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seine Erzeugung und Anwendung.

Alleiniges €rzeugungs- u. Verkautsrecht Tür die Schweiz

Albert Buss $ CH

Bauuiiternebmung

190 Güterstrasse

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SdmlzeriscDe Patente Ro. 8954, 9437, 11956.

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Das Streckmetall

und seine Anwendungen im Bauwesen.

Erzeugung des Streckmetalls.

Mit Streckmetall (metal deploye— expanded metal) bezeichnet man ein eisernes Maschen werk mit festen Knotenpunkten, welches aus dem Vollblech, ohne Materialverlust, durch parallele Einschnitte mit einer eigenartigen Schere und durch Strecken, senkrecht zur Schnittrichtung, hergestellt wird.

Das Anwendungsgebiet dieses Fabrikates ist mannigfaltig und dessen praktische Verwendbarkeit im Bauwesen ist in den sechs Jahren, seit der Erfindung des amerikanischen Ingenieurs J. F. Golding, auch in Europa, namentlich Frankreich und England, vielfach erprobt worden, so dass eine'Beschreibung Fachgenossen Interesse bieten dürfte.

Die Maschine zur Herstellung des Streckmetalls ist eine Schere mit geradlinigem Untermesser und winkelförmigem Obermesser. (Fig. 1.)

Das Rohblech B läuft horizontal zwischen den Messern und wird im Schneiden der Schlitze nach unten gedrückt, wobei die abgeschnittenen Streifen, entsprechend der *1 Form des Obermessers, sich “js strecken, und zwar um den 1 Längenunterschied der Basis gegen die Summe der beiden Dreieckseiten. Während das Spiel der Messer sich wiederholt, erfolgt ein mechanischer Vorschub des Bleches senkrecht zur Messerebene, wodurch die Stegbreite des fertigen Produktes bestirnt ist, und eine Verschiebung parallel zu den Schneiden um die halbe Maschenlänge.

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/At-c

.6

HU \M

-d

•e

Fig. 1.

: Mi

a.    Welle.

b.    Excenter.

c.    Support für das Obermesser.

d.    Obermesser.

e.    Untermesser.

B. Rohblech.

Fig. 2.

Fig. 2 veranschaulicht, in welcher Weise durch diese, in regelmässigen Intervallen sich wiederholenden Schnitte und Verschiebungen ein Maschenwerk gebildet wird.

Das vertikal abfliessende Streckmetall hat je nach der Wahl der Maschen weiten und Litzenstärken eine 2 bis 12 Mal grössere Länge als das Rohblech, während die Breite unverändert bleibt. Die Stegbreite, Blechdicke u. Maschenweite sind innerhalb der Grenzen der Leistungsfähigkeit der Maschine verschieden.

Die Bleche sind aus Flusseisen von 3.5 bis 4.5

Ko.

—B

ton

cnF

Bruchfestigkeit und 20 % Dehnung. Fig. 3 zeigt die Maschine.

xy

Fig. 3. Schere zur Herstellung des Streckmetalls.

Die wichtigsten Anwendungen des Streckmetalls sind in Yerbindung mit Beton, für Decken- und Dachkonstruktionen; ferner die dünnsten Sorten des Metalls zur feuersicheren Umhüllung von Eisenkonstruktionen für Gips- und Stuckdecken.

Theorie der Betoneisenplatten.

Yon der Monierbauweise ausgehend, hat die Verwendung von Eiseneinlagen in Betonplatten zur Aufnahme der Zugspannungen in vielfach modifizierten Systemen und auch die theoretische Begründung der Wirkungsweise des kombinierten Baumaterials Verbreitung gefunden.

Die grosse Adhäsion, die erfahrungsgemäss zwischen den zwei verschiedenen Stoffen besteht, gestattet die mit Eiseneinlagen verstärkte Betonplatte als homogen aufzufassen, wobei die Flächenelemente der Eiseneinlage mit dem Verhältnis der Elastizitätskoeffizienten a beider Materialien einzuführen sind.

Die Verschiebung der neutralen Axe im Betonquerschnitt von der Breite = 1 beträgt

1)

afm

S ~ F-faf

das Trägheitsmoment des Querschnittes auf diese Axe

h³

hafm²

h³

12 _l h-faf 12

-[- h. m . s

2)

und die Spannungen

sa =

M / h \

Tlir + \)

3) Krack im Beton.

~7\

4) Zog im Beton.

Ferner, wenn man die Zugfestigkeit des Betons — 0 setzt,

o 1

e = —

- - -x - -

--A--

_ _v:__

2-

5) Zug im Eisen.

fh — j ®

Die Bezeichnungen sind aus Figur 4 ersichtlich.

&.

Fig. 4.

wunden ist.

Diese Formeln gelten nur so lange, als die Zugfestigkeit des Betons noch nicht über-Treten in den unteren Betonfasern Haarrisse auf, d. h. ist diese Betonpartie statisch unwirksam geworden, so haben die Druckspannungen im Beton, im Verein mit den Zugspannungen im Eisen, den äusseren Kräften das Gleichgewicht zu halten, wobei die kleineren Zugspannungen des Betons vernachlässigt werden können.

den oberen Druckfasern (Fig. 5) ist

Der Abstand der neutralen Axe von

af

af af

f 2(h_e)

6)

11=.-

1

Je nachdem die Spannungsverteilung in Beton nach einer Parabel oder Geraden angenommen wird, erhält ß die Werthe f- oder 1. Die Spannungen ergeben sich, mit parabolischer Spannungslinie

Gd =

3M

2n (h — fn — e)

7) Brack im Beton,

f (h — fn — e)

mit gerader Spannungslinie

8) Zug im Eisen.

