30. April 1910.

Die Verwendung von einphasigem Wechselstrom für den elektrischen Betrieb von Eisenbahnen ist in der letzten Zeit wieder mehrfach bekämpft worden. Die Gegner befürworten einerseits Drehstrom, wenn es sich um Fernbahnen handelt, anderseits hochgespannten Gleichstrom für nicht zu lange Strecken oder solche Strecken, bei denen der starke Verkehr die Anlage und den Betrieb von Umformerwerken längs der Linie in wirtschaftlicher Hinsicht rechtfertigt. Der hauptsächliche Nachteil des Wechselstrombetriebes, auf den immer wieder hingewiesen wird, liegt neben den hohen wattlosen Strömen, die vom Netz und von der Stromerzeugeranlage aufgenommen werden müssen, in dem großen Gewicht und in den großen Abmessungen der Wechselstrommotoren im Verhältnis zu ihrer Leistung. Es ist zutreffend, daß dieser Nachteil gegenüber dem Gleichstrommotor und in gewissem Maße auch gegenüber dem Drehstrommotor besteht. Schließlich kommt es aber nicht auf diesen Punktdie Ueberlegenheit des Motors in Hinsicht auf das Gewicht

allein an, wenn es sich darum handelt, den elektrischen Betrieb auf langen Vollbahnstrecken einzuführen. Im Gegensatz zum Drehstrommotor ist der Wechselstrommotor besser regelbar und schmiegt sich den Bedingungen des Betriebes enger an. Ebenso ist die Stromzuführung viel einfacher uud läßt bedeutend höhere Spannungen zu. Daß der hochgespannte einphasige Wechselstrom für Fernübertragungen auf Eisenbahnstrecken die beste Stromart ist, wenn geeignete Motoren zur Verfügung stehen, insbesondere im Gegensatz zum Gleichstrom, für den erst besondere Umformerwerke erforderlich sind, kann allgemein als feststehend angesehen werden. Vorläufig handelt es sich darum, die vorhandenen Wechselstrommotoren, deren Betriebsfähigkeit sich auf verschiedenen Eisenbahnen in Amerika und Europa zweifellos erwiesen hat, mit solchen Antriebarten zu verwenden, die ihre Nachteile zurücktreten lassen. Alle übrigen Nachteile des Wechselstrombetriebes, die sich auf einzelnen Bahnen bisher herausgestellt haben, sind zum Teil durch falsche Teilkonstruktionen entstanden und nicht so schwerwiegend, daß sie nicht nach einiger Zeit auf Grund der gewonnenen Erfahrungen beseitigt werden könnten.

Der unmittelbare Antrieb der Achsen durch die Motoren, bei dem der Nachteil des großen Gewichtes und Umfanges der Motoren am unangenehmsten fühlbar wird, bietet bei schweren Betrieben schon hinsichtlich der Anordnung der Massen auf den Lokomotiven derartige Schwierigkeiten, daß man andre Antriebarten benutzen muß. Der Antrieb der Achsen durch Kuppelstangen von den auf dem Lokomotivrahmen hoch aufgestellten Motoren ist bei verschiedenen schweren Lokomotiven angewendet und bereits erprobt worden. Denn auch bei den stärkeren Drehstromlokomotiven hat man diese Antriebart schon anfangs verwendet 2). Die neueren Wechselstromlokomotiven dieser Art3), die auf verschiedenen Bahnen in Europa und Amerika ihrer Inbetriebnahme entgegensehen, werden über ihre Zweckmäßigkeit und Betriebsfähigkeit willkommene Aufklärungen herbeiführen.

Inzwischen hat die New York, New Haven und HartfordBahn), bei deren ersten Wechselstromlokomotiven die Achsen unmittelbar angetrieben werden, für ihre neuen Güterzuglokomotiven den Antrieb durch Zahnrad übersetzung gewählt, der ja ursprünglich bei allen elektrisch betriebenen Eisenbahnfahrzeugen Motorwagen und Lokomotiven wendet worden ist und sich bei geringeren Motorleistungen auch gut bewährt hat. Im Wechselstrombetrieb ist man mit

ver

der Zahnradübersetzung bei den neuen Motorwagen der AEG für die Vorortbahn Blankenese-Ohlsdorf bis zu Motorleistungen von je 180 PS gegangen. Bei dem elektrischen Betrieb mit Drehstromlokomotiven durch den Cascade-Tunnel der Great Northern-Bahn werden 250 PS durch Zahnräder übertragen; bei der neuen amerikanischen Konstruktion verwendet man sie sogar für Motorleistungen von je 300 bis 350 PS. Ob Zahnradantriebe für so hohe Leistungen wirtschaftlich betriebsfähig sind, kann erst eine längere Probezeit zeigen. Ersparnisse an Gewicht lassen sich bei dieser Konstruktion allerdings auch noch nicht erkennen. Es handelt sich aber um eine so schwere Lokomotive für außergewöhnlich große Zuglasten, daß die häufig zu Vergleichen heranLeistung gezogene Zahl hier nicht ohne weiteres als Maßstab Gewicht angelegt werden kann.

