb. 2. Sie
w erden in Ü bereinstim m ung mit dem herrschenden Gebrauch durch das Schenkelm aß des Dreieckquerschnittes und die Lange gekennzeichnet (z. B. 3/s"
K ehlnaht 6 " lang).
c) Schlitznähte nach Abb. 3. Sie werden nach K ehlm aß, Dicke
und Länge bezeichnet (z. B. % X lU" Schlitznaht 12" lang).
22. Keine Schw eißnaht soll kürzer als 38 mm sein. Das Schenkel
maß von K ehlnähten soll m indestens 6 mm (Kehlmaß 4,2 mm) und höchstens das Zweifache der Dicke des dünneren Anschlußteiles betragen.
Abb. 2.
K ehlnaht.
Abb. 3.
Schlitznaht.
Fall 1 Fall 3
£
Falt 5
■ y Fall 6
1
! r a r a
! ... ... 1
i
~— T
Abb. 4. Verschiedene Beanspruchungen von Schweißnähten.
23. Folgende Anwendungen sind zulässig:
a) Stum pfnähte für Normalbeanspruchungen (Abb. 4 i), für Längs
scherkräfte (Abb. 4 2) oder für das Zusammenwirken beider mit oder ohne Biege- oder V erdrehungsbeanspruchungen, die keine Komponente über die Längsachse der Naht besitzen. Stumpfnähte sollen nicht für Anschlüsse von Zugstäben, die Hauptkräfte auf- zunehmen haben, insbesondere nicht für Stöße von gezogenen Trägergurtungen verw endet werden. Diese Einschränkung gilt nicht für Streben oder andere G lieder, die aus der Verkehrslast keine Zugbeanspruchung erhalten.
b) Kehlnähte für Längsscherkräfte (Abb. 4 3), Querscherkräfte und Normalbeanspruchungen (Abb. 4 4) oder für beide zusammen, mit oder ohne Biege- und Verdrehungsm omente, die keine Komponente über die Längsachse der Naht besitzen.
c) Schlitznähte für Längsschcrkräfte (Abb. 4 s), Querscherkräfte (Abb. 4 6) oder beide zusammen, mit oder ohne Biege- und Ver
drehungsm om ente, die keine Komponente über die Längsachse der N aht besitzen.
Z u l ä s s i g e B e a n s p r u c h u n g e n .
24. Der gefährliche Querschnitt einer Schweißnaht ist im Längsschnitt durch die Kehle anzunehm en. Seine Fläche ist Länge X Kehlmaß und
Kehlmaß X Länge2 6
stand ist nahezu gleich dem W iderstandsmoment, da das Kehlmaß ver
hältnismäßig klein ist.
25. Bei mittigem Kraftangriff ohne Biegung oder Torsion wird die maßgebende Beanspruchung Zug- oder Scherbeanspruchung, die wie folgt bestim m t w erden:
a) Stumpfnaht mittig belastet (Fall 1): die maßgebende Beanspruchung ist eine Normalspannung und ergibt sich a ü s ^ g j g ^ j y • b) Stum pfnaht auf Längsabscheren beansprucht (Fall 2), oder Kehlnaht
wie in Fall 3 oder 4 belastet, oder beide Fälle, oder Schlitznaht wie in Fall 5 oder 6 belastet, oder beide Fälle zugleich: die maß
gebende Beanspruchung ist eine Scherspannung und errechnet sich wie unter a).
sein W iderstandsmom ent DerVerdrehungsw ider-
c) Stumpfnaht mittig und auf Längsabscheren beansprucht: die maß
gebende Beanspruchung ist entw eder eine Scheerspannung
= gefä^rHcl^'rQ^erschnitt ° der Sie Wird als Normalbeanspruchung
resultierende Kräfte , „ .
3115 gefährilcherQ uerschnitt errcchnet- Als m aßgebende Bean
spruchung gilt diejenige, die den größeren Querschnitt nach Ziffer 29 verlangt,
26. Setzt sich die Belastung einer Naht aus einer mittigen Kraft und aus Biege- und Verdrehungskräften zusammen, so sind die größten Rand
spannungen festzustellen, die sich unter Berücksichtigung der Normal- und Scherbeanspruchungen gemäß Ziffer 25 ergeben aus
G esam tbelastung , Momente
gefährlicher Querschnitt ' W iderstandsmoment
Die maßgebende Beanspruchung ist dann entw eder Normal- oder Scher- beanspruchung.