°ci

2M

ad, = ——---

n (h — fn — e)

er    M

e, =

9) Druck im Betou.

10) Zog im Eisen.

Fig. 5.

f (h — |n — e)

Wir wollen an der Hand zweier Beispiele den Wert der Formeln erörtern.

Als erstes Beispiel wählen wir die in der Abhandlung „Über die Bauweise Hennebique“ von Professor Ritter berechnete Betondecke von 1.5 m Weite, 2235 kg/m² Gesamtbelastung, 10 cm Betondicke und Rundeiseneinlagen von 1.4 cm in Distanzen von 20 cm.

Mit Berücksichtigung der Kontinuität beträgt das Biegungsmoment pro 1 cm Querschnitt, breite und für a=10.

M = +2250 X 1.5² = 506 kg/cm. 3.141 X 1.4²

fe =

X 2V — 0.077 cm².

10 X 0.077 X 3 S“ 10+10x0.077

+ 10 X 3 X 0.214 == 83.3 + 6.4 = 89.7 cm.

= 0.214 cm.

10³

12

cd =

506

89.7

(5.0 + 0.21) = 29 kg/cm² Druck im Beton.

506

1054 kg/cm² Zug im Eisen.

ae =

0.077 £10

nun

506

“ 89.7

(5.0 — 0.21) = 27 kg/cm² Zug im Beton.

Man ersieht hieraus, was übrigens aus der allgemeinen Form der Gleichungen hervorgeht, dass die Eiseneinlage die Spannungen im Beton nur unwesentlich beeinflusst, sofern die untere Betonpartie noch als statisch wirksam aufgefasst werden darf. Wie weit man mit den Zugspannungen im Beton gehen darf, ohne Haarrisse befürchten zu müssen, hängt in erster Linie von der Qualität des Betons ab. Professor Ritter nimmt keinen Anstand, mit dieser Grenze bis auf 40 kg/cm² zu gehen, die später beschriebenen Bruchversuche mit Betonplatten weisen geringere Zugspannungen auf.

Die weitere Frage über die Grösse von a, des Verhältnisses beider Elastizitätskoeffizienten, ob man berechtigt ist, für Druck und Zug den gleichen konstanten Koeffizienten einzuführen, hat mehr theoretisches Interesse, indem dieselbe die Spannungen nicht wesentlich beeinflusst.

Setzt man nun voraus, dass in dem oben citierten Beispiel der Beton bereits haarrissig sei, so berechnet sich die Lage der neutralen Axe bei parabolischer Spannungsverteilung

— 10 X 0.077 X 3

_j_ y/¹⁰ X 0-077 x 31

10 X 0.077 X 3

•f 2(10-0—2.0)1

= 3.3 cm.

cd =

3 x 506

2 x 3.3 (10 0 — f x 3-3 — 2*0)

— 34 kg/cm².

506

= 972 kg/cm²,

—' 0.077(10-0 —|X 3-3—2-0) bei gerader Spannungsverteilung

— 10 X 0.077 + V 10 X 0.077 [10 X 0.077 -f 2 (10-0 — 2*Ö)J = 2-82 cm.

ffd =

2X&06

2.82(10-0 — H² — 2-0)

= 51 kg/cm².

506

= 936 kg/cm².

Als zweites Beispiel nehmen wir den dänischen Bruchversuch No. Io von folgenden

ae =

0.077 X (10.0 — ^ — 2-0)

Dimensionen:

Länge der Platte.

Stützweite.....

Breite der Platte Dicke der Platte.    .

. = 0.03 m.

der Mitte entfernt. Die Haupt

m von

Die Belastung ruht auf zwei Stützen, jede 0.17 stäbe sind Rundeisen von 7 mm Dicke, in Distanzen von 6 cm verlegt, und einen Abstand der Mitte von der Unterkante der Platte = 0.75 cm. Die Querstäbe sind 5 mm dick. Das Netzwerk war an den Kreuzungspunkten gebunden, das Mischungsverhältnis 1 Vol. Gement auf 3 Teile Sand. Die Eisenstäbe hatten eine Zugfestigkeit von 3900 kg/cm² bis 4470 kg/cm². Der verwendete Mörtel konnte nach 27 Tagen 209 kg/cm² tragen.

Die Bruchlast betrug bei dem Versuch No. 15 1343 kg.

[t^x0.17+i26 X 0.68]T7

100

= 247 kg/cm auf 1 cm Breite.

Professor Thulie gelangt bei Berechnung dieses Beispiels auf Spannungen von

198 kg/cm² und 2234 kg/cm²,

bei gebrochener Spannungslinie auf

181 kg/cm² und 2162 kg/cm².

Die Schwankungen sind

3.141 X 0-70²

X 4“ = 0.064 cm².

10X0.064X0.75

3 + 10 X 0.064

—. 0.25 cm.

3³

I == — + 3 X 0-75 X 0’25 = 2*80 cm.

i —

ad =

247

2-80

(1.5 --f- 0.25) = 154 kg/cm² Druck im Beton.

cz =

247

— 2-80

(1.5 — 0.25) =110 kg/cm² Zug im Beton.

247

0p ___

~ 0.064 |3

Nachdem lange vor dem Bi'uch der Beton bereits haarrissig sein musste, so ist man zur Anwendung dieser Formeln nicht berechtigt, rechnet man noch Gl. 6. mit ß = ²/3, so ist

0.25

”3~

-0.75

= 2310 kg/cm² Zug im Eisen.

10 X 0.064 X ^ + \

10 X 0.064 X 3

pp X 0.064 x 3 + 2 (3

- 0.75)

= 1.33 cm.