Der mechanische Aufbau der Lokomotive, Fig. 1 und 2, ist von den Baldwin Locomotive Works in Philadelphia geliefert. Für den Entwurf ist auch die Konstruktionsabteilung der New Haven-Bahn tätig gewesen. Die elektrische Ausrüstung stammt von der Westinghouse Electric and Manufacturing Co. in Pittsburg, deren Mitteilungen die nachfolgenden Angaben zum großen Teil entnommen sind. Die Lokomotive wird von vier Reihenschlußmotoren von je 300 PS Dauerleistung angetrieben und muß Güterzüge von 1500 t höchstem Gewicht mit 56 km/st Geschwindigkeit befördern können. Für den Personenverkehr verwendet, soll sie 800 t schwere Züge mit 72 km/st Geschwindigkeit ziehen. Die Motoren werden unter Zwischenschaltung der auf der Lokomotive untergebrachten Transformatoren vom Fahrdraht der Bahn mit Wechselstrom von 11000 PS und 25 Per/sk oder von den Stromschienen der New York Central and Hudson-Bahn mit Gleichstrom von 600 V Spannung gespeist. Die auf zwei dreiachsigen Drehgestellen laufenden normalspurigen Lokomotiven, deren Laufund Treibräder in der Reihenfolge 1 B B 1 angeordnet sind, haben folgende Hauptabmessungen und Gewichte: Dmr. der Treibräder Treibachslager

>

Länge der

Dmr. der Laufräder

Achsstand der Treib- und Laufräder

gesamter Achsstand

Länge zwischen den Buffern

Höhe Breite

Gesamtgewicht

Reibungsgewicht

1600 mm 203

330

Die allgemeine Anordnung der Drehgestelle und Triebteile beruht auf einer patentamtlich geschützten Konstruktion von S. M. Vauclain, bei der die Drehgestellrahmen einer gegliederten Lokomotive durch eine Zugstange unmittelbar verbunden sind. Das eine Drehgestell kann sich nur um seinen Drehzapfen drehen, während das andre sich drehen und außerdem nach vorn und hinten verschieben kann, um die veränderten Abstände der Achsen bei Winkeleinstellung der Drehgestelle in Krümmungen auszugleichen. Die Zugkraft wird durch die Drehgestellrahmen und die sie verbindende Zugstange anstatt durch den Hauptrahmen der Lokomotive übertragen. Die Längsbalken der Drehgestellrahmen liegen außerhalb der Räder und sind an den unter der Mitte der Lokomotive liegenden Enden durch schwere denen die VerbinQuerbalken aus Stahlguß verteift, an dungsstange sitzt. Die Zugstangen an den Enden der Lokomotive sind an Stahlguß-Querbalken befestigt, die die Längsbalken der Drehgestelle zwischen der am Ende befindlichen Laufachse und der nächsten Treibachse verbinden. Die Drehgestelle können seitlich ausschwingen. Die Führungen für die radiale Bewegung sind an den gleichen Querbalken angebracht, an denen die Endzugstangen angreifen.

Die Achs- und Raddrücke sind wie bei Dampflokomotiven durch Stangen und Hebel zwischen den Federn der Laufund Treibräder ausgeglichen. Ein Drehgestell hat Querausgleich unter der Lokomotivmitte.

