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Biblioteka Politechniki Krakowskiej

100000297171

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öffentlichen Aibiiten

XXX 9 ETO

HEFT L

Einleitung* — Allgemeines*

Die verwendeten Baustoffe und deren Prüfung*

Von

Ing. Karl Nähr

k. k. Bau-Oberkommissär.

Versuche mit unbewehrten Betonkörpern*

(Würfel, Zugprobekörper und Rechteckbalken.)

Von

August Hanisch

k. k. Oberbaurat, Professor, Vorstand der Versuchsanstalt für Bau- und Maschinen-Material des k. k. Technolog. Gewerbemuseums in Wien.

Versuche mit bewehrten Rechteckbalken*

Von

Bernhard Kirsch

o. ö. Professor, Vorstand des mech.-techn. Laborat. an der k. k. Techn. Hochschule in Wien. Mit 125 Abbildungen und 36 Tabellen.

Preis geheftet K 7.— = Mk. 6.50.

HEFT II.

Versuche mit Plattenbalken.

Bericht erstattet von

Joseph Melan

k. k. Hofrat und Professor an der k. k. deutschen technischen Hochschule in Prag.

Mit 82 Abbildungen und 21 Tabellen.

Preis geheftet K 4-— = Mk. 3-50.

HEFT III.

Versuche mit Eisenbeton * Säulen.

Bericht erstattet von

Joseph Ant. Spitzer

Ingenieur.

Zirka 8 Bogen mit zahlreichen Abbildungen und Tabellen.

HEFT IV.

Versuche mit eingespannten Balken.

Bericht erstattet von

Dr. Fritz von Emperger

k. k. Oberbaurat.

Zirka 10 Bogen mit zahlreichen Abbildungen und Tabellen.

Heft s

Versuche mit eingespannten Balken.

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(II. Teil: Kragbalken und eiserne Träger.)

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i

MITTEILUNGEN ÜBER VERSUCHE

ausgeführt vom

EISENBETON-AUSSCHUSS

des österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins.

Heft 3.

Versuche mit Eisenbetonsäulen.

Bericht erstattet von

JOSEPH ANT. SPITZER,

Ingenieur,

Direktor der Bauunternehmung Westermann & Comp., Wien.

Mit 300 Abbildungen und 34 Tabellen.

fe-rè

LEIPZIG UND WIEN. FRANZ DEUTICKE.

1912.

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KRAKÓW

Druck von Gebrüder Stiepel in Reichenberg.

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Inhalts -Verzeichnis.

Seite

Einleitung .........................

Herstellung und Erprobung der Versuchskörper

Säulenschalung und Stampfgerüste..............

Die Lagerung der Säulen während des Versuches.......

20

20

28

Ausbildung^ der S^ulenenden Einfluß 'der eingebetteten Rundeisenhandhabe am Kopfende auf die Versuchsergebnisse ....................

Vorversuche:.....................

Die 800 Tonnen-Presse................

Biegungsdiagramme..................

Tabellen.......................

Verwertung der Versuchsergebnisse.....

Stauchungen und Stauchungswerte...........

Übertragungswert...................

Querdehnungen....................

Druckbeanspruchung des Eisens im Verbundkörper . . .

Zugbeanspruchung des Eisens im Verbundkörper ....

Druckbeanspruchung des Betons im Verbundkörper . . .

Zugbeanspruchungen des Betons im Verbundkörper , . .

Berechnung der Maximalspannung vor Eintritt des Bruches

Säulen mit quadratischem Querschnitt.......

Säulen mit sechseckigem Querschnitt........

Versuch der Berechnung für Säulenversuch Nr. 147    .

I. Stadium...................

II. Stadium...................

32

34

34

40

45

46

48

48

51

59

60

62

. 64

67

. 68

72

73

82

82

82

84

Besprechung der Probeergebnisse................

a)    Säulen ohne Bewehrung........................

b)    Säulen mit Querbewehrung (ohne Längsbewehrung)............

Gruppe Ia.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitte, 420/kg m³ Betonmischung . .

Gruppe Ib.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitte, 250/kg m³ Betonmischung . . 103

Gruppe II.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 4^50 m hoch, Betonmischung 420 kg\m

a)    1*29 v. H. Längsbewehrung........

b)    Vier Versuche mit 3-14 v. H. Längsbewehrung

c)    Zentrische Spitzenlagerung.........

d)    Exzentrische Spitzenlagerung........

84

95

97

112

112

121

123

133

Gruppe III.

Bewehrte Säulen von quadratischem Querschnitte, yoo m hoch; Betonmischung 420 kg/m³........... . . ’.................

Gruppe IV.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte, 3 'oo m hoch, Betonmischung 420 kg/m³..............................

Seite

143

Gruppe V.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4- 50 m hoch, Betonmischung 420 kg/m³...............................

147

Gruppe VI.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte, 3-00 m hoch, spiralförmige Bewehrung, Betonmischung 420 kg/m³...................

a)    Gruppe Via: Längsbewehrung i'25 v. H...............

b)    Gruppe VIb; Längsbewehrung 3U5 v. H...............

c)    Gruppe VIb; Zentrische Spitzenlagerung...............

d)    Gruppe VIb; Exzentrische Spitzenlagerung..............

Gruppe VI.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte und spiralförmiger Querbewehrung,

3'00 m hoch, von der Unternehmung Ed. Ast & Co., Ing. in Wien, hergestellt 179 Gruppe VII.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4-5 m hoch, spiralförmige Bewehrung ...........

a)    Längsbewehrung 1-25 v. H.

b)    Längsbewehrung 3-15 v. H. exzentrische Spitzenlagerung . d) Exzentrische Spitzenlagerung

o\

vn un vO

171

172

196

196

197

214

214

Gruppe VIII und IX.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 3‘00 m bezw. 4^50 m hoch,

Bewehrung mit Winkeleisen......................

Bewehrte Säulen mit abnormaler Lage der Querbewehrung..........

Bewehrte Säulen, hergestellt aus Schlackenzement..............

Schlußfolgerungen ..........................

Anhang. Versuche mit umschnürten und ummantelten Eisensäulen ......

215

223

223

230

241

Versuche mit Gußeisensäulen..........

I.    Serie. Versuche mit schmiedeisernen Rohrstutzen

II.    Serie. Versuche mit gußeisernen Rohrstutzen . .

244

247

Verzeichnis der Tabellen.

Tabelle i a. Zusammenstellung der Säulenversuche nach dem ursprünglichen Programm

Tabelle i b. Übersicht der durchgeführten Säulenproben...........

Tabelle i c. Verzeichnis der durchgeführten Würfelproben..........

Tabelle 2. Protokoll der Erprobung. Versuch Nr. 32, Säule I3 .......

Tabelle 3. Berechnung der Ausbiegung bei den einzelnen Laststufefi, Vers. Nr. 32

Seite

12—16 35—3<5

42

43

Tabelle 4. Druckversuche mit den zu Knickversuchen benützten Rundeisenstäben Tabelle 5. Druckversuch an einem Druckzylinder aus Flußeisen von 4200 kg/cm³

Festigkeit und 32 v. H. Dehnung...................

Tabelle 6. Übertragungswerte ,,n“.....................

49

O ^ 1-n

Eeis.

Tabelle 7. Zur Ermittlung der Verhältniszahl ,,n“ =

Considère.................

Tabelle 8. Druckversuch mit Gußeisen nach Bach ,,Elastizitäts- und Festigkeitslehre“, IV. Aufl., Seite 243......... .............

Tabelle 9. Flächen und Trägheitsmomente der Säulenquerschnitte......

Tabelle 9a. Sechseck-Säulen mit Umschnürung. Hilfswerte zur Berechnung

der Flächen und Trägheitsmomente..................

Tabelle 10. Säulen ohne Bewehrung....................

Tabelle 11. Säulen ohne Längs-, nur mit spiralförmiger Querbewehrung, sechskantig, 420 kg/m³..........................

Tabelle 12. Gruppe la. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 3⁻oo m

hoch, 420 kg/m³...........................

Tabelle 13. Gruppe Ib. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 3⁻oo m

hoch, 250 kg/m³ . . . .........................

Tabelle 14. Gruppe II. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 4^50 m

hoch, 420 kg/m³ ...........................

Tabelle 15. Gruppe III. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 7⁻oo m

hoch, 420 kg/m³...........................

Tabelle 16. Gruppe IV. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 3‘00 m

hoch, 420 kg/m³...........................

Tabelle 17. Gruppe V. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4'50 m

hoch, 420 kg/m³...........................

Tabelle 18. Gruppe Via. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 3⁻oo m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 1*25 v. H., 420 kg/m³

Mischung..............................

Tabelle 19. Gruppe VIb. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 3*00 m

hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 3*15 v. H., 420 kg/m³ . 167—168 Tabelle 20. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 3‘oo m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung i⁻25 v. H., 20 kg/m³. Von der Firma

Ed. Ast & Comp, hergestellt ......................

Tabelle 21. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 3⁻oo m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 3*15 v. H., Betonmischung 420 kg/m3 Von der Firma Ed. Ast & Comp, hergestellt.............

Ebet.

Betonversuch von

58

58

7O—7I

79

86—87

92—93

98—99

104—105

113—1x4

134—135

144—145

148—149

160—161

181—182

185—186

Seite

Tabelle 22. Gegenüberstellung der Betonspannungswerte bei einer Längsbewehrung

195

von 3*15 v. H., zu einer solchen von i⁻25 v. H.............

198—199

Tabelle 23. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4/50 m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung i’2S v. H...........

201—202

Tabelle 24. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4^50 m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 3'i5 v. H...........

Tabelle 25. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, Längsbewehrung,

216—217

Winkeleisen, 420 kg/m³........................

. 228—229

Tabelle 26. Bewehrte Säulen mit abnormaler Lage der Längseisen, 420 kg/m³ . 224—225 Tabelle 27. Bewehrte Säulen aus Schlackenzement 4^50 m hoch, 420 kg/m-Tabelle 28. Bewehrte, zentrisch und exzentrisch belastete, mit Spitzenlagerung

231—232

geprobte Säulen, 4^50 m hoch, 420 kg/m³.............. .

Tabelle 29. Bewehrte, zentrisch und exzentrisch belastete, mit Spitzenlagerung

234—235

geprobte Säulen, 4⁻oo m hoch, 250 kg/m³...............

240

Tabelle 30. Vergleich der Bruchlasten mit den nach der österr. Verordnung zulässigen Lasten, Sicherheitsgrad....................

Tabelle 31 Stauch versuch mit Gußeisen. Dr. v. Emperger.........

EINLEITUNG.

Die Durchführung der Säulen versuche oblag einem Unterausschüsse, welcher aus den Herren: Ingenieur Karl Haberkalt, k. k. Ministerialrat, Ingenieur Bernhard Kirsch, k. k. o. ö. Professor a. d. k. k. techn. Hochschule zu Wien und Ingenieur J osef Ant. Spitzer, letzterem als Obmann des Unterausschusses und Berichterstatter, bestand.

Nach dem ursprünglichen Programme sollten Säulen von 3.00 m bezw. 4‘5o m Höhe, und zwar mit quadratischem, rechteckigem und sechseckigem Querschnitt, sowie mit verschiedenen Längs- und Querbewehrungen hergestellt werden.

Bezüglich der Lagerung der Säulen war im allgemeinen eine Flächenlagerung ins Auge gefaßt, doch sollten von den verschiedenen Säulengattungen je eine mit Spitzenlagerung auf zentrischen und exzentrischen Druck geprobt werden.

Dieses Programm erfuhr jedoch mannigfache Abänderungen und wesentliche Erweiterungen, so daß statt der anfänglich in Aussicht genommenen Anzahl von 100 Stück Säulen tatsächlich eine solche von 170 Stück Säulen zur Erprobung kam.

Das erste Programm für die Versuche über die Knickfestigkeit von Eisenbetonsäulen lautete :

Es sollen geprobt werden:

a) 50 Säulen von quadratischem Querschnitt 25 X 25 cm mit 4 Einlagen aus Rundeisen und gewöhnlichen Querverbindungen und zwar:

Gruppe 1:    22 Stück von 3^00 m Höhe,

,,    2:    24

„ 4'5° »    »

3:    4

„ 7'⁰⁰ »

Innerhalb der einzelnen Gruppen soll eine Verschiedenheit nach dem Raupimischungsverhältnisse des Betons (1 : 3 und 1:5), nach der Stärke der Längsbewehrung (i*29und 3⁻i4v. H.), nach der Entfernung der Querverbindungen (125, 250, 375 und 500 mm), nach der Art der Beanspruchung (zentrisch und exzentrisch), der Erhärtungsdauer (4 Wochen, 6 Wochen und 3 Monate), endlich auch nach der Zementmarke (2 Gattungen und zwar ein Portlandzement und Königshofer Schlackenzement) platzgreifen.

b) 20 Säulen mit sechseckigem Querschnitt, mit je 6 Längseinlagen aus Rundeisen und gewöhnlichen Querverbindungen; hievon:

Gruppe 4:    18 Stück 3⁻oo m hoch,

4'5°

»    5:    12

Es sind zwei verschiedene Bewehrungen (1*25 v. H. und 3*15 v. H.), verschiedene Entfernungen der Querverbindungen, ferner zentrische und

Tabelle Nr. I a. Zusammenstellung der Säulen versuche.

Ursprüngliches Programm.

Gruppe

Gattung

HH

IV V VI VII VIII IX

Summe

Zementgattung

Portlandzement 420 kg\m³

,,    250 kgjm³ 14

Schlackenzement 420 kg\m3 Summe

8    20

22

24

4    8    10 ¹ 14

14    6

to

VO Tf VO 00

12    14    14    6

2 I 106

Alter

4 Wochen 6 Wochen 3 Monate

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VO

• 00

Summe

to

to

00

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10

38

58

106

Säulenhöhe

3-0 m hoch 4'5 »    ..

7'° ..    ..

Summe

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24

12

14

50

52

24    4

12

6    2    106

Armierung

to

to

to

sehr weit

Armierung

schwach armiert 1-25,1-29 »/„

500 (375)*

stark armiert 3'¹4> 3*15 «u. 2-84°/o

Querverbindungen

weit

250

eng

umschnürt

sehr weit weit

eng

umschnürt

125

to

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00

50 (100)

500 (375)

250

125

50 (100)

Summe

to

0\ to

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to

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to to

14-    6    2    106

Lagerung

Flächenlager

Spitzenlager

zentrisch

18    16    4    6

to

exzentrisch Abnormale Versuche

Summe

22

24

12    14    14    6

2    106

*) Entfernung der Querverbindungen, bezw. Ganghöhe.

Normale Lage der Bewehrung

300

Abnormale

exzentrische Belastung mit Spitzenlager, sowie Flächenlagerung und zwei verschiedene Zemente (ein Portland- und Königshofer Schlackenzement) geplant. Erhärtungsdauer 3 Monate.

c) 28 Säulen von sechseckigem Querschnitte aus umschnürtem Beton und zwar:

Gruppe 6:    14 Stück 3⁻oo m hoch,

7:    14

4‘5° »    »

in zwei verschiedenen Bewehrungen (1*25 und 3'i5 v. H.), zwei verschiedenen Ganghöhen und Stärken der Schraubenwindungen, ferner mit zentrischer und exzentrischer Belastung, eine Zementmarke. Erhärtungsdauer 6 und 12 Wochen.

d) 8 Säulen mit quadratischem Querschnitt und Winkeleisen-Bewehrung ; Querbewehrung aus Flacheisen und zwar:

Gruppe 8:    6 Stück 3*00 m hoch,

9: 2

4'5° »»    ».

Eine Variabilität erfolgt hier nur nach der Belastungsweise: zentrisch und exzentrisch; eine Zementmarke. 3 Monate Erhärtungsdauer.

Zu bemerken ist, daß von jeder Säulengattung stets zwei gleiche in gleicher Weise erprobt werden sollten. Die Anzahl aller Säulen betrag zusammen 106 Stück. Die nachstehende Zusammenstellung (Tabelle ia) gibt ein anschauliches Bild über den ursprünglich geplanten Umfang der Versuche.

Infolge verschiedener Umstände erfuhr jedoch dieses Programm eine wesentliche Erweiterung.

So wurde über Antrag der Betonbauunternehmung Ed. Ast eine Serie von sechskantigen Säulen, welche nach den Angaben dieser Unternehmung mit verschiedenen Arten von Querbewehrungen ausgeführt wurden, den programmäßigen Proben zugefügt. Diese Säulen sind im Bericht als ,,Ast-Säulen“ bezeichnet und in Gruppe VI eingeteilt.

Die Dimensionen der Säulen und die Anordnung der Längs- und Querbewehrung sind in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt.

Nach den Ergebnissen der ersten 18 Säulen-Erprobungen, bei welchen die Säulen jedesmal am Kopfe brachen, entschloß sich der Ausschuß, diese 18 Säulenversuche zu wiederholen und diese zur Wiederholung herzustellenden Säulen sowie alle übrigen, noch einzustampfenden Säulen mit einem Kopf zu versehen. Bei der ursprünglichen Kopfform waren die Querbewehrungen nächst Kopf-und Fußende reichlicher angeordnet als beim Schaft und ging der Schaft vom Kopf bis zum Fuß gleichartig durch.

Um die übrigen jener Säulen, welche lediglich als „Schaft“ hergestellt waren, verwenden zu können, wurde das Säulenende mit einem mit Feinkiesbeton auszustampfenden Blechmantel umgeben.

In den Zusammenstellungen der durchgeführten Säulenproben (Tabelle ib) ist die Kopfform der jeweils zur Erprobung gelangten Säulen angegeben.

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4 50 m C3 00 m)

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Abb. i.

Da sich auch zeigte, daß der Anbruch der Säulen sich vielfach bei den als „Handhabe“ durch den Kopf quergesteckten Rundeisen ergab, ließ man auch in Hinkunft diese Rundeisenhandhaben weg.

In den beifolgenden Figuren ist ersichtlich und zwar in Figur 4 a das ursprüngliche Säulenende, in Figur 41) und 4 c die spätere Kopfform, und in Figur 4 d die ursprüngliche Kopfform mit nachträglich angearbeitetem Verstärkungsmantel.

Die Durchführung derVersuche weicht, wie aus der Übersicht hervorgeht, in mancher Hinsicht vom ursprünglichen Programm ab und hat dies seine Begründung in Schwierigkeiten, welche sich bei der Ausführung herausstellten, sowie in mehrfachen, als zweckmäßig befundenen Änderungen.

Als Richtschnur für die Durchführung der Versuche war der Standpunkt maßgebend, daß die V ersuchs-Säulen nach j eder Richtung hin als „baumäßig“ hergestellte Objekte gelten sollten, entsprechend dem angestrebten Zwecke, nicht bloß theoretische Studien anzustellen, als vielmehr praktische Erfahrungen zu sammeln und aus den Ergebnissen der Proben abzuleiten.

Nach dieser Richtung hin gibt das reichhaltige Material der durchgeführten Proben interessante und nützliche Aufschlüsse.

Schließlich sei noch erwähnt, daß Herr Dr. Fritz Edler v. Em-perger k. k. Oberbaurat, eine Reihe von Säulen und Säulenstutzen mit einbetoniertem guß- oder schmiedeisernen Rohren dem Ausschüsse

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Abb. 2.

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Abb. 3.

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H

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4’50 m (3'OOmV

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A

Tabelle Nr. Ib.

Zusammenstellung der ausgeführten Säulenversuche.

Versuchs-Nr.

Programm Nr.

Nachträgl. hiezu

Bezeichnung der Säule

Querschnitt

Mischungs-V erhältms

Länge in m

Längs- Querbewehrung Verbind.

Rundeisen

Durchm. mm

v. H.

Anzahl

Entfernung in mm

Er-

härtungs-dauei in Tagen

vor

geschlagene

tatsächliche

zu belasten

Auflagerung

merkung

30

31

32

33

35

34

36

37

64

63

0^0    00 X    Ln    09 to Hł

Ii

I₂

iS

I4

16

420 kg\m

3 00

4 R ió 1-29

4 RE 25

3-14

00 O O

00 :

250

125

250

91

92

91

92

90

91

Zentr.

Fläche Gruppe I

18

I9

Iio

ii 7

10a

Ii

M .1

58

III

58a

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59

62

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1*3

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60

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61

1*5

164

163

15a

16a

115    a

116    a

, Quadratisch 0-25 X °‘²5

oSz

4 RE 16 12-9

; O O O oc

3 Monate

105

107

128

16

106

•V

108

107

98

107

98

107

99

Exzent.

96

Spitze

114

112

115

116

25

26

38

39

81

Ln Ln Ln Ln

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17

09 09 09 09 Oo to I to I tO tOtOtOtO    tOtOtO»—<►“<

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4’5°

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125

250

132; Zentr. i Fläche

132:

134

43 Zentr.

Fläche

Gruppe II

II

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II

II

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ii

Quadratisch 0/25 X °‘²5 m

420 kgfmr

4 RE 25

3-I4

125

250

6 Wochen

42

42

41

48

41

48

70

70

71

70

„ Exzent.

Spitze

Tabelle I b Fortsetzung.

Versuchs-^Nr.

Programm Nr.

Nachträgl. hiezu

Bezeichnung der Säule

Querschnitt

Mischungs-V erhältnis

Länge in m

Längs

bewehrung

Quer-

Verbind.

Rundeisen

Durchm. mm

v. H.

Anzahl

Entfernung in mm

vor- p er geschlagene ^

tatsächliche ? "■ c|

zu belasten

Auflagerung

An

merkung

57

56

46

49

47

48

41

40

42

44

43

45

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II

II

II

15

H16

Hi₇S

II18S

19

II20

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II₂₂^t II23 s II24S

Quadratisch 0^25 X °‘²5 m

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4-50 4 RE 25 3-14

4 RE 16 1-29

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-    f“I

375 o

250

Wochen

4 Wochen

3 Monate

70 Zentr.

Fläche Gruppe II

- Lo TJ* Ln co K ^    " 00 00 00 00

83

87

168

167

169

170

120

66

68

67

65

69

71

70

73

74

75

76

77

78

79

160

80

159

98

165

96

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420 kgjm

7-00 4 RE 25 3-14

3-00

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6 Wochen

65 Zentr.

Fläche Gruppe

III

65 a

66 a

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69

70

V7a

V₈

V₈a

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166

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Vx

95

97

^ i O'

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Vus

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Sechseckig, Durchmesser des eingeschriebenen Kreises o'2$ m

420 kgjm⁶

420 kg\mi

6\REi2

6 RE 12 i

6 RE 19 3

25

25

15

00 O O

250

250

3 Monate

6 Monate

111 Zentr.

104

103

Fläche Gruppe

IV

101

103

97 Zentr.

Fläche Gruppe

98

95

98

96

98

iii Exzent.

99

110

98

109 Zentr.

110

Spitze

Fläche

Tabelle I b Fortsetzung.

Versuchs-Nr.

Programm Nr.

19

20

21

22

23

24

119

149

118

150

93

92

co    I    00    I    s    I    I    vi    1

M    I    O    I    VO    1    I    00    |

II Nachträgl. hiezu

77 a

77 b

78a

78 b

79

80 a

Bezeichnung der Säule

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VI₂

VI₃

VI₄

VI₅

VI₆

vi₇*

VI₇ a*

VI₇b*

vi₈*

Vl8a‘ Vis b

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VIIO

Querschnitt

Mischungs-Verhältnis

LangS- Spiral be-§ bewehrung wehrung

Er-

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mm

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geschlagene

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VII4b

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VII

VII2 VII, VII4 VI i:₅

VII

5a

vile VII₆ a VII7 vils VII9 Vllga VIIxo Vllxoa

Sechseckig, Durchmesser des eingeschriebenen Kreises 0^25 m

420 kg-jms

Sechseckig, eingeschriebener Kreis o'25 m Durchmesser

6 RE 12

6 i?£ 19

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1-25

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6 RE 12

19

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1-25

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6 Wochen j _

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zu belasten

Auflagerung

An

merkung

6 Wochen

6 Wochen

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Zentr.

Fläche

Spitze

Gruppe

VI

Exzent.

Zentr.

Fläche

Gruppe

VII

Tabelle 1 b Fortsetzung.

Versuchs-Nr.

Programm Nr.

Nachträgl. hiezu

Bezeichnung der Säule

Querschnitt

Mischungs- Verhältnis

Länge in m

Längs- Spiralbe-bewehrung wehrung

Er

Rundeisen

Durchm. mm

v. H.

Durch- ! messer i

Gang

höhe

in mm

härtungsdauer in Tagen

vor

geschlagene

tatsächliche

zu belasten

Auflagerung

An

merkung

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VII

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Sechseckig, eingeschr. Kreis o'25 m Durchm.

420 kglm

4-50 6 RE 19 3-15 6

50

6 Wochen

44 Zentr.

Spitze ! Gruppe

58

56

41

61

56

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VII

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Quer-

Verbind.

Anzahl

Entfernung in mm

102 99 99 100 101 101

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3-00

40 X 4°

2-84

00

250

128 Zentr.

Fläche

VIII3

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172    - 102a VIII₄a

VIII5

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103 103 173 — 103a VIII₅a

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100 104 174 — 104a VIIl6a

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Quadratisch 0-25 X °‘²5 m

420 kg\m

3 Monate

125

126

148

130

148

128 Exzent.

148

124

148

4’So

40 X 4°

2-84

250

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Spitze

Gruppe VIII. Mit Winkeleisen 40 X 4° X 6 mm bewehrt.

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„    „    VIII

Rundeisen Durchm. mm

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Gang

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in mm

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Sechseckig, d

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3 Monate

116 Zentr. Fläche Gruppe „    „    „Ast“

117

116

Tabelle I b Fortsetzung.

Versuchs-Nr.

Programm Nr.

Nachtrag!. hiezu

Bezeichnung der Säule

Querschnitt

Mischungs- Verhältnis

Längs

bewehrung

Spiralbe

wehrung

Länge in

Rundeisen Durchm. mm

v. H.

Durch

messer

Gang

höhe

m mm

131

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Auflagerung

An

merkung

Gruppe

„Ast“

137

123

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132

133

VI32

VI33

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3 Monate

io

io

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148

134

VI*

I 12

Zu den mit S bezeichneten Säulen wurde „Schlackenzement“ verwendet. * bedeutet „Versuche mit abnormaler Lage der Bewehrung“.

zur Anstellung von Versuchen zur Verfügung gestellt hat; diese sollen in einem Anhänge behandelt werden.

Zement :

Für die Herstellung des Betons der meisten Säulen kam langsam bindender Portlandzement der Perlmooser Fabrik Achau (bezeichnet als Marke B) zur Verwendung; bloß bei 6 Stück Säulen wurde der Beton mit Schlackenzement aus der Königshofer Fabrik hergestellt.

Die benötigten Zementsorten wurden von den bezüglichen Fabriken, beziehungsweise durch die Vereinigung der österreichischen Portlandzement-Fabrikanten kostenlos zur Verfügung gestellt; für die hierin zum Ausdruck gelangende wirksame Förderung der Bestrebungen des Ausschusses sei hier der wärmste Dank zum Ausdrucke gebracht.

Was die Übernahme und die Erprobung des Zementes betrifft, wird auf die im vorgehenden allgemeinen Teil (Heft I) enthaltenen diesbezüglichen Ausführungen verwiesen.

Da die Säulen nicht unmittelbar nacheinander, sondern nur in gewissen Zeiträumen hergestellt werden konnten, ist es selbstverständlich, daß die Qualität des Zementes, wenn auch im allgemeinen vollkommen den Normen entsprechend,

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Abb. 4 b.

Abb. 4 a.

immerhin gewisse Verschiedenheiten aufweist, was insbesonders die vergleichenden Betrachtungen erschwert, bezw. den Wert dieser Betrachtungen zu beeinflussen geeignet ist, wenn man diesen Umständen nicht in geeigneter Weise Rechnung trägt.

Sand und Kies:

Die Zuschlagstoffe wurden aus einem im Donaustrom gebaggerten Material gewonnen; über dasselbe sowie über das Verhältnis, in welchem die einzelnen

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Abb. 4d.

Abb. 4 C.

Sorten: Sand, Feinkies, Mittelkies und Grobkies gemengt wurden, um dichten Beton zu erhalten, ist im Heft I berichtet worden. Hier sei nur bemerkt, daß je 2 Raumteile Sand, i Raum teil Feinkies, i y₂ Raumteile Mittelkies und y₂ Raumteil Grobkies verwendet wurden.

Als Mischungsverhältnisse wurden 420, 320 und 250 kg auf i mz fertiges Gemenge von Sand und Kies angenommen.

Die Mischung des Betons erfolgte in einer von Hand betriebenen Mischmaschine, System Kunze.

Hinsichtlich des Wasserzusatzes wird auf den allgemeinen Teil (Heft I) verwiesen; derselbe schwankte zwischen 15 und 20%.

Zu den Versuchen wurde Martin-Flußeisen (im basischen Verfahren gewonnen) verwendet, das von der PragerEisenindustrie-Gesellschaft kostenlos beigestellt wurde. Es ist dem Ausschüsse eine angenehme Pflicht,

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Abb. 5.

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auch an dieser Stelle der opferwilligen Förderung durch diese, einen bedeutenden Wert repräsentierende Spende zu gedenken und der Prager Eisenindustrie-Gesellschaft hier den verbindlichsten Dank zum Ausdrucke zu bringen.

Die Ergebnisse der im Zuge befindlichen diesbezüglichen Materialproben auf Druck werden zu einem späteren Zeitpunkte mitgeteilt werden. Bezüglich der übrigen Proben wird auf Heft I verwiesen.

Die Längsbewehrung der Säulen war in den normalen Fällen mit 18 mm Abstand der äußersten Eisenkante von der Außenfläche der Säulen angeordnet, wie in nebenstehenden Figuren 5, 6 und 7 ersichtlich ist. Nur bei den abnormal bewehrten Säulen wurde eine Ausnahme gemacht und ein größerer Abstand eingehalten; er betrug hiebei 50 mm. (Fig. 8 und 9.)

Für die Herstellung der Bügel kam (mit Ausnahme der Umschnürung bei den Säulen aus umschnürtem Beton) durchgehends Rundeisen von 7 mm Stärke zur Verwendung. Die Querbewehrungen in Schraubenform haben Stärken von 5 bis 10 mm erhalten und waren die Ganghöhen bei einzelnen Gruppen verschieden.

Zur Längsbewehrung wurden bei den Säulen von quadratischem Querschnitt bei einer Bewehrung von i’29 v. H. je vier Rundeisen von 16 mm, bei einer

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Abb. 9.

des Bedarfes frisch vermahlener Zement genommen wi

Tabelle Nr. 7.

123

Tabelle Nr. 11. Säulen ohne Längs-, nur mit spiralförmiger Querbewehrung; sechseckiger Querschnitt.

i8i kg/cm2, im Minimum 149 kg/cm2, im Mittel 163 k

bei der Annahme n = 8*5 sind die mittleren Betonbe

Gruppe IY.

beträgt die Bruchbeanspruchung des Querschnittes i

Gruppe VI.

gleichswerte“ unter der Voraussetzung, der Körper

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Bewehrte Säulen mit abnormaler Lage der Querbewehrung.

2. Die Bewehrungen, insbesondere die Längsbewehrun

Einleitung.

Tabelle Nr. 31.

Abb. 8.

Abb. 9.

Bewehrung von 3⁻i4 v. H. je vier Rundeisen von 25 mm, bei den Säulen mit sechseckigem Querschnitt bei einer Bewehrung von 1*25 v. H. je 6 Rundeisen von 12 mm, bei einer Bewehrung von 3⁻i5 v. H. je 6 Rundeisen von 19 mm angeordnet.

Für die Säulen der Gruppen VIII und IX von quadratischem Querschnitt mit einer Längsbewehrung von 2‘8ą v. H. wurden 4 Winkeleisen 40 X 4° X 6 mm, und als Querverbindungen Flacheisen 30X6 mm angeordnet.

Herstellung und Erprobung der Versuchskörper.

Hinsichtlich der Herstellung der Säulen auf dem Versuchsplatze, den Einrichtungen hiefür daselbst, des Transportes zur Prüfungsstelle selbst sowie der dort getroffenen Maßnahmen sei auf die nachfolgenden Mitteilungen des Herrn Ingenieur Karl Nähr k. k. Bauoberkommissär, welchem die Leitung dieser Arbeiten oblag, verwiesen.

Säulenschalung und Stampfgerüste.

An anderer Stelle ist bereits ausdrücklich hervorgehoben worden, daß die Säulen baumäßig hergestellt werden sollten.

In notwendiger Folge dieses Grundsatzes mußten die Säulen stehend ge-gestampft werden. Zu diesem Entschluß ist man auch aus der Erwägung gelangt,

daß die bisher vorliegenden Ergebnisse mit Bruchversuchen von Säulen, die liegend gestampft worden waren, sich namentlich wegen der Ungleichmäßigkeit der Ergebnisse in der Mehrzahl als wenig brauchbar erwiesen haben. Unterschiede in den Bruchlasten von 30 v. H. und mehr sind bei derartigen Versuchen nicht selten gewesen.

Für die Anordnung der Schalungsformen und der sie stützenden Vorrichtungen wraren gleichermaßen die Forderungen der Sparsamkeit wie der Genauigkeit und Solidität in der Herstellung der Säulen bestimmend.

Die auf dem Baue übliche Ausbildung der Säulenschalung wäre hier wenig zweckentsprechend gewesen, weil sie mit ihrer gesonderten, provisorischen Stützung für jede einzelne Säulenform einen beträchtlichen Mehraufwand von Holz bedeutet hätte.

Man hat sich daher zur Aufstellung eines besonderen Stampfgerüstes entschlossen, in welchem nachmals sämtliche Säulen hergestellt worden sind.

Ein Mindestaufwand an Holz für das Stampfgerüste ließ sich hauptsächlich dadurch erzielen, daß zwei Reihen von je 4 Arbeitsständen gekuppelt wurden und dadurch zahlreiche Stützungen und Verbände in Wegfall kamen, die bei der Anordnung von einreihigen Arbeitsständen nötig gewesen wären.

Das Stampfgerüst ist in den Abb. 10, 11 und 12 dargestellt; es ist für die Herstellung von 475 m und 3 m langen Säulen, und zwar sowohl viereckigen als auch sechseckigen Querschnittes geeignet.

Die Herstellung der im Programme außerdem noch vorgesehenen 7 m hohen Säulen wurde zeitlich an das Ende aller übrigen Säulenbetonierungen gesetzt, so daß das Stampfgerüste dann mit eigenem Holze für die 7 m Säulen ent- * sprechend aufgeschiftet werden konnte.

Die Konstruktion des Stampfgerüstes ist unter der ersten im Säulen-Programme verzeichneten Annahme erfolgt, daß die Säulen durch ihre ganze Länge einen und denselben Querschnitt besitzen. Später, als dann auf Grund der erstabgeführten Versuche die Säulenenden eine andere Ausbildung erhielten, mußten an dem Stampfgerüste auch einige entsprechende Umarbeitungen vorgenommen werden, die aber im übrigen, was das Prinzip der Arbeit im Gerüste und deren Fortgang anbetrifft, belanglos sind.

Die photographischen Abbildungen zeigen außerdem mit genügender Deutlichkeit den Zustand des Stampfgerüstes vor der vorerwähnten Umarbeitung, wie auch nach derselben.

Das Stampfgerüst ist derart beschaffen, daß jeweilig 8 Säulen gleichzeitig in Form stehen können. Es hat diese Zahl (angenommen war dabei, daß im Maximum 4 Säulen an einem Tage hergestellt werden können) vollkommen genügt mit Rücksicht darauf, daß auch die Zahl der an einem Arbeitstage im Laboratorium abzuführenden Säulenproben eine in gleicher Weise beschränkte, d. i. gleichfalls mit 4 Säulen für den Tag angesetzt war.

Der Arbeitsvorgang war nun folgendermaßen geplant und ist auch mit geringen, aus den Verhältnissen sich ergebenden Abweichungen so ziemlich ein-

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gehalten worden: 4 Säulen "wurden in einer Standreihe hergestellt, am darauffolgenden Tage eben soviel Säulen in der zweiten Standreihe. Nach zwei Tagen wurde bereits in der Regel die Säulenschalung entfernt. Die Säule war aber natürlich von den sie umgebenden Riegeln und Ständern genau in der Lage ungestört gehalten, in welcher sie betoniert worden war. Nach etwa 8 bis 10 Tagen konnten die Säulen aus ihren Arbeitsständen herausgehoben und in den 2*80 m breiten Raum zwischen den Hauptständern des Gerüstes gestellt werden.

Führungsbalken, die auf den Balken des Arbeitsstandes auflagen und an ihnen provisorisch befestigt waren, hinderten eine seitliche Verschiebung der Säulen. Um deren etwaiges Gleiten längs der Führungsbalken zu verhindern, sind sie an diesen einfach mit Stricken angebunden worden.

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In dem Leer- oder Trockenraum, welcher etwa 16 bis 17 Säulen Raum bot, konnten dieselben so lange in aufrechtstehendem Zustande belassen werden, bis der Beton hart genug war, um ein Umlegen der Säulen und deren Abtransport zum Lagerplatz ohne Bruchgefahr zu ermöglichen.

Es soll nun im nachstehenden eine Beschreibung der technisch wichtigen Einzelheiten des Stampfgerüstes und der Schalungsform gegeben werden.

Die Elemente, von welchen bei der Konstruktion des Gerüstes selbstverständlich ausgegangen werden mußte, waren die eigentlichen Schalungsformen und die Vorrichtungen, die zur Erhaltung des Endquerschnittes zu dienen hatten. Aus den nebenstehenden Abbildungen 13, 14 und 15 ist ersichtlich, daß die eigentliche Schalungsform sowohl für die quadratischen wie für die sechseckigen Säulen aus 2'5 cm starken Laden (gewöhnliches Fichtenholz) bestand. Bei den quadratischen Formen war die Wandung auf zwei gegen-

Abb. 15.

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Abb. 14.

überliegenden Seiten durch Holzleisten von 20 cm Breite und 2'5 cm Dicke verstärkt, die in Entfernungen von rund 60 cm von Mitte zu Mitte voneinander ab-standen.

Bei den sechseckigen Formen mußten natürlich keilförmige Polster zwischen dem eigentlichen Schalungsladen und zwischen diesen Verstärkungsleisten eingeschoben werden. Es zerfiel somit die Form bei den quadratischen Säulen strenge genommen in 4 Seitenwandteile, und bei den sechseckigen Säulen in 6 Seitenwandteile, von denen in beiden Fällen die vordere Schalungswand aus einzelnen, rund 20 cm hohen Brettern a bestand, die in nutartige Vertiefungen nach und nach, entsprechend dem Fortschritte der Betonierungsarbeit, eingeschoben wurden.

Dieser Vorgang hatte außer dem Vermeiden von Versackungen und Ver-spießungen auch noch den Vorteil, daß sie wirklich sehr genau nach der Innen-

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Seite zu in einer Flucht lagen und dadurch auch die Vorderfläche der Säule nur selten das gewöhnlich auf Bauten sichtbare, abgetreppte Aussehen zeigte.

Sämtliche Schalungsläden und Bretter, die unmittelbar mit Beton in Berührung kamen, waren an den Innenflächen, d. i. an den Abgrenzungsflächen des Betons gehobelt.

Die genaue Querschnittsform ist durch Spannrahmen (siehe Abb. 13 und 14) erhalten worden, die in Entfernung von etwa 1 m voneinander angebracht waren.

Um ein leichteres Einbringen der Bretter a in die „Kulissen“ zu ermöglichen, waren sie an ihren 4 Ecken abgeschrägt, Abb. 15. Man brauchte sie also bloß ein wenig schräg einzuführen und dann allenfalls mit einem leichten Hammerschlag nachzuhelfen. Im übrigen war die Dicke dieser einzelnen Bretter gerirger wie die Tiefe der Nut, so daß dann das vorerst locker sitzende Brett a, durch Eintreiben von kleinen Holzkeilen und Spänen in die Fugen zwischen a und dem Führungsständer b befestigt wurde.

Das baumäßige Einstellen der Schalung einer Säule war nun sehr einfach. Die Querbalken c, die sich auf die vorragenden Kanthölzer d auflegten und mit diesen durch leicht lösbare Schrauben verbunden waren, wurden entfernt und die Schalhölzer, die eine durchgehende, der Höhe der Säule entsprechende Länge besaßen, eingestellt. Dann wurden die Spannrahmen in entsprechender Aufteilung überschoben und die Schrauben vorerst noch ganz locker angezogen. Dann wurden provisorisch die Querbalken c an dem Balken d befestigt und hernach an die Herstellung der genauen Querschnittsform geschritten. Der genau vorgeschriebene Abstand der parallelen Schalungswände voneinander war dabei leicht durch Einstemmen von in genauen Längen abgeschnittene Hölzchen möglich. War der vorgenannte Abstand in der ganzen Länge der Säule gesichert, dann wurden einfach die Spannrahmen kräftig angezogen und erst hierauf die Säulenenden genau ins Lot gebracht, unter gleichzeitiger strenger Fixierung der Führungsbalken c. In welcher einfachen Weise, entsprechend dem Fortschritte bei der Betonierung, mit der Arbeitsbühne im Arbeitsstande hochgegangen werden konnte, ist aus der Abbildung des Stampfgerüstes leicht zu ersehen.

Wichtig ist nur noch die Einrichtung des Dielenbodens, die ein bequemes Einheben der Säulen zwecks Einschiebens in den Trockenstand ermöglichen sollte.

Der Säulenfuß wird, wie aus der Abb. 12 ersichtlich, auf einer eisernen Fußplatte aufbetoniert, welche nach dem ersten Entwurf für das Säulenprogramm von durchgehends gleichem Querschnitt 15 mm stark war und genau die Querschnittsform der Säule besaß. Durch diese Platte war die vollkommene Ebenheit der Fußfläche gewährleistet.

Unter der Eisenplatte lag nun noch eine gleichgeformte 2*5 cm starke Holzplatte, so daß ein genügend hoher, genau nach dem Querschnitt der Säule geformter Absatz geschaffen war, an den sich die hochgehenden Schalungswände sicher anpressen konnten.

Die vorgeschilderten Ful3platten ruhen auf einem Arbeitsboden, der zunächst den Fußplatten aus zwei kurzen, 5 cm starken Bohlenstücken bestand, die ihrerseits teils auf dem durchgehenden Fußbalken des Stampfgerüstes, teils auf dem Betonfundamente auflagen. Diese beiden Pfostenstücke ließen zwischen sich einen kleinen Zwischenraum, gerade so groß, daß ein kräftiges Hanfseil zwischen den beiden Pfosten durchgeschoben werden konnte.

Der Arbeitsvorgang bei dem Anheben einer Säule, die zu diesem Zeitpunkte möglicherweise noch nicht genügend fest war, um bei dem Kopfe gefaßt werden zu können, ist nun sehr einfach gewesen.

Das Hubseil, welches an dem am Aufhängebalken befestigten Flaschenzuge angebracht war, wurde unter dem Säulenfuße durchgeschoben, die Lage des Seiles durch Querverschnürungen mit schwächeren Stricken entsprechend gesichert und die Säule allmählich mittelst des Differenzial-Flaschenzuges angehoben. Selbstverständlich mußte hiebei der auf dem Querholz zu oberst des Stampfgerüstes verschiebbare Aufhängebalken

möglichst nahe an die Säule herangeschoben werden,    ...................j

um einen möglichst senkrechten Zug ausüben zu können.

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Es hat sich dieser Vorgang durchaus bewährt, und nicht ein einziges Mal ist eine Säule, selbst wenn sie erst 1 Woche alt war, beim Ausheben aus ihrem Arbeitsstande und Einrücken in den Trockenraum zu irgend welchem, auch noch so geringfügigem Schaden gekommen.

War THe Säule entsprechend erhärtet (rund 2% bis 3 Wochen alt), so wurde sie dann gleichfalls mit Hilfe des vorerwähnten Differenzial-Flaschenzuges nach beiden Seiten von dem in der Mitte des Stampfgerüstes angebrachten Versteifungsrahmenwerk weg umgelegt. Die ersteren Säulen, welche an ihrem oberen Ende ein 25 mm Quereisen einbetoniert hatten (Abb. 16), wurden einfach bei diesem gefaßt und dann die Flaschenzugskette langsam unter gleichzeitigem Hinausdrücken des Säulenfußes gegen die offene Seite des Trockenraumes nachgelassen. Hiebei war an einer Seitenfläche der Säule vorher, mit Stricken genügend stark befestigt, eine entsprechend starke Bohle als Transportpolster vorgelegt worden, die auch eine etwaige Biegungsbeanspruchung der Säule vermeiden ließ. Hatte die Säule eine entsprechende Neigung erreicht, so wurden walzenförmige, runde Hölzer zwischen das Fußende des Transport-bohlens und einen auf das Terrain gelegten Pfosten geschoben und beim allmählichen weiteren Nachlassen des Flaschenzugseiles schob sich dann der Säulenfuß mit Hilfe der Walzen von selbst mühelos aus dem Trockenraum heraus.

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Abb. 16.

Gleichfalls mit Hilfe von solchen Tran sport walzen wurden dann die Säulen auf einem Lager verlegt, welches aus 4 im Niveau liegenden Beton streifen bestand.

Durch Unterschieben von Holzstücken und Säcken war übrigens ein gleichmäßiges Aufliegen der Säulen auf diesen 4 Lagerstützen leicht zu ermöglichen.

Die maschinellen Hilfsmittel zum Transporte und zur Verladung der Säulen wurden in dankenswerter Weise von der Firma lg. Gridl, Brückenbauanstalt in Wien, kostenlos zur Verfügung gestellt.

Die Lagerung der Säulen während des Versuches.

In der tabellarischen Zusammenstellung sind 3 Arten von Lagerungen der Druckflächen angegeben: Flächenlager, Spitzenlager zentrisch und Spitzenlager exzentrisch. Es ist nicht unwichtig, auch hier wieder ausführlich darzulegen, welche Wandlungen die Annahmen für die Lagerung im Laufe der Beratungen des Ausschusses erfahren haben, bis endlich die hier im Berichte verzeichnete Aufteilung als die wahrscheinlich zweckmäßigste erkannt wurde.

Die Erörterung drehte sich in der Hauptsache um die Frage, ob für spätere wissenschaftliche Auswertungen der Säulenversuche eine Lagerung von möglichst theoretischer Art (Spitzenlagerung) vorzuziehen sei oder eine Lagerung, wie sie mehr der Praxis entspricht (Flächenlagerung).

Selbstverständlich war man sich von vornherein im Klaren, daß in der Versuchsreihe beide Lagerungen der Vollständigkeit der Anordnungsmöglichkeiten halber zur Anwendung kommen müßten. Es handelte sich nur darum, welchen von den beiden prinzipiell so verschiedenen Versuchsanordnungen im Programme das Übergewicht zu erteilen war.

Anfänglich glaubte man der Spitzenlagerung den Vorzug geben zu müssen, weil diese allein eine unliebsame Verschleierung aller jener Einflüsse, deren Wirkungsgrad ja eben erforscht werden sollte, zu vermeiden schien.

Unter Zugrundelegung dieses Gedankens war in der Tat anfänglich eine weit größere Anzahl von Versuchen mit Spitzenlagerung vorgesehen; die Flächenlagerung sollte nur zum Vergleiche herangezogen werden, im übrigen aber bei den Versuchen eine mehr nebensächliche Rolle spielen.

Hauptsächlich den Forderungen der Praktiker ist es nun zuzuschreiben, daß die Proben nicht entsprechend der ersteren, der Spitzenlagerung den Vorzug gebenden Aufstellung zur Durchführung kamen, sondern daß unter Einhaltung des schon so oft betonten Leitmotives für die Versuche des Eisenbeton-Ausschusses die ,,Baumäßigkeit der Versuche“ in der Weise zur Geltung kam, daß im Gegensätze zu früher den Versuchen mit Flächenlagerung der Vorrang eingeräumt wurde.

Zum Umschwung der Meinung hat auch wesentlich die Erkenntnis beigetragen, daß einerseits eine absolut theoretisch sichere zentrische Lagerung ja in der Praxis ohnedies nicht zu erreichen ist und andererseits bei solider, sorgfältiger Ausführung der Druckflächen bei Flächenlagerung sich noch am ehesten eine möglichst zentrische Druckwirkung erwarten läßt.

Zur Ermittlung einer exzentrischen Wirkung hielt man es für sicher, das Maß der Exzentrizitäten möglichst groß zu wählen (man ist schließlich bis auf 5 cm gegangen). Die Vorrichtung, welche nun die vorgefaßte Lagerung verbürgen sollte und die sich auch vollkommen bewährt hat, ist eine neuartige.

Es- war selbstverständlich zu vermeiden, daß die Enden der Säulen beim Druckversuch eine Einspannung erfahren. Die stählernen Druckplatten der 800 t Presse des Laboratoriums der k. k. Technischen Hochschule in Wien, in welcher Presse die Versuche durchgeführt wurden, besitzen nun durch Anordnung von Kugellagern eine gewisse Beweglichkeit. Es wurden nun im Gegen-

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satze zu anderweitig ausgeführten Versuchen die Kopf- und Fußflächen der Säulen nicht unmittelbar mit diesen Stahlscheiben der Maschine in Berührung gebracht, sondern als Zwischenglieder, und zwar sowohl am Kopf- als auch am Fußende der Säulen, je 2 Druckflächen in der aus Abb. 17 bis 19 ersichtlichen Weise eingeschaltet. Aus der Abbildung ist zu entnehmen, daß dieses Zwischenglied aus je zwei Stahlgußplatten bestand, von welchen die kleinere, zylindrisch geformte A sich an die Druckplatte der Maschine anlegte, während die größere B die gegen die Seite der Platte A hin abgerundet und konisch geformt war und auf den Druckflächen der Säule zu sitzen kam. Die Druckplatte A sollte sich nun auf der Druckplatte B um weniges abwälzen können, um derart eine kleine, jede Einspannungswirkung verhindernde Beweglichkeit zu sichern. Das Ausmaß dieser Platten war entsprechend der erstgewählten Type mit kleinem Querschnitt an den Enden nach der nebenstehenden Abbildung gewählt (250 mm beziehungsweise 450 mm Durchmesser). Die Platte B war, wie auch aus dieser Skizze ersichtlich ist, genügend groß, um eine sichere Lagerung bei einer Exzentrizität von 5 cm zu ermöglichen.

An der ebenen Unterseite, ebenso wie in der Ausdehnung der Kugelfläche an der Oberseite, war die Platte B geschliffen. Als dann später die Säulen nach einer neuen Type mit vergrößerten Kopf und Fuß hergestellt wurden, mußten der größeren Basisfläche entsprechend auch größere Stahlgußplatten angefertigt- werden. Die Abmessungen dieser Platten sind

in den Abbildungen 20 bis 24 eingetragen.

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Schon nach wenigen Versuchen zeigte sich, daß die Druckkräfte zu groß waren, um, obwohl die Werkstücke aus bestem Stahlguß angefertigt waren, ein Abplatten der Kugelflächen der Platte B zu verhindern.

Abb. 20.

