deutscher Ingenieure.

York) auf Biegung beansprucht. Diese Anordnung steifer Stützen hat auf das statische Verhalten der Brücke nur geringen Einfluß, vereinfacht aber die Aufstellung bedeutend. Jeder Portalpfosten steht auf einem besonderen Strompfeiler, der je nach den Bodenverhältnissen bis zu verschiedenen Tiefen geführt wurde und aus Beton im Mischungsverhältnis 1:22:42 besteht.

Die Betonwiderlager, Abb. 16 und 17, haben das Mischungsverhältnis 1:3:5; sie wiegen am Südufer 1190 t, am Nordufer 1225 t. Da der größte Ankerzug für beide Kabel rd. 360 t beträgt, so ist noch fast zweifache Sicherheit gegen Gleiten vorhanden, wenn man eine Reibungszahl von 0,5 zwischen

•

den Mittelpfeilern und an den Auflagern sind aus. Flacheisen genietete Stützpendel angeordnet, so daß sich die Träger frei ausdehnen können und die wechselnden Auflagerkräfte aufgenommen werden. Eine untere Windverspannung überträgt die Windkräfte nach den Widerlagern und Strompfeilern; dort greifen zwei in der Mitte an den unteren Flansch der Endquerträger genietete Winkel zwischen zwei auf gemeinsamer Grundplatte am Mauerwerk be-. festigten Winkeln an, vergl. Abb. 8 und 9. Die Lagerung im Portal über dem Strompfeiler ist ähnlich...

Diese Portale, vergl. Abb. 3 und 10 bis 15, bestehen aus zwei gegeneinander verspannten Pfosten von rd. 20 m Höhe in 7,62 m Abstand. Sie haben Kastenquerschnitt und sind durch Mannlöcher befahrbar. Der enge Innenraum von nurr 60×36cm gestattete dann freilich nur eine spärliche innere Aussteifung. Auf den Säulenköpfen sind. die gußeisernen Kabelsättel fest verschraubt. Die Füße sind an den Strompfeilern verankert, und ihre Grundplatte ist, wie in Amerika vielfach üblich, in sogenanntem Rostzement (aus Salmiak, Schwefelblüte und Eisenfeilspänen) verlegt.

Die Portalstützen werden also (wie die der Manhattanbrücke in New

1

Widerlager und Boden annimmt. Die Sicherheit wird aber wesentlich erhöht durch die sehr zweckmäßige Keilform der Widerlager, die meines Wissens hier zum ersten Male angewandt worden ist, und ferner dadurch, daß die Widerlager in den festen, gewachsenen Boden eingeschnitten sind, der ohne jede Auszimmerung stand. Er besteht auf der Südseite aus Kies mit Steinen, auf der Nordseite aus festem Ton.

Da sich der Ton nach einem Regen sehr glatt zeigte, wurden einige Versuche über die Reibung angestellt. Ein Stück Kalkstein wurde. mit der geschichteten Seite nach unten auf den Boden gelegt und so belastet, daß das Gesamtgewicht 20 Pfd. betrug.

Der Boden der Baugrube steigt 8,2: 100. Der Zug, bei dem die Reibung überwunden wurde, betrug

1) auf der ursprünglichen Bodenfläche, wie sie nach dem Baggern dalag.

'

১

:

65,53m

1

der Widerlager festgestellt werden. Um an Beton zu sparen, wurden die Widerlager (vergl. Abb. 16) als oben offene Kasten ausgeführt und mit Kies und Steinen

Abb. 10 bis 15. Portal. Maßstab 1:80.

Bei der Berechnung der Brücke wurden die Formeln verwendet, die Prof. Turneaure bei der Nachrechnung der Manhattan-Brücke aus den Melanschen Formeln im Handbuch der Ingenieurwissenschaften entwickelt hat und die in dem Bericht hierüber veröffentlicht sind1). Die sehr unbequeme transzendente Gleichung für den Horizontalzug H kann nur durch ein Näherungsverfahren mit schrittweise steigender Genauigkeit gelöst werden. Eine befriedigende Näherung gibt Müller-Breslau in seiner »Grahischen Statik«. Bd. II. Teil I (1907) für Kettenbrücken mit einer Oeffnung. Formt man die Gleichungen für den hier vorliegenden Fall einer Kabelbrücke mit 3 Oeffnungen um, so geht die Gleichung für die stellvertretende Länge des Kabels (S. 270, Gl. (3)) über in

183,30

Abb. 16 und 17. Widerlager. Maßstab 1:125.