Der Lokomotivrahmen stützt sich mit Federn auf den Durch diese Querhebel zu beiden Seiten der Längsachse. Vorrichtung soll das Schlingern der Lokomotive vermindert werden. Der Lokomotivkasten erstreckt sich mit 13258 mm Länge über die ganze Lokomotive. Der Hauptrahmen besteht aus zwei 305 mm breiten und hohen Kastenbalken mit Endverbindungen aus Flach- und Winkeleisen. Die Querversteifung des Rahmens bilden fünf Stahlgußbalken, von denen je einer über den Drehzapfen, in der Mitte und nahe an den Enden der Lokomotive liegt. Die Drehzapfen selbst tragen keine Last und dienen nur zur Führung des Kastens. Der aus Stahlblech hergestellte Kasten ruht mittels Schraubenfedern auf den Querbalken an den Enden und in der Mitte der Drehgestelle. Die unteren Federbüchsen können sich über den Querbalken der Drehgestelle verschieben. Die Federn an den Endquerbalken haben 762 mm seitlichen Abstand. Am mittleren Querbalken sind vier rechtwinklig stehende Federn angeordnet, deren seitlicher Abstand 2032 mm und deren Längsabstand 1397 mm beträgt. Da sich beide Drehgestelle in den Kurven frei einstellen können, ist die Verschiebung der Federbüchsen nicht sehr erheblich. Zwischen den Drehgestellen sind unter der Lokomotivmitte außerdem noch Bufferfedern zum Dämpfen der Stöße angeordnet.

Die vier je 300- bis 350 pferdigen Wechselstrommotoren mit Zahnradübertragung sind unmittelbar über den zugehörigen Treibachsen fest auf dem Drehgestellrahmen aufgestellt. Auf beiden Enden der Ankerwelle sitzt ein Ritzel, das in ein am Motorgehäuse gelagertes großes Zahnrad eingreift. Zwischen die großen Zahnräder, welche die Treibachse umfassen, und die zugehörigen Treibräder sind Federkupplungen geschaltet, die ähnlich wie die Kupplungen zwischen den Motoren und Treibrädern der älteren New Haven-Lokomotiven) ausgebildet sind. Die Kupplungen sollen das pulsierende Drehmoment der Einphasenstrommotoren ausgleichen und senkrechte Bewegungen zwischen Achse und Drehgestell gestatten, ohne die Uebertragung der Bewegung vom Motor zu beeinträchtigen. Außerdem sind auch die Ritzel mit der Ankerwelle nachgiebig gekuppelt. Das Gewicht der Motoren

1) Z. 1908 S. 825.

14630

ist ziemlich hoch gelagert, so daß das Schlingern auch hierdurch gedämpft wird. Die Motoren sind zwölfpolig gewickelt und in einem geschlossenen Gehäuse für verstärkte Luftkühlung eingebaut. Desgleichen wird der Transformator, der die Fahrdrahtspannung auf die Motorspannung herabsetzt, durch Gebläseluft gekühlt.

Die Lokomotive wird mit den bekannten elektrisch betätigten Druckluftschaltern und schützen der WestinghouseGesellschaft gesteuert. Bei Wechselstrombetrieb sind alle vier Motoren parallel geschaltet und werden nur durch die Stufenkontakte an dem mit fortlaufender Wicklung versehenen Haupttransformator gesteuert. Bei Gleichstrombetrieb werden die Motoren zunächst in Reihe, sodann in zwei Gruppen in Reihe und parallel geschaltet, wobei außerdem mehrere Widerstandstufen verwendet werden. Alle Motoren können bei beiden Stromarten einzeln abgeschaltet werden. In beiden Führerständen an den Enden der Lokomotive sind Meisterwalzen für die Steuerung und Bremshebel vorgesehen, und mehrere Lokomotiven können Meisterwalze aus betätigt werden.

zusammen

von einer

Vom Fahrdraht wird der Wechselstrom mittels zweier Rollen an Lenkervierecken abgenommen, die durch Luftdruck gestreckt werden. Zur Abnahme des Gleichstromes von der dritten Schiene dienen ebenfalls durch Druckluft betätigte Stromschuhe. Für die kurzen Strecken der New York-Central-Bahn, auf denen der Gleichstrom durch hoch verlegte Schienenenden zugeführt wird, ist auf dem Dach ein Schleifkontakt mit Lenkerführung angebracht. Um die Lokomotive zum Schleppen von Personenzügen verwenden zu können, hat man sie mit einem Heizkessel versehen. Die Anordnung der übrigen Ausrüstungsgegenstände ist aus Fig. 1 und?

ersichtlich.

