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Regierungsbaumeister Dr. ing. W. Petry

Direktor des Deutschen Beton-Vereins.

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Zement-Verarbeitung, Heft 13.

1.—5. Tausend.

Zementverlag G. m. b. H., Charlottenburg, Knesebeckstraße 74.

1920.

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Sonderdruck aus „Zement“

Wochenschrift für Zement und Zementverarbeitung.

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Nr. 43—49. Jahrg. 1919.

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Vorwort

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man Neues schaffen, so muß man mit einer gewissen frohen Zuversicht, mit Optimismus an die Sache herangehen. Auch für das Gebiet des Eisenbetonschiffbaues gilt dies. Der wird es zu nichts bringen, der von vornherein nur ängstlich erwägt und bedenklich den Kopf schüttelt. Zum Erfolg gehört, daß man zupackt. Aber auch nicht so möchte ich den Optimismus aufgefaßt wissen, daß man ihm zuliebe sich auf den Standpunkt stellt, die Frage des Eisenbetonschiffbaues sei bereits gelöst, es sei nichts einfacher, als Eisenbetonschiffe zu bauen, sie seien wirtschaftlich und technisch stets vorteilhafter als andere Schiffe. Auch mit solchen Ansichten fördert man die neue Bauweise nicht. Was not tut, ist Gründlichkeit in der versuchsmäßigen Erforschung, in der Theorie und in der praktischen Ausführung. Daß man es in dieser Beziehung in Deutschland gut angefangen hat, und daß man es auch schon zu einigen Ergebnissen und Erfolgen gebracht hat, das sollte mein Vortrag auf der 22. Hauptversammlung des Deutschen Beton-Vereins 1919 in Nürnberg zeigen. In erweiterter Form macht ihn der Zementverlag G. m. b. H., Charlottenburg, in diesem Sonderheft der breiteren Öffentlichkeit zugänglich.

Aus dem Ausland kommen neuerdings Nachrichten, daß man den Bau von Schiffen aus Eisenbeton nach Eintritt des Friedenszustandes wieder aufgegeben habe. Die Nachrichten stammen aus dem „siegreichen“ und aus dem neutralen Ausland. Dort kann man sich das leisten. — Man hat Eisen in genügender Menge und greift zu dem alten bewährten zurück. Uns in Deutschland sind andere Wege gewiesen. Wir stehen vor dem Nichts, und wir müssen Schiffe bauen unter sparsamster Verwendung von Eisen. Wir werden also daran denken müssen, eiserne Schiffswände mit Beton- und Eisenbetoneinbauten zu versehen, und wir werden vor allen Dingen den Eisenbeton als Baustoff für Schiffe ernstlich in Frage ziehen müssen. Für uns ist die Frage des Eisenbetonschiffbaues kein Schlagwort, sondern eine zwingende Notwendigkeit; es muß rasche und ganze Arbeit getan werden. Die vorliegende Schrift soll einige Anregungen dazu geben.

Obercassel (Siegkreis), den 2. Februar 1920.

W. Petry.

Zur Frage des Eisenbetonschiffbaues.

Vor- und Nachteile, Anforderungen.

Eisenbeton eignet sich wegen seiner großen Festigkeit, Feuersicherheit und monolithischen Wirkung ganz besonders für solche Bauten, von denen eine lange Lebensdauer verlangt wird. Bauten dieser Art sind Eisenbetonschiffe, es liegt also nahe, auch bei ihnen Eisenbeton als Baustoff zu verwenden. Die Bedenken, die von vornherein gegen Eisenbeton-Landbauten erhoben worden sind, sind mit der Zeit geschwunden; Entwicklung und Güte der Bauweise konnten sie nieder-schlagen. Dieselben Bedenken treten, vielleicht in erhöhtem Maße, gegen das neueste Anwendungsgebiet des Eisenbetons, die Eisenbetonschiffe auf. Mancherlei Zweifel müßten sich schon durch den Hinweis darauf beseitigen lassen, daß der Eisenbeton seit geraumer Zeit zu Bauten verwendet wird, bei denen nicht nur große Festigkeit gegen Druck, Biegung und Schub, sondern auch Widerstandsfähigkeit gegen Stöße, Wasserdichtigkeit und Haltbarkeit gegen chemische Einflüsse salzhaltiger Wässer verlangt wird ¹), zu Bauten und Baugebieten überhaupt, die ähnliche Anforderungen stellen wie der Schiffbau, also u. a. für Wassertürme, Leuchttürme, Schwimmkörper, Ufermauern, Mohlen und dergleichen²).

Eine gewisse Bedeutung kommt dem Eisenbetonschiff zweifellos schon in allgemein wirtschaftlicher Beziehung, also im Hinblick auf unsere Volkswirtschaft zu. Ein Eisenbetonschiff verschlingt viel weniger Eisen, als ein eisernes Schiff. Aus der für ein Eisenschiff nötigen Eisenmenge wird man sicher zwei bis drei Eisenbetonschiffe hersteilen können³).

Eisen aber ist heute knapp und wird in nächster Zeit voraussichtlich noch knapp bleiben, muß für die verschiedenartigsten Bedürfnisse, besonders für die Ausfuhr bereitgestellt werden, kann also zur Linderung der Schiffsraumnot nur in beschränktem Umfang herangezogen werden. Von diesem Gesichtspunkt aus ist also in den Ländern, die Mangel an Rohstoffen für Eisen-und Holzschiffe haben, in nächster Zeit wohl mit einem Aufschwung des Eisenbetonschiffbaues zu rechnen. Die Zweckmäßigkeit einer Bauweise, die unabhängig vom Baustoff in der Lage ist, jederzeit möglichst rasch Schiffe ins Leben zu rufen, ist nicht von der Hand zu weisen, und diesen Vorteil bietet die Eisenbetonbauweise ß. Die für sie benötigten Rohstoffe sind bei uns abgesehen von dem augenblicklichen Zementmangel in genügender Menge vorhanden und verfügbar. Hierzu kommt, daß Eisenbetonschiffe eine kürzere Bauzeit verlangen als Holz- oder Eisenschiffe, und daß beim Bau von Eisenbetonschiffen nicht mehr, sondern eher weniger gelernte Arbeitskräfte benötigt werden. Die Baukosten der Eisenbetonschiffe stellen sich im allgemeinen geringer, als diejenigen von Holz- oder Eisenschiffen gleicher Ladefähigkeit. Sichere Vergleichswerte hierüber werden sich erst gewinnen lassen, wenn Bauausführungen auch bei uns in Deutschland in größerem Umfang vor-• liegen. Jedenfalls aber sind in Rentabilitätsberechnungen für Eisenbetonschiffe die Unterhaltungskosten geringer anzusetzen, als bei Holz- und Eisenschiffen.

Die Entwicklung des Eisenbetonschiffbaues ist nicht zuletzt von Belang für die deutsche Eisenindustrie, die am deutschen Ueberseeverkehr stark beteiligt ist, und der durch den Bau von Eisenbetonschiffen neue große Absatzgebiete für ihre Erzeugnisse erschlossen werden. In Frage kommen hierbei nicht nur Rund- und Stabeisen, Drähte, sondern auch aus Hochofenschlacke hergestellte Zemente, und was dagegen an Profileisen und Blechen gespart wird, das steht für andere Verwendungszwecke um so reichlicher zur Verfügung.

Als wichtigste Vorzüge des Eisenbetons für Schiffsbauten sind zu nennen hohe Festigkeit und lange Lebensdauer, Feuersicherheit, die z. B. für Kohlenversandschiffe besonders wichtig ist, rasche Herstellung und

Ausbesserung (bei leichten Schaden ohne Eindocken), bei glatter Oberfläche Vermeidung des Anwuchses von Muscheln, Pflanzen und dgl. und dadurch Verringerung der zur Ueberwindung des Reibungswiderstandes erforderlichen Maschinenleistung.

Von Nachteil sind das hohe Eigengewicht der Eisenbetonschiffe, die hierdurch bedingte verhältnismäßig geringere Tragfähigkeit und Erhöhung der Betriebskosten.

Will man mit Eisenbeton die gleiche Widerstandsfähigkeit erzielen, wie mit Flußeisen, so sind stärkere Abmessungen erforderlich. Das Gewicht eines Eisenbetonschiffes ist also höher als das eines Eisenschiffesi gleicher Trag- und Widerstandsfähigkeit, seine Abmessungen nach Länge, Breite und Tiefe sind andere. Bei Seeschiffen spielt dies keine so große Rolle, da bei ihnen der Veränderung der Abmessungen durch Flußprofile, Brücken, Schleusen usw. keine Schranken gesetzt sind und die Eisenbetonschiffe auch gegen Seegang, Maschinenstöße und dgl. widerstandsfähig gebaut werden können. Zur Vergrößerung der Längsschiffsfestigkeit erhalten Eisenbetonseeschiffe zweckmäßig eine gedrungene, mehr in die Breite gehende Form, und die Anpassungsfähigkeit des Betons ermöglicht es, alle derartigen Absichten durchzuführen¹). Im Binnenschiffbau ist das anders. Da heißt es, sich nach den vorhandenen Fluß- und Kanalprofilen, nach der Weite der Kunstbauten usw. zu richten. Das Bestreben aller Schiffbauingenieure muß also darauf gerichtet sein, das Eigengewicht des Eisenbetonschiffes zu verringern. Eine weitgehende Verwendung wird ihm nur dann beschieden sein, wenn es gelingt, Eigengewicht und Wasserverdrängung in ein ähnlich günstiges Verhältnis wie bei Holz- oder Eisenschiffen zu bringen, bei denen bei gleicher Form und gleichem Tiefgang das Eigengewicht 40—55% bzw. 30—35% der Wasserverdrängung beträgt ²). Mittel zur Herabsetzung des Eigengewichts sind zweckmäßige konstruktive Ausbildung des Schiffskörpers und richtige Wahl und Zusammensetzung der Baustoffe. Es kommt darauf an, die Bauweise so einfach wie möglich zu gestalten, also die Stärken der

*) Tonindustriezeitung 1919, Nr. 13. s) Stahl und Eisen 1919, Heft II/III.

Bauteile so gering zu halten, daß es sich mit der Sicherheit in Einklang bringen läßt und einen möglichst leichten, dabei aber doch festen und dichten Beton zu verwenden. Hierhin gehört auch eine Anordnung von Hohlräumen, also die Verwendung von Betonhohlsteinen, die aber wohl kaum großen Gewinn bringen wird, da die so entstehenden Doppelwände eine verhältnismäßig reichliche Stärke und entsprechendes Gewicht haben werden, sowie schließlich die Verwendung hochwertigen Qualitätseisens statt Handelsflußeisen, die keine wesentliche Erhöhung der Sicherheit, wohl aber eine Verteuerung bringen wird. Der Nachteil des hohen Eigengewichtes wird bei größeren Eisenbetonschiffen geringer als bei kleinen, da die geringste Betonstärke, die bei kleinen Fahrzeugen aus praktischen Gründen erforderlich ist, mit dem Größerwerden des Schiffes nicht in gleichem Maße wächst. Das größere Eigengewicht der Betonschiffe kann für seefahrende Motorsegler insofern von Vorteil sein, als sie vermöge ihres höheren Gewichtes unbeladen Seereisen machen können, ohne dabei Ballast einnehmen zu müssen¹). Bei den leichteren hölzernen und eisernen Seglern nimmt die Ballasteinnahme Zeit in Anspruch, außerdem entstehen Kosten dadurch. Bei Schiffen solcher Art aber sind Reisen ohne Ladung durchaus nicht selten. Ueberhaupt ist das größere Gewicht des Eisenbetons bei solch langsam fahrenden Motorseglern von weniger großem Nachteil, weil man von ihnen eben keine große Geschwindigkeit erwartet und nicht wie bei schnellfahrenden Schiffen das größere Gewicht durch eine stärkere und leistungsfähigere Maschine ausgleichen muß.

Ein Hauptvorzug des Eisenbetonschiffes ist seine große Festigkeit und lange Lebensdauer. Bekanntlich nimmt die Festigkeit des Betons im Gegensatz zu anderen Baustoffen mit zunehmendem Alter zu. Die Herstellung des Eisenbetonschiffes aus ein und demselben Material, gleichsam aus einem Guß, die monolithische Bauweise des Eisenbetons bietet eine große Gewähr für die Sicherheit und den Bestand des Bauwerkes. Alle tragenden Teile bilden zusammen einen gut ausgesteiften, einheitlichen Körper, dessen Sicherheit grö-

ßer ist, als sich rechnungsmäßig ergibt. Die Herstellung des Betonschiffes in einem Guß bringt natürlich auch eine Verkürzung der Bauzeit gegenüber eisernen Schiffen mit sich. Zweifel sind darüber laut geworden, ob Seeschiffe auf die Dauer den Einflüssen des Seewassers widerstehen, ob also die Festigkeit der Seeschiffe im Laufe der Zeit nicht herabgesetzt wird. Es ist bekannt, daß die im Meerwasser enthaltenen Chlormagnesium- und schwefelsauren Magnesiumsalze den Beton anzugreifen vermögen, wenn der Beton porös und mager ist. Ein dichter und fetter, also ein wasserdichter Beton widersteht solchen Angriffen auch auf die Dauer, das haben zahlreiche Beton- und Eisenbetonausführungen, die der Einwirkung des Seewassers ausgesetzt sind, bewiesen. Neben der Verwendung fetter und dichter Mischungen ist die richtige Auswahl des Zements und gegebenenfalls ein Zusatz von Traß für den Erfolg ausschlaggebend.

Ein wasserdichter Beton ist für Eisenbetonschiffe unerläßlich, schon deshalb, damit das eingebettete Eisen frei von Rost bleibt. Das wirksamste Mittel zur Erzielung größter Wasserdichtigkeit ist die richtige Zusammensetzung des Betons. Empfehlenswert ist dabei ein Traßzusatz zum Zement, dagegen muß von dem Zusatz wasserabweisender Mittel im allgemeinen wohl abgeraten werden, weil durch sie die Festigkeit des Betons herabgesetzt wird. Bei Verwendung von wasserdichten Anstrichmitteln geht der Vorteil des Betonschiffes, daß ein Anwuchs von Pflanzen, Muscheln u. dgl. nicht stattfindet, zum Teil wieder verloren. Man kann annehmen, daß ein Angriff des Seewassers auf die glatte dichte Betonfläche später eintreten wird, als das Anwachsen einer geteerten Fläche. Eine Reinigung oder Ausbesserung der äußeren Betonfläche wird also bei ungeteertem Schiff seltener notwendig sein, als bei geteertem Schiff. Sichere Anhaltspunkte zur Beurteilung dieser Frage werden sich erst ergeben, wenn genügend praktische Erfahrungen vorliegen. Im allgemeinen empfiehlt es sich, dichten und fetten Beton zu verwenden, der auch hohe Elastizität und Festigkeit hat, und außerdem die äußeren Flächen durch Einschlämmen von Zement u. dgl. so glatt und dicht wie möglich zu machen. Ein erheblicher Vorteil der Betonschiffe ist jedenfalls, daß die Außenflächen, die steinhart, glatt und nietlos sind und gut rein gehalten werden können, glatt bleiben und nicht wie bei Eisenschiffen mit Pflanzen, Muscheln u. dgl. anwachsen. Der Reibungswiderstand der Eisenbetonschiffe im Wasser bleibt infolgedessen fast gleich groß, und die Maschinenleistung braucht nicht heraufgesetzt zu werden. Außer großer Festigkeit muß vom Eisenbetonschiff eine genügende Elastizität verlangt werden. Der Eisenbeton muß schlagweise auftretende und im Betriebe häufig wechselnde Beanspruchungen von einem größten positiven zum größten negativen Wert, wie sie beim Seeschiff Vorkommen, mit Sicherheit ertragen können. Diese Fähigkeit wird den Schiffsteilen nicht nur durch richtige konstruktive Ausbildung verliehen, sondern hier spielt auch die Materialfrage mit. Aufgabe des Ingenieurs ist es, die Eigenart seines Materials richtig auszunutzen. Die gute Bewährung des Eisenbetons im Landbau bei Erdbeben, Explosionen und im Kriege deutet darauf hin, daß der Eisenbeton elastisch genug ist, um auch schweren Seegang ohne Bruch zu überstehen. Im Zusammenhang hiermit steht die Forderung, daß das Eisenbetonschiff den Stößen, die im Betriebe auf die Außenhaut kommen, genügenden Widerstand bietet, und daß das Material bei Verletzungen die sichere Möglichkeit einer guten Ausbesserung gibt. Eisenbeton ist an sich kein unelastisches Material, und der Eisenbetonlandbau hat gezeigt, daß das Material als solches ohne weiteres befähigt ist, starke Stöße aufzunehmen; Aufgabe des Konstrukteurs ist es, die am meisten beanspruchten Schiffsteile in entsprechender Weise auszugestalten, denn Beschädigungen sind nur möglich, wenn diese Teile zu schwach sind. Ein entstehendes Leck kann beim Eisenbetonschiff meist ohne Schwierigkeit, und wenn der Schaden nicht zu groß ist, oft sogar während der Fahrt ausgebessert werden. Der Beton wird bei Stößen im allgemeinen mit der Außenhaut verbunden bleiben, Wasser also nur durch mehr oder weniger große Risse eintreten können, die vorläufig schneller und leichter zu schließen sind, als ein Leck beim Eisenschiff.

Der Rostschutz der Eiseneinlagen ist bei dem guten Beton der Eisenbetonschiffe zweifellos vorhanden, sofern eine genügende Ueberdeckung der Eiseneinlagen gewählt wird. Zu diesem Schluß berechtigen nicht nur die Erfahrungen im Landbau, sondern auch ganz besonders

die Ergebnisse der Rostversuche des deutschen Ausschusses für Eisenbeton¹).

Im ganzen genommen hat der Eisenbeton alle die Eigenschaften, die der Schiffbau verlangen muß. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus wird der Eisenbetonschiffbau lohnend sein, wenn es gelingt, das Eigengewicht der Schiffe herabzumindern, ohne daß die Festigkeit, Elastizität und Sicherheit der Eisenbetonschiffe leidet.

Geschichtliche Entwicklung²).