Der Berechnung sind zugrunde gelegt eine ruhende Last von 0,58 t/m und eine Nutzlast von 0,53 t/m für einen Hauptträger.

Der Querschnitt der Gurte ist in der Mittelöffnung F. = 91,7 cm3, in den Seitenöffnungen F1 = 56,2 cm2; E = 2040 t/qcm.

!

Der Kabelquerschnitt beträgt rd. Fx = 60 cm2; Ek = 1400 t/qcm.

L

Ferner ist, Abb. 18: 712 == f 11,6

c = 14,92 m,

Damit wird 8.11,62 1222

122

16

15

(1+

·11,62-122 +

)+

32 15

i

s = rd. 8 m, sec a = 1,0782 und

Abb. 18.

0,7252 30,52 +2.8-1,07822 = 232,6 m, 91,7 2040 232,6 60 1400 = 20645 m3.

91,7

0,7252-30,556.2 + 2,4882

Der Inhalt der H-Fläche wird dann

Die Einflußlinie für die Durchbiegung ist die Biegungslinie des Versteifungsträgers, der in dem betreffenden Punkte mit der Last »eins<<< und gleichzeitig mit der dem Kabelzug entsprechenden Reaktionslastr gleichmäßig verteilt belastet ist; vergl. Abb. 19 bis 21.

0,848.

P262 6 EJL

und der Wert

Damit wird für vollständige Belastung der Mittelöffnung

an der Stelle x = 1/4/:

-

3 Mp = 32

3 32

p'(1-2)= 0,53 1223 0,152 = 112,5 tm,

und das Minimalmoment an derselben Stelle (das genügend genau als das überhaupt größte negative Moment angesehen werden kann) ist:

2 Pf

H=312) (413

N

67,8 tm,

x 23

ι

2+ 13

-----------

2

a2 b

ι

---

73

Dies ist die Gleichung für den linken Zweig der gesuchten Linie; für den rechten Zweig sind die Buchstaben a und b zu vertauschen und statt x x zu setzen.

In Brückenmitte (ü = b =)

i

1. März. 1919.

Die wahren Durchbiegungen werden natürlich infolge des mit der Durchbiegung wachsenden Hebelarmes von Hy nicht unerheblich kleiner, als hier näherungsweise ermittelt. Ihre genaue Berechnung ist nicht ganz einfach, dürfte aber wenig Zweck haben, solange wir noch so wenig über den Elastizitätsmodul von Drahtseilen wissen, wie es bis jetzt der Fall ist. Leider ist es durch das Zusammentreffen mehrerer ungünstiger Umstände trotz mehrfacher Bemühungen nicht möglich gewesen, vom Erbauer genauere Angaben über die berechneten Kabel- und Stabkräfte und über die gemessenen Durchbiegungen zu erhalten. Immerhin dürften die vorstehenden Rechnungen zeigen, daß selbst diese sehr leichte Brücke völlig ausreichend steif ist.

Wie bereits erwähnt, wurde die Massena Center-Brücke in ganz außerordentlich kurzer Zeit gebaut, obwohl die Hauptarbeit in den Winter fiel. Der Vertrag über den Bau wurde am 16. Juli 1910 unterzeichnet, die Erdarbeiten begannen am 23. Juli, am 13. Oktober waren die Widerlager und Pfeiler fertig, am 20. Dezember fuhr der erste Schlitten über die Brücke, und am 9. Januar 1911 war sie bis auf die letzten Anstreicherarbeiten vollendet, obwohl seit Anfang Dezember so strenge Kälte herrschte, daß ein Teil der Eisenkonstruktion bei - 30° C eingebaut werden mußte. Dabei waren die Arbeiter, 20 an der Zahl, durchweg ungelernte Arbeiter, zumeist St. Regis Indianer aus dem naheliegenden Schutzbezirk.

Im Anschluß an die Beschreibung der Massena CenterBrücke mögen noch einige

allgemeine Bemerkungen über Hängebrücken gemacht werden.

Es ist merkwürdig, wie wenig Hängebrücken in Deutschland bestehen, obwohl kaum irgendwo mehr Wert darauf gelegt wird, daß eine Brücke auch schön wirken soll. Die Bogenbrücke mit tiefliegender Fahrbahn überwiegt zudem unter den in den letzten 20 Jahren gebauten Brücken derart, daß man ihrer längst überdrüssig sei und jede andere Brückenform als eine Erlösung ansehen müßte.

