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HÜTTE DES BAUINGENIEURS.

HÜTTE des BAUINGENIEURS

HERAUSGEGEBEN

VOM

AKADEMISCHEN VEREIN HÜTTE, E. V.

SONDERAUSGABE DES III. BANDES

DER

„HÜTTE“, DES INGENIEURS TASCHENBUCH,

22. AUFLAGE

BERLIN 1915

VERLAG VON WILHELM ERNST & SOHN,

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-4//e Rechte und besonders

das Recht der LJ eher Setzung in fremde Sprachen sind Vorbehalten. Copyright 1915 by Akademischer Verein Hütte, Eingetragener Verein, Berlin.

VORWORT.

Wie bei der 21. Auflage der „Hütte“, des Ingenieurs Taschenbuch, wird auch*diesmal, vielfachen Wünschen gemäfs, der III. Rand der 22. Auflage als Sonderausgabe unter dem Titel „Hütte des Bauingenieurs“ abgegeben. Die bisherige Einteilung dieses Bandes wurde beibehalten. Sämtliche Abschnitte sind nach dem neuesten Stande der Wissenschaft und der Praxis umgearbeitet u^d ergänzt, auch ist die Zahl der Abbildungen beträchtlich vermehrt worden.

Im Abschnitt „Baumaschinen“ sind die Nafsbagger hinzugefügt und den Trockenbaggern gegenübergestellt worden.

Wesentliche Umarbeitungen erfuhren die Abschnitte „Statik der Baukonstruktionen“, „Grundbau“, „Eisenbetonbau“, „Hochbau“, „Wasserbau“, „Eisenbahnwesen“* und „Brückenbau“.

Soweit es möglich war, haben auch die endgültig festgesetzten Formelzeichen nach den Verhandlungen des Ausschusses für Einheiten und Formelgröfsen (AEF) Anwendung gefunden.

Die Hinweise in den einzelnen Abschnitten auf österreichische Bestimmungen und Vorschriften wurden vermehrt.

Bei dem steten Wachstum der technischen Wissenschaften war es trotz des vermehrten Inhalts nicht leicht, den Umfang des Taschenbuches so zu bemessen, dafs der bisherige Preis nicht gesteigert zu werden brauchte.

Für die Unterstützungen und Ratschläge zur Verbesserung der vorliegenden Auflage, die uns von Freunden und Fachleuten zugingen, sprechen wir an dieser Stelle unseren verbindlichen Dank aus. Wenn es nicht immer möglich war, alle Verbesserungsvorschläge zu berücksichtigen, so werden sie uns doch für die weitere Entwicklung der „Hütte“ als wertvolle Unterlagen dienen. Besonderer Dank sei hiermit den nachbenannten Bearbeitern ausgesprochen:

5.    Abt, Ingenieur, Winterthur, Schweiz.

E. Ackermann, Regierungsbaumeister, Südende-Berlin.

Dr. techn. K. Brabbée, Professor an der Technischen Hochschule zu Berlin.

J. Brix, Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule zu Berlin.

$)r.*3ng. M. Dietrich, Betriebsleiter der Berliner städtischen Strafsen-bahnen, Halensee.

Dr. Ph. Forchheimer, k. k. Hofrat in Graz (derzeit Konstantinopel).

6.    Hammer, Regierungsbaumeister, Eisenach.

S)tpl.*3ttg. K. Hiorth, Professor, Oberlehrer an der Kgl. Baugewerk-schule zu Frankfurt a. O.

W. Hönsch, Regierungsbaumeister a. D., Direktor der Linke-Hofmann-Werke, Breslauer Aktiengesellschaft für Eisenbahnwagen, Lokomotiven und Maschinenbau, Berlin.

C. Kersten, Oberingenieur und Oberlehrer a. D., Dresden.

E.    Kraefft, Geh. Baurat, Breslau.

0. Leitholf, Zivilingenieur, Berlin.

F.    Ludloff, Ingenieur, Berlin.

E. Mattem, Regierungs- und Baurat, Privatdozent an der Technischen Hochschule zu Berlin.

K.    Meier, Magistratsbaurat, Direktor der Kanalisationswerke von Berlin. E. Metzeltin, Regierungsbaumeister a. D., Direktor der Hannoverschen

Maschinenbau A.-G. vorm. G. Egestorff, Hannover.

$)tpl.*3ng. A. Müller, Regierungsbaumeister a. D., Hamburg.

L.    Samans, Geh. Baurat, Berlin.

R. Seifert, Regierungsbaumeister, Berlin.

£>tpL=3ng. C. Stumpf, Konstruktionsingenieur an der Technischen Hochschule zu Berlin.

L. Troskę, Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule zu Hannover.

H, Weihe, Professor an der Technischen Hochschule zu Berlin.

W. Werner, Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule zu Berlin.

K. Weyand, Regierungsbaumeister, Berlin-Charlottenburg.

vor-

Die Verlagsbuchhandlung hat sich durch den Ersatz der handenen Holzschnitte durch neue Abbildungen sowie um die bewährte Herstellung und Ausstattung des Taschenbuches besonders verdient gemacht.

Nach wie vor bitten wir, Berichtigungen, Abänderungs- und Verbesserungsvorschläge, für die wir stets dankbar sein werden, an die untenstehende Adresse richten zu wollen.

Berlin NW23, Bachstrafse 9, im April 1915.

Akademischer Verein Hütte, e. V.

Der Ausschuß zur Herausgabe wissenschaftlicher Werke.

LA. Der Schriftleiter:

Scheibe

INHALTSVERZEICHNIS

des dritten Bandes.

ERSTER ABSCHNITT.

Y ermessungskimde.

Bearbeitet von Geh. Regierungsrat Professor Werner.

Seite

Allgemeines........................

A.    Längenmessung....................

B.    Instrumente und Hülfsmittel zum Abstecken konstanter Winkel .

C.    Hülfsmittel zum Senkrecht- und Wagerechtstellen von Linien,

Achszapfen, Drehachsen................

D.    Linsen.......................

E.    Instrumente zum Messen von Winkeln...........

F.    Anordnung von Polygonzügen..............

G.    Kleintriangulation. ..................

H.    Höhenbestimmung...................

J.    Tachymeteraufnahmen.................

K.    Abrifs einer Landestriangulation.............

L.    Abrifs einer Ausgleichungsrechnung............

10

13

17

20

26

35

46

48

ZWEITER ABSCHNITT. Statik der Baukonstruktioneii.

Bearbeitet von Konstruktionsingenieur 3>ibl.*3ng. Stumpf.

I. Belastungen und Eigengewichte.

A.    Berechnungsgrundlagen für die statische Untersuchung von Hochbauten .......................

B.    Belastungen gewölbter Brücken.............

C.    Belastungen eiserner Brücken..............

II. Statisch bestimmte ebene Tragwerke.

A.    Der einfache Balken..................

B.    Gerberscher Träger .................

C.    Verwertung der Mx-Linie des einfachen Balkens.......

D.    Der Dreigelenkbogen.................

E.    Versteifte Kette über eine Oeffnung............

III. Statisch unbestimmte ebene Tragwerke.

A.    Die Arbeitsgleichung    cTm = S J 8 für ein ebenes Fachwerk 103

B.    Darstellung der Formänderungen

F.    Der Balken auf mehreren Stützen......

G.    Der Zweigelenkbogen...........

H.    Der beiderseits eingespannte Bogen......

J. Die durch einen einfachen Balken versteifte Kette

55

60

61

79

95

99

99

102

107

126

141

150

IV.    Räumliches Fachwerk.

A.    Zerlegung einer Kraft nach drei Richtungen im Raum

B.    Kuppeldächer...............

C.    Führungsgerüste der Gasbehälter........

D.    Turmspitzen...............

V.    Erddruck und Stützmauern.............

VI. Gewölbe.

Seite

157

160

162

163

167

A.    Abschätzung der Gewölbestärke

B.    Berechnung der Gewölbe

177

179

DRITTER ABSCHNITT.

Grundbau.

Bearbeitet von Regierungsbaumeister a. D. j£i£l.s3ng. A. Müller.

A.    Baugrund................. .....

B.    Die wichtigsten Griinduugsarten...........

C.    Verschiedenes (Grundwasserabdichtungen usw.)........

185

197

222

VIERTER ABSCHNITT.

Eisenbetonban.

Bearbeitet von Oberingenieur, Oberlehrer a. D. C. Kersten.

I. Allgemeines..........

II. Grundformen.........

III.    Theorie des Eisenbetons.....

IV.    Anwendungen im Hoch- und Tiefbau

226

. 230

233

254

FÜNFTER ABSCHNITT. Hochban.

Bearbeitet von Zivilingenieur O- Leitholf.

I. Mauerwerk .    . .

II. Holzkonstruktionen

III.    Eisenkonstruktionen

IV.    Decken . .    . .

V. Dacheindeckungen.

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299

319

373

380

SECHSTER ABSCHNITT. Lüftung und Heizung.

Bearbeitet von Professor Dr. techn. Br ab bée.

I. Lüftung. II. Heizung

390

SIEBENTER ABSCHNITT. Fabrikanlagen.

Bearbeitet von Geh. Regierungsrat, Professor Troskę.

I. Wahl des Fabrikortes...............

II. Wahl des Bauplatzes...............

III.    Allgemeines für die Entwurfsbearbeitung........

IV.    Einzelheiten...................

V. Zweckmäfsigkeits- und Nebeneinrichtungen.......

Seite

431

433

434

441

474

ACHTER ABSCHNITT.

Baumaschinen.

Bearbeitet von Professor Weihe.

I. Baggermaschinen....................

II. Rammen.......................

III.    Mischmaschinen für Kalk-, Kalktrafs-, Zementmörtel und Beton .    .

IV.    Hebemaschinen für Bauzwecke...............

476

485

. . 488

4yo

NEUNTER ABSCHNITT.

Wasserbau.

Bearbeitet von Regierungsbaumeister Seifert.

I. Flufsbau........

II. Kanalbau.........

III.    Schiffsschleusen.......

IV.    Flufsmündungen und Seekanäle V. Landwirtschaftlicher Wasserbau

497

522

536

549

555

ZEHNTER ABSCHNITT.

Wasserkraftanlagen.

Bearbeitet von Regierungs- und Baurat, Privatdozent Mattem.

1. Vorarbeiten.....................

11. Entwurfsaufstellung und gesetzliche Bestimmungen......

III.    Die Wassermenge...................

IV.    Das Gefälle....................

V.    Das Kraftwerk und seine Einrichtung

VI.    Wirtschaftlichkeit des Kraftausbaues...........

VII. Fern Übertragung der Wasserkräfte.............

VIII. Wasserkraftnutzung an kanalisierten Flüssen.........

IX. Vereinigung von Wasser- und Wärmekraft.........

X. Die Kosten der Wasserkräfte...............

XI. Ertragsberechnungen.......... .......

XII. Krafttarif......................

I. Allgemeines.

ELFTER ABSCHNITT.

Straf sent) au*

Bearbeitet von 2)r.*3tig. Dietrich.

Seite

A.    Strafsenfahrzeuge.......

B.    Bewegungswiderstand und Zugkraft

C.    Arbeitsleistung der Zugtiere . . . II. Bau und Unterhaltung der Strafsen.

A.    Wege untergeordneter Bedeutung .

B.    Landstrafsen.........

C.    Städtische Stral'sen......

D.    Wegerecht..........

. 596

599

601

602

603

621

633

ZWÖLFTER ABSCHNITT.

Städtebau.

Bearbeitet von Geh. Regierungsrat Professor Brix.

A.    Die Aufgaben des Städtebaues............

B.    Stadt- und Ortsbaupläne ....

C.    Gartenstädte und Wohnkolonien...........

D.    Wohnungsaufsicht und Wohnungspflege........

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639

650

. 650

DREIZEHNTER ABSCHNITT.

W asserver sor gun g.

Bearbeitet von k. k. Hofrat, Dr. Forchheimer.

A.    Beurteilung des Wassers

B.    Wasserbedarf.....

C.    Wassergewinnung .    .    .

D.    Aufbereitung.....

E.    Sammlung (Hochbehälter)

F.    Wasserverteilung .    .    .

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. 671

678

VIERZEHNTER ABSCHNITT.

Städteentwässerung.

Bearbeitet von Magistratsbaurat Meier.

a)    Kanalisationssysteme .    .    .

b)    Anordnung des Kanalnetzes

c)    Wassermengen

d)    Linienführung

e)    Entwurfsdarstellung.......

f)    Berechnung der Leitungsquerschnitte.

g)    Berechnung der Regen Überfälle .    .    .

h)    Tiefenlage und Gefalle......

i)    Bauweise der Leitungen......

k)    Notauslässe..........

l)    Pumpstationen .........

m)    Druckrohrleitungen.......

n)    Betrieb............

o)    Reinigung der Abwässer.....

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der Leitungen.

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Eisenbahnwesen.

Bearbeitet von Geh. Baurat Kraefft (I. A.: 1. a. I. Ill bis V., 1. b. c., 2. a. d. e., 3. a. bis g."); Regierungsbaumeister Hammer (I. A.:l. a. II., 3. h. bis m., I. B. 1., I. C.); Geh. Baurat Sa mans (I. A. 2. b. c.); Regierungsbaumeister Ackermann (I. B. 2.); Regierungsbaumeister a. D., Direktor Metze I tin (I. B. 3.); Regierungsbaumeister Wey and (I. B. 4.); Regierungsbaumeister a. D. Direktor Hönsch (I. B. 5.); Ingenieur Abt (II. III.).

I.    Reibungsbahnen.

Bestimmungen über Bau und Betrieb der Eisenbahnen......

A.    Bahnbau.

1.    Vorarbeiten.

a.    Zweck und Grundzüge.............

b.    Vorschriften.................

c.    Ausführung der technischen Vorarbeiten......

2.    Streckenbau.

a.    Unterbau..................

b.    Oberbau ..................

c.    Weichen und Kreuzungen............

d.    Wegübergänge................

e.    Schutzanlagen .    .    .    .    ............

3.    Bahnhofsaulagen.

a.    Gliederung der Bahnhofsanlagen und Grundformen .    .

b.    Längen-, Richtungs- und Neigungsverhältnisse .. ..

c.    Anordnung der Gleise und Gleisverbindungen ....

•    d. Anlagen für den Personenverkehr.........

e.    Einrichtungen für den Güterverkehr........

f.    Abstellanlagen................

g.    Verschiebeanlagen...............

h.    Drehscheiben.................

i.    Schiebebühnen........... ....

k.    Wasserversorgung der Bahnhöfe.........

l.    Kohlenversorgung der Bahnhöfe..........

m. Einrichtungen für die Behandlung der Fahrzeuge .... 798

B.    Eisenbahn-Fahrzeuge.

1.    Allgemeines......

2.    Bremsen.......

3.    Lokomotiven und Tender .

4.    Eisenbahntriebwagen .    .

5.    Wagen........

C.    Eisenbahnwerkstättenanlagen .

II.    Zahnradbahnen.........

III. Standseilbahnen.

A.    Drahtseile........

B.    Grubenseilbahnen.....

C.    Vergnügungs (Touristen-) bahnen

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MUT

SECHZEHNTER ABSCHNITT. Brückenbau.