Die ersten Anfänge des Eisenbetonschiffbaues liegen in Frankreich. Im Jahre 1849, also lange bevor Monier sein erstes Patent auf Beton mit Eiseneinlagen erhielt, baute Lambot einen Kahn aus Eisenbeton und stellte ihn 1854 auf der Pariser Weltausstellung aus. Dieser Kahn war noch im Jahre 1904 in Paris in Gebrauch. Lambots Patent wurde zunächst nicht weiter verwendet, und wie in allen Kulturländern, so wandte man sich auch in Frankreich erst im letzten Jahrzehnt des vergangenen Jahrhunderts dem Eisenbetonschiffbau zu. Im Jahre 1913 waren in den Häfen von Toulon und Marseille einige Eisenbetonschiffe bis 200 t im Gebrauch, 1918 hat sich in Paris eine Gesellschaft zum Bau von Eisenbetonschiffen gebildet, und im gleichen Jahr wurde in der französischen Kammer ein Antrag auf staatliche Förderung des Eisenbetonschiffbaues eingebracht.

Nach einer französischen Fachzeitschrift³) sind zwischen der französischen Schiffahrtsliga und dem Untersekretariat der Handelsmarine Verhandlungen im Gange, um die Herstellung von Eisenbetonschiffen weiter auszugestalten. Die Gesellschaft behauptet, im Jahre 1919 1500 Schiffe von je 50D t bauen zu können. Zur Herstellung eines dieser Schiffe sollen 60 t Stahl erforderlich sein, während bisher 200 t benötigt wurden. Die Schiffe sollen mit Petroleummotoren ausgerüstet werden, welche nur 10 t an Stelle von 90 t wiegen.

In Italien befaßte sich C. Gabellini in Rom seit 1896 mit dem Bau von Eisenbetonschiffen, zuerst von Ruderbooten auf dem Tiber, alsdann von seetüchtigen

9 Vgl. Heft 22 und 31 der Veröffentlichungen des Deutschen Ausschusses für Eisenbeton, Verlag von W. Ernst & Sohn, Berlin.

²)    „Stahl und Eisen“ 1918, Nr. 27, 28, 29.

³)    „Zement“ 1919, Nr. 24.

Frachtschiffen. Der zufriedenstellende Ausfall dieser Schiffe und mit ihnen vorgenommener Proben hatten die Ausführung weiterer Fahrzeuge auch durch die italienische Marine zur Folge, von denen heute noch einige im Dienst stehen. Eine neu gegründete Schiffswerft für Frachtzwecke baute im Jahre 1918 ein Eisenbetonschiff von 3500 t Tragfähigkeit.

In Spanien haben die guten Erfahrungen, die man mit Leichtern bis zu 120 t in Bilbao gemacht hat, zur Errichtung einer Schiffswerft in Cadagua geführt. Ueberhaupt nehmen die Schiffsbauten in Spanien stark zu¹). In Barzelona beschäftigt sich eine Firma versuchsweise mit dem Bau von Eisenbetonschiffen und hatte 1918 ein 1200 t Schiff in Arbeit. Auch in Pamplona ist eine tneue (Gesellschaft zum Bau von Schiffen aus Eisenbeton gegründet worden.

In England hat der Eisenbetonschiffbau erst im letzten Jahrzehnt größere Bedeutung gewonnen. Ein im Jahre 1910 erbauter Prahm findet jetzt noch auf der Themse zu Baggerzwecken Verwendung, seit 1912 tut ein Baggerschiff auf dem Manchesterkanal Dienst. Während des Krieges wurden die meisten englischen Schiffsbauten an Amerika und die nordischen Lander in Auftrag gegeben, da es in England an Arbeitskräften und an Schalholz fehlte. Heute befinden sich Werften in Barrow on Furness, in Glasgow und in Thornaly on Tees; in Belfast sind elf Hellinge erbaut worden. In Barrow on Furness ist der erste seetüchtige Eisenbetonfrachtdampfer „Armistice“ vor kurzer Zeit vom Stapel gelaufen²). Er hat eine Tragfähigkeit von 1150 t, 2415 t Wasserverdrängung, ist 205 Fuß lang und 32 Fuß breit und nach der Klassifikation des Lloyd und in Uebereinstimmung mit den Forderungen des Board of Trade gebaut. In England bestehen also bereits Klassifi-kations- und Bauvorschriften für Eisenbetonschiffe. Im Jahre 1918 sollen bereits Aufträge auf 160 Eisenbeton-ßchleppkähne erteilt worden sein, von denen der größte 1000 t Tragfähigkeit besitzt³).

Gegen Ende des Krieges hat also der Eisenbetonschiffbau in England ein kräftiges und rasches Auf-

*) „Zement“ 1918, Nr. 51.

²) „Berlingske Titende“ vom 10. 1. 1919. s) „Zement“ 1918, Nr. 46.

blühen erlebt; in England, Schottland und Irland sind etwa 20 Betonschiffswerften gebaut worden¹)- Be-stimmend für den raschen Aufschwung des Eisenbeton-echiffbaues war auch die starke Schiffsraumnot und der hierdurch veranlaßte Beschluß der englischen Behörden, durch den Bau von Eisenbetonschiffen rasch Abhilfe zu schaffen²). In jüngster Zeit kommen Nachrichten aus England, daß ein in Bernstaple gebauter Eisenbeton-leichter, als er nach dem Stapellauf den Kanal hinuntergeschleppt wurde, auseinandergebrochen sei. Solche Meldungen werden den Eisenbetonschiffbauern in Deutschland kaum den Mut nehmen. Lehrgeld muß überall bezahlt werden, und aufsehenerregend© Unfallmeldungen können erst richtig bewertet werden, wenn die Untersuchung des Unfalles und seiner Ursache bekannt ist.

Daß es sich hier wohl um einen einzelnen Fall handelt, beweist die Nachricht, daß der „Cretehawser“, ein Einschrauben-Schleppdampfer aus Eisenbeton, der von der Wear Conerete Building Company Ltd. in South-wick-on-Wear für die Admiralität gebaut wurde, die amtliche Prüfung, bestehend in einer vierstündigen Seefahrt, bestanden hat³). Es wurde eine mittlere Geschwindigkeit von annähernd lOiVb Knoten erreicht, und man erwartet, daß sich das Schiff als ausgezeichnetes Seeboot und kräftiger Ozeanschlepper bewähren wird. Das Schiff ist 125 Fuß lang und 27V2 Fuß breit, hat am Heck Platz für die Unterbringung von etwa 12 Mann und in einem Schiffsraum auf dem unteren Deck den Speisesaal und bequeme Kabinen für den Kapitän, den Oberingenieur und vier Unteroffiziere.

Die ersten amerikanischen Versuche im Betonschiffbau gehen bis ins Jahr 1892 zurück. In diesem Jahre lief das erste amerikanische Eisenbetonschiff, das auch heute noch das Meer zwischen der Hudsonbei und Kap Hatteras befährt und verschiedentlich den Anprall an Felsen gut überstanden hat, vom Stapel. Später wurden dann mehrere Schuten von ähnlichen Abmessungen gebaut. Das größte amerikanische Eisenbetonschiff und bis jetzt auch das größte Eisenbetonschiff der Welt war bis vor kurzer Zeit der im Jahre 1918

‘) „Dansk Sofartstidende“ vom. 16. 12. 1918.

²)    „Zement“ 1918, Nr. 51.

³)    „Zement“ 1919, Nr. 24.

von der San Franscisco Ship Building Co. in Redwood City, Kalifornien vom Stapel gelassene Dampfer „Faith.“ Er hat 5000 t Tragfähigkeit bei 7900 t Wasserverdrängung, eine Länge von 102,4 m, 13,7 m Breite, 9,5 m Seitenhöhe und 7,3 m Tiefgang. Das Schiff soll eine Geschwindigkeit von 10 Knoten haben, die Bauzeit betrug sechs Monate. „Faith“ machte eine Probefahrt von 7an Franzisko nach Havvy und zurück, die sehr zufriedenstellend verlaufen sein soll '}• Spater hat das Schiff dann Fahrten von San Franzisko nach Südamerika und von dort nach New Orleans gemacht, wo es untersucht und in guter Verfassung, ohne Leckage oder andere Schäden befunden wurde. Von New Orleans fuhr das Schiff nach Kuba und zurück. Die in beladenem und unbeladenem Zustand, bei gutem und bei schlechtem Wetter vorgenommenen Probefahrten haben ein so gutes Ergebnis gehabt, daß das Schiffahrtsamt der Vereinigten Staaten seine Zustimmung zum Bau von mehr als 40 ähnlichen Schiffen gegeben hat²). Einige dieser Schiffe sollten Frachtdampfer von 3000 t sein, wahrend die meisten als Oel-Tankdampfer von etwa 7500 t Tragfähigkeit und mit 10 Knoten Geschwindigkeit vorgesehen waren. Einer dieser 7500 t Dampfer, die „Palo-Alto“ soll einem britischen Konsulatsbericht aus Kalifornien zufolge kürzlich vom Stapel gelaufen sein. Es ist das größte Betonschiff der Welt mit 430 Fuß Länge, 54 Fuß Breite und 36 Fuß Tiefe. Die Probe- und Betriebsfahrten des „Faith“, der bei einer seiner Reisen in ein Unwetter mit haushohem Wellengang geriet, ohne daß er den geringsten Schaden erlitt, sollen die amerikanischen Schiffahrtskreise zu der Ansicht gebracht haben, daß dieses Eisenbetonschiff jeden Wettbewerb mit Eisen- und Holzschiffen aufnehmen kann³).

Nach der Londoner Zeitung „Lloyds List“ wird zurzeit in Amerika ein neuer Typ eines Hafenbootes von 100 Fuß Länge, 10 Fuß Tiefgang und 200t t Tragfähigkeit gebaut. Die amerikanische Regierung soll bereits einen Auftrag von über 20 Stück dieser Eisenbetonboote, die sowohl für allgemeine Ladezwecke als auch zum Wassertransport verwendet werden und die, mit den besten Errungenschaften des neuzeitlichen Schiff-

*) „Berlingske Titende“ vom 10. 1. 1919.

?) „Beton und Eisen“ 1918, Heft XVII/XVIII.

³) „Beton und Eisen“ 1919, Heft 1I/I1I.

baues ansgestattet, jederzeit ohne lange Vorbereitungen dienstbereit sein sollen, vergeben haben¹).

In einer Sitzung der Society of Naval Architects and Marine Ingeneers in Philadelphia hat man kürzlich die Ergebnisse aus den bisherigen Erfahrungen mit Eisenbetonschiffen dahin zusammengefaßt, daß. Betonschiffe imstande sind, allen vorkommenden Kräfteeinwirkungen in gleichem Maße zu widerstehen wie Eisenschiffe, daß es gelungen ist, das Eigengewicht der Betonschiffe bedeutend herabzumindern, so daß die Tragfähigkeit bei gleichen Abmessungen und Gewichten größer ist als bei hölzernen Schiffen und nur von eisernen Schiffen übertroffen wird, und daß kein bedeutender Unterschied in den Reibungswiderständen zwischen Beton- und Eisen-schiffen besteht-).

Zeitungsnachrichten zufolge wird in Amerika trotz der durch die Einstellung des Krieges veränderten allgemeinen Lage auf dem Eisenmarkt der Bau von Eisenbetonschiffen weiter fortgesetzt, und es werden namentlich auch Ozeandampfer aus diesem Material gebaut. So lief Ende April auf der Werft der Fougner Ship-building Co. in Long-Island der Dampfer „Polias“ vom Stapel³).

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Die ersten Schiffsbaupläne eines Norwegers wurden im Ausland in die Tat umgesetzt. Um das Jahr 1908 gab der Norweger Fougner in Amerika die Veranlassung, daß einige Leichter aus Beton gebaut wurden. Diese waren aber schwerfällig und nicht leicht lenkbar. Die späteren Leichter nach Fougners Patenten sind weniger schwer und leichter zu lenken. Erst im Jahre 1915 kehrte Fougner, nachdem er auch in Italien Versuche gemacht hatte, in sein Heimatland Norwegen zurück, um dort seine Erfindung zu verwerten. Eine norwegische Gesellschaft, die eine Schiffswerft in Moos besitzt, übernahm die Patente und führte im Jahre 1916 Leichter von 100 t, 600 und 3000 t aus. Die Plän sind unter Zustimmung des Chefs des „Norsk Veritas festgelegt worden. Die Kosten waren geringer als die Hälfte des Preises gleich großer Eisenschiffe, die Ausführungszeit erheblich kürzer. Das Gewicht des 100 t Leichters betrug etwa 48 t gegenüber 20—25 t des

J) „Zement“ Nr. 15 1919, Seite 127.

²)    „Beton und Eisen“ 1919. Heft YII/VIII.

³)    „Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure“ 1919, Nr. 42.

Leichters aus Eisen, bei dem 3000 t Leichter war das Gewichtsverhältnis 1500 : 1100 t. Auch andere norwegische Werften haben mit dem Bau größerer Eisenbetonschiffe begonnen, zurzeit sind sechs Schiffswerften damit beschäftigt¹).

Außer dem 1000 t Dampfer „Askelad“ ist einer Pressemeldung aus Kristiania zufolge ein zweiter Dampfer „Patent“ in der Nordsee im Betrieb. Das Schiff soll vor einiger Zeit in Kristiania 500 t Holz nach Tyne eingenommen haben²). Im September 1917 sind vom Norsk Veritas Klassifikations- und Bauvorschriften für Eisenbetonschiffe herausgegeben worden, ein Zeichen, daß man in Norwegen dem Eisenbetonschiffbau bereits größere Bedeutung beimißt.

Neueren Nachrichten zufolge soll die Fougner-Stahl-beton-Schiffbaukompagnie unter Zwangsverwaltung gestellt worden sein³). Als Grund wird angegeben, daß der Betonschiffbau, der in Norwegen in der Hauptsache als eine Spekulation auf den Tonnagemangel aufgenommen worden sei, als nach Beendigung des Krieges der größte Teil der im Dienst der Entente fahrenden norwegischen Tonnage freigegeben wurde, sich nicht habe halten können. Ferner habe sich der von der betroffenen Firma gebaute Typ auch in der Ozeanfahrt bewährt, doch überstiegen die Herstellungskosten den Normalpreis für gewöhnliche Tonnage um ein beträchtliches. Inwieweit diese Nachricht allgemein zutrifft, wird nachzuprüfen sein.

Schweden ist seinem Nachbarland Norwegen, in dem der Eisenbetonschiffbau heute schon verhältnismäßig hoch entwickelt ist, nicht so rasch gefolgt. Es gibt dort eigentlich nur zwei Unternehmungen für Eisenbetonschiffe, und an bedeutenden Schiffswerften besaß Schweden im Jahre 1918 nur eine in Malmö, während damals eine zweite in Södertelje im Bau war⁴). Eine der schwedischen Unternehmungen hatte im Jahre 1917 einen 200 t Leichter nach den Plänen des Holländers Boon im Bau. In den letzten Jahren waren die Bauunternehmungen darauf bedacht, ihre Leistungsfähigkeit und

Eine größere Bedeutung als in Schweden hat der Eisenbetonschiffbau in dem dritten der nordischen Länder, in Dänemark. Dies zeigt sich schon daran, daß auch dort bereits Klassifikations- und Bauvorschriften bestehen. Sie sind im Jahre 1917 vom dänischen Ausschuß für Betonschiffe unter Mitwirkung von Professor Suenson, Kopenhagen ausgearbeitet worden. Der erste dänische Eisenbetonleichter mit 27, t Ladefähigkeit ist 1911 erbaut; die folgenden Jahre dienten hauptsächlich dem Bau von Probeschiffen, und danach ging man zum Bau auch von größeren Schiffen über. Heute befassen sich hauptsächlich fünf Unternehmungen mit dem Bau von Eisenbetonschiffen. Der „Codan“-Werft in Kopenhagen ist Ende 1918 der Bau eines Eisenbetonschiffes von 1250 t übertragen worden Q. Durch Versuche soll es der Werft geglückt sein, das Gewicht des Schiffes so niedrig zu gestalten, daß man erwartet, auf diese Weise eine besondere Art schnellfahrender Eisenbetonschiffe hersteilen zu können. Das Fahrzeug würde das größte, bisher in den nordischen Ländern in Angriff genommene Betonschiff sein. Es soll 59 m lang und 10 m breit werden und einschließlich der Maschinenanlage ein Eigengewicht von 1050 t haben. Das Schiff soll im Herbst 1919 vom Stapel laufen. Auf der Schiffswerft in Naestved waren Anfang dieses Jahres zwei Motorsegler von 325 t Tragfähigkeit im Bau²). Man erwartet von diesen Schiffen in unbeladenem Zustand ohne Mitwirkung der Segel eine Geschwindigkeit von

diejenige ihrer Werften möglichst zu steigern, und dies ist ihnen auch gelungen.

Einige Bemerkungen über das erste schwedische Betonmotorschiff „Linnea“ finden sich in der ,,Tesnik Tidskrift“ vom 26. März 1919. Das Fahrzeug hat 1000 t Wasserverdrängung und 700 t Tragfähigkeit, 42 m Gesamtlänge? 4 m größten Tiefgang und 8 km Geschwindigkeit, das Schiff ist für die Fahrt in der Ostsee bestimmt und hat elliptischen Querschnitt. Das Eigengewicht des Schiffskörpers ist infolge seines eigenartigen Aufbaues aus in die Betonmasse eingebetteten Hölzern nicht größer, als der eines soliden Eichenholzschiffes.    i

*) „Berlingske Tidende“ vom 26. 9. 1918, ,,Beton und Eisen1, 1919, Heft VII/VIII.

*) „Beton und Eisen“ 1919. Heft II/III.

sechs Knoten. Dies genügt für solche Fahrzeuge vollkommen. Unter dem Laderaum sollen die Schiffe einen doppelten Boden mit Wasserbehältern erhalten, um die Einnahme des üblichen Sandballastes unnötig zu machen. Der Bau ist in Uebereinstimmung mit den von der dänischen Regierung erlassenen Vorschriften für Betonschiffe erfolgt, und sie sollen klassifiziert werden.

In Holland hat sich A. A. Boon um den Eisenbetonschiffbau besonders verdient gemacht. Bereits im Jahre 1887 ist von den Gebrüdern Picha-Stevens in Sas van Gent eine Eisenbetonschaluppe gebaut worden, die noch heute in Benutzung ist und sich in gutem Zustand befindet. Bei diesem ersten Versuch blieb es zunächst. Erst im Jahre 1910 wurde auf Boons Veranlassung der Eisenbetonschiffbau wieder aufgenommen und alsdann weiter gefördert. Auf den kleinen Kanälen Hollands wird bereits eine große Zahl von Eisenbeton-schutten zum Transport von Asche und Baggergut verwendet, auch in Niederländisch-Indien waren schon vor dem Kriege verschiedene Prähme bis 180 t Tragfähigkeit in Benutzung.