Trotzdem sind in Deutschland seit langen Jahren meines Wissens nur zwei neue Hängebrücken gebaut, dagegen mehrere schöne alte durch andersartige Brücken ersetzt worden. Dabei ist eine ungeheuere Menge von geistiger Arbeit auf Entwürfe von Hängebrücken verwandt worden, und ihre Konstruktion steht bei uns mindestens auf der gleichen Höhe wie in anderen Ländern, wo man sie weit häufiger sieht, wie z. B. in Frankreich und den Vereinigten Staaten, und wo sie nicht nur, wie in Breslau und Köln, für schwere Straßenbrücken, sondern gerade auch für besonders leichte, billige Brücken gewählt werden.

Diese unverdiente Vernachlässigung der Hängebrücken bei uns dürfte vor allem damit zu erklären sein, daß unsere Behörden ganz übertrieben große Anforderungen an die. Steifigkeit der Brücken stellen und dadurch die Verwendung der leichteren und billigeren Kabelbrücken unmöglich machen. Denn sobald der Kabelquerschnitt um der Steifigkeit willen größer gewählt wird, als die Festigkeit es erfordert, steigen allerdings die Kosten für das Kabel so schnell, daß andere Brückenformen billiger werden.

Es wird eben meist übersehen, daß wir im Kabel (einerlei, ob es sich um gewöhnliche oder verschlossene Drahtseile oder um paralleldrähtige Kabel handelt) ein Material haben, das dank

seiner drei- bis viermal so großen Festigkeit etwa dreimal so hoch beansprucht wird wie gewöhnliches Flußeisen und dementsprechend höhere Durchbiegungen zeigen muß. Dabei ist die Sicherheit von Kabeln größer als von anderem Material. Denn bei gewöhnlichem Flußeisen liegt die Elastizitätsgrenze etwa bei 2200 kg/qcm, so daß die Sicherheit gegen bleibende Formänderungen bei 1100 kg/qcm Beanspruchung nur zweifach ist; Drähte von 15000 kg/qcm Festigkeit und 3500 kg/qcm Beanspruchung haben aber rd. dreifache Sicherheit, weil die Elastizitätsgrenze etwa bei 70 VH der Festigkeit liegt.

Die Durchbiegungen haben ferner auf die Sicherheit und Dauer des Bauwerkes durchaus nicht den Einfluß, der ihnen gewöhnlich zugeschrieben wird 1). Sie rufen auch im Versteifungsträger keine größeren Nebenspannungen hervor als in einem anderen Träger mit der gleichen Beanspruchung, weil die Versteifungsträger sehr viel niedriger zu sein pflegen als die sonst üblichen Brückenträger.

Während z. B. für Parallelträger ein Verhältnis der Länge zur Höhe von = 7 bis 10 üblich ist, wählt man bei Ver

ι

h

Die verhältnismäßig großen Durchbiegungen haben also keinen Zusammenhang mit der Sicherheit der Brücke, sind vielmehr nur eine Folge der geringen Höhe der Versteifungsträger und der Festigkeit des Kabelmateriales.

Daß sie, mindestens für Straßenbrücken, praktisch bedeutungslos sind, beweist am besten die oft übersehene Tatsache, daß eine Hängebrücke Jahrzehnte lang anstandslos den schweren Ansprüchen des Eisenbahnverkehrs genügt hat: die im Jahre 1855 von J. Roebling erbaute Hängebrücke, die unten eine Landstraße, oben eine Eisenbahn über die Niagaraschlucht führte. Sie hatte sogar ursprünglich nur recht mangelhaft konstruierte Versteifungsträger aus Holz, die erst 1880 durch eiserne ersetzt wurden, angeblich die ersten flußeisernen Brückenträger in den Vereinigten Staaten.

f

ι

500

Die in Abb. 22 unter a wiedergegebene Biegungslinie vor dem Umbau zeigt eine Durchbiegung von 496 mm oder 1 = rd. 1. In der Mitte dürfte die Durchbiegung noch größer gewesen sein; doch ist nichts darüber bekannt, daß dadurch Schwierigkeiten entstanden seien. Der Versteifungsträger wurde hauptsächlich deshalb umgebaut, weil die Unterhaltung der Holzkonstruktion zu teuer wurde.

Auch nach dem Umbau (Biegungslinien 22b bis 22i) betrug die größte Durchbiegung noch 326 mm oder 1:775 der Stützweite.