Bearbeitet von Professor ©tyl.^rtg. Hiorth.

I. Allgemeines..............

II. Eiserne Brücken.

A. Eiserne Brücken im allgemeinen.

1.    Baustoffe und Konstruktionselemente

2.    Haupttragwerke........

3.    Lager............

4.    Raumverbände........

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B.    Eisenbahnbrücken

1.    G esamtan Ordnung und Allgemeines . . .

2.    Brückenbahn...........•

3.    Walzträger in Betondecke.......

4.    Brücken in Kurven.........

5.    Konstruktionshöhen von Eisenbahnbrücken

6.    Stützen zwischen Gleisen.......

C.    Strafsenbrticken.............

D.    Gewichtsberechnungen......• . . .

E.    Literaturangaben über bewegliche Brücken .    .

F.    Widerlager und Pfeiler..........

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. 1006

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. 1024

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III. Gewölbte Brücken, ausschliefslich der Eisenbetonbrücken.

A.    Einige Literaturangaben................1030

B.    Einige statische Verhältnisse und ihr Einfiufs auf den Entwurf . 1031

C.    Stärke und Form der Gewölbe. .

D.    Tafeln für gewölbte Brücken . .

E.    Einige Einzelheiten der Ausführung

F.    Lehrgerüste.........

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Sachverzeichnis.

Bearbeitet von Ingenieur Ludloff. Sachverzeichnis des ersten, zweiten und dritten Bandes .    .

1. ABSCHNITT.

Vermessungskunde.

(Geodäsie, praktische Geometrie.)

Allgemeines.

Aufgabe ist: Teile der physischen (d. i. sichtbaren) Erdoberfläche in bezug auf mathematische Erdoberfläche aufzunehmen und in Plänen, Karten wiederzugeben. Mathem. Erdoberfläche, Geoid, als spezielle Niveaufläche die mittleren Meeresspiegel der Weltmeere aufnehmend, ist auf Grund der Gradmessungsarbeiten für die Praxis ausreichend durch ein Rotationsellipsoid zu ersetzen, an dessen Stelle die Krümmungs-kugel, weiter die mittlere Erdkugel von 6370 km Halbmesser und im besonderen die Horizontebene als scheinbarer Horizont treten kann.

Elemente für Bessels Rotationsellipsoid: halbe grofse Achse a — 6 377 397,15500 m;

a² — b¹

Exzentrizität e³ =

halbe kleine Achse b — 6 356 078,96325 m,

ü?

= 0,0066743721,

Abplattung p = —---—

a

= 0,0033427732.

299,152818

Man unterscheidet zwischen niederer und höherer Geodäsie, je nachdem der Einflufs der Erdkrümmung vernachlässigt oder berücksichtigt werden mufs.

Lageplan gibt die Vertikalprojektion eines Geländeabschnittes auf die Horizontalebene wieder, praktisch zulässig, indem auf 1000 m Entfernung die Lotlinien einen Winkel von rd. 32" bilden.

Entfernung ist der Abstand zwischen den Lotrichtungen zweier Tunkte, in wagerechter Richtung gemessen (in derselben Vertikal ebene).

Eine Entfernung von 1000 m, im Meereshorizont oder in 1000 m Höhe gemessen, gibt einen Unterschied von 0,157 m oder einen relativen Fehler von-£3y^~> ⁸⁰ genau

werden in der niederen Geodäsie Entfernungen, unmittelbar gemessen, praktisch nicht erhalten.

Nivellementsplan: Darstellung der nach Entfernung und Höhe aufgemessenen Terrainlinie, als Schnitt von Vertikalebenen oder Flächen mit der physischen Erdoberfläche.

im Lageplan mit eingezeichneten Horizontalkurven (Grundlage für Bearbeitung der Entwürfe des Bauingenieurs) wird die Höhengestaltung durch den Verlauf der Horizontalkurven (Verbindung von Punkten gleicher Höhe) veranschaulicht. Werden in den einzelnen Punkten eines Lageplans die Höhen der Punkte in Richtung der Normalen abgesetzt, entstehen Reliefkarten bzw. -Globen.

Mafseinheiten. Sofern nur Messungen von Längen oder von Winkeln auszuführen, sind zur Ausführung zwei Mafseinheiten erforderlich:

Hütte. 22. Auflage. IIT. Band.

Maßeinheit für Längen ist das internationale Meter mit seinen dezimalen Unter-und Ueberteilen; für Winkel der rechte Winkel, unterteilt nach

alter Teilung = 90° zu 60' zu 60"; neuer Teilung = 100° zu 100' zu 100"

Festlegung und Sichtbarmachung der Punkte: verschieden nach Dauer und Zweck durch Grundplatte mit Bolzen und Granitsockel mit Kreuz (Landesvermessung), einfachen Granitsockel mit Kreuz, Zementsockel mit Bohrloch, Pfahl mit Bohrloch, Entwässerungsröhren, Gasrohren mit angeschmiedeter Spitze, Pfahl mit Nagel. Die Punkte werden sichtbar gemacht durch Fluchtstäbe, Baken, Piquetts, mittels Senkel oder Ansatzlibelle senkrecht gestellt.

Ausflüchten (freiäugig) gerader Linien zwischen zwei Punkten A und B} durch Einrichten weiterer Fluchtstäbe. Ausführung verschieden:

1.    ohne Geliülfen durch Verlängern über A bzw. B hinaus,

2.    mit Gehülfen durch Einweisen von einem oder beiden Endpunkten aus,

3.    mit Gehülfen durch allmähliches Einrücken von zwei Punkten gleichzeitig in die Gerade,

4.    auf gröfsere Entfernung durch Benutzung eines Theodoliten als Passageinstrument.

A. Längenmessung.

a. Unmittelbare Längenmessung.

1. Mefslatten aus trocknem Tannenholz von 3, 4, 5 m Länge mit rechteckigem, quadratischem oder ovalem Querschnitt (letztere von der Mitte nach den Enden verjüngt); an den Enden mit Eisenschuhen versehen, in Ebenen, oder für genauere Messungen in abgerundete, kreuzweise stehende Schneiden auslaufend. Die Länge der Mefslatten in gesetzlichem Mafse wird durch Normieren auf dem Komparator erhalten. Zur Ausführung der Messung sind zwei Mefslatten erforderlich. Die Messung erfolgt längs der ausgesteckten Geraden oder längs einer in der Geraden gespannten Schnur oder auf festem Untergründe längs

Abb. l.

! wayes'ccht

aufgebrachtem Schnurschlage in ebenem wagerechten Gelände durch Aneinanderlegen.

In geneigtem Gelände wird jede einzelne Latte wagerecht gelegt (freiäugig ungenau, besser unter Benutzung einer aufgesetzten justierten Setzlibelle) und die Enden staffelför-mig heruntergesenkelt; statt Heruntersenkeln genauer und bequemer durch Messen von h (Abb. 1) (höchstens auf cm) und Entnahme der Reduktionsgröfse Z — V P + Aa — l aus einer Zahlentafel (für l = 4m, 5 m). Anstatt h kann auch der Neigungswinkel a jeder Lattenlage mit Hülfe eines Neigungsmessers (Weifsbachs Setzniveau) gemessen werden. Dann ist Entfernung = 2l cos a

= 2l — 2 z, wo Z — 21 sin³ ~ (a nach Vio°) wieder aus einer Zahlentafel zu entnehmen ist.

Wenn in stark wechselndem Gelände die Entfernungen einer grofseren Anzahl von Zwischenpunkten und aufserdem die Höhenverhältnisse sofort mit erhalten werden sollen, verwendet man mit Vorteil den Staffelapparat. (Aufnahme von Querprofilen in stark wechselndem, steilem Gelände).

Wagerechte Staffellatte in 5 cm unterteilt, der Handlichkeit wegen nicht über 3 m lang, die senkrecht angeschobene Latte in Zentimeter unterteilt.

2.    Stahlmefsband, gewöhnlich 20 m lang (für Stationieren besser 25 m), in Ringen endigend, welche über die zum Straffziehen erforderlichen Ziehstäbe geschoben werden. Die Länge bezieht sich auf die an den Ringen angebrachten Marken, durch Vergleichen (bei gespanntem Bande) mit den Normalstäben, ähnlich wie bei den Mefslatten, abgeleitet. Die Temperaturänderung bleibt bei der Anwendung im Gelände, als innerhalb des praktisch erreichbaren Genauigkeitsgrades gelegen, unberücksichtigt. In geneigtem Gelände wird das Mefsband, der Geländeneigung folgend, straff gespannt und der Neigungswinkel des Geländes oder einer dazu Parallelen (Visur über die gleich langen Ziehstäbe hinweg) mittels Böschungsmessers ermittelt (Gradbogen in ganze Grade geteilt, Ablesung auf einige Zehntel Grad sicher geschätzt, reicht aus); Reduktionsgröfse entsprechend wie bei der Lattenmessung.

3.    Die früher viel verwendete GlledermePskette ist durch das Stahlmefsband vollständig verdrängt und ihre Verwendung amtlich untersagt, da sie nicht eichfähig ist.

(Anweisung VIII § 36. Die Anwendung der Gliederkette ist untersagt.)

4.    Mofsrad mit Umlaufzähler nur zu Kontrollmessungen vereinzelt im Gebrauch, da hierbei nur die tatsächlich abgerollte Länge ermittelt werden kann.

5.    Schrittmafs in Verbindung mit Schrittzähler (Pedometer) ein sehr bequemes Hiilfsmittel bei Anfertigung von Handrissen; die Schrittlänge als individuell ist durch Versuche eigens zu ermitteln.

Genauigkeit der unmittelbaren Längenmessung ist verschieden nach den in Anwendung kommenden Hülfsmitteln. Theoretisch und er-fahrungsgemäfs wächst (infolge der unvermeidlichen zufälligen Messungsfehler) der mittlere Fehler einer Längenmessung mit der Quadratwurzel aus der gemessenen Länge L, also M — ± m VL, wo m den mittleren Fehler der Längeneinheit darstellt.

also für L = 100 m

Erfahrungsgemäfs ist

M=± 0,02 m = ± 0,03 „ = ± 0,19 „ = ±0,5 „

m für Lattenmessungen = 0,0022 = 0,2 %

Bandmessungen = 0,0029 = 0,3 „

= 0,0190 = 1,9 „ \ = 0,05    =5    „

Mefsrad Schrittmafs

Bei Trassierungsarbeiten wird das Absetzen von Längen fast all-

gemein auf

2000

sicher verlangt.

(Die angegebenen amtlich zulässigen Fehlergrenzen sind in der Regel derart bemessen, dal's ihre Einhaltung bei der erforderlichen Sachkenntnis und nötigen Sorgfalt der Ausführung stets möglich ist.)

b. Mittelbare Längenmessung (Notbehelf).

Stützt sich auf Aehnlichkeitssätze, schliefst vom Kleinen aufs Grofse, steht mithin der unmittelbaren Messung bezüglich des Genauigkeitsgrades nach, kann mit Vorteil durch Kleintriangulation oder andere Verfahren ersetzt werden.

Beispiel: A—B (Abb. 2) zu bestimmen; nur einer der Punkte (hier B) zugänglich, Visur A—B nicht möglich. Eine Standlinie CD wird passend ausgewählt und gemessen; CA, CB, DA ausgefluchtet; auf

Abb. 2.

CD von C aus — in a, auf CB von C aus — in d n    n

abgesetzt; durch a eine Parallele zu D A liefert b, AB

dann ist b d parallel AB—----• Sind beide Punkte

unzugänglich, dann sind zwei Standlinien anzuordnen.

b______

Hierzu sowie zum Zurücküber-

Aufnahme nach rechtwinkligen (ebenen) '£ Koordinaten. Einzelne Punkte gerade oder krummlinig verlaufender Geländegrenzen, Strafsenzüge usw. können der Lage nach gegen festgelegte Vermessungsachsen festgelegt werden nach rechtwinkligen Koordinaten.

tragen des Projektes in das Gelände sind erforderlich:

B. Instrumente und Hülfsmittel zum Abstecken konstanter Winkel.

(Hauptsächlich Winkel von 90°, 180°, 45°.) a) Diopterinstrumente: Winkelkreuz, Winkelkopf, Winkeltrommel, Kreuzscheibe, bei denen die Diopterebenen materiell durch Punkt— Spalt, Spalt—Spalt, Spalt—Faden festgelegt sind, werden auf ihre Richtigkeit untersucht, indem man den konstanten Winkel so oft aneinander legt, bis ein gestreckter Winkel entsteht, durch unmittelbares Ausfluchten kontrollierbar.

ft

♦/

Genauigkeit dieser Diopterinstrumente erfahrungsgemäfs auf 2 bis 3' veranschlagt.

Justiereinrichtungen sind in der Regel nicht vorgesehen. Diopterinstrumente (namentlich die Kreuzscheibe; eignen sich weniger für die unmittelbare Aufnahme, leisten aber bei der Zurückübertragung ins Gelände gute Dienste.

b) Spiegelinstrumente: 1. der einfache Winkelspiegel (Abb. 3). Zwei ebene Spiegel sind an den Wandungen eines starren Gehäuses derart befestigt, dafs der eine Spiegel mittels Zug- und Druckschrauben gegen die Wandung verstellt und in jeder Lage starr erhalten werden kann, wodurch der Oeffnungswinkel <X der spiegelnden Ebenen auf einen Sollwert gebracht werden kann. Bedingung: Schnittkante der Ebenen senkrecht. Ein von A ausgehender Lichtstrahl wird nach zweimaliger Reflexion den eintretenden Strahl im Punkte D schneiden unter dem Winkel

Abb. 3.

JD

*\

ft

çp = 2 <X, denn (p — 2 (ß y) ; <X-f-90 — ß -\-d0 —    = 180 oder =

Mithin wird ein vom Auge in C aus in der Rückwärtsverlängerung des austretenden Strahles durch Ueberwegsehen eingerichteter Fluchtstab B gegen den gegebenen Stab A im Schnittpunkte D den festen Winkel (p = 2oC und bei oc = 45° ^ = 90° bilden. Der Schnittpunkt D ist mit ß bzw. y veränderlich. Wird ein Punkt P des Querschnitts im Gehäuse ein für allemal festgelegt (in welchem Punkte mittels Senkels oder besser mittels eingeschraubten Lotstabs der Punkt des Geländes herauf- oder heruntergelotet wird), so ist die lineare Gröfse D—P der theoretische Fehler des Winkelspiegels, a welcher durch passende Haltung des Instrumentes auf wenige Millimeter herabgedrückt werden kann.

Ul

Abb« 4.

Untersuchung und Justierung des Winkelspiegels (Abb. 4). Im Punkte c einer Geraden AB wird der feste Winkel (p das eine Mal gegen den Ast . cA abgesteckt, liefert a, und sodann gegen den Ast cB, A liefert b ; nun wird der justierbare Spiegel so lange verstellt, bis das Bild von A oder von B auf d eindeckt. Genauigkeitsgrad 4 bis 5'.

Hauptaufgaben: a) von einem Punkte aufserhalb einer Geraden eine Senkrechte fällen.