Die Schweiz hat Eisenbetonschiffe bis jetzt nicht gebaut. Ein Eisenbetonprahm von etwa 100 t Tragfähigkeit, der seit einer Reihe von Jahren auf dem Bieler See und auf dem Aare-Kanal bis Solothurn mit Sand-und Kiesladungen fährt, ist von dem Züricher Zweiggeschäft einer deutschen Eisenbetonbauunternehmung, der Firma Ed. Züblin & Co., gebaut worden.

Auch Oesterreich - Ungarn befindet sich beim Bau von Eisenbetonschiffen in Abhängigkeit von Deutschland. Dort hat der Eisenbetonscliifi'bau erst in jüngster Zeit eingesetzt, und zwar ist in Verbindung mit der Eisenbetonschiffbau-A.-G. in Hamburg eine deutschungarische Eisenbetonschiffbau-A.-G. in Budapest ins Leben gerufen worden, die den Bau von Schleppkähnen auf der Donau, zunächst denjenigen eines 700 t-Kahnes in Bau nehmen sollte. Ob diese Absicht bei den politischen Umwälzungen in Ungarn verwirklicht worden ist, entzieht sich meiner Kenntnis.

In der Türkei konnte ebenfalls nur deutscher Einfluß dem Eisenbetonschiffbau zum Erfolg verhelfenx)* Im Juni 1918 liefen in Konstantinopel zwei Eisenbeton-

0 „Beton und Eisen“, 1918, Heft XIV/XV.

prahme vom Stapel. Der eine hat 150 t Tragfähigkeit, ist von einer deutschen Unternehmung gebaut und brauchbar. Der zweite hat etwas größere Tragfähigkeit und ist von einem armenischen Ingenieur entworfen und ausgeführt. Er ist theoretisch nicht gut durchgebildet und hat sich schlecht bewährt.

Ueberblickt man die Entwicklung des Eisenbetonschiffbaues im Ausland, so muß man sagen, daß allgemein erst während des Weltkrieges größere Ausführungen zustande gekommen sind. Die durch die Tätigkeit unserer U-Boote geschaffene Schiffsraumnot mag dazu beigetragen haben, den Fortschritt auf diesem Gebiet im Ausland zu beschleunigen. Es besteht kein Zweifel, daß Amerika und vor allem die nordischen Länder, was die Größe und Zahl der Eisenbetonschiffe betrifft, einen Vorsprung vor Deutschland haben. Diesen Vorsprung gilt es einzuholen.

In Deutschland ist als erste Ausführung ein im Jahre 1908 von der Firma Robert Grastorf Hannover für den Transport von Baggergut erbauter Eisenbetonprahm zu nennen, der noch heute in Gebrauch ist. Im Jahre 1909 führte die Allgemeine Verbundbaugesellschaft in Frankfurt a. M. nach den Plänen des Ingenieurs P. Hast einen Schiffbau von 200 t Ladefähigkeit, 42 m Länge und 6,3 m Breite aus. Im gleichen Jahr wurde von der Bauunternehmung „Meteor“ in Stolp in Pommern ein Eisenbetonkahn gebaut, und 1910 von Ellmer & Co. in Stettin ein Motorboot. Seit dem Jahre 1912 betätigte sich Ingenieur Rüdiger in Hamburg erfolgreich auf dem Gebiete des Eisenbetonschiffbaues. Die von ihm ins Leben gerufene Eisenbeton-Schiffbau-G. m. b. H., die später unter Mitwirkung der Wayß & Freytag A.-G. in die Eisenbeton-Schiffbau-A.-G., Hamburg umgewandelt wurde, hatte im Jahre 1917 durch das Reichsmarineamt für die Kaiserl. Werft in Wilhelmshaven ein Motorfrachtschiff und einen seetüchtigen Leichter in Auftrag. Auf der Werft dieser Firma in Hamburg lief in diesem Jahre der Eisenbetonfischkutter „Betonia“ vom Stapel ¹). Das Fahrzeug ist unter Aufsicht und nach den Vorschriften des Germanischen Lloyd gebaut. Seine Länge beträgt 24 m, seine Breite 6,0 m, die Höhe 2,80 m und der Tiefgang 2,10 m.

9 „Beton und Eisen“ 1919, Heft VI1/VIII.

2*

Durch fünf wasserdichte Schotte ist das Schiff in sechs Abteilungen geteilt.

Auf der Werft der süddeutschen Donau-Dampfschifffahrtsgesellschaft in Deggendorf in Bayern ist kürzlich das größte deutsche Betonschiff vom Stapel gelaufen. Das Schiff wurde durch die Eisenbetonschiffbau-A.-G., Hamburg unter Aufsicht und nach den Vorschriften des Germanischen Lloyd gebaut¹). Die Bestellung ist von der Regierung ausgegangen, die durch den Bau von Betonschiffen die Donauflotte für die kriegswirtschaftlichen Zwecke schnell zu vermehren hoffte. Das Fahrzeug ist 61,6 m lang, 9,10 m breit, 2,70 m hoch und geht beladen 2,25 m tief. Seine Tragfähigkeit entspricht mit 670' t dem größten Donauschiffstyp. Auch andere große Eisenbetongeschäfte in Deutschland haben sich in den letzten Jahren zum Teil dem Bau von Eisenbetonschiffen zugewendet. Ende 1918 sollten in Danzig einige neue Betonschiffe erprobt werden, die dort für die Reichswerft im Bau waren -). Es handelte sich dabei um einige Kohlenprähme von 100 t und um einen Kohlenprahm von 300 t Tragfähigkeit. Der Bau wurde von der Firma Ed. Züblin & Co. ausgeführt, die bereits im Jahre 1913 den für den Bieler See in der Schweiz bestimmten Betonkahn gebaut hatte. Auf der Werft für Eisenbetonschiffe der Münchener Firma Gottfried Feder ist Ende 1918 das erste bayerische Eisenbetonschiff vollendet worden³). Das Schiff hat bei 1,17 m Tiefgang 100 t Tragfähigkeit und ist in den Abmessungen eines Kanalmotorschiffes modernster Form gebaut. Es ist auf Wasserdichtigkeit und Tragfähigkeit eingehend geprüft worden und entspricht in seinen guten Formen auch verwöhnten Forderungen an schiffbauliche Formengebung.

Mit dem praktischen Aufstieg des Eisenbetonschiffbaues in Deutschland geht die theoretische und versuchstechnische Förderung Hand in Hand, und zwar sind es drei verschiedene Stellen, die seit dem Jahre 1918 auf diesem Gebiet arbeiten.

In der Sitzung des Kuratoriums der Jubiläumsstiftung der Deutschen Industrie am 4. Mai 1918 wurde

0 „Prometheus“ Leipzig, 4. 6. 1919. a) „Zement“ 1918 Nr. 47.

⁸) „Hamburger Fremdenblatt“ vom 2. Dezember 1918.

ein Studienausschuß für die Frage der Eisenbetonschiffe, namentlich auch der Seeschiffe gegründet. Vorsitzender ist Geh. Hofrat Professor Dr. Ing. M. Foerster, Dresden. Es wurde beschlossen, zunächst Versuche wegen eines für den Schiffbau geeigneten Betonmaterials vorzunehmen.

In seiner Sitzung vom 13. bis 14. Mai 1918 hat der Arbeitsausschuß des Deutschen Ausschusses für Eisenbeton einen besonderen Unterausschuß für Eisenbetonschiffbau eingesetzt. Nach dem Beschluß des Arbeitsausschusses soll dieser Schiffbauausschuß, an dessen Spitze Geh. Regierungsrat, Prof. Dr.-Ing. Gary, Berlin-Lichterfelde-West steht, die Verwendbarkeit von Traß für den Bau von Eisenbetonschiffen studieren, die vorhandenen Versuchsergebnisse zusammenstellen und neue Vorschläge für etwa notwendige Versuche machen, sowie Erfahrungen auf dem Gebiete des Eisenbetonschiffbaues sammeln und Versuchspläne in Vorschlag bringen, um rechtzeitig die Unterlagen für die zuverlässige Berechnung von Schiffskörpern aus Eisenbeton zu gewinnen.

Die ausführenden Bauunternehmungen können nicht warten, bis alle Fragen des Eisenbetonschiffbaues theoretisch und versuchstechnisch geklärt sind. Ihnen kommt es darauf an, daß ihre Schiffe klassifiziert und versichert werden. Aus diesem Grunde trat als berufene Vertretung der Schiffe bauenden Eisenbetonbauunternehmungen der Deutsche Beton-Verein im März 1918 an den Germanischen Lloyd zu Berlin heran, und bot seine Mitwirkung bei der Ausarbeitung von Klassifika-tions- und Bauvorschriften für Eisenbetonschiffe an. Der Vorschlag wurde vom Germanischen Lloyd bereitwilligst angenommen und sodann ein Schiffbauausschuß gebildet, in den beide Körperschaften Vertreter entsenden, und der vom Direktor des Germanischen Lloyds, Professor Pagel, Berlin, geleitet wird. Der ursprünglich vom Germanischen Lloyd aufgestellte Entwurf der Vorschriften, der sich nur auf Binnenschiffe bezog, wurde zusammen mit einem Gegenentwurf des Deutschen Betonvereins wiederholt eingehend durchberaten, abgeändert und ergänzt, zuletzt auch auf Seeschiffe ausgedehnt, und es steht zu erwarten, daß er in kurzer Zeit fertiggestellt und herausgegeben wird. Zweifellos wird auch der Eisenbetonschiffbau in Deutschland, wenn erst einmal Klassi-

fikations- und Bauvorschriften erlassen sind, hiermit auf eine sichere Grundlage gestellt und mehr Ansporn zum Bau von Eisenbetonschiffen vorhanden sein.

DieBaustoffe.

Zusammensetzung und Eigenschaften des Eisenbetons und seiner Bestandteile werden als bekannt vorausgesetzt. Hier ist nur zu untersuchen, welche besonderen Anforderungen an die im Betonschiffbau zur Verwendung gelangenden Baustoffe zu stellen, d.h nach welchen Gesichtspunkten diese auszuwählen und zusainmenzusetzen sind, um brauchbare und leistungsfähige Eisenbetonschiffe zu ergeben.

Beton.

Eisenbetonschiffe verlangen zunächst möglichst vollkommene Wasserdichtigkeit, hohe Festigkeit des Betons gegen Druck und Zug und dabei möglichst große Elastizität. Wasserdichtigkeit und hohe Festigkeit bedingen die Verwendung eines fetten Betons, während die Elastizität um so geringer und das Eigengewicht um so größer, je fetter der Beton ist. Schon liier stößt man auf Widersprüche in den Anforderungen an den Baustoff. Maßgebend muß in erster Linie die Sicherheit der Bauwerke sein, man wird also bei Eisenbetonschiffen für tragende Teile im allgemeinen fette Mischungen zu wählen haben. Neben entsprechendem Zementzusatz kommt hierbei die richtige Korngröße und Zusammensetzung der Zuschläge sowie die Größe des Wasserzusatzes, der beim Eisenbetonschiffbau immer verhältnismäßig groß sein wird, in Frage. Die für den Landbau gültigen Eisenbetonbestimmungen vom 13. 1. 1916 sagen über diese Verhältnisse:

„Das Betongemenge soll so viel Sand, Kies oder Kiessand, Grus oder Steinschlag und Zement enthalten, daß ein dichter Beton entsteht, der eine rostsichere Umhüllung der Eiseneinlagen gewährleistet, erfahrungsgemäß wird dies erreicht, wenn in 1 cbm Betonmischung wenigstens xf₂ cbm Mörtel enthalten ist“.

„Die Festigkeit des Betons nimmt mit steigendem Wasserzusatz ab. Zur Erreichung der vorgesehenen Festigkeit muß somit die Menge des Zementes um so größer sein, je höher der Wasserzusatz ist; das Mischungsverhältnis von Zement zu Sand und Zuschlägen ist deshalb je nach dem Wassergehalt des Betons zu bestimmen.“

Es ist also im Hinblick auf die Verschiedenartigkeit der Verhältnisse davon abgesehen, eine bestimmte Zementmenge auf 1 cbm Zuschlagsmenge vorzuschreiben und nur noch die Bestimmung erlassen:

„Außerdem ist die Art und Zusammensetzung der Zuschläge von Einfluß auf die Festigkeit des Betons. Zement, Sand und Wasser bilden den Mörtel, das Bindemittel des Betons; je größer der Sandgehalt der Betonmasse, desto größer muß der Zementgehalt zur Erzielung gleicher Festigkeit sein.“

Im Schiffbau hat man es im Hinblick aut die Festigkeit und Wasserdichtigkeit stets mit fetterem und mit Rücksicht auf die Hersteliungsweise der Schifle stets mit weicherem Beton zu tun, als im Hochbau; erdfeuchte Mischungen kommen überhaupt nicht in Frage. Es ist also im Schiffbau sehr wohl angebracht, einen Mindestgehalt an Zement vorzuschreiben, damit eine größtmögliche Wasserundurchlässigkeit erreicht wird; erfahrungsgemäß ist dies der Fall, wenn die Zementmenge auf 1 cbm ZuschJagsmenge nicht geringer als etwa 400 kg ist. Ein Traßzusatz zum Zement, keinesfalls aber ein Ersatz des Zementes durch Trass, ist zur Erhöhung der Wasserdichtigkeit empfehlenswert. Der Traßzusatz macht den Beton nicht nur wasserdichter, sondern auch zäher und dadurch widerstandsfähiger gegen Stöße. Traß ist spezifisch leichter als Zement, ein Traßzusatz bringt also auch eine geringe Gewichtsverminderung mit sich, verlängert allerdings auch die Erhärtungsdauer des Betons. Ueber die Korngröße der Zuschläge sind bestimmte Vorschriften nicht zu machen. Selbstverständlich wird man für den Beton der eisendeckenden äußeren Flächen kein Material werwenden, dessen Korn größer ist als das Maß der Ueber-deckung der Eisenbewehrung, dagegen kann für Betonteile im Innern unbedenklich gröberes Zuschlagsmaterial gewählt werden, ist sogar häufig der Festigkeit wegen geboten. Jede zu weit gehende Schematisierung ist hier vom Uebel. Man überlasse es ruhig der ausführenden Betonbauunternehmung, durch geeignete Maßnahmen, die ihrer eigenen Erfahrung entspringen, die Mindestfestigkeit des Betons, die sie ja nachweisen muß, zu erreichen. Von diesem Gesichtspunkt aus ist auch die Forderung zu verwerfen, daß man für alle Schiffsbauteile die gleiche Betonmischung verwenden solle. Sehr bequem in der Handhabung und Prüfung der Bauausführung für den prüfenden Beamten*

* würde diese Vorschrift doch jedem betontechnischen Empfinden und dem, was seither im Betonbau üblich war, ins Gesicht schlagen. An die verschiedenen Teile eines Schiffes werden ganz verschiedene Anforderungen gestellt. Während für die Außenhaut und die wasserdichten Schotten in erster Linie die Wasserdichtigkeit maßgebend ist, von den Spanten, Stringern, Deckbalken, dem Kiel usw. eine besonders hohe Festigkeit verlangt werden muß, sind an innere Einbauten z B. Zwischendecks, Plattformen, Kajütsabschottungen, Trennungsschotten u. dgl. in dieser Hinsicht weniger hohe Anforderungen zu stellen¹). Es liegt also hier durchaus im Sinne einer technisch vollkommenen Materialverwertung, in der Zusammensetzung der Bauteile Unterschiede zu machen, und die verschiedenen Gruppen von Bauteilen aus Betonmischungen herzustellen, die den besonderen Anforderungen angepaßt sind. Für die Sicherheit dieser Teile ist immer nur die Festigkeit maßgebend, und daß sie erreicht wird, dafür sorgen Baustoffproben. Alles aber über einen Kamm zu scheren, wäre eine durch nichts begründete Materialvergeudung, und die können wir uns heute keinesfalls leisten.

Mit den Festigkeits- und Dichtigkeitseigenschaften des Betons hängt nun aufs engste die Gewichtsfrage zusammen. Um die Eisenbetonschiffe Avettbewerbsfähig mit anderen Schiffen zu machen, muß angestrebt werden, das Gewicht des Betons herabzusetzen. Leichtigkeit des Betons einerseits und Festigkeit sowie Dichte anderseits sind aber nicht gut miteinander in Einklang zu bringen; auch ist nicht sicher, ob der Leichtbeton auf die Dauer wasserbeständig ist und den Einflüssen des Seewassers zu widerstehen vermag. Es muß also zunächst wohl als Erfordernis festgestellt werden, daß diejenigen Schififsteile, von denen hohe Festigkeit verlangt wird, und die der Einwirkung des Wassers ausgesetzt sind, aus einem fetten, d. h. verhältnismäßig schwerem Beton, hergestellt werden.

Als Mittel zur Gewichtsverminderung kommen vor allem die Verwendung leichter Zuschlagsstoffe und besonderer Mischungen, die einen sogenannten Leichtbeton ergeben, in Betracht. Soweit dadurch Festigkeit und Wasserundurchlässigkeit leiden, wird der Leichtbeton nur für solche Bauteile zu verwenden sein, an die in dieser Beziehung weniger hohe Anforderungen gestellt werden.

’) ,,Armierter Beton“ 1918, Heft 8.