Man hat dann den Ausweg gefunden, zwischen die Platten A und B eine kleine glasharte Stahlkugel einzuschalten, welche in einen kleinen, durch Eindrücken einer etwas größeren, ebenfalls glasharten Kugel erzeugten Hohlraum des Werkstückes B zu sitzen kam. In dieser Weise war eine genaue Zentrierung sowohl, wie auch eine sichere Beweglichkeit bei allen abgeführten Versuchen möglich gewesen.

Aus den Skizzen für die Stahlgußplatten ist zu entnehmen, daß deren Lage auf den Druckflächen der Säulen dadurch einfach fixiert werden sollte, daß ein Stahlstift, der entsprechend der vorbestimmten Lagerungsart der Säule (zentrisch oder exzentrisch) genau je in den Endflächen der Säulen einzugipsen war, in einen im Zentrum der Platte B einzulassenden zylindrischen Hohlraum von gleichem Durchmesser eingriff.

Diese Anordnung hat sich nicht bewährt. Der Stahlstift konnte naturgemäß erst im Laboratorium befestigt werden und es mußten daher auch, um zeitraubende Stemmarbeiten zu vermeiden, die notwendigen Hohlräume in den Basisflächen in Abmessungen, größer wie jene des Stahlstiftes, schon bei der Betonierung der Säulen vorgesehen werden.

Das richtige Einsetzen der Stahlstifte war sehr mühselig und konnte auch nicht immer mit aller erwünschten Genauigkeit erfolgen. Schließlich

erwiesen sich bei dem Einheben der Säulen in die Maschine und bei deren Einrichten daselbst die großen Abmessungen der Druckglieder als so beschwerlich, daß eine Verdrückung der Stahlstifte in der Gips- oder Zementmasse und damit eine un vorherzusehen de Lagenänderung der Säulenachse nicht zu vermeiden war.

Man ist daher schon nach den ersten Versuchen von dieser Anordnung abgekommen und hat zur Fixierung der Lage der Platten und dadurch auch

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der Säulenachse in die Platte B Stahlstifte entsprechend den Umrissen der Säulendruckflächen eingeschraubt, die beiden Fälle, zentrische und exzentrische Lagerung dadurch berücksichtigend, daß für jeden der beiden Belastungsfälle je eine solche Plattengarnitur in Verwendung kam.

Abb. 184 u. 185 geben bildlich wieder, in welcher Art die Fixierung der Säulenachse erfolgt ist. In Abb. 185 ist auch ersichtlich, daß die Platten gegen ein allfälliges Herabstürzen durch Verseilung und Anhängung entsprechend versichert waren. Irgendwelche Unzukömmlichkeiten hinsichtlich der Erhaltung

Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

der einmal eingestellten Säulenachse haben sich bei der vorgeschilderten Anordnung in der Folge bei keinem der durchgeführten Säulenversuche ergeben.

Die Abb. 17 bis 19 zeigen die Druckplatten, wie sie bei den Säulen ohne Verbreiterung an den Enden zur Anwendung gelangten ; für die Säulen mit Köpfen erwiesen sie sich zu klein und mußten die Druckplatten B größer gewählt werden. Deren Ausmaße und Stellung bei den Versuchen sind aus den Abb. 20 bis 24 ersichtlich.

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Die erwähnten Stahlgußkörper wurden von der Witkowitzer Bergbau- und Eisenhütten-Gewerkschaft kostenlos beigestellt. Namen des Ausschusses sei für diese opferwillige Unterstützung seiner Arbeiten auch hier der wärmste Dank ausgesprochen.

I

Ausbildung der Säulenenden.

Die Vorsichtsmaßregel, die man in der Anbringung von Kopf- und Fußwickel zur Verstärkung der Säule beobachtet hatte, bewährte sich, wie die ersten 18 durchgeführten Säulenproben zeigten, leider nicht. Die Säulen gingen bei den Druckversuchen durchwegs an dem obern d. i. an dem zuletzt betonierten Ende oder doch in dessen unmittelbarer Nähe zugrunde und es ließ sich in den übrigen Teilen dieser 18 Säulen nirgends auch nur die geringste Zerstörungserscheinung feststellen. Als man diese Säulen nach der Erprobung nochmals einer genauen Besichtigung unterzog, konnte man bemerken, daß sich nahezu durchwegs am oberen Säulenende eine Bruchpyramide gebildet hatte, deren Basis mit der oberen Druckfläche der Säule zusammenfiel und deren Spitze in der Nähe des quergesteckten 20 mm Eisens gelegen war. Zumindest mag der Umstand der geringeren Qualität des Betons am Kopfende der Säule, dadurch erklärlich, daß die Stampfarbeit an dem Säulenkopfe nicht mehr so ausgiebig ist, wie in den tiefer gelegenen Säulenteilen, bewirkt haben, daß das obere Kopfende der Säule schwächer wie das Fußende war und dermaßen zum unliebsamen Bruche des oberen Endes führte.

Um nun die übrigen, bereits in gleicher Weise wie die vorgenannten Säulen hergestellten Druckglieder nicht nutzlos liegen zu lassen, mußte auf ein Mittel gesonnen werden, welches eine bedeutende Verstärkung des Kopfendes herbeiführen half, ohne die Knicklänge der Säule überhaupt oder doch wesentlich zu beeinträchtigen. Dieses Mittel glaubte man in der Ummantelung des Säulenkopfes mit einer Trommel aus Eisenblech gefunden zu haben, welche mit Feinbeton im gleichen Mischungsverhältnisse wie die Säule ausbetoniert wurde. Zur Anbringung dieser Verstärkungsvorrichtung mußten die bereits lagernden fertigen Säulen nochmals in das Stampfgerüste transportiert und dort aufgestellt werden. Die Säulen sind dann mit der Blechummantelung in der Prüfungsmaschine unter Druck gebracht worden. Die Versuchsresultate haben sowohl durch ihre Gleichmäßigkeit, wie auch durch die geringe Verschiedenheit der Festigkeitswerte mit den in anderer Weise an den Köpfen bewehrten Säulen und ferners auch durch die Tage der Bruchstellen, die jetzt durchwegs dort

entstanden, wo man sie theoretisch erwarten durfte, die Zweckmäßigkeit der erwähnten Verstärkung erwiesen.

Bei den ersten der auf die vorgeschilderte Weise verstärkten Säulen sind Ummantelungen auch an den Füßen vorgenommen worden, weil man befürchtete, daß jetzt nach ausgiebiger Verstärkung des Kopfendes etwa die Füße bei der Erprobung nicht stand zu halten vermöchten. Es war dem aber, wie spätere Proben erwiesen, nicht so; der Beton an dem unteren Säulenende scheint durch eine vermehrte Stampfarbeit um soviel qualitätmäßig besser gewesen zu sein, als der Beton an den oberen Säulenteilen, daß trotz des jetzt ungleich stärker ausgebildeten Säulenkopfes die Säule bei den Druckversuchen in normaler Weise innerhalb der Schaftlänge zerbrach.

Von dem Versuche, vor der Erprobung der Säulen die Blechummantelung abzunehmen und als Verstärkung somit bloß den verhältnismäßig jungen Betonmantel wirken zu lassen, ist man bereits nach 2 Versuchen abgekommen, weil der Betonmantel die Zerstörung des Säulenkopfes nicht zu verhindern vermochte.

Für den weitaus größeren Rest der Versuchskörper des Säulenprogramms (weitere no Stück), welche noch nicht mit durchgängigem Mittelquerschnitte von einem Ende bis zum andern ausgeführt worden war, ist aber dann nach den Angaben des Herrn Ing. Spitzer die neue Form der Säulenenden und zwar sowohl des Kopfes wie auch des Fußes zur Ausführung gekommen. Sie ist in den Abb. 2 und 3 ersichtlich gemacht. Diese Kopf- und Fußform hat sich vollkommen bewährt.

Als wichtig ist noch zu erwähnen, daß die Enden der Längsarmierungen bei den Säulen der erstgeschilderten Endform (Type I) je 25 mm von den Druckflächen abstanden, während bei den Säulen der letzterwähnten Type (III) dieses Maß auf 10 mm herabgemindert wurde, weil vielfach die große Stärke der Betonschichte über den Enden der Längsarmierung als eine Mitursache der vorzeitigen Zerstörung des Säulenkopfes bezeichnet wurde.

Ein Beweis für diese Annahme war allerdings nicht zu erbringen. Entstanden ist sie durch die Beobachtung einer fürs erste allerdings merkwürdigen Erscheinung. Es hat sich nämlich an einigen Stellen, wo der Beton in der Nähe der oberen Längsarmierungsenden von den Basiskanten abgebröckelt war, gezeigt, daß ein kleiner Zwischenraum (im Maximum 2 mm) zwischen den Armierungsenden und der darüber erfolgten Überbetonierung entstanden war. Als man nun die benachbarten Längsarmierungsenden vorsichtig freilegte, fand man, daß diese Zwischenräume nicht bei allen Armierungen vorhanden waren. Man war nun versucht, ein Hineinrücken der Armierungen während des Druckversuches anzunehmen und auf diese Weise sich das Entstehen dieses Hohlraumes zu erklären, wenn man nicht von vornherein eine minder sorgfältige Ausführung, die solche Hohlräume während des Betonierens entstehen ließen, voraussetzen wollte.

Diese Erscheinung hat dann eine plausible Erklärung mit der bereits früher angeführten Tatsache gefunden, daß sich Druckpyramiden bilden mit der Kopffläche der Säulen als Basis und mit der Stelle, wo das Quereisen durchgesteckt

war, als Spitze. Diese Druckpyramide hat während des Versuches selbstverständlich in ihrer Achse nicht immer parallel mit jener der Säule bleiben können, sondern eine schiefe Lage eingenommen bezw. eine Drehung um ihre Spitze erfahren und bei dieser Drehung sind dann, wie leicht erklärlich, die erwähnten Hohlräume entstanden.

Soweit die Mitteilungen des Herrn Ingenieurs Nähr.

Einfluß der eingebetteten Rundeisenhandhabe am Kopfende auf die Versuchsergebnisse.

Das oben erwähnte, in Abb. 16 ersichtliche Rundeisen am oberen Ende der Säulen erwies sich also bei der Durchführung der Versuche als schädlich; auf den später folgenden Lichtbildern ist deutlich die Rißerscheinung, welche durch dieses eingebettete Rundeisen veranlaßt wurde, zu ersehen. Dieses Eisen gab bei der Durchführung der Versuche bei den höheren Belastungen zu den ersten Zerstörungen Anlaß, so daß man, wie bereits erwähnt, später davon Abstand genommen hat, dasselbe einzubauen, um so mehr, als nach den ersten 18 abgeführten Versuchen die Kopfform der noch auszuführenden Probesäulen geändert und in der nach Abb. 2 und 3 nach einem von Ingenieur Jos. A nt. Spitzer erstatteten Vorschlag hergestellt wurde.

Leider konnte jedoch bei den bereits fertigen Säulen, welche nachträglich mit einem Kopf nach Abb. 4 versehen wurden, dieses Eisenstück nicht mehr entfernt werden und ist dieses Stück, wie erwähnt, vielmals die erste Ursache des Bruches am Kopfe gewesen.

Vorversuche.

Außer den, im allgemeinen Teil (Heft 1) bereits erörterten Zementproben wurden Beton proben durchgeführt und zwar jeweils von demselben Beton, welcher zur Herstellung der Probesäulen verwendet wurde.

So z. B. wurden vom Beton der Säulen VII-, VIIr> und VII₉ vier Stück Würfel hergestellt, zwei von diesen Würfeln wurden nach 42, die beiden anderen nach 43 Tagen erprobt.

Im nachstehenden Verzeichnis sind die Ergebnisse der Kon troll würfelproben (zu den Säulenversuchen) zusammengestellt. (Tabelle Ic.) Diese Proben wurden im mechanisch-technischen Laboratorium der k. k. Technischen Hochschule durchgeführt.

Da auch bei den Versuchen mit Balken (Heft 4) und bei jenen mit Kon-trollbalken (Heft 5) Probewürfel angefertigt und geprüft wurden, sind auch diese Versuchsergebnisse in die Tabelle aufgenommen worden, wodurch infolge des reichhaltigeren Materials die Ergebnisse wesentlich sicherer beurteilt werden können. Es bezeichnen die Buchstaben S die Zugehörigkeit zum Säulen be ton, die Buchstaben B jene zum Balkenbeton und K jene zum Kon trollbalkenbeton.

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Die Ergebnisse sind auch durch Schaulinien in den Abb. 25 und 26 zur Darstellung gebracht und ist die Resultierende der Würfelproben ausgezogen.

Auf diesen Tafeln sind auch jene Linien ersichtlich gemacht, welche sich nach den Ausführungen der französischen Kommission für Eisenbeton ergeben würden, wenn Festigkeiten von 300, 330 und 360 kg nach gotägiger Erhärtung angenommen werden. Hiebei ist die Wertstufe für 7 Tage 0733, für 28 Tage o'66, für 90 Tage roo und für 365 Tage i’5o.

In Abb. 26 sind die Ergebnisse der Würfelproben mit Beton aus der Mischung 420 kg/m³ (420 kg Zement auf 1 m³ fertiges Gemenge von Sand und Kies), in Abb. 25 das Ergebnis der Würfelproben mit Beton aus der Mischung 250 kg/m³ verzeichnet.

Im großen ganzen müssen die Ergebnisse als befriedigend und mit einander übereinstimmend bezeichnet werden, doch ist bei der Beurteilung der Probeergebnisse nicht außer Acht zu lassen, daß der Zement, wenn auch von der gleichen Marke, dennoch zu verschiedenen Zeiten geliefert wurde, was immerhin eine gewisse Ungleichwertigkeit der Qualität zur Folge haben muß.

Die Druckergebnisse wurden im Schaubild nicht von jedem Würfel gesondert aufgetragen, sondern die Ergebnisse mehrerer von gleichem Beton und gleicher Erhärtungsdauer angefertigter Würfel zusammengezogen und der Mittelwert aufgetragen.

Die ersten Probewürfel von Säulenbeton wurden entsprechend den angefertigten Säulen im Mai 1909 hergestellt, während die letzten im Juni 1910 zur Herstellung gelangten. Sonach verteilt sich die Herstellung dieser Proben auf einen Zeitraum von ca. 13 Monaten. Zieht man auch die Würfelproben, welche zu den Balkenversuchen und diejenigen, welche zu den Kon trollbalkenversuchen gemacht wurden, in Betracht, so ergibt sich ein Zeitraum von ungefähr 2 Jahren.

Es ist natürlich und erklärlich, daß die Qualität des Zementes im Laufe eines so langen Zeitraumes einem gewissen Wechsel unterliegt, wenn auch die Qualität im allgemeinen als eine sehr gute bezeichnet werden muß.

Die Unstetigkeiten in den Ergebnissen der Würfelproben haben zu Untersuchungen Anlaß gegeben, ob nicht die Temperatur oder der Feuchtigkeitsgrad der Luft einen Einfluß auf die Festigkeit ausgeübt haben. Diese Betrachtungen führten jedoch zu einem negativen Resultat, denn z. B. gerade die in der kalten Jahreszeit angefertigten Proben haben teilweise verhältnismäßig bessere Resultate ergeben, als die in der wärmeren Zeit angefertigten Proben.

Auffallend ist jedoch der Festigkeitsabfall bei den Würfelproben Sn, S₁₂, S₃₂, S₃₁, S2(l, S₂₁ und S₂₁, gegen die übrigen Proben, obwohl die Ergebnisse noch als gut bezeichnet werden können. Abb. 26.

Hierüber sollen einige" kurze Bemerkungen beigefügt werden. Die mit S₇, S₈, S₉ und S₁₀ bezeichneten Proben, deren Ergebnisse sich recht gut in den Rahmen einfügen lassen, welcher durch die sonstigen normalen Proben gegeben ist, sind im Monat August bis Anfang September 1909 erzeugt und wurde

hiezu jedenfalls Zement verwendet, welcher aus der Erzeugung der Frühjahrs -bezw. Frühsommerperiode stammt, und zu welchem Klinker zur Verwendung kamen, welche — wegen des verhältnismäßig geringeren Absatzes von Zement im Frühjahr —- länger gelagert haben, oder es hatte der Zement im Silo eine längere Lagerung durchgemacht.

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Abb 25.

Die Proben Sn, S₁₂, S₂₍₎, S₂₁ und S2l sind ausnahmslos nach dem io. September 1909 hergestellt, also mit einem Zement von einer anderen frischen oder neuen Lieferung.

Zu dieser Jahreszeit ist der Verbrauch von Zement ein sehr beträchtlicher, so daß die Silos in den Fabriken meist nahezu leer stehen und zur Deckung

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Zement auf 1 vn2> Sand- und Kiesgemenge.

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Abb, 26.

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des Bedarfes frisch vermahlener Zement genommen wird oder solcher, der nur kurze Zeit gelagert hat; dieses frische Produkt gibt jedoch, wenn auch im allgemeinen die Qualität gut ist, gegenüber Zement von längerer Lagerung eine geringere Festigkeit und daher bei den Proben eine Differenz gegen das frühere Erzeugnis. Es zeigen beispielsweise die im Oktober hergestellten Proben S₃₁, S₃₂ bereits wieder gegen die im September hergestellten ein Ansteigen der Festigkeit.

Selbstverständlich muß diesem Umstande bei der Beurteilung der Säulenproben Rechnung getragen werden und ist in den einzelnen Fällen — in der Zusammenstellung — mit einer bezüglichen Randbemerkung darauf hingewiesen.

Mit Ausnahme der geschilderten Abweichungen ergeben jedoch die Resultate eine gute Übereinstimmung.

Die Schlußkurve schließt sich jedoch nicht an jene an, welche von der französischen Kommission auf Grund ihrer Versuche festgestellt wurde. Die Schlußkurve ist anfangs steiler als die der französischen Kommission und später etwas flacher; ob dieser Unterschied in dem Zement oder in den Zuschlagsstoffen oder in beiden seine Begründung hat, konnte nicht festgestellt werden.

Die Erprobung der Säulen wurde gleichfalls im mechanisch-technischen Laboratorium der k. k. Technischen Hochschule in Wien auf der 800 Tonnen-Presse vorgenommen.

Dem Vorstande dieses Institutes, Herrn k. k. Prof. Bernhard Kirsch, welcher nicht nur das Laboratorium für die Versuchszwecke zur Verfügung stellte, sondern auch persönlich die Leitung und Überwachung der Versuche übernahm, soll auch an dieser Stelle der wärmste Dank für diese selbstlose Förderung der wissenschaftlichen und praktischen Bestrebungen des Ausschusses ausgesprochen werden. Bei der Durchführung der Arbeiten waren die Beamten des Institutes, die Herren Ingenieure Lejeune und Dozent Dr. Leon, in verdienstvoller Weise tätig, wofür ihnen gleichfalls besonderer Dank gebührt.

Die 800 Tonnen-Presse.

Auf einer Fundamentplatte sind ein großer und vier kleinere Preßzylinder

denen

aufgestellt; auf ihr sind ferner vier Schraubenspindeln befestigt, a. sich mittels eines 2 HP. Elektromotors die Lauftraverse durch Schnecken

getriebe auf- oder abwärts *bewegen läßt. Die beiden Druckplatten sind in Kugellager eingebaut; die untere Platte besitzt eine Fläche von 80X80 cm, die obere eine solche von 70X70 cm. Die größte Einspannlänge ist 8 m.

Zur Kraftmessung dient ein Pendelmanometer mit 4 Übersetzungen: eine geht bis 115 t, die zweite bis 230 t, die dritte bis 400 t und endlich die vierte bis 800 t. Die Umstellung der Übersetzung geschieht durch Ai fstecken, bezw. Abnehmen von Gewichten am Pendelhebel.

Zur Messung der Ausbiegungen von Säulen dienen die Gradbögen von Bauschinger, die Ablesungen bis o’oi mm zu schätzen gestatten. Die Grad-

bögen wurden in einfacher Weise; mit Gummibändern und Drahtschlingen an den Säulen befestigt.

Ni

Ci

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Ci

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Ch

Die Messungen der Ausbiegung wurden in der halben Säulenhöhe vorgenommen, und zwar derart, daf3 die Ausbiegung der Säule nach zwei zueinander senkrechten Richtungen festgestellt werden konnte. Die Anordnung der Apparate ist aus mehreren der später folgenden Schaubilder der gebrochenen Säulen deutlich ersichtlich (z. B. Abb. 85, 107, 194, 195).

Als Anfangslast wurde eine Belastung von 2 t gewählt und wurde die Belastung bei jeder Stufe um 5 t gesteigert.

Im nachstehenden ist eines der Protokolle und zwar jenes für den Versuch Nr. 32 (Säule Nr. Is) abgedruckt. (Tabelle 2.)

Aus diesem Protokoll wurden vom Berichterstatter die Ausbiegungen t\x und A« nach den beiden aufeinander senkrechten Richtungen für jede Laststufe berechnet, und aus diesen die Durchbiegungen A in der Biegungsebene ermittelt. (Abb. 27 b Tabelle 3.)

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T320

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1360

1-382

Hiebei wurde auch gleichzeitig die Richtung der Ausbiegung- festgelegt ; wie dies aus nachstehender Zusammenstellung (Tabelle Nr. 3) für den obgenannten Versuch her.vor-geht. Abb. 27 gibt die Schaulinie der Ausbiegungen für diesen Versuch.

Bei den nicht bewehrten Säulen mußten, um eine Beschädigung der Gradbögen hintanzuhalten, letztere schon früher als der Bruch]der Säule voraussichtlich zu erwarten war, abgenommen werden, weshalb in diesen Fällen die tatsächliche Ausbiegung bei der Bruchlast nicht festgestellt werden konnte.

Auch bei den bewehrten Säulen war es nicht immer möglich, die Ausbiegungen knapp vor dem Bruch oder bei demselben festzustellen.

1393

Na

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Bruch

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1-446

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Abb. 27.

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Tabelle Nr. 2. Protokoll der Erprobung.

Versuch Nr. 32, Säule I₃, hergestellt am 26. April 1909, geprobt am 27. Juli 1909;

3-0 m hoch, quadratischer Querschnitt, Flächenlagerung, am Kopf ummantelt.

Laststufe in t

Ablesung Differenz Ablesung Differenz nun

II

nun

Bemerkungen

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47

52

57

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77

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107

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15-45 15-49

15-46

15-49

15-58    —0-09

15-67 15-76 15-84

15- 92

16- 00 16-03 16-09 16-13 16-17 16-20 16-23 16.23 16-25

16-26    —001

16-28 j -0-02

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16-30

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16-32 16-33

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16-37 16-38 16-38 16-39 16-39 16-39 16.39 16-40    — 0-01

16-40 16-40 16-41

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—    004

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14-87    1 + 0-07

14-87 14-89 14-88 14-89 14-88 14-90 14-91 14-92 I4-95

14- 98

15- 00 15-01 15-01 15-01

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14-99    + 0-01

14-97

14-95

14-94 14-92 14-90 14-90 14-90 14-90 14-90 14-90 14-90 14-92 14-92 14-95    — 0-03

I4-95

14- 97

15-12 I5-I5 15-17

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-0-02

-0-02

002

— 0-03 -0-02

I5-20

Beim Versuch, die Last zu steigern, plötzlicher Bruch ober der Umschnürung des Fußes.

— o-oi

— 0-03

+1

Abb. 27 a.

-HE

-i

«3

Bei 167 t beginnt Ecke 2 zerstört zu werden.

Tabelle Nr. 3.

Berechnung der Ausbiegung bei den einzelnen Laststufen.

Versuch Nr. 32. Säule I3.

Laststufe in /

Ablesung Ablesung

Ai

A2 ; A

II

mm

mm

Anmerkung

12

22

42

52

62

72

82

92

102

112

122

132

142

152

162

172

182

192

202

14- 98

15- 27 I5-49 15-67

15- 84

16- 00 16-09 16-17 16-23 16-25 16-28 16-30 16-32

16-34

16-36

16-37

16-38

16-39

16-39

16-40

16-41

14-87

14-87

14-89

14-92

14- 98

15- 01 15-01 14-99

14-95

14-92

14-90

14-90

14-90

14-92

I4-95

14-97

15-00

15-05

15-10

15-15

15-20

0-29

0-00

0-51

0-69

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0-02

0-05

O-1 I

1-02

I-I X

I-I9

1-25

1-27

1-30

1-32

1-34

1-36

1-38

1-39

1-40

1-41

1-41

1-42

1-43

0-14

0-14

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0-08

0-05

0-03

0-03

0-03

Q-05

o-o8

O-IO

0-13

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0-23

0-28

0-33

0-29

0-510

0-69:

0-867

1-029

I-I96

1-25 X

1-273

1-301

1-32

1-34

1-361

'•384

1-396 1-41 1-424 i -428 1-447 i -466

Abb. 27 b

zur Laststufe 202 t.

+ 11

A = 1'466

-I

f=i

plötzlicher Bruch bei 202 t.

Tn den Gruppenzusammenstellungen der Säulenversuche sind daher die infolge des Momentes entstandenen Zusatzspannungen nur auf Grund der zuletzt noch ermittelten Ausbiegung bei einer Belastung, welche unter der Bruchlast lag, in Rechnung gezogen, d. h. es wurde mit der Bruchlast gerechnet

Die Abszissen geben die Laststufen, die Ordinaten die bei der entsprechenden Laststufe erreichte Ausbiegung. Der Pfeil zeigt die Richtung der Ausbiegung.

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606-L

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LL 8 0

LL 90

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2    12    22 32 42 52 62    12 82    92 102 112 122 132 142 152 162 112

Abb. 28.

und die Ausbiegung als gleichbleibend seit der letzten Ermittlung derselben angenommen; mithin sind, da ja die Ausbiegung fortschritt, die ermittelten Zusatzspannungen in solchen Fällen zu klein. In den Tabellen ist in der Kolonne „Maximale Ausbiegung“ die Laststufe, bei welcher diese Ausbiegung beobachtet wurde und welche auch bei Berechnung der Zusatzspannungen zugrunde lag,-in Klammern beigesetzt.

192t

49¹

Biegungsdiagramme.

0'⁶

Abb. 29.

c\j

l-D

Die Abszissen geben die Last-

stufen, der Säulenmittelpunkt

ist jeweils in der Laststufe liegend und zeigt der

Strahl Richtung und Größe der Ausbiegung an.

Für die meisten der erprobten Säulen wurden die Ergebnisse der Durchbiegungen für die einzelnen Laststufen von 5 zu 5 oder io zu io t ermittelt, aus den beiden Ausbiegungen die Ausbiegung in der Biegungsebene für die einzelnen Laststufen berechnet und die Ergebnisse in Schaubildern festgelegt. So sind z. B. in Abb. 28 (Säule VIII₄ Versuch 104) die Größe der Ausbiegung als Ordinate, die Laststufe als Abszisse aufgetragen (der Pfeil zeigt die Biegungsrichtung) .

Abb. 29 zeigt die Ausbiegung bei demselben Versuche nach ihrer jeweiligen Größe und Richtung, wobei der Säulenmittelpunkt jeweils in der Abszisse (Laststufe) gedacht ist.

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JO

»Zf

Abb. 30

Tatsächliche Bewegung des Mittelpunktes der Säule gegen seine Anfangslage bei den einzelnen Laststufen.

Im Endpunkt der Ordinate gibt ein Pfeil die Richtung an, nach welcher sich die Säule ausgebogen hat, und kann man bei Betrachtung dieser Schaulinien gar oft die Bemerkung machen, daß die anfänglich nach einer bestimmten Richtung erfolgte Ausbiegung bei späteren Laststufen gerade in die entgegengesetzte Richtung umschlägt.

Abb. 30 zeigt den Weg, welchen der Säulenmittelpunkt in demselben Falle gegen seine ursprüngliche Lage bei den einzelnen Laststufen genommen hat.

Im allgemeinen konnte .festgestellt werden, daß die Maximalausbiegung in der Regel nicht nach einer der Hauptachsen des Querschnittes erfolgte; selbst bei jenen Säulen, welche in der Richtung einer Hauptachse exzentrisch belastet wurden, ist eine Abweichung der Biegungsebene von der Hauptachse festzustellen.

Außer der Ausbiegung wurden keine anderen Deformationen, weder Stauchungen noch Querdehnungen ermittelt, weshalb die Bruchlasten, die ermittelten Ausbiegungen und die bei der Erprobung gemachten Wahrnehmungen die maßgebenden Unterlagen für die Verwertung der Ergebnisse bilden.

Tabellen.

Die Versuchsergebnisse sind gruppenweise in Tabellen zusammengestellt, und zwar wurde die Gruppierung unter Anlehnung an das Programm der Hauptsache nach beibehalten.

Der Berichterstatter hat nur insoweit Abänderungen in der Gruppierung vorgenommen, als solche einerseits durch die Ergebnisse der Versuche bedingt, anderseits zur besseren Übersichtlichkeit zweckmäßig schienen.

So wurden z. B. die in den einzelnen Gruppen aus Schlackenzementbeton hergestellten Säulen, ferner die nicht bewehrten und die nur mit einer Querbewehrung versehenen Säulen in je eine eigene Gruppe zusammengefaßt und von den anderen Gruppen ausgeschieden. Die sich auf eine abnormale Lage der Bewehrung beziehenden, mit einem Sternchen bezeichneten Versuchsergebnisse wurden außer bei der jeweiligen Gruppe noch insgesamt in einer besonderen Zu-‘ sammenstellung angeführt ; diese Versuche erscheinen demnach zweimal, es ist jedoch dadurch ermöglicht, eine bessere Übersicht zu gewinnen. Ebenso schien es empfehlenswert, die Ergebnisse der Proben mit Spitzenlagerung und jener mit Spitzenlagerung und exzentrischer Belastung, außer bei den zugehörigen Gruppen, in gesonderte Zusammenstellungen aufzunehmen.

Gruppe I wurde in zwei Untergruppen la und Ib getrennt, nach der Verschiedenheit der Mischungsverhältnisse des verwendeten Betons usw.

Bei den mannigfachen Gesichtspunkten, von welchen aus man die Ergebnisse beurteilen muß, würden sich noch verschiedene andere Zusammenstellungen als zweckmäßig oder wünschenswert erweisen, doch würde, wenn man allen diesbezüglichen Gesichtspunkten Rechnung tragen wollte, der Llmfang dieser Abhandlung zu groß werden und vielleicht an Übersichtlichkeit einbüßen.

Die Tabellen enthalten noch folgende Angaben: Die Nummer des durchgeführten Versuches, um verschiedene gleichbezeichnete Versuchskörper leichter auseinanderhalten zu können; die Bezeichnung des Versuchskörpers, den Tag der Herstellung und den Tag der Erprobung und das hieraus sich ergebende Alter des Versuchskörpers in Tagen; die Querschnittsform und Kopfform, das Mischungsverhältnis des Betons, die Höhe des Versuchskörpers und das Verhältnis dieser zur kleinsten Querschnittsabmessung, die Längs- und Querbewehrung, die Art der Belastung und Lagerung. Nun folgt die größte getragene Last (Bruchlast) und der bei dieser Belastung auf i cni² des Querschnittes (als aus einheitlichem Material bestehend, gerechnet) entfallende Druck; ferner die sich ergebende Maximaldurchbiegung in der Säulenmitte in Millimeter in der Biegungsebene und die auf die Senkrechte zu dieser Biegungsebene sich ergebenden normalen Abstände der äußersten Säulenkante, bezeichnet mit e, und des Schwerpunktes der am äußersten gelegenen Eisenbewehrung, bezeichnet mit e‘.

Nun folgen die statischen Werte des Querschnittes und zwar: Gesamt

querschnitt (Beton mehr einfache Eisenfläche), Fläche der Längseisen, der bei Berechnung der Bruchspannungen in Betracht zu ziehende Wert ,,n“ (als Verhältnis der Stauchungswerte des Eisens zu jenen des Betons im untersuchten Ee

Laststadium ~

Eb

— ,,n“) weiters die (n—i)fache Eisenfläche, die sich ergebende

ideelle Querschnittsfläche und die unter Zugrundelegung dieser Fläche und der Bruchlast sich ergebende Spannung.

max. min.

; das Ergebnis der Ivontrollwürfelproben,

Weiters sind noch die zur Berechnung der infolge Biegung sich ergebenden Zusatzspannungen nötigen Werte angegeben, das Trägheitsmoment, der Betonfläche (mehr einfacher Eisenfläche), das Trägheitsmoment der (n—i)fachen Eisenfläche und das ideelle Gesamtträgheitsmoment des Querschnittes; der Trägheitsradius und das Verhältnis der Säulenhöhe zum Trägheitsradius. Sodann folgen die rechnungsmäßigen Betonspannungen beim Bruch

und die Eisenbeanspruchung

max. min. ’

soweit solche Vorgelegen, ist zum Schlüsse beigefügt.

In der Rubrik Anmerkung sind die bei der Durchführung der Versuche etwa aufgetretenen besonderen Erscheinungen oder Umstände angeführt.

Bei Besprechung der einzelnen Gruppen sollen sodann alle jene Umstände hervorgehoben werden, deren Einfluß bei der Beurteilung in Rücksicht gezogen wurde.

Ein gruppenweises Zusammenfassen der Versuche schien auch aus dem Grunde zweckmäßig, weil bei dem verschiedenen Alter der Versuchskörper, der verschiedenen Bewehrungsart, Querschnittsform, Höhe, Mischungsverhältnis, Zementlieferung etc. sich zahlreiche Gesichtspunkte ergeben, welche eine gleichzeitige Übersicht über sämtliche Versuche als kaum möglich erscheinen lassen.

Verwertung der Versuchsergebnisse.

In erster Linie ist es die Bruchlast, welche unter Berücksichtigung des Alters, des Versuchskörpers, der Bewehrung und der anderen Nebenumstände gestattet, auf die Güte des Probekörpers einen Schluff zu ziehen, und würden diese Angaben wohl für die praktische Beurteilung eine genügende Grundlage abgeben, insbesonders für jene Fälle, in welchen die Ausbiegung der Säulen — wie fast bei allen Proben mit Flächenlagerung und geringer Höhe — eine geringe war; indessen ergibt eine eingehende Untersuchung auch für viele Fälle, welche anscheinend eine bedeutende Abweichung aufweisen, bei Berücksichtigung der Biegung eine sehr gute, in manchen Fällen sogar eine bemerkenswerte Übereinstimmung.

Es ist beinahe Regel, daß bei gleichartigen Versuchssäulen der kleineren Bruchlast eine größere Ausbiegung entspricht, so daß die errechneten Randspannungswerte für das Bruchstadium sich mehr nähern, während die Werte aus Bruchlast geteilt durch Querschnittsfläche weiter auseinander hegen.

Stauchungen und Stauchungswerte.

Da die beabsichtigten Untersuchungen über die Elastizität eines gleichartigen Betons, wie solcher zu den Versuchskörpern verwendet wurde, sowie Druckversuche mit Eisen von gleicher Beschaffenheit wie das verwendete zur Zeit noch nicht abgeschlossen sind, sollen inzwischen Ergebnisse aus den diesbezüglichen anderweitigen Versuchen herangezcgen werden; die Abweichungen können bei Beton von gleichen Verhältnissen, wie Mischung, Zuschlagstoffen und Alter, nicht erhebliche sein.

Bei einer größeren Zahl der Versuche ist die eingetretene Zerstörung als eine Folge der Überwindung der Druckfestigkeit des Verbundkörpers und der hiebei auftretenden Begleiterscheinungen zu betrachten, weshalb in erster Linie für die Beurteilung der Proben das Verhalten eines Verbundkörpers bei großem Druck zur Grundlage zu nehmen ist. Selbstverständlich ist zunächst das Verhalten der einzelnen den Verbund bildenden Bestandteile, also das des Eisens und des Betons bei großen Druckbeanspruchungen in Erwägung zu ziehen.

In nachstehender Zusammenstellung sind die von Professor B. Kirsch in seiner Schrift ,,Studien über das Problem der Zerknickung“¹) veröffentlichten Ergebnisse eines Druckversuches an einem Flußeisenzylinder wiedergegeben.

Man ersieht aus Zeile 2, daß bei einer Druckbeanspruchung von 2448 kg/cm² des ursprünglichen Querschnittes die Stauchung beim Zylinder ,,c“ bereits 2⁻o v. H. der Höhe beträgt. (Tabelle Nr. 4).

Hiebei ist die Zunahme nach der Querrichtung (Dicke des Zylinders) bei > einem ursprünglichen Zylinderdurchmesser von 20 mm, o'5 mm, d. s. 2% v- H.

Tabelle Nr. 4.

Druckversuche mit den zu Knickversuchen benützten

Rundeisenstäben.

Die Dicke der Versuchsstäbe (Zylinder) c und d betrug 20*0 », ihre Höhe 40*0 mm.

Belastung in

Tonnen

kg\mm² kg\cm2 des je- des weiligen ursprüngl.

Quer-    Quer

schnittes Schnittes

Dicke in mm bei

Höhe

in mm bei

Höhenabnahme bei c

Bemer

kungen

in mm

v.H. der Höhe

20-0

20-0

40-0

40-0

249

2448

20-5

0-8

2-0

8-2

2Ó-I

2618

39’3

257

10

28-6

31-2

12

3 3‘ 3

13

35-8

37-8

15

39'5

2866

3i8o

3500

3820

4138

4455

4775

21-15

21-2

21-45

21-55

21-75

22-0

I-o

1-2

1-5

2-0

2-6

3-1

4-0

2-5

3-75

Tl 5

i o-o

16

41-3

5095

22-2

47

17

42-8

18

44-1

45‘3

46-5

47-2

47-8

54OO

573O

6050

637O

669O

7OIO

22-5

22-8

23-1

23-4

23-85

24-2

5-5

6-5

7'4

8-2

9'3

10-2

11-75

1375

16-25

18-5

20-5

23-25

25-5

48-8

7320

24-5

II-O

27-5

Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

Tabelle Nr. 5.

Druckversuch an einem Zylinder

aus Flußeisen von 4200 kgjcm² Festigkeit und 32 v. H. Dehnung — Druckfläche 10 cm², Höhe 100 mm, Meßstrecke / = 50 mm.

Versuch von Prof. Ludwik.

100 cm

Bemerkungen.

Belastung in

eiern

des

Tonnen ursprüngl.

Quer

schnitts

Zusammendrückung in mm auf

50 mm

Meßlänge

29

200

2900

Obere Quetschgrenze

O'IO

200

27

2700

Untere Quetschg"enze

O'IO

2-00

3D

35

40

45

50

55

60

65

70

3OOO

35OO

4OOO

45OO

5OOO

550C

60OO

65OO

7OOO

1-25

I'90

2‘8o

25-0

38-0

56-0

375

75-0

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6-10

97-0

122-0

⁷'5°

9- 05

10- 30

150-0

i8i-o

206-0

Bei der Belastung auf 70 Tonnen hatte sich die Meßlänge auf (50 —10-3) = 39-7 mm verkürzt. Die Abbildungen 31 — 32 zeigen in ¹I₂ natürlicher Größe die Form des Zylinders vor und nach der Probe.

35.6 7

■H

r~

397.

■H

100 mm'

50

L6£

401

39\6    _

Abb. 31.

Abb. 32.

Diese Werte wachsen bei den höheren Laststufen in entsprechender Weise.

Die vorstehende „Tabelle Nr. 5“ gibt die Ergebnisse eines von Prof. Ludwik am techn.-mech. Laboratorium der Technischen Hochschule in Wien durchgeführten Druckversuches mit Flußeisen. Insbesondere wird auf die Größenverhältnisse der Abb. 31 und Abb. 32 verwiesen.

Hiernach beträgt die Verkürzung des auf Druck geprobten Flußeisen-Zylinders bei einer Gesamtlast von 29 Tonnen (Querschnitt 10 cm², abzüglich der Anfangslast von 2 t, sonach für 27 t), 2 mm auf 100 cm Meßlänge (für 2700 kgjcm² Spannung). Dieser Verkürzung entspricht bei sehr gutem Beton von etwa dreimonatlichem Alter und Mischung 1 : 3 eine Druckbeanspruchung von etwa 270 bis 300 kgjcm², und erreicht nach den bisher bekannten Versuchsergebnissen die Stauchung des nicht bewehrten Betons ihren Maximalwert mit etwa 2'5 bis 3'0 mm auf 100 cm Meßlänge.

Betrachtet man einen Verbundkörper, in diesem Falle die zur Erprobung kommende Säule, so ist klar, daß die Länge dieser Säule bei einem auf dieselbe ausgeübten zentrischen, gleichmäßigen Druck sich vollkommen gleichmäßig verkürzen wird. Bei einigen Proben trat dieser Fall tatsächlich ein, indem keine oder keine nennenswerte Ausbiegung der Säule sich ergab (siehe die Proben Nr. 35, 37, 42 etc.) Seite 98, Tabelle 12 u. Seite 113, Tabelle 14.

Diese Verkürzung beim gleichmäßigen Druck machen in gleicher Weise der Beton und das Eisen mit; man ist also in der Lage, wenn man diese Verkürzungen bei den einzelnen Laststufen erhoben hat und wenn weiters das Stauchungsmaß eines der beiden Körper Beton oder Eisen bekannt ist, den auf den anderen Körper entfallenden Anteil an der Lastaufnahme zu berechnen.

Da im vorliegenden Falle jedoch die Verkürzungen der Probesäulen nicht festgestellt wurden, ist eine Berechnung näherungsweise nur dann ermöglicht, wenn die Stauchungswerte der beiden Körper bekannt sind.

Da auch diese nicht direkt gemessen werden konnten, genügt es wohl, für eine näherungsweise Berechnung die bekannten Ergebnisse anderweitiger Versuche zu benützen, wenn nur die übrigen Begleitumstände bezüglich Qualität beim Eisen und beim Beton bezüglich Alter, Mischungsverhältnis und Zuschlagstoffe die gleichen oder annähernd gleichen sind.

Ü bertragungs wert.

Nach der allgemeinen Übung sowie nach den meisten Verordnungen und

mit 15 festgesetzt und wird sowohl für

» ES

Bestimmungen ist der Wert n —

Biegung als auch für Druck zur Anwendung gebracht. Dieser Wert dürfte, wie auf Grund von Biegeproben festgestellt erscheint, bei einem Alter des Betons von 28 bis 35 Tagen zutreffen.

Anders liegen jedoch die Verhältnisse im vorliegenden Falle. Hier wurden die Probekörper der Hauptsache nach gedrückt und zwar bis zur Erschöpfung des Druckwiderstandes, wobei nicht übersehen werden darf, daß die Stauchungswerte sowohl von Eisen als auch von Beton bei höherer Belastung sich von Laststufe zu Laststufe in einem anderen Verhältnis ändern bezw. wachsen.

In Abb. 33 sind z. B. die Stauchungswerte für 3 Versuche mit Flußeisen und die Stauchungswerte für einen Betonkörper von Mischung 1 : 3 und 90 Tage Alter (Donausand) zur Darstellung gebracht.

Die Stauchungskurve des Betonkörpers wurde aus verschiedenen derartigen Versuchen als ,.passendste" bezüglich Gleichwertigkeit des Mischungsverhältnisses des Alters und der Zuschlagstoffe gewählt.

Auf der Abszissenachse sind die Druckkräfte (Druckspannungen), auf den zugehörigen Ordinaten die Stauchungswerte für die in Betracht gezogenen Körper bei der betreffenden Laststufe dargestellt.

Die Druckbeanspruchungen für Beton sind von 10 zu 10 kg/cm² auf der Abszissenachse aufgetragen und in den Teilpunkten ist der dieser Beanspruchung entsprechende Stauchungswert in einem bestimmten Maßstabe ersichtlich gemacht.

In gleicher Weise sind die Stauchungswerte für Eisen zur Darstellung gebracht, so zwar, daß der Maßstab für die Stauchungswerte für Beton und Eisen gleich ist. Um jedoch die Zeichnung nicht übermäßig lang zu erhalten, wurde der Wert für die Belastungen auf der Abszissenachse so gewählt, daß einem Belastungswert für Beton der zehnfache Belastungswert für Eisen entspricht; es wurde also bei einer Belastung von 120 kg/cm² auf der Abszissenachse bei 120 der Stauchungswert des Betons für diese Laststufe aufgetragen, Während in demselben Punkt der Abszissenachse gleichzeitig der entsprechende Stauchungswert des Eisens für 1200 kg/cm² Druck zur Darstellung gelangt.

Die Kurve der Stauchungen für Beton (Mischung 1:3, Alter 90 Tage) reicht bis 340 kg/cm², für Eisen (1) bis etwa 2700 kg/cm².

Aus dem Verlaufe dieser Kurven ist zu entnehmen, daß: sobald die Zusammendrückung des Eisens einen gewissen Wert überschritten hat, das Eisen bei höheren Stauchungen in der gepreßten Säule keine wesentlichen Lasten mehr zu tragen vermag, d. h. daß nach Erreichung eines gewissen Wertes die weitere Lastaufnahme fast ausschließlich dem Beton zukommt.

Auf Grund der ermittelten Stauchungswerte ergibt sich nachstehende Tabelle, in welcher der Übertragungswert für die einzelnen Laststufen festgelegt ist. Diese Tabelle wurde in folgender Weise ermittelt. (Tabelle Nr. 6.)

Führt man in den Endpunkten der Ordinaten der Stauchungskurve Parallele zur Abszissenachse, so schneiden diese die Druckkurven des Eisens und es kann, wenn man in diesen Schnittpunkten wieder die Ordinaten auf die Abszisse zieht, die zugehörige Spannung für das betreffende Eisen bei gleicher Stauchung entnommen werden.

In Abb. 33 ist dies für den Spannungszustand von 130 kg/cm² des Betons ersichtlich gemacht ; in Tabelle 6 sind die diesen Spannungswerten entsprechenden.

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81P-8

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3000

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130    150

1300 1500

Abb. 33.

- 3 mm Stauchungen in mm auf 100 cm Meßlänge

- 2 mm

85

Stau

Stau

8181-0

8901-0

P889-0

1198-0

6P-0

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0001

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40    50 60

400 500 600

Betondruck 20 Eisendruck 200

Tabelle Nr. 6. Übertragungswerte „n“

ermittelt aus 3 verschiedenen Eisendruckproben in Zusammenstellung mit einer Betonprobe. Basisches Martinflußeisen. Beton : Mischung 1 Teil Portland-Zement, 3 Teile Sand und Kies aus der Donau. Erhärtungsdauer des Betons

er¹'¹*.

315000

90 Tage. £ =

Belastung pro enr Betonfläche

Stauchung des Betons in mm auf 100 cm

Übertragungswert für die gleiche Formänderung

Mittelwert

der Eisen

Eisen

Eisen

Eisen

Mittel-

in kg

Meßlänge

wert

spannung in kgjcm²

130

0-8565

13-6

14-40

13-00

13-65

T 775

140

0-9327

150

i -0097

160

1-0875

13-70

13-76

13-98

14-¹

I3-3

13-70

1920

I3-75

13-25

13-65

2050

13-26

13-36

13-51

2162

170

1-166

180

1-2452

190

1-325

14-05 -i 3-86 12-48

12-9

12-55

13-20

I3-94

12-76

I 2-1

I3-3

2261

13-05

2350

12-15

2372

200

1-405

12-57

II75

II-Ó2

I 1-98

2 396

210

220

1-486

1-568

12-00

11-50

11-44

I I-I2

11-07

10-64

11-50

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11-09

230

1-65

i i-o6

10-77

10-21

10-68

240

1-733

10-65

10-37

9-86

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9-50

9-92

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9-26

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2510

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2-241

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8-1

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2538

310

2-327

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y 68

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330

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8-05

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7m6

7.77

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7-84

7-65

7-28

7-59

2550

2562

2563

2580

Übertragswerte für die 3 in Betracht gezogenen Eisensorten eingetragen. Diese Tabelle ist zusammengestellt für Belastungen des Betons von 130 bis 340 kg/cm2 für Werte von 10 zu 10 kg/cm².

Die Übertragungswerte ,,n“ ergeben sich im Mittel bei 130 kg/cm² Betonspannung mit i3⁻Ó5 und am Schluß bei 340 kg/cm² Betonspannung mit 7'59, die entsprechenden mittleren Eisenspannungen mit 1775 beziehungsweise 2580 kg/cm².

Aus der Abb. 33 kann man sofort entnehmen, daß bei der vorliegenden Betonsorte Eisenpressungen im Verbundkörper von 3000 kg/cm² oder gar darüber, ein Ding der Unmöglichkeit sind, denn die Deformation des Eisens bei einer derartigen Belastung ist so groß, daß der Beton, wenn er die Formänderung hätte erleiden müssen, längst zerdrückt worden wäre.

Aber man kann auch erkennen, daß, da ja der Verlauf anderer Beton-Druckkurven von der gezeichneten nicht beträchtlich abweichen wird, daß auch bei anderen Betonsorten Eisendruckspannungen über 3000 kg/cm² nach den bisherigen Erfahrungen über die Zusammendrückbarkeit des Betons im Verbundkörper nicht leicht eintreten können.

Hiernach sind somit schon genügend Anhaltspunkte für die Festlegung des Übertragungswertes gegeben und zeigen die durchgeführten Rechnungen, daß die so angewendeten Werte die größte Wahrscheinlichkeit der Richtigkeit für sich haben, insbesondere aber, daß man mit diesen Werten den tatsächlichen Verhältnissen näher kommt, als mit dem Werte 15, welcher nur für die Anfangsstadien der Belastung oder bei sehr großen Belastungen bei geringem Alter des Betons Gültigkeit hat und eigentlich nur ein Rechnungswert für stat. Berechnungen ist.

Bei der Wahl des in Rechnung zu nehmenden Wertes n muß auch das Alter und das* Mischungsverhältnis berücksichtigt werden; bei einem Alter des Betons von 40—45 Tagen ist der Stauchungswert bei 260—-280 kg/cm² Betonspannung etwa gleich groß wie der Stauchungswert eines 90 Tage alten Betons bei etwa 320—-340 kg/cm² Druckbeanspruchung (bei gleichem Mischungsverhältnis) und betragen die solchen Stauchungswerten entsprechenden Druckbeanspruchungen im Flußeisen etwa 2200 bis 2700 kg, cm².

Für einen Beton von gleicher Mischung und einem Alter von viereinhalb Jahren und darüber (v. Emperger, Forscherarbeiten Heft VIII) ist die Kurve der Betonstauchungen weit flacher und ergeben sich die größten Stauchungen bei einem spezifischen Druck von 181 kg/cm² mit o'5 mm auf 100 cm Meßlänge, weshalb in einem solchen Fall die Übertragungswerte bedeutend kleiner werden.

Abb. 34 zeigt die Stauchungskurve für einen Beton in Mischung 1 : 3 und von 30 Tagen Alter (Ergebnisse von Versuchen Considères).

Mit dieser Stauchungskurve sind die aus Tabelle 5 sich ergebenden Stauchungswerte eines gedrückten Flußeisen-Zylinders zusammengestellt.

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009

Stauchungen

\ t*

400

Z9£:0\~.

t- 4 mm

hi-5

hi mm

r <? mm

S-l-

- / mm

G-0 -

Druck im Beton 20

Eisen 200

¹

Separatabdruck aus den Mitteilungen des k. k. technologischen Gewerbemuseums in Wien, 1904, Heft 4.

Tabelle Nr. 7.

Zur Ermittlung- der Verhältniszahl n.

Ebel

— Betonversuch von Considère, Mischung i : 3, Alter 30 Tage; Druckversuch mit Eisen von Prof. Ludwik.