27. Jede Verstärkung einer Naht, z. B. eine Abrundung oder Erhöhung über das theoretische Maß hinaus, wird bei der Berechnung nicht be
rücksichtigt. Eine Verstärkung von Kehlnähten über die gewöhnliche U nebenheit der Oberfläche hinaus ist nicht zulässig.
B e r e c h n u n g v o n S c h w e i ß v e r b i n d u n g e n .
28. Schweißnähte sind entsprechend den Einschränkungen der Ziffern 21 bis 23 auf ihre Beanspruchung im gefährlichen Querschnitt zu berechnen und müssen den Bedingungen der Ziffer 29 genügen.
29. Mit M wird der Größtwert der aus äußeren Kräften herrührenden maßgebenden Beanspruchung einer Schweißnaht bezeichnet, mit A I— N der größte Unterschied zwischen den maßgebenden Beanspruchungen infolge Änderung des äußeren Kraftangriffs. Der gefährliche Querschnitt ist so groß zu bem essen, daß folgende Bedingungen erfüllt w erd en :
bei Normalbeanspruchung
Ai + V2 (M — N )^= 1120 kg/cm2 bei Scherbeanspruchung
M + V2 (M — Ar) 3= 700 kg/cm2.
Mit W orten: Die Summe aus dem G rößtw ert der maßgebenden Spannung Im gefährlichen Querschnitt und der Hälfte der Differenz zwischen größter und kleinster Spannung infolge veränderlicher Belastung darf bei Normal
beanspruchung nicht 1120 kg/cm2, bei Scherbeanspruchung nicht 700 kg/cm2 überschreiten.
B e l a s t u n g e n .
30. Für die Berechnung der Schweißverbindungen sind Eigengewicht, Verkehrslast, Stoß- und Fliehkräfte, Winddruck, Brems- und andere Nebenkräfte, bei beweglichen Brücken auch alle während des Öffnens und Schließens auftretenden Kräfte zu berücksichtigen. Die Belastungs
annahmen sind die gleichen wie sie für die Berechnung der Brückenglieder üblich sind. Der Stoßzuschlag für Schweißverbindungen darf aber nicht kleiner sein als:
V erkehrslast- 300 ... (L — Stützweite ln Fuß).
300 + •Z.2 100
Bei elektrischem Betrieb darf die Stoßzahl nicht kleiner als die Hälfte des Formelwertes sein. Zur Bestimmung der Höchstspannungen und der größten Spannungsunterschiedc müssen alle möglichen Kombinationen gleichzeitiger Belastung berücksichtigt werden. Nur bei gleichzeitiger Berücksichtigung von Verkehrslast und seitlich- oder längsgerichteten N ebenkräften kann ein um 20 % niedrigerer Wert angenommen werden.
Alle Biege- und Verdrehungsm om ente Infolge außerm ittiger An
schlüsse müssen voll berücksichtigt werden; ebenso sekundäre Momente infolge Durchbiegung der Längs- und Q uerträger. Andere Neben
spannungen, die von der Verformung unter Belastung oder von Temperatur
einflüssen herrühren, können vernachlässigt werden, wenn sie nicht mehr als ein Drittel der maßgebenden Beanspruchung in einer Schweißnaht ausmachen,
V e r b i n d u n g s t e i l e .
31. Verbindungsteile, wie Futterstücke, Platten, Winkel, Rohrstücke usw.
sind so zu bemessen, daß sie die berechneten Kräfte ohne Überschreitung der in Brückengliedern zulässigen Spannungen übertragen können.
32. Die Anschlüsse von Versteifungsgliedern, die nicht berechnet werden, sind so zu bemessen, daß sie die gleiche Festigkeit wie die Versteifungsglieder selbst haben.
Z u s a m m e n g e s e t z t e P r o f ile .
33. Schweißnähte bei zusam m engesetzten Profilen müssen für alle Belastungsmöglichkeiten ausreichen. Für den lichten Abstand zwischen zwei Nahtreihen und zwischen den einzelnen Nahtabschnitten einer Naht
reihe gelten die gleichen Bedingungen wie für Niete.