Selbstverständlich wird man darauf ausgehen, möglichst leichte Bindemittel und leichte Zuschlagsstoffe zu verwenden, soweit dies ohne Beeinträchtigung der sonst zu stellenden und gerade im Schiffbau doppelt wichtigen Anforderungen — Festigkeit und Dichtigkeit — überhaupt angängig ist. Da diesen Anforderungen das Verlangen nach Gewichtsverminderung entgegenläuft, so ergibt sich, daß durch geeignete Wahl der Bindemittel und Zuschlagsstoffe wohl eine gewisse Gewichtsverminderung des Schiffsbetons gegenüber gewöhlichem Beton erzielt werden, daß aber diese Gewichtsverminderung im allgemeinen nicht groß sein kann. Sehr leichter Beton kann für den Schiffbau nicht in Frage kommen, weil mit großer Leichtigkeit immer große Porosität verbunden ist und große Dichte verlangt werden muß. Will man also mit einer Leichtbetonausführung in allen Teilen des Schiffes die gleichen Sicherheiten erreichen wie mit einem „Festbeton“, so müßten die Abmessungen so viel stärker gewählt werden, daß schließlich von der angestrebten Gewichtsersparnis nicht mehr viel übrig bliebe, wogegen der Nachteil der Porosität immer noch vorhanden wäre. Daher ist es wohl besser, für die tragenden und äußeren Schiffsteile auf Leichtbeton überhaupt zu verzichten, und dadurch kommtman wieder ganz von selbst zur Frage der Verwendung verschiedener Betonarten für die verschiedenen Schiffsteile. Das Ideal wäre zweifellos die Anwendung eines Leichtbetons und die Schaffung einer harten, elastischen und seewasserbeständigen Außenhaut. Dieses Ideal wird sich aber nicht erreichen lassen, wenn für alle Teile der gleiche Beton verwendet wird. Alle Schiffe bauenden Eisenbetonbauunternehmungen waren und sind wohl bestrebt, eigene Leichtmischungen zu finden und zu verwenden, und es liegen bei diesen Firmen auch schon Erfahrungen vor, die allerdings aus begreiflichen Gründen nur selten der Oeffentlich-keit zugänglich gemacht werden. Der Wettbewerb wird auch hier zum Erfolg führen.

Der Eisenbetonschiffbau braucht zu seiner Weiterentwicklung natürlich die Hilfe der versuchstechnischen Forschung. Diese wird sich zunächst erstrecken müssen auf die Ermittelung eines möglichst druck- und zugfesten, eines möglichst elastischen und wasserdichten Betons. Daneben sind die Kostsicherheit der Eiseneinlagen, Seewasserbeständigkeit, Schwinden und Quellen des Betons und seine Widerstandsfähigkeit gegen Stöße zunächst

diejenigen Punkte, die durch Versuche geklärt werden müssen. Schließlich kommen Stoß- und Biegeversuche mit Längs- und Quertragteilen in Betracht.

Größter Wert zu legen ist auf die Widerstandsfähigkeit des Festbetons gegen Stöße. Die heute noch vielfach vorhandene Abneigung gegen den Eisenbeton im Schiffbau beruht zum Teil in einem gewissen Mißtrauen gegenüber dessen Bewährung bei Stoß Wirkungen. Bei Versuchen ist also auch diesem Punkt Rechnung zu tragen. Wenn auch die Stoßfestigkeit des Eisenbetons nur zum Teil von der Zusammensetzung des Betons und wohl zum größeren Teil von der Art der Bewehrung abhängt, so sind doch Elastizitäts- und Festigkeitsversuche erforderlich. Der Elastizitätsmodul für Zug und Druck müßte bestimmt und die Versuche alsdann ausgedehnt werden auf wichtige Schiffsteile, also Kiel, Längs- und Querspanten u. dgl.

Zur Klärung mancher grundlegender Fragen, vor allem der so außerordentlich wichtigen Materialfragen, wäre es angebracht, wenn man sich die Erfahrungen der bauenden Firmen nach und nach zunutze machen könnte. Es ist anzunehmen, daß alsdann gar manche Versuchsreihe gespart werden könnte und nicht nebeneinander her gearbeitet würde.

Dr.-Ing. Commentz¹) legt der Erhöhung der Elastizität des Betons, also der Herabminderung des Elastizitätsmoduls zum Zwecke der Gewichtsverminderung eine hohe Bedeutung bei. Es soll erreicht werden, daß bei einer Betondruckspannung, wie sie heute üblich ist, also 40—50 kg/qcm das Eisen wirklich mit etwa 1000 k/gqcm beansprucht, also wirtschaftlich rationell konstruiert werden kann. Hand in Hand damit geht die Erzielung einer möglichst hohen Zugfestigkeit des Betons. Diese Vorschläge sind sehr beachtenswert, und wissenschaftliche Versuche werden sich auch in dieser Richtung bewegen müssen. Im Zusammenhang damit steht die Zuteilung von Traß zum Beton, und der Untersuchung dieser Frage verdankt der Schiffbauausschuß des Deutschen Ausschusses für Eisenbeton eigentlich seine Entstehung, wird ihr also auch besondere Beachtung schenken. Man sagt dem Traß, der spezifisch verhältnismäßig leicht ist, nach, daß er den Beton dichter, zäher und elastischer macht und ihn befähigt, den Einwirkungen des Seewassers besser zu widerstehen. Immer-

q Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1919, Nr. 10 u. 11.

hin scheint Dr. Ing. Commentz die Wirkung eines Traß-zusatzes, hauptsächlich bezüglich der hierdurch hervor* gerufenen Erhöhung der Festigkeit des Betons etwas zu überschätzen.

Wenig zu halten ist von dem Vorschlag, zum Zwecke der Gewichtsverminderung hochwertiges Spezialeisen zu verwenden, denn bei dem Verhältnis der Elastizitätskoeffizienten von Eisen und Beton können die höheren Festigkeitseigenschaften des Eisens gar nicht ausgenutzt werden, die zulässige Beanspruchung des Eisens richtet sich ganz nach derjenigen des Betons. Ueberhaupt wird eine merkliche Gewichtsverminderung wohl kaum durch Sparmaßnahmen an Eisen erreicht werden können, also auch dadurch nicht, daß man die Stoßverbindungen der Eiseneinlagen statt durch Uebergreifen durch Verschweissen herstellt.

Eisen.

Das bei Eisenbetonbauten im Landbau verwendete Eisen ist Handelsflußeisen, an das nach den amtlichen Eisenbetonbestimmungen vom 13. Januar 1916 folgende Anforderungen gestellt werden:

„Das Eisen muß den Mindestforderungen genügen, die für Bauwerkeisen enthalten sind in den Vorschriften für die Lieferung von Eisen und Stahl, aufgestellt vom Verein Deutscher Eisenhüttenleute 1911. Das Eisen darf zum Zwecke der Prüfung weder abgedreht noch ausgeschmiedet oder ausgewalzt werden; es ist also stets in der Dicke zu prüfen, wie es angeliefert wird.

Anzahl und Durchführung der Proben richten sich ebenfalls nach den genannten Vorschriften.

Die Kaltbiegeprobe soll in der Pegel auf jeder Baustelle durchgeführt werden; dabei muß der lichte Durchmesser der Schleife an der Biegestelle gleich dem Durchmesser des zu prüfenden Rundeisens sein (bei Flacheisen gleich der Dicke). Auf der Zugseite dürfen dabei keine Risse entstehen.

Für Bauteile, die besonders ungünstigen, rechnerisch nicht faßbaren Beanspruchungen ausgesetzt sind, kann die Baupolizeibehörde bei der Prüfung der Bauvorlagen ausnahmsweise die Prüfung auf Zug verlangen, wobei die Mindestzahlen der oben genannten Vorschriften, 3700kg/qcm Bruchspannung und 20 v. H. Bruchdehnung eingehalten werden müssen.“

Das hier gekennzeichnete Handelsflußeisen und die verlangten Materialproben genügen auch für den Eisenbetonschiffbau vollkommen. Die Forderung, daß das Eisen für Eisenbetonschiffe dieselben Festigkeitseigenschaften haben und denselben Proben unterworfen sein müsse wie das Eisen im Eisenschiffbau, und daß es von einer einheitlichen Stelle, etwa von dem Schiffbaustahlkontor bezogen werden müsse, bedeutet nicht nur eine außerordentliche Erschwerung des Eisenbezuges und Hemmung des Baues von Eisenbetonschiffen, sondern auch eine Verkennung der Wirkungsweise des Eisens in Verbundkonstruktionen

Rundeisen mit den Festigkeitseigenschaften des Eisens für eiserne Schiffe wird durch Vermittelung des Schiffbaustahlkontors, zumal in der heutigen Zeit der Eisenknappheit in den nötigen Mengen gar nicht zu bekommen sein, da für den Eisenbetonbau eben fast ausschließlich Handelsrundeisen verwendet und hergestellt wird, und wenn es wirklich zu erhalten wäre, so würde es, da es gegenüber dem Handelsrundeisen ein Qualitätsrundeisen darstellt, teuier sein als dieses, und es fragt sich, ob diese Verteuerung im Einklang steht mit dem, was mit dem höherwertigen Eisen erreicht werden kann.

Beim

Die Aufgaben des Eisens im Eisen- und Eisenbetonschiffbau sind ganz verschieden, und demgemäß müssen auch die Anforderungen verschieden sein. Eisenschiff wirkt das Eisen als alleiniges Baumaterial, beim Eisenbetonschiff ist es im Beton eingebettet und kann nur insoweit zur Wirkung kommen, als es mit dem Beton zusammenträgt. Maßgebend für die Sicherheit eines auf Biegung beanspruchten Eisenbetonbauteiles ist nicht die Zugfestigkeit, sondern die Streckgrenze des Eisens, aber unmittelbar auch nur bei verhältnismäßig schwachen Bewehrungsverhältnissen. Wenn man also annimmt, daß bei 1000 kg/qcm zulässigen Eisenbeanspruchung und einer Streckgrenze von etwa 2500 kg/qcm für Handelsrundeisen eine 2'/2iache Sicherheit vorhanden ist, so mag dies für einige schwach bewehrte (0,75 %) Eisenbetonbauteile des Hochbaues zutreffen, niemals aber für die hochbewehrten Teile eines Eisenbetonschiffes. Bei ihnen wird, wenn die zulässige Betondruckspannung des Betons erreicht ist, die zulässige Eisendruckspannung, also 1000 kg/qcm noch lange nicht erreicht sein, um so weniger, je stärker der Bauteil bewehrt ist, die Sicherheit richtet sich also nicht nach

der zulässigen Eisen-, sondern nach der zulässigen Betondruckspannung und ist höher als 2l/₈. Genau das gleiche trifft zu, wenn höherwertiges Rundeisen verwendet wird, und da es schwer erhältlich und teurer ist als gewöhnliches Bandeisrundeisen, so würde seine Verwendung im Gegensatz zu der Ansicht von Dr-Ing. Commentz¹) für den Eisenbetonschiffbau einen Rückschritt und eine unnötige Erschwerung bedeuten. Dr.-Ing Commentz spricht selbst aus:

„An sich ist die Zulassung von Eisendruckspannungen von 1000 kg bei Begrenzung der Betondruckspannung auf 40 kg unter gleichzeitiger Annahme eines Elastizitätsverhältnisses von 1 : 15 ein Unding, da der Beton lange überbeansprucht sein würde, ehe das Eisen voll trägt.“

Das heißt mit anderen Worten: Wenn bei den hochbewehrten Schiffbauteilen die zulässige Betondruckspannung (sagen wir 40 kg/qcm) erreicht ist, ist die tatsächlich vorhandene Eisenspannung erheblich geringer als 1000 kg/qcm, nach Auswertung wissenschaftlicher Versuche z B. bei Bewehrungsverhältnissen von 0,845 : <je 840 kg/qcm, 2,28 % : ae =    750 kg/qcm, 6,29 % : (je — ~ 200 kg/qcm²).

Wozu soll man also höherwertiges Rundeisen bei solchen Bauteilen verlangen, die mit Rücksicht auf Rißsicherheit und sonstige Umstände schon so hoch bewehrt werden müssen, wie dies im Eisenbetonschiffbau der Fall ist? Alle diese Verhältnisse weisen vielmehr gebieterisch darauf hin, die Güte des Betons zu erhöhen. Die Verwendung eines höherwertigen Eisens hat nur einen Zweck, wenn die größere Festigkeit bei der Verbundwirkung mit dem Beton auch wirklich ausgenutzt werden kann; dies ist aber bis jetzt nicht der Fall.

Berechnungsgrundlagen der Eisenbetonschiff e³)⁴).

Die Beanspruchung des Schiffskörpers, der einen hohlen Balkenträger darstellt, der Länge nach, entsteht durch den Unterschied zwischen Gewicht und Auftrieb. Dem Gewicht, daß von oben nach unten wirkt und sich zusam-

9 Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1919, Nr. 10, S. 216. *) Dr. Ing. W. Petry „Die Zugbeanspruchung des Eisens im Eisenbeton bei auf Biegung beanspruchten Bauteilen“, Verlag von Carl Georgi, Universitäts-Bucbdi uckerei und Verlag, Bonn 1919.

*) Zeitschrift für Betonbau, Wien 1918, Heft 5.

*) Dr.-Ing. Commentz. Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1919, Nr. 10 und 11.

mensetzt aus Eigenlast, Ladung, Gewicht der Maschinen, Kessel, Ausrüstung und Besatzung, muß der von unten nach oben gerichtete Auftrieb das Gleichgewicht halten. Da nun die Gewichtsverteilung der Länge nach wohl nie genau dem gerade vorhandenen Auftrieb entspricht, so ergeben sich durch diesen Unterschied Querkräfte und Biegungsmomente, die den Schiffskörper beanspruchen, und man erkennt, wie wichtig eine gleichmäßige Beladung des Schiffskörpers ist. Die so erzeugten Kräfte wirken in erster Linie auf den Längsverband des Schiffes ein und müssen von diesem aufgenommen werden, sie beeinflussen zugleich aber auch die Querverbände und die Beplattung, und die Wirkung dieser Kräfte und ihre Verteilung auf die einzelnen Konstruktionsglieder ist nicht einfach. Am klarsten ist die Kraft Wirkung auf das Deck, denn sie entspricht der vorhandenen Belastung, und bei der Berechnung sind alsdann noch die durch die Formänderungen benachbarter Konstruktionsglieder hervorgerufenen Spannungen zu berücksichtigen. Dagegen werden die Längs- und Querverbände, also Boden und Außenhaut des Schiffes nicht nur von den vorgenannten Kräften beansprucht, die sich aus dem Unterschied zwischen Belastung und Auftrieb ergeben, sondern auch durch den Wasserdruck, und die Schwierigkeit besteht darin, die Summe aller Kräfte auf die einzelnen Konstruktionsglieder richtig zu verteilen. Je nach der Richtung der verschiedenen Kräfte summieren sie sich. Dazu kommen bei Seeschiffen noch die durch den Seegang hervorgerufenen Spannungen. Diese sind abhängig von der Form und Größe der Wellen. Man nimmt gewöhnlich an, daß die Wellen Trochoidenform haben, und daß ihre Höhe V20 der Länge ist. Wenn also auch eine Theorie als Rechnungsgrundlage vorhanden ist, so birgt diese doch infolge der Unbestimmtheit der Wellenhöhe gewisse Unsicherheiten in sich, und diese werden vergrößert durch die von den rechnerisch kaum faßbaren dynamischen Wirkungen herrührenden Zusatzspannungen. Man hat es sich deshalb lange abgewöhnt, beim Bau eiserner Seeschiffe theoretische Berechnungen aufzustellen, sondern man bemißt die Schiffe nach Erfahrungswerten, die im Laufe der Jahre ermittelt und in den Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften niedergelegt sind. Es liegt nahe, im Eisenbetonschiffbau den gleichen Weg zu beschreiten, d.h. solange noch keine Erfahrungs werte für Eisenbetonschiffe vorhanden sind, die Erfahrungen des Eisen-

Schiffbaues zugrunde zu legen. Dieses Verfahren bedeutet zunächst ein erhebliches mehr an Rechenarbeit gegenüber dem Eisenschiff, denn es müssen zunächst nach den Erfahrungswerten der Klassifikationsvorschriften die Eisenquer-schnitte des Eisenschiffes, danach aus den so gefundenen Widerstandsmomenten und zulässigen Spannungen die Biegungsmomente und alsdann mit diesen die Eisenbetonquerschnitte des Eisenbetonschiffes von gleicher Tragfähigkeit ermittelt werden. Dieses Verfahren mag eine gute und sichere Grundlage für die Bemessung der Eisenbetonschiffe geben, es ist aber unangebracht, sofern nicht für die so errechneten Eisenbetonquerschnitte gewisse Abminderungskoeffizienten in Rechnung gestellt werden können. Denn man darf die Verhältnisse beim Eisenschiff nicht ohne weiteres auf diejenigen beim Eisenbetonschiff übertragen. Man kann gewiß verlangen, daß das Eisenbetonschiff in allen seinen Teilen die gleichen Momente und Querkräfte uufnehmen kann wie das gleich große Eisenschiff, es ist aber verkehrt, diese Momente und Querkräfte aus den Materialstärken des Eisenschiffes ohne Abzug zu errechnen. Denn die Querschnitte der Eisenschiffe werden wenigstens zum Teil durch ganz andere Gesichtspunkte bestimmt, als durch die rechnungsmäßigen Momente und Querkräfte. Gefahr der Abberstung, Nietschwächung, Widerstandsfähigkeit gegen Ausbeulen und Stöße bedingen größere Materialstärken, als sie an sich nötig wären, und diese Einflüsse, denen das Eisenbetonschiff nicht in gleichem Maße unterworfen ist, müssen bei der Ableitung seiner Querschnitte ausgeschaltet werden, wenn es nicht eine verhältnismäßig viel höhere Festigkeit und Sicherheit erhalten soll zu ungunsten der Wettbewerbsfähigkeit. Diesen Verhältnissen wird in den norwegischen Klassifikationsvorschriften gebührend Rechnung getragen. Sie verlangen die Ableitung der Eisenbetonquerschnitte aus den Querschnitten eines Eisenschiffes von gleicher Tragfähigkeit, gleichen aber die sich auf diese Weise ergebende überschüssige Festigkeit der Eisenbetonschiffe dadurch aus, daß auf der Grundlage der Tabellen für Eisenschiffe zeichnerische Darstellungen der Momente und Querkräfte ausgearbeitet worden sind, für welche die Betonschiffe bemessen werden müssen¹).

’) Vgl. E. Suenson, „Vorschriften für den Bau von Seeschiffen aus Eisenbeton“, Beton und Eisen 1918. Heft VI.