~r

Betondruck

in kg\cm²

Stauchung in mm auf

100 cm Meßlänge des Betons

Bei gleicher Stauchung' entsprechender Druck im Eisen in kg\cm-

Eeü

n —------

Eilet

127

150

0-64

o-8o

1390

1750

I2'S

11-55

i-oo

2095

11-82

190

2270

207

1-28

220

23O

25O

27O

1-362

1-50

1-71

2425

2520

2580

2660

11-94

11-65

I 1-20

IO-65

I-92

2695

9-97

290

2-15

2705

9’ 35

Tabelle Nr. 8. Druckversuch mit Gußeisen

nach Bach „Elastizitäts- und Festigkeitslehre“, IV. Auflage, S. 243.

Anfangsbelastung

Probebelastung

Stauchung in

cm

kg\cm ²

200

auf 29 cm Meßlänge

Stauchung in Millimetern auf 100 cm Meßlänge

0-46

0-46

0-46

0-46

0-46

0-46

0-46

0-46

0-46

0-46

298-4

596-8

895-2

1193-6

iS3i‘9

1790-4

2088-8

2387-2

2685-6

2984-0

2-13

4-63

7-20

10-45

I4-54

18-51

24-10

31-08

41-20

56-72

0-367

0-799

1-241

1- 803

2- 508

3- 193

4- 155

5- 346

7-12

9-78

Die folgende Tabelle 7 gibt die Stauchungswerte des Betons, weiter die aus den Schnittpunkten der Parallelen zur Abszissenachse mit der Stauchungskurve des Eisens sich ergebenden Druckspannungen im Eisen bei gleicher Formänderung und endlich den Verhältniswert der Formänderungen bezw. Spannungen.

Die Ergebnisse aus dem Verlaufe der beiden Druckkurven für Beton und Eisen zeigen, daß der Wert ,,n“ bei den Anfangsspannungen mit etwa 15 angenommen werden kann, bei den höheren Belastungen immer kleiner wird und bei ²9° kg/cm¹ Betonbeanspruchung auf 9*35 herabgeht.

Aus der Gegenüberstellung der Abb. 33 und 34 ergibt sich, inwiefern das Alter des Betons den Wert ,,n“ beeinflußt; es zeigt sich jedoch, daß die sonstigen Abweichungen geringer sind und keinen wesentlichen Einfluß ausüben. Im Schnittpunkt der Eisenstauchungskurve mit der Betonstauchungskurve ergibt sich n — 10.

Die gefundenen Werte sind selbstverständlich nur Näherungswerte. Dieselben werden jeweils verschieden sein, je nach Gattung und Qualität des verwendeten Eisens, sowie der Gattung und Qualität des Betons, der Zementmischung, dem Alter, dem Zuschlagstoffe usw.

Da im Anschluß auch Probeergebnisse von ein betonierten Gußeisen-Säulen zur Besprechung gelangen sollen, sind auf der beifolgenden Abb. 35 und Tabelle Nr. 8 eine Stauchungskurve für Gußeisen (Prof. Bach ,,Elast, und Festigkeit“) und die in Tabelle 15 gegebene Betonstauchungskurve sowie die Kurve für Flußeisen zusammengestellt.

1400

1205

00 CO

Bei gleichen Stauchungswerten für Gußeisen und Beton ergeben sich für: 340 kg/cm² Betondruck 1560 kg/cm² Druck im Gußeisen 300 250 200

iS«

485

100

50

225

Dies zeigt, daß die Druckaufnahmsfähigkeit des Betons schon erschöpft ist und derselbe zum Bruch kommt, während das Gußeisen noch immer Stauchungen erleidet und weiter Druck aufzunehmen in der Lage ist.*)

Ist der Beton älter, so wird seine Stauchungskurve flacher, die spezifische Druckfähigkeit nimmt zu, die spezifischen Stauchungen nehmen jedoch ab.

Querdehnungen.

Die Größe der Querdehnungen wäre für Säulen aus homogenem, gleichartigem Material hinsichtlich der folgenden Betrachtungen belanglos. Anders liegt jedoch die Sache bei den erprobten Eisenbeton-Säulen.

Wird ein Prisma nach einer Richtung einer gewissen Druckbeanspruchung ausgesetzt, so tritt außer der bereits besprochenen Verkürzung nach der Richtung

*) Siehe auch Anhang.    •;

der Druckkraft quer zu dieser eme Vergrößerung des Querschnittes auf, und wird das Verhältnis der beiden Formänderungen zu einander durch die sogenannte „Poissonsche Zahl“ zum Ausdruck gebracht.

Bezeichnet o die Druckspannung, e den Elastizitätsmodul und A l die

Stauchung für die Längeneinheit, so gilt die Beziehung A l —

Diese Werte sind für Eisen innerhalb der Proportionalitätsgrenze linear veränderlich.

Ist ,,m“ die Poissonsche Zahl und A ^ die Querdehnung, so gilt:

a =¹. h.

In den Tabellen Nr. 4 und 5 (Druckversuche mit Flußeisen) sind die einer jeweiligen Druckbeanspruchung entsprechenden Querdehnungen angegeben.

Die Poissonsche Zahl kann für Flußeisen (Handelsware) mit m= 3 bis m— 4 angenommen werden; für das zu den Säulenversuchen verwendete Eisen wird als

= - - gesetzt. Für Eisen sind die Verhältnisse sonach klar.

10

Bezüglich des Betons gehen die bezüglichen Angaben teilweise recht weit auseinander.

Nach den Versuchen, welche der „Deutsche Ausschuß für Eisenbeton“ durchgeführt hat, wäre nach Serie I... m = 6 bis 7, nach Serie II... m = 2*5 bis 3 zu setzen.*)

Mittelwert —

Druckbeanspruchung des Eisens im Verburylkörper.

18 mm ------».

Beton

ttttt

Abb. 36.

Abb. 36 stelle das Stück eines Verbundkörpers dar; denkt man sich die Eiseneinlagen an beiden Enden um ein geringes vorstehend, und wird nun diese Eiseneinlage durch eine entsprechend große Druckkraft angegriffen, so wird der Beton zunächst keine anderen Spannungen aufzunehmen haben als jene, welche an der Einbettungsstelle des Eisens infolge der Verkürzung des Eisenstabes entstehen. Das Eisen wird einen Teil der aufgenommenen Druckkraft auf den Beton zu übertragen suchen und den Beton zur Mitarbeit heranziehen, infolgedessen im Beton nächst der Einbettungsstelle Druck, Biegung-und Scherspannungen etc. entstehen werden. Die-

*) Während der Drucklegung ersehe ich aus dem „Bulletin of the University of Wisconsin Nr. 466 by Morton Owen Withey C. E.“, daß bei einer Reihe von Versuchen, welche mit bewehrten und unbewehrten Säulen vorgenommen wurden, für letztere bei */₄

r -    III

der Bruchlast der Poissonsche Wert — =— bis — gesetzt werden dürfte, eine neuerliche

Stütze für die von mir ausgesprochene Behauptung bezüglich der Ursache des Bruches von Verbundkörpern.

Ta!

U#

Stauchungen

(9Ö

getop-

3500

300

3000

kg/cm.²

kg/\m²

,‘ondruckspa nnungen tn

2000 ~    1 /S.

Eisendruęksgartnyngen m F/uße/sen~^Z

sfl

Be

200

4J-

7.7Ç

Abb. 37.

1500

0001

Querdehnungen

Querdehnungen

30

25

20

7-5

a/

Z-.') Ł/77/77

3-5

selben sollen zunächst vernachlässigt werden, was der vorläufigen Annahme gleichkommt, daß der Eisenstab im Beton frei verschiebbar wäre.

Infolge des auf das Eisen ausgeübten Druckes wird jedoch im Eisen die Neigung zur Querdehnung, welche als gleichmäßig über die ganze Länge des Eisenstabes wirkend vorausgesetzt wird, auftreten.

i 3

In Abb. 37 ist nun auf Grund des mit -— — ' angenommenen Poissonschen

Wertes die den Druckbeanspruchungen entsprechende „Poissonkurve“ für Flußeisen aufgetragen (dieselbe muß bis etwa 1600 kg/cm² Druck eine gerade Linie sein) und ergibt, da bei einer Druckbeanspruchung von 2200 kglcm² (für E — 2, 200.000 kg/cm²) der Stauchungswert für 100 cm Meßlänge = 1 mm beträgt, für die Querdehnung bei dieser Laststufe einen Betrag von 0*3 mm auf 100 cm Meßlänge; desgleichen ist unter der Annahme ,,m — 3“ die zur Stauchungskurve des Betons zugehörige Querdehnungskurve dargestellt. Tritt also eine derartige Druckbeanspruchung ein, so wird (Abb. 38) der Querschnitt des Eisenstabes seinen ursprünglichen Querschnitt (in der Figur vollgezeichnet) zu vergrößern suchen und etwa die punktiert gezeichnete Lage einnehmen wollen. Da er jedoch nach der Seite der größeren Betonmasse bedeutenden Widerstand findet, wird er suchen, den geringsten Widerstand zu überwinden. Man kann sich dies durch nachstehende Abb. 39 und 39a veranschaulichen. Die ursprüngliche Länge der Betonfasern l wird auf 1‘ verlängert werden und wird der Beton endlich, sobald er seine Ausdehnungsgrenze erreicht, reißen: die Betonecke wird abgesprengt.

In der Abb. 40 sind außer den der Stauchung entsprechenden Werten der Querdehnung des Eisens im gleichen Längeänderungsmaßstab die Längenänderungen des Betons eingetragen. Es sind dies die Längenänderungskurven I und IV des gezogenen Betons nach Grut (veröffentlicht in der Zeitschrift „De Ingenieur“ April 1898).

Ein Blick auf die Abb. 40 lehrt, daß bei einer Druckbeanspruchung des Eisens von etwa 1800 kglcm² die Querdehnungen des Eisens bereits das Maß der Dehnungsfähigkeit des Betons erreichen, daß also von dieser Laststufe angefangen das Absprengen des Betons erwartet werden kann, immer vorausgesetzt, daß nur das Eisen allein und nicht auch der Beton unter Druck stehe. Da der Beton der durch die Querdehnung bedingten Kraftäußerung des Eisenstabes einen gewissen Widerstand entgegensetzt, so wird dieser Widerstand bei größeren Querschnitten des Betons natürlich ein größerer sein und eine größere Druckkraft im Eisen nötig werden. Diese Verhältnisse haben ihre Wirkung bei jenen Säulenproben dargetan, bei welchen die Eiseneinlagen „abnormal“, also weiter von der Außenfläche angeordnet waren.

Zugbeanspruchung des Eisens im Verbundkörper.

Würde der Eisenstab (Abb. 36) statt von Druckkräften von Zugkräften angegriffen, so ist augenscheinlich, daß bei zunehmender Zugbeanspruchung statt der oben geschilderten Querdehnung eine Querstauchung, also eine Quer-

TI

SK

HK

Gr

Abb. 38.

[[

li. /

18mrri

Abb. 39.

Cb

FF

KK

Abb. ,19 a.

Gegenüberstellung von Verlängerungen des Betons infolge Zug und Verlängerungen des Betons infolge Querdehnung bei Druck.

Querdehnung des Betons bei Druck, unter Annahme m = 3 (Bach lila)

Cl

q3

0’4 mm auf 100 Meßlänge

LC-3

LO'2

L0'7

Dehnungswerte des Betons bei Zug Grut I

____

220 kgjcm

220 kgcni

200

150

I o

—!    10

001

OOI

IO 20 30 40    50    60    70    80

Abb. 40.

i0’4 mm auf 10 cm Meßlänge

Ol

10-3

102

LO-1

it

Grut IV

TO

Si

18

Zug im Beton

Schnittsverminderung des Eisenstabes stattfindet, und wird diese Querschnitts-Verminderung bei hohen Beanspruchungen endlich so groß werden, daß der Eisenstab sich vom Beton loslöst und sonach die Haftung der beiden Körper aneinander aufgehoben wird.

Die Haftfestigkeit ist demnach in einem gewissen Sinne von der Beanspruchung des Eisens abhängig; selbstverständlich gilt hier auch die oben gemachte Voraussetzung, daß der Betonkörper, in welchem das Eisen eingebettet ist, durch äußere Kräfte vorläufig nicht beansprucht werde.

Druckbeanspruchung im Verbundkörper.

Nicht so einfach, aber immerhin ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem gleichmäßig gedrückten Verbundkörper, bei welchem nicht nur das Eisen, sondern auch der Beton, also der ganze Verbundkörper unter Druck steht; in diesem Falle wird auch im Beton infolge des Druckes eine Querdehnung auftreten.

Wären die Verhältnisse der Querdehnungen zu den Stauchungen bei den verschiedenen Lastangriffen in beiden Baustoffen gleich, so würde von diesem Gesichtspunkte aus betrachtet, sich keine andere Folgerung ziehen lassen wie für einen einheitlichen Stoff. Dies ist aber nach den bis jetzt bekannten Beziehungen nur für kleinere Laststufen zutreffend.

Unter der Annahme, daß die Poissonsche Zahl, also das Verhältnis der Längsdehnung zur Querdehnung bei Druck, auch für die hohen Beanspruchungen gleich bleibt, ist anzunehmen, daß die Poissonkurve für Eisen einen ähnlichen Verlauf nehmen dürfte wie die Druckkurve des Eisens und das gleiche wäre bezüglich der Kurve für Beton unter der analogen Voraussetzung der Fall. Ob diese Annahme richtig ist, müßte allerdings erst durch Versuche nachgewiesen werden. Es kann aber als ziemlich sicher angenommen werden, daß eine Laststufe eintritt, in welcher die Querdehnungen des Eisens gegenüber denen des Betons unverhältnismäßig wachsen, genau so wie beim Druck die Stauchungen wachsen, und so ein Zustand eintritt, in welchem der Beton abgesprengt wird, und zwar wird dies dann der Fall sein, wenn das Querdehnungsmaß des Betons (entstanden infolge des Druckes auf den Verbundkörper) vermehrt um das mögliche Maß der Längenänderung, welche der Beton infolge Zug aufnehmen kann (bezogen auf die Dicke des Bewehrungseisens), durch das Querdehnungsmaß des Eisens auf gezehrt ist.

Die Nutzanwendung bei der Bestimmung der Haftfestigkeit mittelst Proben, bei welchen das Eisen durchzudrücken versucht wird, ergeben sich hieraus von selbst.

Aus den Druckfestigkeitsversuchen, Tab. i und 2, ergeben sich für eine Druckbeanspruchung des Eisens von 2400 bis 2700 kgjcm² bereits Querdehnungswerte, welchen selbst der geschmeidigste Beton nicht mehr zu folgen vermag. Es zeigen daher, wie oben auseinandergesetzt, die Ergebnisse der Proben mit Säulen, bei welchem das Eisen in abnormaler Lage eingebaut wurde, trotz der Ver-

minderung der Fähigkeit, Biegungsspannungen aufzunehmen, keine schlechteren Werte., im Gegenteile sogar etwas bessere, weil das Eisen bei der versuchten Querdehnung mehr Widerstand findet, die Zusatzspannungen für dasselbe kleinere sind, als wenn es näher dem Rand eingebaut wäre, und es demnach noch länger Druck aufzunehmen in der Lage ist.

VS

Abb. 40 a.

Abb. 40 b

lg

lg

Ji

Abb. 40 c

Abb. 40 d.

In einem derartigen Laststadium wird also zunächst die äußere Betonkante abgesprengt und der Anlaß zur Zerstörung und Auflösung des Verbundkörpers ist gegeben.

Der Beginn dieses Zerstörungsvorganges wird meiner Ansicht nach durch das ,,Knistern“, welches in den Belastungsprotokollen jeweils verzeichnet ist, gekennzeichnet.

Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

Aus der Betrachtung dieser Verhältnisse geht unzweifelhaft hervor, daß das Längseisen, sobald dasselbe im Verbundkörper über 2400—2800 kg/cm2 gepreßt ist, den Verbundkörper zerstört und daher bei dieser Belastung den Anlaß zum Bruch der Säule gibt; insbesondere bei größerem Alter des Betons ist dies der Fall. Ist der Beton noch jünger und geschmeidiger, so ist seine Druckaufnahmefähigkeit schon früher erschöpft, bevor noch das Eisen so große Stauchungen, welche den Beanspruchungen von 2400—’2800 kg/cm² entsprechen

Abb. 40 e.

Abb. 40 f.

|\

o<

Jj

Abb. 40 g.

Abb. 40 h.

würden, erleidet. Die Erscheinung der Querdehnung des Eisens machte sich bei der Durchführung der Proben bemerkbar, insbesondere auch bei dem als Handhabe einbetonierten Randeisen nächst dem oberen Ende des Säulenschaftes, und ist zu vermuten, daß dieses Eisenstück zu einer gewissen Exzentrizität im Querschnitt beigetragen haben dürfte; ferner ist dieser Einfluß zu erkennen an allen Stellen im Versuchskörper, wo größere Eisenmengen zusammenkamen.

Am schönsten aber äußert sich die Wirkung der Querdehnung infolge Druck bei den stark umschnürten Säulen im zweiten Belastungsstadium. Es wird, da auch das absolute Maß der Querdehnung der Bewehrungseisen von Einfluß ist, eine Bewehrung mit schwächeren Längsbewehrungseisen und größerer

Anzahl bei gleichem Prozentverhältnis ein besseres Ergebnis bei Druckversuchen liefern, als eine solche mit stärkeren Bewehrungseisen und geringerer Zahl. Zur näheren Erläuterung dienen die Abb. 40 a bis 40 e.

Diese Figuren zeigen Schnitte durch Säulenecken mit verschiedenen Längsbewehrungen. Ist die Differenz der Querdehnungskoeffizienten

m (Beton) m (Eisen) so ergibt sich bei Betrachtung der Figuren, daß die in der Eiseneinlage als sprengend wirkende Kraft lediglich vom Durchmesser der Einlage (bei Rundeisen), beziehungsweise von der Länge der Schenkel (bei Winkeleisen) etc. abhängig ist und daher mit zunehmender Größe dieser Maße (nach aufgezehrter Dehnungsfähigkeit des Betons) eine größere Kraft äußert, sonach den Bruch früher herbeiführt.

*-------

¹.......©

Günstiger liegen augenscheinlich die Verhältnisse, wenn die eingebetteten Eisen sich nicht an den Querschnittsecken, sondern in der Mitte zwischen denselben befinden (Abb. 40/ bis 40 h).

Abb. 41.

Die ursprüngliche Form der Einlagen und des Betons ist mit vollen Linien ausgezogen, während die punktierte Linie die Lage der Betonkanten bezw. der Eiseneinlagen unter hohem Druck vorstellt. Die Vergrößerung ist lediglich als die Differenz der ungleichen Querdehnungen aufzufassen.

zur

Naturgemäß wird das Eisen der Bügel oder der Umschnürung in nahezu ganz gleicher Weise wie der Beton gedrückt und muß dementsprechende Stauchungen erleiden (Abb. 41), die ihrerseits wieder eine Querdehnung und Längendehnung des Lrnschnürungseisens und eine Verlängerung desselben Folge haben. Selbstverständlich wird auch die Entfernung von 50 mm (in Abb. 41) entsprechend verkürzt, was zeichnerisch nicht dargestellt wurde.

Zugbeanspruchungen im Verbundkörper.

Wie bei dem auf Druck beanspruchten Verbundkörper die beiden Baustoffe bei der Verkürzung gleichzeitig eine Querschnittsvermehrung erleiden, so werden bei dem auf Zug beanspruchten Verbundkörper die beiden Baustoffe eine Quer'schnittsverminderung erfahren. Da die Poissonschen Zahlen für die beiden Materialien Eisen und Beton bei Zug in analoger Weise wie bei Druck nicht gleich sein dürften, wird endlich (und da das Eisen die verhältnismäßig größere Querzusammenziehung bei höheren Beanspruchungen erleiden dürfte als der Beton) ein Moment eintreten, in welchem der Unterschied dieser Querschnittsverminderungen so groß wird, daß die Haftung der beiden Körper aneinander auf hört.

Die Nutzanwendung für die Beurteilung der Haftfestigkeit ergibt sich ohne weiteres von selbst. Die Haftfestigkeit ist von der Zugbeanspruchung des Eisens oder von der des betroffenen Teiles des Verbundskörpers abhängig.

Berechnung der Maximalspannung vor Eintritt des Bruches.

Die Berechnung kann natürlich nur eine näherungsweise sein, doch lassen die Ergebnisse erkennen, daß die im Zusammenhalt mit den übrigen Erscheinungen errechneten Werte den wahren Werten ziemlich nahe kommen dürften.

Zur leichteren Rechnungsdurchführung und Überprüfung der betreffenden Größen dient nachstehende Tabelle 9, in welcher die Flächen für Beton und Eisen, für letzteres für verschiedene Werte von ,,n“ sowie die dazugehörigen Trägheitsmomente zusammengestellt sind.

Wie schon früher erwähnt, erfolgten die Ausbiegungen größtenteils nicht nach der Richtung der Hauptachsen, sondern unter einem Winkel von 30 bis 450 gegen dieselben. Besonders war dies bei den Säulen mit quadratischem Querschnitt der Fall.

Die Säule hat sonach das Bestreben, ein Maximum an Fläche der Hauptdruckbeanspruchung entgegen zu setzen. Aus den Abb. 42 und 43 ist dies ersichtlich; biegt sich die Säule nach einer der Hauptachsen, so kommen die Maxima und Minima an die Außenkanten, und da dort zunächst die Eiseneinlagen sich befinden, wird das Eisen zur Aufnahme dieser Spannungen sehr bedeutend herangezogen, während in der mittleren Druckaufnahmszone keine Eisen sind.

Bei der Ausbiegung nach der Diagonale sind jedoch eine größere Zone zur Aufnahme der mittleren Druckspannung sowie die Eisenflächen vorhanden. Die Säule sucht demnach der Hauptaufgabe, Aufnahme des Druckes, gerecht zu werden.

Mit Ausnahme jener Säulen, welche zentrisch mit Spitzenlager oder exzentrisch mit Spitzenlager erprobt wurden, sind auch die Zusatzspannungen infolge des Ausbiegens nicht beträchtlich und die Durchbiegungen sehr gering.

In Berücksichtigung dieser Verhältnisse wurde die Berechnung der Spannungen durchgeführt wie für Normaldruck mit Biegung.

In allen Fällen, wo die mittleren Druckspannungen größer als die Biegungsspannungen sind, demnach die neutrale Schichte außerhalb des Querschnittes liegt, ist diese Art der Berechnung die richtige ; denn die aus der Biegung sich ergebenden Werte (Zug) sind nur rechnungsmäßige und wären eigentlich als Vermehrungsund Verminderungswerte (statt Druck und Zug) anzusprechen.

Bei sehr großer Ausbiegung jedoch kommen rechnungsmäßig relativ große Zugwerte zum Vorschein, so daß die äußerste Kante tatsächlich einen Zug

erleidet; doch liegt bei den gegenständlichen Versuchen die Nullinie dann so nahe dieser Kante, daß beispielsweise in einigen Fällen der Mittelpunkt des nächstgelegenen Eisens nicht mehr in die Zugzone, sondern schon in die Druckzone zu liegen kommt.

Auch wird bei unserem Rechnungsverfahren nicht berücksichtigt, daß die Linie der Spannungen infolge Verschiedenheit der Stauchungswerte nicht nach einer geraden, sondern etwa nach der in Abb. 42 und 43 anschaulich gemachten

7/

Lïnïè

Sv-

Abb. 42.

Abb. 43.

Art verläuft, so daß die bei großen Ausbiegungen, besonders bei den exzentrisch belasteten Säulen, errechneten Maximal- und Minimal-Spannungen eine beträchtliche Abänderung erfahren dürften.

Für genauere Ermittlungen müßte man, um die Verschiedenheiten der berücksichtigen, nach durchgeführter Proberechnung auf Grund des Ergebnisses derselben mit den, den verschiedenen ,,E“-Werten entsprechenden verzerrten Querschnitten neuerlich eine Berechnung durchführen.*)

*) J- A. Spitzer: Träger aus Materialien von veränderlichem Formänderungskoeffizienten, Zeitschrift des österr. Ing. und Archit.-Vereines 1898, Nr. 17 und Nr. 18.

Stauchungswerte zu

Tabelle Nr. 9. Flächen und Trägheitsmomente der Säulenquerschnitte.

Ideelle Flächen bezw. Trägheitsmomente für:

Querschnitt und Bewehrung

Beton Eisen

Fläche

625

8-04

Quadrat 25 X 25 cm 4 RE 16 mm

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

32552

788

Ideelles Trägheitsmoment

Fläche

625

19-63

Quadrat 25 X 25 cm 4 RE 25 mm

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

32552

1753

Ideelles Trägheitsmoment

Sechseck eingeschr. Kreis r = 12-5 cm 6 RE 12 mm

Fläche

541

6-79

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

2 3493

346

Ideelles Trägheitsmoment

Sechseck eingeschr. Kreis r — 12-5 cm 6 RE 19 mm

Fläche

541

17-02

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

23493

800

Ideelles Trägheitsmoment

Fläche

Quadrat

25 X 25 cm Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

625

8-04

abnorm

4 RE 16 mm

Trägheitsmoment

32552

361

Ideelles Trägheitsmoment

Sechseck eingeschr. Kreis r = 12-5 cm abnorm 6 RE 12

mm

Sechseck eingeschr. Kreis r — 12*5 cm abnorm 6 RE 19

mm

Quadrat 25 X 25 cm Winkeleisen 40X40

mm

Fläche

541

6-79

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

Ideelles Trägheitsmoment

Fläche

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

Ideelles Trägheitsmoment

Fläche

Ideelle Fläche des ganzen Querschnittes

Trägheitsmoment

Ideelles Trägheitsmoment

23493

163

541

17-02

23493

625

32552

368

17-76

1630

16

n = 6jn = 6"5 n ~ 7 n = 7-5 n = 8 n = 8-5 n = 9 n = 10 (n — 1) = 5 (n — i) = 6⁻5 (n—-i)=6:(n— 1)= 6*5 (n— i) = 7 (n— i) = 7*5 (n—1) = 8(n—i)=9(n— 1) = 10 (n— 1) = 11 (n— 1) = 15

n = 12

33-95

37‘35

• 40-74

44-14

574-95

578-35

58i"74

585-14

1730

i9°3

2076

2249

25223

85-10

25396

93-61

25569

102-12

²5742

110-63

626-10

634-61

4000

4400

27500

33-95

574-95

815

24318

85-10

626-10

1840

25333

27900

37'35

643-12 I 4800 28300

651-63

5200

28700

56-28

60-30

64-32

72-36

80*40

88-44

120-60

681-28

685-30

5516

5910

689-32    697-36

6304 I 7092

705-40

7880

7I3-44

745-60

38-070

I37-4I

762-41

12271

44820

47*53

588.53

2422

25915

119-14

660-14

5600

29100

56-28

681-28

2527

38460

I47-23

772-23

13147

45700

50-92

592

2595

26088

127-65

668-65

6000

29500

60-30

38856    39645

176-67

157-04

782-04

801-67

14024

15777

46576    48330

54-32

6i-i i

595-32

2768

26261

136-16

602

3“4

26610

I53-I8

677-16    694-18

6400

7200

29900

30700

64-32    72-36

685-30    689-32    697-36

2707-5

2888

3249

40430

196-30

821-30

17530

50082

67-90

609

3460

26953

170-20

711-20

8000

31800

80-40

705-40

3601

8668

11820

41220

44372

cm⁴

215-93

840-93

19283

5!835

74-69

616

3806

27299

187-22

728-22

8800 v

32300

88-44

7I3-44

3971

294-45

919-45

26295

58847

101-85

643

5190

28683

255-30

796-30

12000

35500

I 20‘6o

745-60

5415

₇mo

cm⁴

cm¹

cm⁴

cm²

cm⁴

₇wo

578-35

896-5

40-74

35079

35259-5    35440

58i*74

24389-5

gy6l

634-6¹

2024

25517

44-14

47-53

50-92

54-32

5801

6i-ii

36153

67-90

36523

74-69

38967

101-85

cm⁴

978

24471

102-12

643"i2

2208

25701

585-14

588-53

592

595-32

602-11

608-90

615-69

642-85

₇iuo

l059‘5

²4558-5

no-63

651-63

²392

1141

24634

119-14

660-14

2576

^885    26069

124-32

749

11410

43960

1222-5

24715-5

127-65

1304

1467

1630

1793

2445

24797

136-16

25960

153-16

25123

170-20

25286

187-22

25938

255-30

cm⁴

cm

668-65    677-16

694-18

711-20

2760

2944

3312

3680

728-22

4048

796-30

5320

26253 j 26437

26805

27173

27541

28813

cm⁴

160

785

₇wo

14670

47220

cm⁴

Säulen mit quadratischem Querschnitt.

Bei den Säulen mit quadratischem Querschnitt, Abb. 44, ergibt sich

folgendes :

Sind At die nach der Achse I und A₂ die nach der Achse II gemessenen Ausbiegungen, so ist die Ausbiegung in der Biegungsebene A = yAx² + A₂².

Bezeichnet man mit a den Winkel, welchen die Biegungsebene mit der Hauptachse, nach welcher die größere Ausbiegung stattgefunden hat, einschließt und mit y₂ den Winkel y₂ = 45⁰ — «, mit e den senkrechten Abstand der äußersten

»1--

-t

y2

V*/

^_______

K-

—//

Abb. 44.

Kante von der Senkrechten zur Biegungsebene, mit e' den senkrechten Abstand des Mittelpunktes (Schwerpunktes) der Eiseneinlage von derselben Linie und mit S den senkrechten Abstand dieses Punktes von der Seite des Quadrates, so ergibt sich:

to ; a

r-

cos y₂

Wegen cos y₂ = cos (45⁰ — a) = % ^2 (cos a + sin a)

wird e = — (cos a 4- sin a) =    ( A

2    '    \ A

10 a

A2

Ai

)-t(

Ai + A

Ł)

und

e'

Ai + A₂

•/

+1

Säulen mit sechseckigem Querschnitt.

In Abb. 45 und 46 ist der Querschnitt der sechseckigen Säulen dargestellt; der Radius des dem Sechseck eingeschriebenen Kreises ist r = 125 mm, jener des umschriebenen Kreises r = 144 mm. Bezeichnet wieder die Ausbiegung nach der Achse I, A₂ jene nach Achse II und A die Ausbiegung in der Biegungsebe ie, wobei A₂    AL ist, so besteht die Gleichung für a 30°, r, : e — A : A₂,

*Ml

/ V i

</

1 3T

+ 7 i

-4

;^2

ßri

-/

Ai

u*.......-

-æ.

<c

\l

V>'\

\ v

I «M

V"-Y

V'

/ -u

A bb. 46

—TT

Abb. 45 :

G A2

Für Abb. 45 :

)' A,⁵ + A?

e (r —s)

ferner e' : e = (r —s) : r₁₍ e‘ =

Für Abb. 46. für a 30°,

09 — 90 — a, cos y = cos 30° cos ax + sin 30⁰ sin ax

e = r₁ cos y

= % i3 •

+ 72 '

= ₂-Ä f3 + A,).

Ai

(a₂ y3 + aj,

e' —

e {r

s)

der Abstand des Schwerpunktes der zu äußerst gelegenen Bewehrung von der Senkrechten auf die Biegungsebene.

Die Ermittlung der Maximal- und Minimal-Beanspruchung beim Eintritt des Bruches wurden in der Weise angenommen, daß für die Berechnung der Momente und Normalspannungen die volle Bruchlast und die Ausbiegung bei der Bruchlast zugrunde gelegt und, falls für die Bruchlast die Ausbiegung aus irgend einem Grunde nicht bestimmt worden war, der Ausbiegungswert der vorausgegangenen Laststufe benützt, somit jedenfalls ein kleinerer Wert als der tatsächliche in Rechnung gesetzt wurde. Es wäre möglicherweise richtiger, den Ausbiegungswert für die Bruchlast durch Extrapolation festzustellen und in die Rechnung zu setzen, allein dies wäre ebenso willkürlich wie die vorausgegangene Annahme, würde die maximale Grenzwerte nur erhöhen und dieselben als zweifelhaft erscheinen lassen, während bei dem beobachteten Rechnungs-

//

A 1=1'433    >

-/

//i    ⁷

//

Abb. 47.

Vorgang Minimalwerte der Biegung ermittelt wurden und somit eine größere Sicherheit für die Richtigkeit gegeben ist.

Sowohl beim Quadrat- als auch beim Sechseck-Querschnitt sind die Hauptträgheitsmomente einander gleich und die Zentrifugalmomente gleich Null, weshalb die gerechneten Werte für J direkt für jede Lage der Biegungsebene brauchbar sind. Würde man auf verzerrte Querschnitte eingehen, so würden die konjugierten Achsen zu bestimmen sein.

Ein Rechnungsbeispiel soll die Sache erläutern. Es ist die Beanspruchung des Säulenquerschnittes in der Mitte infolge der Normalkraft

Kn =

F/

infolge des Momentes

an.

Km = dt

Für den Versuch Nr. 32 (Säule Nr. I₃) gelten folgende Werte: Säule 3.00 m hoch, quadratischer Querschnitt 25x25 — 625 cm², 92 Tage alt, zentrische Belastung, Bruchlast 202 Tonnen, Durchbiegungen (Abb. 47) A₁ = 1-43 mm, A2 = 0*33 mm-, Bewehrung 4 Rundeisen von 16 mm Durchmesser, /„ — 8*04 cm².

Für ,,n“ würde sich der Wert aus der Abbildung mit 8*5 bis 8 ergeben. Es wurde 8*0 gewählt mit Rücksicht auf das Alter, die Beanspruchung und das Mischungsverhältnis. Man findet:

A = 1*468 mm, Fi = 681 cm², J = 38070 cmi, e = 14*99 cm

= 297 kgjcm².

202000

681

Km — dt

202000 . 0*1468 . 14*99

38070

= ± 12 kg!cm²

daher max. Druck im Beton 309 kgjcm2 ,, min.

Der Abstand des Mittelpunktes des entferntesten Eisens ist e‘ = 11*87 cm'> hiermit ergibt sich die Beanspruchung im Eisen infolge der Normalkraft:

Kn = 297 X 8 == 2376 kgjcm²,

infolge des Momentes

Km — dt

202000 . 0*1468

38070

. 11*87x8 = dt 74

daher max. Eisensp. 2450 kgjcm2 ,, min.

2302    „

Bei der Berechnung der Säulen mit Umschnürung wurde aus Rücksicht auf die Stärke der Umschnürung der Wert von ,,n“ entsprechend kleiner gewählt, weil sich infolge der Umschnürung die Zusammendrückbarkeit der Säulen im Stadium II, besonders bei starker Querbewegung, wesentlich verringert.

Da die Zusammendrückungswerte nicht erhoben wurden und das hierüber Bekannte keine sicheren Schlüsse gestattet, auch die Querdehnungszahl für Beton nicht genügend sicher festgelegt ist, mußten die Werte für ,,n“ schätzungsweise angenommen werden.

Aus diesen Gründen wurde die Berechnung der umschnürten Säulen wie jene für die normalen Eisenbetonsäulen durchgeführt, der Einfluß der Umschnürung vorerst nicht in Rücksicht gezogen und diese Werte in den Tabellen über die Versuchsergebnisse in einer um die halbe Zeilenhöhe nach aufwärts verschobenen Zeile angegeben. Bezüglich der Werte auf der Zeile selbst (welche durch starke Umrandung hervorgehoben wurden) soll folgendes vorausgeschickt werden.

In Abb. 48 ist ein Beton Zylinder, welcher von einem sehr starken Stahlmantel umgeben und auf einer unnachgiebigen Unterlage aufgestellt ist, zur Darstellung gebracht. Bei sehr großem Druck (P in der Richtung Z) wird sich der Beton, welcher ein geringes über den Stahlmantel vorragt, infolge der Verhältnismäßigen Unnachgiebigkeit und wenn man von der Reibung absieht, beziehungsweise den Beton an der Wand frei verschieblich denkt, nur verhältnismäßig wenig zusammendrücken lassen und weit größere Lasten, als seine Bruchlast wäre, tragen. Hiebei ist der Beton gleichsam als plastische Masse aufgefaßt.

Ist o die Normalspannung, a die Stauchung für die Längeneinheit, so ist

o    P

t und oz — - ; bezeichnet man das Querdehnungsmaß mit a

und

die drei Achsen mit x, y, z, wobei die Normalspannung nach der Richtung der Z-Achse, die Querdehnung auf die beiden anderen aufeinander senkrechten

Achsen X und Y bezogen wird, so bestehen allgemein folgende Beziehungen, wenn ,,m“ die Poissonsche Zahl ist:

<7y    <>z

Stahl

V/

mantel

(ix = =L

(7x

BetonKern

Uy -

(ft<

Gx + öz

II

dz = dt

H '-O

(gz

Gx ~b ⁽7y

es ist weiter

ax

ax = a y und im vorliegenden Falle: ⁼

(Jy —

-¹- « ) m J

oder

\z_t_

= U (l

X

mj

ft ]•

Im Augenblick des elastischen Gleichgewichtes ist:

«r = 0

\Y

Abb. 48

HM

und

Gx =

(m — 1) F ’

sonach ist der Lochwanddruck bestimmt, sobald m bekannt ist.

Denkt man sich den Betonzylinder (Ab. 49) in einem Eisenblechmantel stecken, den Beton ein geringes vorstehend, so wird das Maß der Zusammendrückbarkeit des Betons durch das Maß der Dehnung im Blechmantel (hervorgerufen durch die Querdehnung des Betons) beeinflußt sein; jedenfalls ist aber die Zusammendrückbarkeit für den Beton mit Mantel wesentlich kleiner als für den Beton ohne Mantel, wobei wir wieder ein reibungsloses Gleiten des Betons an der Mantelfläche voraussetzen.

Abb. 50 zeigt nunmehr einen Betonzylinder mit einem konzentrisch gelegenen Eisenrohr; der Körper besteht sonach aus einem Betonkern, einem

Eisenring und einem, den letzteren einschließenden Betonring and ist sonach ein richtiger Verbundkörper. Der Beton ist mit dem Eisenring in gleicher Höhe abgeglichen. Falls dieser Körper einer gleichmäßigen Pressung ausgesetzt wird, wirkt der Eisenring genau so wie eine anderweitige Längsbewehrung.

Abb. 51 zeigt nun den Eisenring in einzelne Streifen aufgelöst und die Querschnittsfläche des Eisenringes auf eine geringere Höhe zusammengezogen; es entstehen sonach einzelne Scheiben, wovon jede mit einem Bewehrungsring versehen ist. Im Falle einer Druckwirkung ist sonach gleichsam die Verschiebbarkeit des Betonkernes im Eisenmantel ermöglicht, d. h. der Einfluß der Reibung

51

Co'

Q)

Betonkerri

A£m=

/ rohr

Abb. 49.

Abb. 50

Abb. 51.

des Betonkernes auf den Blechmantel wird infolge der Unterbrechung desselben ausgeschaltet.

Betrachtet man den Teil einer solchen Scheibe mit einem Bewehrungsring (Abb. 52) von der Höhe g und sei beispielsweise die Höhe des Bewehrungs-

b und wirken gleichmäßige Druckkräfte auf diese Scheibe, so muß der

rmges

Verkürzung der Betonscheibe eine gewisse Verkürzung der Bewehrung entsprechen; solange der Verbund wirksam ist, d. h. der Bewehrungsring nimmt entsprechend seiner Stauchung Druckkräfte auf und überträgt dieselben weiter, oder das Eisen der Bewehrung leistet eine gewisse Arbeit. Denkt man sich das Eisen, wie in der Abbildung dargestellt ist, geteilt und die Teile 1, 2 und 3 übereinandergestellt, Abb. 53, daß die Flächen vollkommen gleich sind, so kann man, weil die Arbeit die gleiche bleibt (soferne die Querschnittsfläche nicht geändert wird), den Fall in Abb. 52 durch den Fall in Abb. 33 ersetzt denken. Hiebei dient als stillschweigende Voraussetzung, daß die freie Höhe zwischen den Querbewehrungsringen ein gewisses Maß nicht überschreite. Bei Spiralen mit einer Ganghöhe, welche größer ist als die 5- bis ófache Höhe des Bewehrungsringes oder einer Ganghöhe, welche ein gewisses absolutes Maß übersteigt, dürfte wohl die Übertragung des Druckes von Ring zu Ring nicht mehr ohne weiteres angenommen werden; wenn trotzdem in den Tabellen in Fällen wie: Querbewehrung hoch 7 mm, Ganghöhe 100 mm oder Querbewehrung hoch 5 mm, Ganghöhe 50 mm die gleiche Voraussetzung gemacht wurde, so geschah dies lediglich, um Vergleichs werte zu erhalten. Abgesehen vom Verhältnis der Höhe der Querbewehrung zur Ganghöhe sollte man anderseits die freie Höhe zwischen zwei Windungen nicht größer nehmen als 3—4 cm, damit noch eine verläßliche Druckübertragung platzgreift.

Es erscheint somit eine ideelle Längsbewehrung aus der Querbewehrung gebildet und zwar so, daß der vertikale Querschnitt der Querbewehrung auf eine gewisse Höhe gleich ist der Vertikal-Querschnittsfläche eines ideellen Rohres.

123

Li:

HF

7X7

Abb. 53.

Abb. 52.

In den Tabellen für die umschnürten Säulen ist nun auf Grund dieser Betrachtung die Fläche der Querbewehrung auf eine ideelle Längsbewehrung nach der oben angegebenen Weise umgerechnet und die sich hieraus ergebenden Verhältnisse und Größen in den stark umränderten Zeilen angeführt, beziehungsweise ausgewertet worden. Zur leichteren Auswertung dient die nachfolgende Zusammenstellung in der Tabelle Nr. 9 a.

Die Ergebnisse der Berechnung bestätigen die Richtigkeit dieser Auffassung. Bei den Säulen mit Spiralbewehrung sind bei der Erprobung zunächst zwei Stadien zu unterscheiden.

Das erste Stadium geht bis zu jener Laststufe, bei welcher die äußere Betonschale vom Kern losgelöst wird, statisch nicht mehr wirksam ist, wodurch im Verbundkörper neue Verhältnisse geschaffen werden. Diese Laststufe ist wohl durch den Augenschein nicht sicher zu stellen, doch glaube ich, und die Beobachtungen lassen dies als äußerst sicher erscheinen, daß sich der Augenblick, wo diese Veränderung vor sich geht, durch ein auffälliges „Knistern“ bei den Probedurchführungen bemerkbar machte.

V ..

Durchmesser in mm

Ganghöhe in mm

100

50

25

40

30

10

40

30

10

30

¹oi<*

feg

3,

1-

Tabelle Nr. 9 a.

Sechseck-Säulen mit Umschnürung.

27>r

Hilfswerte zur Berech- t nung der Flächen und Trägheitsmomente.

Abb. 53 b.

Abb. 53 a. Durchmesser des dem Sechseck eingeschriebenen Kreises D = 250 mm.

Innerer Durchmesser der Umschnürung dx = (250 — 36) = 214 mm.

(d²    d\) (d² - A) =

TU

J = ~    d\) =

v. H. der Längsbewehrung

zzt.o

S69.0 I 8SL0 00.i j 29.1    S9.1

3-41    2-75    2-55

0-507

64

. Durrh-messer in mm

Fläche

fe

in cm²

RE 6

0*28

RE 8

0-50

RE 5

0*20

RE 5 0*20

RE 8 0-50

RE 7

0-38

RE 10

0-79

RE 9

0*64

RE. 10

0-79

RE 6

0*28

4 X 16

l6

^ (d*Ą-d\).

Gang-

Mittlerer

Durch-

Mittlerer

Umfang

messer

höhe g der Um- der Um-schnü-

Breite des ideellen Ringes

ideelle

Ring

fläche

16

in cm

rung in mm

220

schnürung u in cm

69-II5

fe

— in cm

te-ï

cm

Trägheitsmoment d. ideellen Ringfläi he

n (»—U/

(d* + d\)

JiQ

in cm⁴

10

222

69-743

219    68"8ox

ui

co

CO

Ob

0*28

0*056

0-50

10

0-05

0*20

0*04

0*20

3-87

3X87

2-752

219

222

221

224

223

224

68-8oi

69-743

69-429

70-372

70-058

70-372

2-5

o"o8

0-50

5-504

8*718

0-125

0-38

0-1267

0-79

0-1975

0*64

0-2133

0-79

0-2633

8-797

13-898

I4-943

18.534

d = 215-12 dx = 214 57*545

222*6

°o

d — 215

d j = 214    200-5

57*51

d — 214-8 dx — 214 57X6

d = 215-6 dx — 215-6 57-67

d — 216-5 d, = 216-5 57-91

d — 216-5 d, — 216-5 __57-92

d — 217-95 dx = 214 58-31____

d = 218*27 dx = 214 _58-39_

d = 219-27 dx = 214 58-67

Abnormale Lage der Längsbewehrung:

0-28

(X)

»H O 0\ ^00 I O

2220

200V4

1780-8

1669-5

1558-2

1804-5

1500

1403-5

158-1

3I7-4

504-8

1106-7

2228-8

3533-6

509-4    8    3S65'8

810-2    7 I 4861-2

872-5    7

1087-3

5235

8698-4

6523-8

156

49

0-056

2-744

dx — 150 d — 151-12 28-335

777

10

8-5

699-3

572-8

ff

In Abb. 37 sind die schon bekannte Druckkurve für Beton (1:3, 90 Tage, Donausand) sowie die Druckkurve für Eisen von der Abszissenachse nach aufwärts aufgetragen.

Die Lastpunkte sind auf der Abszissenachse so gewählt, daß der Betonbelastung eine zehnfache Eisenbelastung entspricht.

In gleicher Weise sind nun die, diesen Druckkurven entsprechenden Kurven Poissons von der Abszissenachse nach abwärts aufgetragen. Bei dieser Abbildung

, der

wurde der Poissonsche Wert für Flußeisen (Handelsware) mit m= —

Poissonwert des Betons mit m = 3 gewählt (der letztere Wert ist wohl ein hypothetischer, weil die anderwärts gefundenen Werte m = 2*7 bis m = 7 ja wesentlich voneinander ab weichen). Der Poissonsche Wert m für Beton wird wesentlich vom Alter der Mischung und der Stampfarbeit abhängen und daher bei verschiedenen Betongattungen verschieden sein, doch kommen alle diese Verhältnisse auch bei den Stauchungswerten schon zur Geltung. Es ist ferner vorläufig hier angenommen worden, daß der Wert m für beide Baustoffe für die verschiedenen Laststufen konstant ist. (Wahrscheinlich dürfte sich der Wert m bei der Proportionalitätsgrenze ändern.)

Errichtet man in der Abszissenachse (Abb. 37) z. B. im Lastpunkt A 125 kg/m² eine Ordinate, so trifft dieselbe die Stauchungskurve des Betons im Punkte B. Zieht man in diesen Punkt eine Parallele zur Abszisse, so schneidet diese die Stauchungskurve des Eisens im Punkte C, welchem eine Druckbeanspruchung von 1780 kgjcm² entspricht.

Durch die bezüglichen Verlängerungen der Ordinaten nach abwärts erhält man die Schnittpunkte F mit der Poissonschen Kurve für Eisen und in E den Schnittpunkt mit der Poissonschen Kurve für Beton. Sonach stellt die Ordinate DF die Querdehnung des Eisens bei 1780 kg/cm² Eisendruck und die Ordinate AE die gleichzeitig beim Druck von 125 kg/cm² im Beton auftretende Querdehnung dar.

Zieht man nun im Punkte F eine Parallele zur Abszisse, so schneidet diese Linie die Ordinate A—D im Schnittpunkt F und es stellt das Stück E F‘ die Differenz der Querdehnungen der beiden Körper Beton und Eisen für dieses Laststadium dar.

Für das Verhalten der beiden Körper gegeneinander ist lediglich diese Differenz maßgebend. Ist die Querdehnung des Eisens beim Verhältnis n gleich groß, also die Poissonzahl m auch dieselbe, so kann weder das Eisen auf den Beton noch der Beton auf das Eisen einen seitlichen Druck ausüben. Im gleichen Verhältnis, in welchem eine Querdehnung des Eisens in horizontalem Sinne bei vertikaler Belastung eintritt, wird nun auch die Verlängerung des Eisens in Ringform stattfinden. Es wird sich demnach eine Bewehrung im gleichen Maße erweitern, wie dies beim Beton der Fall ist, d. h. infolge der Ouerdehnung treten unter obiger Voraussetzung keine Spannungen auf.

Ist die Querdehnung des Betons größer als die des Eisens (also die Poisson-zahl für Beton kleiner als für Eisen), so wird der Beton einen Lochwanddruck beim Normaldruck ausüben und versuchen, das Bewehrungseisen noch weiter auszudehnen, als dies bereits infolge des Druckes geschehen ist.

Bei obiger Annahme ergibt sich die Differenz der Poissonwerte mit 0*03 mm ; da der bezügliche Stauchungswert für Beton o*8 mm ist, ergibt sich der ideale Wert der Poissonzahl, welche für den seitlichen Druck zur Geltung kommen

= 20'6. Der Lochwanddruck würde sich infolgedessen

kann, mit m =

o‘8

0-03

bei 125 kgjcm² Betonpressung mit P‘ —

125

125

25-6

= 4‘9 kg/cm² ergeben

m — i

und somit der Zug im Eisen für die Zentimeterhöhe bei einem mittleren Durchmesser der Ringbewehrung von 22 cm 4*9 X n = 54 kg betragen.

Ist die Vertikal-Querschnittsfläche der Ringbewehrung auf 3 cm Ganghöhe wie bei Versuch Nr. 147 oder 148, fe = 0*79 cm², so ist die Beanspruchung der Spirale auf Zug bei 125 kgjcm² Achsial-Druckbeanspruchung des Betons,

da der Durchmesser 22‘4 cm ist, o —

4’9 . ii*2

. 9

= 274 kgjcm².

079

Es ergibt sich hieraus, daß bei normalen Druckbeanspruchungen von Säulen die Umschnürung nicht wesentlich als solche wirkt, sondern die Wirksamkeit der Umschnürung in der direkten Druckübernahme gelegen ist, und es kann daher die Querbewehrung als Längsbewehrung gerechnet werden, indem ein ideelles Rohr konstruiert, das die gleiche Vertikalquerschnittsfläche besitzt, welche die auf gleiche Höhe angeordneten Querbewehrungen im Vertikalschnitte besitzen.

man

Wächst die achsiale Druckbeanspruchung der Säule über das oben angegebene Maß, so wird ein Augenblick kommen, in welchem die Querdehnungsmaße der beiden Stoffe gleich sein werden, in welchem Zeitpunkt sonach kein Lochwanddruck des Betons auf das Eisen ausgeübt wird. Beim Fortschreiten der Belastung wird jedoch endlich die Querdehnung des Eisens gegenüber jener des Betons größer werden und die Querbewehrung wird infolgedessen die äußere Betonschale lossprengen.

In diesem Augenblicke tritt nun das zweite Stadium der Säulenbelastung ein.

Angezeigt wurde der Eintritt dieser Phase bei der Erprobung in einigen Fällen durch eine schlagähnliche Detonation, in einigen Fällen durch Knistern und ist diese Erscheinung im Belastungsprotokoll in einzelnen Fällen vorgemerkt.