wicht von

man von dem

Von den von der Westinghouse-Gesellschaft mitgeteilten Zahlen scheint die Angabe, daß die Lokomotive ein Zugge1500 t bei 56 km/st Geschwindigkeit befördern soll, etwas übertrieben zu sein. Nach den für unsre Dampfbahnen üblichen Rechnungsverfahren ergäbe sich für diese Beanspruchung der Lokomotive etwa das Doppelte derjenigen Leistung, die sie wirklich hat, selbst wenn Vorhandensein jeglicher Steigungen und Krümmungen auf der Strecke absieht und das Drehmoment der Motoren als vollkommen gleichmäßig annimmt. Die Lokomotive leistet aber höchstens 1400 PS, und da die Motoren hierbei bereits Luftkühlung verlangen, kann sie nur sehr kurze Zeit höher belastet werden. Sie wird das angegebene Zuggewicht des

halb nur mit einer geringeren Geschwindigkeit befördern können. Die Geschwindigkeit von etwa 56 km/st ist für Güterzüge aber auch reichlich hoch und nur durch die starke Uoberlastung der Strecke zu erklären. Wird die Geschwindigkeit auf die bei uns üblichen Zahlen herabgesetzt, so ist die Zuglast von 1500 t wohl zu bewältigen. Darin liegt der große Vorteil der Wechselstrommotoren, daß sie ebenso wie die Gleichstrom-Reihenschlußmotoren nicht von einer oder zwei normalen Geschwindigkeiten abhängig sind, wie der Drehstrommotor, und daß sie die Geschwindigkeiten den erforderlichen Zugkräften anpassen können, ohne die Belastung der Motoren über das zulässige Maß zu steigern. Anderseits scheint indes das Gewicht der Lokomotive von 118 t trotz der für die Motoren eingeführten Zahnradübersetzung von etwas mehr als 1:2 sehr hoch zu sein. Das Stundenleistung in PS Verhältnis beträgt nur 11,9. Das Gewicht ist aber so hoch geworden, weil die Lokomotive gleich

Gewicht in t

zeitig die Ausrüstung für Wechselstrom- und Gleichstrombetrieb tragen muß, weil sie für die Verwendung als Personenzuglokomotive einen Heizkessel mit sich führen muß, und weil sie vor allem wegen der von ihr zeitweise verlangten hohen Geschwindigkeit von 72,5 km/st in allen mechanisch beanspruchten Teilen sehr kräftig gehalten ist. Auch die Drehgestellanordnung, die zum Erreichen eines ruhigen Laufes bei hoher Geschwindigkeit gewählt ist, hat das Gewicht noch vermehrt. Man hat das Anwachsen der Gewichte auch wohl nicht beschränkt, weil es auf der sehr verkehrreichen und ebenen Strecke der New Haven-Bahn mehr auf eine unbedingt sichere ununterbrochene Durchführung des Betriebes als auf die Ersparnis einiger 10 bis 20 Tonnen Betriebsgewicht ankommt. Es wäre deshalb unzulässig. diese Lokomotive wie auch andre dem Personenverkehr dienende Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Leistung und ihres Gewichtes mit Lokomotiven für andre Betriebe, etwa Gebirgslokomotiven, zu vergleichen.

Für die gesunde Weiterentwicklung der Eisenbetonbauweise, welche immer mehr in alle Ingenieurgebiete eingreift, ist die Art und Weise, wie die behördlichen Bauvorschriften 2) aufgestellt und gehandhabt werden, von der größten Bedeutung.

Für die Schweiz sind kürzlich »über Bauten in armiertem Beton<< Vorschriften) erlassen worden, welche ihrer ganzen Anlage nach die weiteste Beachtung nicht nur der Fachingenieure verdienen.

Zu

1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Materialkunde) werden an Mitglieder postfrei für 40 Pfg gegen Voreinsendung des Betrages abgegeben. Nichtmitglieder zahlen den doppelten Preis. schlag für Auslandporto 5 Pfg. scheinen der Nummer. Lieferung etwa 2 Wochen nach Er

2) Vergl. Z. 1907 Nr. 48 S. 1913. ·

3) Verlag der eldgen. Materialprüfungsanstalt am Polytechnikum

Züric'.

Preis 0,80 Frs.

Hiermit ist die Schweiz von andern Berechnungsgrundlagen ausschließlich zu der üblichen Berechnung der inneren Spannungen nach dem Stadium 2b übergegangen. Wie bekannt, beruht diese Berechnung auf den Annahmen, a) daß die Spannungen proportional dem Abstand von der rechnungsmäßigen neutralen Faser sind, wobei die Eisenspannungen mit dem nfachen der Betonspannungen angesetzt sind, b) daß der Betonquerschnitt für die Berechnung der Normalspannungen auf Zug nicht berücksichtigt wird.

Formeln und Rechnungsbeispiele sind in den Vorschriften nicht enthalten. Sie können somit nicht den Anschein erwecken, als ob es zum Entwurf einer guten Eisenbetonkonstruktion nur erforderlich wäre, Formeln rechnerisch auszuwerten.