34. Deckplatten von Fachwerkstäben oder Blechträgern sollen min
destens 25 mm breiter oder schmaler als die Gurtung sein. Sie sind auf beiden Seiten mit Kehlnähten aufzuschweißen (nötigenfalls auch mit Schlitznähten). Die Nähte müssen so angeordnet sein, daß sie bereits auf eine Länge gleich dem 40fachen der Plattendicke, vom Plattenende an gerechnet, die Scherkräfte voll aufnehm en können. Dieser Endanschluß einer Platte darf sich nicht mit dem einer anderen überdecken. Gedrückte Kopfplatten, bei denen das Verhältnis Breite zu Dicke größer als 30 ist, müssen durch mindestens eine Reihe Schlitznähte außer den beiden seit
lichen Kehlnähten mit der Gurtung verschweißt werden. Als Höchstmaß für nicht geschweißte Breiten gilt das 30 fache der Plattendicke.
120 D E R S T A H L B A U , Heft 10, 16. Mai 1930.
K o n t i n u i t ä t d e r L ä n g s t r ä g e r .
35. Längsträger können als kontinuierlich w irkend betrachtet werden, wenn V erbindungsteile angeordnet sind, die negative Stützm om ente auf
nehm en können, ln solchen Fällen dürfen die Biegungsm om ente und Q uerträgerreaktionen nach der Theorie für kontinuierliche Balken bestim m t w erden. Wenn keine K ontinuität vorhanden ist, dürfen die Längstrüger nicht direkt an die Q uerträger angeschw eißt w erden, sondern müssen durch Beiwinkel, Konsolen oder andere Mittel angeschlossen w erden, die eine Durchbiegung der Längsträger zulassen, ohne die Anschlüsse durch N ebenspannungen zu überlasten.
A n o r d n u n g d e r S c h w e iß n ä h t e .
36. K ehlnähte dürfen nicht einzeln verw endet w erden. Sie sollen paarweise oder zu m ehreren so angeordnet w erden, daß Biegem om ente über ihre Längsachsen und unkontrollierbare D rehm om ente infolge Exzentrizität verm ieden werden.
37. Für parallele Schlitznähte ist kein M indestabstand vorgeschrieben;
der Q uerschnitt des geschlitzten Stabes muß jedoch zur Aufnahme der von den Schweißnähten übertragenen Kräfte ausreichen.
E r g ä n z e n d e B e m e r k u n g e n .
Längsträger können vorteilhaft kontinuierlich ausgebildet w erden.
Durch V erm inderung des größten Feldm om entes wird dabei an Gewicht gespart; außerdem bilden die steifen V erbindungen einen w irksamen Schutz gegen den bei einfachen Anschlüssen häufig auftretenden Er
m üdungsbruch.
Blechträger und zusam m engesetzte Profile werden zweckmäßig ohne V erw endung von W inkeln hergestellt, da man Bleche leicht durch Kehl
nähte rechtwinklig zueinander verbinden kann. Das Trägheitsm om ent, bezogen auf die Flächeneinheit des Q uerschnittes, wird durch das Fort- lassen der W inkel im allgem einen w esentlich vergrößert. Das ist ein wichtiger Vorteil bei allen auf Biegung beanspruchten Baugliedern.
Löcher für Bolzen oder N iete sind außer für M ontagezwecke nicht erforderlich. Abzüge für Löcher in Zuggliedern brauchen nicht gem acht zu
An« Rechte Vorbehalten. N ach tra g zu: „Ü ber d ie B e m e ssu n g
Ich bin darauf aufm erksam gem acht w orden, daß ich bei meinem Aufsatz über obiges Thema — s. Heft 3 u. 4 des .S ta h lb a u “ 1930 — nicht genügend die V erhältnisse zwischen Hängegurt und Versteifungsträger, d. h. das Zusamm enspiel dieser beiden Tragorgane einer versteiften Hänge
brücke beleuchtet habe. Ich hole das hierm it nach:
Aus Gründen der Ä sthetik sowie der geringsten G esam tkosten für den H ängegurt und seine V erankerung kann wohl ein Pfeilverhältnis ^ mit l bis ’ als günstigstes V erhältnis angesprochen w erden. Dazu komm t der Versteifungsträger mit einer bestim m ten Höhe h und einem bestim m ten T rägheitsm om ent J. Je nach Wahl von h bzw. J ändert sich die Teilung von Träger und H ängegurt in die auftretenden V erkehrslasten.