Gd =

3 X 247

2 X 1-33 (3 — |1.33 — 0.75)

= 159 kg/cm².

*e

247

0.064 X 1.752

= 2203 kg/cm².

mit ß = 1

0d =

10 X 0.064 + V10 X 0.064 [10 X 0.064 + 2 (3-₀ — 0.75)] = 1.17 cm. = 227 kg/cm².

2 X 247

1.17(3 —+⁷ —0.75)

ae

247

0.064 X 1.86

= 2075 kg/cm².

159, 181, 198, 227 kg/cm² für Beton,

2203, 2162, 2234, 2075 kg/cm² für Eisen.

Alle Berechnungen können in der Nähe der Bruchgrenze nur als angenäherte Werte an die Wahrheit betrachtet werden.

Immerhin geht daraus hervor, dass mit der Überwindung der Zugspannungen im Beton auch Steigerungen der Druckspannungen auftreten, welche über die Grenze gehen können, mit der man guten Beton zu beanspruchen wünscht. Es empfiehlt sich daher, die Dimensionierung der Betondicke nach der grössten Zugspannung des Betons zu bestimmen, in der unteren Schichte eine vorzügliche Qualität anzuwenden und eine möglichst lange Erhärtungsdauer vor der Belastung zu gestatten.

Um ferner die Bedingungen der Rechnung zu erfüllen, sind die Eiseneinlagen nahe aneinander zu verlegen, damit eine homogene Platte entsteht, die Adhäsion möglichst zu steigern und die Höhenlage der Eisenstäbe genau nach der Rechnung einzuhalten.

Diese Bedingungen werden von den Streckmetalleinlagen in hohem Masse erfüllt; die rauhen Schnittflächen des Eisens tragen zur Vermehrung der Adhäsion wesentlich bei, die konstante Maschen weite schliesst Fehler in der Verlegung aus, ebenso wie die fertige verlegte Platte leicht in richtige Höhenlage zu bringen ist. Das feste Maschenwerk gewährt eine grosse Quersteifigkeit der Platte und die schief laufenden Eisenstäbe werden statisch ausgenützt, während dieses bei den senkrechten Querstäben des Moniernetzes nicht der Fall ist. Diese Folgerungen stützen sich auf Parallel versuche, von denen diejenigen, welche von den — durch den Bau der Firth of Forth-Brücke — bekannten englischen Ingenieuren Fowler und Baker vorgenommen wurden, nachstehend wiedergegeben sind. (S. Tabelle 1.)

Diese Versuche umfassen:

a. Gewöhnliche Betonplatten von 7.6 cm Dicke im Mischungsverhältnis: 1 Volumen Gement, 1 Volumen Sand, 2 Volumen Schotter für die Versuche 12, 13, 14, 15.

1 Volumen Gement auf 2 Volumen Sand für den Versuch F, ferner 1 Volumen Gement auf 1 Volumen Sand für den Versuch H, und 3 Volumen Gement auf 1 Volumen Sand für die Versuche 4, 7, 8, 9.

Aus diesen Bruchproben mit reinen Betonplatten ersieht man, dass die Zugfestigkeit des Betons vom Mischungsverhältnis abhängt und dass die Annahme von 30 kg/cm² Zugfestigkeit zu hoch gegriffen ist. Gebraucht man bei Betonplatten mit Eiseneinlagen die Vorsicht, in der unteren Partie eine sehr gute Mischung anzuwenden, so wird man bis auf 25 kg/cm² gehen können, ohne dass der Beton rissig wird, wobei die Druckspannung des Betons bei richtig dimensionierten Platten auf ca. 30 kg/cm² steigt.

b. Versuche mit Betonplatten von gleicher Dicke 7.6 cm mit Streckmetall-Einlagen von 7.5 cm Maschenweite in 2 verschiedenen Dimensionen. Das Mischungsverhältnis bei sämtlichen Platten war 1:1:2.

Die Bruchlasten sind bei den kleineren Spannweiten 8 Mal, bei den grösseren Spannweiten 11 Mal grösser als bei Betonplatten ohne Eiseneinlagen.

Breite X Dicke

X 2 eingeführt, womit sämtliche Stäbe des Maschenwerks statisch aus-

Masclienweite

Die berechneten Spannungen der Eiseneinlagen sind weit grösser als die Zugfestigkeit der Rohbleche (3500 kg/cm²). In der Rechnung ist als Fläche pro 1cm² Querschnittsbreite f =

genützt sind.

Nachdem die berechneten Zugspannungen die Zugfestigkeit des Eisens übertreffen ferner bei den Versuchen mit dem stärkeren Streckmetall der Bruch im Beton zuerst eingetreten ist, so muss man eine günstige Spannungsverteilung, infolge der steifen Knoten, annehmen, um diesen Umstand erklären zu können.

c.    Versuche mit eingespannten Betonbogen von 7.6 cm Scheitelstärke und j-g- Pfeilböhe zeigen, dass bei den grösseren Spannweiten die Betonplatten mit Eiseneinlagen auch diesen überlegen sind.