Aufnahme des Geländes; hierbei mufs die Gerade durch mehr als zwei Punkte festgelegt sein; der Beobachter bewegt sich in der Geraden, die Oeffnung des Winkelspiegels dem Punkte aufserhalb zugekehrt, bis das doppelt reflektierte Bild auf die Gerade eindeckt.

b)    in einem Punkte einer Geraden eine Normale errichten.

Uebertragen des Projektes ins Gelände; wie bei Untersuchung des Winkelspiegels. Von dem verbleibenden Fehler des justierten Instrumentes macht man sich unabhängig, indem man beide Aeste der Geraden benutzt.

Abb. 5.

c)    Die dritte Hauptaufgabe: in eine durch zwei Punkte festgelegte Gerade sich einzuschalten, wird einfacher durch Benutzung

2. des Spiegelkreuzes

i-

cc

gelöst: zwei übereinandergestellte spiegelnde Ebenen sind gegen ein starres Gehäuse derart befestigt, dafs der Neigungswinkel der Ebenen xß geändert werden kann. Bedingung: Schnittkante S der Ebenen senkrecht, und die verlängerte Schnittkante wird durch den eingeschraubten Lotstab materiell festgelegt. Wird jetzt das Auge in C auf die Schnittkante S gerichtet (Abb. 5), und ist der Neigungswinkel

1^ = 90°, so sieht das Auge die Bilder der Fluchtstäbe A und ß in Deckung, wenn A-S-B eine Gerade.

Auf jeden Fall ist der Ablenkungswinkel y = dem doppelten Neigungswinkel </>. Untersuchung und Anwendung: man geht das eine Mal von der einen Seite vor bis zu einem Punkte, in welchem sich die Bilder beider Stäbe A und B decken, und sodann von der anderen Seite; der Halbierungspunkt liegt, abgesehen von den unvermeidlichen Beobachtungsfehlern, in der Geraden.

c) Prismeninstrumente (handlicher als Spiegelinstrumente). 1. Das einfache Winkelprisma beruht auf der Ablenkung eines Lichtstrahles beim Durchgänge durch brechende Kanten.

Æî

Abb. 6.

Farblose Bilder, Ab-i lenkungswinkel von bestimmter Gröfse I (z. B. 90°) werden erhalten, indem man dem Querschnitt des Prismas eine bestimmte Form gibt. Ein Glasprisma mit gleichschenkligem, rechtwinkligem Dreieck als Querschnitt liefert für den festen Strahl, welcher an der einen Kathetenebene eintritt und nach zwei-

maliger Reflexion im Inneren (die eine als Totalreflexion an der anderen jyi Kathetenebene und die andere als Re-K flexion an der Hypotenusenebene, ~~jf~ diese als Spiegel belegt) an der anderen Kathetenebene austritt, farblose Bilder O und eine Ablenkung von 90° (Abb. 6). " Ein vom Auge in G in der Rückwärtsverlängerung des austretenden Strahles (durch Ueberwegsehen) eingewiesener Stab a bildet gegen A im Schnittpunkte D den festen Ablenkungswinkel <jp. Wird ein Punkt P des Querschnitts durch den eingeschraubten Lotstab festgelegt, so ist (indem D mit der Drehung des Prismas, also mit <X veränderlich) D—P der theoretische Fehler, welcher gering bleibt.

'///////////////////////S

p.

Der feste Strahl oder das feste Bild ist nur nahe der Kante der spitzen oder rechten Winkel zu suchen.

Genauigkeitsgrad 4 bis 5'; Untersuchung ähnlich wie beim Winkelspiegel; ein Justieren ist ausgeschlossen; zu lösende Hauptaufgaben

Abb. 7.

dieselben wie beim ein-K fachen Winkelspiegel.

\\

--D

2. Das Prismenkreuz (von Bauernfeind) ist eine Vereinigung zweier einfacher Prismen so tibereinandergestellt, dafs die Hypotenusenebenen nahezu winkelrecht zueinander stehen (Abb. 7), und löst die dritte Hauptaufgabe: sich in eine Gerade einzuschalten (so dafs mit dem Prismenkreuz alle drei Hauptaufgaben gelöst werden können).

(Bei der Anwendung so zu halten, daXs die eine Hypotenuse nahezu in die Richtung der Geraden AB zn stehen kommt.)

Die lineare Strecke D—P' ist der theoretische Fehler des Gerätes. Bei einer Anordnung nach Kämmerer in Wien (Abb. 8) werden die beiden Prismen mit der Ecke des rechten Winkels übereinander

Abb. 8.

ab

2. Flächeninhaltsermittlung.

J. Tachymeteraufnahme.

2- Karte des Deutschen Reiches im Mafsstabe 1:100000 \

4. Gewichte von Eisenbahnbrücken mit Balkenträgern.

1. Glieder der Haupt- und Fahrbahnträger.

Stäben parallel laufen, stellen deren Spannkräfte

III. Statisch unbestimmte ebene Tragwerke.*)

Sr“

finden (Abb. 94): Man trägt auf den verschränkten

Xat = ~ und S,= -XatSa.

B. Kuppeldächer.

h und die Pfeilhöhe der inneren Bogenlinie und der

II. Die verschiedenen Gründungsarten.

Luftschleusen

4. Bestimmungen des Polizeipräsidenten von Berlin, betreffend Eisenbetonkonstruktionen bei Hochbauten, vom 15. Mai 1913.

oz

Fachwerkbrücken«

2. Ausführung* you Bogen.

Hallenbinder.

b. Tragwerke.

Eigengewichte eiserner Dachkonstruktionen.

Abb. 28a u. 29 S. 381 dsgl. Traufe, wobei Reihenei

b) Durch Ausnutzung des Windes, und zwar mit Hülfe yon Prefs- bzw. Saugköpfen.

b. Schnellstrom- oder SchneUnmlaufheizung.*)

BD

<90

Gewöhnliche Ausführungen.

Flufsspaltungen und Flufsyereinigungen (Mündungen).

Wasserbedarf von Kanälen.*)

Berechnung der Stemmtore

B. Bewässerung.

B. Gefällgewinnung an natürlichen Seen.

B. Bewegungswiderstand und Zugkraft.

ü*

D. Wegerecht.

C. Wassergewinmmg.

ir

f) Berechnung der Leitungsquerschnitte,

Eisenbahnwesen.

c. Ausführung der technischen Vorarbeiten.

SR

5. Langschwellen

Gliederung der Bahnhofsanlagen und Grundformen.

3. Bewegungsvorrichtungen.

5. Achsen der Wagen und Tender. Es bezeichne

Rostfläche:

3. Langkessel.

k. Tender.

c. Bauart.

A. Reine Zahnradbahnen*)

2. Linienführung.

Tafeln für genietete Träger (Tafel 1 bis 10).

S H"&f 1 2 If III lllîlflsl Hill I Islf

d. Yollwandige Bogenträger.17),8)19)20)

Eaai&faïL-

Bei Trägern mit vieleckigen Gurtungen kann man in

b. Fahrbahn mit durchgehendem Kiesbett.

5. Konstruktionshöhen von Eisenbahnbrücken.

4. Fahrbahngerippe.

5. Widerlageranschlufs der Fahrbahn.

Formeln zur Bestimmung der Scheitelstärke d0 (Abb. 278).

Dies gilt auch für Gewölbe mit Gelenken (Abb. 285

Schieber ... li 175 —lässigkeit . . . II . 82

472, 473; II 256 —glühlicht II 814, 816,

 , elektr. Strafsen-

<è.

Punkt ... I 235

I 570

ab

Abb. 9.

gelegt, die Hypotenusenebenen nahezu parallel zueinander, wodurch die Stellung des Auges in C gegenüber der Schnittkante schärfer fixiert wird.

Bei Dechers Prismentrommel (zum Kurven-abstecken benutzt) ist das eine Prisma gegen das andere verstellbar angeordnet, und indem hier von dem beweglichen Strahl oder dem beweglichen Bild Anwendung gemacht wird, kann jeder beliebige Ablenkungswinkel (als Peripheriewinkel) erhalten werden.

-P

Js

w'

<17272°

Abb. 10.

3. Doergens’ Prisma dient einzeln zum Abstecken der Winkel von 45° und zu zweien, zum Doppelprisma vereinigt, zum Abstecken der Winkel von 90°. Ein Querschnitt mit den Winkeln 45°, 112 V₂°, 22V₃⁰ erfüllt die Bedingungen : farblose Bilder und Ablenkungswinkel ff = 45° (Abb. 9) bzw. qp = 90° (Abb. 10). Bei der Anwendung ist das Prisma so zu halten, dafs das Auge in G in der Richtung der Geraden AB nahezu winkel-recht auf die eine Kathetenebene blickt, während die Hypotenusenebene nahezu winkelrecht zum einfallenden Strahl vom Punkte P zu liegen kommt (hierbei mufs die abgeschrägte, ursprünglich zweite Kathetenebene als Spiegel wirken).

wenn

Prismen für 45° (ebenso Winkelspiegel für 45°) leisten bei Aufnahmen nach rechtwinkligen Koordinaten dann gute Dienste das Messen der Ordinaten selbst unmöglich oder schwierig wird, indem das Messen der Ordinaten in die Abszissenachse verlegt wird.

Infolge des beschränkten Genauigkeitsgrades der Geräte zum Abstecken fester Winkel (Fehler kann bis 5' anwachsen) können mit diesen einfachen Hülfsmitteln nicht beliebig lange Ordinaten festgelegt werden.

(Anweisung VIII § 81: . . . Beträgt die Länge der rechtwinkligen Abstäncfe mehr als 40 m, so ist die Richtigkeit derselben zugleich durch eine Hypotenusenmessung oder in sonst geeigneter Weise zu prüfen . . .)

winkelt 5 oder 6 und 8 winkelt 10; auch das Schnurdreieck benutzt; im Gelände mittels Mefsbandes (oder einer Mefsleine) im Endpunkte B einer Graden B A eine Normale errichten: das eine Ende des Mefsbandes in B (Abb. 11), das andere in n festhalten, die Mitte des gestrafften Bandes markiert, darauf das Ende von B in die Verlängerung a — b

Abstecken fester Winkel (90°) mittels Mefslatten bzw. MeTsbandes: auf Bauplätzen: Holzwinkel von 1 bis 2 m Kathetenlänge; beim Abbinden von Fachwerken: 3 und 4 beim Abstecken von Kurven wird iür kurze Ordinaten

in b

nach c her um ge schlagen, ist (JBX.BA - - .

/!

Lange Ordinaten können vermieden werden durch passende Lage der Vermessungsachsen oder durch Ab-

stecken von Parallelen.

Abb. 12.

Abb. 11.

(Auch für andere Zwecke erwünscht; die Durchführung erfolgt ausgehend von der Bestimmung paralleler Linien: z. B. durch den Punkt P (Abb. 12) soll eine Parallele zu A—B abgesteckt werden; Pa (beliebig) ausgefluchtet; durch den Halbierungspunkt b eine Gerade cb gelegt und b(J=bc abgesetzt, dann ist PC\\AB.)

C. Hülfsmittel zum Senkrecht- und Wagerechtstellen von Linien (Ebenen), Achszapfen, Drehachsen.

a) Senkel (einfacher oder Doppelsenkel) dient zum Herauf- oder Herunterloten von Punkten. Lotgabel dient dazu, einen Punkt auf eine

Abb. 13.

Zeichnungsebene (Mefstischblatt) abzu-senkeln.

\s

oc

Zum Wagerechtstellen materieller Linien (auf dem Bauplatze) dient in einfachster Form die Setzwage (Abb. 13) in Verbindung mit einer Setzlatte (3 bis 5 m lang); Senkelfaden stets senkrecht; SpielpunktS derjenige Punkt, dessen Verbindungslinie mit dem Aufhängepunkte C winkelrecht zur Unterlage steht; die Unterlage (Setzlatte) wird so lange geneigt, bis Senkelfaden auf S einspielt. Untersuchung und Bestimmung des Spielpunktes; Der Halbierungspunkt zwischen den Einspielmarken m in zwei um 180° verschiedenen Aufstellungen auf derselben Unterlagsgeraden ist der Spielpunkt.

b) Wasserwage oder Kanalwage findet auf der Baustelle zui Ausführung von Erdarbeiten Verwendung. Die freiäugige Tangente an die Oberflächenspiegel von Flüssigkeiten in kommunizierenden Gefäfsen steht wagerecht. (Zu gleichem Zwecke wird die Schlauchwage verwendet.) Der Genauigkeitsgrad dieser Hülfsmittel ist gering.

nur

C) Für Vermessungszwecke (an geodätischen Instrumenten) kommen die Libellen oder Niveaus in Betracht, um Linien oder Achsen

wagerecht oder senkrecht zu stellen bzw. die kleinen Neigungen gegen die wagerechte oder senkrechte Lage zahlenmäfsig zu bestimmen. Der Gefäfsform nach unterscheidet man Dosenlibellen und Röhrenlibellen; letztere nach Art ihrer Fassung als Setzlibellen, Reiter- oder Hänge-libelien verwendet. Als Füllflüssigkeit kommen Spiritus, Weingeist, Schwefeläther in Betracht.

Abb. 14.

a) Dosenlibelle. Ein Gefäl's in Dosenform durch eine plankonkave Glasplatte geschlossen, mit Flüssigkeit gefüllt, bis nur eine kleine Luftblase bleibt. Luftblase eilt nach dem höchsten Punkte hin, so dafs der Halbmesser des jeweiligen Blasen-mittelpunktes B senkrecht steht (Abb. 14); der Punkt $, dessen Halb-messer senkrecht zur Unterlage steht, ist der Spielpunkt; die auf dem Glasdeckel eingeritzte Mittelmarke (zwei kleine konzentrische Kreise) soll mit dem Spielpunkte zusammenfallen.

Untersuchung und Bestimmung des Spielpunktes S ähnlich wie bei der Setzwage. Abweichung des jeweiligen Blasenmittelpunktes B von dem Spielpunkte S (Mittelmarke) ist als Ausschlag der Libelle ein Mafs für die Neigung « der Unterlage.

ß) Röhrenlibelle. Sonderfall der Dosenlibelle; der Hohlraum ist (bei feineren Libellen) tonnenförmig, erhalten durch Drehung eines Kreisabschnittes um die Sehne als Achse. Um die mit der Temperatur veränderliche Luftblasenlänge nahezu konstant zu erhalten, ist eine Kammer oder Reservoir vorgesehen. Nur in Richtung der Sehne kann die Röhrenlibelle (im Gegensatz zur Dosenlibelle) verwendet werden. Nach der Fassung verschieden: Setzlibelle oder Reiterlibelle.