Die A nnäherungsformeln von Ritter und M üller-Breslau — Gl. 6 u. 7 von S. 26 — geben in dieser H insicht alle M öglichkeiten dieses Spieles wieder.
Wird z .B . / = o o bzw. sehr groß, so w ird ß — v — o, d .h . alle Lasten gehen an den Versteifungsträger. Dasselbe ist natürlich der Fall, w e n n /, der Pfeil des H ängegurtes, zu Null wird. Theoretisch ist jedes beliebige V erhältnis der K räfteverteilung denkbar je nach Variation der Größen h , J , f und F ( F i = Q uerschnitt des Hängegurtes).
Nun soll aber der V ersteifungsträger nicht dazu da sein, selbst w esentlich an den V erkehrslasten m ittragen zu helfen, sondern nur dazu, ungleichm äßig auftretende V erkehrslasten in gleichförm ig verteilte um zuw andeln und diese an den H ängegurt w eiterzugeben, der ja bei einer H ängebrücke der eigentliche Träger aller Lasten sein soll. Die W erte ß und v der genannten Gleichungen sollten also möglichst nahe bei 1 bleiben.
Das m ittlere M aximalmom ent bei einer versteiften H ängebrücke von einer Öffnung beträgt rd. ‘/9 des M aximalmom entes für einen einfachen frei aufliegenden Träger.1) Wird daher für einen solchen Träger — ohne H ängegurt — die günstigste T rägerhöhe. h mit '/a bis '/'s der Stützweite angenom m en, so komm t man für V ersteifungsträger von H ängebrücken zu H öhenverhältnissen von h = ^ / bis oder im M ittel zu rd. ^ • Die G rößtm om ente überschreiten die M ittelw erte aber noch um etwa 3 0 % , so daß es zweckmäßig erscheint, die Trägerhöhe noch etwas zu vergrößern, und man kom m t dam it auf rd. • W ährend die älteren Ausführungen von Kabel- und K ettenbrücken bei sehr flachem Pfeil auch sehr niedrige V ersteifungsträger aufweisen — manche sind nur durch kümm erliche G eländer versteift — , ist man bei neueren Ausführungen dem Ver
hältnis m ehr nahe gekomm en. Eine Ausnahm e davon machen und dürfen das auch — ganz große A usführungen, bei denen die Verkehrslast stark gegen das Eigengewicht der G esam tkonstruktion zurücktritt, da bei
w erden, da Löcher für M ontagebolzen nicht gerade im gefährlichen Quei- schnitt gebohrt w erden müssen.
Knotenbleche und andere V erbindungsm ittel können an manchen Stellen ganz verm ieden und, wo sie doch erforderlich sind, viel kleinei als bei genieteten K onstruktionen gehalten w erden. Der Grund dafür ist in der verhältnism äßig hohen Festigkeit der Schw eißnähte zu suchen.
Kleine K notenbleche an den K notenpunkten von Fachw erken verm indern die Rahmenwirkungen und entsprechend die N ebenspannungen.
Schlitzschweißnähte w erden fast im mer am vorteilhaftesten parallel zur Kra'ftrichtung angeordnet, ln dieser Lage verteilen sie die Spannungen in den K notenblechen oder in anderen geschützten Teilen viel günstiger als in Q uer- oder Schräglage.
Stum pfnähte, besonders dicke, sind gew öhnlich unwirtschaftlich, vor allem deshalb, well sie genaues Ablängen und Abschrägen der Stoß- kanten erfordern, teilw eise auch, w eil ihre H erstellung besondere Übung verlangt und die Prüfung um ständlich ist. In manchen Fällen können sie aber zweckmäßig sein, w eil sie bündig sind und die Verwendung von V erbindungsteilen überflüssig machen.
Im allgem einen sind K ehlnähte billiger als Schlitznähte b ei gleicher Beanspruchung. Bei sehr großen Kräften ist aber die V erw endung von Schlitznähten häufig nicht zu um gehen, wenn die Abm essungen und G ewichte der Anschlüsse in vernünftigen G renzen gehalten werden sollen.
Die G ew ichtsersparnisse an K notenblechen und anderen Verbindungsteilen durch V erw endung von Schlitznähten können M ehrkosten der Schweiß
arbeit reichlich aufwiegen.