Berücksichtigt man ferner, dass bei ausgeführten Deckenkonstruktionen die Bruchlasten infolge der Kontinuität wachsen würden, während die Probebögen, infolge der starren Ein-spannung unter den günstigsten Umständen belastet wurden, so ergiebt sich die Hoch Wertigkeit der Streckmetall-Betonplatten. Die Versuche zeigen ferner, dass 7*/2 cm dicke Platten mit Streckmetalleinlagen von 4*/2 X 3 m auf 75 mm Maschenweite mit Nutzlasten von 600 kg pro m² auf 2.0 m Spannweite belastet werden dürfen.

d.    Um den Wert des Streckmetalls im Vergleiche mit gewöhnlichen Monierplatten zu zeigen, führen wir die dänischen Bruchversuche an, welche auf 1.90 m Stützweite mit 5 cm dicken Platten vorgenommen wurden, wobei die Spannungen wie bei den englischen Bruchversuchen mit parabolischer Spannungslinie berechnet sind. Die verwendeten Rundeiseneinlagen

Tabelle l.

a. Bruchversuche mit reinen Betonplatten 7,6 cm. dick.

Nummer

des

Versuches

Stützweite

Meter

Bruchlast kg m²

Bruchmoment kg. cm.

Spannungen im Beton kg. cm²

Zug

Druck

1.06

1.06

1 06

1.06

1.06

2084

2517

1251

1251

1251

1.06

833

1.06

1251

1.97

477

1.97

1.97

197

477

224

224

315.9 376.7

198.9 198 9

198.9 140 0

189.9

214.9 214.9 189.2 189.2

32.9

39.1 20.6 20 6 20.6

14.6

20.6 22.3 22.3 19.7 19.7

32.9 39.1 20.6 20.6 20 6 14.6

20.6

22.3

22.3

19.7

19 7

Alter der Platte 63 Tage. *)

63

63

63

77

77

77

63

63

63

63

*) Im Bruchmoment ist das Eigengewicht mitberiicksiclitigt.

e. Bruchversuche mit Betonbögen Scheitelstärke 7,6 cm.

1.06

1.06

1.06

1.97

10017

11688

10017

2099

1.97

1524

Alter der Bögen 63 Tage. Pfeilliöhe 10,6 cm.

10,6 » 10,6 » 19,7 19,7

63

63

63

63

b. Bruchversuche mit Streckmetall-Betonplatten 7,6 cm. dick.

Nummer

des

Versuchs

Stützweite Bruchlast Meter kg. in²

Bruch-moment kg. cm.

Spannungen kg. cm²

Druck im Beton

Zug im Eisen

Maschen* Querschnitt weite    des

des Streck- Streckmetalls    metalles

m/m

m/m

Fläche in cm² pro 1 cm Breite

Bemerkung

1.06

5844

844

4880

75

1.06

8347

1.06

9608

1195

1372

4000

75

7750

75

1.06

197

1.97

10436

2243

2474

1488

1169

1281

5010

6600

4300

75

75

75

1.97

2243

1169

6600

75

1 97

2469

1278

4300

75

5'/2.5x2.3    0.0337 Alter der Platte 63 läge.

5 5x4.0    0.0586

5.5x2.3    0.0337

5 5x4.0    0.0586

5.5X2.3    0.0337

5 5x40    0.0586

5.5 X 2.3    0 0337

5.5 X 4.0    0.0586

63 »

» »

63 »

77 »

77 »

d. Dänische Bruchversuche mit Monierplatten 5 cm. dick.

Nummer

des

Versuches

Stützweite

Meter

Bruchlast kg. m²

Bruch-moment kg. cm.

Spannungen kg. cm²

Druck im Beton

Zug im Eisen

Rund eisen Hauptstäbe m/m

Rundeisen

Querstäbe

m/m

Bemerkung

1.90

1.90

1555

1405

755

688

148

124

3770

3260

190

1.90

1405

1555

688

123

3350

755

129

3800

1.90

1474

718

128

3500

190

1724

635

150

3940

o» üt o o< Oi

Die Belastung, ruhend auf 2 Stützen, jede 0.25 m von der Mitte, ist in eine äquivalente Last verwandelt. Eigengewicht ist im Bruehmonient auf 1 cm Querschnittshreite berücksichtigt. — Versuchsalter der Nummern 1, 3, 4, 6 circa 1 Jahr.

Für No. 1—7 ist das Mischungsverhältnis 1 : 3, für No. 9 ist das Mischungsverhältnis 1:2.

hatten eine Zugfestigkeit von 3900 bis 4470 kg/cm². Der Eisenaufwand betrug ca. 8 kg pro in², während die Streckmetallplatten 3, im Maximum 5 kg pro m² Eisen besitzen.

Professor Thulie gelangt bei den Berechnungen mit gerader Spannungslinie auf höhere Druckspannungen im Beton und geringere Zugspannungen im Eisen.

äir k*s Triä⁻*

Ein Vergleich dieser dänischen Bruchversuche mit denen von Fowler und Baker ist insofern lehrreich, als die Stützweite nahezu gleich 1.90 gegen 1.97, während die Plattendicke 5 cm gegen 7.6 cm beträgt. In den dänischen Versuchen sind die nutzbaren Eiseneinlagen der Plattendicke, in den englischen Versuchen nur

Es werden 14 verschiedene Kümmern des Streckmetalls in den Handel gebracht von 1.8 bis 6£- kg pro m². Man findet bis zu 16 cm dicke Betonplatten mit einfachem Streckmetall in Anlagen, und können Platten bis zu 4.50 m Stützweite ohne Unterzüge angewendet werden.

(Fig. 6 u. 7 zeigt Muster des Streckmetalls.)

Fig. 6.

Überall, wo die kombinierte Bauweise von Beton und Eisen in Frage kommt, kann das Streckmetall in Verbindung mit Eisenträgern, oder auch als Betoneisenträger, in mannigfaltigen Konstruktionen zur Anwendung gelangen. Es existieren in Frankreich?

Fig. 7.

England und Amerika zahlreiche Ausführungen, welche die Verwendbarkeit des Materials beweisen.