Abb. 15.

y) Setzlibelle Verbindung der Röhrenlibelle mit einer ebenen Unterlage derart, dafs das eine Ende gegen das andere Ende scharnier-artig senkrecht gehoben und gesenkt und in jeder Lage starr erhalten werden kann, erforderlich, um eine Setzlibelle zu justieren (Abb. 15). Um die Lage der Blasenmitte (durch Beobachten der Blasenenden) schärfer zu bestimmen, ist an der Glaswandung eine lineare Teilung angebracht (bei der Libelle von Beifs-Zwicky ist die Teilung von der Glasröhre unabhängig angebracht); Nullpunkt entweder in der Mitte oder an einem Ende. Spielpunkt der Setzlibelle ist der Punkt, dessen Halbmesser winkelrecht zur

Unterlage steht; eine Setzlibelle justieren, heifst, die Mittelmarke (der Teilung) zum Spielpunkt machen (Durchführung der Justierung verschieden, je nachdem eine bewegliche oder feste Unterlage zur Verfügung steht). Eine Setzlibelle ist justiert, wenn der Ausschlag (Abweichung der Blasenmitte von der Mittelmarke) in zwei um 180° verschiedenen Aufstellungen auf derselben Unterlagsgeraden derselbe ist in bezug auf die Richtung der Libelle. Zeigt die

Libelle in den beiden Aufstellungen den gleichen Ausschlag in bezug auf dasselbe Libellenende (Schrauben- oder Nichtschraubenende), so steht die Unterlage wagerecht, und der Ausschlag ist der Libellenfehler, durch die Justierschrauben fortzuschaffen. Allgemein ist die nach dem Umsetzen sich zeigende Ausschlagänderung zur Hälfte gleich dem Neigungswinkel der Unterlage, zur anderen Hälfte gleich dem Libellenfehler, wovon bei Benutzung der Libelle Anwendung gemacht wird. Wird der Ausschlag als Mafs für die Neigung im Winkelmafs verlangt, so ist die Kenntnis der Angabe oder (relativen) Empfindlichkeit der Libelle erforderlich.

Angabe ist der Winkel zwischen den Halbmessern zweier aufeinander folgenden Teilstriche und schwankt zwischen 1" (und darunter) und 30" (und darüber), welche Werte, bei einer Teilung nach Pariser Linien, Halbmessern von 474 m und 16 m entsprechen. Die Angabe wird am sichersten bestimmt mittels des Legebrettes oder Niveauprüfers, einer Vorrichtung zum Messen kleiner Neigungswinkel mittels Mikrometerschraube.

zur

wenn

cf) Reiterlibellen zum Einrichten wagerechter Drehachsen, oder Bestimmung ihres Neigungswinkels sind mit geeigneten Libellen-fiifsen versehen, um auf der Achse reitend aufgesetzt oder angehängt zu werden. Wirken ganz wie eine Setzlibelle in bezug auf die Libellen-fufsausschnittsgerade, sind aber aufser mit Stellschrauben im senkrechten Sinne (erforderlich zur Beseitigung der Ungleichheit der Libellenfufslängen) noch mit Stellschrauben im wagerechten Sinne zu versehen, um die Kreuzung fortzuschaffen. Für eine justierte Reiterlibelle (Kreuzung und Ungleichheit der Libellenfufslängen beseitigt, so dafs Mittelmarketangente parallel der Fufsausschnittsgeraden) ist der Ausschlag ein Mafs für die Neigung der mechanischen Drehachse, die Achszapfen gleichen Durchmesser haben; anderseits mufs durch Umsetzen in den Lagern dieser Ungleichheit Rechnung getragen werden.

Senkrechtstellen von Achszapfen mittels Dosen- oder Röhrenlibelle, mit dem Achszapfen starr verbunden, ist erreicht, wenn beim Drehen um denselben die Blase ihre Stellung nicht ändert. In dieser Anordnung kommt bei der Libelle der Spielpunkt des Systems in Betracht, als Punkt der Libelle, dessen Halbmesser dem Achszapfen parallel liegt; ist demnach die Libelle gegen die Achse verstellbar, so kann die Mittelmarke der Libelle zum Spielpunkte des Systems gemacht werden, z. B. Nivellierlatte mit verstellbarer Dosenlibelle: Ist die Mittelmarke Spielpunkt, so steht die Latte senkrecht, sobald die Blase auf der Mittelmarke einsteht; senkrechter Zapfen eines einfachen Nivellierinstrumentes mit stellbarer Röhrenlibelle.

Die Dosenlibelle kann zuweilen mit Vorteil durch eine Kreuzlibelle (zwei kreuzweise zueinander gestellte liökrenlibellen) ersetzt werden. Bei feineren Nivellierinstrumenten kommen wohl auch Reversionslibellen in Anwendung, Libellen mit Doppelschliff, hergestellt derart, dafs die Tangenten der Mittelraarken zueinander parallel sind.

D. Linsen.

Die Verwendung der Linsen beruht darauf, dafs Lichtstrahlen beim Durchgänge durch dieselben eine Abweichung ihres Weges (Brechung) erleiden, abhängig vom

Brechungsexponenten und den Begrenzungsflächen. Von den verschiedenen Linsenformen kommen hier nur die Sammellinsen in Betracht. Die Begrenzungsflächen sind Kugelsegmente. Die Verbindung der bezüglichen Kugelmittelpunkte M M* (Abb. 16) liefert die Achse der Linse. Die Oeffnung der Linse o—o bleibt für uns stets gering. Strahlen, parallel zur Achse, vereinigen sich nach dem Durchgänge in einem Punkte der Achse, im Brennpunkte, im Abstande der Brennweite von der Linse. Alle Strahlen, von einem Punkte ausgehend, vereinigen sich nach dem Durchgänge im Bildpunkte; derselbe liegt in der Achse, wenn der leuchtende Punkt in der Achse

Abb. 17.

Abb. 16.