In diesem Augenblick kann sodann die Querbewehrung nicht mehr als unter Druck stehend angesehen werden, daher ist die Querdehnung und Längsdehnung der Querbewehrung infolge des Achsialdruckes gleich Null; die Querbewehrung nimmt nunmehr den infolge der Querdehnung des Betons entstehenden Wanddruck auf und erst von diesem Augenblick kommt die Querbewehrung zu der vollen, ihr zugedachten Wirksamkeit als Umschnürung

Wir haben nun eigentlich einen neuen statischen Körper mit der Kern-Querschnittsfläche des Betons, der Umschnürung und den innen befindlichen Längsbewehrungen.

Versuch der Berechnung für Säulen, Versuch Nr. 147.

Wenden wir diese Erfahrungen bei der näheren Untersuchung der Säule, Versuch Nr. 147, an:

Im Protokoll ist verzeichnet: Laststufe 202 t\ Knistern; sodann Abblättern der Betonhülle.

I. Stadium.

Man kann annehmen, daß beim Laststadium von 202 t die erste Phase endet. Für 202 Tonnen Last sind die statischen Werte aus der Tabelle: Längsbewehrung = 17-02 cm²; ideelle Längsbewehrung (aus der Querbewehrung abgeleitet) = 18*53 cm²,

136*00 cm²

n — 9, (n—i) fache Längsbewehrung [n—1) fe>L — n — 9, (n—i)fache ideelle Längsbewehrung (n—1) feQ — 166*50 cm²

einfache Eisenfläche und Betonfläche .

541*— cm²

Ideelle Gesamtfläche Fi = 843*50 cm²; hieraus rechnen sich die mittlere Druckbeanspruchung zu:

— 240 kg/cm²,

202000

843

die mittlere Eisendruckbeanspruchung zu:

240.9 = 2160 kg/cm².

Die Ausbiegung betrug 0*7034 mm bei 202 t; hieraus findet sich das Moment mit 202000.0*0703 = 14200 kg/cm und weiter, da e = 13*94 cm und

e‘ = 9*43 cm, die Betonzusatzspannungen: ^ und die Eisenzusatzspannungen ± 9 ^

14-200

14*200

29-900

9*43) =

• I3'94) = ± 7 kgjcm2 -+- 41*0 kgjcm².

29-900

Sonach ist die Betonspannung im Maximum 247, im Minimum 233 kgjcm²,

die Eisenspannung im Maximum 2201, im Minimum 2119 kg/cm².

II. Stadium.

Für die weiteren Laststufen bis zum Bruch ist die Fläche des Kernes . . . 400 cm2 («—i) Fe,L für {n=y) . ■ 102 „ Ff . . . 502 cm².

Die Bruchlast beträgt 257000 kg.

257000

a) Es ist: 6ß —

= 512 kg/cm². Da die mittlere Würfelfestigkeit

359 kg/cm² ist, so verbleiben 153 kg/cm², welche gleichsam infolge des Widerstandes der Umschnürung getragen wurden. Hiebei ergäbe sich die Beanspruchung des

502

Gz • r _

Die Umschnürung hat 079 cm² Fläche auf 3 cm Höhe, daher auf 1 cm

512 X ii.2

0*263 cm², r = 11*2 cm, mithin [m — 1) —

I53 X 11*2'

Va X 079

(Es wurden Versuche über die Festigkeit des verwendeten Eisens nicht durchgeführt.)

ÔJ Es ist der Lochwanddruck P‘ =

Umschnürungseisen mit G —

= 6400 kg/cm².

Gz

fe. 5000 — 0-263 X 5000'

Der Eisenring kann, wenn die Zugfestigkeit des Eisens mit 5000 kg/cm2 anzunehmen wäre, da 0*263 cm² auf 1 cm Höhe entfallen, für den Höhenzentimeter

263 X 11*2= 1315 kg Zug aufnehmen; es ist sonach 1315 =

Gz r

(m —• 1)

, und

= “)

V 1315 J

512 . II‘2

1315

-h i ; es würde sich demnach die Poissonzahl mit m =

¹ = 5'35 ergeben.

Der Lochwanddruck würde sich hieraus rechnen mit P =

512

(5*35 — i)

118 kg/cm² und sonach die reine Betonbeanspruchung mit (512 —• 118) = 396 kg/cm² die Eisenspannung 7 X 396 = 2772 kg/cm², wenn man nunmehr annimmt, daß der Stauchungswert des umschnürten Betons gleich groß ist einem Stauchungswert des nicht umschnürten Betons von 512 kg, vermindert um jenen Betrag des Druckes, welcher infolge des Wanddruckes von der Umschnürung aufgenommen wurde, also 512 —■ 118 — 396 kg/cm².

Hiebei erhält man Werte, welche immerhin möglich sind. Würden die Ergebnisse von Messungen der Verkürzungen vorliegen, so könnte, sowie bei den normalen Säulen, der Wert von ,,n“ für das Bruchstadium mit größerer Schärfe (hier wurde derselbe nur schätzungsweise angenommen) festgelegt werden und die Ergebnisse der Berechnung würden mehr Übereinstimmung aufweisen.

Die übliche Formel für die Berechnung umschnürter Säulen ist demnach für Stadium I ganz gleich der obigen Berechnungsweise, wenn man in die Formel für 2 X n nur 1 x n einsetzt.

Für das Stadium II ergibt sich folgendes:

Nach dieser Formel ist ein Längsstab als Ersatz für die Querbewehrung gedacht, welcher mit derselben den gleichen kubischen Inhalt hat und für welchen 2 X n — 30 gesetzt wird. Diese Formel stimmt mit der hier angewendeten überein, wenn man berücksichtigt, daß das Eisen der Umschnürung auf Zug nahezu eine doppelt so große Beanspruchung wie auf Druck (im Verbund) aufzunehmen vermag —• vorausgesetzt, daß man dann nur den Kernquerschnitt in Rechnung zieht.

Wäre beispielsweise die Zugfestigkeit des Umschnürungseisens etwa 5000 kg/cm², die Druckbeanspruchung der Längseisen im Verbund an der Bruchgrenze des nicht spiralförmig bewehrten Verbundkörpers mit etwa 2700 kg/cm² 5000

= r85 zu setzen; bei einer Zugfestigkeit

ermittelt, so wäre der Koeffizient

2700

des Umschnürungseisens von 6000 kgjcm² ergäbe sich der Wert mit 2⁻22. Der in der Formel der amtlichen Vorschriften erscheinende Koeffizient 2 entspricht einem Verhältnisse von 5400 kg/cm² Zugfestigkeit und einer, die Zerstörung des Verbundkörpers nach sich ziehenden Eisendruckbeanspruchung von 2700 kg/cm². Bei Verwendung von Eisensorten zur Umschnürung, welche eine größere Festigkeit als 5400 kgjcm² haben, wäre der Koeffizient gleich der Festigkeit per cm², geteilt durch 2700 kgjcm². Für die Berechnung würden sich als Grenzwerte folgende Formeln ergeben:

a)    Berechnung wie für Laststadium ,,I“. Voller Betonquerschnitt plus wfacher Querschnitt der Längsbewehrung, plus wfacher Querschnitt einer ideellen Längsbewehrung, welche gleiches Gewicht (gleichen kubischen Inhalt) wie die Querbewehrung hat und

b)    Kernquerschnittsfläche des Betons (als Kern die Fläche verstanden, welche vom Umschnürungseisen begrenzt wird), plus wfacher Querschnitt der Längsbewehrung plus n mal c mal Fläche der auf Längsbewehrung umgerechneten Querbewehrung (wie unter a), wobei c der Quotient aus der Zugfestigkeit des Umschnürungseisen, geteilt durch die Druckbeanspruchung der Längseisen beim Eintritt des Bruches ist. (2600—2800 kg/cm² für gebräuchliche Handelsware.) Bei einer Zugfestigkeit des Umschnürungseisen 5600 kgjcm² wäre

5600

2800

= 2 zu setzen.

Besprechung der Probe-Ergebnisse.

Die Abmessungen der Probekörper, die Bruchlasten, die Ausbiegungen und alle übrigen Angaben sind aus folgenden Zusammenstellungen zu entnehmen.

a) Säulen ohne Bewehrung:

Hieher gehören Tabelle Nr. 10 und die Abb. 54 bis 59 mit den Darstellungen der Ausbiegungen und die Schaubilder der gebrochenen Säulen Abb. 60—63. Diese Gruppe umfaßt sieben Versuche; Säulenhöhe 3^00 m.

Bei den Versuchen Nr. 30, 31 und 120 (Mischungsverhältnis 420 kgjcm², d. h. 420 kg Portlandzement auf 1 m³ Gemenge von Sand und Kies) steht die Bemerkung: Bruch unter heftigem Schlag. Die Maximalausbiegung beim Versuch Nr. 120 betrug 4*9 mm. Die spezifischen Spannungen beim Bruch ohne Berücksichtigung der Biegung schwanken zwischen 234 kg/cm² und 292 kgjcm2 und mit Beziehung auf den Mittelwert von 258 kgjcm² um 13-2 v.H.—9-3 v. H. Die Maxima der Bruchspannungen mit Berücksichtigung der Biegung schwanken zwischen 247 kg/cm² und 303 kgjcm². Es muß jedoch in Rücksicht gezogen werden, daß in den meisten Fällen die tatsächlich vor dem Bruch aufgetretene Ausbiegung nicht mehr gemessen werden konnte und infolge dieses Umstandes die genaue Ermittlung der Randspannungen beim Bruch nicht möglich ist.

Im großen ganzen ist die Übereinstimmung jedoch befriedigend. Bei den Proben Nr. 31, 66 und 120 betragen die größten Randspannungen 303 kgjcm².

Die Probekörper Nr. 63, 64 und 117 waren aus Beton im Mischungsverhältnisse 250 kg/m³ hergestellt. Die spezifischen Spannungen beim Bruch (ohne

Ci

0-243

Co

Ci

S3

’0323

mm

Ni

Ni

Co

Ni

0-539

0759

0-889

Ni 0 -381 \

Nj|—    \

Ó-466

Co

Ni

Pi

0-999

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No

1065

0-4971

T116

Co

Ni

0-535

Co

Ni

^^\ri4

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Ni

0-582

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0641

Ni

Qo

Ni

0-6675

S3

1-241

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Ni

0-694'

So

Ni

7,267 ^

Ci

0T714

S3

Ni

1-271

Ni

Co

Ci

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0'681i

1-296

Ni

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0-194    5

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Ni

0666

Ni

7J7/I C7'27.»

0269

S3

0 666

S3

Ni

1-232

SS

0266

Ni

Ni

0'6425

Ni

Co

Q'251

0233

S3

0-552 /

S3

Ni

Ni

Ni

Bruch

Bruch

0-219

so

Nj

Q'206

0202

Cb

58

0704

Q'656

Ni

Bruch

S3

Abb. 54. Vers. 30, Säule i!. Abb. 55. Vers. 31, Säule I₂.

Abb. 56. Vers. 64, Säule I₉.

Biegungswerte) schwanken hier von 139 bis 191 und betragen im Mittel 165 kg/cm²; die Schwankung mit Bezug auf den Mittelwert ist ± 15 v. H.

Die größte Randspannung erreicht 200 kg/cm² gegenüber 303 kg/cm² bei den Proben mit Beton vom Mischungsverhältnissö 420 kg/m?. Die Mittelwerte

der

Säule

Tabelle Nr. io. Säulen ohne Bewehrung.

Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnitts

form

Kopfform

Betonmischung in kg\m³

Höhe in m

Höhe

kleinst.Abm

3 ru<^a s t

Belastungsart

Lagerung

der Säule in

a.

lenquersclimtt

Betonfläche in cma

Größte Ausbiegung m d. Säulenmitte /\ in mm

Abstand der am meist gesp. Faser von d. auf d. Durch-biegungsebene Senkrechten durch die Schwerachse e in evi

Trägheitsmoment J in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsr. r

Bruchfestigkeit in kg\cmL

Würfelfestigkeit kg\cm Alter in Tagen

Anmerkung

Cg

j 26./IV. 26./VII.

1909

I909

o\

Quadrat 25 X 25 cm

420    3-00

12

zentrisch

Flächen

I52 ²⁴²

625

(ISS)

0-552

I3-59    32552

7-24    41-4

247

24O

bei 152 t tritt erst Knistern ein, dann erfolgte unmittelbar darauf mit sehr heftigem Schlage der Bruch.

Lichtbild

I₂

26./IV. 26./VII.

1909

1909

55

55

55

55

55

.Sr; :²⁹²

625

(162)

1-23

16-43    32552

7-24    41-4

303

281

Bruch unter sehr heftigem Schlag. Lichtbild

66

IV₂

31./VIII.

1909

13./XII.

1909

104

Sechseck eingeschrieb. Kreis r= 12-5 cm

55

3-00

55

J5

55

itl ²³4

541    (I22)

0-40

12-67

23492    6'6

45‘4

303

221

358

105

bricht plötzlich unter dem Kopf. Lichtbild

120

IVi

io./XII.

1909

31./HI.

1910

55

55

14²

262

541    (I37)

4-90

14-4

23492    6-6

45‘4

303

221

342

132

plötzlicher Bruch mit schiefem Abscheren knapp unter dem Kopfe unter sehr heftigem Schlag

63

Iio

25./VIII. 10./XII.

1909

1909

107

Quadrat 25 X 25 cm

250

3-00

r>

..0 ¹⁹¹

625

(”7)

1-66

16-45

32552

7-24

4Ï-4

200

307

180

310

Bruch normal im oberen Drittel

64*)

27./VIII. 10./XII.

1909    1909 IO-

xo3

165

55

55

55

625

(102)

°'354

14-16    32552

7-24

41-4

Oi o\ oj I

307

110

bei 92 t kleine lokale Absplitterungen am oberen Kopfrand. Bruch knapp unter dem Fuß. Lichtbild

ii 7

Iio a

2./X.

I909

8./II. 1910

128

55

55

55

55

55

55

*) Bemerkung im Baubuch zu Versuch Nr. 64, Säule I₉.    18./IX. 1909. —

Der Beton wurde dort nachträglich abgebrochen und der fehlende Teil frisch betoniert

An der

8/

*39

625

(87)

0-65

16-35

32552

7-24

41-4

143

135

249

128

Bruch knapp oberhalb der Fußpyramide, Druckkegelbildung .

Sau1{

Iftte

sich

hach

dem Umlegen ein Sprung parallel zu einer Kante

der oberen Druckfläche gezeigt.

Ci

Ni

Ch

Ci

Ch

Ci

,10-157

Î8

0-630,

0\841

Ch

Ni

1013

Ch

Ni

1-134

1-202

Ce

Ni

1-316

1-425

1-536

Ni

Ni

1741

S3

Bruch

2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132t

Ci!

Ci

0367

0492

0-431

0-426

0-522

0532

0-520

0-496

0-440

0-379

0-432

0-401

Bruch

t>

L/

Abb. 57. Vers. 63, Säule Ii₀.

Abb. 59. Vers. 66, Säule IV₂.

Ci

Ci

~-4.

Ch

Ci

b,

Ni

Co

Co

a.

Ch

0-796

2-74 ^

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Ni

2601

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3-701

3-987

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Ni

Bruch

4-801 \ 4-899

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Pi

Li

Abb. 61.¹

Abb. 62.

der Mischungen 420 kgjmz und 250 kgjm? liegen um 93 kg/cm², die Randspannungen um 103 kgjcm² auseinander. Die Lichtbilder (Abb. Nr. 60 bis 63) zeigen die nach dem Bruch aufgetretenen Verhältnisse, insbeson-ders das schräge Abschieben, die Schaulinien (Abb. 54 bis 59) veranschaulichen das Verhalten der Säulen bezüglich der Ausbiegung.

4m

J

Beim Versuch Nr. 66 mit einer Randspannung von 303 kg/cm² ist die Druckfestigkeit des zugehörigen Würfels 358 kgjcm2 bei gleichem Alter; beim Versuch Nr. 120 beträgt die Randspannung 303 kgjcm² nach in Tagen Erhärtung, beim Würfel von gleichem Beton 342 kgjcm² nach 132 Tagen.

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Ni

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Bruch

S3

0705

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132t

Lo,

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//

12

Abb. 63.

Abb. 65.

Vers. 20, Säule VI₂.

Tabelle Nr. 11. Säulen ohne Längs-, nur mit spiralförmiger Querbewehrung; sechseckiger Querschnitt.

Ergebnisse der Proben.

der Säule

Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

Tag der I lerstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Betonmischung in kg\mA

Höhe in m

Höhe

Kleinste Abm.

Bewehrung

Bruchlast

Verhältnis

Durchmesser

Ganghöhe mni

v. H.

Lagernng

der Säule in t

pro kgjcm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte /\ in >,m

Betonfläche Fb in cm'¹

Trägheitsmoment J in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägh.-Rad.

Bruchfestigkeit in kg\cm²

Würfelfestigkeit kg\cui-Alter in Tagen

Anmerkung

19

VIx

3./VI.

1909

19./VII.

1909

46

Sechseck

42O

3-00

12

8/100

0-695

itriscVv

Flüchen

112

2C6

(107)

541

23492

6-6

45-5

211

201

0-92I

bei n i*7 / plötzlich ca. ¹/₂ m von unten zerstört. Lichtbild

20

VI,

3./VI. 20./VII. 1909 j 1909 I

(122)

47

•1

fl

fl

I27

2 34

541    , 23492 j 6-6

45‘5

237

0-403

23¹

122 t nichts zu bemerken

127 t Bruch ca. ll₂ m unter dem Kopfansatz. Lichtbild

27

VII,

12./VI.

1909

22./VII.

(102)

1909

40

fl

4-50

18

6/50

0-722

IO;

197

541

23492

6"6

68-2

210

2-554

178

Lichtbild

72

VIIia

25./X.

1909

I5-/XII.

(127)

1909

5t

r>

fl

fl

I27

234

541

23492

6-6

68-2

251

316

2-316

178

96

bricht nach ca. 3 Minuten unter Druckerscheinung

Ci

Ci

Ni

Oi

0269

Ci

Ci

(-h

0612_

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Ni

0913

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Ni

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Oi

Oi

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Qo

No

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Ns

T 521

L*

2008

No

No

Bruch

2553

Abb. 66.

Vers. 72, Säule Vil!.

Die größere Abweichung bei den Versuchen 63 und 64 einerseits und dem Versuch Nr. 117 hat ihre Begründung in der Verschiedenheit des Zementes. Der Versuchskörper Nr. 117 ist aus einem frisch gelieferten Zement angefertigt; hiefür sei auf die bei den Würfelproben vorgebrachten Ausführungen verwiesen.

Jedenfalls ist die Überlegenheit der Mischung 420 'kg/m³ gegenüber jener 250 kg/m? auffallend hervorgetreten.

Ci

Ci

Ci

■V

No

0-3059

No

Q-02

Ni

,0-987

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No

1254

0'41

Oi

No

1-461

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Oi

T594

No

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No

1-726

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1173

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Ni

Qi'

1-817

Ns

Bruch

2-316

T887

Qj

Ni

b) Säulen mit Querbewehrung (ohne Längsbewehrung).

Hiezu Tabelle Nr. n und Abb. 64 bis 67 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 68 bis 70 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

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III

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mâ

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Diese Gruppe umfaßt vier Versuche mit Säulen von* sechseckigem Querschnitt, 2 Säulen 3*00 m und 2 Säulen 4‘5 m hoch. Die Erhärtungsdauer ist verschieden, 40 bis 51 Tage. Die spezifischen Spannungen (Bruchlast dividiert durch die Querschnittfläche der Säule) schwanken von 197 bis 234, das Mittel der 4 Versuche ist 218 kg/cm². Die Randspannungen schwanken von 210 bis 251.

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Die 3*00 m hohen Säulen hatten 0*695 v, H. Querbewehrung; das Mittel der Maximal-Randspannungen ist 224 kg/cm². Die 4*5 m hohen Probesäulen hatten 0*722 v. H. Querbewehrung; trotz der größeren Höhe ist das Mittel der Maximal-Randspannungen etwas höher (231 kg/cm²) als bei den beiden 3*00 m* hohen Säulen, worin man mit Recht den Einfluß der geringeren Ganghöhe der Querbewehrung als Ursache erkennen kann, da das Bewehrungsprozent selbst nicht wesentlich verschieden ist. Die Ausbiegungen erreichten bei den 3*00 m hohen Säulen kaum i mm, betrugen aber bei den 4*5 m hohen Säulen schon 2*3 bis 2*5 mm. Die Verschiedenheit der Erhärtungsdauer zwischen Versuch Nr. 27 und Nr. 72 (11 Tage) macht sich in den Ergebnissen schon bedeutend fühlbar.

Abb. 68.

Von Versuch Nr. 27 zeigt die Schaulinie (Abb. 66) das Anwachsen der Ausbiegung in den Belastungspausen; ferner ist in Abb. Nr. 70 (Versuch Nr. 20) die Zerstörung unter dem Kopf zu ersehen, in Abb. 69 (Versuch Nr. 27) die Deformationen in der Säulenmitte.

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c) Gruppe I a.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitte.

Säulen 3'oo m hoch, Betonmischung 420 kg/m³. Die Erhärtungsdauer ist 90 bis 93 Tage. Hiezu Tabelle Nr. 12 und Abb. 71 bis 75 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 76 und 77 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen. Die Ergebnisse der Proben dieser Gruppe sind wohl als einzig gleichartig anzu-

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Ni

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Ci

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Ci

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0-280

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0153

0484

0-532

0568

0-609

0-64,

77

0 75/

Bruch

Ci

Ni

<0

Ni

Ni

Na

Ni

Ni

Ni

Ni

Ni

cê

0-169

/I

,0194

0-201

0202

0-196

04941

¹0-184

0184

¹ 0-175

0126

0-108

00

0 026

0023

0-12

Bruch

Abb. 71. Vers. 33, Säule I₄.

Abb. 72. Vers 35, Säule Is.

sprechen und geben, da sowohl verschiedene Längsbewehrungen als auch Querbewehrungen in Betracht kommen, ein äußerst lehrreiches Material an die Hand. Es sollen daher die Erscheinungen bei dieser Gruppe eingehender besprochen werden.

Erleichtert ist der Vergleich zunächst durch den günstigen Umstand, daß die 6 Versuchssäulen an 2 aufeinander folgenden Tagen, also mit gleichartigem Zement und unter sonst gleichen Verhältnissen hergestellt wurden.

Tabelle Nr. 12. Gruppe Ia. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 3*00 m hoch.

Betonmischung 420 kgj^< ~~ Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

kleinst. AI

Längs- J Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Verhältnis:

Anzahl

Durchmesser mm

V. H.

Anzahl RE. 7 mm

Entfernung in mm

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kgjcm* Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der Schwerachse

Mi

|c-s

ïs:

ill I

III ï

g*" Pi

Jiisenfaser

Betonfläche und einfache Kisenfläche in cma

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(n—1) iache Eisenfläche in cm¹

Ideelle Querschnitts-fläche in cm²_

Bruchfestigkeit in kg\cm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cmx

Trägheitsmoment der («—x) fachen Eisenfläche in cmx

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cttix

Trägheitsradius r in

cm

Länge    _

Trägheitsradius r

Betonspannung in

kg\cnil

Eisenspannung in

kg\cm²

Würfelfcstigkcit kg\cvia Tage

Anmerkung

32 I₃

26./IV. 27.VII.

1909    1909    ⁹²

Quadrat

16

I-2Q

250

zentrisch

Flächen

21 >2

323

(202)

1-468

14-99 II’°7 625 8-04

8    56    681 297    32550    5516

38070 7-47 40

309

285

2450

plötzlicher Bruch ober dem Fuß.

2302

Lichtbild

33 I₄

27./IV. 27.,VII.

1909    1909    ⁹¹

5?

T)

r>

r>

200-7 321

(197) 17-24 '3-69    „

0-904

T)

294

303

rt

T)

^85

2410

2294

Bruch unter Schlag in der Mitte

35

27./IV. 28./VII.

1909    1909    ⁹²

V)

16

125

202    323

(202)

297

r>

297

2376

Bruch unter dem Kopf bei heftigem Wegschleudern der Hülle

34

i,

28./IV.

1909

27./V11.

Î909    ⁹⁰

V>

T)

r>

212

338

(212).

0-644

l6'9 IJ'1 ,

rt

r>

311

317

2527

r\

305

2453

bricht unter der stehenden Last ¹li m ober der Mitte

36 I;

28./IV.

1909

28./V11.

1909

9I

55

51

RE 3-14

.25

250

51

225

360

(222)

I-038

IT²

¹3'Q

19-63

15

137

762

295

12270

44820    8

37’5

304

286

2418

2302

ca. 30 cm unter dem Kopf befindet sich die Spitze des Druckkegels

37 Is

28./IV.

1909

28./VII.

1909

: ⁹¹ n

T)

T)

«    ²35-6

376    ⁽²²⁷⁾

o-o6

I&S [2‘7

rt

n 308

r>

7)

308

2470

bis 235-6 t wurde d’e Last gesteigert, dann entlastet.

Bei neuerlicher Be lastung trat bei 235*6 t Knistern und gleich darauf der Bruch ein. Lichtbild

37

Säule Is nach den Vorschriften berechnet

r)

16

840 j: 2 So

280

4480

58

24./VII. 9./VIII. „ 16

1909

1909

Quadrat

Cr

12 RE 1-29

16

250

zentrisch

Flächen

¹¹5

184

8-04

T)

120-6

745

154

154    2364

196

16

*) Siehe Seite

103

Versuch Nr. 32 und Nr. 33. Spezifische Bruchspannung per cm² Säulen Querschnitt 323 bezw. 321 kgjcm², im Mittel 322 kgfcm².

Versuch Nr. 35 und 34. Spezifische Bruchspannung 323 bezw. 338, im Mittel 331 kg)cm². Man kann den kleinen Unterschied als Folge der stärkeren Querbewehrung bei den Versuchen Nr. 35 und 34 auffassen.

Versuch Nr. 36 und 37 mit 3*14 v. H. Längsbewehrung, spezifische Bruchspannung per cm² Säulenquerschnitt 360 bezw. 376, im Mittel 368 kgjcm² Querbewehrung wie bei Nr. 32 und 33. Die größere spezifische Spannung (Bruch

Ni

Ci

ei

Ci

Ci

o,

Ci

0-233

Ni

Uh

0-281

01237

0'242    3

Ni

Na

0410

SS

0 234

SS

0 283

SS

0-489

Ni

-240

SS

0-311

0-573

Oi

Ni

■264

io

0-344

Oi

Ni

,0-684,

Ol

Na

■264

Oi

0-348

Ol

Ni

Na

0712

Oi

Ni

Q-410

0-756

Ni

•262

Co

Ni

■238

Co

71

0-429

Co

Ni

0-773

248

Na

71

0453

0-805

238

Na

0-474

0-810

<v>

0 474

0-815

0 222

Na

Na

0-468

nS

Na

0-814

202

Q'469

Na

Ni

0-824

0 188

0-462

0-813

Na

Ni

Ni

184

0-462

0-814

Ni

Ni

0-212

0-462

0-838

Ni

Ni

Ni

■184

0-454

Ni

'a

«

0-829

157

0 446

0-870

0 146

Ni

Ni

0-438

Ni

Ni

0899

Ni

133

0‘438

0-940

Ni

Ni

Ni

g

Ni

0-516

Ni

0-974

0-516

a-**

Ni

0-114

114

Ni

Ni

1037

a Bruch P

Ni

Co

126

Ni

Ni

Bruch

Ni

Bruch

Ni

JO

Ni

■

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PS

......

..

Abb. 7?>

Abb. 77

last) geteilt durch „Querschnittsfläche der Säule“, ist bedingt durch den größeren Eisenaufwand der Längsbewehrung. Die Ausbiegungen waren sehr klein und können bei Versuch Nr. 35 und Nr. 37 (Abb. 72 und 75) als Null betrachtet werden, da der kleine, am Gradbogen abgelesene Wert nicht als Folge der Ausbiegung, sondern wahrscheinlich als solche der Querdehnung anzusehen ist.

Auf Grund der Schaulinien (Abb. 34 und 37) wurde zunächst ,,n — 8“ angenommen. Die Werte für die Beanspruchung des Betons im Bruchstadium Ky = Bruchlast, geteilt durch ideelle Fläche, ergeben sich in voller Übereinstimmung für die 6 in Frage kommenden Proben mit dem Minimum von 294 und Maximum 311 kg/cm'², und sind die perzentuellen Unterschiede kleiner als selbe sonst bei Würfelproben aufzutreten pflegen.

Stellt man die Versuche Nr. 32 und 33 den Versuchen Nr. 36 und 37 gegenüber, welche sich bei gleicher Querbewehrung nur durch die Längsbewehrung unterscheiden, so verhalten sich die Mittelwerte der Betonspannungen wie 295-5 zu 301-5 kg/cm², ein Beweis, daß die Ziffer n — 8 in vorliegender Berechnung ziemlich glücklich gewählt ist, und ein weiterer Beweis dafür, daß die Verbundwirkung bei diesen Bewehrungsprozenten eine vollkommen gleichmäßige ist. Die in manchen Verordnungen bezüglich der Bewehrungsprozente auferlegten Einschränkungen bezüglich Mitwirkung des Eisens im Verbundkörper sind wohl durch andere Erwägungen, wie Hintanhaltung zu geringer Dimensionierung der Beton-Querschnitte bei Projektierung und Ausführung usw. begründet.

Die Größtwerte der Randspannungen für diese 6 Säulen schwanken zwischen 297 und 317 kg/cm². Im Vergleich zwischen verschiedenen Querbewehrungen bei gleicher Längsbewehrung schwanken die Mittelwerte zwischen 306 und 307 kg/cm², zwischen verschiedenen Längsbewehrungen bei gleicher Querbewehrung zwischen 306 und 306 kg/cm².

Ist das Zufall i

Die Maxima der Eisenspannungen (die Spannungen sind für die Mittelpunkte der Querschnitte der Eiseneinlagen berechnet) liegen zwischen 2376 und 2527 kg/cm². Die größeren Unterschiede sind nur bei den Säulen mit stärkerer Querbewehrung zu finden.

Versuch Nr. 35 und 34. 2376—'2527 kg/cm²) das Mittel aus 32 und 33 ist 2430 kg/cm² und das Mittel aus 36 und 37 ist 2444 kg/cm² trotz verschiedener Prozente der Längsbewehrung. Leider wurden gerade zu diesen Versuchen keine Würfelproben angefertigt.

Für Versuch 37 wurden auch die Ergebnisse der Berechnung nach den amtlichen österreichischen Vorschriften angefügt. Mittlere Betonpressung 280 kg/cm²) Eisenspannung im Maximum 4480 kg/cm². Die Differenz in der Betonspannung gegenüber der Rechnung mit n = 8 ergibt sich mit 28 kg/cm², die der Eisenbeanspruchung jedoch mit 2010 kg/cm²) denn nach der üblichen Berechnung mit n = 15 und Vernachlässigung der Korrektur (Abzug der Eisenfläche von der Betonfläche) ist eigentlich n = 16. Die Schaulinien der Ausbiegungen zeigen einen äußerst gleichartigen Verlauf, besonders bei Versuch 37 (Abb. 75) ist dies der Fall, es ändert sich im Verlaufe des Versuches nur die Biegungsrichtung.

Die Lichtbilder (Abb. 76 und 77) zeigen in schöner Weise den erfolgten Bruch, insbesonders das Ausbiegen der Eisenstäbe an der Bruchstelle. Das Ausknicken der Stäbe ist die Folge des eingetretenen Bruches im Beton, dessen Ursache auf die bedeutende Querdehnung des Eisens bei dieser Laststufe zurückgeführt werden kann. Bei diesen Proben wurde der Beton voll ausgenützt und wird bei dieser Mischung und dieser Erhärtungsdauer (90 Tage) bereits jene Stufe erreicht, wo der Beton noch tragfähig wäre, wenn das Eisen durch seine Querdehnung nicht Anlaß zur Zerstörung des Betons geben würde.

Versuch Nr. 58. Erhärtungsdauer 16 Tage. Es war lediglich geplant, die neue Kopfform zu untersuchen. Infolge eines Versehens blieb bei der Versuchsdurchführung ein Ventil offen und plötzlich zeigte das Manometer 115 Tonnen Belastung. Die Ergebnisse wurden, da dieselben mannigfaches Interesse bieten, in die Zusammenstellung aufgenommen. Für diese Erhärtungsstufe dürfte n = 16 angenähert richtig sein. Die spezifische Spannung für den Säulen-Querschnitt betrug 184 kg/cm² (besser als bei den in der nächsten Zusammenstellung folgenden Versuchen).

Die mittlere Betonspannung ergibt sich mit 154, die Eisenspannung mit 2364 kg/cm²] bei dem noch weichen, schmiegsamen Beton wirkt das Eisen verhältnismäßig kräftiger mit. Die Festigkeit des Kontrollwürfels mit 196 kg/cm2 nach 14 Tagen läßt die errechnete Ziffer der Betonspannung mit 154 kg/cm² als ziemlich wahrscheinlich erscheinen. Das günstige Ergebnis bezüglich der Bruchlast bei dieser Säulenprobe darf wohl zum Teile auf den'Umstand zurückgeführt werden, daß der Druck stetig ohne Unterbrechung (durch Ablesungen etc.) von o auf 115 t gesteigert wurde. Es zeigt sich, daß bei Säulen aus Beton im Mischungsverhältnisse 420 kg/m³ die Festigkeit nach 16 Tagen nahezu so groß ist, als bei der Mischung 250 kg/m³ nach 95—100 Tagen.

Gruppe I b.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitte.

Säulen 3⁻oo m hoch, Betonmischung 250 kg/m³. Die Erhärtungsdauer ist 96 bis 134 Tage. Hiezu Tabelle Nr. 13 und Abb. 78 bis 83 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 84, 85 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

Die Versuche Nr. 58 a, 59, 61, 62 und 60 zeigen mit Rücksicht auf das Mischungsverhältnis 250 kg/m³ befriedigende Ergebnisse.

Die spezifische Spannung des Säulenquerschnittes ist im Mittel 177 kg/cm², die Abweichungen betragen -j- 11 v. H. und —8 v. H., die mittlere Betonspannung unter der Annahme n = 12 (mit Berücksichtigung des Mischungsverhältnisses) ist 155 kg/cm² (Maximum 172, Minimum 143), daher -f 11 v. H. —-8 v. H., also ähnliche Verhältnisse wie früher. Die größten Randspannungen sind im Maximum

Tabelle Nr. 13. Gruppe Ib. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 3‘oo

Betonmischung 250 kg\w. — Ergebnisse der Proben.

hoch.

Durchgeführter Ver-such Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Verhältnis: 5^?--

kleinst. Abm.

Längs- j Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

v. H.

Anzahl RE. 7 mm Entfernung

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kgjcm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in an

von der

Schwerachse

Entfernung der ge-spanntesten lie-tonfaser e in

ICii tłem im;» < I er Eisenfaser in Ctn

Betonfläche und einfache Eisenfläche in Ctn²

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(n—i) fache Eisenfläche in cm²

Ideelle Querschnittsfläche in etn-

Bruchfestigkeit in

kçjcm¹

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm* Trägheitsmoment der (n—i) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträg heitsmoment in cm

Trägheitsradius r in

CVl

Länge

Trägheitsradius r

Betonspannung in kg\CUil

Eisen Spannung in kg\cm%

Wiirfolfestigkeit kp\cm2 Tilge

Anmerkung

58a Lia ²³:{“JL 7*/xn* 106 1909    1909

Quadrat

12

RE i‘29

16

250

zentrisch

Flächen

! (112) i8o ' v ' i-64

12-65 I ¹0‘02

625

8-04    12 88-44

713

157*5

32552    8668 ' 41220 T6    39-5

163

152

1943 307

Bruch in der Mitte.

1835

110

Lichtbild

59    I12

23./VIII. 9./XII.

1909

1909

¹⁰⁸ »

77

77

77

77

III

178

j (IO7) 2-II4

17-03 13*49

55

r>

77

157

167

1976

77

77

71

77

75

147

1792

Lichtbild

61 II5

24./VIII. 9./XII.

1909

1909

io7 „

77

77

77

77

77

102-8    165

(102)

24./VIII. 9./XII.

62 lI3

161 L^a

I64

Lsa

12./IV. I9IO

20./V 11. I9IO

io7 „

io7 j „

98

98

99

3-69

12-97 I0'27

77

77

77

77

77

144

156

1842

304

75

*1

77

75

55

75

I32

1614 109

77

77

77

77

77

! I23

197

77

77

77

77

77

77

77

77

102

163

77

77

77

77

ÏS

Spitzen

I32

210

77

77

77

77

77

I37

219

(122)

1- 748

(I02) ! i₂-6o 9-98 I*97I

(127) jj-89 ii-oo

I-I9

(l37)    j4-j6 ii-₄o

2- 826 i

i6'5⁶ ’3*12

I8I 2I47

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

I72

77

77

77

77

77

77

77

77

77

75

143

77

77

77

77

77

I63 I98I 149    1873

137    1657

t)

77 •

77

77

185

55

77

75

77

77

77

55

I92

75

77

77

77

77

190 j 2270 256 180 ; 2170    99

206 ! 2433 187 i 2175

5»

77

77

77

5 cm exzentrisch

82

I3I

8-182

13'" l0'39    „

77

80-40

705 116-5

7880 40430

7*55 39*8

258

259O

-26

—30

I63

Ir6a

I5./IV.

I91O

20./VII.

I9IO

96

77

77

77

75

77

92

147

(87)

7*394

3-36 i°*58 b

130

304

—44

2950

—90

²53

98

III

I17

24./IX.

I909

3./II.

I910

132

77

77

77

SI*

Flächen

187

(112)

2C2

77

10

72-36

697

168

7)

7092    39645

7*5

40

114

Ir8

24./IX.

1909

4./II.

I91O

132

75

55

55

77

77

77

77

120*2

113

I19

24./IX.

I909

4./II.

I91O

132

55

55

RE

25

3'*4

250

55

55

132

I 12

I20

26./IX.

1909

3./II.

1910

131

r>

77

77

77

75

75

55

55

137

115

I2I

25 ./IX.

1909

5./II.

1910

132

55

55

55

55

5OO

55

55

130

116

I22

25./IX.

1909

7./II.

1910

134

55

55

55

55

55

75

55

I32

178    1762 ! 322

158    1598 ¹ 136

192 j 1898 ;

170 ; 1722

Diuckbruch mit schiefem Abschieben ca ll-> m ober der “ Mitte_

desgl.

ca */₂ m un*er dem Kopf

H*02

(122)

I i*974

.1, <I2?>    ,47!I"''S I .

0*46.

2I₉ (I32)    15-54    ,

1-774    -----

201

177°

77

77

77

77

55

181

55

55

55

55

55

55

19*63    „ 176-67

801

165

75

15777

48330 775

387

166

164

1658

1642

77

77

77

77

171

179

1769

272

77

57

57

57

55

163    1651

135

210

(I27)    J2-641 9"78 j

1-165

55

55

55

55

162

166

1651

r>

77

57

158

1589

77

55

55

165

173

157

1709

1591

desgl.

ca */, m ober der Mitte desgl.

ca */₂ vi über dem Fuße desgl.

etwas unter der Mitte

Ci

Ci

Cm

Ci

Ci

0-206

N>

Ni

0-248

'S»

*3

0232

Cm

Ci

Ci

0-314

S3

£777

Cm

O'510

0-308

Ni

CM

Ni

1:085

S3

0-481

1-254

■N

Ni

0-502

1-367

0587

T465

CM

1506

Ni

0820

1-534

Ni

'A

Ni

'i

1546

T560

1-748 7

1627

co

'Ni

X ⁷'005

1-285

1681

Ni

Bruch

Bruch

Na

Ni

'

Abb. 78. Vers. 62. Säule Iij.

Abb. 79

Vers. 6o, Säule I₄.

Ci

Ci

Ni

Ci

Q>

Ch

Ni

Ni

U>

Ci

Ch

Ci

Ni

Ch

Ci

,0-020

0-081 5

Ni

Ni

-0-242

Ni

Ni

0-252

S3

0830

C*J

Ni

0-380

•u.

Ns

0-400 /

•N.

Ni

4r=-

0-291

Cm

0-210

cm

Ni

0-410 /

CM

Ni

0-438 /

o>

Ni

0-122

0-483

0546

co

0 057

0 507

0 757

0834

Ni

Ni

0£s>/

1-020

Ni

0480

Ni

I860

Ni

Ni

Ni

O'OO

cS

1990

Ni

Bruch!

00^5

Ni

Ni

Bruch

8 0 mm_

7 5 mm

70

70

\391

Ci

Ol

8-18

Oi

Ol

Ch

Oi

ci

4'885_

Oi

ci

4‘956

-h.

Bruch

■fc.

Ci

L8L\£

Cu

Oi

Co

ci

?\851

Abb. 82. Vers. 164, Säule ii5a.

-fc.

Oi

■fc.

Co

o,

3-085

9L6\t

Bruch

Abb. 83. Vers. 163, S. Ii6a.

25

25

2-403

?»

20

15

TO

0997

T498

1562

1042

,0604

LP9 0

2 12    22 32 42 52 62 72 82t

12 22 32 42 52 62 12 82 921

i8i kg/cm², im Minimum 149 kg/cm², im Mittel 163 kg/cm². Die entsprechenden Würfelfestigkeiten betragen 307 und 304 kg/cm². Es ergibt sich hieraus, daß sich der Einfluß des Mischungsverhältnisses in den Säulen weit stärker fühlbar macht als bei den Würfeln: Die Würfelfestigkeit bei der Mischung 420 kg/m? ist nach 109 Tagen 381 kg/m², bei 250 kg/m? nach 109 Tagen 305 kg/cm², während bei nahezu gleichem Alter die maximale Betonspannung in den Säulen der ersteren Mischung (im Mittel) 281 kgjcm² nach 103 Tagen, in den Säulen der letzteren Mischung 163 kg/cm² nach 109 Tagen beträgt.

Die Versuche mit den Säulen Nr. in und 114, gleich bewehrt wie die vorbesprochenen, jedoch von längerer Erhärtungsdauer als jene, geben ein ähnliches Resultat.

Die beiden Versuche Nr. in und 114 sind von der bei Besprechung der Würfelproben erwähnten frischen Zementlieferung angefertigt.

Die Versuche 113, 112, 115 und 116 mit 3*14 v. H. Längsbewehrung liefern Ergebnisse, welche mit den Proben Nr. in und 114 recht gut übereinstimmen; dieselben sind auch aus der gleichen Zementlieferung hergestellt. Der Mittelwert der Betonspannung der mit 1*29 v. H. bewehrten ist 175 kg/cm², der Mittelwert aus den 4 Versuchen von 3‘i4 v. H. Bewehrung ist 166 kg/cm². Die zu den Versuchen in, 113 und 114 gehörigen Würfel ergeben 322 kg/cm² Festigkeit, die zu 112, 115 und 116 gehörigen Würfelproben hingegen nur 272 kg/cm².

Bei den Säulenproben zeigen sich die Abweichungen der Betonfestigkeiten weit geringer als aus den Würfelproben.

Aus den errechneten Eisenspannungen ergibt sich, daß das Bewehrungseisen der Säulen in Fällen, wo das Mischungsverhältnis des Beton magerer als 420 kg/m³ ist, nicht so ausgenützt werden kann, wie bei letzterem, besonders bei geringerer Erhärtungsdauer.

Die Eisenspannungen erreichen im allgemeinen kaum 2000 kg/cm² und betragen im Mittel 1800 bis 1900 kg/cm² beim Bruch, d. h. in diesen Fällen ist unter allen Umständen der Bruch infolge Erschöpfung der Druckfestigkeit des Betons eingetreten.

Die Versuche Nr. 161 und 162 betreffen Säulen mit einer Erhärtungsdauer von 98 Tagen und mit zentrischer Spitzenlagerung. Die Maximalausbiegung ist gegenüber der sonst bei dieser Erprobungsweise aufgetretenen gering. Die Bruchspannung des Säulen-Querschnittes ist 210 bis 219 kg/cm², die mittlere Betonspannung 185 bis 192 kg/cm², die Kantenspannungs-Maxima sind 190 bis 206 kg/cm². Das Eisen ist bei dieser Belastungsart, die jedoch für die praktischen Ausführungen kaum in Betracht kommen dürfte, besser ausgenützt.

Die Versuche Nr. 164 und 163 sind mit 5 cm Exzentrizität und Spitzenlagerung durchgeführt worden. Die Ausbiegungen betrugen 8'i8 bezw. 739 mm, der Übertragungswert wurde mit n = 11 angenommen.

Die Bruchspannung des Säulenquerschnittes ist 131 bis 147 kg/cm², die mittlere Betonbeanspruchung 117 bis 130 kg/cm², die Maxima der Betonrandspannungen sind 258 bis 304 kg/cm², Würfelprobenergebnisse 253 kg/cm².

t

■ ■

fclwS*

xX u

M

»

m

L

,M

m

a!

m 10

;

...................-i

mm.

méigé

,...:

äÄl

5

«s i

■

mm

Abb. 84.

Abb. 85.

Dieselbe Erscheinung in der gerechneten Spannung wie bei Biegeproben von Eisenbetonbalken überhaupt, wo die mittleren Partien weit größere Beanspruchungen erleiden als die gegen die äußeren Kanten gelegenen.

Für Versuch 163 seien außer den Ergebnissen der Bruchlast (92 t) im nachstehenden die Rechnungsergebnisse bei verschiedenen Laststufen vor dem Bruch mitgeteilt.

Laststufe 82 t (n — 11); A = 6*39 mm, die Exzentrizität des Lastangriffes e= 49*9 mm (in der Biegungsebene), e= 13*36 cm] e‘ — 10*58 cm.

= Ą- 116 kg/cm²,

— 82000 (0*639 -|- 4*99) = 461000 kg/cm, 82000

705

461000

40430

Km= ±

X 13*36 = +: 152 kg/cm²,

Max. Druck im Beton 116 -f- 152 = 268 kg/cm², Max. Zug im Beton 116 — 152 = — 36 kg/cm². Eisenspannungen:

a)    infolge Normalkraft:

Kn — 116 X ..............

b)    infolge der Biegung:

^ 461000 “ 40430

1276 kg/cm²

Km —

X 10*58 X ii =

± 1325

Daher Druck . . . -j- 2601 kg/cm2 » Zug ... .

44

Der Eisenmittelpunkt ist sonach bereits in dem gezogenen Querschnittsteil.

L a s t s t u f e 72 t, [n = 11) ; A = 4*95 mm, e = 49*9 mm.

72000

Kn =

705

— -j- 102 kg/cm²,

M — 72000 X 5*485 = 394000 kg/cm²,

394000

Km = =fc

40430.

Beton: Druck 232*5 kg/cm².

• 13*36 = ± 130*5 kg/cm².

Zug — 27*5 kg/cm².

1122 kg/cm²

Eisen : Kn = 102 X ii

Km — ±

394000

40430

- X 10*58 . ii =

dt 1132

Max. Druck

Max. Zug

-(- 2254 kg/cm2 —    10 kg/cm²

Laststufe 62 Tonnen: e = 49*9 mm] A = 3*90 mm] n — 11, M — 62000 X 5*38 = 334000 kg/cm²,

62000

Kn =

— 88 kg/cm².

Km = dt ³³⁴⁰⁰⁰ X 13‘3⁶ = ± no kg/cm². 40430

Beton: Max. Druck dt 198 kg/cm².

Max. Zug. — 22 kg/cm².

Eisen:

Kn — 88 X u 334000 40430

968 kg/cm²

Km = dt

. io'58 . ii =

±    958

Max. Druck Min. Druck

1926 kg/cm²

10

Der Mittelpunkt des Eisenquerschnittes liegt sonach bereits in dem auf Druck beanspruchten Teil der Querschnittsfläche.

Es dürften sonach die ersten Zugrisse (dieselben wurden nicht oder nicht mit genügender Schärfe festgelegt) bei einer Laststufe von mehr als 62 t eingetreten sein.

Die Schaulinien der Ausbiegungen (Abb. 78 bis 83) zeigen bei den exzentrisch unter Anordnung von Spitzenlagern belasteten Säulen einen schönen, regelmäßigen Verlauf, bei den übrigen Versuchen dieser Gruppe jedoch weit größere Unregelmäßigkeiten als bei Säulen der Mischung 420 kg/m? der Gruppe I a.

Bei den Versuchen wurde die Ausbiegung bei einer gewissen Laststufe

festgestellt.

Der Verlauf der Schaulinien zeigt nun zunächst ein großes Ansteigen bei den ersten Laststufen;*) diese Erscheinung dürfte möglicherweise auf die Anfangs-Exzentrizität beim Versuch zurückzuführen sein (infolge nicht genau paralleler Seiten, Abweichungen vom Lot, Reibung im Gelenk der Maschine usw.). Infolge dieser Anfangs-Exzentrizität, welche, wie aus den Schaulinien hervorgeht, nicht beträchtlich sein konnte, wird die Ausbiegung der Säule bei den nachfolgenden Laststufen in regelmäßiger Weise vor sich gehen und zeigt daher die Schaulinie einen ziemlich regelmäßigen Verlauf bis zu jenem Punkt, bei welchem infolge der erhöhten Beanspruchungen die Ungleichmäßigkeiten des Betons stärker zum Ausdruck kommen, wodurch die bereits vorhandene Exzentrizität vergrößert wird und die Ausbiegung sodann von ihrer ursprünglichen Richtung beträchtlich abweicht; dies gilt insbesondere für die Flächenlagerung, bei welcher noch zu berücksichtigen ist, daß durch die Art der Lagerung eine gewisse Einspannung der Säulenenden gegeben ist und die Knicklänge etwa ²j3—'³/₄ der Säulenlänge sein dürfte.

Bei der Spitzenlagerung ist die Anfangs-Exzentrizität vom Beginn an infolge der oben bereits angegebenen Gründe eine größere, was aus dem Verlauf der Schaulinien der Ausbiegungen hervorgeht.

*) Es drängt sich die Frage auf, da bei allen Durchbiegungsdiagrammen die Anfangsdurchbiegung unverhältnismäßig groß erscheint, ob nicht ein Teil der gemessenen Ausbiegungen (die Messung erfolgte nur auf zwei aufeinander senkrecht stehenden Seiten) einem anderen Umstand etwa auch einer stärkeren Anfangsquerdehnung zuzurechnen wäre ?

Infolge dieser größeren Exzentrizität und des Umstandes, daß hier infolge der Druckübertragung durch die Kugelgelenke und Preßplatten die freie Länge (Knicklänge) l dem Abstande der Spitzen gleich zu setzen ist (wodurch im vorliegenden Falle also l um ungefähr 25—30 cm vergrößert wird), ergibt sich die Ausbiegung natürlich bei den unteren Laststufen schon größer und erfährt dann immer weiter eine entsprechende Zunahme.

Noch auffälliger kommen diese Verhältnisse zur Geltung, wenn zu der unvermeidlichen Exzentrizität noch eine neue hinzukommt.