Anwendung des Streckmetalls.

bei Decken- und Dach-

Wir wollen an Hand einiger Beispiele die Anwendungen konstruktionen erläutern.

Gerade Decken über Walzträger-Unterziige können mit geringer Konstruktionshöhe für die üblichen Nutzlasten bis zu 4.5 m Spannweite verwendet werden. Die Unterzüge werden mit Vorteil in die Zwischenwände verlegt. Auf dem abgeglätteten oberen Beton kann Linoleum, Xylolith oder Euböolith etc. verlegt, die unteren Flächen geweisselt, die Anschlüsse der Decke an die Mauern mit Profilleisten von beliebiger Form ausgeführt werden. Solche Decken sind ökonomisch und eignen sich für Schulen, Hotels, Bureaux, Magazine etc. (Fig. 8, 8 a und 8b.)

Wo die Unterzüge innerhalb der zu überdeckenden Räume fallen, werden dieselben zum Feuerschutz mit der dünnsten Sorte des biegsamen Streckmetalls umhüllt und mit Gips oder Kalk, der daran sehr gut haftet, angeworfen. (Fig. 9.)

In Wohnräumen wird man zur Erhöhung der Schallsicherheit und behufs Erlangung gerader Decken die untere Gipsdecke mit der Streckmetalleinlage vermittelst dünner Flacheisen an die Unterzüge aufhängen.

Fig. 10 und 11 zeigt die Decke, Fig. 12 die Details der angewendeten Aufhängung mittelst Klammern.

Eine solche drei Monate alte Decke wurde am 10. März 1899 in England einerFeuer-probe unterzogen, in-

dem während 50 Minuten eine Erhitzung der Decke auf 320° C. und dann während einer Stunde bis auf 1100° C. bewirkt wurde. Die Decke war mit 700 kg/m² belastet und wurde durch kräftige Wasserstrahlen plötzlich abgekühlt, ohne dass das Feuer d urchbrach oder die Decke ernstlich beschädigte.

Die Luftzirkula. tion zwischen derGips-decke und den Fuss-boden-Betonplatten ersetzt vorteilhaft das übliche Füllmaterial. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Gipsdecke am Streckmetall keine Risse erhält, wie es bei den gewöhnlichen Gipsdecken, infolge Schwinden des Holzes, oft einzusetzen pflegt.

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Fig. 8 a.

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Fig. 8 b.

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Für grössere Spanmveiten hat sich

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Fig. 9.

Aufgehängte Mörteldecke auf Streckmetall und Betonplatten in Streckmetall.

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Schnitt durch den Fussboden und die Decke.

Details der angehängten Decke.

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Betonfussboden.

S treckmetall-Einlage.

Fig. 11.

Angehängte Decke.

Luftcirkulation.

Fig. 10.

Flacheisen, fj

Klammer zur Befestigung des Streckmetalls an das Flacheisen.

— 10

Golding eine Decken-konstruktion nach Fig. 13 patentieren lassen, aus eisernen , aufbetonierten gebogenen Rippen aus Q oder Winkeleisen, auf welchen derStreckmetall-

Sie besteht

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r-

-ß

Fig. 13. Goldings Deckenkonstruktion.

beton aufgebracht

wird. Es ist dieses ein System mit Rippenkörpern und Hurdis für grosse Spannweiten und grosse Nutzlasten. Die Horizontalschübe können dort, avo sie nicht statthaft sind, durch Zugstangen aufgehoben werden. Mit dieser Konstruktion lassen sich reiche kasset-

SSUl

tierte Decken ausbilden. (Fig. 14.)

Versieht man die Rippen mit der Gipsdecke in Streckmetall, wie sie oben beschrieben wurde, so lassen sich grosse Räume, Säle architektonisch ausbilden, «j ohne zu den gespannten Rundeisen, wie sie bei solchen Subkonstruktionen nötig werden, greifen zu müssen. Fig. 14 veranschaulicht eine solche Decke mit der Säulenumhüllung in Streckmetall-Mörtel behufs Feuerschutz.

Überall, wo eiserne Unterzüge angewendet werden, ist die Ausführung derartiger Deckenkonstruktionen sehr bequem. Die Schalung findet ihre Auflagerung vermittelst Querhölzer auf den Eisenträgern selbst. Der freie Raum wird nicht durch Spriessungen beansprucht und die Montage erfolgt rasch, weil die Handarbeit an den Eiseneinlagen gänzlich entfällt. Da die Eisenträger feuersicher umhüllt werden, ebenso Säulen, steht der Anwendung derselben nichts im Wege, während Eisenträger in Bezug aut Trag, fähigkeit, minimaler Konstruktionshöhe, Ökonomie und rasche Ausführung die bekannten Vorteile bieten. Fig. 13 veranschaulicht den Arbeitsvorgang bei der provisorischen Schalung.

Solche Betonbauten mit Streckmetall-Einlagen bieten dem Architekten und Baumeister die Möglichkeit, dieselben mit ihren eigenen Hilfskräften auszuführen, weil die Handarbeit Bildung des eisernen Netzwerkes entfällt und die ganze Aufmerksamkeit auf eine gute Zubereitung des Betons beschränkt ist. Das Streckmetall ist eine Marktware, die für jeden käuflich ist, ohne zu Konzessionären seine Zuflucht nehmen zu müssen.