Auch in Dänemark versuchte man, die Materialstärken der Eisenbetonschiffe von denen für Eisenschiffe abzuleiten. Nach Professor Suenson¹) zeigte es sich aber, daß die Abmessungen der Eisenschiffe durch die verschiedensten Rücksichten bestimmt sind (z. B. durch die Rücksicht auf Rost und örtliche Beanspruchungen), und man ging deshalb zu einer unmittelbaren Bemessung auf der Grundlage bestimmter Belastungszustände über. In Dänemark hat man also den unmittelbaren Weg zur Bemessung der Eisenbetonschiffe gewählt, der zwar weniger bequem ist, aber dem Empfinden unserer deutschen Eisenbetoningenieure mehr entspricht. Wir haben uns im Eisenbetonbau daran gewöhnt, gewissenhaft zu rechnen, Die Bauteile nach den festgestellten Kräftewirkungen zu bemessen und auszubilden, und sträuben uns im allgemeinen dagegen, schematisch nach Tabellen zu dimensionieren.

Bemerkenswert ist, was Dr.-Ing. Commentz vom Standpunkt des Schiffbauers über diesen Punkt sagt²).

„Die Anlehnung an Erfahrungswerte und Rechnungsverfahren des Schiffbaues ist für den Eisenbetonschiffbau sicher außerordentlich wertvoll. Aber sie darf nicht zu sklavisch durch einfache Uebertragung von Biegemomenten geschehen. Eine gewisse Freiheit muß dem Betonbauer bleiben, Erfahrungen und Eigenheiten seines Materials durch selbständige Verwertung der Erfahrungen des Schiffbaues sich zunutze zu machen. Eine starre Uebertragung der Materialabmessungen ist schon aus dem Grunde nicht möglich, weil für die Abmessungen von Schiffen außer Festigkeitsrücksichten noch gewisse Rücksichten auf Abrosten usw. maßgebend sind, weil wir über die Art des Verlaufes c$r Spannungen in dünnen Platten noch nicht in jeder Hinsicht im klaren sind, und weil die Art der Verbindung der Einzelteile untereinander beim Eisenbetonschiffbau weit besseres Zusammenwirken gestattet als im Eisenschiffbau. Alle diese Gründe drängen dazu, den Eisenbetonschiffbauer auf die Rechnungsverfahren des Schiffbauers zu verweisen, ihm die hauptsächlichen Erfahrungsbeanspruchungen vorzuschreiben, ihm im übrigen aber bei Verwendung seines Materials freie Hand zu lassen.“

Außer von der Art der Festigkeitsberechnung hängen die Querschnittsabmessungen von der Größe der zulässigen

q Vgl. E. Suenson, „Vorschriften für den Bau von Seeschiffen aus Eisenbeton“, Beton und Eisen 1918, Heft VI.

*) Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1919, Nr. 10, S. 217.

Spannungen ab. In dieser Beziehung schreiben die ausländischen Vorschriften folgendes vor:

Eisen

Beton

Zug

Abscheren

Zentrischer Biegung Druck

Schub

Norwegen¹)

1000 kg/qcm 800 kg/qcm

7»wf.

Dänemark¹)

1200 „ „

960    „ „

7e Wf., höchstens 40 kg/qcm Vt Bf- (d i-~ 7. Wf.) höchstens 60 kg/qcm

4 kg/qcm

s/l0derzul.

Druckspannung Falls > V10 der zuläss.

Druckspannung, soll die gesamte Schubkraft von Eisen aufgen. werden

England*)

Wf. Würfelfestigkeit; Bf. = Biegungsfestigkeit (ermittelt an Kon-

trollbalken).

Hierzu ist folgendes zu sagen:

Eisen: Die verhältnismäßig hohen Spannungen für die Eiseneinlagen in Dänemark und England deuten darauf hin, daß man dort mit höherwertigem Eisen rechnet, als es im Eisenbetonlandbau üblich ist. Dagegen entsprechen die in Norwegen zugelassenen Spannungen dem gewöhnlichen Handelsflußeisen, das nach den preußischen Eisenbetonbestimmungen vom 13. 1. 1916 bei Eisenbetonlandbauten je nach dem Grad der Erschütterungen und den verschiedenen Bauteilen mit 1200, 1000 900 oder 750 kg/qcm beansprucht werden darf. Zweifellos ist es im Eisenbetonschiffbau wünschenswert, mit Rücksicht auf die Rißbildung keine zu hohe Eisenspannung zuzulassen, doch kann bei Verwendung von Handelsflußeisen ohne Gefährdung der Sicherheit mit 1000 kg/qcm zulässiger Zug- und mit 800 kg/qcm zulässiger Scherbeanspruchung gerechnet werden, wobei zu beachten ist, daß diese rechnungsmäßigen

1100 „ „

950    „ „

45 kg/qcm

S. 216.

0 „Beton und Eisen“ 1918, Heft VI, S. 60.

²) Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1919, Nr. 10,

*

Werte wegen der im Schiffbau üblichen hohen Bewehrungsverhältnisse in den seltensten Fällen tatsächlich erreicht werden dürften.

Beton: Zweifellos ist es am richtigsten, die zulässige Botondruckspannung von der Festigkeit des Betons, also in Deutschland, wo die Würfelprobe üblich ist, von seiner Würfelfestigkeit abhängig zu machen und einen gewissen Höchstwert der zulässigen Inanspruchnahme festzusetzen. Je besser der Beton, um so höher darf er bis zu einer bestimmten Grenze beansprucht werden. Dies bedeutet gewissermaßen eine Prämie für Verwendung bester Materialien und beste Herstellungsweise. Dabei wird es genügen, wenn mit einer fünffachen Sicherheit gerechnet wird, die zulässige Betondruckspannung also auf Vs der Würfelfestigkeit festgesetzt und als obere Grenze der zuläs-Betondruckspannung 50 kg/qcm festgesetzt wird, was bei fünffacher Sicherheit einer Würfelfestigkeit von 250 kg/qcm entspricht. Darin scheinen die norwegischen Vorschriften, die eine sechsfache Sicherheit verlangen und 40 kg/qcm Höchstspannung zulassen, etwas zu engherzig zu sein und das Gewicht der Eisenbetonschiffe unnötig zu vergrößern Ferner muß dann noch festgesetzt werden, wie alt die Probekörper sein müssen, an denen die Würfelfestigkeit bestimmt wird. In den preußischen Eisenbetonbestimmungen vom 13. 1. 1916 ist es freigestellt, ob die Prüfung nach 28 oder nach 45 Tagen Alter der Probekörper vor-genommen wird, nur muß natürlich die Würfelfestigkeit nach 45 Tagen höher sein als nach 28 Tagen, und unter Zugrundelegung der Würfelfestigkeit nach 45 Tagen entsprechen die dort gegebenen Betondruckspannungen bei Biegung je nach dem Grad der Erschütterungen und der Verschiedenartigkeit der Bauteile Sicherheiten von 4,5, 5 und 6, die allerdings bei Einsetzung des Höchstwertes der zulässigen Betondruckspannung unter gewissen Voraussetzungen bis zu 3 herabgemindert werden können. Im Schiffbau hat man es stets mit einem sehr nassen Beton zu tun, und es ist daher angebracht, in Bauvorschriften für Eisenbetonschiffe die zulässige Betondruckspannung allgemein auf die Würfelfestigkeit nach 45 Tagen zu beziehen.

Wie oben angedeutet, lassen die preußischen Eisenbetonbestimmungen vom 13. 1. 1916 unter gewissen Voraussetzungen auch höhere Betondruckspannungen zu. In § 18, Ziffer 8, wird nämlich gesagt:

„Werden in der statischen Berechnung außer der ständigen Last und der ungünstigsten Nutzlast (einschl. der Fliehkraft bei Bahnbrücken) auch noch Schneelast, die größten Winddrucke, die Brems- und Reibungskräfte und bei statisch unbestimmten Tragwerken der Einfluß der Wärmeschwankung und des Schwindens, ferner in Hochbauten bei Stützen die von den Unterzügen auf sie übertragene Biegung, also sämtliche möglichen Einwirkungen berücksichtigt, so dürfen bei ungünstigster Zusammenzählung dieser Spannungen die in Ziffer 3 und 4 angegebenen Betondruck- und Eisenspannungen um 30 v. H. überschritten werden, wobei als äußerste Grenze der Eisenspannung 1200 kg/qcm und der Betondruckspannung 60 kg/qcm einzuhalten sind. Maßgebend ist der ungünstigste Belastungsfall“.

Bei der Berechnung der Eisenbetonschiffe ist nun die Berücksichtigung sämtlicher möglichen Kraftwirkungen und die ungünstigste Zusammenzählung der durch sie hervorgerufenen Spannungen die Regel, bei der Ableitung der Eisenbetonquerschnitte aus den Materialstärken der Eisenschiffe ist stets ein gewisses plus von Sicherheit vorhanden, so daß es wohl gerechtfertigt erscheint, bei gewissen Konstruktionsgliedern der Eisenbetonschiffe eine um 25—30 v. H. höhere Betondruckspannung zuzulassen. Dies um so mehr, als auch der auf Boden und Wandungen wirkende Wasserdruck gewöhnlich nicht mit seinem tatsächlichen Werte, sondern mit einem Sicherheitszuschlag in die Rechnung eingeführt wird. Für die Außenhaut kommt diese Erhöhung der zulässigen Betondruckspannung nicht in Frage, da sie schon mit Rücksicht auf Stoßwirkungen eine gewisse Stärke haben muß, dagegen scheint die Heraufsetzung der zulässigen ßetondruckspannung bei den Trägern der Längs- und Querversteifung, bei den Deckbalken und Schottversteifungen gerechtfertigt. Eine gleichzeitige Erhöhung der zulässigen Eisenspannung über das Maß 1000 kg qcm hinaus halte ich im Hinblick auf die Rißsicherheit und Einhaltung eines gewissen BewehrungsVerhältnisses für unangebracht.

Während die norwegischen Vorschriften für die zulässige Betonschubspannung einen festen Wert (4 kg/qcm) angeben, machen die dänischen Bestimmungen die zulässige Schubspannung des Betons von der zulässigen Druckspannung und damit von der Würfelfestigkeit abhängig (³/10 der zulässigen Druckspannung) mit der Maßgabe, daß die

3*

gesamte Schubkraft vom Eisen aufgenommen werden muh, falls die Schubspannung des Betons größer als Vio der zulässigen Druckspannung ist. Nimmt man z. B. eine zulässige Betondruckspannung von 40 kg/qcm an, so bedeutet dies, daß Eisenbetonquerschnitte, bei denen die Schubspannung des Betons größer als i\ • 40 — 12 kg/ qcm ist, nicht zugelassen sind, also vergrößert werden müssen. Ergibt sich die Schubspannung des Betons größer als A • 40 = 4 kg/qcm, so muß die gesamte Schubkraft von dem Eisen aufgenommen werden. Die dänischen Vorschriften nehmen also an, daß, wenn die Schubspannung im Beton größer als 4 kg/qcm ist, nicht mehr mit Bestimmtheit damit gerechnet werden kann, ob der Beton nach Ueberschreitung dieses Wertes bei der Aufnahme der Schubkräfte mitwirken kann, sie entsprechen also den preußischen Eisenbetonbestimmungen vom 13. 1. 1916, in denen in § 18, Ziffer 10 und in § 17, Ziffer 3, gesagt ist:

„In Balken sind die Schubspannungen t₀ nachzuweisen.

Die Schubspannung t₀ des Betonsdarf 4 kg/qcm nicht überschreiten. Sie ist zu berechnen aus der Gleichung

'0 =

r—^— worin b₀ bei Plattenbalken die Stegbreite und bfl • z,

z den Abstand des Eisenschwerpunktes vom Druckmittelpunkt bedeutet.

Geht der ohne Rücksicht auf abgebogene Eisen oder Bügel errechnete Wert der Schubspannung über 14 kg/qcm hinaus, so ist zunächst die Rippenstärke zu vergrößern, bis dieser Wert erreicht oder unterschritten wird. Sodann sind die Anordnungen so zu treffen, daß die Schubspannungen in denjenigen Balkenteilen, wo der für Beton zulässige Wert von 4 kg/qcm überschritten wird, durch aufgebogene Eisen, durch die Bügel oder durch beide zusammen vollkommen aufgenommen werden“.

Diese Bestimmung entspricht den Ergebnissen der wissenschaftlichen Versuche an Eisenbetonbalken, und sie sollte deshalb auch in Vorschriften für den Eisen beton-schiffbau übernommen werden. Hinsichtlich der Plattenbewehrung macht Professor Suenson¹) den Vorschlag, die Bewehrungseisen in zwei senkrecht zueinander stehenden und unter 45° gegen den Wasserspiegel geneigten Richtungen zu verlegen, weil dann die Eisen besser zur Aufnahme der schiefen Zugspannungen bei Biegung und Ver-

*) Beton und Eisen 1918, Heft VI, S. 60.

Ein wichtiger und strittiger Punkt ist der, ob man durch die Art der Berechnung und die Festsetzung einer zulässigen Betonzugspannung vollkommene Rißsicherheit im Eisenbetonschiffbau anstreben soll und erreichen kann. Die norwegischen Vorschriften sagen hierzu nur, daß durch eine genügende Eisenbewehrung dafür gesorgt werden muß, daß keine zu große Zugspannung auftritt, die zu Rißbildung führen könnte. Auch in den dänischen Vorschriften ist keine Begrenzung der zulässigen Betonzugspannung enthalten. Professor Suenson bezeichnet es als durchaus wünschenswert, daß im Eisenbetonschiffbau die Betonzugspannungen niedrig gehalten werden, sagt aber gleichzeitig, daß es sich bei größeren Schiffen als unausführbar erweise, eine rechnungsmäßige Sicherheit bezüglich dieses Punktes zu erlangen, ohne daß sich dabei widersinnige Abmessungen ergeben. Sehr eifrig tritt für die Begrenzung der Betonzugspannungen und die Erzielung der Rißsicherheit durch Rechnung Dr.-Ing. Commentz ein¹), und es ist nötig, auf seine Ausführungen, die um so bedeutungsvoller sind, als sie die Frage des Eisenbetonschiffbaues mit Klarheit und Sachkenntnis nicht vom Standpunkt des Eisenbetoningenieurs, sondern von dem des Schiffbauers aus betrachten, in dieser Beziehung etwas näher einzugehem Dr.-Ing. Commentz geht davon aus, daß in Deutschland der Vorschlag gemacht worden sei, Eisenbetonschiffe wie Eisenbetonlandbauten unter Vernachlässigung der Betonzugspannungen (Spannungszustand II), also so zu berechnen, daß das Eisen alle Zugspannungen im Querschnitt aufnimmt und von einer Mitwirkung des Betons auf Zug ganz abgesehen wird, daß aber durch eine Kontrollreehnung, bei der der Eisenquerschnitt dem

drehung des Fahrzeuges als Ganzes lierangezogen werden, können. Dieser Vorschlag hat zweifellos viel für sich, es erscheint aber nicht praktisch, diese Ausführungsweise in Vorschriften für Eisenbetonschiffe fest vorzuschreiben, da die schiefen Zugkräfte nicht nur auf diese, sondern auch auf andere Weise (aufgebogene Eisen, Bügel) aufgenommen werden können und man dem entwerfenden Ingenieur für seine konstruktive Betätigung einen gewissen Spielraum lassen soll. Deshalb ist dieser Vorschlag wohl auch in den dänischen Vorschriften nicht zur Bestimmung erhoben worden.

Verhältnis der Elastizitätsmoduln entsprechend mit dem 15 fachen seines Betrages eingesetzt wird, der Nachweis geführt werden soll, daß die Betonzugspannung den zugelassenen Betrag von etwa 24 kg/qcm nicht überschreitet (Spannungszustand I). Dr.-Ing. Commentz gibt selbst zu, daß eine Beschränkung der Betonzugspannungen auf 24 kg/qcm bei gleichzeitiger Eisenspannung von 1000 kg/qcm ein Unding ist, nach den vorerwähnten Worten von Professor Suenson würden sich alsdann widersinnige Abmessungen der Eisenbetonquerschnitte ergeben, die Festsetzung der zulässigen Betonzugspannungen auf 24 kg/qcm und Ausführung dieser Kontroll-rechnung würde dem Eisenbetonschiffbau das Grab graben. Dr.-Ing. Commentz hält aber im Schiffbau eine Beanspruchung nach Spannungszustand II auch mit Rücksicht auf die Wasserdichtigkeit (Auftreten kleinster Haarrisse) für ausgeschlossen und verlangt eine Berechnung, die gewährleistet, daß die Beanspruchung nicht über Spannungszustand I hinausgeht, also eine rechnerische Berücksichtigung der Betonzugspannungen, wobei er allerdings mit der zulässigen Betonzugspannung bis dicht an die Grenze der Zugfestigkeit herangehen will, für die er Werte von 60 bis 70 kg/qcm als durchaus erreichbar bezeichnet¹). Ob solche Festigkeitswerte erreichbar sind, muß die Zukunft lehren, vorerst sind wir in Deutschland jedenfalls weit davon entfernt. In Heft 24 der Veröffentlichungen des Deutschen Ausschusses für Eisenbeton wurde für 362 Versuchsbalken nach den damals gültigen preußischen Bestimmungen vom 24. Mai 1907 aus den aufgebrachten Lasten der Wert der Betonzugspannung unmittelbar vor der ersten Rißbildung berechnet. Hiernach ergab sich eine Betonzugspannung von 24 kg/qcm als ausreichend, um eine bei den üblichen Mischungsverhältnissen ausreichende Sicherheit gegen Zugrisse zu gewährleisten²). Mag sein, daß man bei den besonders guten und fetten Betonmischungen im Schiffbau höhere Werte erreichen wird, Zahlen aber wie 60 und 70 kg/qcm dürften vorerst ausgeschlossen sein. Es muß also zunächst dabei blei-

*) „Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure“ 1919 Nr. 11,

Seite 236.

²) Vgl. W. Gebier „Erläuterungen mit Beispielen zu den Eisenbetonbestimmungen 1916“, Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin.

ben, daß die Kontrollrechnung mit n = 15 und einer zulässigen Betonzugspannung von 24 bis höchstens 30 kg/ qcm durchgeführt werden müßte, solange die von Dr.-Ing. Commentz und sicher auch von jedem Eisenbetoningenieur gewünschten versuchstechnischen Unterlagen im Schiffbau (Druck- und Zugfestigkeit, Druck- und Zugelastizitätswerte, tatsächliche elastische Formänderungen) noch nicht geschaffen sind.