Die Vorschriften, denen sich Erläuterungen angliedern, sind in engem Anschluß an die Ergebnisse von Versuchen aufgestellt. Wenn diese Begründung zum Teil noch unsicher

4191

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und noch nicht ganz lückenlos ist, so ist dieser Weg doch der allein richtige 1).

Zunächst seien die Hauptpunkte dargestellt, in denen die genannten Vorschriften sich grundsätzlich von den preußischen ministeriellen Bestimmungen unterscheiden.

1) Besondere Vorschriften für Bauteile, welche der Witterung usw. ausgesetzt sind, wie etwa neben der üblichen Rechnung der Nachweis der Betonzugspannungen, sind nicht aufgestellt.

2) Das Wort Haftspannung kommt in den Vorschriften überhaupt nicht vor.

Bei Betrachtung der zahlreich vorliegenden Balkenversuche erkennt man leicht, daß es selbst unter ungünstigen Umständen möglich ist, einen Balken so zu konstruieren, daß er lediglich durch die Ueberschreitung der erfahrungsmäßigen Grenzen der Normalspannungen im Eisen oder im Beton zu Bruch kommt 2).

Eine höhere Ausnutzung der Materialien läßt sich nun aber überhaupt nicht erreichen (in der Regel führt die genannte Bruchursache zum Bruch in der Mitte des Balkens, während der Bruch durch Scher-, Schub-, schiefe Zug- oder in seltensten Fällen durch Haftspannungen [es liegt dann stets ein grober Konstruktionsfehler vor] fast stets an den Enden des Balkens erfolgt).

Der in der Praxis tätige Ingenieur wird sich nun auch aus andern Gründen 3) stets die Aufgabe stellen, diese größte Ausnutzung der Materialien mit geringem Eisengewicht und Betonquerschnitt (d. h. mit den geringsten Kosten) zu erreichen und sicher zu stellen. Die Verbreitung der Lösung dieser sehr wichtigen Aufgabe letztere bereitete früher vielfach große Schwierigkeiten verdanken wir hauptsächlich Mörsch*).

Mit dem Hinweise auf die in einem nicht armierten Körper in der Nähe der Auflager auftretenden schiefgerichteten Zugspannungen Beton ist auf Zug beansprucht am wenigsten widerstandsfähig gab Mörsch eine sehr einleuchtende Erklärung der guten Wirkungsweise dieser wohl zuerst von Wayß angewandten Armierung.

Eine vollständige Einsicht in die wirklichen Spannungsund Festigkeitsverhältnisse hat freilich Mörsch damit noch nicht gegeben, doch auch jetzt ist diese Frage noch nicht gelöst. Nochmals sei betont, daß wir einen Plattenbalken wirtschaftlich derart zu konstruieren wissen, daß er die oben erläuterte, praktisch wichtigste Aufgabe erfüllt.

Nachher hat Luft gezeigt, daß dieselbe Aufgabe in gleich vorzüglicher Weise mit Bügeln gelöst werden kann, die, was in diesem Zusammenhange sehr wesentlich ist, sorgfältig verankert sein müssen; doch ist dann das erforderliche Eisengewicht etwas größer). Dies gilt auch für die altbewährte Hennebiquesche Balkenausbildung. Durch die Berechnung der sogenannten Haftspannungen nach den ministeriellen Bestimmungen innerhalb der dort angegebenen zulässigen Beanspruchungen wird jedoch eine konstruktive Durchbildung des Balkens, welche die oben gestellte Aufgabe löst, oft geradezu verhindert und stets beeinträchtigt).

1) Mitteilungen der eidg. Materialprüfungsanstalt Zürich, Heft 10, 12, 13; die Versuche sind ausgeführt durch den Leiter der Anstalt F. Schüle; vergl. auch v. Thullie, Zeitschr. des österr. Ingenieur und Architekten-Vereines 1. Oktober 1909 Nr. 40.

2) Diese Grenzen sind für die beiden Materialien für die Höchstbruchlast nicht voneinander unabhängig.

3) Eine derart armierter Balken ist selbst bei gleicher Bruchsicherheit anderen bedeutend überlegen, indem sein Bruch sehr allmählich erfolgt.

4) Mörsch-Wayẞ & Freytag: Der Eisenbetonbau, 2. Auflage 1905. 5) Nachtrag zum Bericht des Deutschen Betonvereines 1908. Wenn Biegungsmomente und Querkräfte für denselben Querschnitt das Vorzeichen wechseln, wird man von verankerten Bügeln vorteilhaften Gebrauch machen.