Gruppe II.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitte, 4’50 m hoch. Betonmischung 420 kgjni³.

a) i’29 v. H. Längsbewehrung. Hiezu Tabelle Nr. 14 und Abb. 86 bis 106, mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 107 bis 120 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen. Von kürzerer Erhärtungsdauer (42—47 Tage) sind die

Ni

Ci

o>

'Y

Ci

Ci

. Ki

Ci

o,

S3

0-371

,0 542

Ki

Ki

0708

0674

S3

1007

-K

Ki

1-265

S3

0-739

0-814

Ko

1398

Ch

0-884

Ol

Ki

1-461

Ki

O)

Ko

0-970

A 1566

1027

1687

1047

1769

1005

1817

Ki

0-928

T733

Ko

\/ 0 902

$

Ki

?

ho

1679^Si 1749 JN

3

Ko

875

Ki

Bruch

2800-

3

Ki

873

1004

Ki

Ki

g

Ki

Bruch

./

Abb/ 86.

Vers. 25, Säule Hi.

Abb. 87. Vers, 26, Säule II₂.

Tabelle Nr. 14. Gruppe II. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 4*50 m hoch.

Betonmischung 420 kg\m>. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Ver-such Nr._

Bezeichnung

der Säule

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

Verhältnis :

Anzahl

Längs- |Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Durchmesser mm

V. II.

Anzahl RE. 7 mm

Entfernung in mm

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro fcglcm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser ev in cm

Betonfläche und einfache Eisenfläche in cm²

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(«—1) fache Eisenfläche in cm²

Ideelle Querschnittsfläche in cm²

Bruchfestigkeit in kg\cm*

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

Trägheitsmoment der (n—1) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in Cm*

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in kg\cm²

Eisenspannung in kg\cm²

Würfel festigkeit kg fern²

Anmerkung

Tage

25

Hi

9./VI.

22./VII.

1909

1909

43

Quadrat

18

1-29

14

250

16

zentrisch

Flächen

14.2 227 (^42) ^ ⁷ 2-00

16-98    13-44 625    8-04    10 72-36 697 203 32552    7092    39645    7-5

2IÇ 2120

6o —    ----

191    1940

bei 142 t tritt Knistern ein, gleich darauf knicken die Eisen unter heftigem Knall ³/₄ m unter der Mitte Lichtbild

26 II₂

77

22./VI I. 1909

77

77

77

77

77

77

77

77

147    235

(147)

i-i8

17-69    14-00

77

77

77

77

77

211

77

77

77

77

77

219    2172

203    2048

aus.

unter heftigem Schlag Zerstörung i m unter dem Kopf

46 III5

17./VI. 3./VIII.

1909    1909    4 7

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

(142)

2-12

l6-23    I2-85

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

224 2211 198 2OO9

Bruch unter heftigem Schlag unter dem Kopf

49 II16

19./VI. 4./VIII. 1909    1909

77

77

77

77

77

77

77

142    227

(142)

5*39

15-00    11-89

77

77

77

77

77

203

77

77

77

77

77

233 2269 i73    1791

Druckbruch mit schiefemAbschie-ben. Lichtbild

41 IL9

5-/V.    30./VII.

1909    1909

77

77

77

77

77

77

77

207    327

(207)

2-57

17-43    13-80    „

77

8 56-28 681    304

77

5516    38070    „

77

328    2569

280    2295

40

II

77

29./VII. 1909

84

77

77

77

77

77

77

77

77

■84    49, [ff

I7-65    I3-98    „

77

77

77

77

27O

77

77

77

77

77

281    2230

259    2090

Bruch unter heftigem Schlag. Druckerscheinung. Lichtbild Bruch unter heftigem Schlag, i m von unten. Lichtbild

38*) II₃

17./VL

1909

77

42    „

77

77

77

77

77

77

77

142    227

(137)

4-03

14-05    7-52

77

77

10 72-36 697 203

77

3250    35800 7-15    63

225    2150

181    1910

Druck

erscheinung.

Lichtbild

39*) II₄

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

158    251

3.22    i6'73    ⁸'96    „

77

77

77

77

227

77

77

77

77

77

251    2398

203    2142

plötzlicher

Bruch

42*) II21

6./V.

1909

30./VH. 8s

1909

rt

212    338

(212)

0-79

1572    8-44

77

77

8 56-28 681    311

77

2527    35080    „

77

319    2520

303    2456

44*) H22

2./VIII.

1909

88

•n

rt

205    326

(202)

I76

16-00    8-60

77

77

77

77

77

2 97

77

77

77

77

77

313    2446

281    2306

Bruch unter heftigem Schlag. Die Betonteile wurden ca. 2 m weit geschleudert. Lichtbild

Bild zeigt die ursprüngliche unter Schlag erfolgte Zerstörung ohne Nachdrücken. Lichtbild

114

Tabelle Nr. 14. Fortsetzung.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

Verhältnis :

Anzahl

Längs- • I Quer

Bewehrung

Bruchlast

Durchmesser mm

v. H.

Anzahl RE. 7 mw

Entfernung

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg\cm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der Schwerachse

Entfernung der spanntesten tonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser e' in cm

ge-

Be-

Betonfläche und einfache Eisenfläche in cm-

Eisenfläche in cm¹

Wert für n

(n—i) fache Eisenfläche in cm²

Ideelle Querschnittsfläche in cm³

Bruchfestigkeit in kg\cm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm* Trägheitsmoment der ( n—i ) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträg' heitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in kg/cm²

Eisenspannung in kgjcm

Würfelfestigkeit kgjcm¹²

Anmerkung

Tage

Il6

6. V.

1909

¹7-/VI. 1909

•b-

Quadrat

18 RE 1-29

16

28

125

zentrisch

Flächen

137

(IS?) !

2I9 162

15-48    12-26 625

8-04

10

72-36 697    196    32552    7092

39645 7'55 ! 58-5

10

o 00

<N i ~

2029

1931

Lichtbild

II₅

7./V.

1909

18./VI.

1909

iS

r>

55

55

55

55

162

(162)    . ₀

²⁵⁹ i-6i 16-58    13-13    ”

55

55

55

55

233

55

55

55

55

55

244

222

2402

2238

55

81

II

5a

4./XI.

22./XII.

1909

1909

55

55

55

55

55

55

¹35*7

2.8    (I3²⁾

3-51

17-29 ; 13-69    „

55

55

55

55

194

214

2110

55

55

55

55

55

174

1770

Lichtbild

82 Ilóa

Si

55

55

55

55

55

55

55

146-5

235

(142)

3‘i9

14-55

11-50

55

55

55

55

55

210

55

55

55

55

55

227    2236

193    1964

Lichtbild

51 II7

26.IV.    5./VIII.

1909    1909

70

55

55

RE

3-I4

25

250

55

192

306

(192)

2'59

17-62

13-30

55

19-63

8-5 147

772 248

55

13147

45700    7-7

55

264

232

2228 348 1992    71

zuerst deutliches Ausknicken dann Bruch

50 II₈

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

177

283

(177)

1-52

15-29

11-56

55

55

55

55

55

230

55

55

55

55

55

239

221

2015

1895

55

Bruch in der Mitte. Lichtbild

57    H13

29./V. 9./VIII. 1909    1909

IO

55

55

55

55

55

375

55

55

179

28₇    "77)

0.96

14-19 10-73

55

55

55

55

55

232

55

55

55

55

55

237

2010

227

1940

Druckerscheinung am Kopf zerstört

56 IL4

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

162

264

(157)

2-30

17-36    13-12

55

55

55

55

55

210

55

55

55

55

55

224

1892

I96

I678

55

52 II₉

2 6./V. 6./VIII. 1909    1909

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55

55

55

55

55

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55

Spitzen

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267

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55

55

55

55

55

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55

55

55

55

55

263    2143    348

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knickt plötzlich aus.

Lichtbild

53 Hi„

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1909

55

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55

55

55

55

55

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55

55

55

55

55

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55

55

55

55

55

270    2218

188    1682

Bruch knapp beim Kopf, vorne Druckerscheinungen, hinten Zugrissc. Dichtbild

54

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55

55

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iS

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55

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55

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55

365    2812

—69 —148

knickt nach ca. ¹1₂ Minute aus (Mitte).Lichtbild

55

II12

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1909

1909

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55

55

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55

55

55

55

344    2643 300

—69 —169    57

55

Säulen der Versuche Nr. 25, 26, 46 und 49, sowie Nr. 38 und 39, die beiden letzteren mit abnormaler Lage der Bewehrung; mit längerer Erhärtungsdauer, u. zw. 84—-88 Tage, die Säulen der Versuche Nr. 41 und 40 und die beiden Nr. 42 und 44, bei welch letzteren auch die Lage der Bewehrung abnormal ist.

Bei den ersten vier Versuchen der Zusammenstellung ist die Bruchlast pro cm² Säulenquerschnitt 227 bis 235 kgjcm², im Mittel 231 kg/cm², sonach i*6 v. H. Abweichung, für die Versuche Nr. 38 und 39 beträgt sie 227 bis 251, im Mittel 239 kgjcm2 sonach die Abweichung 5 v. H.

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Ci

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Ni

Bruch

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Ci

Ch

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3-306

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1-746

Bruch

Abb. 91. Vers. 38, Säule II₃.

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Ci

Ch

Ci

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3028

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Die mittlere Betonbeanspruchung ist für die ersten vier Versuche der Zusammenstellung 207 kg/cm², die größten Betonrandspannungen sind 215 bis 233 kg/cm², im Mittel 223 kg/cm². Die Maxima der Eisen Spannungen liegen zwischen 2120 und 2269, bei den Versuchen 38 und 39 zwischen 2150 und 2398 kg/cm².

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Ol

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Sonach zeigen die Säulen ó mit abnormaler Lage der Längs-3 bewehrung ein besseres Ergebnis; für dieses Alter der Probekörper kam n — 10 zur Anwendung.

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Ns

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Ns

Ns

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Ns

Ns

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Bruch

Bruch

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Ns

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10

Von den Proben Nr. 40 und 41 sowie Nr. 42 und 44y(letztere mit abnormaler Lage der Längsarmierung) haben erstere eine Bruchlast von 327 bezw. 292 kg/cm², im Mittel 310 kg/cm², letztere 338 bis 326 kgjcm², im Mittel 332 kgjcm². Auch hier zeigen sich die Säulen, bei welchen die Eisen von der Oberfläche entfernter angeordnet sind, den in normaler Lage bewehrten gegenüber überlegen. Mit Rücksicht auf das Alter etc. wurde n — 8 gewählt. Die mittleren ^

Betonspannungen sind bei den mit normaler Lage der Bewehrung ausgeführten ^

Versuchen Nr. 41 und 40 304 und ^

270 kgjcm², im Mittel 287 kgjcm², bei ^

Nr. 42 und 44, 311 und 297 kgjcm², im Mittel 304 kg/cm². Die größten Eisen- ^

Spannungen liegen bei Nr. 41 und 40    \1

Ol

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Bruch

Ni

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Abb. 95.

Vers, i, Säule lló.

Abb. 96. Vers¹ 44, Säule II22.

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Bruch

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Abb. 97. Vers. 81, Säule II5a.

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Ni

Ni

Bruch

Ni

Abb. 98. Vers. 82, Säule Hóa.

zwischen 2150 und 2230 kglcm², bei Nr. 42 und 44 zwischen 2446 und 2520 kglcm²] die größten Betonrandspannungen bei Nr. 41 und 40 sind 328 und 281 kglcm², bei Nr. 42 und 44 319 bezw. 313 kgfcm².

Im allgemeinen zeigen die Schaulinien der Ausbiegungen, daß letztere bei kürzerer Erhärtungsdauer größer sind als bei längerer Erhärtungsdauer, und daß dieselben bei den Säulen mit abnormaler Lage der Längsbewehrung größer sind als bei jenen mit normaler Lage der Bewehrung.

Besondere Beachtung verdienen die Lichtbilder zu den Versuchen Nr. 25, 38, 41, 44 und 42. (Abb. 107, 109, in, 112, 113). Leider fehlen für die aus dieser Gruppe bisher angeführten Versuche Kontrollwürfelproben.

Zu dieser Versuchsreihe gehören noch die Versuche Nr. 1 und 2 (41 Tage alte Säulen), bei denen der Säulenschaft gegen die Enden nur durch mehrfache Querbewehrungen verstärkt

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Bruch

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ist, und Nr. 81 und 82, mit Kopf (48 Tage alt). Für die Versuche Nr. 1 und 2 ist die Bruchlast auf den cm² Querschnitt 219 und 259 kgjcm², im Mittel 239 kgfcm², die Betonspannung (für n = 10) 196 und 233 kgjcm'², im Mittel 215 kgjcm², die größte Betonrandspannung 205 und 244 kgjcm², im Mittel 225 kg/cm². Für die Versuche Nr. 81 und 82 ist die Bruchspannung 218 bezw. 235, im Mittel 225 kgjcm², die größte Betonwandspannung im Mittel 320 kgjcm², die Eisenspannung 2110 bis 2236 kgjcm².

b) Vier Versuche mit 3*14 v. H.

Längsbewehrung, Nr. 50, 51, 56 und 57.

Alter der Säulen 70 Tage. Der Vergleich dieser 4 Ver-

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Ns

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Ns

Ns

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2-226

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Bruch

Abb. 101. Vers. 56, Säule IIi₄.

Abb. 102. Vers. 57, Säule II13.

suche ^untereinander kann bezüglich des verwendeten Zementes und der anderen Umstände auf einer einheitlichen Basis angestellt werden, da die Proben innerhalb einiger Tage, also mit der gleichen Zementqualität, angefertigt sind.

Die Bruchlast für den Säulenquerschnitt beträgt 264 bis 306 kgjcm², der Mittelwert ergibt sich mit 285 kgjcm². Die Ausbiegungen sind 0*96 bis 2*59 raw;

bei der Annahme n = 8*5 sind die mittleren Betonbeanspruchungen für alle 4 Versuche 230 kg/cm¹, für die beiden Versuche 50 und 51 239 kg/cm¹] letzterer Wert, verglichen mit dem Mittelwert der Spannungen der Versuche 41 und

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Ol

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Abb. 103. Vers. 52, Säule II₉.

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zurückgeführt werden kann. Dies zeigt sich auch in den Eisenspannungen. Für Nr. 50 und 51 ergeben die Kon troll würfel 348 kg/cm², die größte Randspannung des Betons bei 51 ist 264 kglcm², bei den übrigen geringer.

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Abb. 105. Vers. 54, Säule Ilu.

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²7° kg I ent¹. Diese und die beiden nachstehend besprochenen Versuche können als wirkliche Knickversuche angesehen werden.

d) Exzentrische Spitzenlagerung.

Versuche Nr. 54 und 55. Exzentrizität 5 cm, Alter der Säulen 70 Tage.

Die Bruchlast beträgt 187 bezw. 170 kg/cm² des Säulenquerschnittes, die Ausbiegungen waren 19*1 bezw. 20* 1 mm knapp vor dem Bruch. Die größten Betonrandspannungen sind 365 bis 344 kg/cm¹ Druck, bezw. 69 kg/cm² Zug, die Eisenspannungen im Maximum 2812 bis 2643 Druck, im Minimum 148 bis 167 kg/cm² Zug. Die zugehörigen Würfelproben ergaben nach 57 Tagen (also bei einer nur 13 Tage geringeren Erhärtungsdauer als die Säulen)3oo kg/cm². Hieher gehören die Lichtbilder zu den Versuchen Nr. 50, 82, 83, 52, 54.

Aus dem Lichtbild zu Nr. 54 (Abb. 120) kann man die Ausbiegung sowie die Zugriß- und Druckerscheinungen ersehen. Bemerkenswert sind die Schaulinien der Versuche 52 und 53 sowie 54 und 55 (Abb. 103 bis 106).

Gruppe III.

Bewehrte Säulen von quadratischem Querschnitte, 7*00 m hoch ; Betonmischung 420 kg/m³.

Hiezu Tabelle Nr. 15 und die Abb. 121 bis 124 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 125—128 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

3*14 v. H. Längsbewehrung, Mischung des Betons 420 kg/m³. Die Versuchskörper wurden am 15. und 16. Februar 1910 hergestellt und am 21. bis 27. April erprobt, die Erhärtungsdauer ist 65—70 Tage. Die Säulen der Versuche Nr. 167 und 168 hatten je 24 Stück Bügel, jene von Nr. 169 und 170 je 48 Stück Bügel.

Die größte Ausbiegung zeigte sich bei Nr. 169 mit 10*97 mm> die kleinste bei Nr. 170 mit 2*35 mm; die Bruchlast für 1 cm² Säulenquerschnitt schwankt zwischen 334 und 350 kg!cm², ist also im Mittel 340 kg/cm²; die Abweichungen vom Mittelwert betragen 3 bis 1*5 v. H.

Der Wert für n wurde mit Rücksicht auf die Erhärtungsdauer des Betons mit 8*5 angenommen. Hienach ergeben sich die Betonbeanspruchungen infolge der Normalkraft im Minimum mit 270 kg/cm², im Maximum mit 284 kg/cm².

Infolge der Zusatzspannungen, bedingt durch die Ausbiegung, ergeben sich die größten Randspannungen bei Versuch Nr. 167 mit 310 kg/cm²,

Versuch Nr. 170 mit 286 kg/cm².

Die zugehörigen Würfelproben haben eine Festigkeit von 318 kg/cm2 nach 65 Tagen Erhärtungsdauer. Die größten Randspannungen sind weiters bei Versuch Nr. 168 . . . 342 kg/cm², bei Versuch Nr. 169 . . . 358 kg/cm².

Die zu diesen beiden Probesäulen gehörigen Würfelproben ergaben eine Festigkeit von 361 kg/cm² nach 65 Tagen. Die Gegenüberstellung ist deswegen inter-

Tabelle Nr. 15. Gruppe III. Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 7*00 m hoch.

Betonmischung 420 kf - — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

•Ulf

Längs- jQuer-

Bezeichnung

- Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

H8hc

kirnet. Al

Verhältnis :

Bewehrung

Anzahl Durchmesser mm

v. H.

Anzahl RR. 7 mm Entfernung in mm

Belastungsart

Lagerung

Bruchlast

der Säule in Tonnen

pro kg\cm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

tk der Sctwachse

Entfernung der go-

Entfernung der Eisenfaser e' in Ctn

Betonflächo und einfache Kisenfläche in cm²

Eisenfläche in cm*

Wert für 11

(//—t) fache Eisenfläche in cm'*

Ideelle Querschnittsfläche in ein*

Bruchfestigkeit in

kt> jcm'*_

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm* Trägheitsmoment der («—i ) fachen Eisenfläche in cmx

Ideelles Gesamtträg heitsmoment in ciu

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in

kg\cm²

Eisenspannung in kgjcm²

Anmerkung

Tage

167

III₂

15 ./II.    21./IV.

1910    1910

Gl

Quadrat 25*25

28 RE

3-14

24

250

25

zentrisch

Flächen

212    339

(207)

4-652

l6'lj I2'20 625

19-63

8-5    137    772 275

32552 13147

45700    77    90-6

310

240

Große elastische 2 Ç67 t 18 Nachwirkungen, - Bruch plötzlich.

Lichtbild

2113    65

16S

Uli

16./I1.

1910

22.,IV.

I9IO D

7)

r*

(2I7)

219    350    - - *<

6-98

13-10

* I 2S4

342

226

2790 361 2040    65

Lichtbild

169

III₃

16./II.    26./IV.

1910    1910

₄s

125

„    209-5 336

(207)

10-97

if Ï3-I0

r)

271

71

7)

00

VT»

CO

2870

1750

361

65

Lichtbild

170

III₄

i6:/ll.    27./IV.

1910    1910

70

7>

„    208-2    334

(2°7)    J., ii-6₄

286

2-35

7)

27O

71

254

2401

2189

318

65

Am Kopf gebrochen.

Lichtbild

essant, weil bei jedem dieser Säulenpaare eine Säule mit schwacher und je eine Säule mit starker Querbewehrung hergestellt worden war.

Bei diesen Säulen macht sich sonach der Einfluß der Betonqualität in weitaus größerem Maße bemerklich, als der Einfluß des Unterschiedes der Ouer-bewehrung.

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-N.

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Ul

Ul

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0541

0941

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Ni

1-414

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1-573

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Ni

776

1974

2-107

2 388

2-428

Ni

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Ni

2-642

2\803

Ni

g

Ni

2-996

3'323

Ni

3-441

Nï

3-583

Ni

3\712

3

Ni

3-935

g

Ni

4-097

4\352

Ni

Bruch

Ni

Abb. 12i. Vers. 167, Säule III ₂.

Die Betonbeanspruchungen infolge der Normalkraft (ohne Biegung) schwanken zwischen 270 und 284 kgjcm², betragen also in Mittel 275 kgjcm2 für alle vier Säulen, das ist eine Abweichung von 3^4 und r8 v. H. mit Bezug auf den Mittelwert. Für die Maximalrandspannungen ist der Mittelwert aus allen 4 Versuchen 324 kgjcm², die Abweichungen sind 10*5 bis ir6 v. H.

Ol

Ol

Ci

Die sich ergebenden rechnungsmäßigen Eisenbeanspruchungen, und zwar die Maxima, liegen zwischen 2400 und 2870 kg/cm³] der Mittelwert ist 2657 kg/cm³.

Auf Grund dieser Ergebnisse würde man, wenn man die erste Berechnung als Versuchsrechnung betrachtet, zu erwägen haben, ob der mit 8⁻5 angenommene

5-148

5-401_

5-626

5-838

v P90-9

6-320

49L .9

4-861

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Cu

.0,

4-453

Bruch

Cu

3-817

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o,

3-206

-'■k

o,

C>

Oi

0192

0-506

0912

£814

T442

P994

1-795

2-066

2-265

2-628

77-0 mm

705

70-0

95

90

8-5

80

\8-667

'S

VJ

8-574

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Ns Ns to <*)

2''89\_

3’575

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6-802X

6-44

99PÏÏ

Bruch]

Abb. 123. Vers. 169, Säule lily.

V»

O,

mm

0-666

0-845 \ 0-928

7-005

2097,

7-218 \ 78l93 7343

12-065

2.1426

I

Ni

Wert von n nicht etwas zu groß gegriffen ist und ob man nicht etwa n— 8 in eine zweite genauere Rechnung einsetzen sollte, da der Wert für das Maximum der Eisendruckspannung von 2870 kglcm², bei Versuch Nr. 169 schon sehr fraglich ist. In diesem Falle (n — 8) würden sich die Betonspannungen für Versuch 169 mit 363 und 185 kg/cm², die Eisenspannungen mit 2730 und 1654 kg/cm² ergeben, Werte, die möglich sind und vielleicht eine bessere Übereinstimmung darstellen.

Man ersieht hieraus, von wie großem Einfluß die richtige Wahl des Wertes n für die Beurteilung, besonders der Eisenspannungen, ist.

Eigentlich ist jede Säule eine Individualität fürs ich, und würde jeder Versuchskörper die seinen Eigentümlichkeiten entsprechende Behandlung bezüglich der Wahl der Koeffizienten usw. erheischen, wodurch der Rahmen dieser Abhandlung weit überschritten würde.

Die Schaulinien der Ausbiegungen (Abb. 121 bis 124) zeigen bei Versuch 167 anfangs ein stärkeres Ansteigen, sodann eine ziemlich gleichmäßige Entwicklung, bei Versuch Nr. 170 anfangs stärkeres Ansteigen, dann gleichmäßiges schwaches Wachsen und endlich eine starke Zunahme vor dem Bruch.

Bei Versuch Nr. 168 ist das Wachsen der Ausbiegung sehr unregelmäßig. Aus der Schaulinie (Versuch 169, Abb. 123) kann man einen längeren Aufenthalt im Fortschreiten der Belastung zwischen den Laststufen 147 t und 152 t genau ersehen.

Das Lichtbild zum Versuch 170 (Abb. 128) zeigt den vorzeitigen Bruch am Kopf, wahrscheinlich infolge Sprengwirkung der an dieser Stelle zusammen treffenden relativ großen Eisenmassen. Aus dem Lichtbilde zu den Versuchen 168 (Abb. 126) ist ein schräges Abscheren des Betons und darauf erfolgte Ausbiegung der Eiseneinlagen zu ersehen. Die Lichtbilder zu den Versuchen 167 und 169 (Abb. 125 und 127) zeigen in gleicher Weise die Zerstörung am Schaft.

Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

Ci

2 12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 172 182 192 202212t

Cb

o,

Cb

Ch

'S-

Cb

0,258

0645

0 544

0646

0590

0673

0735_

0602

0866

0 462

0963

1W34

1H04 J

T178

1249

1313

1396

1396

1620

1676

Bruch

Abb. 124. Vers. 170. Säule III₄.

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1112

1139

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1061

1-942

12023

i,2150

2035

2-439

Säule IV₅.

ss

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Bruch

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T578

1136

1-869

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i_Ł.

Bruch

- Ÿ62

Ch

\L

Abb. 130. Vers. 68, Säule IV3.

Ci

S3

ft

SS

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Ni

pi

Ni

Pi

Ni

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ft

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Ci

Pi

93U

1-233

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1-422

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ci

0583

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Ci

Pi

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0-161

Abb. 129. Vers. 67, Säule IV₄.

ft

ft

ft

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Pi

Ni

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ft

ft

ft

*^1

Na

¹

12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 112t 40 von 287 kg/cm¹ ergibt jedoch eine größere Differenz, als durch den Altersunterschied bedingt wäre.

Zwischen Nr. 51 und 50 einerseits (Mittelwert der Betonspannungen 239 kg/cm¹) und 37 und 56 anderseits (Mittelwert der Betonspannungen 222 kg/cm¹) ist also 17 kg/cm¹ Differenz, welche auf die Bügelentfernung 25 cm gegen 37-5 cm

²

12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 172 182t

c) Zentrische Spitzenlagerung.

Die Proben Nr. 52 und 53 sind in guter Übereinstimmung mit den vier in der Zusammenstellung vorausgegangenen Proben; die Ausbiegungen waren 7^85 und 6’2 mm. Die größten Betonrandspannungen betragen 263 und

³

12    22 32 42 52 62    72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 112 182

Abb. 122. Vers. i68, Säule III

Gruppe IY.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte, 3*0 m hoch, Betonmischung 420 hg\mz.

Hiezu Tabelle Nr. i6, die Abb. 129 bis 134 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 135 mit Schaubild einer gebrochenen Säule.

Versuche 67 und 68. Alter der Säulen 101 und 103 Tage.

Die Ergebnisse dieser Versuche fallen ganz aus der Reihe, wenn nicht in der Angabe bezüglich des Mischungsverhältnisses ein Irrtum vorliegt.

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0-214

Insbesondere ist gegenüber dem Versuch Nr. 30 und 31 (ohne Bewehrung) ein starker Abfall zu verzeichnen, dessen Ursache nur in    ^

r0 421

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0547

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0618

0-735

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1157

T292

1334

I-549

1762

T962

2-102

2-286__

Abb. 132. Vers. 69, Säule IV6.

zu rechtfertigen, ebenso wie die noch zu besprechenden übrigen Versuche dieser Gruppe.

Die Versuche Nr. 65, 69 sowie 70 und 71 (die beiden letzteren mit abnormaler Lage der Längsbewehrung) zeigen eine sehr schöne Übereinstimmung in ihren Ergebnissen.

Bei 65 und 69 sind die Bruchbeanspruchung für den Säulenquerschnitt 316 kg/cm², die mittlere Betonbeanspruchung 260 kg/cm² und die Maximal-Betonrandspannungen 281 und 280 kg/cm², die Maximalspannungen im Eisen • betragen2 195 und 2190 kg/cm². Bei den Versuchen Nr. 70 und 72 sind die Bruch-

Tabelle Nr. 16. Gruppe IV.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 3*00

hoch.

Betonmischung 420 kgfl ~ Ergebnisse der Proben.

! Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

Tag der Herstellung

der Säule

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Hohe

kleinst. Abm.

Verhältnis :

Anzahl

Längs- ! Q

uer-

Bewehrung

Bruchlast

Duichmes cr mm

V. H.

Ul Hl

Anzahl RE. 7 mm Entfernung ;n

Belastungsart

Lagerung

der Säule in

Tonnen

pro kgjcm- Säu-

lenquerschnitt

JH S •Sa < §

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n

0-3

von der Schrcachse

Kntfemung dor ge- |

i7iTtlSTiiLi Eisenfaser e' in cm

und einfache in cm'¹

Betonfläche Eisen fläche

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(n—i) fache Eisenfläche in cm¹

Ideelle Querschnittsfläche in cm² _

Bruchfestigkeit in

kglcm*

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm* Trägheitsmoment der («—i ) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträg heitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in

kglcm⁸

Eisenspannung in kgjcm*

Würfelfestigkeit Wem2 Tage

Anmerkung

vo

HH

<

i./IX. 13./XII.

1909

1909

Sechseck

12

RE

1-25

12

250

zentrisch

Flächen

126-4 232

(122)

17

ir$; *78    541

6-79    8    47-53 588 215

23490

2422

25915    6-6 45*5

225 I776 205    1664

332

105

Bruch unter Druckerscheinung im oberen Drittel

•O'

00

t—I

55

55

55

119-7 221

(117)

2-15

14H ⁸'55

55

55

55

55

203

55

55

55

55

55

216    1690

190    1558

Bruch im oberen Drittel.

2 Lichtbilder

65 IV₅

i. IX.

ii.'XII.

1909

1909

101

RE

3-15

I72

316

(167)

19

2-44

I4* 9'97

541

17-02 I 8

119

660

260

23490

5600

29100

6‘6

281

2195

55

239

1965

55

Druckerschei

nung

69 IV₆

2. ix.

1909

14-, XII.

1909

55

55

55

**

55

(167)

2-44

137.’ ⁹⁻⁶¹

55

55

75

55

55

55

55

55

55

55

280

240

2J90

1970

359

104

Bruch im Drittel von unten

70*)

IV₈

2./IX.

1909

14./XII. 1909

55

55

55

r*

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55

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0-92

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17-02

119    66c

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23490

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26070

6-3

47-6

274

256

2153

2087

Bruch ober dem Fuß

||

71*)

IV;

55

55

5?

5?

55

168-5

309

i (167) 1-392

14-4°

⁶⁻9o

55

55

55

55

255

263

55

55

55

55

55

247

2070

2010

Bruch unter dem Kopf

*; Mit abnormaler Lage der Längsbewehrun".

beanspruchungen 322 und 30g, im Mittel 316 kg/cm², die Betonbeanspruchungen 265 bezw. 255 kgjcm², die größten Betonrandspannungen 274 und 263 kg jem², die Eisenbeanspruchungen 2153 und 2070 kg/cm². Die Würfelfestigkeit betrug 359 kg/cm² nach 104 Tagen. Von Versuch 68 zeigt ein Lichtbild (Abb. 135) die Bruchstelle, welche eine ganz andere Erscheinung darbietet, [als dies sonst der Fall ist.

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Abb, 133. Vers. 70, Säule 1V8.

Abb. 134. Vers. 71, Säule IV₇.

Gruppe V.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4*5 ni hoch, Betonmischung 420 kgjm³.

Tabelle Nr. 17. Hiezu die Abb. 136 bis 149 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 150 bis 156 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

Das Alter der Probekörper betrug 95—in Tage.

Bei den Versuchen Nr. 75 und 76 betrug die Längsbewehrung 1*25 v. H. und hatte abnormale Lage; bei den übrigen Versuchen war die Längsbewehrung

in normaler Lage und zwar bei Nr. 73 und 74 mit 1*25 v. H. und bei den Versuchen Nr. 77, 78, 79, 80, 96 und 98 mit 3⁻i5 v. H. Diese Versuche zeigen eine vom Datum der Erzeugung abhängige Zunahme in der Festigkeit.

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SS

52 62 72 82 92 102 112t

2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 102 112t

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1-982

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1821

1181

Bruch 1175

Abb. 136. Vers. 75, Säule V₃.

0-506

Ci

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T147

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Vx*

0-43

\i

S3

Cto

\>

0-772

0-816

"V_0-833

0-582

Ci

\i

0-827

0-608 0608 0684

08002

0-799

Bruch

0125 L

7774

7795

7777

1098-0

ii

Bruch

1182

Abb. 137. Vers. 76, Säule V₄.

Abb. 138. Vers. 73, Säule VT.

00

Tabelle Nr. 17. Gruppe V. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt, 4*50

m hoch.

Betonmischung 420 k^. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Ver- . such Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

Längs- I Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Verhältnis :

Anzahl

Durchmesser mm

v. H.

Anzahl RE. 7 mm Entfernung in mm

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg\cm?Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der Schwrachse

Jc-E

a{j *

ü

ÎÜ

41

tc Ul G w

in cm

Betonfläche und einfache

Kisenflächo in ctti¹

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(n—i) fache Eisenfläche in cm²

Ideelle Querschnittsfläche in ctn¹__

Bruchfestigkeit in

kgjcm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm* Trägheitsmoment der («—1) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in

cm

11

•-s

cz

® rö

II

U H

Betonspannung in

kgjcm*

Eisenspannung in

kg\cm²

Würfelfestigkeit kgjcm'1 Tage

Anmerkung

75 V₃

10./IX.

1909

16./XII.

1909

97

Sechseck

00

RE

12

1-25

14

250

zentrisch

Flächen

110-2

²°3    1-78

(107) JJ-;

6-44    541

679    8    47-53 588] 187    23493    1141    24630 6*.5

69

198 : 1541 267 i76    1459 io3

stärkster Abfall

der

Würfelproben

76‘ V₄

II./IX.

1909

17./XII.

1909

73 Vx

10./IX. 16./XIÏ.

1909

1909

121    223

(107) 14-00 6-50 ”    178

(H7)    12-50    8-75

0-86 ”

” 102

verminderter

Abfall

205

2422    25915

6-6

68

210

200

1670

1610

267 stärkster Abfall. Lichtbild

103

74 V₂

117    216

(112) J2-88 Q-Qi

viS

198

205

191

1621

1547

stärkster Abfall

77

v₅

11./IX.

1909

17./XII.

1909

RE 3-15

141

260

19

(137)

2-42

12-53 846

17-02

119-14 660

213

5600    29100

228    1783

303

198

1625

102

verminderter

Abfall.

Lichtbild

78

V₆

18./XII.

I9O9

98

137

252

(132)

5-4I

ir95 9-43

2O7

243

171

1849

1463

verminderter

Abfall

79

V₇

I6./IX.

1909

20./XII.

1909

95

(132)

0-8

1439 9-90

213

1686

362

7)

7)

71

T)

7)

201

1626

I3O

Lichtbild

80

V₈

21./XII.

1909

96

152

280

(147)

2-19

i4-24

9-62

7)

71

23O

246

I928

7)

214

1752

96

VI0

30./IX.

1909

18./I.

1910

no

157

290

(157)

2-91

13-5°

9‘u

7)

7)

238

259

Ti

79

7)

217

2019

1789

334

Druck

zerstörung

98

V₉

19./1.

1910

III

162

299

(157)

3-19

13-65

9-22

Ti

Ti

245

269

7)

Ti

Ti

221

2O9I

I829

71

Druck

159 v8a

I4-/IV. 21./VH. 1910    1910

98

Spitzen

154

282

(152)

5-3«

I4’3 4

9-62

7)

Ti

233

274

2084

296

Ti

Ti

7)

7)

I92

1644

99

Lichtbild

I52

278

(152)

I2-IÓ

I4-3⁸

9-72

Ti

Ti

230

321

2334

71

Ti

Ti

7)

7)

149

1346

Lichtbild

165 Vga

I4-/IV. 22./VII.

1910    1910    ⁹⁹

S cm

exzentr.

77

142

(72)

19-36

I4'4’

9-74

136-16 677

II3-S

Ti

6400 I 29900

370 ! 2578 — 144 —436

7)

Lichtbild

,66VIoa 'WJV.

⁹⁸ »

(72)

19-44

i4"°5

9-50

Ti

TI

Ti

363    2552

—137—508

278

98

Lichtbild

> Mit abnormaler Lage der Längsbewehrung.

Die Proben, welche am 10. September 1909 erzeugt wurden, geben die geringsten Festigkeiten; die Festigkeiten der am folgenden Tage hergestellten weisen bereits eine Zunahme auf. Diese wächst bei den Proben vom 16. September; weiter ergibt sich für jene vom 30. September noch eine weitere, ganz beträchtliche Zunahme. Im Zusammenhalte mit den zugehörigen Würfelproben ergibt sich eine gute Übereinstimmung.

Es liegt hier die ganz gleiche Erscheinung vor, auf welche schon bei Besprechung der Würfelproben hingewiesen wurde, und liegt die Ursache jeden-

Ci

Ni

Ci

ui

nS

0264

__*.0301

.Cs

CS

Ns

Ns

Oi

CS

cs

Us

0-350> 0-418

Ns

nS

0-403

Nj

ü, 0-519

Ns

Ns

0'6/J

Ns

O',

Os

Ns

0-661

Ns

^    0-646

Ns

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Ns

0-690

IS

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Ns

0697

MfL

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Os

Ns

0661

0958

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g-575

0-484

Ns

7740 Nu

OUI

0606

0 805

722 t

Bruch

7*44

Ns

"'S.

1560

Ns

,,?00<g

10-65

Ns

2-218

Ns

095

Ns

Abb. 139. Vers. 74, Säule V₂.

Abb. 140. Vers. 77, Säule V₅.

falls im Verhalten des Zementes, welcher offenbar aus einer ganz frischen Lieferung stammte.

Für den Versuch Nr. 96 und 98 kommt auch eine längere Erhärtungsdauer zu berücksichtigen, woraus übrigens hervorgeht, daß bei größerer Erhärtungsdauer die Ergebnisse den normalen näher gekommen und bei sehr großer Erhärtungsdauer die normalen Festigkeiten vollständig erreicht worden wären.

Die Bruchlast wächst bei den vier ersten Proben (1-25 v. H. Bewehrung) von 203 Ag/cw² auf 223 kg/cm², bei den übrigen mit 3*15 v. H. Bewehrung von 252 kg/cm² auf 299 kg/cm². Die Betonspannungen wachsen von 187 auf 245 kg/cm².

Die größten Betonrandspannungen liegen zwischen 198 und 269 kg/cm²] das Material der Eiseneinlagen ist trotz der bedeutenden Erhärtungsdauer beim Bruch noch nicht bis zu seiner vollen Leistungsfähigkeit im Verbundkörper

60 mm

Ui

ei

Ci

o,

'S»

Cb

tu

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1-42

5\410

2-629

3 498

3-756

3-196

3-957

4-236

Bruch

Abb. 141. Vers. 78, Vó.

1686-1

0-429

0-573

0729

10967

Ll£L

Na

Na

SS

Ol

<Nj

beansprucht. Die zugehörigen Würfelproben sind in der Zusammenstellung angeführt, haben aber teilweise eine andere Erhärtungsdauer als die Säulen.

Die Versuche Nr. 159 und 160 (zentrische Spitzenlagerung) gehen in ihren Ausbiegungen beträchtlich auseinander. Die mittleren Betonspannungen 233 und 230 kgjcm² fallen nahezu zusammen ; dagegen kommt der Einfluß der Ausbiegung in den Randspannungen zum Ausdruck (274 gegen 32Ï kgjcm²). Der Grenzwert der Eisenbeanspruchung ist bei Versuch 160 kaum noch erreicht und bei 159 noch weit unter demselben.

Die Versuche Nr. 165 und 166, exzentrisch mit Spitzenlagerung, zeigen in allen Punkten eine vollständige Übereinstimmung, denn die Abweichungen der größten Betonrandspannungen 370 bis 363 kg/cm² sind nur unwesentlich.

CS

"'A

Ns

No

C-h

C73002

mm

Ni

Nj

Oo

Ns

0579X/

0640

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NS

Oi

Ns

0791 \ 0 804

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Ns

0165₁

Oc

Ns

0642

0494/

0 311

0158

Ns

0 214

0451

Ns

Ns

. 0192 V Bruch J_

0-614

Ns

2 12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152t

Oi

CS

CS

Os

0-462

0125

0954

1198

T337

7629

7115

T803

1-814

1644

T841

1-898

2-015

8187

Bruch

v 1-64

H.

>;

//

Os

6L-0

A;

.y.

0V5

7-

Abb. 142. Vers. 79, Säule V

Abb. 143. Vers. 80, Säule Vs.

Für die vier letzten Versuche kommen, da es sich um Ächsialdruck und Biegung handelt, die bei Biegeversuchen gemachten Erfahrungen, daß die berechneten Druckfestigkeiten größer sind als die Würfeldruckfestigkeiten, gleichfalls zum Ausdruck.

Das Lichtbild für Versuch 77 (Abb. 151) zeigt die Bruchstelle, das schräge Abschieben des Betons und das Ausknicken der Eiseneinlagen.

uo

i--*

io*

-A

20 f !

T562

\\T575

16161

2‘25l\j

2-443\l

2’684

3-007

3-188

*r&-'

1087

T715

1912

Bruch

0716

0884

Abb. 145. Vers. 98, Säule V₉.

£1

2 12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152 1621

20

6.

T5

La

TO

05

0529

2-51

0626

"548

0-545

OP 9 0

0738

1160

Isoi

TI61

1262

1454'

L89L

OLU

2020

Bruch

Abb. 114. Vers. 96, Säule Vio.

-S

\j

\>

Im Lichtbild für Versuch 79 (Abb. 152) ist eine Absprengung am Säulenfuß*), in den Lichtbildern der Versuche 159, 160, 165, 166 (Fig. 151 bis 154) sind die infolge Ausbiegung eingetretenen Brucherscheinungen sowie die Ausbiegung selbst deutlich zu ersehen. Von den Ausbiegungs-Schaulinien sind jene der Versuche Nr. 165 und 166 (Abb. 148 und 149) als besonders regelmäßig und schön hervorzuheben.

5-0 mm.

45

40

Cu

bi

-v

Cu

Am

5S82

b,

Q\821

1-176

1-264

T332

1-436

1532

L69L

1\824

\1903

2\316

3-346

Bruch

Abb. 146. Vers. 159, Säule Vsa.

Ci

bi

0-280

Ci

fc'

x\uffallend ist die Abweichung der Schaulinien zu den Versuchen Nr. 159 und 160 (Abb. 146 und 147 Spitzenlagerung); erstere zeigt in ihrem Verlaufe bis zur Laststufe von 102 Tonnen das ganz gleiche Verhalten wie bei Flächen

lagerung.

Im Übrigen zeigen die Schaulinien der Ausbiegungen genau so wie der

Zement ein abnormales Verhalten.

*) Eine Folge der an diesen Stellen sich häufenden Eisenmengen.

in

'j\

12-omz

11-5

\12-158\

192.6t

no

cg

85

80

75

7-451

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Ci

1 Bruch

Cj, o, o> o> O) ci (J! ö o, Q o,

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cs

Cm

0\161

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0 605 \ 0 771

1-078

1-452

\2-3621

K ^1-945 —^

5-578.

Abb. 147. Vers. 160, Säule V7a.

12-973

Bruch

3-612

<0

CD

o>

Caj

C\i

c>

9-467

Abb. 148. Vers. 165, Säule Vqa.

2-7411

V*»-

■713

568

SS

152t

jo

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5

3

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1

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Q 3

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11-385

I Bruch

<o

Cto

___83554    T-~

Abb. 149. Vers. 166, Säule V!

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4-134

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Abb. 150.

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Gruppe VI.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte, 3*0 m hoch, spiralförmige Bewehrung, Betonmischung 420 kgm*.

a) Gruppe Via, Längsbewehrung 1*25 v. H.

Hiezu Tabelle Nr. 18, die Abb. 157 bis 160 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 161 bis 163 mit den Schaubildern der gebrochenen Säulen. Zunächst sollen die Ergebnisse ohne rechnungsmäßige Berücksichtigung der Querbewehrung besprochen werden. Die bezüglichen Werte sind in der Tabelle in der Rubrik jedes einzelnen Versuches um halbe Zeilenhöhe hinaufgerückt, während die Rechnungsergebnisse mit Berücksichtigung

Cb

Cb

''Jl

Cb

2 12 22

0353

Cb

LP LS

Cb

Cb

Ch

343

Cb

Cb

tri

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Cb

Cb

343

RS

0-237 ä

62 72 82 92 102 112 122 132 142 t

0 383

0-435

0-4295

0 332

Bruch

0-3748

Abb. 157.

Vers. 4, Säule VI₇.

IV)

Cb

Ns

Cb

Na

Na

tv.

0473

1

^ Bruch

0201

0-314

0439

0463

0 495

\0516

0516

0548

/>

2 12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152t

0-361

0-461_

0-614

0-762

1-045

1092

TI 40

11176

1-257

T292

T322

1319

^ 1371

=S

-i

1-421

Bruch

Abb. 158. Vers. 3, Säule Vis.

Abb. 159.

Vers. 118, Säule Visa.

der Querbewehrung auf der Zeile selbst stehen und durch starke Umrandung hervorgehoben sind.

Bei den Versuchen Nr. 21 und 22 (Querbewehrung 0*695 v. H.) ist die Bruchbeanspruchung des Querschnittes 243 bezw. 229 kg/cm², die Betonbeanspruchung 219 bezw. 206 kg/cm², im Mittel 212 kg/cm², die Kantenpressung im Mittel 220 kg/cm². Bei den Proben Nr. 23 und 24 (Querbewehrung 0*732 v. H )

Tabelle Nr. 18. Gruppe Via. Beweine Säulen mit sechseckigem Querschnitt,

3 00 m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 115 v. H. Betonmischung 420 kg\m3. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

io

orp

Ul

td

-gl

Bruchlast

--

Verhältnis

Anzahl

Durchmesser mm

v. H.

Durchmesser 7;-rrr- mm \ >1

Lranghohe    c

v. H.

to

4- VI. 20./VII.

1909    1909    ⁴⁶

12 RE

12

¹⁻²⁵ 755 o695

zentrisch Belastungsart Flächen Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg/cm⁸ Säulenquerschnitt

³³ s

•E S

tD C

c —

ä <1

•M

il

<%

11

g*

von der Schwerachse

Längsbe•

Entfernung der gespanntesten Beton-faser t in cm

Ei-

îrnung dor faser in

Entfe

r32    243

(127)

0.38

12-50

-r

■r

i;

:■

i-

87O )i ¹⁰

Quer-

Wehrung ein¹ be weh rung «n²

Ideelle Querschnittsfläche cm²

Eisenfläche

(n—i)fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

Längsbewehrung

mit Längsbe-

wehrung allein

mit Längs- und

Querbewehrung

Bruchfestigkeit in

- L-S

kg\cm

Beton- und einfachen

Eisenfläche in cw*

'h'»

H

Jw

11

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius Betonspannung kg/cm²

Eisenspannung kg\cnis

Anmerkung

Tage

679 6i-ii

602

219 23493

3114

26610 6-6445-3

77

77

3-487 31-38

77

633 i 208

77

3114

1804

28410

to

to

77

77

77

124    2291

!    7) ¹

1-98 I

77

206

I 3lJ4

26610 6-64 45-3

I3-I0    947 ’ »

77

77

3*487

3I-38 a

633

196

77

3114

1804

28410

221 2206

217    2174 210 2099

J 206 2061

218    ; 2153 194 I 1967

; 207 2056 185 1864

Versuch mit abgenommenen Blechmantel.

Betonzylinder reißt der Länge nach. Lichtbild

23 ! vi₅

77

21./VII. 1909

47

77

ol<*

0-722    „

77

i37 252

(i 37)

77

77

227

77

3114

26610 6-64 45-3

²*95

14-42 IO-IOj ■ n

77

77

3*87

34*83    „

637 215

3”4

n j 2226

28830

24 VI₆

¹ 5-/VI.

1909

77

⁴⁶ ! »

77

77

77

77

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(137)

77

77

77

232-5

77

3114

26610 6-6445-3

2-79

14-17    9-92 ■ n

77

77

3*87 34-83    «

637    219

77

3114

2226

28830

4*) VI₇

12./V.    22./VI.

1909

1909

4°

»    0-507    „

77

137 252

(137)

0-43 !

77

77

77

227

77

1470

24960 6⁻44l46-6

■ 13-22 6-31 ' »

77

77

2-74    24-7

77

627    218

1470

77

699

25660

3*) VI₈

77

77

77

77

77

77

77

77

77 I 77

I42

260

(137)

0-72

77

14-18    6-78 • »

77

236

1470

24960 6-44 46*6!

249 2423 205 2117

235 2304 ,195 x996 253 2470 211 2180 238 2339 200 2041 231 2295 225 2265 221 2205 215 2155 I 242 2388 230 2332

bloß unterer Mantel abgenommen. Lichtbild

Am Kopf

zerstört

77

2-74    24-7

» I Ć27 j ²²⁶

1470

699

25660

119;:) VI    4-XII. 10./XII.

'    1909    1910

68

77

77

77

77

77

77    77

l57    290

__I

G 57)

i'ii

12-5

5*97

⁸‘5

50-92

592

265

1220

24710 6-46 46-5

2-74    20-6

612    256

1220

•n

573

25290

232 2302 220 2218 274 2286 256 2214 265 2242 247 2114

322

65

Am Fuße zerstört

M*) Visa

77

Nxn- 67

1910 ! 7

99

77

77

77

77

7?

77

77

152    280

(147) ¹

77

i*45

14*48    6*88

'    77

77

77

77

257

77

1220

24710 6-4646-5

77

2-74 ! 20-6

77

612 ! 248

1220

77

573

25290

270 2232 244 2128 261 2189 235 2027

77

149 VI ₇b

IS-/XI. : 7./IV.

1909 j 1910    ¹⁴³

o|on

0-722 „ „

l92    354

(192)

0-68

12-96 i

OO

47*53

588

325

77

2422

25915 6-62 45-3

- ! 0\ ro « m I rr>

2625

2575

379

3-87 27-09    „    615-6;

312

2422

1558

27470

150 VI8b

77

; 8./IV. 1910

-L

99

r>

r>

186-8    345

(182)

77

il

317

2422

25915 6-62 45-3

1-09

I4-25    9-97

*) Mit abnormaler Lage der Längseisen.

3-87 ;27*09

ON

Ul

.T !

304

2422

ISS«

27470

³¹⁸ i³³!

306    2454

327 2593

307    2479 312 2476

i— ! 292 2356

64

bei 172 t Knistern

beträgt die Bruchbeanspruchung des Querschnittes im Mittel 255 kg/cm², die Betonbeanspruchung im Mittel 230 kg/cm², die Maximal-Kantenpressung im Mittel 252 kg/cm². Die Säulen dieser Versuche haben gleiche Erhärtungsdauer und macht sich der Einfluß der Ganghöhe der Querbewehrung fühlbar (212 gegen 230 kg/cm² bei den Betonspannungen und 220 gegen 252 kg/cm² bei den Kantenpressungen) .

Die Versuche Nr. 149 und 150 unterscheiden sich von jenen Nr. 23

Ci

Ci

Ci

0-100 ■

iS

und 24 nur durch das Alter; sie ergeben eine Bruchbeanspruchung des Säulenquerschnittes im Mittel von 350 kg/cm² und eine mittlere Betonbeanspruchung von 321 kg/cni².

cg 0-418

0-480 ' l

0-506

Die größten Kantenpressungen sind 329 kg/cm², wobei die Abweichungen kaum nennenswert sind. Die Eisenbeanspruchungen erreichen die möglichen Grenzwerte. Die Würfelproben ergaben nach 64 Tagen 379 kg/cm² Festigkeit.