K ehlnähte mit kleinem K ehlmaß erfordern w eniger Schweißmetall als dicke N ähte von entsprechender Festigkeit, da das V olumen der N ähte pro Längeneinheit mit dem Q uadrat des K ehlm aßes, die Festigkeit aber n u r mit der ersten Potenz des K ehlm aßes zunim mt. K ehlnähte, deren Schenkelm aß größer als % " ist, sind durchaus unwirtschaftlich.
Ü berkopfschw eißungen erfordern; viel Zeit und sollten möglichst ver
m ieden w erden, sogar w enn dadurch um fangreiche Extraschweißungen nötig w erden. Bei V erstärkungen alter Brücken sind sie aber häufig
nicht zu um gehen. W. B o o s .
und A u sfü h ru n g v o n H ä n g e g u r te n “.
diesen auch bei niedrigeren V ersteifungsträgern die D urchbiegungen immer noch in erträglichen Grenzen bleiben.
Für f = einem D rahtm aterial mit 140 kg/m m 2 Festigkeit und einer Streckgrenze von rd. 7 0 % dieses W ertes, kann bei einer Öffnung die D urchbiegung rfy einen W ert von rd. -gg- erreichen2), ohne daß der Hängegurt bleibende V erform ungen erhält. Bei dreifacher Sicherheit gegenüber der D rahtfestigkeit erm äßigt sich dj also auf
. ___ j L
V - 8 0 . 0 , 7 . 3 170
Das ist ein sehr hoher Wert. Er erm äßigt sich aber, da für die wirkliche Durchbiegung nur die V erkehrslasten in Frage komm en — H ebungen und Senkungen durch Tem peraturänderungen seien hier außer Betracht ge
lassen — , im V erhältnis dieser Lasten zur Totallast, die der Hängegurl zu tragen hat. W erden die V erkehrslasten nur 1/3, Vj> Vs • • • der T °tal"
l l L
lasten, so erm äßigt sich d j entsprechend auf g g g . g - () • • •
Die bei uns für Straßenbrücken vorgeschriebene Größtdurchbicgung infolge von V erkehrslasten beträgt >/eoo der Stützweite. D ieser Wert wird also bei großen und schweren H ängebrücken bald erreicht.
Bei der Rheinbrücke Köln—Mülheim ist das V erhältnis der V erkehrs
last zur Totallast rd. ' , so daß bei Totalbelastung der Mittelöffnung o,Z
eine D urchbiegung von rd. j- .q zu erw arten sein w ird3). Bel der Im Bau begriffenen Hudsonbrücke wird das V erhältnis zwischen angenom m ener V erkehrslast und Totallast vorerst — d. h. solange die Brücke nicht für den V erkehr von Schnellbahnzügen ausgebaut ist — nur etw a '/$ betragen.
Damit w ird die zu erw artende D urchbiegung noch w esentlich geringer sein im V ergleich zur Stützw eite wie bei der K öln-M ülheim er Brücke.
Auch nach Einbau der Schnellbahnträger in die untere Fahrbahn und Einrichtung des Schnellbahnverkehrs wird das Verhältnis höchstens auf V4 steigen. Amman hat also wohl überlegt gehandelt, wenn er zunächst sich den Einbau eines V ersteifungsträgers ersparte.
O .-Sterkrade, 27. Februar 1930. Dr. B o h n y . 2) Siehe B o h n y : Theorie und Konstruktion versteifter Hänge
brücken, S. 81.
3) Wobei natürlich noch das V erhältnis des Elastizitätsm aßes der ver
w endeten Seile zum Elastizitätsmaß des D rahtm aterials zu berücksichtigen ist.
I N H A L T : D ie N eu b a u ten d e s D eu tsch e n M u seu m s In M ü n ch en . — D as n e u e W aren h aus W erth elm ln B reslau . - A m e rik a n isc h e R ich tlin ien fü r d ie A u sfü h ru n g v o n g e sch w e iß te n B rücken. - N a c h tra g z u : » O b er d ie B e m e ssu n g u n d A u sfü h ru n g von H ä n g e g u rte n “.
') Siehe B o h n y : Theorie und K onstruktion versteifter H änge
brücken, S. 38.
V erlag vo n W ilhelm E rn s t A S oh n , B erlin W 8.
D ru ck d e r B u ch d ru ck erei O e b rü d e r E rn st, B erlin SW 68.