Die Zeitschrift „Le Ci ment“ berichtet in ihrer Oktober-Nummer über den Bau eines Lagerhauses für Phosphate in Sfax von 100 m Länge, 20 m Breite und 14 in Höhe. Gerippe dieser bedeutenden Baute ist eine leichte Eisenkonstruktion in steifen Eisen-Profilen, während die Wände, welche infolge ihrer Höhe und der klimatischen Verhältnisse grosse Winddrücke aufzunehmen haben, in Beton mit Streckmetall ausgeführt wurden. „Le Ciment“ sagt hierüber:

Fig. 14. Cassettierte Decke mit Streckmetallbeton.

so

zur

Das

„L’ossature des parois a ete prevue en metal deploye (fourni par la Compagnie francaise de Metal deploye). principalement dans le but de reduire au minimum les frais de main-d’ceuvre. II est juste d’ajouter que le metal deploye a permis de realiser egalement des economies sur la fourniture de l’ossature elle-meme, car si le prix aux 100 kilos du metal deploye est beaueoup plus eleve que celui des treillis faits sur place avec des barres rondes, l’enorme reduction du kilotage par suite de la grande resistance du metal, et la suppression de la main-d’ceuvre, compensent largement cette augmentation de prix.“

Wenn die Witterungsverhältnisse ein Betonieren im Freien nicht mehr zulassen, können mit dem Streckmetall Betonkurdis in geschlossenen Räumen gebildet werden, welche verlegt, später nur ein Ausgiessen der Fugen bedingen.

>5

Mit dem Streckmetall lassen sich auch in Verbindung mit steifen Eisenprofilen eigentliche Betoneisenträger ausbilden, sofern durch Zeitmangel, oder sonstige Umstände solche Betoneisenträger wirkliche Vorteile bieten. Immerhin erfordern alle Betoneisenträger in Rippenform, sei es mit Anwendung von Streckmetall, oder mit Rundeisen nach den Systemen Hennebique, Cottancin, Coignet etc. sowohl in der Dimensionierung als in der Ausführung grosse Vorsicht. In der Zeitschrift „Le Ciment“ weist Considere nach, dass die Ilennebique-Träger, nach der von Hennebique aufgestellten Formel berechnet, eine durchschnittliche Sicherheit von 2 bis 2¹/2 haben u. s. w für permanente Lasten, für variable Lasten sinkt sie weiter herunter. Considere giebt sich mit dieser Sicherheit zufrieden, mit der Begründung, dass Eisenkonstruktionen mit der Überschreitung der Elastizitätsgrenze, infolge Knicken, zusammenbrechen würden, somit die Sicherheit eigentlich auch nicht grösser als 2 bis 2xjz sei. Dieses kann nur dort zutreffen, wo die Knickgefahr nicht in Rechnung gezogen wird. In der Schweiz und in Deutschland werden jedoch alle Druckglieder sorgfältig dimensioniert, und die Inanspruchnahme derselben unter den zulässigen Lasten ist weit geringer, als Considere annimmt, so dass richtig dimensionierte Eisenkonstruktionen eine vierfache Sicherheit bieten. Es wäre verfänglich bei Betonbauten sich mit geringeren Sicherheiten zu begnügen. Aber auch bei Anwendung richtiger, auf die Festigkeitsgesetze gegründeter Formeln liegt der schwache Funkt des Betonrippen körpers darin, dass eine grosse Breite der eigentlichen Betonplatte zum Träger gerechnet wird, während es von der Ausführung abhängt, ob die obere Betonplatte, statt mitzutragen, belastend auf die Rippe wirkt.

Es ist klar, dass hiedurch sich ganz andere Spannungen ergeben können, als berechnet worden, wenn die Plattenbreite b reduziert in die Rechnung gezogen wird.

Wenn die Rippen weit distanziert sind, 1.5 bis 2.5 m, so ist es unwahrscheinlich, dass die äussersten Teile der Betonplatte ebenso beansprucht werden wie die in der Nähe der Rippe gelegenen. Hiedurch entstehen aber Verschiebungen in der Lage der neutralen Axe, wodurch die Druckspannungen im Beton wesentlich steigen können.

Aus diesem Grunde namentlich, und wegen der Umständlichkeit der Ausführung, beschränkt man sich bei dem Streckmetall auf die Bildung der Decke selbst mit Hilfe eiserner Unterzüge, und wendet Betonrippenkörper nur da an, wo sie nicht zu umgehen sind.

Weitere Anwendungen findet das Streckmetall für die Bildung einfacher und doppelter, tragender und nicht tragender Riegelwände (Fig. 16 u. 17), ferner zur feuersicheren Verkleidung von Eisenkonstruktion (Fig. 18 u. 19). (Siehe S. 12.)

Im Palais de Mines et de la Metallurgie auf der künftigen Pariser Ausstellung hat Architekt AI. Varcollier für die Verkleidung der Eisenkonstruktionen und für die Decken und

pense involontairement au palais

stupefiante avec laquelle ces inurs creux sont executes; on d’Aladin construit par les Genies dont parlent les Mille et une Nuits.

„Qui sait si, en construction que l’avenir nous bitation?“

depit du earactfere provisoire de ces palais, ce n’est pas le mode de reserve pour nos usines et peut-etre pour nos maisons d ha-

Ein grosses

Grunde gehen. Die Holzsparren und Holzverschalung werden

Dächer das Streckmetall in grossem Masstabe verwendet, ca. 600,000 m². „La Revue technique“ berichtet hierüber:

„Les inurs et cloisons sont constitues par des montants et traverses en bois, formant des series de compartiments de lm,20 de hauteur et 0m,60 de largeur, venant s’encadrer et

mm

wm,

\W/,

Fig. 16. Riegelwände mtt Streckmetall-Verputz.

Thiirstock.