0-510

Ni

0-516

0-520

0-514

0-526

Die Versuche Nr. 3 und 4 einerseits und 118 und 119 andrerseits unterscheiden sich durch das Alter, das bei den Säulen der ersteren Versuche 40, der letzteren 67 und 68 Tage beträgt und ist bei allen die Lage der Längsbewehrungseisen normal.

<\J

0589

Al

iS

0-698

iS

0598

Na

804

0-88

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0-987

1105

•SS

Bruch

Bei den Versuchen Nr. 3 und 4 sind die Mittelwerte für die Bruchbelastung des Querschnittes 256 kg/cm², für die Betonbeanspruchung 231 und für die Maxima der Kantenpressung 236 kg/cm²) für die Versuche 119 und 118 sind die betreffenden Werte der Reihe nach 285, 261 und 272 kg/cm².

Abb. 160. Vers. 119, Säule VI ;a.

Die Würfelproben zu Nr. 118 und 119 ergaben 322 kg/cm² nach 65 Tagen.

Hieher gehören die Lichtbilder für die Versuche Nr. 3, 4, 22 und 24 (Abb. 157 bis 160) sowie die Schaulinien der Durchbiegungen zu den Versuchen Nr. 3,4, 118 und 119. Bei rechnungsmäßiger Berücksichtigung der Querbewehrung sind bei dieser Versuchsgruppe keine wesentlichen Einflüsse zu bemerken, da die Bewehrung verhältnismäßig nicht stark ist. Die Betonfestigkeiten ergeben sich um etwa 10 bis 15 kg/cm² kleiner. Die Mittelwerte der mittleren Betonbeanspruchung aus Versuch Nr. 21 und 22 sind 202 kg/cm², aus Versuch Nr. 23 und 24, 217 kg (infolge der dichteren Anordnung der Querbewehrung). Die übrigen Unterschiede sind eine Folge der Erhärtungsdauer für 67 Tage 252 kg/cm², für 144 Tage 308 kg/cm². (Abb. 161 bis 163.)

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■i:'Ą

b) Gruppe VI b, Längsbewehrung 3-15 v. H. Tabelle Nr. 19. Hierher gehören die Abb. 164 bis 178 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 179 bis 186 mit Schaubddern der gebrochenen Balken.

Na

Ca

ca

eh

SS

Na

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0305 0328 0327

Na

ca

er,

'-i

S3

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0312

ca

Na

Caj

Na

Na    T

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0383 0340 0-394

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Na

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Na

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Na

0348

0402

Jj X| 0-410

SS

Cb

Na

0488

0-527

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S3

Na

0-362

0-314

0233

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Na

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0-561

'■592

Na

7

Na

0100

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S3

S3

0645

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£3

0541

Na

Na

Bruch

^ 0762

^ 0700 ^ Bruch !

Na

C"-*,

N>

\ -N

O)

045

Cu

Na

.Ÿ.

030

Abb. 164.

Vers. 5, Säule VIg.

i*.

0 LZ ;    1    _________!_1

2 12    22 32 42 52 62 72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 172 182 192 t

er.

'-Jk

^4.

Na

ca

Abb. 165.

Vers. 6, Säule VIto.

012707

0-667

0-989

1-305

1366

1-366

1-520

175412 1 *574 *591

Abb. 166.

IM

*629y

*669]/

■f I

- *692V

% \

*713)1

*763

T842'

Bruch

■ff

7'9^V 2-19V

Vers. 93, Säule VI₉a.

Die Versuche Nr. 5 und 6 (46 Tage Erhärtung der Säulen), geben im Mittel die Bruchbelastung des Querschnittes (ohne rechnungsmäßige Berücksichtigung der Quer be wehrung) mit 290 kg fern² gegenüber 256 kg/cm² der Versuche Nr. 3 und 4 (mit 1*25% Bewehrung). Die mittlere Betonbeanspruchung ist 228 kg/cm2 gegen 231 der Versuche Nr. 3 und 4. Bei rechnungsmäßiger Berücksichtigung der Querbewehrung ergeben sich keine wesentlichen Differenzen.

25

20

> >

2'585

rt

2 021

T5_

1-519

T692

u 2-60    >

t // /

Bruch

TO

T 37

0398

0957

LIU

Abb. 167. Vers. 92, Säule VIi

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a,

SS

Ns

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Ns

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a

Ns

<v

<r,

4-118

<v.

<S

3-5I

'S

Ol

cs

0 383

0753

1034

/■igi

75 Jg

17 58

/•gig

2-136

2-182

[2-228

r 305

2-501

2-654

3-195

Bruch

ia.

Abb. 168. Vers. 91, Säule VIX

Tabelle Nr. 19. Gruppe VI b. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt,

3-00 m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 3-15 v. H. Betonmischung 420 kg\m3. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Ver-* such Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

Verhältnis

Längs-

Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Durchmesser mm

v. H.

Durchmesser

mm

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kglcm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser «' in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in cm²

Längsbe-

Quer-

wehrung cm² bewehrungcm²

Ideelle Querschnittsfläche cm²

Wert für n

Eisenfläche

(n—i)fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(k—r)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit in

kg\cm

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in <m⁴

Trägheitsmoment der («—i) i fachen Eisenfläche in cm* !

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in o«⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung

kg\cm

Eisenspannung kg\cm

Würfelfestigkeit kglcm*

Anmerkung

Tage

VI₉

13./V.    23./VI.

1909    1909 ą

12 RE 3-15

19

ol<*

0722

zentrisch

Flächen

17-02

164    302

(152)

0-54

14-40    9-73    5-41    10

77

153

694

236

23493 7200 30700 6-64 45-3

240 2388 232 2332

77

3-87

34-83

77

729    225

77

7200

2003

327OO

229 2280 221 2220

Lichtbild

6 VIIO

77

77

77

77

77

77

77

152    278

(152)

0-70

13-98

9-45

77

77

77

219

77

7200

307OO

224 2223 214 2157

Lichtbild

77

3-87 34-83    „

729    208

77

7200

2003

32700

213 2115 203 2045

93 Vlga

15./XI.    17.II.

1909    1910 J

■n

184    338

(182)

2-19

77

127

668

275

77

6000 29500

14-40; 974

77

8-5

295 2459 255 2227

Eisen

77

77

3-87 29-02    „

697    264

6000

77

1670

31163

i von lg. Gridl

_ 379 RE. 19-3 mm

\ $₇₇ 2Î6;    64 Spiralen reißen

unter heftigem !²5r 2I23    Knall

92 Vlioa

77

I4-'L    60

1910

77

77

77

77

77

77

77

77

178    328

(172)

77

77

77

266

77

6000

29500

2-94

12-77    8-63

289 2390 243 2130

77

77

3-87 29-02    „

697    255

6000

1670

31163

277 2302 233 2032

77

Eisen

von lg. Gridl RE. 19-3 mm.

Lichtbild

91 VIIia

16. XI.

I9O9

12.I.

59

1910

77

77

77

77

77

77

77

i77    326

(172)

4-12

12-88

8-71

77

77

77

77

77

265

77

6000 29500

297 2433 233 2067

309

77

77

3-87 29-02    „

697    253

77

6000

1670

31163

283 2369    63

223 1933

Lichtbild

94 VI

12a

77

»7-/1-

1910

62

77

77

77

77

77

77

77

77

186

343

(182)

77

77

77

278

77

6000

29500

6-37

13-61

9*2 I

77

77

77

77

3-87 29-02

77

697    267

77

6000

1670

3”63

332 2673 224 2047

318 2623 216 1917

77

105 VIi₃a

17./XI.

1909

25./I.

1910

69

77

77

77

77

77

77

77

77

182    336

(183)

77

77

77

272

77

6000

29500

8*27

12-54

8-38

77

77

r>

3-87 29-02

697    261

r>

6000

1670

31163

336 2673

208 1947 32I

309 2420 73 213 2020

bei 172 / Knistern

106 VII4a

77

26./I.

1910

70

77

77

77

77

77

77

77

i77    3²6

(177)

77

77

77

265

77

60OO

295OO

1-47

14-26 I 9-63

287 2320 • 253 2180

77

77

77

77

3-87 29-02    „

697    253

77

6000

id7o

3^63

254 2230 252 2080

77

bei 52 / erstes

Knistern

Tabelle Nr. 19. Fortsetzung.

Durchgefiihrter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

Verhältnis

Längs- I Quer-Bewehrung

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

mm

v. H.

Durchmesser

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kgjcm² Säu- j lenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der ge-

spanntesten Beton-

faser e m cm

Entfernung der Ei

Beton- und einfache

Eisenfläche in cm²

Längsbe-

Quer-

welirung Ctn¹ bewehrunger« ²

Ideelle Querschnittsfläche cma

Wert für n

Eisenfläche

(n—i) fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(n—i)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit in kgjcm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm⁴

Trägheitsmoment der (n—x) fachen Eisenfläche in c»/⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

T rägheitsradius

Betonspannung kgjcm²

Eisenspannung kg\cm²

Würfelfestigkeit kg\cm²

Anmerkung

Tage

7 VI„

13./V.    24./VI.

1909    1909

41

12 RE 3-15

19

50

0-722

zentrisch

Spitzen

137    252

(137)

17-02

153

694

197-5 23493 7200

30700

206 2033 189 1917

1-37

14-00    9-46

5-41 10

75

75

3-87

34-83

75

729

188

75

7200

2003

32700

196 1661 181 1535

VIi₂

14./V.

1909

75

40

75

55

55

55

55

37

152    278

(152)

i'93

14-17 : 9-57

75

55

75

75

75

2I9

55

72OO

30700

22Ö 2 20Q8

75

3-87 34-83

55

729    208

55

72OO

2OO3

32700

221 2443 195 2245

142 t Knistern, bei 152Ź lebhaftes Knistern, dann Bruch. Lichtbild

iSi

Vlub

22./IV.

1910

20./VI.

1910

59

75

55

55

55

55

33

167 ; 308

(162)

272

127

668

250

r.1

6000

29500

272

228

14-00: 9-47

55

3-87 29-02

697    240

75

6000

1670

31163

250

218

2249

²⁰⁰¹ 308

2171    61

1891

Lichtbild

152

VII2b

55

21. /VI. I9IO

60

35

55

55

55

75

75

57

157    290

(1S2) j

2-99

14-05

75

75

75

55

235

55

6000

29500

257

213

2121

1871

3-87

29-02

697    226

6OOO

I67O

31163

247

205

2061

1781

10

VI13I

14./V.    2S-/VI.

1909    1909

41

55

55

57

75

5 cm

exzentrisch

• 77

92

170

(92)

170

711

129-5

55

8000

31500

11-56

13-24

8-95

J67_

-107

75

3X9°

—34° j

75

3-87

38-7

75

750 122-5

55

8000

2226

337x9

Lichtbild

VI

55

57

77

33

75

75

75

55

75

75

947

(92)

75

75

77

I33

55

8OOO

31500 I —

350

10-86

14-36

971

84

3078

—252

55

75

55

3-87

38-7

75

750 126-5

55

8000

2226

33719

Lichtbild

153

VIi₃b

22./IV. 1910

21./VI. 1910

60

75

55

75

55

55

55

90-8

168

(82)

¹36

677

x34-5

6400

29900

'388

8-63

1473

9-69

55

75

55

3-87

30-96

55

708    128

55

6400

I78I

31674

2756 I2o;—334

308

61

x54

VIr4b

23./IV.

1910

22./VI.

1910

75

33

55

55

75

57

75

82

151

(82)

12-08

; 14-42

9-75

55

55

75

55

75

55

64OO

29900

366

124

2580 —400

312

Lichtbild

6400

Die in der Zusammenstellung folgenden 6 Versuche Nr. 93 bis 106 weisen eine außerordentliche Übereinstimmung auf.

Es sind bei diesen 6 Versuchen (ohne rechnungsmäßige Berücksichtigung der Querbewehrung) die Mittelwerte für die Bruchlast pro cm² Querschnitt 333 kgjcm², für die mittlere Betonbeanspruchung 270 kgjcm², für die Maxima

mm

Ol

6-526

Q>

O,

Ci

Ci

2 857 \ 3-044

3\262

3-491

3-130

3-965

4-158

.4 396

4-641

4-802

4-988

5-185

OLS-9

Bruch

Ol

2-312

1-841

Abb. 169. Vers. 94, Säule VIi2a.

1342

O,

'■o

0-610

9j/_\

Ol

t-

Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

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8'265

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Ch

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Ch

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Ch

Ch

Ch

ci

Ch

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< 69.9-

3-6161

Cu

-tv

Cu

ci

I 2-956

Bruch

Abb. 170. Vers. 105, Säule Vli^a.

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T 2 31

1414

1-483

T 618

1-119

1916

2\041

12-228

809.5

.2-6891

ci

Ć>

Ch

Çr242

93 PO

0-641

0P80

1064

2 12    22 32 42 52 62 12 82 92 102 112 122 132 142 152 162 112 182 t

der Betonkantenpressung 306 kg/cm², für die Maxima der Eisenspannung 2490 kg/cm².

Aus diesen Versuchen ergibt sich, daß in einem Alter von im Mittel von 64 Tagen die Erhärtung des Betons so weit vorgeschritten ist, daß die Festigkeitsaufnahme der beiden Stoffe zu gleicher Zeit ihre Grenzwerte in Ansehung des Verbundkörpers erreicht.

Oi

•«j

Ci

C>

Ci

o,

Ol

081

0-984

to061

0-760

SS

'0134

SS

0-203

Ni

0-204

■fc,

0224

Oi

Ni

0-243

o,

Ns

0251

Oi

0290

Oi

•Sa

0278

0-361

0294

0445

0364

0512

0-375

0 592

0-470

-4-

0-708

0-738

Na

0-7.97

Ns

0895\^

IV.

0 958

1-148

Bruch

<L

1-184

Ns

Bruch

1-308

[V

~-V

it

Abb. 171. Vers. 7, .Säule VIu.

Abb. 172. Vers. 8, Säule VI12.

c) zu Gruppe VI b, zentrische Spitzenlagerung (Siehe Tabelle Nr. 19),

Bewehrung 3*15 v. H. Hieher gehören 4 Versuche mit Säulen, die sich nur durch die Kopfform und die Erhärtungsdauer unterscheiden. Versuch Nr. 7 und 8: Bruchlast des Querschnittes pro cm² im Mittel 265 kgjcm², mittlere Betonbeanspruchung 209 kgjcm². Größte Randspannung Mittelwert 220 kg/cm², 40 Tage Erhärtungsdauer.

9*

Die Versuche Nr. 151 und 152 mit 59 bezw. 60 Tagen Erhärtungsdauer ergaben 300, 242 beziehungsweise 265 kgjcm¹. Die Eisenspannungen liegen noch unterhalb der im Verbundkörper möglichen Grenze.

3'OmüL

25

V />

o>

A/-OI

Cm

Ca

Na

ca

ca

20

T5

TO

0-425

0483

0500

0-523

0601

P890

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0319

T1324

1312

1609

SS

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Na

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Na

Cb

Na

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Na

Na

2\61

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T895

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Na

T982

OJ

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45

45

Na

Na

Na

Vlub.

T462

Bruch

0-130

0318

0391

[0394

0-411

0-441

0-413

0-532

0628

0123

0845

1045

VT

Abb. 173. Vers.

Ol

Cb

ób

Ol

co

Oo

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lO

Ol

>1

Cb

cm

Ol

Ol

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O    sv

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/11-5634

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95

9\319

\7^7A?1

<0

Cb

Ol CŚ

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Cs

Ol    O}

Ó,    Cb

XI

Cs

6-596

Os

Bruch

5-291

^ bo    Co    Caj

Oi

Cb

Ol

3\351

Abb. 175. Vers. 10, Säule VIi₃.

Oi    Os    Os

Ol    ćs    ói

Ol

7228

4236

1,Bruch

Ol

CS

■*> ■*>>

Cu

Ol

W-

Ol

Cs

15-769

C\a ĆNj

o, cś Oi

CS

4\528

Abb. 176. Vers. 9, Säule VI₁₄.

\3-504

Cb

'•A

2573

Cs    *■»

Ol Cs O,

2'687

2-005

Cb

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1-856

Cs

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ii

Cb

Ol

Cb

1-1351

22 32    42 52 62 72 82 921

V4

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Oh Ch Ch

Ol

Ob

Ob

O,

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Ob

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199BL

Bruch

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*9

12-706

«feh

5‘465\

4-2431

Abb. 177. Vers. 153, Säule VIi₃b.

VJ

O, O,

Ch

Ch

■fc

ci ci,

j—nt

14c.

[969-9]

\ B ruch

6537

Abb. 178. Vers. 154, Säule VI

Ob

3-236

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o,

Na    Nj    Co    Co

Ch

o,

ci

i$432.

4-791

■Ss*

Ob

Oh Ob

0505

2’394

V5

T651

1 ont

7-389

2-290

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sg 0936

2 12 22 32

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Abb. 179.

Abb. 180.

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Abb. 182.

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Abb. 183.

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Abb. 186.

Versuch 154. Tab. 19.

die Resultate der Versuche Nr. 153 und 154 etwas schlechter, besonders mit Rücksicht auf das Alter, jedoch besser als jene der 4'50 m hohen Säulen Nr. 165 und 166, obwohl die Kantenpressungen bei den Versuchen Nr. 165 und 166 (im Mittel 367 kg/cm²) gegenüber jenen bei den Versuchen Nr. 153 und 154 (im Mittel 377 kg/cm²), sonach bei den jüngeren Säulen, besser zu nennen sind.

Gegenüber den bei zentrischer Spitzenlagerung durchgeführten Versuchen Nr. 7 und. 8, bezw. Nr. 151 und 152 sind die Ergebnisse der Versuche Nr. 10 und 9 bezw. Nr. 153 und 154 als recht gut zu bezeichnen. Die Betrachtung der aufgenommenen Lichtbilder und der Schaulinien der Gruppen VIö, c und d möge obige Ausführungen ergänzen. Bei Versuch Nr. 5 entstand der Bruch am Kopfe, die Säule bei Versuch Nr. 6, welche mit dem Kopfende (durch die Handhabe gekennzeichnet) auf die Fußplatte gestellt worden war, brach am Fuße. Siehe Lichtbild Nr. 180. Die Veranlassung hiefür dürfte die Querdehnung des als Handhabe einbetonierten Rundeisens gewesen sein. Bei Versuch Nr. 92 entsteht ein schräges Abscheren im Säulenschaft; bei Versuch Nr. 91 treten Biegungserscheinungen am Schaft auf. Versuch Nr. 8 zeigt wieder Bruch am Kopfe (Ursache die Handhabe), der Versuch Nr. 151 Biegungserscheinungen, Versuch Nr. 10 und 9, Lichtbild Nr. 185 (exzentrische Belastung) Bruch am Säulenende, der Versuch Nr. 154 (exzentrische Last) Ausbiegung und ausgeprägten Biegungsbruch.

Bei rechnungsmäßiger Berücksichtigung der Querbewehrung ergeben sich die Spannungen des Betons etwas geringer.

¹

r 12    22 32 42 52 62    12 82 92 102 112 122 132 142 152 162 112 t

d) zu Gruppe VI b, exzentrische Spitzenlagerung. (Siehe Tabelle Nr. 19).

Ziemlich gleichwertige Ergebnisse liegen von den Versuchen Nr. 9 und Nr. 10 vor. Die Exzentrizität war 5 cm, die Ergebnisse sind mit Rücksicht auf

²

bb. 185.

Versuch 10. Tab. 19.

Gruppe VI.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte und spiralförmiger Querbewehrung, 3*0 m hoch, von der Unternehmung Ed. Ast & Co., Ing. in Wien, hergestellt.

Hierher gehören Tabellen Nr. 20 und 21, sowie die Abb. 187 bis 191, 200, 201 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 192 bis 199, 202 bis 204 mit den Schaubildern der gebrochenen Säulen.

Diese Gruppe teilt sich in zwei Untergruppen von je 14 Versuchen; die Säulen der einen Untergruppe haben eine Längsbewehrung von 1*25 v. H., jene der zweiten eine solche von 3*15 v. H. Jede Untergruppe von 14 Säulen ist mit 7 verschiedenen Querbewehrungen versehen; diese wachsen in beiden Gruppen von 0*46 v. H. auf 3‘4i v. H.

Ein Teil der Versuche Nr. 121 bis einschließlich 125 dieser Gruppe (mit schwächerer Längs- und Querbewehrung) wurde mit dem frischen ,,September-Zement“ hergestellt und ist dadurch die Vergleichsbasis für diese Versuche nicht einwandfrei. Diese Versuche wurden in der Zusammenstellung Tab. 22 ausgeschieden.

Aus der Gegenüberstellung der übrigen Versuche ergibt sich jedoch, daß der Einfluß der Größe der Längsbewehrung auch bei 3’4i v. H. Querbewehrung

erkennbar ist, obwohl sich derselbe bei den stärkeren .Querbewehrungen nicht so stark geltend macht wie bei den Versuchen mit schwächerer Querbewehrung.

Das Ansteigen der Festigkeiten mit zunehmender Querbewehrung tritt besser hervor in der Zusammenstellung der Versuche mit 3-15 v. H. Längs-

5-5 mm

Sb

/.

Cu

5’380

Cu

»O

Cm

Bruch

Na

Cb

2\350

Abb. 187. Vers. 126, Säule VI₂₀.

-'■i.

Cm

99LL

-'J.

Cb

T254

Cb

Cm

0-259

0'4 35

0460

0-534

0 573

0624

0:689

0724

0-758

0 787

0843

0984

2    12    22 32 42 52 62    12 82 92 102 112 122 132 142 152 162t

Tabelle Nr. 20. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt,

3⁻oo m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung i‘25 v. H.

Von der Firma Ed. Ast & Comp, hergestellt.

Betonmischung 420 kg;m'd. — Ergebnisse der Proben.

i.

Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

Vll₅

der Säule

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Hohe

kleinst. Abm.

Verhältnis

Längs-

Quer-

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

Bewehrung

v. H.

mm

Durctimesser

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kglcm² Säulenquerschnitt

Zs

•S s o-S

bo<

■J

II

ll

:2;2

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser e' in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in cm'¹

Wert für n

Längsbe -

Quer-

wehrung an¹ j bewehrungc»?²

Ideelle Querschnittsfläche

cm* a

Eisenfläche

(n—1) fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(n—i)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit kglcm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

Trägheitsmoment der (n—i) fachen Eisenfläche in c»i⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung kgjcm²

Eisenspannung kgjcm²

Würfelfestigkeit kglcm²

Tage

Anmerkung

28./X.

1909

21./II. 1910

I 16    12

AV'.

12

1-25

JL

50

O.458

zentrisch

Flächen

137    252

(132)

2-49

12-64    8-84 541

⁶79    47-53

588-5

233

23493 2422 25915 6-62

45'3

250 £957 216 1771

Abfallzeit.

243

311

ft

ft

2-75    19-25

ft

608    225

ft

2422

1155

27070

241

209

1910

1690

2 77

117

Arbeiter haben laut Baubuch ohne Aufsicht gearbeitet.

ft

ft

ft

241

2422 25915 6-62

45‘3

122

VI.6

ft

ft

ft

ft

ft

ft

ft

ft

ft

142    260

(142)

2-34

12-73    8-91

257

225

2020

1836

ft

ft

2*75    I9*25

608    233

ft

2422

1155

27070

249

217

1972

1756

I23

VII7 ²⁹^X-I9O9

22./IJ.

1910

ft

ft

25

1*00

ft

ft

ft

(132)

I-42

ft

ft

ft

241

2422 25915 6-62

45'3

251

231

I3'3S    9*37

ft

ft

ft

5-50 38-5

ft

627    227

ft

2422

2310

28225

237

217

1986

1870

1859

1733

271

304

288

116

I24

Vll8

ft

ft

ft

ft

ft

ft

ft

ft

iS

(142)

ft

ft

241

2422 25915

6-62

45-3

25 5

227

2008

1852

1-73

14-42 IO-IO

..

ft

ft

5-50    38-5

ft

627    227

2422

2310

28225

240

214

1875

1717

ft

Die Spiralbewehrung durch die Längseisen gesprengt

125

VI,₉

ft

23/11.

1910

II7

ft

ft

ft

40

1-62

iS

157

290

(157)

1-43

14-04 ; 9-83    „

ft

ft

ft

ft

267

ft

2422 25915

6-62 45-3

279

25 5

2204

2068

Lichtbild

ft

ft

8-72 61-04    „

650    242

2422

3763

29680

253

231

2003

1869

ft

ft

ft

126

VI₂₀

4./XI.

1909

28./II.

1910

272

2422 25915 6-62

45'3

305

2415

116

ft

ft

ft

ft

ft

ft

160

295

(152)

239

5-38

12-82    8-99    „

1937

334

ft

ft

ft

8-72

VO

4-

iS

650    246

ft

2422

3763

29680

288

204

2263

1673

49

bei 132 t leises Knistern, bei 152 t Abblättern. Lichtbild

ft

ft

» ft

300

127

VI

ft

ft

ft

ft

ft

ft

3O

1*65

» *76-5

Cj

to

Ol

(172)

6‘56

I4-2S

9-97

ft

8* 80

6i*6

ft

650    271

ft

2422 25915

6-62 45-3

363

237

275^

2082

ft

2422

3763

29680

311

261

2313

2263

bei 152 t Knistern, Druckerscheinung. Lichtbild

Tabelle Nr. 20. Fortsetzung.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Höhe

kleinst. Abm.

Verhältnis

Längs- I Quer-Bewehrung

Bruchlast

Durchmesser mm

V. H.

Durchmesser

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg\cml Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser e' in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in cm²

Wert für n

Längsbe-

Quer-

wehrung cm2, Bewehrung cm“¹

Ideelle Querschnittsfläche cm²

Eisenfläche

(n—i)fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(n—x)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbe-

wehrung allein

mit Längs- und

Querbewehrung

Bruchfestigkeit in

kg\cm

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cnfi

Trägheitsmoment der {n—x) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung

kg\cm

Eisenspannung kgjcni¹

Würfelfestigkeit kgfcnt²

Anmerkung

Tage

128 VI22

4./XI. j i./lll.

1910

1909

117

12 RE

1-25

12

“N

1-65

zentrisch

Flächen

Ln

290

(1.52)

3-63

I4-34

10-04 j 541

6-79

477 3

588-5

267

23493 2422

292

25915 6-6245-3 —

2264

1902

Zerstörung der Schale bei 157 t über die ganze

77

77

8-8o

6i-6

77

650    242

77

2422

3763

29680

268

2098

214

1758

334

49 Säule, schiefes Abschieben

77

40-74

582

356

77

2422

129 VI23

IO

77

77

77

77

77

77

40

2-55

77

207

381

(197)

3-25

I4-35

10-05

77

77

77

13-90

83-4

77

665 II 3ID

2422

5239

_ 392 25915 6-6245-3 —

3”5°

340

280

2671

2313

2336

2004

Beton quillt zwischen den Spiralen hervor, ” heftiger Schlag, bei 182 t Knistern

77

77

77

372

>7

2422

25915 6-6245-3

439

130 VI24

5./XI.

I9O9

2./III.

1910

77

77

77

77

2I7

399

(202) 6-23 I

12-83

9-00

77

r>

77

77

13*90

83-4

77

665    326

77

2422

5239

31150 —

307

381

271

2936

2286

2619

1945

39° bei 15 71 leichtes 372    Knistern,

381    bei 192 t

109    Knistern

77

77

77

345

77

2422

25915 6-6245-3

131 VI25

77

77

77

77

77

o!^

275

200-8

370

(197)

5-60

13-29

9-3°

77

77

77

77

14*94

89-6

77

672

299

77

2422

5582

315°°

402

286

347

251

2695

2121

2375 1811

bei 102 t Knistern, bei 182 t Ablösen der Schale. Lichtbild

77

77

77

364

2422

25915 6-6245-3 ;

501

3217

132 VI₂6

I7./XI.

I9O9

I4./III.

I9IO

77

77

77

77

77

212

391

(212)

12-14

14-28

10-00

77

77

77

14-94

89-6

77

672

3¹5

77

2422

5582

3J5oo

22 I

1837

2982

1442

alslSa

bei 197 t Knistern, bei 202 t Ablösen der Schale, schiefes Abschieben

OJ

OJ

|H—<

77

77

77

399

2422 25915 6-62

77

77

77

77

3'4r

77

232

428

(222)

17-30

14-18

9-92

77

77

77

77

18-53

I I 1*2

77

693

335

2422

6988

32900

616 3856 180 1716

517 3367 173 M63

bei 187 t Knistern,

” bei 1921 Ablösen der Schale

77

77

77

387

77

2422 25915 6-62

134 VI₂8

77

I5./III.

I9IO

77

77

224-8

415

(207) 11-72

12-95

9-24

77

77

77

18-53

II 1*2

77

693

325

77

2422

6988

32900

535 3397 239 2021

77

408 3083 242 1467

bei 187 t Knistern und Abblättern, keine Spirale gerissen, ausgeknickt

bewehrung, jedoch ist das Ansteigen unterbrochen durch den gleichzeitigen Einfluß der Ganghöhen und auch noch durch jenen des Zwischenraumes zwischen den Spiral Windungen. Die mittleren Betonspannungen steigen bei den Versuchen Nr. I25^bis 134 (133) bei Berücksichtigung der Querbewehrungen von 267 kg/cm¹ auf|399 kg/cm¹, bei den Versuchen Nr. 135 (136) bis 148 (147) von 287 kg/cm¹ aufj'400 kg/cm¹.

6'5 (Tim.

60

Ol

6-49

o,

96-P

Oi

21.

o>

O)

Q>

Bruch

Ol

Abb. 188. ÿ Vers. 127, Säule VI

Q>

o,

Qi

o,

0363

0-436

0'48

129-0

0788

I960

1093

1194

1262

1-323

1-388

1-439

1518

1561

1343

iö4

Ci

^4

^4

Ni

o,

ci

ci,

Ci

Ni

*1.

0-403

0729

SS

0866

0-963

=5

10 5 mm

Ch

1044

Ni

1087

no

10-39

ZlJl

17'31

1-131

95

T158

vd

(N

90

1195

1229

8-5

1283

ci

IV)

80

1-306

cd

CD

1351

75

Ni

Ó.

00

’397

7-0

Ni

1423

Ni

5-5

1-479

Ni

755J

6-0

75ff<9

5-5

Ni

75 79

Ni

^^1589

5-0

Ni

Ni

Ni

Bruch

1272

4'5

Bruch',

Abb. igo. Vers. 133, Säule VI₂₇.

fio    Ni    Cu    U,

A>

CO

a>

2\37

2-64

Ï99

3-08S 373 ^

13-21

3'25

<?/•*

1-63

7X9

7195

Ci

Ol

12Ł

Ci

Mö

*8

Ov

*\i

c\j

i«

Ć2

<\i

Tabelle Nr.

21.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt,

3’oo m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 3*15 v. H. Betonmischung 420 kgjm''\ — Ergebnisse der Proben.

Von der Firma Ed. Ast u. Comp, hergestellt.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Höhe

klemst. Abm.

Verhältnis

Längs- I Quer-Bewehrung

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

mm

v. H.

Durchmesser

Ganghöhe

V. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg\cm• Sau- ! lenquersohnitt

Größte Ausbiegung in der Sänlenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser e' in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in cm¹

Wert für n

Längsbe -

_    Quer-

wehrung ent¹ bewehrung««“

Ideelle Querschnittsfläche cm"

Eisenfläche

(n—i) fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

{n—x)fache ideelle Längsbewebrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit in kgjcm-

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm⁴

Trägheitsmoment der («—x) fachen Eisenfläche in cm⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm4.

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung

kgjctn

Eisenspannung kg\cm

Würfelfestigkeit kg\cm²

Anmerkung

Tage

135

VI₂₉

18./XI. 15./III. 1909    191O

II7

12

KE 3'¹5

19

50

0-458

zentrisch

Flächen

195

360

‘(192)

2-45

13-86 9-36 541    8

17-02 ’119-141

660

to

Ln

23493 5600 29100 6-62 45*3

318 2483 272 2237

GJ 00 00 Gl

55

55

2-75 } 19-25

55

679

287

55

5600

1154

30247

32S 2427 —8 246 2165

schiefes

Abschieben

136

vi₃o

55

i6./m. iig

1910

r>

187

345

(187)

2-69

14*37    9'9i

55

55

55

55

55

283

55

5600 29100

308 2402 , 258 2126

55

55

2.75    19*25

55

679

275

5600

i 1154

30247

299 2346 251 2054

55

Druck,

Spiralen

gerissen

137

vi₃i

19./XI.

1909

55

117

1-00

25

192    354

(192)

i*74

14-29    9-66

55

55

55

55

55

291

55

5600 29IOO

207 2417 275 2236

313

5-5 ! 38-5

698

275

55

56oo

2310

3ï4io

293 2370 257 2030

|G> G) gj

!-fx o\ o\

IVJ I fc> Ol

ii7

I38 VI₃₂

55

17./III.

1910

55

55

55

55

55

55

55

202

373

(197)

i-6i

55

55

55

306

55

5600 29100

14-27    9-64

322 2534 29O 2362

55

55

55

55

55

5-5 138-5    „ 1698    289

55

5600

2310

31410 —

304 2402 274 2222

schiefes

Abschieben.

Lichtbild

139 VI33

55

55

55

55

55

55

4O

1-62

55

55

177    326

(177)

8-14

14-19

9-58

55

55

55

55

55

268

55

5600t 29100

338 2524 198 1764

55

55

55

8-72 61-04    „

721

246

5600

3760

32860

308 ²354 184 1582

167 t Knistern, Druck, reißen der Spiralen

140 vi₃₄

22./XI.

1909

18./III.

I91O

n6\    „

55

55

55

55

55

„    191V 354    13-97

9-44

55

55

55

55

290

55

5600 1 29100 —

362 ! 2712 340 220 1944 319 _ 372

55

55

8-72 61-04    „

721

266

5600 ”    . 3760

32860

329

2524

356

203

1732

117

87 t leises Knistern, schiefes Abschieben

55

55

55

298

55

5600

29IOO -

324

2531

141 Vl₃₅

55

55

55

55

55

55

3O.

55

55

197

364

(192)

3-03

12-62

8-53

274

2253

55

55

55

55

55

8-8

⁶¹⁻⁶ »

722

273

55

560c

3760

32860

296 2343 250 2025

77 t leises Knistern, 122 t leichter Schlag und Abblättern

00

Tabelle Nr. .21. Fortsetzung.

Durch ge führ ter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Höhe

klemst. Abm.

Verhältnis

Längs- I Quer-Bewehrung

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

mm

V. H.

Durchmeæer

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kglcm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegnng in der Sänlenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser ey in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in rw²

Wert für n

Läugsbe-

Quer-

\velin}ng cm² bewehrung cw²

Ideelle Querschnittsfläche cm%    Ö

I Eisenfläche

(n—1) fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(n—i)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit kg lent¹

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in c»⁴

Trägheitsmoment der (n—i) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung

kg\cm

-•

Eisenspannung kglem

Würfelfestigkeit kgjcm²

Anmerkung

Tage

142

VI36

22./XI. 19./III. 1909    1910

117 12 RE 3-15

19

VO

zentrisch

Flächen

I7'oi

119-14

660

291    23493 5600

29100

192    354

(192)

3-03

I4’43    975    541

55

55

8-8

61-6

722    266

5600

3760

32860

320 2475 262 2181 319

340

292

242

2288 356 1984 lI7

97 t leises 3 72 Knistern, schiefes Abschieben

55

102-12

643

38s

4800 28300

493

HI

VI37

30./XL

I9O9

55

io9 „

10

55

55

4O

2-55

55

55

247    455

(247)

9*74

12-81    8-66

275

3206

2170

55

55

55

I3'9    83-4

727    340

4800

5240

33540

432

248

55

55

392

144 VI₃8

r>

21./111.

1910

55

4800 28300

— ⁴⁵¹

55

55

55

55

55

55

55

252 465

(242)

475

14-31    9-66

333

55

55

55

55

r3-9    83-4

55

727    347

55

4800

5240

33540

145 VI₃₉

I ./XL 1909

22./III. UI 1910

55

55

353

4800 283OO

55

55

55

30

275

55

55

227    42I

(227)

11-51

I379    972

55

55

55

55

14-94 89-6    „

733    310

4800

5580

33880

55

146

vi₄o !

30./XI.

55

368

4800 283OO

1909

112

55

55

55

55

55

237    438

(2 37)

4-56

14-23    9-62

55

55

55

H’94 89*6    „

733 323

4800

5580

33880

147

VI41

i./XII.

1910

IO

55

55

55

400

4800 28300

55

55

r>

55

30

3-41

55

55

257 474

(242)

1-52

¹4‘43    975

j)

55

55

55

18-53 III-2 „

754 1 341

4800

6990

35290

55

148

VI

23./111.

1910

112

55

55

55

55

V)

55

55

230    425

(217)¹

8*91

14-29    9-64

55

5’

r.)

358

4800 28300

18-53 III*2 -

754 305

4800

6990

35290

3^7    227 t Abfallen

der Schale. 375

— Lichtbild

382

2940

-TL. 111

1820

3024

2464

398 2706 296 2152

480 3073

226 1869

416 2769 204 1571

422 2834 314 2318

217 t Knistern, schiefes Abschieben

217 t Knistern, Schalenrisse, knickt bei 227 t

363 I97 ^ Knistern, 222 t

q    Abblättern,

³⁵⁸    237 t

Abschieben

353

ZÉ⁸ £112 112 278 2012

394 2719 358 2545

34° 2348 302 2146

462 2987 254 2025

— ³⁸Z ²s⁸3

223 1687

202 t Knistern, Abblättern, knickt bei 257 t

202 t Abblättem, 230 t die Zerstörung ging dort auf den Kern Uber, wo die » Spiralen weiter auseinander lagen (4*5 und 3*2 cm). Lichtbild

bi

Die Ausbiegungen schwanken recht bedeutend. Bei Versuch Nr. 133 ist die Ausbiegung 17^3 mm) die Kantenspannungen erreichten 500 kg/cm². Die Eisenbeanspruchungen kommen alle an die Grenze der Druckaufnahmefähigkeit im Verbundkörper, überschreiten sie sogar zum Teil.

mm

'Ol

5-32

5 41

5-58

5-62

5-64

5-16’

9'20

10-49

Ci

4-43

4-61

4-83

4-98\

4-11

Ui

3 60

2-13

2\86

Bruch

«Ki

CS

Abb. 191. Vers. 134, Säule VI₂8.

1-538

05-

CM <b

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Durch das Abschieben der Schale, welches bei einer gewissen Laststufe eintritt, wird eigentlich ein ganz neuer Körper geschaffen, weshalb von dieser Laststufe an die angewendete Berechnung nicht mehr richtig sein kann ; es geben deshalb die berechneten Werte beider Zeilen für diese Laststufe lediglich ,,V e r-

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Abb. 192. Vers. 123, Tabelle 20.

Abb. 193. Vers. 125, Tabelle 20.

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Abb. 198.

Abb. 202.

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12    22 32 42 52 62    12 82 92 102 112 122 132 142 152 162 112 182t

gleichswerte“ unter der Voraussetzung, der Körper sei vollständig unverletzt geblieben. Diese Voraussetzung wird bekanntlich bei allen derartigen Rechnungen gemacht, auch bei den früher vorgeführten, wo alle Ergebnisse auf

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*4.

Na

1-95

2-13

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242

2 55

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2-63

2-63

Bruch

1-667

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Ci

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0\69

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0-77

0-87

0/90

Q‘89

1076

Abb. 201. Vers. 136, Säule VI30.

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Bruch

Vers. 135, Säule VI¹9-

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Tabelle Nr. 22.

Post Nr.

Versuchs-Paar .

Querbewehrung

v. H.

Spiral

armierung

Durch

messer

Ganghöhe

Zwischenraum zwischen den Windungen in mm

Mittlere Betonspannung ohne rechnungsmäßige Berücksichtigung der Querbewehrung in Äg/cw²

Mittlere Betonspannung mit rechnungsmäßiger Berücksichtigung der Querbewehrung in kgjcm²

Anmerkung

Längsbewehrung 3-15 v. H.

¹    135—i36

0-458

50

45

29s \ 283 /

287

287 \

275 i

281

137—138

i-oo

25

20

291 \ 306 j

2985

²⁷⁵ ) 282 289 )

139—140

i '62

40

32

268 \ 290 /

2 79

256

141—142

1-65

30

23

298 \ 291 /

295

273 \ 266 )

270

143—1441 2-55

10

40

30

385 \

392 j

388

340 l 347 /

344

Siehe

Post Nr. 5n

145—146

275

30

21

253 \

368 /

360

310 \ 323 I

316

Siehe

Post Nr. 6V

147—148

3-4I

10

30

20

400 \ 358 f

379

341 \

305 f

.323

Siehe

Post Nr. 7X

Längsbewehrung 1-25 v. H.

3S

125—126

1-62

40

32

267 \ 272 /

270

242 \ 246 /

244

4S

127—128

1-65

30

23

300 \ 267 /

284

271 t

/ 247 242

129—i30

2'55

10

40

30

356 \

372 f

364

3IG \ 326 /

318

Siehe

Post Nr. 5

6V i 131—132

275

30

21

³⁴⁵ ' «! 364 ) 3SS

299 \

3I5 I

307

Siehe

Post Nr. 6

7n

133—134

3‘4i

10

30

20

399 \

387 /

393

335 1

325 I

330

Siehe

Post Nr. 7

Die Versuche 121—124 wurden wegen abnormalen Zementes ausgeschieden.

das Lostrennen der äußeren Schale vom Kern, also der Eintritt von Laststadium II, nicht genügend sicher festgestellt und fehlen Meßergebnisse über die Zusammendrückungswerte, aus welchen ein genauerer Wert von ,,n“ abgeleitet werden könnte.

Die folgende Zusammenstellung (Tabelle 22) von Mittelwerten soll das Wachstum der Spannungen mit zunehmender Querbewehrung veranschaulichen.

Zu vergleichen sind in den vorausgehenden Zusammenstellungen ins-besonders die mittleren errechneten Betonspannungen Posten Nr. 5, 6 und 7 mit jenen von Posten Nr. 5', 6' und 7', ferner die Posten 3 mit 4 bezw. 3' mit 4'. Der Einfluß der stärkeren Längsbewehrung tritt entschieden hervor.

Die Würfelproben stimmen mit den zugehörigen San len versuchen gut überein. Die rechnungsmäßigen Eisenspannungen gehen über die möglichen Grenzwerte, besonders bei den mit mehr als 2*28 v. H. Querarmierung versehenen Versuchen oft bedeutend hinauf, ein Zeichen, daß die angenommenen n-Werte nicht zutreffend sein dürften, beziehungsweise daß auch die Querdehnung der Längsbewehrung infolge der Umschnürung behindert war, und somit auch die Längsstauchung beeinflußt gewesen sein muß. Ein Lmterschied in der Zahl n gibt schon eine beträchtliche Differenz beim Eisen.

Die Lichtbilder und einige Schaulinien der Durchbiegungen ergänzen diese Ausführungen.

Gruppe VII.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitte, 4’5 m hoch, spiralförmige Bewehrung.

Hieher gehören die Tabellen Nr. 23 und 24, ferner die Abb. 205 bis 212 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 213 bis 228 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

a) Längsbewehrung 1*25 v. H.

Vier Versuche mit Säulen von 41 bis 45 Tagen, 2 Versuche mit 55 und 56 Tagen, 2 Versuche mit 92 bezw. 91 Tagen Erhärtungsdauer. Die Säulen der Versuche Nr. 108 und 107 sind aus Zement der frischen Lieferung, aber erst im Oktober, also nach längerer Lagerung dieses Zementes am Versuchsplatze hergestellt. Die Ergebnisse dieser beiden Versuche liegen jedoch außerhalb der Reihe.

Bei den Versuchen Nr. 11 und 12 erreichen die Beton-Randspannungen nahezu die Würfelfestigkeit, ebenso bei den Versuchen Nr. 83 und 84.

Bei Versuch Nr. 29 wurde die Säule nach dem Bruche noch weiter belastet und erreichte die Ausbiegung 17*5 mm in der Mitte der Säule. Die Beanspruchungen stehen im allgemeinen (mit Ausnahme der Versuche Nr. 107 und 108) mit einander in genügender Übereinstimmung. Die Lichtbilder beziehen sich auf die Versuche Nr. 29, 84, 83 und 12. Bei letzterem 12 ist der Bruch am Schaftende (bei der Handhabe) eingetreten. Das Lichtbild zu Versuch Nr. 84 zeigt die Zerstörungen unter dem anbetonierten Säulenkopf, jene zu den Versuchen Nr. 83 und 29 die Bruchstelle in der Säulenmitte.

b) Längsbewehrung 3*15 v. H.

Versuch Nr. 13 und 14 mit Querbewehrung von 8 mm Stärke und 100 mm Ganghöhe, 40 Tage Erhärtungsdauer; die mittleren Betonspannungen stimmen mit den Ergebnissen der Versuche Nr. 11 und 12 gut überein.

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Ci

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15298

Oi

6-756

Ch

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II.

Bruch

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2-765

3038

Abb. 205. Vers. 18, Säule VII

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1-864

2-121

2546

Ci

01

0-295

0-488

0-573

0698

VI

0829

£860

T2124

1-526

2 12    22 32 42 52 62 12 82 92 102 112 122 132 142

der Säule

Tabelle Nr. 23. Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt,

4*5 m hoch, spiralförmige Querbewehrung, LäflSsbewehrung 1*25 v. H. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter such Nr.

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

I leihe

kleinst. Abm.

Längs- ; Quer-

Bewehrung

Bruchlast

von der Schwerachse

'V

Längsbewehrung cm*

Quer-

be weh rung cm*

Kopfform

Verhältnis

Durchmesser mm

unu

V. H.

Durchmesser

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg lern* Säu-lenquerschnitt

•5 §

c-S

1f

< 5

ll

:3

Entfernung der gespanntesten Beton-iäser e in cm

Entfernung der Ei-senfaser in cm

Wert für n

Eisenfläche

(n—i)fache Eisen fläche

als ideelle Längs* bewehrung

Ideelle Querschnittsfläche cm-

(«—i)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit in

kg\cnil

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

Trägheitsmoment der (n—i) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung kg\cm²

Eisenspannung kg\cm

Würfelfestigkeit kgjcm²

Anmerkung

Tage

ii VII

j 19-/V.    30./VI.

X9°9    1909    4¹

i8

6 R /i 12

I-₂₅ — 0-695

zentrisch

Flächen

122

325    <I22>

0*42

14*41

10-08 54¹ 10

679 6ri 1

602

202*5

23490 3114 26610

6*64 68

205

200

2044

2066

241

3*487 31*38    „

633 193

1805

3114

28410

196

190

1950 ²”9 1910

zerreißt

plötzlich

12

VII₆

r>

fl

fl

fl

fl

124    229

(117)

5-42

fl

206

3¹¹4

26610

240

2300

13-72    9*6    »    »

172

1820

260

fl

fl

3'487 3i*3⁸    „    ⁶33    196

1805 3¹¹4

28410

228

164

2222

1698

42

28

VII₃

II./VI.

1909

23./VII.

1909    42

fl

fl

fl

r>

150    275

(147) !

3‘39

fl

fl

fl

249

fl

3114 26610

276

222

14-07 9-84 »

fl

fl

fl

3-487

31-38

fl

633

237

fl

1805

3II4

28410

267

215

2677

2303

2608

2212

Bruch unter Schlag

29

VII4

26./VII. i909    4°

r>

fl

fl

132

24 3

(132)

fl

fl

fl

219

fl

3114 26610

233

2280

2-09

13-12 8-86

I 205

2100

fl

fl

3-487

31-38

fl

633

209

1805

3IJ4

28410 ; —

221

195

2188

1972

Ausbiegung nach dem Bruche 17*52 mm

83 VIIsa

9-/XI.

1909

3./I.    ¹

1910    55

fl

fl

fl

fl

fl

fl

fl

fl

157    290

(157)

6-97

I3-39    9’37 i »

8-5

fl

50-92

592 ; — ji 265

fl

2595 1 26088

320

210

2640

i860

356

fl

fl

3*487 26*2

fl

618

254

fl

1500

2595 :

27590

305

203

2501

1797

57

84

Vllöa

fl

56

fl

fl

fl

fl

fl

fl

fl

fl

167 I 308

(167)

fl

fl

fl

282

fl

2595 26088

322

242

2630

2158

4-96

12*5

875

fl

3*487 j 26*2

618

27O

1500

2595

27590

308

232

2578

2012

fl

108

VII;

25./X.

!9°9

28. I.

1910    95

fl

fl

fl

X37 : 252

(132)

177

14*10

9*87

fl

47’53

588

233

2422,25915

246

220

1938

1790

317

fl

3*487 24*4

613

223

fl

14OO 24 22

2732O

IO/

VII₈

27./1.

1910

94

fl

fl

fl

T47 '275

(142)

fl

fl

25O

fl

2422 259I5 —

2*63

13*80

9-66    »

fl

fl

fl

3*487 24*4

fl

613

24O

fl

1400

2422

27320

236 1871 212 1713

271 2115 I 229 ; 1885

25912048 221 i1792

96

nach der Abfall-periode Würfelfestigkeit

CS

'■i

'N

Cas

Cas

-n.

Ch

Ch

Ci

Ch

Cs

Ch

Ci

Ch

Ns

0160

Ns

Ns

0330

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Ns

0114,

-N

Ch

Ns

Ch

0931 \ 1060

Ch

-v

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V* *

Ns

Ns

VT s

1-289

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2-276\-^

(2-437)

Ns

2608

Cü

-JA

2:896

Ns

3-662

S3227

38)

s.

(3-912)

Bruch

4-176

Ns

Abb. 206. Vers. 15 VII12.

es

Cs

Ch

Ci

Ns

CS

Ns

Cas

Ch

Ci

Cas

Ch

Ch

CS

Ch

Ci

'3

Ns

01105

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0360

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Ns

'0-213

Ch

Ns

'0-101

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_Ch

Ch

Ns

0-216

0400

NS

is

Ns

0633

Ci

Ns

Ns

T232

1-376

1-594

1-802

nS

Ns

Ns

3-102

3-526

Ns

5*PP4

Ns

Ns

Bruch

Abb. 207. Vers. 155. VIlub.

Tabelle Nr. 24.

Bewehrte Säulen mit sechseckigem Querschnitt,

4*5 m hoch, spiralförmige Querbewehrung, Längsbewehrung 3*15 v. H. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Kopfform

Höhe

kleinst. Abm.

Verhältnis

Längs- I Quer-

Bewehrung

Anzahl

Durchmesser mm

mm

v. H.

Durchmesser

Ganghöhe

v. H.

Bruchlast

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg\cm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser «' in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in cm²

Wert für n

Längsbe-

Querwehr ung cni¹ bewehrung««²

Ideelle Quer-schnittsfläche cm²

Eisenfläche

(n—i)fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(«—i)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit in kgfcni¹

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

fachen Eisenfläche in cm⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung

kg\cnil

Eisenspannung kg\cm

Würfelfestigkeit kgfcm^

Tage

Anmerkung

IS VII9

I9./V.

1909

1909

42

00

6 RE 19

3‘iS

100

0-695

zentrisch

Flächen

17-02    153

694

206 23493

143    261 (I32)

7200 30700

6-64 68

209

2081

0-48

13-86 9-36

203

279

²°39 241

10

V)

Y)

3-48731-383    „

725

1805

7200

32500

200

1993

194

1947

260 Mittel ~42 T.

14 VIIIO

21./V.