Welche Bedeutung und Wirkung hat nun diese Kontrollrechnung? Nach Dr.-Ing. Commentz muß sie hauptsächlich deshalb gefordert werden, um die Wasserdichtigkeit sicherzustellen, weil gerade im Auftreten kleinster Haarrisse für den schwimmenden Eisenbetonbau die Gefahr liege, nicht im Bruch der Konstruktion. In ihrer Wirkung entspricht die angeführte Kontrollrechnung, die außerordentlich umständlich und zeitraubend ist, der Festsetzung eines bestimmten Beton-und Eisenquerschnittes und eines bestimmten Bewehrungsverhältnisses. Um die umständliche Berechnung der Betonzugspannungen zu sparen, hat man in den preußischen Eisenbetonbestimmungen vom 13. 1. 1910 für nur auf Biegung beanspruchte Rippenbalken von Brücken unter Gleisen, die von Hauptbahnlokomotiven befahren werden, die Einhaltung eines bestimmten Bewehrungsverhältnisses vorgeschrieben. Bei Bogen-, Rahmen- und sonstigen statisch unbestimmten Brücken, die von Hauptbahnlokomotiven befahren werden, müssen auch die auftretenden Betonzugsoannungen unter Berücksichtigung der Achskräfte nachgewiesen werden, wobei n = 15 anzunehmen ist und die so errechnete Betonzugspannung den Wert von 24 kg/qcm nicht überschreiten darf. Die Berücksichtigung der Betonzugspannungen ist also auf einige Bauwerke und Bauteile beschränkt. Platten scheiden aus, da bei ihnen für die gegebenen zulässigen Eisen- und Betondruckspannungen das geforderte Bewehrungsverhältnis nicht überschritten wird. Dies trifft auch für die plattenförmige Außenhaut des Schiffes zu, die mit Rücksicht auf Stoßeinwirkungen und die vorhandenen schiefen Zugkräfte eine verhältnismäßig starke Eisenbewehrung bei entsprechender Betonstäirke besitzt. Bei Bemessung der am meisten der Einwirkung des Wassers ausgesetzten Außenhaut ist also die Berücksichtigung der Betonzugspannungen überflüssig. Bleiben noch die Längs- und Querträger des Schiffes in der

Außenhaut. Bei ihnen ist die Einhaltung von 24 kg/qcm zulässiger Betonzugspannung unter Einführung von n 15 einmal praktisch unmöglich, sodann aber schützt diese Berechnung, die eigentlich mehr ein theoretisches Rechenkunststück darstellt, vor dem Auftreten der kleinen Haarrisse, die Dr.-Ing. Commentz durch sie vermieden haben will, doch nicht.

Man muß unterscheiden zwischen statischen Rissen und feinen Schwindrissen. Gefährlich sind nur die ersteren. Sie können im Schiffbau ebenso wie im Landbau vermieden werden durch die Berechnung nach Spannungszustand II. Dieser ist für die Sicherheit der Bauteile maßgebend. Die Aufgabe, alle Arten von Rissen durch ein Rechnungsverfahren vollkommen zu vermeiden, muß erst noch gelöst werden. Die Berechnung unter Berücksichtigung der Betonzugspannungen schützt ebensowenig davor, wie die übliche Berechnungsweise, die alle Zugspannungen den Eiseneinlagen zumutet.

Welch verschiedenartige und widersprechende Werte das Berechnungsverfahren mit- n = 15 ergibt, geht deutlich aus Heft 24 der Veröffentlichungen des deutschen Ausschusses für Eisenbeton¹) hervor. Zusammenstellung

3    z. B. enthält verschiedenartige Balkenquerschnitte mit Bewehrungsverhältnissen von 6,8 bis 5,2 aus Beton von 1 Raumteil Portlandzement, 3 Raumteilen Rheinsand,

4    Raumteilen Rheinkies, 9,5 bzw. 9,7 Gewichtsprozent Wasser und etwa 45 Tage Alter der Probekörper. Es sind rechteckige und plattenbalkenförmige Querschnitte mit gut verteilten Eiseneinlagen, wie sie bei Eisenbetonbauten üblich sind. Die Durchschnittswerte der Betonzugspannungen <jbz unmittelbar vor der ersten Rißbildung sind für die einzelnen Reihen der rechteckigen Balken 22,9; 23,1; 23,2; 24,7; 26,6; 26,1;22,4, im Mittel 24,14, für die einzelnen Reihen der Plattenbalken 21,8; 18,5; 19,2; 18,3; 18,5, im Mittel 19,26. In Zusammenstellung 2 finden sich sechs Balken der Versuchsreihen 21 und 22 aus gleicher Betonmischung, 8,2 und 9,5% Wasserzusatz, gleichem Alter und gleicher Lagerung der Probekörper. Ihr Querschnitt ist rechteckig 30/30 cm mit 1 Zugeisen von 25 mm 0 (Bewehrungsverhältnis 0,55), also für eine Verwendung im praktischen Bau-

x) Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin.

wesen vollkommen ungeeignet. Die Betonzugspannungen sind im Durchschnitt bei den Balken mit 8,2o/o Wasserzusatz 20,4, bei denen mit 9,5 % Wasserzusatz 20,7, im Mittel 20,55. Es ergibt sich also, daß bei den schlecht ausgebildeten Rechteckbalken der Zusammenstellung 2 mit 0,55% Bewehrung im Augenblick der ersten Rißbildung die Zugspannnung des Betons noch etwas größer war, als bei den gut ausgebildeten Plattenbalken der Zusammenstellung 3 mit 5,2 bis 6,8% Bewehrung und nicht viel zurückblieb hinter der Betonzugspannung der starkbewehrten rechteckigen Balken der Zusammenstellung 3.

Um die Untersuchung nicht auf diesen einen Fall zu beschränken, sind nachstehend weiter betrachtet die Balken mit dem Mischungsverhältnis 1 Raumteil Zement : 2 Rheinsand : 3 Rheinkies, 9% Wasserzusatz, etwa 45 Tage Alter, Probekörper bis zum Prüfungstag bzw. bis zum 38. Tag auf feuchtem Sand und mit nassen Säcken bedeckt gelagert. An Balken dieser Art finden sich in Heft 24 die in folgender Zusammenstellung nach steigenden Bewehrungsverhältnissen aufgeführten.

Zusammen

stellung

to

PT

tzj

Querschnitt

300

Be-

■\Teh-

rungs-

ver-

hältnis

Beton-zug-span-nung Gbz im Durchschnitt kg/qcm j

Mittelwerte cbz für gleichartige Balken

kg/qcm

I ^

198,199, 200    300 Qj 1 0 25 J 0,55

to

249,250, 251 168,169,170 192,193,194 162,164, 165 287, 288, 289 309, 310, 311 582

464, 465, 466

472, 473, 476 484,485,486 467, 470, 471 477, 478, 479 581

504, 505, 506

^    <300>

wie vor

0,55

wie vor wie vor wie vor wie vor wie vor wie vor wie vor

Eisen mit Haken

0,56

0,56

0,56

0,58

0,54

0,58

0,64

0,54

0,54

0,54

0,54

0,54

ao    ■># cq_    cq^co iq_©^

csf ccT cP cd co    ,-T r-T oT cd cd    ©

NHHHNIMW    CO (M <M <M CO    CO

co

u<

Zusammen

stellung

Balken

Nr.

Querschnitt

Be-

weh-

rungs

Ver

hältnis

Beton-

8Ug-

span-nung Cbz im Durchschnitt kg/qcm

Mittelwerte obz für gleichartige Balken

kg/qcm

00

325,326,353

300

2 0 18

0,67

26,6

250

396,397,400

wie vor

0,64    26,8

62,4 : 2 = 26,2

Cn

433,434, 436

100

CO

27,0

400

2 0 40

340

00

438, 440, 443 300, 305, 308

!L

100

JN0 JO

ci

26,1

24,1

400

.    1 0 14

4 „ 23

200

312, 315,316

co

CI

23,4

100,6:4 = 25,15

500 —>

318,319

100

ec"

ei

400

2 0-41

200

321

324.327 330.331 I

401, 403, 432

<—

j 400

3¹⁰⁰

2 0 40

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01—¹ 'cd

435,437,439 . 441,442, 444 445. 446, 448 447, 449, 450 451,452. 451 453, 455. 456

Cl Ol —¹ <M i—¹ r-i

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»C -t tO ^

(M (M Ol W (M Ol

Zusammen

stellung

Balken

Nr.

Querschnitt

Betonzug-Spannung <xbz im Durch-hältnii schnitt kg/qcm

Be-

weh-

rungs*

ver-

Mittelwerke ®bz für gleichartige Balken

kg/qcm

457,458, 459 460, 461,468

462,    469, 502

463,    474, 475 480, 481,483 482, 487, 488 489, 491,492 493, 495, 497 503,508, 509 496, 499, 501 517,520, 521 511,512.514

25,0

25,0

26,5

25,0

27,7

24,4

25,7

26,2

27,2

26,2

27,6

26,3 584,4:23 =25,4

490,494, 498

(TTS

100

3,1    26.2

515,616 501,507,610 518, 519, 522

527. 530, 534

626, 528, 529 531.632. 533

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Zeitschrift für Betonbau, Wien 1918, Heft 6.

²) ,, Armierter Beton“ 1918, Heft 8.

') „Stahl und Eisen“ 1918, Nr. 27, 28, 29.

260

Man erkennt, daß die niedrig bewehrten Rechteckbalken der Zusammenstellungen 2 und 4 rechnungsmäßig nicht geringere, sondern eher höhere Betonzugspannungen ergeben, als die Plattenbalken der Zusammenstellung 5, die zwei Eisen im Zuggurt hatten. Ein Ansteigen der Betonzugspannung ergab sich erst bei den Plattenbalken der Zusammenstellung 5, bei denen die Eiseneinlagen gut im Zuggurt verteilt waren, wie es im praktischen Bauwesen gemacht wird. Betonquerschnitt. Eisenquerschnitt und Bewehrungsverhältnis hatten also keinen so ausgesprochenen Einfluß als die sachgemäße Verteilung der Eiseneinlagen, d. h. die Betonzugfestigkeit konnte vor allem durch konstruktive Maßnahmen gesteigert werden, die die Berechnung nicht in sich schließt.

Unbedingt rißsichere Eisenbetonbauteile gibt es nicht. Größere, also statische Risse, können durch die Berechnung nach Spannungszustand II mit Sicherheit vermieden werden, die feinen Schwind- und Haarrisse aber weder durch die Berechnung nach Spannungszustand II, noch durch die Berechnung nach Spannungszustand I. Sie gefährden die Sicherheit der Bauteile nicht, bewirken aber in ihrer Gesamtheit schließlich doch, daß in Eisenbetonbauteilen der Spannungszustand II mehr oder weniger vollkommen vorhanden ist.

Das Ziel, das Dr.-Ing. Commentz im Auge hat, kleinste Haarrisse zu vermeiden, wird also durch die rechnungsmäßige Begrenzung der zulässigen Betonzugspannung nicht erreicht; sie bereitet dem Eisenbetonschiffbau nur außerordentliche Schwierigkeiten und Hemmungen. Daher sollte man sie keinesfalls fordern. Erforderlich sind kräftige Betonquerschnitte und reichliche Bewehrung — beides im Eisenbetonschiffbau infolge der starken und wechselnden Beanspruchungen und bei den übermäßigen Belastungsannahmen selbstverständliche Voraussetzungen —, sachgemäße Verteilung der Eiseneinlagen im Betonquerschnitt und ein durch Versuche zu ermittelnder Beton, der möglichst wenig schwindet, und der große Elastizität und Zugfestigkeit besitzt. Auf solche Weise wird man eher zu rißsicheren Schiffsteilen kommen können, als durch die Berechnung der Betonzugspannungen.

Hauptbauweisen der Eisenbetonsckiffe;

Ausführungen in Deutschland.

Weder die dänischen noch die norwegischen Vorschriften schreiben bestimmte Ausführungsarten von Eisenbetonschiffen vor, sie lassen also den Absichten der Schiffbauer weiten Spielraum. Aus den vielen Verfahren, die in den verschiedenen Ländern beim Bau von Eisenbetonschiffen angewandt worden sind, lassen sich drei Hauptsysteme herausschiälen, die Herstellungsweise ohne, mit einseitiger und mit doppelter Schalung.

Die Herstellung der Schiffe ohne Schalung ist von Gabellini in Rom erfunden und nach ihm benannt¹). Nachdem das Eisengerippe für die Außenhaut fertig-

J) Ygl. A. A. Boon „Der Bau von Schiffen aus Eisenbeton“, Verlag von W. Ernst & Sohn, Berlin 1918.

gestellt ist, wird es mit einem Drahtgitter von etwa 0,5 m Maschenweite umhüllt und dieses zuerst von außen mit einer Mörtelschicht von 25 mm Dicke beworfen in der Art, wie ein Rabitznetz hergestellt wird. Hat diese äußere Schicht vollständig abgebunden, so wird von innen eine zweite dünnere Mörtelschicht in derselben Weise angebracht. Auf diese Weise entsteht die äußere Schale des Schiffes. An sie werden nun in der Längs- und Querrichtung ihrer Form folgende, nach innen reichende Längs- und Querträger von etwa 15 cm Höhe und 5 cm Breite anbetoniert, wobei deren Eiseneinlagen gut mit denen der äußeren Schale verknüpft werden, lieber die so entstehenden Gefache wird ein feines Drahtnetz von etwa 3 mm Maschenweite gespannt und dieses mit einer Mörtelschicht beworfen. In die weiche Mörtelschicht wird schließlich ein gröberes Drahtnetz verlegt und die innere Fläche sorgfältig verputzt. Das Schiff besteht also aus doppelten Wandungen mit einliegenden Balken, hat sonach ein verhältnismäßig hohes Gewicht, und die Ausführung ist nicht einfach und muß mit großer Sorgfalt vorgenommen werden. Aus diesen Gründen ist die Gabellinische Bauweise auf kleinere Fahrzeuge beschränkt, und sie ist in Italien viel aber stets nur beim Bau von kleineren Schiffen angewendet worden. Ihr Vorteil besteht darin, daß die Schalung gespart wird, außer ihrer beschränkten Anwendungsmöglichkeit hat sie aber den Nachteil, daß ein weniger fester und dichter und ein poröserer Beton entsteht, als beim Guß zwischen zwei Schalungen.

Der Gabellinischen Bauweise nahe kommt das Verfahren des Ingenieurs Rüdiger in Hamburg. Auch er beschränkt sich auf ein Geringstmaß an Schalung, wendet hohle Schiffwandungen an, benutzt aber zu diesem Zweck besondere Leichtbetonkörper.

Das Verfahren, Schiffe mit nur innerer Schalung und mit dem Kiel nach oben zu bauen, ist von dem dänischen Ingenieur Harald Alfseri erfunden worden. Der Vorteil dieser Herstellungsweise besteht in der Ersparnis an Schalholz, in der Möglichkeit geringer Wandstärken und in der raschen Ausführungsmöglichkeit. Die Nachteile liegen auch hier in der Beschaffenheit des Betons, der nicht so dicht sein kann wie bei Verwendung doppelter Schalungen, allerdings kann ein guter und dichter Außenputz ohne Schwierigkeit aufgebracht werden; ferner in den Schwierigkeiten, die das Wenden des kieloben gebauten Schiffes beim Stapellauf mit sich bringt; diese wachsen natürlich mit der Größe des Schiffes, doch bildet gerade die Möglichkeit, auch große Schiffe, die sich mit gewöhnlichen Kranen nicht umwenden lassen, kieloben zu bauen und beim Stapellauf in die richtige Lage zu bringen, den Kern von Alfsens Patent. Beim Bau des Schiffes wird zunächst die innere Schalung hergestellt, auf dieser die Bewehrung befestigt und alsdann der Beton in fetter Mischung von Hand oder mittels Druckluft aufgebracht. Beim Stapellauf wird das Schiff auf einem Schlitten kieloben ins Wasser gelassen und kehrt sich dort selbständig dadurch um, daß aus einzelnen Schiffsräumen die Luft aus- und Wasser eintritt.

Die Herstellung der Eisenbetonschiffe zwischen zwei Schalungen entspricht dem Eisenbetonlandbau und ist das normale Verfahren. Das Betongemenge wird also zwischen die beiden Schalungen, in denen sich das Eisengerippe befindet, eingegossen oder wenn möglich, auch eingestampft. Beim Boden des Schiffes kann man sich unter Umständen auf eine Schalung beschränken, das ganze Schiff aber in' einem Guß fertigstellen oder auch abschnittsweise vorgehen, indem man einzelne Teile der Schalung fortlaufend wieder verwendet.

In zusammenfassenden Darstellungen über ausgeführte Eisenbetonschiffe treten heute die deutschen Ausführungen gegenüber den ausländischen zurück. Es ist deshalb hier dasjenige zusammengestellt, was in Deutschland seither im praktischen Eisenbetonschiffbau geleistet worden ist, soweit die dazu erforderlichen Unterlagen beschafft werden konnten. Die Zusammenstellung kann also nicht lückenlos sein.

Die Firma Robert Grastorf, G. m. b. H., Hannover, hat im November 1908 einen Eisenbetonkahn gebaut, der zum Kiestransport auf der Kiesbaggerei der Firma in Hemmingen verwendet werden sollte und dort bis heute im Betrieb ist. Das Schiff besitzt 20 t Tragfähigkeit und ein Gewicht von 17 t unter Berücksichtigung der Schleif- und Schutzhölzer. Der Eisenbetonkahn ist also etwa 1,9 mal so schwer als ein eiserner Kahn von gleichen Abmessungen, wobei das Gewicht des eisernen Kahnes für den nackten Kahn mit 9000 kg ermittelt ist. Die Hauptabmessungen und konstruktive

Abb. 1.

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Ausbildung des Schiffes gehen aus Abb. 1 hervor. Das Schiff ist 14,0 m lang, 3,60 m breit und 1,10 m hoch. In der statischen Berechnung wurden die im Eisenbetonlandbau üblichen zulässigen Beanspruchungen zugrunde gelegt. Die Bewehrung besteht aus gewöhnlichem Handelsrundeisen, die Herstellung erfolgte auf einseitiger Schalung, die Außenhaut wurde mit Teergoudron gestrichen. Der Kahn hat sich im Betriebe bis heute gut bewährt. Anwachsen von Pflanzen ist nicht beobachtet worden. Da das Schiff, wenn es einmal in Bewegung ist, schwer anzuhalten ist, so sind Stöße unvermeidlich ; irgendwelche Beschädigungen haben sich aber bis heute nicht gezeigt.

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Abb. 2.