Fig. 17.

se fixer sur les montants et traverses en cbarpente metallique de la construction. Les feuilles de lattis une fois fixees sur ces bois, et des deux cötes, 1 enduit en plätre etendu faces rigides realise une Sorte de mur creux absolument plan et absolument lisse sur ses deux faces. II faut visiter ce chantier deux jours de suite pour se rendre compte de la rapidite

sur ces sur-

Hkp

‘■m

Fig. 18. Feuersichere Umhüllung von Säulen.

Fig. 19. Feuersichere Umhüllung von Unterzügen.

Gebiet eröffnet sich dem Streckmetall für Dachkonstruktionen. Flache Dächer mit Holzcement-Abdeckung sind im Fabriksbau sehr beliebt, bei geringer Luftzufuhr kann Holzwerk jedoch rasch zu bei nahezu gleichen Kosten durch dünne Betonplatten mit Streckmetalleinlagen ersetzt, womit sich feuersichere Dachkonstruktionen ergeben. Hier werden die unteren Betonflächen direkt geweisselt, und belle Räume mit einfachen, billigen Mitteln erzeugt.

Auch stärker geneigte Dachflächen, Bogendächer können mit Goudron-Abdeckungen mit Streckmetall ausgeführt werden. Es sind dann, je nach der Spannweite, Unterkonstruktionen in Eisen zu bilden. Der Preis pro m² ist geringer als für Wellblecheindeckung.

Für Strassenbrücken, Geh Stege kann Streckmetallbeton als Ersatz für Zores-Eisen-belag mit Reduktion der Kosten angewendet werden.

Zum Schlüsse verweisen wir auf die auf Seite 15 befindliche Tabelle, in welcher die Resultate der Berechnungen mit Betonplatten von 6 bis 16 cm Dicke und den gebräuchlichsten Nummern des Streckmetalls von 2.10 bis zu 6.25 kg pro m² wiedergegeben sind.

Einmal ausgerechnet, genügt es, ähnlich wie bei Walzträgern, die Nutzlast und Spannweite in der Tabelle aufzusuchen, um die Betonplatte mit der Streckmetalleinlage zu finden.

Nachdem in der Kolonne 9 auch die zulässigen Biegungsmomente für eine gleichmässig verteilte Last angeführt sind, so kann man mit dieser auch Rechnungen für beliebige kon-centrierte Lasten vornehmen, ohne die inneren Spannungen nachrechnen zu müssen.

Wir wollen diese Tabelle an zwei Beispielen näher erklären:

1.    Beispiel. Es ist eine Decke mit 2.50 m Trägerdistanz und 300 kg pro m² Nutzlast zu projektieren. Wir finden in Kolonne 14 Stützweite 2,54 m 10 cm dicke Betonplatte mit einem Streckmetall No. 8 von 4.35 kg pro in². Will man die Kontinuität ausnützen, so ergiebt

(300 -{- 176) X 2.5² = 277 kg/cm, d. h. man kann

sich für die Belastung ein Moment M = ^

eine 8cm dicke Platte mit Streckmetall von 4.35kg pro cm² anwenden, für welche Platte wir in der Kolonne 9 der zulässigen Biegungsmomente 270 kg/cm finden. Hierbei arbeitet der Beton mit 24 kg/cin², die Eiseneinlage mit 1000 kg/cm².

2.    Beispiel. Für das in der Einleitung behandelte Beispiel einer Decke von 1.5 m Spannweite und 2000 kg Belastung finden wir eine Platte von 12 cm mit Streckmetall No. 11 von

5.0 kg pro m². Das Biegungsmoment ist M— (2000 -j- 264) X 1.5² = 509 kg/cm, während

diese Platte ein zulässiges Biegungsmoment von 579 kg/cm hat. Die Druckspannung ist X 6.22 = 20 kg/cm², die Zugspannung im Eisen ae =

cd

509

509

157

8.93 X 0.054

= 1055 kg/cm².

In der Einleitung fanden wir für eine 10 cm dicke Platte mit Rundeiseneinlagen cd = 29kg/cm².

ae = 1054 kg/cm². Durch Erhöhung der Betondicke um 2 cm und Verminderung des Eisengewichtes um ca. 2.0 kg pro m² haben wir bei gleicher Zugspannung im Eisen die Inanspruchnahme des Betons heruntergedrückt, so dass Haarrisse nicht zu befürchten sind.

Man ersieht in welch bequemer Weise man durch diese Tabelle zu einer schnellen Dimensionierung von Betoneisenplatten gelangt.

Für welches Moment ein Zores Prf. 7ljz mit

= 22500 kg/cm.

Moment =

Es sei noch an Hand der Tabelle ein Pall mit koncentrierter Belastung behandelt. Es sei ein Raddruck von 1.5 ton, der auf 2 Zoreseisen von 1.20 Stützweite ruht, dann ist das 1500 X 120

4X2

W = 28.3 cm³ und 10.3 kg pro lauf. Meter ausreicht. Auf 1 m² entfallen 5 Zores, das Eisengewicht pro m² inklusive Befestigungsmittel beträgt sonach 52 kg.

Will man hiefür verstärkte Betonplatten anwenden und nimmt man an, der Raddruck verteile sich auf 40 cm Breite gleich wie bei den Zores, so hat man ohne Berücksichtigung

der Kontinuität M =

22500

562 kg/cm. Nehmen wir hiefür eine Betonplatte mit 12 cm

Dicke und Streckmetall No. 11 zu 5.0 kg pro m² einem Moment = 579 kg/cm, so reichen wir hiemit aus.