Die Brücke lieferte übrigens einen glänzenden Beweis für die außerordentliche Betriebsicherheit von Hängebrücken. Etwa 10 Jahre nach dem Umbau brach nämlich der Obergurt des einen Versteifungsträgers durch. (Die Ursache des Bruches ist meines Wissens nicht bekannt geworden.) Während der Instandsetzungsarbeiten ging der Straßen- und der Personenzugverkehr ununterbrochen über die Brücke, nur schwere Kohlen- und Güterzüge wurden vorsichtshalber über die unmittelbar benachbarte Auslegerbrücke geleitet.

Weil die vor dem Umbau schlecht geschützten Kabel den wachsenden Verkehrslasten nicht mehr genügten, mußte die Brücke 1897 ersetzt werden2). Man wählte für den Neubau eine Bogenbrücke, weil diese größtenteils unter der noch im Betrieb befindlichen Hängebrücke aufgestellt werden konnte, so daß der Verkehr nur für ganz kurze Zeit unterbrochen werden mußte.

deutscher Ingenieure.

0,125

-0,018

0,091 -0,112

-0,091

-0,058

-0,238

+0,469

0,280

0,064

0,128

0,015.

-0,049

0,186

0,076

0,003

-0,009

0,232 +0,110

-0,037

34,9 18,1 20,819,9 19,7 20,3 19,8

0,302

79228 22,9

-0,26

-0,326

Vielleicht dürfte die folgende Liste über die Lebensdauer von Hängebrücken auch von Interesse sein. Ihre Ergänzung! und wenn nötig Berichtigung ist erwünscht. Rechnet man für die noch in Benutzung befindlichen alten Brücken noch eine weitere Lebensdauer von 6 Jahren, so ergibt sich eine mittlere Lebensdauer von 70 Jahren, wobei zu beachten ist, daß die älteren Brücken züm Teil recht. mangelhaft konstruiert waren und daß das letzte Jahrhundert einen Aufschwung des Verkehrs gebracht hat, wie er sich wohl kaum wiederholen dürfte. Durch die Zusammenstellung dürfte der Beweis erbracht sein, daß die Lebensdauer von Hängebrücken trotz der mangelnden Steifigkeit gerade der älteren Brücken hinter der anderer Brückenarten keineswegs zurücksteht.

Lebensdauer von Hängebrücken.

2) Brücke über den Tweed in Berwick 1820 1918

1

15) Clifton Bridge bei Bristol, ehemals Hungerford-Brücke in London 1845 bis 1860

16) Aspernbrücke in Wien 17) Rudolphsbrücke in Wien 18) Brücke über den Welikaja in Ostrow 1853 ». 1918

19)\

Dnjepr in Kiew 20) Regnitzbrücke, Bamberg. 21) Brücke in Morgantown W. Va. 22). Hammersmithbrücke, London 23) Brücke über den Duoro, Oporto

24) Charleston W. Va.

25) Weserbrücke bei Hameln

26) Neckarbrücke bei Mannheim

1890 62 65 65 59 55

1853 » 1829

1888

1853 » 1908

28) Franz-Josef-Brücke in Prag

1868 »

50

29) Kettensteg in Frankfurt am Main

30) Niagara-Eisenbahnbrücke (1880 um

gebaut)

•

31) Karlssteg in Wien

5) Baucaire (Rhone).

1828 » 1870 42 1850 1890 40

6) Freiburg (Schweiz)

7) Unionbrücke über den Tweed (er

baut von Telford)

8) Marchbrücke bei Straßnitz

9) Pont de la Caille

1839 » 1918 79.

10) Kettenbrücke in Budapest (von Clark) 1846

72

11) St. Christoph (Lorient)

12) Mülheim (Ruhr)

13) Pont Napoléon (Lyon)

14) Pont du Midi (Lyon)

Zusammenfassung.

Beschreibung einer Hängebrücke von 207 m Länge über den La Grasse-Fluß in Massena Center N. Y.. Beim Bau der Widerlager wurde durch Versuche der Reibungswiderstand der tonigen Bausohle ermittelt. Kurze Berechnung der Grundwerte und der Durchbiegungen mit erweiterten Formeln von Müller-Breslau. Angaben über Kosten und Gewichte. Allgemeine Ausführungen über die Unschädlichkeit der größeren Durchbiegungen und die Lebensdauer von Hängebrücken

1