Eine Schiffbauausführung aus dem Jahre 1909 ist der von der Allg. Verbundbaugesellschaft m. b. H. in Frankfurt a. M. nach den Plänen von Ingenieur L. Nast erbaute, zum Transport von Kies und Sand auf dem Rhein und Main bestimmte Eisenbetonkahn ¹). (Abb.2²)u.3 ³).

Das Schiff ist 42 m lang, 6,30 m breit und hat drei Querschotten aus Eisenbeton erhalten; auch die etwat 5 m langen Kabinen und die Fahne des Steuerruders sind aus Eisenbeton hergestellt. Die Entfernung der Spanten bestimmte sich nach der kleinsten, praktisch ausführbaren Stärke der Eisenbetonwandungen. Die Ladefähigkeit des Schiffes beträgt 200 t.

*) Vgl. „Beton und Eisen“ 1909, Seite 349.

*) Vgl. „Beton und Eisen“ 1909, S 349, Abb. links. ⁸) Vgl. „Beton und Eisen“ 1909, S. 349, Abb. rechts.

Am 22. April 1910 wurde in Stolpmünde ein von der Firma „Meteor“ in Stolp in Pommern ausgeführter Eisenbetonprahm vom Stapel gelassen Q Das Fahrzeug (Abb. 3a und 3 b hat eine Lange von 10 m, eine Breite von 4 m, eine Höhe von 1,33 m und 22,5 t Tragfähigkeit. Die Kon-

Abb. 3a.

struktionsglieder des Schiffes sind Platten, Spanten und Längsrippen, sämtlich aus Eisenbeton. An Materialien wurden verwendet: Portlandzement, Quarzkies, feingebrochener Granitgrus und Handelsrundeisen. Die statische Berechnung und konstruktive Ausbildung erfolgte nach den zeichnerischen Ermittelungen bei ungünstigsten Belastungsannahmen. Die Plattenstärke beträgt 7 bis 8 cm, die Spanten und Längsrippen haben im

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Abb. 3b.

Boden einen Querschnitt von' 12x25 cm einschließlich der einbindenden Plattenstärken. Die Wandplatte zwischen den Spanten hat am Bordrand eine Versteifungsrippe von 4 cm Dicke und 20 cm Höhe, und diese trägt ein

l) Vgl. „Beton und Eisen“ 1910, Seite 193.

rings um das Fahrzeug herumlaufendes eichenes Reibholz. Das Eigengewicht des Prahms beträgt 17 t, der Tiefgang im unbelasteten Zustand 50 cm. Die Herstellung des Fahrzeuges erfolgte in der Weise, daß der Boden nach oben zu liegen kam, um ihn glatt und wasserdicht verputzen zu können. Das Umdrehen des Prahms in seine richtige Lage erforderte viel Mühe

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Abb. 3.

und Arbeit und setzte ihn schon vor seiner Benutzung . außergewöhnlich starken Beanspruchungen aus.

Im Jahre 1910 wurden auf Anregung von Stadtbaurat Perrey in Mannheim für die dortige Flußbadeanstalt zwei Eisenbetonschwimmer erbaut¹). Die Veranlassung zur Ausführung in Eisenbeton gab der Umstand, daß eiserne Schwimmer sehr bedeutende Unterhaltungskosten verursachen und trotz aller Vorsichts-

') Vgl. „Deutsche Bauzeitung, Mitteilungen über Zement-, Beton-uud Eisenbetonbau“, 1910, Seite 49.

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maßregeln leicht durchrosten, so daß sie in verhältnismäßig kurzer Zeit erneuert werden müssen. Ein schadhafter Eisenschwimmer von 20,68 m Länge, 1,0 m Höhe und 1,48 Breite mit rechteckigem Querschnitt sollte durch einen anderen ersetzt werden. Die Einsenkung

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des Schwimmers betrug 0,6 m bei leerem und 0,66 bis 0,68 m bei vollbesetztem Bad. Hieraus ergab sich für Eigengewicht des Schwimmers und Nutzlast bei leerem Bad eine Wasserverdrängung von 18,3 cbm = 18 300 kg. Das Gewicht des Eisenschwimmers wurde bei einer Wandstärke von 3 mm zu 3000 kg ermittelt, so daß bei unbe-setztemBad auf den Schwimmer eine Nutzlast von 15 300 kg entfiel. Von der ursprünglichen Absicht, den Eisenbetonschwimmer in gleicher Lange auszuführen wie den Eisenschwimmer, wurde Abstand genommen, weil man fürchtete, daß ein so langer Eisenbetonkörper mit ver-

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Abb. 6.

hältnismäßig geringem Querschnitt und dünnen Wandungen beim Stapellauf und durch die starken Wellen der großen Rheinschlepper beschädigt werden könnte. Sta It-baurat Perrey entschloß sich daher, den Schwimmer in zwei Teilen von 12,14 m und 10,29 m Länge ausführen zu lassen. Jeder Schwimmer sollte eine Anzahl wasserdichter Schotten erhalten, die eine Versteifung gegen seitlichen Druck, vor allem beim Anrennen vorüberfahrender Schiffe und eine Versteifung zur Aufnahme der Nutzlasten bilden sollten, außerdem sollten diese Schotten bei Beschädigung und Vollaufen des?

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Abb. 7.

Schwimmers die Gefahr des Versinkens beseitigen. Eine Nachprüfung ergab, daß von den sieben Schotten eines jeden Schwimmers drei vollaufen müßten, bevor der Schwimmer zum Sinken kam. Schließlich sollten die Schwimmer für jede Abteilung ein Eisenbetondeck mit Mannlöchern für jede Abteilung und Eisenbetondeckeln, die mittels zweier Schrauben wasserdicht am Deck zu befestigen waren, erhalten. In der Mitte jedes Deckels wurde eine kleine Oeffnung vorgesehen, die es dem Bademeister jederzeit ermöglichen sollte, festzustellen, ob die einzelnen Schotten dicht sind.

Die weitere Ausarbeitung des Entwurfs und die Ausführung geschah durch die Firma Heinrich Eisen, G. m. b. H. in Mannheim. Nach eingehenden Versuchen bezügl. der mit Rücksicht auf größte Wasserdichtigkeit und tunlichste Leichtigkeit zu wählenden Betonmischung wurde eine Mischung von 1 Teil Zement : 3 Teilen Rheinsand : 3 Teilen Bimskies gewählt. Probekörper aus dieser Mischung ergaben 90 kg qcm Druckfestigkeit, während als stärkste Druckbeanspruchung des Betons in der Rechnung 22 kg/qcm ermittelt wurden. Das Gewicht des Betons betrug 1700 kg/cbm, einschließlich Zuschlag für die Eiseneinlagen. Für wasserdichten Putz wurden dem Anmachwasser des Mörtels 10 v. H. Ceresit zugesetzt. Aus der statischen Berechnung ergaben sich für den Schwimmer 1,50 m untere, 1,55 m obere Breite und eine Höhe von 1,27 m, gemessen von Unterkante Boden bis zum Scheitel des gewölbten Decks. Als Stärke des Bodens, der Wände und des Decks wurden 45 mm gewählt, die Verstärkungsrippen der Schottwände sind entsprechend stärker gemacht (vgl. Abb. 4l). An äußeren Bewehrungen hat der Schwimmer nur ein Winkeleisen am Vordersteven erhalten.

Die Anfertigung der Schwimmer geschah im März und April 1910 an einer geeigneten Stelle des linken Neckarufers, die gesamte Arbeitszeit für einen Schwimmer betrug 24 Tage. Auf fester Balkenunterlage, die zugleich als Schlitten beim Stapellauf dienen sollte, wurde die äußere Schalung hergestellt, darauf das Eisengerippe aufgebaut (vgl. Abb. 5 ß) und sodann der Boden betoniert. Nach dessen Erhärtung wurde die innere Schalung der sieben wasserdichten Abteilungen in der Weise hergestellt, daß zwischen äußerer und innerer Schalung ein Raum von 40 mm verblieb. Hierauf wurden sämtliche Wände und die Decke in Gußbeton hergestellt. Nach drei Tagen wurde die innere Schalung durch die Mannlöcher entfernt und mit dem wasser-

') Vgl. „Mitteilungen der Deutschen Bauzeitung“ 1910, S. 50-

dichten Innenputz begonnen, alsdann die äußere Schalung entfernt und der wasserdichte Außenputz ausgeführt. Der zum Schluß aufgebrachte Goudronanstrich der ins Wasser eintauchenden Teile der Seitenwände wäre entbehrlich gewesen, da sich auch der ungestri-clnme Boden als vollkommen wasserdicht erwies. Abb. 6 1 zeigt einen Schwimmer fertig zum Stapellauf. 39 bzw. 28 Tage nach Fertigstellung der Schwimmer erfolgte

Abb. 8.

ihr Stapellauf auf mit Schmierseife bestrichenen Gleitlagern. Die beiden Fahrzeuge erwiesen sich als vollkommen dicht und kosteten insgesamt 2600 M. gegenüber 3200 M. Kosten eines gleich tragfähigen Eisenschwimmers. Der Vorteil liegt also nicht in einer besonders großen Kostenersparnis, sondern in der Verringerung der Unterhaltungskosten und in der längeren Lebensdauer des Eisenbetons gegenüber dem leicht rostenden Eisen. Abb. 7 *) zeigt das Abschleppen der Schwimmer auf dem Rhein zur Verwendungsstelle, Abb. 8 *) die Einbringung der Schwimmer am Freibad.

*) Vgl. „Mitteilungen der Deutschen Bauzeitung“ 1910, S. 50.

*) Vgl. A. A. Boon, „Der Bau von Schiffen aus Eisenbeton“, Berlin 1918, Verlag von W. Ernst & Sohn. Vgl. „Tonindustriezeitung“ 1912, Nr. 103, S. 1411.

Die guten Erfahrungen bei der Ausführung und im Gebrauch der Schwimmer veranlaßten Stadtbaurat Perrey im Jahre 1911, sämtliche 22 Schwimmer für das neue Schwimmbad in der Vorstadt Neckarau in.

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Abb. 9.

Eisenbeton hersteilen zu lassen¹). Die beiden Mannheimer Pontons wurden im Frühjahr 1911 einer ungewöhnlichen Probe ausgesetzt. Am 6. Mai 1911 rannte ein mit Getreide vollbeladenes, ins Treiben geratenes Rheinschiff mitten an die Badeanstalt an ihrer Liege-

stelle im Rhein an und schob sie teils auf Land, teils drückte es sie vollständig zusammen. Auch die beiden Eisenbetonschwimmer wurden hierdurch in Mitleidenschaft gezogen, wenn sie auch der Anprall des Schiffes.

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nicht unmittelbar traf. Es erwies sich dabei als zweckmäßig, daß der Eisenrost, der die Pontons untereinander verankerte und den Oberbau trug, nur lose mit den Pontons verbunden war. Die einbetonierten Steinschrauben rissen nämlich bei dem Anprall heraus, die Schwim-.

mer wurden frei und durch das Schiff weiter unter die Badeanstalt geschoben, während der Oberbau durch den Anprall zerstört wurde. Die Schwimmer blieben vollständig dicht und erforderten außer dem Einbetonieren der Steinschrauben keine weiteren Ausbesserungsarbeiten.

Die Schwimmer in Neckarau weisen gegenüber denen in Mannheim einige Aenderungen auf. Ihre Länge wurde auf 8—9 m verringert mit Ausnahme des am Eingang zur Aufnahme der Brücke dienenden Schwimmers, der eine Länge mit Spitzen von 12,5 m erhielt.

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Abb. 11.

Statt Bimskies wurde feiner Rheinkies verwendet und in der statischen Berechnung das Gewicht des Eisenbetons zu 2400 kg/cbm angenommen. Da das Gewicht der Schwimmer bei Verwendung von Bimskies nicht in dem Maße verringert wurde, wie angenommen worden . war, tauchten die Mannheimer Schwimmer 10 cm tiefer, als sie rechnerisch tauchen sollten. Mit Rücksicht auf das größere Gewicht und auf die bessere Schwimmfähigkeit wurde der Querschnitt der Schwimmer etwas vergrößert und für die Mannlöcher statt der Betondeckel eiserne Deckel verwendet, da diese sich leichter handhaben ließen.

Um ein leichtes Auswechseln der Schwimmer bei

Beschädigungen zu gewährleisten, wurden möglichst wenig verschiedene Formen hergestellt, und zwar erhielten die stromaufwärts am Anfang des Bades liegenden Schwimmer eine Länge ohne Spitze von 6,335 m, dazu eine im Winkel von 60° zulaufende Spitze, also 8,535 m Gesamtlänge; die stromabwärts am Ende des Bades liegenden Schwimmer eine Länge ohne Spitze von 7,85 m, dazu eine im Winkel von 90° zulaufende Spitze, also 8,95 m Gesamtlänge; zwischen beiden liegen in drei Reihen, nämlich unter den Auskleidezellen, dem

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Abb. 12.

anschließenden Gang und dem äußeren Gang im ganzen zwölf gerade abgeschnittene Schwimmer von je 8,4 m Länge, ferner sind noch vorhanden zwei kleinere, zum Tragen von Verbindungsstegen bestimmte und der die Vorhalle tragende Schwimmer von 12,5 m Länge mit zwei Spitzen.

Die Ausführungsarbeiten wurden durch die Firma Heinrich Eisen, Mannheim am 1. Oktober 1911 begonnen und trotz einiger Nachtfröste in der Hauptsache am 1. Januar 1912 beendet. Die Schwimmer erhielten je vier wasserdichte Schotten, die zur Versteifung und zum Tragen des Decks sowie zur Sicherung derSchwimm-fähigkeit bei etwaigen Zerstörungen dienen. Die Wandstärke beträgt 45 mm, die untere Breite 2,0 m, die obere 2,40 m, die Gesamthöhe bis Oberkante Mannloch 1,50 m, bis zum Bord 1,40 m. Die Tauchtiefe in unbelastetem Zustand wurde zu 68 cm berechnet, mit

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Oberbau zu 86 cm, mit 600 Personen Nutzlast zu 94 cm, wobei angenommen war, daß ²/₅ der Personen sich im Wasser befinden, so daß rechnerisch bis Oberkante Mannloch ein Freibord von 56 cm Höhe verbleibt. Bei der Probebelastung tauchten die Schwimmer unbelastet 60 cm, mit Eigengewicht und Nutzlast 89 cm, also in beiden Fällen weniger, als rechnerisch ermittelt war.

Nimmt man an, daß eine der vier wasserdichten Abteilungen volliefe, so würde die Eintauchtiefe eines Schwimmers mit Aufbau und Nutzlast 1,19 m betragen, ein Versinken also noch nicht eintreten. Der Schwimmer würde erst, versinken, wenn zwei Schotten zerstört würden und volliefen, dann würden aber durch das Gewicht des Schwimmers die den Oberbau haltenden Steinschrauben voraussichtlich herausgerissen werden, und die benachbarten Pontons würden alsdann mittragen müssen und die Eintauchtiefe um etwa 10 cm anwaehsen. Das Bad könnte also auch dann noch in Benutzung bleiben.

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Abb. 14.

Nach Vollendung des hölzernen Oberbaues betrug die durchschnittliche Eintauchtiefe 76 cm, also noch weniger als bei der Probebelastung.

Abb. 9 zeigt die fertige Schalung mit dem Eisengerippe, Abb. 10 das fertige Eisengerippe des Decks.

Abb. 11 zeigt den Heilung mit sämtlichen Schwimmern, Abb. 12 die durch den Eisenrost verbundenen Schwimmer.

Der Beton wurde als Gußbeton im Mischungsverhältnis 1:4 hergestellt und dem Anmachwasser für Beton und Putzmörtel 10 v. H. Ceresit zugesetzt. Seitenwände und Boden der Schwimmer wurden zur Erhöhung der

Wasserdichtigkeit mit einem Negrosit-Anstrich versehen. Dieser ist bis zu der als äußerste normale Belastungsgrenze anzusehenden Eintauchtiefe von 94 cm ausgeführt, so daß der Bademeister durch einen Blick auf diese schwarz gezeichnete Wasserlinie jederzeit sehen kann, ob er noch weitere Personen in das Bad hineinlassen darf oder nicht.

Der Stapellauf erfolgte nicht in der sonst üblichen Weise auf mit Schmierseife bestrichenen Gleithölzern, sondern mittels auf Schienen laufender Wagen.

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Abb. 15.

Die Abbildungen 13 und 14 zeigen das Vorholen des fertigen Bades nach dem Liegeplatz im Rhein bei Neckarau, Abb. 15 gibt ein Bild von der Probebelastung.

Die Kosten der 22 Schwimmer beliefen sich auf 20 210 M., bei eisernen Schwimmern würden sie etwa 22400 M. betragen haben, doch sind bei einer Rentabilitätsberechnung die Unterhaltungskosten eiserner Schwimmer mit einem unverhältnismäßig höheren Betrag einzusetzen. Infolge des kalten Rheinwassers bildet sich in eisernen Schwimmern fortgesetzt Schweißwasser, und dies hat ein schnelles Verrosten zur Folge.

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Abb. 16a.

die Erschütterungen eines Motorbootes auf den Verband und das Gefüge des Schiffsgefäßes keinen nachteiligen Einfluß ausiiben. Der Nachweis dürfte nach

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Abb. 17.

neunjähriger Benutzung des Bootes für diese Ausfüli-rungsart erbracht sein. Das Fahrzeug (Abb. 16 und 16 a) hat 7 m Lange, 1,75 m größte Breite und 20 mm Wand-

*) Vgl. „Beton und Eisen“ 1911, Seite 425.

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Abb. Io.

stärke. Es ist durch Schotten, die gleichzeitig als Querverband gegen Seitendruck dienen, in vier Abteilungen geteilt, so daß es bei etwaiger Verletzung derselben doch noch schwimmfähig bleibt. Den Querschnitt des Schiffes, insbesondere die über Wasser weit ausholende Spantform zeigt Abb. 17. Der Motor steht auf Holzbalken, die auf einem Betonfundament ruhen, der Fußboden liegt auf Betonbalken.

Die Außenhaut wurde terrazzoartig ausgeführt, und

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zwar unter Wasser mit schwarzem, über Wasser mit weißem Marmor. Die Ausführung des Bootes ging in der Weise vor sich, daß zunächst eine Form hergestellt und in dieser ein Rundeisengeflecht befestigt wurde (Abb. 18 und 19). Die Form wurde sodann mit Beton ausgegossen und die Innenfläche so bald wie möglich geschliffen.