6) Inzwischen teilweise durch Versuch bestätigt; s. Funke, »Armierter Beton< 1909 Heft XI. Siehe ferner Heintel, »Zementbeilage der Deutschen Bauztg. 1908 S. 34 u. f.

Diese Beeinträchtigung der Konstruktion tritt nicht ein, wenn man nicht nur die unteren, sondern alle Eisen für die Berechnung der Haftfestigkeit in Ansatz bringen könnte, was nach v. Bach >>Mitteilungen über Forschungsarbeiten Heft 45 bis 47 richtiger wäre. Die vor

deutscher Ingenieure.

Es mag dahingestellt sein, ob etwa für ganz kurze Auskragungen und ähnliche Fälle nicht doch gefordert werden sollte, daß der Eisendurchmesser im Verhältnis zur Spannweite eine gewisse Größe nicht überschreitet. Eine solche Ergänzungsbestimmung, nach obigen Erwägungen aufgestellt, wäre ohne Unzuträglichkeiten leicht einzuhalten, wenn sie notwendig sein sollte1). Für die weitaus größte Zahl von Balken ist die Berechnung einer Haftspannung ganz entbehrlich, wenn die Eiseneinlage zweckmäßig ausgebildet wird.

3) Die preußischen Bestimmungen zeigen äußerlich eine gewisse formelle Einheitlichkeit für die Rechnungsverfahren, die Elastizitätsverhältnisse und die zulässigen Spannungen; letztere sind für alle vorkommenden Fälle nur in je einem Wert (für den Beton auf Druck, nicht auf Schub, im Verhältnis zur Würfelfestigkeit) festgelegt.

a) Wenn man auch hier die Versuche sprechen läßt, so findet man bald, daß die Beton- und Eisenspannungen, auf das Bruchstadium bezogen, voneinander abhängige Werte sind. Bei Verringerung der Eisenspannungen kann man die Beton-Bruchspannungen bedeutend erhöhen, ohne die Bruchsicherheit zu vermindern 2), auch wenn es für nötig hält, an die Betonfestigkeit höhere Anforderungen zu stellen als an die Eisenfestigkeit.

man

b) Selbst wenn diese Abhängigkeit der Spannungen nicht bestände, ist es durchaus untunlich, nur immer eine bestimmte Spannung einzuhalten. Man ist z. B. im Hochbau oft im Zweifel, ob man in besondern Fällen z. B. den Einfluß des Windes auf senkrechte Flächen unterhalb des Daches oder die Temperaturspannungen berücksichtigen soll. Je nachdem man nun solche Einflüsse in Rechnung stellt oder nicht, ergeben sich mit einer unveränderlichen zulässigen Spannung ohne Uebergänge ganz verschiedene Abmessungen.

Ohne Härten kann man für alle derartige Fälle unmöglich im voraus Bestimmungen treffen.

c) Ferner ist es leicht einzusehen, daß man sich mit einem geringeren Sicherheitsgrade begnügen sollte (um der Materialverschwendung vorzubeugen), wenn die Einflüsse verschiedener Belastungen sich zusammenhäufen, wie ungünstige Nutzlaststellungen mit Winddruck, Schneelast, Temperatur und Schwindspannung.

Solche Ueberlegungen sind in den schweizerischen Vorschriften weitestgehend berücksichtigt, so daß die nach ihnen zu entwerfenden Bauten in bezug auf die Materialverteilung eher eine bessere Durchbildung zeigen werden.

4) Auch in andern Punkten, z. B. in den Probebelastungen, bei der Berücksichtigung der Ergebnisse der Druckproben an Betonwürfeln, bei der Berechnung des Eisengewichtes, bei der Festsetzung des Zuschlages für die Belastung bei Stoßwirkung, erkennt man die sorgfältige Rücksichtnahme auf die wirklich vorliegenden praktischen und wirtschaftlichen Verhältnisse.

5) In den Vorschriften findet sich keine Stelle wie § 14,3 der ministeriellen Bestimmungen, die geradezu eine Bemessung auf Grund wissenschaftlicher Auffassung verbietet (z. B. die Forderung freier Auflagerung durchgehender Balken auf Mittelstützen für die Berechnung).