1909

yy

40

yy

yy

yy

yy

yy

yy

yy

yy

142    260

(142)

I-I4

yy

yy

yy

205

yy

7200 30700

6-64 68

213

197

14-41    9-74

yy

yy

yy

yy

3-48731-383    „

725

yy

1805

7200

32500

203

189

2101

¹⁹⁹⁹ 254 2015    4²

1905

86 VII9a

9./XI. 5 ./i. 1909    1910

Ln

oi*

127

668

265

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yy

177    326

(172)

5-52

14-39 9-72    „    8-5

yy

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3-87 29-025    „

697

yy

6000 29500

6-63 68

213

217

1670

6000

31160

296

212

2522

^    356

2434 57 1884

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85 V^ioa

yy

4./I.

1910

56

yy

yy

yy

yy

yy

yy

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yy

172    318

(172)

15-56

Y)

258

yy

60OO 29500

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377

2935

14-21    9-61

139

1455

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yy

yy

3*87 29*025    „

697

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1909    1910

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1670

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3-87

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697

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1670

6000

31160

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697

1670

6000

31160

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1910

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251

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2194

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1670

6000

31160

281

2349

241

2091

202

•i

Tabelle Nr. 24. Fortsetzung.

Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

der Säule

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Kopfform

1 löhe

kleinst. Abm.

Verhältnis

Längs- I Quer-Bewehrung

Bruchlast

Durchmesser mm

V. H.

Durchmesser

nun

Ganghöhe

v. H.

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kgIcm'* Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte A in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser «' in cm

Beton- und einfache Eisenfläche in cm²

Wert für n

Längsbe -

Querwehr ung cm² he weh rung cm²

Ideelle Querschnittsfläche cm²

Eisenfläche

(n—i)fache Eisenfläche

als ideelle Längsbewehrung

(n—i)fache ideelle Längsbewehrung

mit Längsbewehrung allein

mit Längs- und Querbewehrung

Bruchfestigkeit

kgjcm

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm⁴

Trägheitsmoment der (n—i) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung kgjcm²

Eisenspannung kgjcm²

Würfelfestigkeit kglcm²

Tage

Anmerkung

18

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1909

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71

71

71

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(127)

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71

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71

7220 30700 6-64

68

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14-19; 9-59

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77

3-487

31-383

71

725

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7200

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27./IV. 22./VI. 1910    1910

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77

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(157)

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668

235

6000 29500

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77

3-87

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77

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77

71

71

71

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71

71

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71

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68

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71

77

71

3-87

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697

71

1670

! 6000

31160

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1909

1909

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1909

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34-87

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Die Betonkantenpressung bei diesen Versuchen ist im Mittel 2ii kgjcm², bei u und 12 im Mittel 222 kg/cm². Die Ergebnisse des Vergleiches sind um so einwandfreier, als die vier Versuche zu gleicher Zeit (mit gleichem Zement) angefertigt sind.

Die 6 Versuche Nr. 86, 85, 88 und 89, 87 und 90 weisen bei nicht stark verschiedener Erhärtungsdauer (im Mittel 59 Tage) eine gute Übereinstimmung auf ; es. ist der Mittelwert der Bruchspannung auf 1 cm² Säulenquerschnitt 328 kg (mit Abweichungen von + 2‘4 v. H. und — 3’o v. H.), der Mittelwert der mittleren Betonpressung ist 266 kg/cm² (mit Abweichungen von 2*2 v. H. und 1*5 v. H.). Das Mittel der größten Kantenpressungen beträgt 314 kg/cm², die zugehörigen Würfelproben haben 356 und 351 kg/cm2 Festigkeit. Das Mittel der Eisenspannungen auf der meist gedrückten Seite ergibt sich mit 2551 kg/cm². Im Vergleich mit den sechs Versuchen der Gruppe VI, Nr. 93 bis 106 (64 Tage mittlere Erhärtungsdauer) zeigt sich folgendes: bei Gruppe VI ist die Bruchlast im Mittel pro cm² Säulenquerschnitt 333 kg/cm² gegen 328 kg/cm² bei VII, die mittlere Betonpressung 270 kg/cm2 gegen 266 kg/cm² bei VII, die größte Betonkantenpressung 306 kg/cm² gegen 314 bei VII, die Eisenspannung 2490 kg/cm2 gegen 2551 kg/cm² bei VII. Sonach ergibt sich eine sehr gute Übereinstimmung. Berücksichtigt man ferner, daß bei einigen Versuchen der Gruppe VII (Nr. 88 und 89), die Stärke der Längsbewehrungseisen statt 19*00 mm in Wirklichkeit 19*3 mm betrug, so verschwinden die obigen Unterschiede zur Gänze.

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den ursprünglichen Querschnitt bezogen wurden. Im übrigen wird auf das Seite 82—84 berechnete Beispiel, Versuch Nr. 147, verwiesen. Es würde den Rahmen dieses Berichtes überschreiten, wenn man für jeden der Fälle eine gleiche Berech-wie dort durchführen wollte; außerdem ist der Augenblick, in welchem

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Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

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Spitzenlagerung.

c) Zentrische Diese betrifft die Versuche Nr. 18 und 15 mit 44 bezw. 41 Tagen, sowie

die Versuche Nr. 155 und 157 mit 56 Tagen Erhärtungdauer. Die Querbewehrung ist bei den vier Versuchen nach Prozenten nahezu gleich (bei Nr. 18 und 15 ... 8 mm Rundeisen mit 100 mm Ganghöhe und bei 155 und 157 ... 6 mm Rundeisen mit 50 mm Ganghöhe). Die Betonspannungen bei den beiden ersteren sind im Mittel 192 kgjcm², bei den letzteren 222 kg/cm², die größten Kantenpressungen bei ersteren im Mittel 225 kg/cm², bei letzteren 265 kg/cm². Inwieweit die beobachteten Unterschiede auf die Ver

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LJ.

schiedenheit der Ganghöhe der Querbewehrung oder auf den Altersunterschied der Säulen zurückzuführen ist, entzieht sich einer direkten Beurteilung.

Im Vergleich zu den Proben Nr. 7, 8, 151 und 152 der Gruppe VI (3*00 m hoch) sind die Werte bei den 4*5 m hohen Säulen nicht beträchtlich verschieden.

d) Exzentrische Spitzenlagerung.

Hieher gehören die Versuche Nr. 16, 17, 156 und 158.

Die Ausbiegungen schwanken zwischen 19*76 und 30*84 mm, die Maxima der Kantenpressungen im Beton von 302 bis 378 kg/cm²; die Würfelfestigkeit betrug 306 kg/cm² nach 56 Tagen Erhärtung.

Die Bruchlasten sind für gleiche Erhärtungsdauer gleich groß.

Im Vergleich zu den 3*0 m hohen Säulen der Gruppe VI (Versuche Nr. 10, ii, 153 und 154) sind die Lasten bedeutend geringer; die Mittelwerte der Kantenpressungen sind jedoch nicht wesentlich verschieden, im allgemeinen bei den 4*5 m hohen Säulen geringer als bei den 3*00 m hohen.

Zu den Lichtbildern sei folgendes bemerkt: Die Versuche Nr. 13 und 14

(Abb. Nr. 218 und 219) zeigen die Zerstörung am Schaftende; bei Versuch Nr. 86 entstand der Bruch unter dem nachträglich anbetonierten Kopf (Abb. 220) ; das Lichtbild des Versuches Nr. 85 (Abb. 221) zeigt den Bruch der Säule mit nachheriger starker Ausbiegung. Bei Versuch Nr. 90 ergab sich der Bruch am Schaft und am Fuß (Abb. 222), bei Versuch Nr. 15 am Schaftende (Abb. 224), bei Versuch Nr. 16 (Abb. 225 und 226) in der Mitte mit Zugrissen und Druckerscheinung (Absplitterung), bei Versuch Nr. 18 am Schaftende (Abb. 223) ; bei den Versuchen Nr. 17 und 158 mit exzentrisch belasteten Säulen ist der Bruch infolge Biegung zu ersehen (Abb. 227 und 228). Abb. 213 zeigt die vom Querstabe ausgehende Zerstörung bei Versuch Nr. 11.

Von den Versuchen Nr. 25, 18, 157, 155, 17 und 16 sind auch die Schau-linien der Ausbiegungen dargestellt; bei letzteren zeigen sich die Nachbiegungen, die während gewisser Pausen der Belastung eingetreten sind; sehr schöne Verhältnisse zeigen die Versuche Nr. 156 und 158 (siehe Abb. 205 bis 212).

Gruppen VIII und IX.

Bewehrte Säulen mit quadratischem Querschnitt, 3*0 nt bezw. 4*5 m hoch, Bewehrung mit Winkeleisen.

Hiezu Tabelle Nr. 25, ferner Abb. 229 bis 236 mit Darstellung der Ausbiegungen und Abb. 237 bis 239 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

Als Längsarmierung sind Winkel-40.40

2 12

der gleiche Zement für alle verwendet wurde.

eisen

mm

Die Bruchlast pro cm² Säulenquerschnitt beträgt im Mittel 252 kgjcm², die mittlere Betonspannung 211 kgjcm2 mit Abweichungen von -f- 8'o v. H.

142 152 162t

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Ci

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0-820

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Bruch

1010

1041

1-118

121h

1-292

1-389

1-487

T837'

T645

Tabelle Nr.

25. Bewehrte Santo mit quadratischem Querschnitt.

Längsbewehrung Winkeleisen. Betonfflis^hg 420 kgjm3. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsiorm

Kopfform

Höhe in m

11.ihe

Verhältnis :

kleinst. Abm.

Längs-

Quer-

Bewehrung

Bruch

last

Anzahl Maße mm

V. H.

Anzahl Flacheis. 30.6 Entfernung in mm

Belastungsart

Lagerung

der Säule in

Tonnen

pro kgjcm² Säu-

lenquerschnitt

Größte Ausbiegung in

der Säulenmitte in mm

von der

Sehachse

li

li

§S'

g*s

!l

II

Betonfläche und einfache

Eisenfläche in cm²

Eisenfläche in cm

Wert für n

(n—i) fache Eisenfläche in cm¹

Ideelle Querschnitts-

flache in cm'¹ _

Bruchfestigkeit in kglcm

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm4 Trägheitsmoment der (n—i) fachen Eisenfläche in cm⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in kgjcm²

Eisenspannung in kgjcm¹

Würfelfestigkeit kgj cm²

Anmerkung

Tage

102 VIHX

16./IX.    22./I.

1909    1910

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00

Quadrat

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00

zentrisch

Flächen-

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243

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211

8 124*32 749 202 32552 11410 43962 7*6 39’5    I93

1670 362 1562 130

99 Villa

17./IX.    20./I.

1909    1910    ⁵

7)

77

77

77

77

77

159 254

(IS?); IJ?! 12*16

1-84 ¹    ”

77

77

77

„ 212*5

223

77

77

77

77

77

202

1765 I 262 1635    129

Abfall

IOI VIII3

■n

2I-/I.    126

1910    ⁰

77

77

77

77

77

77

77    77

r55

247

(152) i₄7° 1176

1-33

77

7)

77

77

2O7

2I4

7)

77

77

77

77

200

1711 1601

schiefes

Abschieben

±-

104 VIII₄

16./IX.    24./I.

1909    1910

130

77

77

77

77

77

77

77

77

77

157

(157) i6f 12*85

3':9

77

77

77

77

77

210

77

77

n.

77

229 J 1826 275 T91    1534 128

Druck

103 VIII₅

18./IX.

1909

77

128

77

77

77

77

77

77

77

77

77

154 ; 246

(152) 17-5: 13-44

2-64

77

77

77

Y)

206

Y)

77

77

77

222 ; 1748 1548

I9O

77

Abfall

steigend

100 VIII₆

77

20./I.

1910    ¹²⁴

77

77

77

77

77

77

77

77

77

171    273

(167) 15-54 it*9i i*5¹

77

7)

77

Y)

Y)

228

77

77

77

237 1881 ! 219 ! 1769

77

171 vni3a ²°*/IV* 15./IX.

I    ³ I9IO I9IO ⁴

77

77

77

77

77

77

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177

282

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77

236

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223

I968

I812

342

I48

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77

77

77

77

77

77

77

77

77

192

307

(192) 16-54 12*70

2-96

7)

77

77

77

» ²56-S

28O

2198

77

77

7)

77

232

I9O2

173

VHIja

77

16./IX.

1910

149

77

77

77

77

77

77

77

5 cm exzentr.

7)

II7    187

( 112) Jjf 9-95 6751

10 159-84 785    149

14670 47220

775 387

325

2838

—27

-(-42

77

in der Biegungs-richtnng beträgt die Exzentrizität

E'

48-1

174 VIII6a

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

77

I24

I99

109

IXx

23./IX.    28./I.

I9°9    1910

127

4-50

18

25O

zentrisch

Flächen-

I 152 242

(I22)|i4*5Î H*IS 10-40

(147) 1 ft *3-38

77

77

77

77

7)

158

77

77

77

77

77

373    3285

—57 ,—125

E'

77

1*164 = 4-2 cm

8 124*32

749 203

11410

222

43962 7-6 59'2    r8-₄

I743

1507

267

128

Abfall

HO

IX₂

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I9IO

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77

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77

77

77

77

77

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77

77

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224

208

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CS

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5755

5-557

5-557

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5555

5555

555-5

179 0

0-871

1049

7555

Bruch

Abb. 232. Vers. 172, Säule VIII 4a,

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Ns

nS

Ns

Ns

Ns

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Ch

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Cs

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5-457

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5-545

555-5

'5Z5-5

0748

,0'856

0934

7555

T276

Bruch

Abb. 231. Vers. 171, Säule VIII3a.

2    12    22 32 42 52 62    72 82 92 102 112 122 132 142 152 162 172 182t

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0-086

A 092

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£063

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j 0-465

0-601

0731

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1181

T364

1640

Bruch

Ns

SS

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Ns

Nj

CN

O)

Ns

Cb

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'o

Ns

Ni

Abb. 230. Vers. 102, Säule Villi.

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VJ48

10 4 mm.

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95

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90

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VJ

Ci

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4-083

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2-5

2-221

J_|_l Bruch I_i

Abb. 233. Vers. 173, Säule VIII5a.

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Ni

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7-80

1040

6-40

Bruch

Abb. 234. Vers. 174, Säule Vlllöa-

und — 4‘2 v. H.; der Mittelwert der größten Betonrandspannung ist 223 kg/cm². Die Versuche Nr. 171, 172 mit zentrisch und Nr. 173 und 174 mit exzentrisch belasteten Säulen stammen aus dem Jahre 1910. Die Ergebnisse sind sehr gute. — Auffallend ist die geringe Ausbiegung, sowohl der zentrisch als auch der exzentrisch belasteten Säulen und sind diese Versuche mit jenen Nr. 162 und 161 bezw. 164 und 163 der Gruppe I (Mischung 250 kg/m³, 3'oo m hoch) sowie mit den Versuchen Nr. 52 und 53, bezw. 54 und 55 der Gruppe II (Mischung 420 kg/m³, 4'5 m hoch) in Vergleich zu setzen.

Obwohl die Erhärtungsdauer der Säulen der Gruppe VIII weit größer ist als jene der Gruppe II von gleichem Mischungsverhältnis und gleicher Höhe,

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Bruch

2-988

\3-785

235-

Vers. 109, Säule IX^

sind doch die Ergebnisse nicht viel höher, besonders bei der Betonfestigkeit. Es scheint, daß die Rundeisen-Bewehrung einer ebenflächigen (Winkeleisen-) Bewehrung überlegen ist.*) Die Schaulinien der Durchbiegungen haben ein nor-

*) Ein weiterer Grund, daß die Verhältnisse bei der Bewehrung mit Winkeleisen sich ungünstiger gestalten, liegt darin, daß die Querdehnung des 40 mm langen Schenkels der Winkelbewehrung viel eher ihre zerstörende Wirkung äußert als beispielsweise die Querdehnung eines 25 mm starken Rundeisens, infolge ihrer ungünstigen Form, da die schwächsten Stellen bei Rundeisen in zwei Punkten, bei Flacheisen oder Winkeleisen längs der ganzen Schenkellänge liegen, abgesehen davon, daß die Gesamtquerdehnung für den 40 mm langen Schenkel des Winkeleisens größer ist als jene des 25 mm starken Rundeisens.

males Aussehen und keine hervortretenden Merkmale. Die Ausbiegungen waren sowohl bei den zentrischen als exzentrisch belasteten Säulen verhältnismäßig gering; die Kantenpressungen blieben daher gegenüber den Versuchen der Gruppe II bei den zentrisch belasteten zurück.

Ein Vergleich mit den Werten der Gruppe I hat wohl nur mit Bezug auf das Mischungsverhältnis einen Wert; es möge deshalb der einfache Hinweis auf diesen Umstand genügen.

v- :

.. ;

Das Lichtbild von Versuch Nr. 99 (Abb. 237) zeigt den schrägen Betonbruch und die sodann nach Eintritt desselben ausgeknickten Winkeleisen, Versuch Nr. 171 den Bruch unter dem Kopf,

5t

Versuch Nr. 174 (exzentrisch belastet)

Biegungsbruch in der unteren Säulenhälfte (Abb. 239) und Absplitterung am Kopf.

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Ni

Ni

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Bewehrte Säulen mit abnormaler Lage der Querbewehrung.

Hiezu Tabelle Nr. 26.

Obwohl diese Säulen bereits unter den einzelnen Gruppen, zu welchen sie nach ihrer Bezeichnung gehören, behandelt sind, wurden diese Proben noch in eine gesonderte Zusammenstellung aufgenommen.

Bei der Bauausführung kommt es nämlich des öfteren vor, daß die Bewehrungseisen bei der Herstellung der Säulen aus ihrer projektmäßigen Lage nach einwärts gerückt werden und dieselben dann, wenn auch nicht so weit wie in den vorliegenden Versuchen, doch immerhin weiter als gerechnet nach innen zu liegen kommen.

Wie sich aus den Proben ergibt, ist jedoch diesem Umstand (ausgenommen den Fall größerer Exzentrizität) keine Bedeutung beizumessen.

Die aus den einzelnen Versuchsgruppen entnommenen und hier wiedergegebenen Versuche zeigen mit Ausnahme der Versuche Nr. 75 und 76, welche vom frischen September-Zement im Jahre 1909 hergestellt wurden, eine gute Übereinstimmung. Die Ergebnisse sind sogar zeitweilig besser als bei den sonst gleichen Säulen mit normaler Lage der Bewehrung.

Berücksichtigt man, daß die Zusatzspannungen infolge Biegung nicht teträchtlich sind, dagegen beim wachsenden Druck die Querdehnungen ein Absprengen des Betons herbeizuführen suchen, so ist einleuchtend, daß bei abnormaler Lage der Bewehrung die Zusatzspannungen für die Bewehrung geringer werden, wogegen der Widerstand der Betonmasse gegen das Absprengen infolge Vergrößerung der Widerstandsflächen wächst.

Bewehrte Säulen, hergestellt aus Schlackenzementbeton.

Hiezu Tabelle Nr. 27, ferner die Abb. 240 und 241 mit Schaubildern der gebrochenen Säulen.

Hierüber liegen im ganzen 6 Versuche vor.

Die Säulen der Versuche Nr. 47 und 48 (47tägige Erhärtung, Bewehrung i’29 v. H.) ergaben eine Bruchlast von 131 bezw. 133 kg/cm²; bei n — 12 ergibt sich die Betonspannung mit 115 bezw. 116 kg/cm², die Kantenspannung zu 120 kg/cm², die Eisenbeanspruchung zu 1422 bis 1426 kg/cm². Das Resultat muß als mittelgut bezeichnet werden. Die Versuche Nr. 43 und 45 (83 bezw. 87 Tage Erhärtungsdauer, i‘29 v. H. Bewehrung) geben im Mittel eine Bruchlast von 183 kgj cm², eine mittlere Betonbeanspruchung von 164 kg/ cm² und Kantenpressungen von 155 und 181 kg/cm².

Die Ergebnisse der 4’5 m hohen Versuchskörper Nr. 95 und 97 mit stärkerer Bewehrung (3‘i5 v. H.) sind geringer als die obigen, obwohl die Erhärtungsdauer 109—110 Tage betrug; jedoch zeigen die Versuche mit Ausnahme des letzterwähnten Umstandes sonst eine gute Übereinstimmung. Die Festigkeitswerte erreichen jedoch nicht einmal die Werte jener Versuche, welche aus dem Portland-Zement vom September 1909 hergestellt wurden.

Tabelle Nr. 26. Bewehrte Säulen mit abnormaler

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O.

p:

bio

in

CD

a>

Betonmischung 420 kg\m]- — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

Tag der Herstellung

der Säule

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschn i t tsfo rm

Höhe

kleinst. Abm.

Längs- Q

uer-

Bewehrung

Bruch

last

Kopfform

Höhe in m

Verhältnis :

Anzahl

Maße mm

v. H.

j.i

if

n

gw

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro Äg/cm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in

der Säulenmitte in mm

von der

Schwerachse

il

1*1

Ils

der lösen

EntftcB

laser

Betonfläche und einfache

Eisenfläche in cm*

Eisenfläche in cm

Wert für n

(n—i) fache Eisen-

fläche in cm

Ideelle Querschnitts

fläche m cm

Bruchfestigkeit in kgjcm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm4 Trägheitsmoment der (n—1) fachen Eisenfläche in cm⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm⁴

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in kgjcm²

Eisenspannung in kgjcm¹

Würfelfestigkeit kgjcm¹

Anmerkung

Tage

38

17./VI.

1909

29./VII.

1909

Quadrat

4*5

18

RE

16

1-29

250

zentrisch

Flächen

142

227

(137) 14-05

4-03

7-52 625

8.04 10 72-36 697

203    32552    3250    35800

225    2130

181    1910

39

n₄

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

158

251

42

II

21

6./V.

1909

30./VII.

1909

⁸5    „

55

55

55

55

55

5?

55

212

(157) i673 8-q₆

3-22

i5-7² 8-44

^    55

55

55

55

55

227

55

44

II

2./V111.

1909

88

55

55

55

55

55

55

55

55

55

202

^₈|(2I2)

338 : 0-79

,:(202)

326 i76

16'⁰⁰ 8-6o

55

55

55

8    56*28

681    31i

55

2527 : 35080

heftiger

Schlag

55

55

55

297

55

55

55

313    2446

281    2306

75

V₃

io./IX.

1909

1909

Sechseck

RE

1-25

12

55

110-2] 203

(107)

178

i3'5° 6-₄₄

541 679

„ 47*53

588 187 23490

1140    24630

198 i 1541 176    1459

267

103

Abfall

Würfel proben

76

V₄

II./IX

1909

17./X11.

1909

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

I 10-2

55

55

I4'⁰⁰ 6-S0

55

55

55

55

n 187-5

55

55

55

55

55

55

55

VIg I²-/V.    22./VI.

1909    1909

40

55

3-0

12

55

55

55

55

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55

55

IO ÓI-II

602 236

55

1467

24960    —

242

2388

230

23 3²

VI7

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

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(137) if² 6-3 !

0*43

55

55

55

55

228

55

55

231

2295

225

2265

118

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1909    1910

⁶7    „

55

55

55

55

55

55

152    280

(147) I4'-»⁸ 6-88

i’45

55

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592    257

1222    24715

270

2232

322

244

2128

65

119

VI;

55

10./II.

1910

68

55

55

55

55

55

55

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1909

1909

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Bewehrte Säulen zentrisch und exzentrisch belastet, mit „Spitzenlagerung“.

In ähnlicher Weise wie die Versuchsergebnisse der Säulen mit abnormaler Lage der Längsbewehrung, obwohl schon in den einzelnen Gruppen angeführt, der Unübersichtlichkeit wegen gesondert noch einmal zusammengestellt wurden, ist das auch mit den Versuchsergebnissen der zentrisch und exzentrisch belasteten Säulen geschehen und zwar sind in den Tabellen Nr. .28 die Versuche mit fetterer Betonmischung (420 Jcg/cm'⁰) und stärkerer Bewehrung, ferner in Tabelle Nr. 29 die Versuche mit magerer Betonmischung (250 kglcm³) und schwächerer Bewehrung zusammengefaßt.

Die Tabellen sind so geordnet, daß zuerst die bei zentrischer und sodann die bei exzentrischer Belastung erhaltenen Ergebnisse angeführt erscheinen. Die Lichtbilder sind bei den einzelnen Gruppen ersichtlich gemacht.

Die Vergleiehe müssen nach mannigfachen Gesichtspunkten durchgeführt werden, weil Form, Fläche, Längs- und Querbewehrung, Höhe, Alter und Zementqualität in Betracht zu ziehen sind, außerdem der Umstand, ob zentrisch oder exzentrisch belastet.

Die Versuche Nr. 7 und 8, mit zentrischer und Nr. 9 und 10 mit exzentrischer Belastung bei Säulen von gleicher Höhe, Querschnitt, Bewehrung und Erhärtungsdauer zeigen einen beträchtlichen Unterschied in der Höhe der Bruchlast infolge der Belastungsart.

Die Versuche Nr. 151 und 152 (zentrisch belastet), Nr. 153 und 154 (exzentrisch belastet) zeigen bei längerer Erhärtungsdauer das gleiche Verhältnis noch ausgeprägter.

Die Zunahme der Tragfähigkeit ergibt sich aus dem Vergleich der Lasten der Versuche Nr. 7 und 8 gegen Nr. 151 und 152 und Versuch Nr. 9 und 10 gegen Nr. 153 und 154.

Aus dem Vergleich der Versuche Nr. 52 und 53 mit den Versuchen Nr. 54 und 55, gleiche Höhe, gleicher Querschnitt, gleiche Erhärtungsdauer, ergibt sich, daß der Einfluß der Exzentrizität ganz bedeutend ist; die Bruchlast der exzentrisch belasteten Säulen beträgt im Mittel nur 65 v. H. der zentrisch belasteten.

Beim Vergleich der Versuche Nr. 159 und 160 (zentrisch) mit den Versuchen Nr. 165 und 166 (exzentrisch) von größerer Schlankheit beträgt die Bruchlast der exzentrisch belasteten im Mittel nur ca. 50 v. H. von jener der zentrisch belasteten Säulen.

In Vergleich können weiters gezogen werden: die Versuche Nr. 15 und 18 mit den Versuchen Nr. 155 und 157 (alle mit zentrischer Last) und zeigen letztere eine Zunahme an Tragfähigkeit von ca. 12 v. H.

Der Vergleich von Versuch 16 und 17 gegen Nr. 156 und 158 (alle mit exzentrischer Last) ergibt eine Tragfähigkeitszunahme von ca. 11 v. H.

der Säule

Tabelle Nr. 27.

Bewehrte Säulen aus Schlackenzementbeton, 4-50 m hoch.

Betonmischung 420 kgjtn^ — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter such Nr._

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Kopfform

Höhe

Verhältnis :

kleinst. Abm.

Anzahl

Längs- |Quer-Bewehrung

Bruchlast

Durchmesser mm

v. H.

An?ahl RE. 7 mm Entfernung in mm

Belastungsart

Lagerung

der. Säule in

1onnen

C/J

-Si.

lenquerschnitt

Größte Ausbiegung in

der Säulenmitte in mm

in

H

o n> pr -t

Entfernung d©T ge-

spannte,»! en Bo-tonf&MT « in c*m i kî-ntfcrnung der

Eisenfaser e' in cm

Betonflüche und einfache Eisenflächo in cm*

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(«—i) fache Eisenfläche in cm²

Ideelle Querschnitts-fläche in cm²_

Bruchfestigkeit in kgjcmö

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

Trägheitsmoment der («—i ) fachen Eisenfläche in cm*

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in cm*

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius r

Betonspannung in kgjcm²

Eisenspannung in kg\cm²

Würfel Festigkeit kgjcmJ Tage

Anmerkung

iii₇ 18./V1. 4./V111. 4/ S 1909

1909    ⁴⁷

Quadrat

00

RE ' I>29

16

250

zentrisch

Flächen

82    131

(77)

1-31

C4

VO

Ul

8-04    12 88-44 713

115

32552    8668 41220 7'i 63-5

120    1422

no 1337

bricht sanft ³/i m unter dem Kopf. Druckerscheinung

48    n'⁸

71

y)

71

71

71

71

83

133

(82)

I’I3

I5'99

'2-66

71

71

71

71

116

71

7)

71

7)

71

120    1426

112    1358

bricht sanft 1 m von unten.

Druck

erscheinung

8./V.    30./VII.

i9°9    1909

⁸3    *

71

IO7

170    (I°⁷⁾

'    0*50

I4'74

'1-68

10

72-36 697

153

7092    39645    7⁻5    60

155 1546 *) 151    1514    —

bricht sanft */.₂ rn von unten auf Druck.

Lichtbild

45

ii

24

71

3'V'IL ₈;

1909

T)

71

1)

7)

r>

71

122

■95 (I22) ^ 1*42

13*99

¹¹'08

77

71

71

71

175

71

71

71

71

181    1798    *)

169    1702    —

Zerstörung oberhalb der Fußwicklg. Lichtbild

95

V„ i./X. S 1909

I8./I.

1910

109

Sechseck

*)

r>

RE 3-15

19

r>

87

160

(82)

6'12

13-74 ⁹‘²⁸

Ul

17-02    „

153    694

125

2 3493

7200    30700 6-65    68

149 MH

101    1092

i-j ¹/₂ m unter der 127 Mitte zerstört. Druckerscheinung

139

in

97

VI2

71

I9./I.

1910

no

71

71

71

92

(87)

¹⁷⁰    3-63

,4-3» 9,40

71

71

132

71

71

?#

71

71

71

148    1422

116    1218

# knickt V2 m ) unter dem Kopfe aus

*) Aus den Versuchen Nr. 95 und Nr. 97 ergibt sich mil = 11 zu setzen, das Gleiche gilt bei Versuch Nr. 43 und Nr. 44, :ment fehlen eben sichere Anhaltspunkte für die Bewertung

Bezug auf die wo « = ii bis

von

•gebnisse der    das schlechte Entsprechen des angenommenen Wertes von „n“. Bei einer Neuberechnung wäre

= n*5 richtig^ uß"'erte ergeben dürfte. Mangels an Untersuchungen über die Deformation des Betons aus Schlacken -

Vergleicht man Versuch Nr. 15 und 18 (zentrisch) mit Nr. 16 und 17 (exzentrisch), so haben die letzteren im Mittel nur ca. 49 v. H. der Tragfähigkeit der ersteren.

Beim Versuche Nr. 171 und 172 (zentrisch) mit 173 und 174 (exzentrisch) von gleicher Erhärtungsdauer ergeben sich die Bruchlasten der exzentrisch belasteten mit ca. 76 v. H. jener der zentrisch belasteten ; hält man diesen vier Versuchen die Versuche Nr. 52 und 53 (zentrisch), sowie Nr. 54 und 55 (exzentrisch) entgegen, so ergibt sich insbesondere aus dem Vergleich der gerechneten Rundspannungen von Nr. 52 und 53 gegen Nr. 171 und 172 und mit Rücksicht auf die Erhärtungsdauer, daß die Rundeiseneinlage der Profileiseneinlage gegenüber vorzuziehen sein würde.

Die Spitzenlagerung ergibt gegenüber der Flächenlagerung weitaus geringere Bruchlasten; der Fall einer Spitzenlagerung dürfte jedoch in der Bauausführung nur in sehr beschränktem Umfange Vorkommen, weshalb diese Versuche mehr von theoretischem Interesse sind.

Schlußfolgerungen.

Insoweit das vorliegende Versuchsmaterial in Betracht kommt, lassen sich folgende Schlüsse ziehen:

I. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß sich von den angewendeten Betonmischungsverhältnissen jenes mit 420 kg/m³ sowohl bezüglich der Sicherheit als auch bezüglich der Ökonomie am besten zur Herstellung der Eisenbeton-Säulen eignet.

Aus einem Vergleiche der Tabellen Nr. 12, Gruppe Ia, Versuche Nr. 32, 33, 34 und 35, Längsbewehrung i'2ç v. H. und Tabelle Nr. 13, Versuche Nr. 58#, 59, 60, 61 und 62 von gleicher Höhe und Bewehrung geht dies unzweifelhaft hervor.

Trotzdem die mit magerem Beton hergestellten Säulen eine längere Erhärtungsdauer hatten, sind die Probeergebnisse bedeutend ungünstiger.

Die Säulen, Gruppe la, Betonmischung 420 kgjm³, ergeben eine durchschnittliche Bruchfestigkeit von 300 kg/cm² nach 91 Tagen, bei denen der Gruppe Ib, Betonmischung 250 kg/m³, ist diese Ziffer nach 107 Tagen rund 155 kg/cm². Das Längsbewehrungseisen wird bei Gruppe la bis rund zirka 2400 kg/cm2 ausgenützt, dagegen nützt Gruppe IÔ mit Mischung 250 kg/m³ nur etwa 1850 kg/cm² der Längsbewehrung aus. Es ergibt sich demnach eine Ausnützung bis zur Grenze der Möglichkeit bloß bei der fetteren Mischung, während bei der mageren Mischung die frühzeitig eintretende Zerstörung des Betons, eine solche Ausnützung des Eisens bis zur Grenze im Verbundkörper nicht gestattet.

Tabelle Nr. 28. Bewehrte, zentrisch und exzentrisch belastete, mit Spitzenlagerung geprobte Säulen.

Betonmischung 420 kgjm3. a) Zentrische Belastung. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

Bezeichnung

Tag der Herstellung

der Säule

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Höhe

Kopfform

Höhe in m

Verhältnis :

kleinst. Abm.

Längs- I Quer-Bewehrung

Anzahl

Durchmesser mm

V. H.

Anzahl RE. 7 mm Entfernung beziehungsweise RE. und Ganghöhe

Belastungsart

Lagerung

PQ

rt-

der Säule in Tonnen

pro kgjcm² Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser e* in cm

Betonfläche und einfache Eisenfläche in cm²

Eisenfläche in cm²

Wert für n

(;/—i) fache Eisenfläche in cm²

Ideelle Querschnittsfläche in cm²

Bruchfestigkeit in kgjcm²

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

Trägheitsmoment der («—i ) fachen Eisenfläche in cm⁴

Ideelles Gesamtträg-

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in kg je in²

Eisenspannung in kg\cm

Würfelfestigkeit kg\cyn2 Tage

Anmerkung

Ln

J=

2 6./V. 6./VIII. 1909    1909

rt

H

71 rt x

3 10

O N

4-50 18    A>£ j 3-14

14

25

250

zentrisch

J.

Os

167 1 267

(162) 1

7*35

17-66

13-36 625 19-63 8-5    147

772    216 32552

13147 45700    7-7

58-5

263    2143

169    1527

Knickt plötzlich aus.

348 Lichtbild

Ln

Go

27./V.

1909

JJ

70

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

I77    283 ⁽g⁷2⁾    17*55

13*27

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

229

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

270    2218

i88    1682

71

Lichtbild

ON

ir,

V₈

I₄./IV. 2I./VII. ₉g 1910    1910

Sechseck

JJ

JJ

RE

3'¹5

14

19

250

JJ

154

282

(152)

5-38

14-24 ; 9‘62    541    i7'02

8    H9'i4

Ó60 223    23493

5600

29100

6'6

68

274    2084

192    1644

Lichtbild

296

160 V.

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

152

$

00

(156)

I2'l6

H‘38    972

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

230

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

321 2334

149    1346

99

VI„

13./V.    24./VI.

1909 i 1909

3#oo 12

jj

JJ

JJ

137

252

oJ OJ VI VI

14*00    9*46

JJ

JJ

10    153

694 1977

; 7200

30700 6'64

45'3

206    2033

189    197

VI

12

H./V.

1909

JJ

40

jj

jj

jj

jj

jj

JJ

JJ

152

JO

00

VO

Go JO

I4'I7

9 57

jj

jj

JJ

JJ

219

JJ

JJ

JJ

233    2282

205    2098

142 f Knistern, bei 1521 erst lebhaftes Knistern dann Bruch. Lichtbild

Vl„

22./IV.    20./VI.

1910 1    1910

59

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

167

308

(162)

272

14'00

9‘47

jj

jj

8-5    127

668 250

JJ

6ooo

29500 6-63

>1

272    2249

228 2001

Lichtbild

152

21./VI. 1910

60

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

157

290

(152)

2'99

I4'°5    9’S¹

jj

JJ

JJ

235

JJ

JJ

>5

257    2129

213    1871

61

15 VII₁₂

2I./V. I 2./VII. x

I9O9 I9O9

4‘5°ł

JJ

JJ

IOO

JJ

130

I (127) 240 I '    ' '

^ 4*oi

14-19    9-59

JJ

JJ

10

153    694 188

JJ

7200    30700 6-64

68

212    2042

Î64 Ï7Ï8 ₂₅₄

Lichtbild

18 VII„

JJ

5-/vn- ₄₄

1909

JJ

136

250

(132)

6*75

13-98    9-45

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

196

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

238    2243

154    1677

42

Lichtbild

155 VII„

27./IV.    22./VI.

I9IO I9IO

56

JJ

JJ

157

290

(157)

5*38

12-51

8-45

JJ

JJ

8-5

127    668 235

JJ

6000    29500

6-63

271

2206

JJ

199

1794

307

157 VIII2

JJ

JJ

JJ

JJ

139

256

(127)

778

14*36

9-70

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

208

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

261    2072

15 5    2406

57

171 vm3

20./IV.    15./IX.

1910    1910

I Quadrat

3'00    12

40X4O

2-84

mm

250

JJ

JJ

282

(172) 2'02

IÔ'OO 12'2Ô    625

I7'i6

I2₄'32 74.9 236 32552 11410 43962

39'5

249

223

1968

1812

342

172 VIII.

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

192    307

(192)

2'90

16-54

12 7

JJ

JJ

JJ

„ 256-5

JJ

JJ

JJ

JJ

JJ

280

232

2198

X902

der Säule

Tabelle Nr. 28. Fortsetzung.

b) exzentrische Belastung.

S Vh

■S'-g S s

-s If)

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Höhe

Kopfform

Höhe m m

Verhältnis :

kleinst. Abm.

Längs- i Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

v. H.

Anzahl RE. Entfernung hungsweise RE und Ganghöhe mm

Belastungsart

7 mm bezie-

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg\cmi Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der! Schwerachse

Entfernung der ge-

spanntesten Be-

tonfaser e in cm

Entfernung der

Eisenfaser e

in cm

Betonfläche und einfache

Eisenfläche in cw²

Eisenfläche in cm¹

Wert für n

(n—1) fache Eisen-ääche in cws

Ideelle Querschnittsfläche in cm*

Bruchfestigkeit in kg\cmt

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eieenfläche in cmx

Trägheitsmoment der (n—i ) fachen Eisenfläche in fw⁴

Ideelles Gesamtträgheitsmoment in m⁴

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Trägheitsradius

Betonspannung in kg\cm²

Eisenspannung in kg\cml

Würfelfestigkeit kgjcni¹

Anmerkung

Tage

54

S3

27./V. 6./VIII.

1909    1909

55

JJ

28./V. 7./VIII. i909 i909

a 'Quadrat

4‘5° 18 re 3-14

25

JA 5 cm 250 exz-

Spl.

117    187

(117)

19-1

12-51

9-49    625 19-63    9    157    782    148    32552

14024 46580    7-7    58-5

365    2812

—69 —148

knickt nach ca. Vs' in der Mitte aus

Tt

99

99

99

99

99

99

107-6    170

(107)

20" I

13-42    10-14

99

99

99

137

99

99

99

99

99

344    2643    300

—69 —167    57

99

Lichtbild

165

14./IV. 22./VII.

1910    1910

C\

G\

Sechseck

99

RE 3*15

19

99

99

99

77

(72)

¹⁴² 1976

I4‘4I

974

Ln

17-02    „ 136-16 677 113-5 23493

6400

29900

6-6

68

370    2578 296

— 144—436 99

Lichtbild

166

VIOa

I5./IV.

1910

jj

'O

00

99

99

99

99

99

99

99

(72)

19-44

14'OS

9’S

99

99

99

99

99

99

99

99

99

363

-i 37

2552 278 —508 98

Lichtbild

VIl4

14./V.

25./VI.

1909

1909

41

3-00 12

99

99

50

99

99

947    175

(92)

10-86

14-36    971

99

99

ii 170    711    133

99

8000

3I5°°

6-64

45'3

350

3078

-84

—252

Lichtbild

10

vjI3

99

99

99

V)

99

99

99

99

99

99

92 I/O

(92)

11-56

13-24    8-95

99

99

99

99

99

99

99

367

3190

”    —107

—340

Lichtbild

153

VIi3

22./IV.

1910

21./VI.

1910

60

99

99

99

99

99

99

99

90⁻8 i 68

I4'33

9'69

99

99

9    136    677 134-5

99

6400

29900

6-63

388

jj

—120

2756 308

— 334 61

154

VIJ4

23./IV.    22./VI.

1910    1910

99

99

99

99

99

99

99

82    151

(82)

I2'08

14-42

975

99

99

99

99

99

121

99

99

99

99

99

336

-I24

2580 312 —400 60

Lichtbild

16

VIII3

22./V.

2./VII.

1909

1909

40

470

99

99

99

100

99

99

65

120

(65)

30-84

13-20

8-92

99

99

170    711 91-5

99

8000

3150°

6-64

68

322

2652

—128

—628

Lichtbild

17

VIII4

99

3./VII.

1909

41

r>

99

99

99

99

99

99

99

(65)

2475

T4’34

9*69

99

99

99

99

99

99

99

99

99

99

302

” —i 18

2647

—623

156

vnI3

28./IV.

1910

23./VI.

1910

56

99

99

99

ol*

99

72    133

(72)

28-04

H‘37

971

99

99

9    136 677 106-5

99

6400

29900

6-63

37 8

2607

”    —162

—682

306

158

virI4

99

24./VI.

1910

57

r>

99

99

99

99

99

99

72    133!

(72)

1976

14-11

974

99

99

99

99

99

99

99

99

99

99

346    2424

”    —130—480:

56

Lichtbild

173

VIH.,

20./IV.

1910

16./IX.

1910

149

Quadrat

3-00

12

40 X40

mm

2-84

250

99

99

117    187

(112)

675

12-99

9'95    625

17-16 10

159-84

785    149    32552

14670

47220

775

387 ³²⁵

2838

—27

+ 42

342

174

VIII₆

99

99

99

ÎÎ

99

99

99

99

99

jj

124    199

(122) 10-40

T4'55

1175

99

99

99

99

158

99

99

99

373

3285

148

—57

— 125

2. Die Bewehrungen, insbesondere die Längsbewehrungen, wirken ohne Rücksicht auf den Prozentsatz der Bewehrung vollkommen gleichartig mit; für das Maß der Mitwirkung ist hauptsächlich die Eigenschaft des verwendeten Zementes sowie das Alter des Betons maßgebend. Dieses Maß, das durch die Zahl n = Ee: Eb charakterisiert ist, wird mit zunehmendem Alter des Betons kleiner.

Die Zahl ,,n“ ist für verschiedene Belastungsstufen veränderlich, wie dies dem Charakter des Betons bezüglich seiner Formänderung bei Druckbeanspruchungen entspricht. Für die normalen Belastungen bis 50 kg/cm2 Druck im Beton kann n = 13 bis n = 15 gesetzt werden, bei höheren Beanspruchungen wird ,,n“ jedoch kleiner. Die mehrfach aufgestellte Behauptung, daß bei einem Querschnitte der Längsbewehrung von mehr als 2 v. H. der Betonfläche das Eisen nicht mehr in gleicher Weise wie bei niedrigerem Bewehrungsprozent zur Mitwirkung komme, ist, abgesehen davon, daß dieselbe dem Grundgesetze des Verbundes widerspricht, durch die durchgeführten Proben nicht erweislich; es geht im Gegenteil daraus hervor, daß die erwähnte Mitwirkung von der Höhe des Bewehrungsprozentes nicht abhängig ist.

Hiezu verweise ich z. B. auf die Ergebnisse von Tabelle 12; hier kommen die Versuche Nr. 32, 33, 34 und 35 mit gleichem Querschnitt, gleicher Höhe und derselben Erhärtungsdauer, mit 1*29 v. H. Bewehrung gegenüber den Ergebnissen der Versuche Nr. 36 und 37 zum Vergleich, welch letztere lediglich durch ihre Bewehrung mit 3*14 v. H. sich von den erstgenannten unterscheiden.

Der Mittelwert der Bruchlast für die 4 Versuche Nr. 32—35 ergibt sich mit 204*2 Tonnen, jener für die Versuche Nr. 36 und 37 mit 230*3 Tonnen. Ein ähnliches Ergebnis liefert endlich auch die Gruppe IV auf Tabelle 16. Die Versuche Nr. 67 und 68, mit einer Bewehrung von 1*25 v. H., haben eine Bruchlast im Mittel von 123 Tonnen, die Versuche Nr. 65 und 69, mit 3*15 v. H. Bewehrung, eine von 172 Tonnen im Mittel, und schließlich die Säulenversuche Nr. 70 und 71, mit 3*15 v. H. Bewehrung mit abnormaler Lage, eine mittlere Bruchlast von 171*8 t ergeben.

* Die Ergebnisse der Tabelle 17 können wegen der verschiedenen Zementqualitäten nicht gut herangezogen werden.

Die Versuche Nr. 5 und 6, 40 Tage Erhärtungsdauer, mit 3*15 v. H. Bewehrung von Tabelle 19 haben eine mittlere Bruchlast von 158*4 t, während die Versuche Nr. 23 und 24 mit 1*25 v. H. Bewehrung von Tabelle 18 bei 14 tägiger Erhärtung, eine mittlere Bruchlast von 138*4 Tonnen aufweisen; der Einfluß der stärkeren Bewehrung ist sonach zweifellos festgestellt.*)

Bezüglich der Lage der Längsbewehrung ist bei dem Umstande, daß die Mehrzahl der betreffenden Säulen durch reinen Druck zerstört wurden, folgendes festzustellen :

*) Weiteres derartiges Tatsachenmaterial aus anderweitigen Versuchen zusammengestellt, zur Erhärtung obiger Darlegungen, wird demnächst in der Zeitschrift „Beton und Eisen“ veröffentlicht werden.

234

235

Tabelle Nr. 29. Bewehrte, zentrisch und exzentrisch belastete, mit Spitzenlagerung geprobte Säulen, 3*00 m hoch.

Betonmischung 250 kg/m*. — Ergebnisse der Proben.

Durchgeführter Versuch Nr.

der Säule

Bezeichnung

Tag der Herstellung

Tag der Probe

Alter in Tagen

Querschnittsform

Hohe

Kopfform

Verhältnis :

lcleinst. Abm.

Längs- I Quer-

Bewehrung

Bruchlast

Anzahl

Durchmesser mm

v. H.

Anzahl RE. 7 mm Entfernung

Belastungsart

Lagerung

der Säule in Tonnen

pro kg Icin'* Säulenquerschnitt

Größte Ausbiegung in der Säulenmitte in mm

von der Schwerachse

Entfernung der gespanntesten Betonfaser e in cm

Entfernung der Eisenfaser ev in cm

Betonfläche und einfache Eisenfläche in cm*

Eisenfläche in cm*

Wert für n

(11—1) fache Eisenfläche in cm*

Ideelle Querschnittsfläche in ein¹

Bruchfestigkeit in

kg lein*

Trägheitsmoment der Beton- und einfachen Eisenfläche in cm*

Trägheitsmoment der (n—1)fachen Eisenfläche in cm⁴

Ideelles Gesamtträg • heitsmoment in cm* j

Trägheitsradius r in

cm

Länge

Träghpitsradius r

Betonspannung in

kglc ii*

Eisenspannung in kgjcni*

Würfelfcstigkeit kgjcni^ Tage

Anmerkung

162 Ii^

12./IV.

1910

19./VII

1910

00

Os

Quadrat 25 x 25

XI

RE i⁻29

16

250

z. Spl.

132    210

(127) 11*19

13

¹384

iroo 625

804    12 88’44 713    185 32552    8668 41220 7*6    39*5

190 2270 180 2170

225

99

161

59

I9./VII.

I9IO

55

55

55

55

55

55

55

55

137    219

14/26 ii ‘40    n

55

55

55

55

192

55

55

55

55

55

206 ; 2433 187 1 2175

164

II5a

55

20./VII.

1910

99    „

55

55

5 cm exz.

82    131    8'i82 I3'ii

lo%39    „

„ ii 8o’40 705 116*5    „

258    2590 256

7880    40430 7-55 39-8 —5 _JO; 99

163

1,    15./iv.

l6a 1910

55

96    „

55

55

55

55

55

55

55

92    147

(87)

7*394

13*36 iQ'58

55

55

55    55

UC

55

55

55

55

55

304 2950 253 —44 —90    98

Die Versuche Nr. 38 und 39, 42 Tage alt, mit 1*29 v. H. Bewehrung mit abnormaler Lage, hatten eine Bruchlast im Mittel von 150 Tonnen, die entsprechenden Versuche Nr. 25, 26, 46 und 49 hatten bei 47 tägiger Erhärtungsdauer, mit 1*29 v. H. Bewehrung und normaler Lage der Bewehrung, im Mittel eine Bruchlast von 144*5 Tonnen.

Die Versuche Nr. 42 und 44, 85—88 Tage Erhärtungsdauer, mit 1*29 v. H. Bewehrung in abnormaler Lage, hatten im Mittel eine Bruchlast von 207 t, während die Versuche Nr. 40—41, 85 Tage Erhärtungsdauer, mit 1*29 v. H. Bewehrung in normaler Lage, im Mittel eine Bruchlast von 195 Tonnen hatten. Es ergibt sich hieraus, daß die Versuche mit abnormaler Lage der Längsbewehrung zum Teil bessere Resultate lieferten, weil infolge der stärkeren Umhüllung des Eisens mit Beton die Querdehnung des Eisens wegen Vorhandenseins eines größeren Widerstandes erst bei einer höheren Laststufe zur Wirksamkeit kommen konnte.

Ähnliche Ergebnisse zeigt der Vergleich der Bruchlasten der Versuche Nr. 3 und 4 mit dèn Versuchen Nr. 23 und 24.

3. Anzahl und Stärke der Querbewehrungen haben einen Einfluß auf die Tragfähigkeit, doch genügen die im Bauwesen üblichen Anordnungen. Bewehrungen, welche um mehr als die Seitenlange des Querschnittes voneinander abstehen, lassen einen Abfall in der Säulenfestigkeit erkennen.

Der Einfluß einer geringeren oder stärkeren Querbewehrung (bezw. Entfernung der Bügel) zeigt sich aus der Gegenüberstellung der in Tabelle 14 ver-zeichneten Versuche Nr. 50 und 51, bei 250 mm Bügelentfernung, mit einer Bruchlast im Mittel von 184*5 t und der Versuche Nr. 56 und 57, mit einer Bügelentfernung von 375 mm und einer Bruchlast im Mittel von 170*5 Tonnen.