40

Vergleicht man die Kosten beider Eindeckungen zu den üblichen Preisen, so gelangt man, bei Anwendung von Betonplatten, auf eine Ersparnis von Fr. 4 pro m². Diese Ersparnis wird natürlich von den örtlichen Verhältnissen wesentlich beeinflusst.

Es sei noch die Kostenfrage von Betonplatten mit Streckmetalleinlagen berührt. Nennt man k die Kosten des Cubmeter Betons, welche von der Dicke der Platten, der Menge, welche aufzubringen ist, der provisorischen Verschalung etc. abhängen, ferner g das Gewicht des Streckmetalles pro m², so lassen sich die Kosten einfacher Deckenkonstruktionen über Unterzüge, jedoch mit Ausschluss derselben, bis zu 10cm Dicke in die Form bringen:

S == kd g 100

in Centimes, wobei d die Betondicke bedeutet; für Decken von 10 bis 16 cm Dicke

S = kd + g80.

In dem oberen 1. Beispiel für eine Decke von 2.50 Stützweite, 300 kg/m² Nutzlast, 10 cm Dicke und Streckmetall No. 8 von 4.35kg stellen sich die Kosten, sofern man den Cubmeter Beton mit Verschalung zu Fr. 40 erstellen kann, auf

S, = 40 X 10 + 4.35 X 80 = Fr. 7.48 pro in².

Im 2. Beispiel 1.5 m Stützweite, 2000 kg pro m² Nutzlast, Plattendicke 12 cm, Streckmetall No. 11 mit 5.0kg pro m² ergeben sich, den Cubmeter Beton mit Fr. 38 gerechnet:

S, = 38 X 12 + 50 X 80 — Fr. 7.80.

Man ist somit bei der Projektierung solcher Bauten mit kombiniertem Material in der Lage, approximativ die Kosten pro m² ebenso leicht zu berechnen, wie bei Doppel J Trägern, Holzgebälk etc.

Basel, im Januar 1900.

Josef Rosshändler,

'S

Ingenieur,

,'i |C R A K ö W Sooius der Firma Albert Buss & Cie. in Basel.

chn.ctS^

Tabelle der zulässigen Biegungsmomente, Spannungen, Nutzlasten und Stützweiten für freiaufliegende Betonplatten mit Streckmetall-Einlagen.

Grösste zulässige Stützweite in Meter für Nutzlasten in kg. m²

1500

1200

700

500

300    400

100

Spannungen kg cm²

uosia mi SiiZ

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Streckmetall

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27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

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0.65

0.75

0.75

0.83

0.90

0.94

0.98

1.05

1.12

1.20

1.30

1.45

1.64

1.98

1200

114 18.7

0.85

0.95

1.03

801

1.13

1.20

1.28

1.38

1.56

1.68

06T

2.29

1000

150 24.1

0.45

0.63

080

0.95

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1.32

1.38

0.46

057

0.65

0.80

0.77 ! 0.55

0.67

0.94

0.83

0.97

1.14

1.25

1.36

1.42

1.52 | 1.45 1.56 1.48

1.63

1.74

1.88

2.08

2.34

2.73

1200

256 23.9

165

1.79

1.94

2.13

68 S

08‘S

1000

270 24.1

1.02

66‘0

1.19

1.23

1.18

1.43

1.40

1.35

1.62

1.54

8k 1

1.78

1.66

1.73

1.91 ! 1.81

2.02

2.16

2.32

2.54

2.82

3.24

1200

419 24.0

091

1.67

1.84 1.75

1.95

2.08

2.24

2.45

2.72

3.12

1000

8 SS 068

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1.99

2.19 2 08

2.31

9kS

2.64

2.86

3.16

3.57

1200

579 22.9

0.78

1.09

1.38

1.66

1.88

2.06

2.22

2.31

2.54 2.42

2.68

2.85

3.06

3.32

3.66

4.17

1000

778 30.3

0.84

060

1.17

1.49

1.78

2.01

2.20

2.36

2.46

2.57

2.69

2.84

I0'8

3.22

3.47

3.80

4.24

1200

916 26.4

1.26

1.59

1.89

2.13

2.33

2.50

09’S

irs

2.83

2.98

3.15

3.35

3.59

4.90

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1200

1054 30.4

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0.08

0.12

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0.20

0.22

0.28

0.29

080

0.024 2.10

0.038 3.15

0.038 3.15

0.048 4.35

0.048 4.35

0.054 5.00

0.054 5.00

0.072 6.25

0.072 6.25

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472X3

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6X3

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O    O    CM    CM    nF    CD

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Metal deploye.

Nummer

14

12

13

15

11

10

21

24

(Latten)

Streckmetall.

Expanded Metal.

Maschenweite

in m/m.

Dimensionen

in m/m.

Gewicht per m²

in kg.

Verkaufspreise per m²

Schweiz

Frankreich

150

150

120

75

75

75

75

75

40

40

40

20

20

10

10

Basel, im August 1899.

4'/2X3

6X3

6x4’/2

3X3

4'/2X3

6x3

472X472

6x472

3x172

472X3

3x3

272XI

272XI72

272XI

272x6710

1.45

1.80

2.00

2 00

3.15

2.10

3.15

4 35

5.00

6.25

2.00

6.40

4.10

1.75

3.00

4.00

in Tafeln von 2.40 m.

1.60

2.10

2.25

3.00

3.00

2.30

2.35

3.00

3 00

3.65

3.65

3.90

3.90

5.00

5.00

2.35

2.45

4.75

4.75

3.45

3.45

2.25

2.25

2.65

2.65

3.50

3 45

2.40 m.

1.90

1.80

in Tafeln von 2.40 rn. x 0.68 m.

Ohne Verbindlichkeit.

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