if

~Arf

~~~o

gelegen, allgemein auf dem Strahle, welcher durch den optischen Mittelpunkt der Linse geht; es ist dies deijenige Punkt, in der Achse der Linse gelegen, für welchen Strahlen, durch denselben hindurchgehend, keine Ablenkung, höchstens eine parallele Verschiebung erleiden. (Der optische Mittelpunkt liegt stets innerhalb der Linse, bei verschiedener Krümmung der Begrenzungsflächen der stärker gekrümmten Fläche zugerückt und bei einer plankonvexen Linse im Schnittpunkte der Achse mit der konvexen Fläche.) Leuchtender Punkt und sein zugehöriger Bildpunkt sind ihrer gegenseitigen Lage nach bestimmt durch die dioptrische Hauptformel, welche für unsere beschränkende Annahme bezüglich der Oeffnung der Linse in der einfachsten, für

unsere Verwendung ausreichenden Form auftritt: —+ —= wo & die Gegenstands-, d die Bildweite und /’die Brennweite der Linse ist (Abb. 17); die Lage des Bildpunktes p, zum Gegenstandspunkte P gehörend, -wird mittels der Hauptstrahlen bestimmt. Das Bild h eines leuchtenden Gegenstandes TJ kommt reell a\if der anderen Seite der Linse, und zwar umgekehrt zustande, wenn d positiv, was der Fall, wenn I) >*■ f. Rückt der Gegenstand in die Brennweite, also    wird d negativ, und

dann liegt das Bild, und zwar aufrechtstehend, auf derselben Seite der Linse. Gröfse

des Bildes h = Gröfse des Gegenstandes H • -Jj-, so dafs — das Vergröfserungsver* hältnis darstellt.

Zwei oder mehr Linsen miteinander vereinigt (Linsenkombination), lassen sich hinsichtlich ihrer Wirkungsweise ersetzen durch eine fingierte Linse gleicher

Wirkung, für welche die Gleichung besteht — H—r =-, wo fx als äquivalente

D d fx

Brennweite abhängt von den Brennweiten der einzelnen Linsen und deren gegenseitigen Abständen.

a)    Lupe. Eine einfache oder zusammengesetzte Konvexlinse von kleiner Brennweite, welche von nahe gelegenen Gegenständen (feinen Teilungen) stark vergröfserte Bilder erzeugen soll. Stets wird die Gegenstandsweite D kleiner als die Brennweite f gemacht, wodurch erreicht wird, dafs die Vergröfserung stets >> 1; das Bild liegt, aufrecht stehend, auf derselben Seite. Damit das Bild vom Auge aus (gehalten zwischen Linse und Brennpunkt) am schärfsten, in der deutlichen Sehweite, gesehen werden kann, mufs der Gegenstand in eine für das betreffende Auge feststehende Entfernung gebracht werden (normale deutliche Sehweite 20 bis 25 cm; für Kurzsichtige 10 cm und darunter, für Weitsichtige auf 50 cm anwachsend).

b)    Fernrohr soll an den Mefsgeräten vornehmlich eine scharfe Visierlinie, Visierachse, Kollimationsachse liefern und sodann vom

Gegenstände ein vergröfsertes Bild liefern. Ist aufzufassen als Vereinigung zweier Linsen oder Linsensysteme: Objektiv und Okular oder Objektivsystem und Okularsystem. Das Objektiv, einfach oder zusammengesetzt, ist eine Linse von verhältnismäßig grolser Brennweite und erzeugt vom Gegenstände, indem D stets !> 2f, ein reelles, umgekehrtes, verkleinertes Bild; bei unseren Mefsgeräten stets aus mehreren Linsen zusammengesetzt, um die Kugelabweichung und die chromatische Abweichung möglichst unschädlich zu machen. Das Okular, stets aus mehreren Linsen zusammengesetzt, wirkt immer als Lupe, so dafs das vom Gegenstände in bezug auf das Objektiv entstandene Bild, um vom Okular als Lupe betrachtet werden zu können, innerhalb der Brennweite des Okulars entstehen mufs. Okular und Objektiv, einzeln in

Abb. 19.

Abb. 18.

Huygens jg

._^ jj Ramsden

------q

p3Fj

Röhren gefafst, müssen achsial gegeneinander (mittels Zahngetriebe) verstellt werden können, entsprechend den verschiedenen Gegenstandsweiten D.

Die an den Mefsgeräten gebräuchlichsten Okularsysteme sind das Okular von Ramsden (schematische Darstellung in Abb. 18) und das Okular von Huygens oder Campani (Abb. 19).

Untersuchung der Leistungsfähigkeit eines Fernrohrs bezieht sich auf Untersuchung der optischen Kraft der Linsen, sodann auf die mechanische Ausführung. In bezug auf optische Kraft kommen in Betracht: Vergröfserung, Gesichtsfeld, Helligkeit, Deutlichkeit.

Vergröfserung ist das lineare Verhältnis zwischen Gröfse des Bildes, im Fernrohr gesehen, zur Gröfse des Gegenstandes, mit freiem Auge gesehen (beides auf dieselbe Entfernung bezogen), oder Verhältnis zwischen der Gröfse der betreffenden Winkel. Dies Verhältnis ist F*

genähert v = —r- • (Brennweite des Objektivsystems durch Brennweite

fx

des Okularsystems.)

Das praktisch einfachste Verfahren v zu bestimmen, ist folgendes: Man wirft das Bild eines Skalenteils einer Nivellierlatte auf die Latte zurück und zählt ab, wieviel Skalenteile jetzt überdeckt werden; dies Verfahren erfordert einige Uebung, indem gleichzeitig mit einem Auge das Bild im Fernrohr und mit dem anderen Auge der Gegenstand selbst betrachtet werden mufs.

Gesichtsfeld. Der bezüglich des Okulars nicht voll wirkende Teil des durch das Objektiv vom Gegenstände erzeugten Bildes wird durch den Diaphragmaring DD (vom Durchmesser a), gleich der wirksamen Oeffnung der Okularlinse, fortgeschnitten (Abb. 18 u. 19), wodurch das Gesichtsfeld (der beim Durchblicken durch das Fernrohr gleichzeitig zu übersehende kegelförmige Raum) festgelegt wird. Als Mafs für das Gesichtsfeld gilt der Oeffnungswinkel dieses Kegels, bestimmt durch Beobachten nach einer Skalenlatte.

Helligkeit des Fernrohrs ist stets geringer als diejenige des Sehens mit freiem Auge; letztere = 1 gesetzt, beträgt diejenige des Fernrohrs im Maximum 0,85; unter 0,50 wird bei der Anwendung nicht herabgegangen.

Deutlichkeit wird beurteilt durch Beobachten scharf gezeichneter dunkler Figuren auf hellem Grunde (auch nach Sternen, dann aber Vorsicht wegen Parallaxe); es darf das Bild keine Verzerrung der geraden Grenzlinien und möglichst wenig Farbenabweichung auf-weisen.

Visier oder Kollimationsachse ist die Verbindungslinie vom optischen Mittelpunkt des Objektivs und Fadenkreuzpunkt; letzterer wird materiell erhalten, indem in der Diaphragmaebene ein Spinnfadennetz aufgespannt, oder indem die Netzlinien auf ein Glasplättchen geritzt (photographisch übertragen) und dieses an dem Diaphragmaring befestigt wird. Der Visierachse kann gegen die Fernrohrwandung eine geforderte Lage gegeben werden durch Bewegung des Fadenkreuzpunktes mittels Stellschrauben. Das Objektiv als Träger des optischen Mittelpunktes wird für denselben Zweck nur selten verstellbar eingerichtet.

Einstellen eines Objektes. Das Fadennetz wird für das Auge in die deutliche Sehweite gebracht (durch Verschieben des Diaphragmas gegen das gesamte Okular bei Ramsden, oder der eigentlichen Okularlinse gegen das Diaphragma bei Huygens); darauf wird mittels Zahngetriebes das Okularsystem gegen das Objektivsystem bewegt, bis das Bild des Gegenstandes ebenfalls deutlich gesehen wird.

Parallaxe ist Abweichung der Bildebene von der Fadennetzebene; wird erkannt durch Bewegen des Auges vor dem Schauloch des Okulars und mufs der nicht zentralen Aughaltung wegen beseitigt werden.

Wenn Handfernrohre aufrechtstehende Bilder erzeugen, erfordern sie im Vergleich zum einfachen Fernrohr ein Linsensystem mehr.

C) Mikroskope sind Fernrohre im kleinen und sollen von nahe gelegenen Gegenständen (Teilskalen) stark vergröfserte Bilder erzeugen. Hierbei ist das Objektivsystem eine Linse kleiner Brennweite, und der

>lf

<2 f

gebracht.

zu betrachtende Gegenstand wird in die Entfernung D

Wird in der Diaphragmaebene ein mittels Mikrometerschraube verschiebbarer Faden angeordnet (Schraubenmikroskop), so kann dadurch das zu betrachtende Teilintervall in seinem Bilde weiter untergeteilt werden (z. B. ein nach KP direkt geteilter Kreis kann nach " abgelesen werden). Werden die Stellungen des beweglichen Fadens, den vollen Umdrehungen der Mikrometerschraube entsprechend, durch eine in der Diaphragmaebene befestigte Glasskala ersetzt, so erhält man ein Schätzmikroskop.

E. Instrumente zum Messen von Winkeln.

a) Der einfache Theodolit zum Messen von Horizontalwinkeln. Seine wesentlichen Bestandteile sind (Abb. 20): LimbllS oder Teilkreis L in fester Verbindung mit dem Untergestell u, welches mittels dreier Stellschrauben auf dem Stativ oder Beobachtungspfeiler aufsteht;

Senkrechter Zapfen V zentrisch zum Limbus im Untergestell (als Büchse) gelagert; mit dem Zapfen fest verbunden die Alhidade (Alhidadenkreis) A A als Indexträger sowie der Aufbau als Lager für das

Abb. 20.

KM

Fernrohr FF, welches die Zielachse oder Kollimationsachse liefert;

.r

,u

Libelle (Dosen-, Röhren- oder Reiterlibelle), verschieden angeordnet in Verbindung mit V. Zapfen V, Kippachse des Fernrohrs und Kolli-mationsaclise müssen zueinander winkelrecht stehen, sLjjA in ihren Verlängerungen in einem Punkte sich schneiden; Zapfen V (mittels Libelle senkrecht gestellt) mufs verlängert durch den Aufstellungsgrat ■jjT gehen.

Jeder ausgeführte Theodolit ist mit Fehlern behaftet,

a)    solchen, welche durch Justiervorrichtungen beseitigt bzw. auf das kleinste Mafs herabgedrückt werden können,

Abb. 21.

Ti'r

> I !

b)    solchen, welche nicht wegjustierbar sind, und deren Einfluß auf das Ergebnis, ebenso wie der verbleibende Restfehler aus a, durch Kompensation unschädlich gemacht werden mufs.

Fernrohrdrehachse) wird

zur

SSu

Zua): 1. Kollimationsfehlery (Abb.21) (Abweichung der Ziellinie von der Stellung 90°

\j -

erkannt u. a. durch Umlegen in den Lagern (nach 2 y), durch Durchschlagen und Drehen (nach 4 y) und wird be-jj seitigt durch die wagerecht wirkenden Stellschrauben des Fadennetzes am Fernrohr (soll eine ausgesteckte Linie mit Hülfe des Theodoliten verlängert werden, dann Durchschlagen und Umlegen in den Lagern).

2. Neigungsfehler i der Fernrohrdrehachse gegen die Wagerechte. Bei einem Instrument mit Reiterlibelle wird der Zapfen scharf senkrecht gestellt; der Ausschlag der justierten Reiterlibelle gibt den Neigungsfehler i; er wird fortgeschafft durch Justieren an dem einen beweglich eingerichteten Achslager. Bei einem Instrument ohne Reiterlibelle wird ein hoch gelegener Punkt auf eine im Horizont der Fernrohrachse gelegte Skala in beiden Fernrohrlagen herunterprojiziert; darauf wird das Fernrohr auf den Halbierungspunkt eingestellt, nach dem ursprünglichen Punkte zurückgekippt und die Visierlinie mittels der Achslagerkorrektion auf den Punkt zum Einstehen gebracht.

Zu b) 1. Limbus und Alhidadenzentrum fallen nicht zusammen: es entsteht Exzentrizität der Alhidade; wird unschädlich gemacht durch Ablesen an zwei (nahezu) diametral gegenüberstehenden Indizes und Mittelbildung oder durch Ablesen an einem Index, aber Beobachten in zwei Fernrohrlagen und Mittelbildung.

2. Verlängerte Visierachse schneidet nicht den Vertikalzapfen: es entsteht Exzentrizität der Ziellinie (bei einzelnen Instrumenten zur Erzielung einer gedrungenen Bauart absichtlich angeordnet); sie wird unschädlich gemacht durch Beobachten in zwei Fernrohrlagen und Mittelbildung.

Die verbleibenden Achsfehler: v Schiefstellung des Zapfens, i Neigungsfehler der Drehachse und Kollimationsfehler y erzeugen die entsprechenden Projektionsfehler (v),    (i),    (y) mit dem Höhen

winkel h des anvisierten Punktes veränderlich; es ist (v) = v tg h cos Hülfswinkel ;

Durch Beobachten an zwei diametral angebrachten Indizes in beiden Fernrohrlagen und Mittelbildung werden die Fehlereinflüsse, herrührend von i und y (namentlich wenn sie klein gehalten werden), vollständig beseitigt; hingegen kann der Fehler, herrührend von v, durch das Beobachtungsverfahren niemals beseitigt werden (deshalb Vorsicht beim Senkrechtstellen, namentlich wenn stark ansteigende oder geneigte Visuren in Betracht kommen).

Das Einstellen eines Objekts (Bildpunkt mit Fadenkreuzpunkt zusammenfallend) erfolgt roh freihändig, fein mittels der Klemm- oder Bremsvorrichtungen (Randklemmen, Zentralklemmen).

Ablesevorrichtungen: Nonien (Schätz- und Schraubenmikroskope). Ist die Hauptteilung nach der Einheit J (z. B. 20') unterteilt, so wird der Indexträger mit einer Nebenskala nach der Teilungseinheit N so versehen, dafs die Beziehung besteht

Nonien,

(n — 1 ) J = nN für nachtragende \

(n -|- 1) J =nN für Vortragende /

J — N bzw. N — / = —■ = a = Angabe des Nonius. n

Fällt

Der Nullpunkt der Neben- oder Nonienskala ist stets der Index, dessen Stellung gegen die Hauptteilung abgelesen werden soll, der m-Teilstrich der Nonienskala mit einem Teilstrich der Hauptskala zusammen, so ist der Abstand des Index vom nächst vorhergehenden Teilstriche der Hauptskala jJ <ZJ =ma.

(Kreisteilungen zeigen nur nachtragende Nonien; Bedeutung und Verwendung der Ueberstriche.)

Beim Repetitionstheodoliten wird die Lage des Limbus gegen das Untergestell verstellbar gemacht durch Anordnung eines Doppelachsensystems.

Messung der Winkel: nach dem einfachen Winkel (einzeln oder nach dem Repetitionsverfahren), wenn nur zwei Richtungen im Scheitelpunkt einlaufen, oder nach Richtungen, wenn n >> zwei Richtungen einlaufen; für die verschiedenen Fälle gesonderte Schemata, oder, die einfache Winkelmessung als besonderer Fall der Richtungsmessung angesehen, ein gemeinsames Schema für Messung nach Richtungen. Beispiel:

Theodolit zum Messen von Höhenwinkeln (Tiefenwinkeln), Zenitdistanzen. Hierzu erforderlich ein senkrechter Teilkreis, fest mit der Fernrohrdrehachse verbunden, und parallel hierzu eine Röhrenlibelle (nicht Dosenlibelle), welche praktisch bequem mit dem Indexträger verbunden ist, bei einfacheren Instrumenten mit dem Aufbau verbunden. Alle Ablesungen am senkrechten Kreise erfolgen für anvisiertes Objekt bei einspielender Libelle. Je nach der Bezifferung des Senkrechtkreises werden Höhenwinkel <X oder Zenitdistanzen z erhalten (letzteres bequemer), wo dann oc -f- Z — 90⁰ und z von 0 bis 180°; Z unter 90° entspricht einem Höhenwinkel,

Tiefenwinkel.

Z über 90°

Der Indexfehler (entspricht der Lage der wagerechten oder senkrechten Visur: Horizontpunkt oder Zenitpunkt), um welchen alle Einzelablesungen fehlerhaft sind, wird durch Beobachten in beiden Fernrohrlagen nach demselben Objekt ermittelt. Das Mittel selbst ist

Ai -f- A2 360

, wenn

vom Indexfehler frei. (Lage des Zenitpunktes bei

Ai und A₂ die Mittel aus den Ablesungen an den Indizes in der ersten und zweiten Fernrohrlage bedeuten.) Der Indexfchler wird beseitigt, je nach der konstruktiven Anordnung, entweder durch Verstellen des Fadennetzes oder der Indizes (fliegende Nonien).