Sehr deutlich zeigt sich, wie aus der Zusammenstellung in Tabelle Nr. 22 hervorgeht, der Einfluß der verschieden starken, spiralartigen Querbewehrungen, welcher sowohl durch die Ganghöhe, als auch durch die Stärke des Umschnürungseisens bedingt ist. — Kleinere Ganghöhen oder stärkeres Umschnürungseisen, beziehungsweise beides ergeben höhere Bruchlasten.

Selbstverständlich kommt noch die Qualität des Umschnürungseisens, beziehungsweise seine Zugfestigkeit in Betracht, welche bei den verschiedenen verwendeten Stärken eine verschiedene war.

Ein Vergleich der Probeergebnisse von vollkommen unbewehrten Säulen (Tabelle 10) mit den Probeergebnissen von Säulen, welche nur eine Querbewehrung (Tabelle 11) hatten, ist mit Rücksicht auf die Verschiedenheit der Erhärtungsdauer nicht tunlich. Dagegen zeigt ein Vergleich des Versuches Nr. 20 mit 27 von Tabelle 11 einen bedeutenden LTnterschied.

Trotz der kleineren Ganghöhe der Querbewehrung hat Säule Versuch Nr. 27 weniger getragen als Säule Versuch Nr. 20. Die Ursache dieses Unterschiedes liegt hauptsächlich in der Verschiedenheit der Erhärtungsdauer dieser Säulen.

ą. Bei einem Mischungsverhältnis 420 kg/m³ und einem Alter des Betons von 3 Monaten werden die Grenzwerte der Festigkeit im Verbundkörper von beiden Materialien Beton und Eisen ziemlich gleichzeitig erreicht, d. h. wenn der Beton bis zur Grenze seiner Druckfestigkeit beansprucht ist, wird die Querdehnung im gedrückten Eisen bereits so groß, daß dieselbe ihre zerstörende Wirkung auf den Beton geltend macht.

5.    Bei größerem Alter des Betons ist die Querdehnung des Eisens der Anlaß zur Zerstörung des Verbundes u. zw. tritt diese Wirkung bei stärkerem Eisen früher ein.

6.    Der Hauptsache nach hängt die Tragfähigkeit der Säule von der Güte des Betons, beziehungsweise auch von der Güte des Zementes ab.

Diese altbekannte Tatsache hat sowohl durch die Ergebnisse der Würfelproben, als auch durch die der Säulenproben neuerlich eine Bestätigung erfahren. Der Abfall im Druckwiderstand bei den Würfelproben zeigte sich auch in der Abnahme der Tragfähigkeit der aus solchem Beton hergestellten Säulen. Der längeren Erhärtungsdauer entspricht eine größere Bruchlast der Säule.

7.    Bei den üblichen Ausmaßen der Ausführung in der Praxis tritt in normalen Fällen Knickung nicht ein; bei den Versuchen erfolgte die Zerstörung zumeist infolge Überwindung der Druckfestigkeit des Betons oder infolge Querdehnung des Eisens, welche zur Zerstörung des Betons Anlaß gab.

Selbst bei den Versuchen mit 7*00 m hohen Säulen Gruppe III, Tabelle 15, konnte ein Ausknicken nicht beobachtet werden, obwohl das Verhältnis der Länge zum Trägheitsradius ungefähr 90 beträgt. Die Säulen wurden hauptsächlich durch achsialen Druck bei gleichzeitiger Biegung zerstört. Die größte Ausbiegung betrug bei Säule Nr. 169 dieser Gruppe ungefähr 11 mm und die größten Beanspruchungen (Kantenpressungen) waren bei einer Last von 209'5 Tonnen im Beton 358 kg/cm², im Eisen 2870 kg/cm². Die Festigkeit des zugehörigen Würfels ergab sich mit 361 kg/cm², nach derselben Erhärtungsdauer von 65 Tagen, welche auch die Säule hatte. Bei Berechnung der Zusatzspannung infolge Biegung waren nur die Ausbiegungen bei der Laststufe von 207 Tonnen berücksichtigt worden.

Lediglich einige Versuche mit Spitzenlagerung, Säulen 4’5o m hoch, aus Gruppe II, Tabelle 14, könnten als Knickversuche aufgefaßt werden, doch waren die Materialbeanspruchungen auf Druck vor dem Bruch auch bei diesen schon so groß, daß es unentschieden bleiben muß, ob eine „Knickung“ eingetreten ist oder nicht.

8.    Bezüglich des Einflusses derSä ulenhöhe ergibt sich aus der Gegenüberstellung der Ergebnisse der Säulenversuche von Gruppe III, 7⁻oo m hoch, aus Tabelle 15, mit den Ergebnissen jener der Gruppe Ia von Tabelle 12, 3*oo m Höhe, ein Verhältnis — bei Berücksichtigung der Erhärtungsdauer (die 3.00 m Säulen sind 91 Tage, die 7’oo m hohen dagegen bloß 65—70 Tage alt gewesen) — daß man füglich die besseren Ergebnisse nicht so sehr der geringen Höhe, als vielmehr der längeren Erhärtungsdauer zuschreiben muß; wie viel wohl auf Rechnung der Höhe oder der Erhärtungsdauer zu setzen ist, kann höchstens schätzungsweise angenommen werden.

Aus dem Gegenüberstellen der Ergebnisse der 3"oo m hohen (Versuche Nr. 32 und 33 von Tabelle 12) und der 4’5o m hohen Säulen (Versuche Nr. 40 und 41 aus Gruppe II) ersieht man einen Unterschied in der Bruchlast, im Mittel um 5 Tonnen zu Gunsten der 3*00 m hohen Säulen, welch letztere aber auch um 6 Tage älter waren.

9. Die Versuche mit zentrischer und exzentrischer Belastung bei Spitzenlagerung ergeben die bei Biegeversuchen auftretenden Erscheinungen.

Die der Schwerachse (mit Bezug auf die Biegungsebene) zunächst hegenden Fasern nehmen weitaus mehr Druck auf, als ihnen laut Rechnung (unter der Annahme der Gültigkeit des Hookschen Gesetzes) zukommen würde, und es liefert daher bei starken Ausbiegungen, welche bei den Versuchen mit Spitzenlagerungen auftreten, die gewöhnliche Berechnungsmethode keine richtigen Spannungswerte; man müßte, um auf annähernd richtige Resultate zu kommen, mit verzerrten Querschnitten rechnen — die in den Tabellen gerechneten Spannungswerte sind also ganz sicher zu hoch — und diese Werte dienen bloß in der eigenen Gruppe der mit Spitzenlagerung durchgeführten Versuche sowohl mit zentrischer als insbesonders mit exzentrischer Belastung lediglich als Vergleichswerte.

Bei quadratischen Säulen, 250 kg/ms Zement, Bewehrung i'29 v. H., 98 Tage Erhärtungsdauer, verhalten sich die Bruchlasten der exzentrisch und zentrisch mit Spitzenlagerung belasteten Säulen, bei einer Höhe von 3*00 m, wie 87 : I34‘5 ; bei quadratischen Säulen, 420 kgjm³ Zement, Bewehrung 3⁻i4 v. H., 70 Tage Erhärtungsdauer, 4*5 m Höhe ist das Verhältnis der Bruchlast der exzentrischen zur zentrischen Spitzenlagerung wie 113 : 172, hingegen die]Bruch-last bei Flächenlagerung 185 Tonnen aus den Versuchen Nr. 50 und 51, Tabelle 14.

Bei anderen Säulen (sechseckiger Querschnitt, 98 Tage Erhärtungsdauer mit 3*15 v. H. Bewehrung, 4*50 m Höhe, 420 kg/mz Zement), ergaben sich folgende Bruchlasten: Exzentrische Spitzenlagerung: 77 Tonnen, zentrische Spitzenlagerung: 153 Tonnen, Flächenlagerung: 139 Tonnen; bezüglich des letzteren Ergebnisses (für welches sonst gleiche Grundlagen gegeben sind) verweise ich darauf, daß die Säulen mit Flächenlageruug, die im September 1909 hergestellt wurden, einen Festigkeitsabfall aufweisen (zu einer Zeit, da auch die .Würfelproben einen Abfall in der Festigkeit zeigen) ; eine einwandfreie Vergleichsbasis für den Vergleich der Flächenlagerung mit der Spitzenlagerung fehlt sonach.

Aus diesem Falle ergibt sich aber die Folgerung, daß die Tragfähigkeit der Säule weitaus am meisten von der Qualität des Zementes abhängt.

Tabelle Nr. 30.

tu

Vergleich der Versuchsergebnisse mit den zulässigen Belastungen nach der Verordnung des k. k. österr. Ministeriums für öffentliche Arbeiten vom 15. Juni 1911.

Bezeichnung

Art, Querschnitt, Mischung, Höhe

Bewehrung

Längs-

Quer-

Erhärtungsdauer in Tagen

Bruchlast in t

Cd

<10

CO

p:

CD

Tatsächliche bei der Erprobung

Ideelle unter- Annahme einer Erhärtungsdauer des Betons von 6 Wochen

Nach der Vorschrift v. 15. Juni 1911

Sicher

heitsgrad

Zulässige Spannung in kgjcm²

Zuläss. Belastg. der Säule in t

nach der tatsächlichen Bruchlast

n. d. ideell. Bruchlast f. eine Erhärtungsdauer v. 6 Woch.

Anmerkung

Bezeichnung

Art, Querschnitt, Mischung, Höhe

Bewehrung

Längs-

Quer-

Erhärtungsdautr in Tagen

Bruchlast in t

der Säule

Tatsächliche bei der Erprobung

Ideelle unter Annahme einer Erhärtungsdauer des Betons von 6 Wochen

Nach der Vorschrift v. 15. Juni 1911

Sicher

heitsgrad

Zulässige Spannung in kgjcm

Zuläss. Belastg. der Säule in t

nach der tatsäch-

liehen Bruchlast

n. d. ideell. Bruchlast f. eine

Erhärtungsdauer v. 6 Woch.

Anmerkung

Bezeichnung

Art, Querschnitt, Mischung, Höhe

Bewehrung

1 .ängs-

Quer-

Erhärtungsdauer in Tagen

Bruchlast in t

der Säulje

Tatsächliche bei der Erprobung

Ideelle unter Annahme einer Erhärtungsdauer des Betons von 6 Wochen

Nach der Vorschrift v. 15.Juni 1911

Sicher

heitsgrad

Zulässige Span-

nung in kgjcm

Zuläss. Belastg.

der Säule in t

nach der tatsächlichen Bruchlast

n. d. ideell. Bruchlast f. eine Erhärtungsdauer v. 6 Woch.

Anmerkung

A.

Zentrische Belastung.

M <N

HH HH

VIt

VI₂

VII.

Vllra

I3

I4

16

I/

1«

In

Ina

Il2

‘1x3

1x3

Ix₄

113a

Ii₄a

Säul. ohne Längs-    Säulen

Quadr. Säulen    Quadr. Säulen “‘bXThrung"" ohne Bewehrung

250 kgjm³, 3-00 m 420 kgjm³, 3-00 m    Qudr.₃-oow yoom^20^jnrt

₄’5° m y°°²⁵⁰    Sechseck Quadr.

‘H ‘A , £69.0 zzL.o

Oi

152

183-5

104 127

'O

III 142 I07 I'19-5 IO5 IO3 128    87

46    I 12

47    127 40 107

51 127

; 120-0 145-0 967

io6⁻o I 88-6

78-0

63-1

109-4

122-3

109-7

119

21*17 13*20

55

55

1-29 v. H.

x-2₉ 3"i₄

v. H.

1-29 v. H.

92 202

91    2007

92    202 90 212

0\ Oi

01

Ln Ln Ln

! 159*3 159-0 I59-3 168-0

177- 8 '! 186-0

178- 8

IO6 I 12 108 III

84-7

83-7

IO7

I IO7 123 : IO7 102 I 98 I32 98 I37

77-6

92-8

77-0

102-2

106-0

Hi

55

55

I 1*20

55

15-20' 9-50

55

55

55

55

u-,    ^ mo oe «

L bo L b ö ö

9-1

II*

21-1713-84

8-1

i i⁻o

8-6

Ol co iü 'O Cl 10 oj ui

on

IIx₅

II16

420 kgjm³

43

43

47

46

19

85

55

55

9-2

19-15 12-60

8-5

55

55

io-o;

p\ rv Tt tv 00 00 Ö\

26*75 I9*90

io-i

55

55

io-i

55

55

55

55

55

55

55

22*70

55

55

19-65 14-64

55

55

io-i

10-7

9'9

10-4

5-1

p p p Tb 00 p öo 00 00 öo tv OO N

auf Knickung gerechnet

Stampfbet

II20

*n3

*H₄

*II2I

*II₂2

Il6

n₅

5a

Il6a

U?

II₈a

II13

iix4 ;

n9

II10

Quadratische Säulen 4 50 m

129 v. H.

3-14 v. H.

84

42

42

VI N M

«P..    oc 00

î^pitzenlage n O O ooooh »-» oo Ln

I42 1140-9 147 1145*8

147 1141-5

i 138-8 i 164-0 135-7 129-2 146-5 I39-5 192    162-8

177    149-8

179 451-6 162 '137-2 167    141-0

177 T49'8

2675 [19-90

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

25 "75 ¹9*¹8

55

55

55

55

55

55

26-75 19-9°

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

22*70

55

55

55

55

55

0\ 00 C\ O hh oo^'O O ^    ^

00 iç> 4 -Ó ob ui 006 ó 0 ÖL    mLL¹-¹

0\    a    0\ Ch    0\ N    N    »N 00    00    00 VI    VI    CO Os VJ    VJ VI

Ö\    tö    Övi    rjsö    Ö    <-ä W Öoävö    tô -P    L    oä *©    4    m

auf Knickung gerechnet

*v₃

*V₄

Vt

V₂

V₅

V₆

V7

V₈

vIO

V₉

Vga

V₇a

VI3

VI₄

VI₅

VI₆

4-50 m

Sechseckige Säulen 420 kgjm³

3‘*5 y - M.

3-00 m

97

97

97

97

97

98

95

96 110

00 00 G\ Os

110-2 85-8 110-2! 85-8

121

I37

I52

I57

I62

94-0

90-8

109-6

106-2

107-2

118-5

117-6

I 2 I 'O

I54 ¹ I9-5

I52    II7-9

55

55

OJ Ul

24*40

15-68

55

55

24*32

17-9

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

00 tfOiKtvttKHlO lt. ix is K k tv i\ NM M Ö\öo<X)

0\ 0\ 0\ 0\ Oi Os    Oi

to obuieii Ö'Ö 4 ob Ó vj vJ

auf Knickung gerechnet

55

55

55

55

55

55

55

55

55

55

Ix₇

I18

119

I20

I21

I22

Quadr. Säulen 250 kgjm³, 3-00 m

x"²9 v. H.

3-14 v. H.

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131

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Säulen 420 kgjm3 7-00 m

Sechseckige

Säulen

420 kgjm³ 3-00 m

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55

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auf Knickung gerechnet

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Sechseckige Säulen mit spiralförmiger Querbewehr. 420 kgjm³

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* Sechseckige Säulen ^ mit spiralförmiger Querbewehrung

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I 420 kgjm³

3-15 v. H.

0-722 v. H.

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20*30

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55

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55

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55

55

') Der Tabelle sind ideelle Bruchlasten zugrunde gelegt, die aus den tatsächlichen durch Reduktion auf eine sechswöchige Krhärtungsdauer abgeleitet wurden, als Verhältniswerte der sind die von der französischen Ministerialkommission aufgestellten Zahlen (nach 7 Tagen 0-33, nach 28 Tagen 0-66, nach 90 lagen i'O, nach 1 Jahr 1-50) angenommen.

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Bezeichnung

Art, Querschnitt, Mischung, Höhe

Längs-

Bewehrung

Quer-

Erhärtungsdauer in Tagen

Bruchlast in t

der Säule

Tatsächliche bei der Erprobung

Ideelle unter Annahme einer Erhärtungsdauer des Betons von 6 Wochen

Nach der Vorschrift v. 15. Juni 19x1

Sicher

heitsgrad

Zulässige Spannung in kglcm-

Zuläss. Belastg.

der Säule in t

nach der tatsächlichen Bruchlast

n. d. ideell. Bruchlast f. eine Erhärtungsdauer v. 6 Woch.

Anmerkung

Bezeichnung

Art, Querschnitt, Mischung, Höhe

Bewehrung] ^

5-;

30. Fortsetzung.

Längs-

Quer-

Erhärtungsdauer in Tagen

Bruchlast in t

der Säule

Tatsächliche bei der Erprobung

Ideelle unter Annahme einer Erhärtungsdauer des Betons von 6 Wochen

Nach der Vorschrift v. 15. Juni 1911

Sicher

heitsgrad

Zulässige Spannung in kglcm²

Zuläss. Belastg. der Säule in t

nach der tatsäch-lichen Bruchlast

n. d. ideell. Bruchlast f. eine Erhärtungsdauer v. 6 Woch.

Bezeichnung

Art, Querschnitt, Mischung. Höhe

Bewehrung

Längs-

Quer-

Erhärtungsdauer in Tagen

Bruchlast in t

der Säule

Tatsächliche bei der Erprobung

Ideelle unter Annahme einer Erhärtungsdauer des Betons von 6 Wochen

Nach der \'orschrift v. 15. Juni 1911

Sicher

heitsgrad

Zulässige Spannung in kgjcm

Zuläss. Belastg. der Säule in t

nach der tatsächlichen Bruchlast

n. d. ideell. Bruchlast f. eine Erhärtungsdauer v. 6 Woch.

Anmerkung

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er er

wie vorstehend

3-15 v. H.

0-722 V. H.

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Sechseckige Säulen mit spiralförmiger Querbewehrung 420 kgjm³

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Sechseckige Säulen mit spiralförmiger Querbewehrung 420 kg,m³ 4-50 m

1-25 v. H.

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B. Exzentrische Belastung.

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Berechnet auf Knickung

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Dagegen erreichte man bei sechseckigem Querschnitt mit Flächenlagerung und 3*15 v. H. Bewehrung, 101—103 Tage Erhärtungsdauer, im Mittel 172 Tonnen Bruchlast.

10.    Die Verbreiterung der Säulenenden und köpf artige Ausbild u n g beeinflußt die Ergebnisse der Versuche bezüglich der Bruchlast nicht wesentlich; doch trat der Beginn der Zerstörung im allgemeinen später ein.

Der Bruch erfolgte an den Kopfenden nur selten, und dann nur an solchen Stellen, wo die Eisen der Kopfbewehrung im Verein mit Bügeln und Längseisen eine Anhäufung der Eisen zur Folge hatten.

11.    Die Ergebnisse der Versuche mit bewehrten Säulen aus Schlackenzementbeton bleiben weit hinter denjenigen aus Portlandzementbeton zurück. Die Bruchlasten der Versuche Nr. 47 und 48 von Tabelle 27 verhalten sich zu den Bruchlasten der Versuche Nr. 81 und 82, Tabelle 14, wie 82’5 zu 141-1. Die Bruchlasten der Versuche Nr. 43 und 45 von Tabelle 27 stehen zu den Bruchlasten der Versuche Nr. 40 und 41 von Tabelle 14 im Verhältnis 114-5 zu 195-5.

12. 'Die für Österreich erlassenen Vorschriften vom Jahre 1911 zur Berechnung der Eisenbetontragwerke gewähren für Säulen vollkommen hinreichende Sicherheit.

Auf Grund der vorliegenden Versuche könnten die in der österreichischen Eisenbetonvorschrift als zulässig angegebenen Beanspruchungsziffern für Beton etwas erhöht werden, und könnte die Einschränkung bei Berechnung des Eisenquerschnittes über 2 v. H. bis 8‘o v. H. entweder fallen gelassen oder gemildert werden. Die Tabelle 30 gibt eine Übersicht über die tatsächlich getragene Last gegenüber der nach den österreichischen Vorschriften zulässigen Belastung und den hieraus sich ergebenden Sicherheitsgrad. Hiebei ist die Reduktion der Bruchlast auf eine ideelle Bruchlast, welche einer sechswöchigen Erhärtungsdauer entspricht, vorgenommen.

Der Sicherheitsgrad wurde für den tatsächlichen Fall, sowie für die ideelle Bruchlast (unter Annahme einer sechswöchentlichen Erhärtungsdauer) ermittelt.

Wien, im Oktober 1911.

Ingenieur Joseph Ant. Spitzer.

ANHANG.

Versuche mit umschnürten und ummantelten

Eisensäulen.

Einleitung.

Die nachstehenden Ausführungen stützen sich auf die von Oberbaurat Dr. v. Emperger veranlaßten Versuche mit umschnürten und ummantelten Eisensäulen.

Auch bei diesen Versuchen sind die zu einer Spannungsberechnung nötigen Messungen der Stauchungen und Querdehnungen nicht vorgenommen worden. Das vorliegende Versuchsmaterial ist auch weiter aus dem Grunde ohne Meßergebnisse schwer zu behandeln, weil man bei einer großen Zahl von Versuchen nicht nur mit den Formänderungen von Schmiedeeisen, Gußeisen und Beton, sondern auch mit jenen des umschnürten Betons rechnen müßte, die bekannten Meßergebnisse über den Letzteren recht dürftig sind und bezüglich der stärkeren Umschnürung gänzlich fehlen.

Die volle Richtigkeit der nachstehenden Ausführungen wird sich nur durch weitere Proben erweisen lassen; immerhin sind Anhaltspunkte gewonnen, nach welcher Richtung weitere Versuche unternommen werden müßten.

Zur besseren Beurteilung der Wirkungsweise ummantelter Säulen sei folgendes vorausgeschickt. Abb. 242 stellt die Wirkung einer Druckplatte auf eine einfach bewehrte und auf eine umschnürte Eisenbetonsäule dar und zeigt die aus

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Abb. 242.

dieser Wirkung beim Bruch entstehende Form der Scherflächen, welche durch die Anlage der Querarmierung bedingt ist.

Abb. 243 zeigt Säulen, bei denen einesteils eine fehlerhafte Ummantelung und anderseits eine fehlerhafte Umschnürung hergestellt wurde. Bei der ersten fehlt gegenüber der in einem Rohre ganz anders auftretenden Scherflächen der äußere, bei der zweiten der innere Rückhalt, um die nötige Sicherheit für die Erreichung der gewöhnlichen Druckfestigkeit des Betons, geschweige denn einer Erhöhung derselben zu ergeben, wie letztere aus den in der Folge abgeführten Versuchen hervorgeht.

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Abb. 243.

Eine richtige Anordnung ist in Abb. 244 dargestellt.

Bei fast allen Versuchen ist in der Folge die innere Festigkeit der Rohre durch eine Eisensäule gesichert. Es ist nur bei einem Versuch eine innere- Verschnürung angeordnet, zum Beweis, daß kleine Öffnungen in der Säule auf die Festigkeit des Betons ohne Einfluß sind. Die Einschaltung einer inneren Umschnürung stößt jedoch auf Schwierigkeiten in der Praxis. Man hat sich

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Abb. 244.

somit auf ummantelte Eisensäulen beschränkt. Bezüglich der äußeren Bügel zeigt in Abb. 244 der eine Längsschnitt eine einfache Anordnung, welche die Würfelfestigkeit sicherstellt, der andere eine Verschnürung, welche eine Erhöhung derselben zu erzielen imstande ist und dementsprechend dichter angeordnet sein muß.

Die Gußeisensäule ist heutzutage trotz ihrer mannigfachen Vorzüge aus dem Gebiete des Bauwesens so gut wie verbannt. Die diesem Baumaterial anhaftenden Mängel haben dazu geführt, sie entweder im Wohnhausbau ganz zu verbieten

oder sonst auf Ausführungen zu beschränken, wo ihre mangelhafte Feuersicherheit und die Sprödigkeit des Materials keinen Schaden anrichten kann. Die in der Folge beschriebenen Versuche mit einbetonierten Eisenröhren sind auch auf

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Abb. 245.

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Abb. 247.

Gußeisensäulen ausgedehnt worden und zeigen, daß man mit Hilfe des Eisenbetons diese Mängel beheben kann. Die auf solche Art feuersicher ummantelte Gußeisensäule erhält bei einer entsprechenden Anordnung dieser Eisenbetonumhüllung einen bedeutenden Festigkeitszuwachs.

Es wurden im ganzen 4 Gußeisensäulen und'2 verschiedene Röhrenstutzen in zwei Serien erprobt. Von den Säulen wurden eine nackte Säule und die anderen drei durch Betonierung und mit einer verschiedenartigen Umschnürung

verstärkt untersucht.

Versuche

mit Gußeisensäulen.

Die reine Gußeisensäule Nr. I (Abb. 245) hat einen Eisenquerschnitt von 401 cm²] ihre Bruchlast betrug 137 t. Die Bruchspannung war demnach 3420 kgjcm². Ihr Bruch erfolgte so plötzlich und überraschend, daß die Druckpresse des Wiener Laboratoriums bedeutende Schäden erlitt.

Die Säulen Nr. II (Abb. 246)

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73 mm.

äußere Schale von 10 mm Stärke über

und IV (Abb. 247 und 248) waren mit einer Umschnürung von 4 cm Ganghöhe aus 10 mm Rundeisen versehen. Die Fleischstärke der Betonierung betrug 63 mm bis zur Außenfläche der Umschnürung und im ganzen Sie hatte also noch eine

Abb. 248.

dem Kern von 63 mm Dicke, der von einer gewissen Laststufe aufwärts allein statisch wirksam in Frage kommt. Die Kernfleischstärke war entsprechend der von Dr. von Emperger angegebenen Regel nicht viel 'größer als die Ganghöhe von 40 mm.

Nr. IV (Abb. 247) wurde an Stelle der 8 Vertikaleisen von 5 mm eine Streckmetalleinlage Nr. 4 eingeschoben ; der Säulenkopf war, wie ihn Abb. 4 c

Bei Säule

zeigt, ausgebildet [und ähnlich um schnürt.

Die Bruchfestigkeit der Säulen II und IV [betrug 315 resp. 307‘5 t. Der Zuschlag an Tragfähigkeit, der auf diese Weise über die der reinen Gußeisensäule von 137 t erzielt wurde, betrug im Durchschnitt 174 t. ₍Der gesamte Betonquerschnitt hätte 497 cm²

betragen sollen. Die Windungen wurden mit 270 mm äußeren Durchmesser hergestellt, um sie bequem in die Form einführen zu können, so daß man den tragenden Querschnitt mit 409 cm² annehmen kann und

zwar,

die Druckfestigkeit des Betons nach Abschlag des Anteils der Längsstäbe

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von 3*8 t mit 425 kg/cm² berechnen kann. Der Beton war am Tage des Versuches 2 Moriate alt und haben parallel abgeführte Würfelproben eine Druckfestigkeit von 352 kg/cm² im Mittel von 8 Ver-

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Abb. 249.

Abb. 230.

Eisenbeton-Ausschuß, Mitteilungen III.

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suchen ergeben. Wie ersichtlich, soll Streckmetall als Ersatz für die Längsstäbe nicht verwendet werden.

Bei der Säule Nr. Ill (Abb. 249 und 250) finden wir dieselben Abmessungen, nur eine noch dichtere Umschnürung mit 7 mm Rundeisen. Bei einer Kernfleischstärke von 63 mm ist die Ganghöhe nur 20 mm, also wesentlich kleiner als die Fleischstärke. Es darf also angenommen werden, daß die umschnürende Wirkung einer so dichten Anordnung zum Ausdruck kommt. Tatsächlich betrug auch die Bruchlast in diesem Falle 342 t, also um 205 t mehr als bei der Gußeisensäule allein; dies entspricht einer Druckfestigkeit des Betons von 500 kgjcm² (hiebei ist nur das 2. Stadium in Betracht gezogen).

Jedenfalls kommt bei dieser geringen Ganghöhe eine umschnürende Wirkung besser zur Geltung. Wir sehen ferner an diesem Beispiel, daß wir imstande sind, durch diese Anordnung aus der Säule, welche nur 137 t getragen hat und dann mit einer Explosion in sich zusammenstürzte, ein Tragwerk herzustellen, welches 2—2% mal so viel Last zu tragen imstande ist. Hiezu die Bruchbilder Abb. 248 und 250.

Die Herstellung der nachträglichen Ummantelung derartiger Säulen mittelst zweier runder Blechformen, welche abwechselnd aufeinander gestellt werden, am Versuchsplatze des Eisenbeton-Ausschusses zeigt uns die Abb. 251 und 252, und beweist, daß dieselben einer besonderen Einschalung vollständig entbehren können. Zur näheren Ergründung der Frage sind vom Eisenbeton-Ausschusse auf Grund eines von Dr. von Emperger aufgestellten Programmes weiters eine Reihe von Versuchen mit Säulenstutzen durchgeführt worden, welche in der Folge kurz beschrieben werden.

I. Serie.

Versuche mit schmiedeeisernen Röhrenstutzen.

Dieselbe umfaßt 11 Versuche und hatte der hiebei verwendete Beton eine Würfelfestigkeit von 403 kgjcm².

Versuch Nr. I (Abb. 253). Voller Betonzylinder ohne Eisen.

Die Gesamtquerschnittsfläche ist 660 cm²; die Bruchlast betrug 146*3 t. Es entspricht dies 221 kgjcm², also viel weniger als die Würfelfestigkeit annehmen läßt.

Versuch Nr. II (Abb. 254). Betonröhre ohne Eisen.

Die Querschnittsfläche ist 456 cm². Die Bruchlast betrug 106*3 t. Sie entspricht also neuerdings 233 kg/cm², was wohl die Richtigkeit der beim Versuche Nr. I gewonnenen Ziffer hinreichend bestätigt. Wie wir aus den Versuchen der Serie II entnehmen werden, sollte eine Übereinstimmung zwischen Würfelfestigkeit und der Druckfestigkeit dieser Versuche bestehen.

Versuch Nr. III (Abb. 255). Voller Zylinder umschnürt. Seine Bruchlast betrug 218*2 t. Die Längsarmierung besteht aus 8 Rundeisen von 5 mm Durchmesser, der Querschnitt derselben ist 8 X 0*2 = i*6 cm²,

mit einer Tragkraft von i*6 X 2*4 — 3*8 t, wenn man annimmt, daß beim Bruch das Eisen bis zur Fließgrenze beansprucht war. Die Umschnürungseisen hatten 10 mm Durchmesser, die Ganghöhe war 40 mm. Es verbleiben somit für den Beton 214*4 t. Der äußere Durchmesser der Umschnürung betrug 270 mm) die umschnürte Fläche ist demnach 572 cm²) bezogen auf dieselbe zeigte der Beton eine Druckfestigkeit von 374 kg/cm².

Versuch Nr. IV (Abb. 256). Eisenbetonrohr innen und außen

umschnürt.

Die umschnürte Fläche betrug nach Abschlag beider Hüllen innen und außen 371 cm². Sie entspricht einer Fleischstärke von 55 mm) die Bruchlast der Röhre 176*4 t, abschlägig von7*6 t für die beiden Längsarmaturen, verbleiben 168*8 t (der Eisen querschnitt von 16 Rundeisen von 5 mm Durchmesser ist 3*2 cm², seine Tragkraft genähert: 3*2 X 2*4= 7*6 t). Da hier keine Knickung zwischen den Unterstützungspunkten störend eingreift, ergibt sich die

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Druckfestigkeit des Betons mit 455 kg/cm², erfuhr also eine viel größere Steigerung als bei der Umschnürung entsprechend dem Versuch III. (Die Zunahme ist zunächst eine Folge der vermehrten Bewehrung durch die innere Umschnürung.)

Versuch Nr. V und VI (Abb. 257). Versuche mit flußeisernen Rohrstutzen allein.

V.    Rohrstutzen von 49*8 cm Höhe, Da = 16*09 cm> A = 15*03 cm> Wanddicke 0*53 cm, Fläche 25*61 cm²) bei 55 t (2150 kg/cm²) merkbare bleibende Formänderungen, Höchstlast 81*4 t (3180 kg/cm²).

VI.    Rohrstutzen von 50*0 cm Höhe, war früher mit Beton ummantelt und gedrückt worden, Da = 15*25 cm, A = 14*29 cm, Wanddicke

0*48 cm, Fläche 22*28 cm²', bei 50^8 t (2380 kgjcm²) merkbare, bleibende Formänderungen, Höchstlast 70^4 t (3160 kgjcm²). Die Versuche zeigen, welche Tragfähigkeit der Eisenstutzen allein besitzt und daß bei einer Verbindung von Eisen und Eisenbeton eine volle Ausnützung der Tragfähigkeit des Eisens in dem Sinne nicht möglich ist, daß das Eisen über die Fließ-grenze hinaus beansprucht werden könne, wie es der dort gefundenen Zahl von 3170 kgjcm² entspricht, sondern daß in dieser Zusammenstellung die Beanspruchung des Eisens mit etwa 2600—2800 kgjcm² als Grenze der .Mitwirkung gelten kann. (Siehe hiezu die Begründungen in den Ausführungen Seite 59.)

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(Abb. 258). Eisenröhr eton von 10 mm Run Ganghöhe.

Die Bruchlast betrug 184 t. Die auf das Eisen entfallende Last kann mit 62 t geschätzt werden, so zwar, daß 122 t übrig bleiben; nach Abschlag von 3*8 t für die Lastaufnahme durch die vertikalen Bewehrungseisen ergeben sich 118*5 t; verteilt auf den umschnürten Querschnitt von 371 cm², entspricht dies einer Betondruckfestigkeit von 320 kgjcm².

Versuch Nr. 1 umschnürtem

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ummantelt mit eisen und 40 mm

Versuch Nr. VIII (Abb. 259). Anordnung wie bei VII, nur Umschnürung mit 7 mm Eisen, 20 mm Steighöhe und eine kleinere Eisenröhre.

Die Bruchlast beträgt 205*5 t\ hievon entfallen 55 t auf das Eisen. Der umschnürte Querschnitt beträgt 391 cm². Der Beton hatte nach Abschlag von 3*8 t nur 1417 t zu tragen und eine Druckfestigkeit von 364 kgjcm² gezeigt.

Versuch Nr. IX. (Abb. 260). Eisenröhre wie bei VIII, Umschnürung wie bei VII.

Bruchlast 209 t, abzüglich 55 und 3*8 t, verbleiben i55'2 t auf 391 cm², also 316 kgjcm² Druckfestigkeit des Betons.

Versuch Nr. X (Abb. Nr. 261). Wie Versuch Nr. IX, nur daß an Stelle der Spiralarmierung geschlossene Ringe aus 10 mm Rundeisen angeordet waren.

Bruchlast 198*3 t, abzüglich 55 und 3*8 bleiben 139*5 t, was einer Druckfestigkeit von 356 kg/cm² entspricht. Wir sehen also, daß bei dem Beton dieser Versuchsserie dieselben Ziffern in großer Regelmäßigkeit auftreten.

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Versuch Nr. XI (Abb. 262) ist eine Wiederholung des Versuches Nr. IX unter Einschiebung einer Röhre aus Streckmetall an Stelle von 8 mm Rundeisen. Wie ersichtlich, ist auch hier wie in den Säulen Versuch Nr. IX (siehe oben) der Ersatz der Vertikalstäbe durch Streckmetall nicht vorteilhaft und entspricht der so erzielte Ausfall nahezu genau der Tragfähigkeit der fehlenden vertikalen Rundeisen mit 3*8 t. Die Bruchlast ist 203 —55 = 148 t und entspricht einer Druckfestigkeit des Betons von 378 kg/cm². Der Versuch beweist, daß eine zweite Längsarmierung bei dieser Art von Säulen nicht nötig ist, sofern man auf den dabei erzielten Festigkeitszuschuß verzichtet.

II. Serie.

Versuche mit gußeisernen Rohrstutzen.

Der in diesem Falle verwendete Beton hatte eine Druckfestigkeit von im Mittel 187 kg/cm² nach Versuchen mit gleichzeitig hergestellten Würfeln. Diese Ziffer stimmt hier mit größeren Versuchen gut überein.

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Versuch Nr. I (Abb. 263 und 264). (Betonröhre ohne Eisen.)

Dieselbe hat 78 t getragen. Bei einem Querschnitt von 475 cm² entspricht dies 170 kg/cm². Es handelt sich zunächst darum, zu zeigen, daß eine nach Art der Säule armierte Röhre zu einer Schwächung derselben Anlaß gibt.

Versuch Nr. II (Abb. 265 und 266). Betonröhre, armiert mit Bügeln, in Abständen von zirka 24 cm.

Dieselbe hat nur 457 t getragen; bezogen auf den Gesamtquerschnitt sind das 96 kgjcm², also nahezu die Hälfte dessen wie bei Versuch I. Die Erklärung ist darin zu suchen, daß die belasteten Vertikalstäbe zunächst die äußere Betonhülle zerstören und selbst kaum etwas tragen. So kann die Kraft von 457 t den

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übrig gebliebenen Betonkern von 384 ow² bei einer Belastung von 119 kgjcm² zerstören. És ist hier wie auch späterhin auffällig, daß dieser restliche Teil von einer geringeren Tragfähigkeit erscheint, weil der Ruck, mit welchem die äußere Hülle zerstört wird, seine Zerstörung beschleunigt.

Versuch Nr. III. (Abb. 267 und 268.) Bruchlast 94 t.

Dieser Versuch zeigt, daß alle die erwähnten abträglichen Erscheinungen behoben werden, wenn man die Eisenstäbe am Ausknicken hindert und den Beton umschnürt. Wenn wir die Tragfähigkeit der Eisen neuerdings mit 3*8 t berechnen, so verbleiben 92^2 t für den Beton, welcher bei einer Fläche von 508 cm² bei 179 kg/cm², also bei fast genau derselben Ziffer wie in Versuch Nr. I, Serie II, gebrochen ist; die Verschwächung wie bei Versuch II ist sonach nicht eingetreten.

Wir gehen nun gleich zur Besprechung des

Versuches Nr. VIII

(Abb. 269 und 270) über, bei welchem der Stutzen ähnlich konstruiert war wie bei Versuch Nr. II. Derselbe ergab eine Bruchlast von 73 t. Der Betonrohrstutzen war mit 8 Rundeisen von 14 mm Durchmesser armiert. Der Querschnitt ist demnach I2’3 cm'¹, die Tragfähigkeit 2200 kg X I2‘3 = 27*0 t. Es verbleiben somit für den Beton 46 t bei einer Gesamtfläche von 352 cm² entsprechend 130 kgjcm². Diese Ziffer sagt, daß der Beton durch das Eisen zerstört wurde. Rechnen wir für die Hülle 94 m² ab, so verbleiben 258 cm² für den Kern, entsprechend einer Inanspruchnahme von 173 kgjcm² beim Bruch, was mit den früheren Versuchen I bis III vollständig übereinstimmt. Auf Grund der so gewonnenen Resultate gehen wir nun zu jenen Versuchen über, welche die Festigkeit der gußeisernen Säule respektive die Erhöhung ihrer Tragfähigkeit durch eine Eisenbetonummantelung erweisen, abhängig von der Ausführung der Querverbindung im Betonmantel.

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Abb. 269.

Zunächst sollen die Versuche IV und VI experimentell die Tragfähigkeit des gußeisernen Stutzens bestimmen (Abb. 271, 272 und 273).

Versuch IV, F = 57*5 cm2 Bruchlast 274 t entsprechend

Versuch VI, F = 35⁻8 cm2 Bruchlast 209 t entsprechend

4750 kgjcm².

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Mittel = 5275 kgjcm².

Man nimmt die Druckfestigkeit des Kommerzgußeisens mit rund 5 t an und erhält demnach 500 kg/cm² als zulässig. Bessere Sorten haben bis 7 t Bruchfestigkeit.

Im vorliegenden Falle war das Verhältnis der Höhe des Stutzens zum Trägheitsradius

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etwa 3, also für die Knickung ohne Bedeutung. Beim Versuche der Gußeisensäule Nr. I war in runden Ziffern x — 25. Die Tetmayersche Abminderung beträgt ö — 1—0*01546 x X 0*00007 für x = 25 ist o = 1*0437 — 0*386 = 0*658.

Für das in dem vorliegenden Versuche benützte minderwertige Handelsgußeisen von einer Druckfestigkeit von 5 tjcm² war also bei einer Säule mit x = 25 zu erwarten = 0*658 X 5000 — 3290 kg/cm². Wir wissen, die Säule Versuch Nr. I hatte eine Festigkeit von 3420 kgjcm² ergeben, was wohl als eine hinreichende Übereinstimmung bezeichnet werden kann. Der Rest der noch nicht beschriebenen Versuche hat den Zweck, den Wert einer richtigen Ummantelung einer Gußeisensäule in Eisenbeton gegenüberzustellen einer falschen Ausführung dieser Art. Das von Dr. F. v. Emperger aufgestellte Prinzip dieser Art besteht darin, daß die Entfernung der Bügel in einer solchen Ummantelung wenigstens gleich der Wandfleischstärke des Ringes <5 sein soll, also nicht abhängig vom Säulendurchmesser d, sondern von ô ist und daß nur durch eine Umschnürung in der Entfernung <5 die gewöhnliche Druckfestigkeit des Betonringes sichergestellt erscheint, sowie weiters, daß erst durch eine weitere darüber

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Die Versuche Nr. IX und X sind der ausführenden Praxis nachgebildet worden.

Für die reine Gußeisensäule wird mindestens eine 10 fache Sicherheit verlangt. Diese sonst beispiellose Sicherheit wird durch den spröden trügerischen Charakter des Materiales begründet.

Um darzutun, daß diese Eigenschaft durch eine unzureichende Ummantelung nicht behoben wird, dient der Versuch Nr. X (Abb. 274 u. 275), bei welchem die schwache vertikale Armatur d'er früheren Versuche aus Serie I beibehalten wurde. Der Bruch dieser Säulenstutzen hat sich nur unwesentlich

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von dem einer reinen Gußeisensäule unterschieden. Es wurde nur das Fortschleudern der Bruchstücke durch das Eisennetz aufgefangen. Die Bruchform ist sonst genau dieselbe. Die Bruchlast dieser Säule betrug I43'51 gegenüber 2091 bei einer nicht ummantelten Säule, mit großem Knall.

Wie vom Referenten eingangs erwähnt wurde, entspricht dem gleichen Stauchungswert des Betons (90 Tage alt, Mischungsverhältnis 1 :3) bei einer Beanspruchung von 350—360 kgjcm² eine Gußeisenbeanspruchung von 1700 kg. (Abb. 35; siehe auch am Schluß.)

Bei 2000 kgjcm² Beanspruchung des Gußeisens ist die Zusammendrückung desselben so groß, daß der Beton bei gleicher Zusammendrückung schon längst zerstört sein müßte. Infolge der Umschnürung wird allerdings die Lastauf-

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hat dies    die momentane    Zerstörung    des Betonkerns    zur Folge. Das

Gußeisen    muß im selben    Augenblick    die vom Beton    bisher getragene

Last aufnehmen, wodurch die Beanspruchung des Gußeisens plötzlich um

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Abb. 279. Säule XV.

etwa 1500—1800 kgjcm² vermehrt wird, welche augenblickliche Lastvermehrung in ihrer Wirkung dieselbe ist wie ein starker Schlag und sich auch als solcher hörbar äußert.

Bei dem Versuch Nr. IX (Abb. 276 und 277) mit stärkeren Rundeisen zeigte sich eine Bruchlast von 169 t und ergibt dieselbe Rechnung mit Bezug auf Versuch VIII

Gesamtlast auf dem Beton 352 X 130 Gesamtlast auf den Eisen 12-3 X 2200 Auf das Gußeisen entfallen also . .

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Abb. 280. Säule XIV.

Die Erhöhung ist allein auf die stärkeren Rundeisen zurückzuführen und hat das Gußeisen nach dieser Annahme 2680 kg/cm² oder fast genau dieselbe kritische Belastung wie zuvor getragen, was einen Abfall von 50 v, H. gegen den Versuch mit dem nicht verstärkten Stutzen darstellt.

Man wird sich erinnern, daß ein ganz ähnlicher Abfall an Festigkeit bei dem Versuch Nr. II im Beton beobachtet wurde und derselbe durch eine sehr starke Längsarmierung gemildert werden kann.

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Abb. 281. Säule XIII.

Bezeichnend ist, daß die Säule Nr. II, welche zu dem Stutzen Versuch Nr. VII gehört, 315 t getragen hat, während der Stutzen nur 267 t trug, daß also eine Abminderung zwischen Stutzen und Säule so gut wie nicht nachweisbar ist, entsprechend der großen Querschnittsversteifung, wie sie bei Eisenbetonsäulen wiederholt beobachtet wurde. Bezeichnend ist ferner, daß dies trotz der bedeutenden elastischen Verbiegung der Säule Nr. II eintritt. Unter

diesen Umständen ist eine Sicherheit von 10 absolut nicht gerechtfertigt, sondern nur jene von einer gewöhnlichen Eisensäule am Platz oder aber doch eine solche von 5, wie man sie im Eisenbetonbau für nötig hält.

In den Abb. 279 — 282 sind die Schaulinien der Ausbiegungen der 3 Säulen und des Gußeisenrohres dargestellt.

Zur Beurteilung des Wertes dieser Anordnung ist ein Vergleich des Versuches Nr. II eines umschnürten Säulenstutzens mit 2i8'2 t Bruchlast und einer der Versuche mit umschnürten Gußeisenrohre am Platz. Der Versuch Nr. VII weist 267 t (Abb. 283 und 284), Nr. V 332 t auf (Abb. 285 und

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Abb. 282. Gußeisenrohr.

Abb. 283.

Abb. 285.

286) und ähnliche Ziffern finden sich bei den Säulen Nr. II bis IV, die zeigen, daß also, dieselbe Säule, wenn sie mit einem Hohlraum her gestellt wird, wesentlich höhere Belastungen zu tragen imstande ist. Die Kosten der selbsttragenden Eiseneinlagen sind verhältnismäßig billig, insbesondere da weitere Schalungskosten entfallen; schließlich kommt in Betracht, daß der auf diese Weise geschaffene Hohlraum für reine Eisenbetonbauten eine große Wichtigkeit besitzt, sei es für Leitungen, Ventilation oder mit entsprechender Auskleidung auch für Heizungen, wobei natürlich durch entsprechende Ausbildung

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des Kopfes usw. die Verbindung hergestellt werden muß. Schließlich gibt diese Öffnung noch die weitere Möglichkeit, sei es durchgehend, sei es nur stellenweise eine Verstärkung oder Deckung einer Verschwächung der Säule mittelst Ausfüllung durch Eisenbeton vorzunehmen. Es wird aber jedenfalls damit der Gußeisensäule die Möglichkeit eröffnet, im Bauwesen wieder verwendet zu werden, da gegen ihren Gebrauch in Verbindung mit umschnürten Beton keine Bedenken mehr bestehen können.

Wien, im Oktober 1911.

Während der Drucklegung stellte Herr Ingenieur v. Emperger die Ergebnisse der von ihm mit Gußeisenkörpern angestellten Stauchungsversuche dem Ausschuß zur Verfügung.

In der nachstehenden Tabelle Nr. 31 sind die Ergebnisse wiedergegeben und wurden für jede Laststufe die unter Annahme gleichgroßer Stauchung im Beton sich ergebende Druckbeanspruchung ermittelt. In Abb. 287 sind behufs Erleichterung der Übersicht über diese Ergebnisse und zum Vergleich derselben die Stauchungs- und Spannungswerte für Flußeisen (E = 2,200.000 kg/cm²), Beton (nach Bach, III«, 90 Tage], Gußeisen (Emperger-Versuche, Körper a), sowie Gußeisen (nach Bach, siehe Tabelle 8) in gleicher Weise wie in den Abbildungen 33, 34 und 35 zur Darstelung gebracht.

Tabelle Nr. 31.

Protokoll eines Stauchversuches, durchgeführt in der k. k. techn. Hochschule (Wien).

Körper a\ eine Stange aus Gußeisen, Querschnitt 37 X 22 mm. Zur Durchführung des Versuches wurde ein Stück von 150 mm Länge heruntergeschnitten, allseits bis zum undurchlochten Querschnitt bearbeitet und sodann die Längenänderung zweier gegenüberliegender 10 cm langer Fasern bei Druckbeanspruchung mittelst Spiegelapparates gemessen, Stablänge 15 cm, Meßlänge 10 cm, Querschnitt 1*98 X 1*72 = 3-41 cm².

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Spannung in kgjcm

Ablesung in Vx

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Ablesung in l/iooo crn gerechnet für die mittlere Faser

Stauchung in mm auf ioo cm Meßlänge

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Dem gleichen Stauchungswert entsprechende Druckbeanspruchung des Betons (Bach III.) in kgjcm²

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Elastizitätsmodul : ist gerechnet aus den mittleren elastischen Formänderungen bis zur Spannung von 1760 kgjcm²,

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Der Dehnungskoeffizient ist gerechnet: aus den mittleren

gesamten Form-änderungen bis zur Spannung von 1760 kgjcm²,

E = i ,000.000 kgjcm²

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29-60

38-00

33-80    3-380

293

7*34

12-48

9-91

0-991

12

3520

44*54

54*44

49*49    4*949

293

i6‘6o

24-18

20-39

14    4105

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-*) -*)

293

34*66

46-72

40-69

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-*)

-*)

*) Sind ohne Ablesungen, weil die Spiegel außerhalb des Meßbereiches traten.

Aus der Tabelle sowohl, wie aus der Abbildung geht hervor, daß mit Rücksicht hierauf die Übertragungswerte zwischen einem bestimmten Beton und Gußeisen weit größeren Schwankungen unterliegen, als die Übertragungswerte zwischen einer bestimmten Betonsorte- und verschiedenen Flußeisensorten (Abb. 33).

Die Seite 59 gegebenen Zahlenverhältnisse erfahren sonach eine Erweiterung ; die den Stauchungswerten des von Dr. v. Emperger untersuchten Gußeisenstabes entsprechenden Druckbeanspruchungen für Beton (Bach lila) sind der Tabelle beigefügt.

Wie sich aus Abb. 287 entnehmen läßt, ist es ohne genaue Kenntnis der Stauchungswerte der einzelnen Baustoffe: Gußeisen, Beton und Flußeisen, ungemein schwierig, auch nur annähernd Rechnungsannahmen zu machen, wenn Stauchungs- und Zug-Versuche der betreffenden Baustoffe nicht vorliegen.

Aus den Versuchen mit Gußeisensäulen, welche mit umschnürtem Beton ummantelt waren, wurden Näherungswerte für das Bruchstadium gerechnet, welche natürlich bei genauer Kenntnis der Stauchungswerte in mancher Beziehung Änderungen erfahren dürften, ohne daß hiedurch die grundsätzliche Frage in irgend einem Belange geändert würde; lediglich die Größe des Anteils am Widerstand der einzelnen Baustoffe würde eine Veränderung erfahren, da ja die Verschiedenheit der Stauchungswerte für Gußeisen bei gleicher Beanspruchung allein schon eine ziemlich bedeutende ist und hiezu noch die Verschiedenheiten der Stauchungswerte des Betons, sowie auch des Flußeisens, ferner die Querdehnungen in Betracht zu ziehen wären und schließlich auch die Zugfestigkeit des verwendeten Flußeisens sowie die Dehnungsfähigkeit des Betons ihren Einfluß bei den höheren Laststufen geltend machen werden.

Zur Feststellung beziehungsweise Aufhellung dieser Verhältnisse bleibt der Forschung sonach ein ergiebiges Feld offen.

Wien, im Juni 1912.

Ingenieur Joseph Ant. Spitzer.

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