6) Da die genauere Berechnung von durchgehenden Bal ken als statisch unbestimmten Konstruktionen rechnerisch meist nicht übersichtlich und immerhin etwas zeitraubend ist, so hat man in den preußischen Bestimmungen, von einem richtigen Grundgedanken ausgehend, sehr vereinfachte Berechnungsvorschriften aufgestellt, die auch alle ungünstigen Verhältnisse umfassen sollen. Aus letzterem Grunde bedeuten sie für günstige Fälle, z. B. Mittelfelder und dergl., natürlich einen oft beträchtlichen Mehraufwand von Material. Deshalb haben verschiedene Baupolizeiverwaltungen auch für diese günstigeren Fälle ganz einfache Rechnungsvorschrif

läufigen Leitsätze des Deutschen Betonvereines lassen der Konstruktion ebenfalls mehr Spielraum, indem statt 4,5 7,5 kg/qem für die 80gen. Haftspannung zulässig sind.

') Es sei dahingestellt, ob die peinliche Festlegung von Konstruk tionsregeln, welche später selbstverständlich sein werden, in Bestimmungen zweckmäßig ist.

v. Emperger, »Beton Mörsch, Eisenhetonbau, 3. Auflage

2) Möller, Versuche mit Eisenbetonplatten. und Eisen« 1908 Heft XV S. 364.

S. 97 bis 99.

30. April 1910.

an

Ich gehe nunmehr zu den einzelnen Bestimmungen, soweit sie bemerkenswert sind, über.

Da in fast keinem Lande, am wenigsten in Deutschland, die Frage der Eisenbetonvorschriften abgeschlossen ist, habe ich mir gestattet, einige Bemerkungen und Vorschläge anzufügen.

Als Temperaturunterschied sind zur Berechnung der betreffenden Spannung ± 15° zu berücksichtigen. (Bei Hochbauten kann von diesem Einfluß in der Regel abgesehen werden.)

>>Schwinderscheinungen des Betons an der Luft sind bezüglich ihrer Wirkung auf die auftretenden Spannungen einem Temperaturabfall bis 20° C gleich zu achten, d. h. einer linearen Verkürzung bis 0,25 mm auf ein Meter.<<

Hierzu möchte ich bemerken, daß diese Berücksichtigung, welche sich in deutschsprachigen Vorschriften zum erstenmal findet, immerhin noch recht roh ist. Da das Eisen diesem Einflusse nicht ausgesetzt ist, so werden sich außerdem Verdrehungen der Querschnitte gegeneinander einstellen, welche den ungünstigen Einfluß der Verkürzung vermindern werden. Der Einfluß der Verdrehungen selbst wird sich bei durchgehenden Balken, da die Eisen abwechselnd oben und unten liegen, zum größten Teil aufheben. Schon bisher hat man auf die Schwinderscheinung Rücksicht genommen, indem man in größeren Bauwerken Trennfugen vorsah. Die Berechnung des Einflusses des Schwindens auf die Spannungen ist wohl nur bei Gewölben und Ingenieurbauwerken erforderlich.

»An den Endauflagern und über den Zwischenstützen sind die den Verhältnissen entsprechenden negativen Biegungsmomente in Rechnung zu bringen und durch entsprechend angeordnete Eisen zu berücksichtigen.

Bei Feldern mit teilweiser oder vollständiger Einspannung der Enden, welche als Einzelfelder aufgefaßt werden, dürfen die Biegungsmomente in Feldmitte für freie Auflagerung nur unter Berücksichtigung von zwei Drittel der angenommenen Auflagermomente vermindert werden, um der Unbestimmtheit in der Ermittlung der Momente an den Enden Rechnung zu tragen.<<

Es darf hier (zweiter Absatz) nicht übersehen werden, daß vollständige Einspannung nur durch sehr künstliche Anordnungen erreicht werden kann und daß jede, auch geringere Einspannung in Mauerwerk in Kalkmörtel dadurch an Wirksamkeit sehr verlieren kann, daß dieses mit der Zeit beim Erhärten un elastisch nachgibt: Setzen des Mauerwerkes. Bei der Berechnung der Mittelmomente von Einzel

1) Siehe 14,3 der preuß. Bestimmungen sowie ministerieller Runderlaß vom 11. März 1908. Vergünstigungen auf allgemein übliche Bauarten haben meiner Ansicht nach wenig Sinn, sonst sollte man sie doch in den >>Bestimmungen festlegen. Außerdem werden sie verschieden ausfallen, da sie meist sehr willkürlich sind und die Mannig. faltigkeit der statischen Wirkungsweise, je nach den wechselnden Anwendungen in der Praxis, sich durch einzelne Versuche nicht wieder

geben läßt.

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feldern geht man in Deutschland in der Regel etwas vorsichtiger vor.