b) Bussoleninstrumente.

(Für Messungen unter der Erde von grofser Wichtigkeit, über der Erde mit Vorteil hauptsächlich zu Kontrollmessungen, Orientierungen und Aufnahmen untergeordneter Bedeutung verwendet.)

Teilkreise höchstens auf V2⁰ unterteilt; Visuren dioptrisch oder mittels Fernrohre von geringer Leistungsfähigkeit. Gemessen werden magnetische Azimute (als Horizontalwinkel zwischen Visierebene und magnetischem Meridian). Genauigkeit im Vergleich zur Messung mit dem Theodoliten viel geringer (im Verhältnis 1 : 10), wodurch das Verwendungsgebiet festgelegt ist. Statt Ablesungen in der Ruhelage der Nadel (zeitraubend und fehlerhaft), wird die der Ruhelage entsprechende Ablesung aus drei aufeinander folgenden Amplitudenbeobachtungen abgeleitet,

usw.

Punkt

Ablesung am Kreise Nonius I Nonius II

Mittel

Richtung Standmittel

Gesamtmittel Bemerkungen

Im Punkte 13

o 00    00

o 00    00

(durchgeschlagen)

und weitere an äquidistanten Stellen beobachtete Stände.

t^OO CO w CO O

45 103    14    37

38    59 35 30

o 00    00

08

Resultat =

Für den Handgebrauch ist Schmalkalders Patentbussole sehr bequem.

Sollen die Bussoleninstrumente zur Orientierung von Plänen verwendet werden, so ist die Deklination zu berücksichtigen (säkulare, täglich periodische und täglich unregelmäfsige Schwankungen).

Zur Winkelmessung ohne feste Aufstellung dienen die Reflexionsinstrumente, z. B. der Spiegelsextant.

F. Anordnung von Polygonzügen.

Um eine zusammenhängende Horizontalaufnahme durchzuführen, wird ein System von Stützpunkten und Stützlinien (Vermessungsachsen) als Grundgerippe verlangt, welche im Detail

Abb. 22.

■

gegen

beliebig viele Punkte (nach rechtwinkligen ebenen Ko-ordinaten) weiter festgelegt werden können. Dieses Grundgerippe wird in sich festgelegt durch Vereinigung von Längenmessungen mit(Horizontal-)Winkel-messungen. Auf Grund der Messungen erfolgt die Berechnung der Koordinaten der Punkte und darauf gestützt die Anfertigung des Planes (in verjüngtem Mafs-stabe). Die Richtung der 4* x-Achse ist entweder gegeben oder beliebig gewählt, dann wird die Richtung der -f- y-Achse erhalten durch Rechtsdrehen der -|- sc um 90° (amtlich vorgeschrieben).

1L+1

71

/u

yn+2

71+2

Abb. 22a.

a) Allgemeine Bezeichnungen und Beziehungen, n — l,n, n+1 drei aufeinander folgende Punkte des Zuges (Abb. 22),

S = Streckenlänge (ohne Vorzeichen),

ßn — Brechungswinkel, zählt von 0 bis 360°, überstrichen von dem Schenkel nach dem vorhergehenden Punkte durch Rechtsdrehen nach dem folgenden Punkte,

= Neigungswinkel der Strecke, ausgehend vom Punkte n nach dem Punkte n + 1, gegen die durch den Punkt n gelegte Parallele zur -J- x-Achse, zählt von 0 bis 3G0°,

Xn + 1 = Xn + A Xn,

n+1

=    + 1 ± 180»; r" +1 = ,'l⁺ 1 ± 180» + ßn +1 (Abb. 22a).

Hütte 22. Auflage. III. Baud.

I. Hauptaufgabe.

Gegeben : gesucht:

Tn durch yn Xn\ Sn und + 1 Tn 4- 1 durch yn + 1 Xn 4- 1.

A l)n = Sn sin + 1 ; A Xn = Sn cos rj + 1 * yn 4* 1 =: yn “i“ A 2/ni Xn 4- 1 ⁼⁼ Xn ~f“ A Xn»

II. Hauptaufgabe.

Gegeben:

gesucht:

P durch ypXp\ Q durch y qXq, Sp — S und

tg ''y-

yQ — yp

Xq— Xp

₀    2/p    yp    XQ xp

o    . Q~    Q

sin Vp    cos vp

evtl, zur

Kontrolle » (« + M -    .

Für die Berechnung von S wird log sin v und log cos v unmittelbar aus log tg in der Logarithmentafel interpoliert. Der Quadrant von v (0 bis 360°) ist durch das Vorzeichen der Koordinatendifferenzen bestimmt: v liegt im

I.

II.

III.

IV. Quadranten, wenn

A® +

Werden die ß eines Polygonzuges mit dem Theodoliten gemessen:

b) Theodolitpolygonzug. 1. offener Zug, wenn der letzte Punkt mit dem ersten nichts gemein hat; in der Bearbeitung einfach, jedoch ohne summarische Kontrolle (Bussole zur Kontrolle).

2.    geschlossener Zug, wenn der Zug in sich zurückläuft, also Tn mit P₀ und Tn 4-1 mit T\ zusammenfällt; gewährt eine summarische Kontrolle und findet Verwendung bei vollständig unabhängig durchgeführten Aufnahmen.

3.    offener, zwangsweise geschlossener Zug zwischen zwei ihrer gegenseitigen Lage nach bereits bestimmte Punkte zwischengespannt (zur Verdichtung der Stützpunkte und Stützlinien an geordnet), gewährt wie 2. eine summarische Kontrolle. Um 2. und 3. eindeutig zu bestimmen, sind 2 n — 3 voneinander unabhängige, gemessene Stücke (S und ß) erforderlich; werden in 2. und 3. alle S und alle ß gemessen, also 2 n Stücke, so sind drei Stücke überschüssig gemessen, mithin müssen zwischen den gemessenen Stücken (infolge der unvermeidlichen Messungsfehler) drei Widerspruchsgleichungen auftreten. Die absoluten Werte derselben geben ein Mafs für die Genauigkeit der Messung und deren amtliche Gültigkeit. Um dieselben z. B. für 2. anzusetzen, ist zu berücksichtigen, dafs in einer geschlossenen Figur (ohne Messungsfehler)

1.    Summe der Brechungswinkel — dem H-fachen von 180° = 0

2.    Summe der Ordinatendifferenzen.....

3.    Summe der Abszissendifferenzen.....

sein mufs; infolge der Messungsfehler wird gefunden

. =0

# = [/»]?-w-180;    /5, = [A^r¹: fx=    —

B-yBxB'

P-yp xp\

Zu 3. gegeben A :    xj ;

A Y—yp — yA\

-4 und P eingespannt (Abb. 23), haben die Widerspruchsgleicbungen die analoge Form:

fß^vA ⁺ ^A~nm-vp' r,=Wlï-l-ur> 4=[Aï]'j_1-ax

Q durch î/q iq ist BO    x y

f\X = xp — xj± sowie J'p ermittelt; für den Zug, zwischen

fß resultiert aus den Messungsfehlern der ß\ ist der mittlere Winkelmessungsfehler (im Durchschnitt) = m, so wird nach dem Fehlerfortpflanzungsgesetze jß = + m Vn >' setzt man fs = Vfy* + /ic², so kann verlangt werden fs < qq3 y aus der gesamten Länge.

Amtlich ZUlä88lge Fehlergrenzen nach der preufsischen Katasteranweisung /y< 1,5' Kn und äufserstenfalls das Doppelte dieses Betrages; in ebenem, günstigem Gelände fs höchstens = 0,01 VA [S] + 0,0050 [<S]2 „    „ mittlerem „

„ unebenem, ungünstigem Gelände

(In der Praxis bleiben die Werte fß und namentlich fg in der Regel weit innerhalb dieser Grenzen.) Ein grober Messungsfehler in der Streckenmessung (Verzählen einer

f

ganzen Lattenlage) wird aufgeklärt, indem man tgy = —-- ermittelt; der Fehler liegt,

fx

wenn nicht noch wto anders grobe Messungsfehler begangen sind, in derjenigen Strecke, deren Neigungswinkel dem ermittelten Werte v nahekommt.

Sind fß, fy, fx zulässig, so werden sie zum Verschwinden gebracht nach praktisch bewährten Näherungsverfahren (streng durch Ausgleichung nach der Methode der kleinsten Quadrate).

Es wird fß auf alle Brechungswinkel gleichmäfsig verteilt (bzw. diejenigen mit kürzeren Schenkeln erhalten gröfsere Verbesserungen); mit den so verbesserten Neigungswinkeln werden die At) und A£ berechnet, und die sich ergebenden Werte fy, fx (wenn fs zulässig) werden auf die einzelnen Koordinatenunterschiede verteilt nach einem der folgenden Verfahren:

1. nach Verhältnis der Streckenlängen S,

„ absoluten Längen der Koordinatenunterschiede,

„ Summen aus Streckenlängen und Koordinatenunterschieden.

Je kleiner fy fx selbst (also je sorgfältiger gemessen), umsomehr führen die verschiedenen Näherungsverfahren auf dasselbe Ergebnis. Um fß klein zu erhalten, ist bei der Messung des ß auf sorgfältigste Zentrierung des Theodoliten und der Objekte zu achten.

Abb. 23.

2. „

3.    „

ßA

T-1

= 0,01 K6[S]+ 0,0075 [S]²

= 0,01 f/8[S]+ 0,0100 [S]³

2*

C) Bussolenpolygonzug (ß mit der Bussole gemessen) ist im Vergleich mit dem Theodolitzug im einzelnen ungenauer, zeigt aber eine günstigere Fehlerfortpflanzung in bezug auf v. Theodolitzüge sind mit möglichst langen Streckenlängen, Bussolenzüge mit möglichst kurzen Streckenlängen anzuordnen. Bei der Bussolenmessung wird der Neigungswinkel jeder Strecke unabhängig doppelt erhalten; soll diese günstige Kontrolle nicht ausgenutzt werden, kann man mit Sprungständen arbeiten, indem nur in jedem zweiten Punkte das Bussoleninstrument aufgestellt wird.

G. Kleintriangulation.

Bei mehr geschlossener Geländeform wird ein System von Stützpunkten im Gelände so ausgewählt, dafs die Verbindungslinien als Seiten von Dreiecken auftreten, die sich in der einfachsten Form zur Dreieckskette (jedes folgende Dreieck hat mit dem vorhergehenden eine Seite gemein), allgemein zum Dreiecksnetz (hier Kleintriangulations-netz) zusammenschliefsen. Bei Anschlufs an eine bestehende Vermessung sind zur Festlegung nur Horizontalwinkelmessungen erforderlich, indem Seitenlange und Orientierung aus der bestehenden Vermessung hervorgeht, sonst aufser der Winkelmessung die Messung (mindestens) einer Seite und die Orientierung erforderlich. Letztere entweder durch Messen des astronomischen Azimuts einer Seite oder in vielen Fällen ausreichend mittels Bussoleninstruments. Die Kleintriangulation hat den Vorzug der praktisch bequemeren Durchführung, indem hauptsächlich Winkelmessungen in Betracht kommen, aber, was viel wichtiger ist, die Kleintriangulation gewährt schrittweise im Schlufsfehler der einzelnen Dreiecke eine Kontrolle, während beim Polygonzuge nur am Ende eine summarische Kontrolle vorliegt. Ist der mittlere Fehler eines gemessenen Winkels = m, so darf der Drei-eckschlufsfehler betragen f mF 3.

Die Ausgleichung der gemessenen Winkel einer einfachen Dreieckskette erfolgt, indem man den Schlufsfehler (sobald derselbe zulässig) auf alle drei Winkel gleichmäfsig verteilt; in Dreiecksnetzen infolge der auftretenden Seitengleichungen umständlicher. Die Dreiecke selbst werden als ebene Dreiecke aufgefafst, indem der sphärische Exzefs, welcher bei einem gleichseitigen Dreiecke von rund 21 km Seitenlänge erst 1" beträgt, vernachlässigt wird. Für die ausgeglichene Netzfigur müssen die Koordinaten der Punkte, unabhängig vom Rech-nungswege, innerhalb der Rechnungsabrundung gleich sein.

Gegen Punkte der Kleintriangulation bzw. des Polygonzuges können neue Punkte lediglich durch Horizontalwinkelmessung festgelegt werden nach den Methoden der

1. Trigonometrischen Punktbestimmung durch

aus.

1.    Einschneiden (vorwärts und seitwärts), wodurch immer nur ein Punkt neu bestimmt wird von beliebig vielen (mindestens zweien)

2.    Einschalten, mehrere Punkte gleichzeitig gegen mindestens drei gegebene Punkte.

3.    Einketten, beliebig viele Punkte in einer Dreieckskette angeordnet zwischen zwei gegebene Punkte eingespannt.

4.    Rückwärtseinschneiden (Snellius- oder Pothenot-Verfahren), ein neuer Punkt (Aufstellungspunkt des Theodoliten) wird festgelegt, indem die Richtungen nach drei gegebenen Punkten gemessen werden.

5.    Nach Aufgabe der unzugänglichen Distanz: Zwei neue Punkte werden gegen zwei gegebene Punkte festgelegt, indem nur in den neuen Punkten Winkel gemessen werden.

Für Ingenieurzwecke sind die Verfahren unter 4. und 5. von besonderer Wichtigkeit.

Zu 4. Punkt P ist eindeutig bestimmt, wenn in P die Winkel « und ß nach den der Lage nach (durch ihre Koordinaten) gegebenen Punkten I II III gemessen werden (Abb. 24). Die Aufgabe ist trigonometrisch gelöst, sobald die Winkel qp* und qn₃ aus den gegebenen und gemessenen Stücken ermittelt werden. Aus den Koordinaten der gegebenen ‘Punkte wird S₁S2 und y ermittelt, dann ist

(fl + (f3

Abb. 24.

\ fr /

a)

180

bekannt; wird sodann

sin «

sin qri _ Si

sin (f>₃

sin ß

= cotg /x (wo /i Hülfswinkel) gesetzt, so ist

b)

tg

(fi + y 3

tg (45 — /i) ;

aus a) und b) werden <f\ und qp₃ einzeln erhalten, dann können die Entfernungen yon P nach I II III berechnet werden und die Ueber-tragung der Koordinaten von I II III nach P erfolgen. Die Aufgabe wird unmöglich, wenn P und die drei gegebenen Punkte auf demselben Kreise liegen. Die Punktbestimmung von P wird gut, wenn P im Innern des Dreiecks III III liegt oder wenn dies Dreieck dem Punkte P eine ausspringende Ecke zukehrt.

Konstruktive Lösung (Abb. 25). IIIIII

nach den gegebenen Koordinaten im verjüngten Mafsstabe aufgetragen; gegen I III in I <$. ß, in III <$ a angetragen, liefert den Schnittpunkt S, so dafs P auf S II mit S—I—III auf demselben Kreise liegt; an den Parallelen aS II in I den <ÿ a oder in III den <£ ß abgesetzt, liefert den Punkt P.

Sonderfall der Aufgabe 4. I II III liegen in derselben Geraden, also r = 0; gesucht Entfernung Pli; indirekte Entfernungsmessung bei Ermittlung von Zentrierungselementen.

Abb. 25.

J-

' 1 >t

"VA

i\    U-.

l$\

i. / i

Sind in P die Richtungen nach n > 3 Punkten beobachtet, so ist die Aufgabe überbestimmt, und die endgültige Lage von P (nach Koordinaten) wird am sichersten und einfachsten erhalten unter Anwendung der Methode der kleinsten Quadrate.

Zu 5. Gegeben die Punkte I und II durch ihre Koordinaten, so ist S, event, v¹^ bestimmt. Werden in den zu bestimmenden Punkten A und B die Winkel a ß y d gemessen, so ist die Aufgabe eindeutig bestimmt und trigonometrisch gelöst, wenn z. B. <f₂ und i/,₃ einzeln ermittelt. Es ist (Abb. 26)

a) (p2 — \pi *= ISO — {ß -j- y + d), ferner I A doppelt dargestellt

= cotg À

sin a

S sin ip₂ _ 5 sin <jra sin y    ^ sin <72_sind sin (« -f-ft)

sin d sin (« -f- ß) sin \p₂ sin a sin y (als Hülfswinkel) gesetzt, liefert

2--‘g (45 + A);

t>)

. 7 2 4~ xh . <f 2~~ V'2

g 2 g

aus a) und b) sind (f % und \p₂ einzeln bestimmt, und nun kann die Berechnung der Entfernungen und Uebertragung der Koordinaten von I und II nach A und B erfolgen. Die Aufgabe wird unmöglich, wenn A und B zugleich in der Streckei—II oder deren Verlängerung liegen; ein Punkt, in oder nahe in der Strecke gelegen, beeinträchtigt

cotg k

die Schärfe der Lösung nicht, wenn die Rechenprobe

sin rp₂

Abb. 27.

Abb. 26.

sin \f>2 ausgenutzt wird.

Eine indirekte Lö-

7/

n    1    ;

/j

r*—

\\

sung von Delambre, ausgehend von der Strecke A—B, findet I u. a. Anwendung zur indirekten Entfer-

l!

cf

nungsbestimmung I—II mit Hülfe der Stand-

\ß gemessenen linie A—B.

Konstruktive Lösung (Abb. 27). Wird Strecke I—II in gewähltem Mafsstab aufgetragen und im Halbierungspunkt eine Normale errichtet, so müssen auf derselben die Mittelpunkte m und m₁ der Konstruktionskreise K und Ki liegen; durch Anträgen von 90 — 0C bzw. 90 — d an die Sehne I II erhält man die Punkte m und selbst und somit K und K\\ trägt man sodann an I II in I den Winkel ß und in II den Winkel y an, so erhält man die Punkte A₁ und Blf und die Gerade A₁ B\ gezogen, liefert mit den Konstruktionskreisen die Punkte A und B. A B I II ist die gesuchte Figur.

N 's