Nach dem Ausschalen wurde auch die Außenhaut geglättet und geschliffen. Um eine gute Bindung zwischen Marmor und Zement zu schaffen und vor allem zur besseren Härtung und Glättung der Außenhaut wurde

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Abb. 20.

das Boot mit Magnesiumsulfat gestrichen. Außerdem wurde die Außenhaut noch mit Bimsstein, Oel und Sägespänen behandelt und sah dann fast wie poliert aus. Abbildung 20 zeigt das fertige Fahrzeug.

Zurzeit baut die Firma Ellmer & Co. einen Eisenbetonleichter von 600 t Ladefähigkeit mit Doppelwand und Schotten. Dieses Fahrzeug soll Ende 1919 fertiggestellt sein.

Die Abbildungen 21, 22 und 23 zeigen ein Eisenbetonboot, das im Jahre 1912 von Johannes Leschner in Dresden entworfen und ausgeführt worden ist¹). Die äußere Form dieses Segelbootes, eines sog. Flossen-

') Vgl. „Beton und Eisen“ 1913. Seite 17.

kielers, ist unter Annahme der Hauptabmessungen nach den Regeln des Schiffbaues berechnet worden, wobei sich fast ausschließlich doppelt gekrümmte Flächen ergaben. Die Bewehrung der Haupttragteile, Kielbalken, Spanten usw. besteht aus einem Rundeisengerippe, die Wandungen enthalten außer den Längseisen noch schräg

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Abb. 21.

gerichtete, sich kreuzende Eiseneinlagen. Die Stärke der Bewehrung wurde für die am meisten beanspruchten Teile der einzelnen Tragglieder für die ungünstigste Belastung ermittelt und alsdann überall angewendet. Die statische Berechnung des Bootes wurde für drei verschiedene Belastungsfälle durchgeführt, nämlich für die Lage auf Stapel mit innerer Wasserfüllung zur

Dichtigkeitsprobe, für das zu Wasserlassen, an einem Krane freihängend und für die Fahrt im bewegten Wasser. Die Betonzugspannungen wurden bei der statischen Berechnung berücksichtigt und damit die Bisenspannungen unter den zulässigen Grenzen gehalten.

Beim Bau wurde zuerst das vollständige Eisengerippe hergestellt und danach die Betonmasse ohne Unterbrechung eingebracht, so daß ein einheitlicher Schiffskörper entstand. Die Zusammensetzung und Mischung des Betons wurde so gewählt, daß vollkommene Wasserdichtigkeit gewährleistet war, auf dichtende Zu--f *

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Abb. 22.

sätze, Anstriche und sogar auf die Putzschicht wurde verzichtet. Das Boot schwimmt seit Ende April 1912 im Wasser, hat sich als völlig wasserdicht erwiesen und auch außergewöhnliche Beanspruchungen ohne Schädigung ertragen.

Wie bereits erwähnt, arbeitete seit 1913 Ingenieur M. Rüdiger in Hamburg eifrig an der Vervollkommnung des Eisenbetonschiffbaues. Seine erste Schute hat mit 1000 hl Kohlen beladen im Hamburger Hafen bei schlechtem Wetter und 1 m hohen Wellen eine Probefahrt gemacht und diese so gut bestanden, daß die Schute von der Versicherungsgesellschaft abgenom-

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Abb. 23.

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Abbildungen 24, 25 und 26 im Bau und im fertigen 0 Vyr], „Beton und Eisen“ 1914, Seite 80.

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Abb. 28.

Zustand dargestellt, während Abb. 27 die Patentzeichnung wiedergibt. Die gesamte Wasserverdrängung der Schute beträgt etwa 150 t bei 40 t Eigengewicht, die Ladefähigkeit unter Beibehaltung eines gewissen Freibords demnach 100 t.

Gegenüber früheren Ausführungen werden hier zum erstenmal für die Wandungen Hohlsteine verwendet, welche die wasserdichten Luftkammern, die seither nur mit Einschalungen herg-estellt werden konnten, ersetzen sollen.

Durch dieses patentamtlich geschützte Verfahren .spart Rüdiger ferner die Außenschalung des Schiffs-

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Abb. 30.

körpers. Die Ausführung geht nämlich in der Weise vor sich, daß zunächst das ganze Eisengerippe her-gestellt- und in dieses die Hohlsteine eingesetzt werden; alsdann werden die Hohlräume zwischen den Steinen mit Beton ausgefüllt und an den Außen- und Innenflächen die Putzschicht unter Verwendung von Drahtgeweben angetragen.

Da die Hohlsteine immer noch ein gewisses Gewicht haben, so kann auf die Anordnung größerer weiterer Hohlräume nicht ganz verzichtet werden. Sie befinden

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sich in dem Raum unter der Treppe, in dem Absteifungsraum unter dem ringsum führenden Laufsteg, dem „Schandeck“ und in dem „Pflichtraum“ am Vorschiff. Auf diese Weise konnte die Schute so ausgestaltet werden, daß sie ohne sonstige Ladung auch dann noch schwimmfähig bleibt, wenn das Innenschiff bis Oberkante Bord voll Wasser schlägt. Die Kosten der Schute sollen reichlich halb so viel wie diejenigen einer eisernen Schute betragen haben.

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Abb. 32.

Im Jahre 1913 hat die damalige Züricher Filiale der Firma Ed. Züblin & Co., Straßburg ein Motorschiff in Eisenbeton von 100 bis 120 t Tragfähigkeit ausgeführt¹), das in den Abbildungen 28 und 29 in Vorder-und Seitenansicht dargestellt ist. Dieses Motorschiff mit Eisenbetondeck wurde für die Sand- und Kiesver-wertungs-A.-G. in Nidau bei Biel (Schweiz) gebaut; es dient zum Sand- und Kiestransport auf dem Bieler

Abb. 33.

See, versorgt Biel, Nidau und Umgebung mit Betonierungsmaterial und ist auch schon mit Erfolg auf dem •Arefluß abwärts bis Solothurn gefahren.

Das Schiff (vgl. Abb. 30) hat eine Gesamtlänge von 25,85 m, eine Höchstbreite von 5,20 m und einen größten Tiefgang von 1,50 m. Die Stärke der Schiffshaut, die

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Die Spanten des Schiffes sind Eisenbetonrahmen mit zwei Außen- und zwei Mittelstützen. In gleicher Weise ist auch die gerade Hinterwand ausgebildet, während vorn die Spantenrahmen in einem bewehrten, zugeschärften Steven zusammengezogen sind. Durch Querschotten wird das Schiff in einzelne, unter sich wasserdichte Abschnitte zerlegt, die dafür sorgen, daß das Fahrzeug, falls es teilweise vollaufen sollte,

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Abb. 35.

doch noch schwimmfähig bleibt. Versteifende Längsträger zwischen den Spanten tragen Decke und Boden des Schiffes. Die Lastdecke liegt rund 1,75 m über dem Boden, erhöht die Tragfähigkeit und dient zur Aufnahme der Kiesladung, die durch seitlich aufgestellte Bretter gehalten wird (vgl. Abb. 28 und Abb. 31).

Als Bewehrung der Längsbalken sind vorwiegend Rundeisen von 16 mm 0, für die Spantenrahmen solche von 12 mm 0 und für deren Stützen solche von 10 mm 0 gewählt.

Mit Rücksicht auf die dynamischen Beanspruchungen durch die Wasserbewegung und beim Be- und Ent-

79

laden wurde die Bewehrung der Spanten reichlicher vorgesehen, als die rechnungsmäßigen Beanspruchungen erforderten.

Am Boden und an den Seitenkanten des Schiffes befinden sich Reibhölzer.

Bei der Ausführung (Abb. 32) wurde der Beton in fetter Mischung überall zwischen zwei Schalungen gegossen. Zur Herstellung der windschiefen Flächen wurden besonders dünne, biegsame Bretter verwendet. Nach dem Ausschalen wurde die Außenhaut des Fahrzeuges mit Zementstaub angeblasen und geglättet.

Abb. ä6.

Die Fahrgeschwindigkeit des Schiffes beträgt in leerem und in beladenem Zustand 7,5 km in der Stunde, die gesamten Baukosten ohne diejenigen des Stapellaufs betrugen 10 400 M. Beim Stapellauf ereignete sich ein kleiner Unfall. In zwei Kammern wurde der Boden aufgerissen, und sie liefen voll Wasser. Die Wiederherstellung ging sehr einfach vonstatten, ’ indem die Löcher von oben aus durch in Säcken eingebrachte^ Beton unter Wasser geschlossen wurden.

Im Sommer 1918 hat die Firma Ed. Ziiblin & Co. für ihren eigenen Gebrauch ein 80 t Motorkahn für den Rhein gebaut.

Die Lange des Schiffes beträgt 25 m, die Breite 4,42 m, die Seitenhöhe 1,74 m, der Tiefgang

beladen im Mittel 1,60 m und leer im Mittel 0,65 m. Das Schiff hat zwei Laderäume von zusammen etwa 15 m Länge, im Vorderschiff einen Matrosen- und einen Inventarraum und im Hinterschiff den Räum für den 45 PS Benzolmotor. Ueber dem Motorraum ist in einem Aufbau Küche und Schlafraum für den Schiffer untergebracht.

Mit der Ausführung (vgl. Abb. 33 und 34) wurde im Juni 1918 begonnen, der Stapellauf, der infolge einer Verzögerung in der Materiallieferung länger als nötig hinausgeschoben werden mußte, erfolgte Ende September 1918. Das Schiff wurde auf dem Werftplatz der Firma im Kehler Rheinhafen gebaut. Sein Eigengewicht beträgt 50 t. Auf der gleichen Werft ist die Ausführung einer Anzahl von 1000 t Rheinkähnen geplant.

Nach den Ausführungsplänen der gleichen Firma ist auf einer Werft in Ungarn im Sommer 1918 ein 450 t Donauschleppschiff für Kohlen- und Benzintransport gebaut worden. Die Form und die Ausführung ist die bei den Donau-Schleppschiffen übliche.

Die Länge des Schiffes beträgt 52 m, die Breite 8,2 m, die Höhe 2,25 m, der Tiefgang in beladenem Zustand 1,75 m und das Eigengewicht 229,2 t.

Im Auftrag der Reichswerft in Danzig und auf einem Dock dieser Werft wurde im Jahre 1918 von der Firma Ed. Züblin & Co. ein Kohlenprahm für die Marine von 300 t Tragfähigkeit gebaut. Das Fahrzeug (Abb. 35) hat 35 m Läjige, 7,6 m größte Breite, 2,45 m Tiefgang in beladenem und 1,20 m Tiefgang in unbeladenem Zustand, 3,20 m Seitenhöhe und 218 t Eigengewicht. Die Länge des Laderaumes beträgt 24,5 m. Im Vorderschiff ist ein Motorraum und Kettenkasten untergebracht, im Hinterschiff ein Mannschaftsraum mit fünf Betten.

Mit der Ausführung wurde am 1. Juni 1918 begonnen, und der Stapellauf war für den 1. Oktober vorgesehen. Die Form des Prahmes ist die bei den eisernen Kohlenprähmen der Reichsw^erft Danzig übliche. Die Abbildungen 36 und 37 zeigen Teile der abgebundenen Eisenbewehrung, und Abb. 38 gibt eine Untersicht des fertig betonierten Schiffes auf der Ablaufbahn.

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Von weiteren Ausführungen der Firma Ed. Züb-lin & Co. für die Reichswerft Danzig sind zwei Aschprähme und zwei Kombüsenprahme zu nennen. Die Tragfähigkeit des Aschprahmens (Abb. 39) ist 100 t, sein Eigengewicht 87 t. Er hat 23 m Länge, 6,30 m größte Breite, 1,90 m Tiefgang in beladenem und 1,75 bis 1,80 m Tiefgang in unbeladenem Zustand sowie 2,50 m Seitenhöhe. Der Laderaum hat eine Länge von 10,50 m und ist durch eine Längs- und eine Querwand in vier Einzelräume aufgeteilt.

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Abb. 37.

Der Kombüsenprahm (Abb. 40) hat 15,5 m Länge, 5,12 m größte Breite, 1,60 m Seitenhöhe und in beladenem Zustand 1,10 m Tiefgang.

Der Schiffskörper ist durch vier Querwände und eine Längswand in zehn wasserdichte Räume eingeteilt. Die Küchenräume sind in einem Aufbau aus Eisenbeton auf dem Deck untergebracht, der Schiffsraum wird als Inventarraum ausgenützt.

Eine kleine Schiffbauausführung ist der im Frühjahr 1918 von der Greifswalder Holz- und Baugesellschaft in Verbindung mit H. Martin, Stralsund als Ersatz für einen Holzprahm in Greifswald erbaute Baggerprahm aus Eisenbeton (Abb. 41 und 42). Das Schiff hat 5,75 m Länge, 2,30 m Breite und eine seitliche Bordhöhe von 0,90 m.

Die Schiffswand ist 4 cm stark und spannt sich über drei Rippen von 10 x 10 cm Querschnitt.

Mit Rücksicht auf den Wasserdruck wurde die Bewehrung aus Streckmetall 1 Vk cm von der Innenfläche entfernt gelegt, außerdem nahe der Außenfläche eine Bewehrung aus 6,5 mm Rundeisen.

Die Spanten erhielten vier Rundeisen 6,5 mm 0

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Abb.. 38.

welche mit reichlich langen, zurückgebogenen Enden versehen wurden.

Der Kies wurde zur Erreichung eines wasserdichten Betons so mit Sand vermengt, daß das Gemisch nach Versuchsfüllungen im Baueimer möglichst wenig Wasser aufnahm. Mit drei Teilen Kies und einen Teil Sand war der Erfolg praktisch befriedigend.

Diese Mischung wurde zweimal trocken durch die Mischmaschine geschickt und dann im Verhältnis 1 : 4 mit Portlandzement vermengt. Die Mischung ging wieder zweimal trocken durch die Maschine und wurde dann

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erst nach Bedarf mit soviel Wasser vermengt, daß em steifer Brei erzielt wurde. Die Betonmasse wurde zunächst auf der Sohle verteilt. Die besonders konstruierten Halter für das Eisen wurden erst entfernt, nachdem jede Stelle etwa achtmal leicht bestampft oder beklopft war. Um den Arbeitsvortrieb möglichst zu beschleunigen, wurde die Deckschicht der Sohle zunächst nicht ausgeführt, sondern erst, nachdem der Rumpf des Schiffes hergestellt war, also erst nach etwa fünf Stunden, und zwar wurde diese Schicht ohne übertriebene Sorgfalt einfach wie bei einem Estrich etwa 1 cm stark aufgelegt und verstrichen.

Die Seitenwände wurden gegossen. Dem Einsinken der Betonmasse wurde mit leichten Schmalstampfern nachgeholfen. Dann wurde die Außenschalung behämmert derart, daß auf eine Fläche von 25 cm² etwa 20 Schläge kamen.

Die Abstandshalter der Eisen wurden herausgezogen, kurz bevor die Betonmasse an sie herantrat, und sodann die Löcher der Schalung geschlossen.

Die obere Außenkante wurde mit einem Winkeleisen 30/30/4 geschützt, an das in je 25 cm Abstand ein einfacher Flacheisen-Anker angenietet war.

6,5 mm mit gegossen, runde Kanteneisen geschützt.

Zwecks Verhinderung zu rascher Austrocknung wurde am zweiten Tage innen in 20 cm Höhe Wasser eingelassen und sodann der Prahm zum Schutz vor Sonne und Wind abgedeckt.

Nach acht Tagen wurden die Seitenwände ausgeschalt, einzelne Spantenkanten nachgearbeitet und nach 12 Tagen die Bodenschalung entfernt.

Nach 18 Tagen wurde der Prahm gekippt, auf drei Punkte (Spitze, und beide hintere Ecken) gelagert und zur Hälfte mit Wasser gefüllt. Es zeigten sich außenseitig zwei Wasserflecken, jedoch trat nur an einer Stelle eine Wasserperle von Gerstenkorngröße auf. Diese Stellen wurden außenseitig einmal mit dünner Zementmilch verstrichen.

Zum Schluß erhielten die Seitenwände einen dünnen Ueberzug von Zementmilch. Am 21. Tage wurde das

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Abb. 41.

Fahrzeug auf einem Boden aus Querbrettern und Lä,ngs-balken über Rollen zu Wasser gelassen.

Bei der Kleinheit des Schiffes ist eine besonders ungünstige Beanspruchung während des Stapellaufee nicht zu erwarten gewesen.

Abb. 42.

Das Schiff erwies sich als völlig dicht, es zeigten sich innen keinerlei Wasserflecke.

Die Anordnungen bei der Ausführung waren so getroffen, daß ohne Aenderungen statt der 1,5 cbm Beton auch 150 cbm hätten verarbeitet werden können und somit die Herstellung eines etwa 800 t Schiffes in einem Gusse möglich gewesen wäre. Es zeigte sich somit, daß die gewünschte Wasserdichtigkeit leicht erreicht werden kann auch ohne Auftrag eines besonderen wasserdichten Putzes.

Das Schiffsgefäß wird täglich zur Beförderung von 10—15 Personen benutzt und erhielt im Betrieb manchen kräftigen Stoß. So rannte es gelegentlich in voller Fahrt auf einen vorstehenden eisenbewehrten Balkenkopf. Es entstand seitlich der Spitze ein Leck von 30 cm Durchmesser etwa 20 cm oberhalb der Wasserlinie. Durch die Streckmetalleinlage haftete aber das gelöste Stück noch so fest an der gesunden Schiffshaut, daß Wellengang kein Wasser eindringen ließ.

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Vgl. „Betoa und Eisen“ 1918, Seite 40. Ygl. „Armierter Beton“, August 1917.

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Montanzement

zur Klasse der Hochofenzemente gehörig, die mit Erlassen der bayerischen und preußischen Ministerien wie Portlandzement zu allen Bauten, also zu

Hoch-, Tief-, Wasser-und Eisenbetonbauten

zugelassen sind. Laufend bezogen von den Straßen-und Flußbauämtern, Stadtbauämtern, Bauinspektionen, :: Militärbauämtern und größten Privatbaufirmen. ::

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Bihlioteka Politechmki Krakowskiej

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Druk. U. J. Zam. 356. 10.000.

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