>> Bei kontinuierlichen Platten und Trägern ist die Ermittlung der Stützenmomente wie bei durchgehenden Balken aus elastischem Material durchzuführen unter Berücksichtigung der ungünstigsten Belastung der benachbarten Oeffnungen.

Die Ermittlung der Biegungsmomente in den Oeffnungen hat bei kontinuierlichen Trägern zu geschehen unter Annahme der ungünstigsten Lage der Nutzlast, wobei nur drei benachbarte Oeffnungen berücksichtigt werden können.<<<

Der erste Satz wird stets etwas geringere Biegungsmomente als die absolut ungünstigste Laststellung verursachen. Für diese letztere sind bei gleicher Feldteilung die sogenannten Winklerschen Tabellen aufgestellt, die in der Anwendung sehr bequem sind, aber aus obigem Grunde hier größere Momente ergeben. Wendet man bei ungleichförmiger Teilung das Rittersche graphische Verfahren an, so wird durch diese Vergünstigung ebenfalls wie bei Anwendung der bequemen Tabellen eine Vereinfachung der Momentermittlung kaum erzielt.

Der zweite Satz sagt entweder dasselbe wie der erste, oder er verlangt, daß man die Kontinuität nur über je drei Felder als vorhanden ansehen soll. Im zweiten Falle bewirkt er oft eine Ueberschätzung der Sicherheit der Mittelfelder, besonders bei großem Eigengewicht bis 40 vH.

Bei Anwendung des Ritterschen Verfahrens tritt dann ebenfalls eine Vereinfachung kaum ein, bei ungleicher Teilung meiner Ansicht nach eine ganz unberechtigte rechnerische Erschwerung.

Eine ähnliche Berücksichtigung von nur je drei Feldern findet sich in allen deutschsprachigen Vorschriften, abgesehen von den »vorläufigen Leitsätzen« des Deutschen Betonvereines. (An andrer Stelle gedenke ich hierauf zurückzukommen.)

An dieser Stelle sei mir gestattet, auf die Berechnung der äußeren Kräfte, welche auf einen zu berechnenden Querschnitt wirken, etwas näher einzugehen.

Nicht selten zeigen Biegebruchversuche mit Eisenbetonkörpern, daß der Bruch durch gewöhnliche Ueberschreitung der Streckgrenze von wagerechten Eiseneinlagen in einem Querschnitt erfolgt ist, welcher nicht das größte Biegungsmoment auszuhalten hatte. Man ist von einem eisernen Walzträger gewohnt, nur das absolut größte Biegungsmoment der Bemessung zugrunde zu legen, da er für Momente, deren Richtungssinn beliebig wechseln kann, an jeder Stelle gleichen Widerstand besitzt. Häufig übersieht man, daß dies für einen Eisenbetonbalken nicht der Fall ist. Abgesehen davon, daß wir stets auf die Richtung der Biegungsmomente achten, müssen wir jeden Querschnitt1) untersuchen, ob er den für ihn maßgebenden absolut größten Momenten gewachsen ist; denn die Konstruktion wird in der Regel um so besser, je mehr Eisen wir aufbiegen, um die schrägen Betonzugspannungen unschädlich zu machen, je mehr wir mithin mit abnehmendem Biegungsmoment den Eisenquerschnitt vermindern.

Um in dieser Hinsicht sicher zu gehen, tut man gut, die Maximal- und Minimalmomente direkt über dem zu berechnenden Balken darzustellen, Fig. 1.

Für den durchgehenden Balken ist die Darstellung dieser Linien bei gleicher Spannweite mit Hülfe der sogen. Winklerschen Tabellen sehr einfach.

Sind die Stützweiten ungleich, so wird die rechnerische Ermittlung der Biegungsmomente für viele Querschnitte und die notwendige Berücksichtigung ungünstiger Laststellungen zeitraubend und unübersichtlich.

Im Gegensatz dazu treten die Vorzüge der graphischen Ermittlung (nach Mohr-Ritter) in diesem Falle hier, wie selten, klar zutage; mit einem Blick übersieht man die maßgebenden Momente für alle Querschnitte, Fig. 5 und 10").

Es liegt mir durchaus fern, für einfache, klare Fälle die Ermittlung des ganzen Verlaufes der Momentlinien zu for

1) genauer jeden Querschnitt, in welchem sich, von dem Querschnitt des größten Blegungsmomentes oder der Querkraft ausgehend, die wirksame Eiseneinlage jeweils verringert.

2) Die Genauigkeit der graphischen Berechnung ist in diesem Falle stets ausreichend.