2. Flächeninhaltsermittlung.

Mechanische Quadratur erfolgt, gestützt auf Messungsdaten oder auf einem in gegebenem Mafsstabe gezeichneten Plan. Die Auswertung

erfolgt rechnerisch für die gemessenen bzw. abgegriffenen Mefszahlen oder graphisch auf mechanischem Wege.

1) Auf rechnerischem Wege. Ein geradlinig begrenztes n-Eck, durch die Koordinaten der Eckpunkte gegeben, wird im Flächeninhalt ermittelt nach der Summenformel

2F = 2yn (Xn + \ — Xn - l) = — 2Xn (yn + l — ytt- l).

Tst das N-Eck (Achteck, Abb. 28) im Plane gezeichnet, z. B. in folgender Weise: Parallel zu zwei Eckpunkten 1 und 3 werden die Parallelen a, b, c, d, e gezogen und auf einer hierzu Senkrechten 1II die Gröfsen hx h₂ A₃ Ä₄ h₅ Ji₆ abgegriffen, so ist 2 F = a + h₂) + & (^a + W + c Qh + W + ^ (^4 + W + e (^5 + W î geht das n-Eck in ein n-Eck von unendlich kleinen Seiten über und kann dann hx= h₂ = h₃ . . . = h gesetzt werden, wird

Ist eine Fläche beliebig krummlinig begrenzt und wird sie durch Parallelen im Abstand h (Abb. 29) geschnitten, so ist angenähert

F—^y₀ + ym) ^ +h(yx + y₂+ . .

. ym - 1)

(entspricht streng der geradlinigen Begrenzung zwischen zwei aufeinander folgenden Punkten). In diesem Falle F genauer unter Anwendung der Simpsonschen Regel, wonach die unbekannte Kurve durch eine parabolische Interpolationskurve von der Form y = a₀ + ax x-\- a₂x² +; • • • ersetzt wird, welche mit der ursprünglichen Kurve eine Reihe von Punkten 0 1 2 ... n gemeinsam hat. 81 Der Inhalt der Fläche x₀ab xn

Abb. 28.

l\

a_

h₂

xn

ist J=jy dx.

Xo

Abb. 30.

Abb. 29.

n-2

n-ïh=n

Vo

Sh

Sk

&-1

Sk

h\h\/i\h\

æg\ oç œ₂

*

In der Praxis wird die Sache dadurch vereinfacht, daß man, statt eine Interpolationskurve anzuwenden, welche mit der Kurve n Punkte gemeinsam hat, die Fläche durch Parallelen zu den Ordinaten in einzelne Abschnitte i zerlegt, wo dann jedem Abschnitt eine eigene

Interpolationskurve zugehört, welche mit der ursprünglichen Kurve eine geringere Anzahl Punkte gemeinsam hat.

Anwendung: Der Inhalt J einer Fläche (Abb. 30 S. 23), begrenzt durch y, die Kurve ab, die Abszissenachse x und die Ordinaten ya — y0 und yb = yn, ist zu bestimmen; parallel zur y-Achse in äquidistanten Abständen h werden die Ordinaten r/i y₂ • . . yn — l gezogen und gemessen; soll jeder Teilabschnitt begrenzt sein durch Abszissenachse, Kurvenstück und die Ordinaten zweier aufeinander folgenden Punkte, würde = 0 a 1 aq 0 sein.

h =/:y dx; y = a₀-{- aix] für x = 0 ist y = yo o

„ x = h „ 2/= t/i

also a₀ = y₀, „

Vi — Vo

«i

*i = y (ÿo + ÿi).

h =    (y\ + y2))

in — ¹ = -g- (yn — 1 + yn),

Y (yo + #n) + ä (2/1 + y2 + • •

■ J/n-l);

faßt man je drei Punkte zusammen, also iq = 0 a I 2 #₂ 0, so wird

fl

îj = -g- (t/o + 4 t/j + 2 t/2) und J =

Y (yo + yn)

•f 4 z y mit ungeradem Index -f- 2 2 y mit geradem Index.

Faßt man z. B. fünf Elemente zusammen: 2/oV\ y2 2/3 2/4 und A = l, so entsteht i = ~ (7 y₀ + 32 yx + 12 y₂ + 32 ys + 7 yn).

Anwendung: Ermittlung von Erdmassen oder gestauten Wassermassen, indem die Querprofilflächen bzw. die Flächen, durch dieselbe Horizontalkurve begrenzt, als Ordinaten y eingehen.

Amtliche Vorschriften. Jede Einzelberechnung hat doppelt zu erfolgen, womöglich auf anderem Wege; Flächen kleiner als 1 Ar dürfen nur unter Verwendung unmittelbarer Messungszahlen ermittelt werden. Bei gröfseren Flächen (im Plane festgelegt) kann die eine Ermittlung auch graphisch erfolgen. Ausnahmsweise können auch beide Bestimmungen auf Grund des Planes erfolgen unter Anwendung guter Planimeter, Wege und Bachflächen von wechselnder Breite aus Gesamtlänge und mittlerer Breite abzuleiten, ist unzulässig (Zerlegen in einzelne Abschnitte). Die auf doppelte Weise ermittelten Werte dürfen voneinander abweichen um höchstens J f— 0,01 j/öO/'-h 0,02/², Jf und / in Ar verstanden.

2.) Auf graphischem (mechanischem) Wege (mechanische Quadratur unter Zugrundelegung des Planes).

«) Quadrat- oder Fadenplanimeter. Auf einem Holz- oder Metallrahmen ist durch aufgespannte Fäden ein Netz quadratischer Maschen hergestellt (genauer und für die Anwendung bequemer, auf einer Glasplatte eingeritzt); auf den Plan aufgelegt, wird abgezählt, wieviel (n) Felder des Netzes von der Fläche überdeckt werden; der Flächenwert eines Feldes wird auf Grund des Mafsstabes des Planes ermittelt.

2i =

ß) Gewichtplanimeter.

Die zu ermittelnde Fläche wird aus-

<r

geschnitten und gewogen = G; hierauf werden z. B. 10 000 qm ge-

zeichnet, ausgeschnitten und gewogen = g, so ist J — — • 10000 qm (Genauigkeit gering).    ^

y) Verwandlungsplanimeter. Das geradlinig begrenzte N-Eck (wenn krummlinig begrenzt, durch ausgleichende geradlinige Begrenzung ersetzt) wird konstruktiv in ein flächengleiches Dreieck umgewandelt, dessen Grundlinie in der Richtung einer Seite des N-Ecks gelegen und dessen Spitze mit einem Eckpunkte desselben zusammenfällt. Messen von Grundlinie und Höhe liefert den Inhalt. (Mechanisch verwertet bei Wagners Planimeter, wo das N-Eck konstruktiv in Vierecke zerlegt wird.)

Alle diese Hülfsmittel sind verdrängt durch

Abb. 31.

10 000

und J = n

qm. (Durch m

Justieren kann der Einheitsflächenwert f auf eine runde Zahl gebracht werden); in einfachster Form: Amslers Polarplanimeter (schematisch dargestellt in Abb. 31). Amtlich zulässig nur für Pol aufserhalb der Figur, durch Zerlegen der Figur stets zu erreichen.

cf) Die eigentlichen Planimeter, welche den Flächeninhalt einer beliebig begrenzten Fläche durch blofses Umfahren längs deren Begrenzungslinien liefern. Entspricht dem vollen Umfahren eine Ablesung am Instrument von n Einheiten, und ist der Flächenwert einer Einheit entsprechend = f, so ist J — n f\ der Einheitswert f wird unter Benutzung des Probelineals oder durch Umfahren einer im Mafsstabe des Planes gezeichneten Probefigur (Netzmasche) ermittelt, z. B. 10 000 qm = m Einheiten ist 10 000

'Pol

Genauigkeitsgrad

Planimeterkonstruktionen stehen in grofser Zahl zur Verfügung; die Firma Coradi leistet in Vervollkommnung der Konstruktion Hervorragendes. Die Linear-Rollplani-meter gestalten Flächenstreifen von unbegrenzter Länge und durch das Instrument festgelegter Breite zu bestimmen.

3. Flächenteilung und Grenzregulierung.

Abb. 32.

\Z

Flächenteilung einfach nach gegebenem Verhältnis oder unter Rücksicht auf Güte nach dem Produkt aus Verhältniszahlen im Gütefaktor; die Teilungslinien selbst haben gegebene Bedingungen zu erfüllen (müssen durch gegebene Punkte gehen usw.), wodurch j die im einzelnen zu lösenden Aufgaben festgelegt sind (Beispiel Abb. 32); zwischen p den Grenzen I I, II II soll die zickzackförmig verlaufende Begrenzung der Anlieger A und ß durch eine geradlinige *\

Begrenzung, durch einen gegebenen Punkt P gehend, ersetzt werden. Nach Augenmafs wird eine Vermessungsachse PQ festgelegt, gegen diese die Begrenzung nach rechtwinkligen Koordinaten aufgenommen, wodurch fA und fß und fß — fA—Jf gefunden; Q wird nach Qx verlegt, so dafs PQQ₁ — Jf‘ wird (Beispiel Abb. 33). Ein in vielen Windungen fließendere Bach bildet die Grenze der Anlieger A und B\ der Bach soll reguliert werden unter der Bedingung, dafs die Anlieger aufser ihrem Besitz zu gleichen Teilen an dem Gewinn durch Beseitigung der Krümmungen teilnehmen. Gegen eine Vermessungsachse PQ wird nach rechtwinkligen Koordinaten aufgenommen

Abb. 33.

2. „

3. neue Bachmitte;

darauf kartieren und berechnen fx, f2t

__\    /g, so ist /i — f₂ — Bachfläche /'ßach,

A    dann müfste sein f₃ = f₂-\-¹/₂ fß ach ;

s”'    \ ein Widerspruch Jf müfste beseitigt

1. alte Bachgrenze, linkes Ufer, rechtes Ufer,

$0Mk.

-----—\ werden entweder durch Verlegen der

projektierten Bachmitte oder durch Entschädigung.

H. Höhenbestimmung

für Ingenieurzwecke auf dem Wege des geometrischen Nivellements, der trigonometrischen Höhenmessung, der barometrischen Höhenmessung.

Der Höhenunterschied des Punktes B gegen A ist der Abstand des Punktes B von der durch den Punkt A gelegten Niveaufläche, gemessen in der Richtung der Lotlinie des Punktes ß. Punkte in derselben Niveaufläche liegen gleich hoch, haben den Höhenunterschied null. Werden im einzelnen nur Höhenunterschiede ermittelt, so können durch allmähliches Addieren die Höhen auf denselben Ausgangspunkt (Nullpunkt) bezogen werden. Aus wassertechnischen Gründen ist als gemeinsamer Nullpunkt der Nullpunkt des Amsterdamer Pegels, gleich hoch mit dem Mittelwasser der Nordsee bei Amsterdam, amtlich als Normal Null eingeführt. Alle Höhenangaben sollen sich auf diesen Ausgangspunkt beziehen und werden dann als Höhen über Normal Null bezeichnet (z. B. 47,324 m über N. N. geschrieben).

1 mm.

Ist die Niveaufläche eines Punktes dessen wahrer Horizont, so ist die Horizontebene desselben Punktes als Tangentialebene dessen scheinbarer Horizont; beide weichen in ihrem Verlaufe voneinander ab, und diese Abweichung beträgt wegen Erdkrümmung allein auf rd. 113 m

„ Erdkrümmung und Strahlenbrechung auf rd. 121 m

a. Beim geometrischen Nivellement, der genauesten Höhenbestimmung wird der scheinbare Horizont mittels des Instrumentes festgelegt; auf beliebige Entfernungen kann nach diesem Verfahren durch Einschalten von Zwischenpunkten (Wechselpunkten innerhalb 100 m Entfernung) der Höhenunterschied ermittelt werden, innerhalb geringer Grenzen sicher. Der Nivellierapparat besteht aus dem eigentlichen Nivellierinstrumente (soll den scheinbaren Horizont charakterisieren bzw. fixieren) und sodann aus einer mit einer Teilung versehenen Latte, der Nivellierlatte, an welcher, senkrecht gehalten, der Abstand des zweiten Punktes von dem scheinbaren Horizonte des ersten Punktes gemessen wird. (Die einfachsten Nivellierapparate sind

Setzlatte mit Setzwage, Staffelapparat, Kanal- oder Wasserwage, Schlauch-wage, auf S. 8 erwähnt.)

1. Bei dem eigentlichen Nivellierinstrument (Verbindung von Fernrohr mit Röhrenlibelle) wird der scheinbare Horizont charakterisiert durch eine Röhrenlibelle und fixiert durch die Visierachse eines Fernrohrs. Fernrohr und Libelle der Art verbunden, dafs Visierachse der Mittelmarkentangente parallel, und die Visierachse bei einspielender Libelle auf der Mittelmarke wagerecht steht. Die Verbindung von Libelle und Fernrohr miteinander und mit dem Untergestell ist an den ausgeführten Instrumenten mannigfach verschieden, je nach dem Zwecke

Abb. 35.

Abb. 34.

ZieBrme

_O.q ae

dz “i

11

Zi

CU

T7\\ \\

des Instrumentes bzw. dem bei der Verwendung zu erreichenden Genauigkeitsgrade. Einfachste (schematische) Darstellung in Abb. 34: Libelle und Fernrohr miteinander und mit dem Untergestell fest verbunden, gestattet nur allgemeine Wagerechtstellung bzw. besondere Wagerechtstellung mittels der Stellschraube des Dreifufses. Justierung eines einfachen Nivellierinstrumentes:

a) Mittelmarke M zum Spielpunkte des Systems in bezug auf den senkrechten Zapfen machen, mittels der Libellenkorrektionsschrauben a (nach den Angaben bei der Libelle auf S. 9 durchzuführen).

ß) Visierachse of parallel der Mittelmarkentangente mittels der Korrektionsschrauben des Fadennetzes b.

Die Durchführung zu ß) geht davon aus, dafs der Höhenunterschied zweier im Gelände festgelegter Punkte mittels des justierten Instrumentes gleich grofs gefunden werden mufs, für verschiedene In-strumentenaufstellungspunkte. Zwei Punkte A und B (Abb. 35) im Abstande 50 bis 100 m im Gelände festgelegt. Bei Instrumentenaufstellung I in der Mitte von AB bzw. in gleichen Zielweiten Z (durch Abschreiten) seien die Ablesungen an der Latte (bei einspielender Libelle) am, 5m. Bei Instrumentenaufstellung II nahe einem Endpunkte (hier bei B) seien die Ablesungen Cie, be. Für das justierte Instrument liegen ax b\ bzw. a₂ &2 demselben scheinbaren Horizonte, so dafs sein mufs

=    odeiHB — HA = Aa₁ — Bbi=Aa₃—Bbi.

Mithin, wenn am — bm = de — be erfüllt, ist das Instrument justiert, andernfalls ist das Instrument zu justieren; dann ist aber dm — bm frei vom Instrumentenfehler, ebenso be (indem das Objektiv dicht an der Latte), und es mufs cte = ßm — bm + durch senkrechtes Verstellen des Fadennetzes erhalten werden.

Wenn an einem Instrumente alle Teile lösbar, also Libelle gegen Fernrohr sich umsetzen, ferner das Fernrohr in seinen Lagern sich umlegen läfst, dann kann die Justierung von einem Standpunkte aus durchgeführt werden. Wenn jede Lattenablesung bei einspielender Libelle erfolgen soll, so kann das Einspielen bewirkt werden mittels der in Richtung der Ziellinie gelegenen Dreifufsschraube oder bei feineren Instrumenten mittels der Elevationsschraube.

2.    Nivellierlatten (Schiebelatten nur für Wasserwage usw.). Für Nivellierinstrumente kommen nur Skalenlatten von 3, 4 bis 5 m Länge in Betracht, aus einem Stück oder zum Einschieben oder Zusammenklappen eingerichtet, mit übersichtlich angeordneterFelderteilung (incm); Teilung auf einer Seite oder geeigneter in Form der Wendelatte, die Teilung der Rückseite um ein konstantes Stück gegen diejenige der Vorderseite verschoben. Eine justierbar befestigte Dosenlibelle gestattet sichere Senkrechtstellung der Latte.

Vor Beginn jeder Arbeit ist die Justierung des Nivellierinstrumentes und der Nivellierlatte auszuführen.

aus der Mitte, verbleibenden mentalfehler sowie der Einflufs von Erdkrüm-

3.    Nivelliermethoden. Nivellieren aus den Endpunkten und Nivellieren Beim Nivellieren aus den Endpunkten können die Instru-

Abb. 36.

mung und Strahlenbrechung nur dadurch unschädlich gemacht werden, dafs zwischen den- ^ selben Wechselpunkten -—    ^

Höhenunterschied

AT

der

nämlich aus

doppelt

beiden Endpunkten bestimmt wird; mithin nur anwenden, wenn die Verhältnisse es bedingen; für genauere Nivellements ist die Methode aus der Mitte vorgeschrieben. Bei Nivellement aus der Mitte (Abb. 36) werden die erforderlichen Wechselpunkte 12 3 durch eine festgetretene eiserne Unterlegplatte (oder auf andere Weise) hergestellt derart, dafs für jede einzelne Instrumentenaufstellung I II III . . . die Zielweiten im Rückblick und Vorblick (nach Abschreiten ausreichend) einander gleich sind, dann ist die Höhe irgend eines Punktes N

IIx—Ha + rA — Vi + rx — t?a +. . . = Ha + 2r — 2v

frei von den Fehlern des Instrumentes und dem Einflufs von Erdkrümmung und Strahlenbrechung. Läuft ein Nivellement in einer Schleife in sich zurück, also A^=^4, so ist 2r — 2v = d der Schlufs-fehler; ein Mafs zur Beurteilung der Genauigkeit.

4. Nivellierungsarbeiten. Nivellements für technische Zwecke oder Präzisionsnivellements.

Für technische Zwecke. Fixpunktnivellements, Aufnehmen von Längen- und Querprofilen, Flächennivellements.

Fixpunktnivellements. Von einem Punkte A aus, dessen Höhe Ha gegeben, ist die Höhe eines Punktes N, Hx, abzuleiten (Ausführung wie oben). Aus Vorsicht und zur Beurteilung der Genauigkeit werden längs des Weges eine Reihe von natürlich gegebenen oder künstlich hergestellten Festpunkten mit einnivelliert. Das Nivellement selbst ist doppelt zu führen.

Aufnahme eines Längenprofils. Längs einer festgelegten Spur oder Trace (geradliniger Polygonzug oder kontinuierlicher Linienzug aus Geraden und tangential sich anschliefsenden Kurven) Senkrechtflächen (Senkrechtebenen) gelegt, schneiden die physische Erdoberfläche in der Geländelinie, dieselbe punktweise nach Entfernung und Höhe aufgenommen und (rektifiziert) zeichnerisch wiedergegeben, zeitigt ein Längenprofil oder Nivellementsplan. Aufser den charakteristischen Punkten: Wegepunkte, Uferpunkte, Geländebrechpunkte usw., sind in Abständen von 50 zu 50 m wagerecht gemessene Punkte der Höhe nach zu bestimmen, wodurch die ganze Linie stationiert wird. Die Ausführung erfolgt zweckmäfsig in folgender Weise: man führt längs der Spur zunächst ein Fixpunktnivellement und sodann das eigentliche Längennivellement, in welchem die Fixpunkte wieder mitgenommen werden, wodurch die Höhen der einzelnen Fixpunkte doppelt erhalten werden. Die Abweichungen in den Doppelwerten zeigen einmal, an welcher Stelle grobe Mefsfehler vorgekommen (durch Revisionsnivellements beseitigt), und dienen sodann zur schärferen Beurteilung des Genauigkeitsgrades. Das Beobachtungsmaterial wird in ein vorgeschriebenes oder passend gewähltes Schema eingetragen und in demselben reduziert. Auf Grund des endgültigen (ausgeglichenen) Materials wird das Profil gezeichnet im vorgeschriebenen verjüngten Mafsstabe, z. B. 1 : 2500 für die Längen und 1 : 250 für die Höhen.

Querprofile. Kurze Profile senkrecht zum Längenprofil gelegt, welche über das Seitengelände Aufschlufs geben sollen. Die Achsialpunkte werden entweder beim Längennivellement direkt mit festgelegt oder werden an den nächstgelegenen Festpunkt angeschlossen. Die Anzahl der Querprofile hängt ab von der Geländebeschaffenheit und dem Zweck. Die Aufnahme erfolgt mit Mefsband und Nivellierinstrument. Das Beobachtungsmaterial wird in einem Schema oder in Handskizzen niedergelegt; letztere gezeichnet, wie gesehen, wenn in der Richtung des Längenprofils fortgeschritten. Bei steilerem Gelände erfolgt die Aufnahme mittels Staffelapparates. Die Querprofile werden in der Regel im Höhenmafsstabe des Längenprofils gezeichnet.

Flächennivellement. Darstellung der Höhengestaltung eines Geländeabschnitts durch Ermitteln und Einzeichnen äquidistanter Horizontalkurven. (Allgemein durch Tachymeteraufnahme, sonst durch Zerlegen in Horizontalaufnahme und Höhenaufnahme.) Hat das Gelände die Form eines langgestreckten schmalen Streifens: durch Längen- und Querprofilaufnahme. Liegt ein Lageplan vor, durch Ergänzung der Höhenaufnahme mittels Nivellierinstruments. Gelände mehr gleichmäfsig verlaufen, durch Ueberspannen desselben mit einem quadratischen Maschennetz von 10 bis 20 m Maschenlänge, wo dann die Höhen der Maschenpunkte mittels Nivellierinstruments ermittelt werden. Bei

Gelände mehr in Kegel form durch Anordnen von Querprofilen durch denselben Gipfelpunkt in Richtung des stärksten bzw. schwächsten Gefälles gelegt. Die einzelnen Profile werden durch Horizontalwinkelmessung gegenseitig festgelegt.

Präzisionsnivellements haben einmal den Zweck, ein System gut bestimmter Höhenfixpunkte, über ein großes Areal (Land) möglichst gleichmäßig verteilt, als Grundlage für anzuschließende Nivellements für praktische Zwecke zu schaffen, sodann einen speziell wissenschaftlichen Zweck: Ermittlung minimaler Bewegung der Erdkruste, Heben und Senken der Küste usw. Sie unterscheiden sich von einem Fixpunktnivellement nur durch einen höheren Genauigkeitsgrad. Instrumente entsprechend leistungsfähiger; Methode nur aus der Mitte; Ablesung bei nahe einspielender Libelle nur am Mittelfaden oder an drei äquidistanten Fäden, wo der Libellenausschlag ermittelt und rechnerisch berücksichtigt werden muß. Die Königl. preußische Landesaufnahme stellt längs der Landstraßen ein System von Höhenfixpunkten in Abständen von rund 2 km zur Verfügung, an welche Punkte die Nivellements für praktische Zwecke angebunden werden müssen.

Genauigkeitsmaße geometrischer Nivellements. Wird der mittlere Fehler für 1 km des einfachen Nivellements mit m in Millimetern bezeichnet, so darf der mittlere Fehler einer Strecke von L km in Millimetern betragen: JS1 = m VL.

m abhängig von der Leistungsfähigkeit des Nivellierapparates und des Beobachters. Der einzuhaltende Wert m ist seitens der maßgebenden Behörden vorgeschrieben. Bei Nivellements für technische Zwecke darf betragen:

m 27 mm nach dem Landmesser-Reglement,

<20 „    „ den Vorschriften der Eisenbahn Verwaltungen,

<25 „    „    „ Vorschriften für Markscheider.

Nach der preußischen Vermessungsanweisung ist

mm

105 , W° L *n ^etern einzufähren.

Für Fein- oder Präzisionsnivellements sind die zulässigen Fehlergrenzen weit enger gesteckt, indem m auf + 1 mm und darunter herabgedrückt wird.

Ausgleichung geometrischer Nivellements für praktische Zwecke. Wenn im vorliegenden Falle M<zmVL sich ergibt, wird M auf die Zwischenpunkte proportional der Entfernung verteilt. Ist dann hinsichtlich der Fixpunkte das Nivellement doppelt geführt, so wird jedes Nivellement für sich ausgeglichen, und weichen die Höhenzahlen desselben Fixpunktes aus beiden Nivellements nur wenig voneinander ab, so ist das Mittel aus beiden die endgültige Höhe des Fixpunktes. Die Punkte des eigentlichen Längennivellements werden dann von Fixpunkt zu Fixpunkt zwischengespannt, indem die Abweichungen proportional der Entfernung verteilt werden. Für die somit erhaltenen endgültigen oder ausgeglichenen Höhenzahlen wird das Längenprofil gezeichnet.

b. Trigonometrische Höhenmessung bestimmt den Höhenunterschied aus horizontaler Entfernung und Höhenwinkel bzw. Zenitdistanz. Auf kurze Entfernung nach der Formel JH=D tga — DcotgZ, wobei Erdkrümmung und Strahlenbrechung vernachlässigt werden.

D°    7 D²

Der hierdurch begangene Fehler ist Jh= ——(1 — k) oder rund — ——, wo r

2 t    8 iv

rund 6370 km zu setzen; wenn OC bezw. z um dOC — ± 10" unsicher, wird der Höhen-

. unterschied unsicher um dÄ = ±

cos²#

metern für verschiedene Werte von D und OC sind in folgender Tafel zusammengestellt.

D dOC. Die Werte für Jh und dh in Milli-

100 m 200 m 300 m 400 m 500 m 1000 m 2000 m

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

1.

jr-

-g— (! — X:)î k = 0,13;

r = 6370 km.

J h    II 0,69

2,75

6,18

11,00

*7,*7

68,69 I

*74,7

2.

dh

COS² (X

doc; für doc

dt 10

OC

4,8s

48,50

48,54

48,72

49,02

49,44

49,92

97-00

97,08

97,44

98,04

98,88

99,84

24,25

24,27

24,36

24,51

24,72

24,96

19,39

19,42

19,49

19,61

19,78

10,97

9,70

14,53 14,56 14,62

14,71 14,83

14,98

Wenn die Entfernung nicht bekannt, der Höhenwinkel nicht unmittelbar gemessen werden kann, erfolgt die Bestimmung des Höhenunterschiedes von einer Standlinie aus, z. B. (Abb. 37) u ein Punkt unten am Fundament, P ein Punkt auf dem Dache, gesucht Hu. Standlinie AB gemessen; in A und B Horizontalwinkelmessungen ausgeführt, liefert die Winkel a, ß, y, cf, wodurch in Verbindung mit AB rechnerisch die Entfernungen Au, AP, Bu, BP erhalten werden; mifst man sodann in A und B die Zenitdistanzen nach u und P, so kann man die Einzelhöhenunterschiede berechnen und daraus finden

2°

4°

6°

8»

io»

4,85

4,87

9,7*

9,74

4,90

4,94

4,99

0,80

9,?9

0,98

Abb. 37.

’//////////X

////////S///)jfS/‘777,

■Ä 7 T

n;=H* + Hr=H* + H%-

Auf beliebige Entfernungen unter Berücksichtigung von Erdkrümmung und Strahlenbrechung. Einfachste Annahme (für praktische Zwecke ausreichend): Weg des Lichtstrahls in jedem Zeitpunkte ein Kreisbogen; Halbmesser des Kreisbogens für verschiedene Zeitpunkte verschieden, abhängig von Druck und Temperatur; gemessene Zenitdistanz ist dann der Winkel der Tangente an den Kreisbogen (als Lichtkurve) gegen die Lotlinie.

Am genauesten für gleichzeitig gegenseitig gemessene Zenitdistanzen Za und Zb (Abb. 38); dann ist

Hb³ — Ha¹

H**=DtgZB~ZA

(das letzte Glied erreicht bei Ha = 700 m und H =100 m erst 12 mm).

Für einseitig gemessene Zenitdistanzen (in der Praxis die Regel), z. B. gemessen Za, ist

Hb*-Ha*

T}2

H^ = Dc₀teZA + fv(.l-k) +

Abb. 38.

Abb. 39.

<W>

Be %

wo k als Refraktionskoeffizient im Mittel 0,13 und r rund 6370 km. o Bq (Der tatsächliche Wert k kann von dem Mittelwert um V₆ bis ^4 des vollen verschieden

ÀY' D

! a*i)n l.n Betrages ¹ f    sein.)

le

Ba

Bu Pu

u b:

'r

Ir

Das Glied —— (1 — k) als i v

Horizontkorrektion, den Einfluß von Erdkriimmung und S trahi e n b rech un g d arstel le n d, gibt den Höhenunterschied far Z — 90° oder zweier Punkte, in demselben schein-Daren Horizonte gelegen (geometrisches Nivellement).

c. Barometrische Höhenmes-

SUiig. Wenn mit zunehmender Höhe der Luftdruck P abnimmt, so ist J H = Funktion J P. Wird in zwei Punkten derselben Lotlinie in demselben Zeitpunkt der Luftdruck gemessen, so läßt sich daraus der Höhenunterschied beider Punkte nach der barometrischen Höhenformel berechnen (Abb. 39). Aus der Grundgleichung — dp = dxlg, wo l die Dichtigkeit der Luft und g die Beschleunigung der Schwere an der betreffenden Stelle, wird unter Einführung der Konstanten die barometrische Höhenformel abgeleitet in der Form

JH

= 18 404 . log ^2- (1 + 0,003065 t) (l + 0,377

Dampfdr. ^    ^

Luftdr

^1 -1~ 0,002648 cos 2^ + 2    > wenn der Luftdruck durch Feder

kraft gemessen; wird der Luftdruck mittels Quecksilberbarometers gemessen, so tritt an Stelle von 18 404 der Faktor 18 450, nämlich

n 0

JH== 18 450 log (dieselben Faktoren wie vorher). (2)

gesetzt, tu und tQ die Lufttemperaturen irn unteren und oberen Punkte am sichersten mit Schleuderthermometern erhalten.

Es wird t =

Dampfdruck mittels Psychrometers bestimmt; die geographische Breite (mittlere Breite beider Punkte)

Hm — Hÿ 4- y JH; r = rund 6370 km.

Reduktion der Ablesungen am Quecksilberbarometer: abgelesen B bei der Temperatur tg des Quecksilbers an einem Mafsstabe, dessen Temperatur^, dann ist Bx entsprechend der Temperatur 0° des Quecksilbers und des Mafsstabes bestimmt durch ÈX = B( 1—Mqtq +    •••)» yf° &q der Ausdehnungskoeffizient de» Quecksilbers

Der Wert

= 0,000180 und <Xm der Ausdehnungskoeffizient des Mafsstabes. Bringt man an Bx die Korrektion des Mafsstabes sowie die Kapillardepression und beim Gefäfsbarometer die Ge-fäfskorrektion an, so erhält man den Wert B° (für Gleichung 2). Bringt man an B° noch den Wert der Schwerekorrektion JS an, so ist #00= ß0 4- j 5? — p ein einheitliches Mafs für den Luftdruck; J S~ — B° ^0,002648 cos 2 <p -f- 2    .

B⁰⁰ würde für Gleichung 1. in Betracht kommen.

Für Ingenieurzwecke wird der Luftdruck gemessen mit Metallbarometern oder Aneroiden; dieselben sind stets nur als Interpolationsinstrumente aufzufassen, deren Angaben durch periodisches Vergleichen mit dem Quecksilberbarometer auf den Sollwert zu verbessern sind (Instrumentalkorrektionsformel).

Abb. 40.

a\

Eine dosenförmige, durch biegsame Wandungen geschlossene Büchse Z?, Abb. 40 (nahezu) luftleer gemacht, wird bei zunehmendem Luftdruck zusammengedrückt; eine Feder f wirkt dem Zusammendrücken entgegen; (f kann auch wie bei Goldschmid durch Versteifung der Wandungen bei a und b ersetzt werden). Für jeden Luftdruck P tritt zwischen B und f eine Gleichgewichtslage ein; die der Druckänderung J P entsprechende vibrierende Bewegung der Büchse B (an sich klein, indem 100 mm Druckänderung zu je 10 bis 12 m Höhenunterschied nur 0,5 mm Bewegung der Büchse entsprechen) wird, durch Umsetzungsvorrichtungen stark vergröfsert, auf die Bewegung eines Zeigers übertragen, welcher über eine angebrachte Skala streicht, ln der Art der Umsetzung unterscheiden sich die verschiedenen Konstruktionen: Naudet, Goldschmid, Reitz-Deutschbein, Weilenmann .... Die Skala ist stets nur als Schablouenskala aufzufassen.

Instrumentalkorrektion der Aneroide. Wird an einem Orte in demselben Zeitpunkt am Quecksilberbarometer B und am Aneroid A abgelesen, so ist der tatsächliche Luftdruck = B⁰⁰ = A -f- JA. Die Instrumentalkorrektion JA, dem einzelnen Instrument eigentümlich, hat Rücksicht zu nehmen auf die Schablonenskala, den Einflufs der Temperatur auf das Instrument, evtl, die Aenderungen der Einflüsse mit der Zeit und kann nur durch Vergleichung mit dem Quecksilberbarometer bestimmt werden. In der einfachsten Form lautet dieselbe jA — a^Ą-bt, wo a₀ die Standkorrekiion und b der Temperaturkoeffizient; ör₀ ist leichter veränderlich infolge von Erschütterungen des Instrumentes; b ist mehr konstant und kann bis 0,2 für 1° betragen; bei kompensierten Instrumenten ist b auf einige Hundertstel herabgedrückt.

Die barometrische Höhenmessung gibt die Höhenunterschiede, also auch die Höhen nur auf 1 bis 2 m genau, kommt demnach nur bei Hütte. 22. Auflage. III. Band.

allgemeinen Vorarbeiten zur Verwendung. Für diesen Fall der Praxis sind die Formeln (1) und (2) zu unhandlich; durch Einfahren von Mittelwerten für Dampfdruckund Hm wird die Formel handlicher, ohne den praktisch erreichbaren Genauigkeitsgrad überhaupt zu beeinflussen.

Mittelwerte für Deutschland: <jp = 50°; ^,„ = 700 m; mittlerer Dampfdruck 7,2 mm und mittlerer Luftdruck 700 mm; hierfür geht unsere Formel (l) über in

(3)

Po

JH= 18471 log+4(1 +0,003665 t).

(Der Fehler gegen (1) beträgt im ungünstigsten Falle noch nicht ¹/i °/0 in jll.) Ersetzt man log durch die log-Reihe, von welcher man ausreichend nur das erste Glied beibehält, so entsteht

JH = 16 044

endlich t

Pu Pp

tu to 2 t

Ml +0,003665 t) ;

(4)

~2~ gesetzt,

JH = 29,40 (545,7 + 2 t)

Pu- Po m

Pu + Pü'

(5)

in dieser einfachen Form für allgemeine Vorarbeiten stets ausreichend.

Für die Formel (5) läfst sich leicht eine Zahlentafel aufstellen durch Zerlegen nach 29,40.545,7    “    “

Pu "P Po

Z. B. liefert Pu + P₀ — 1400, 2t = 30 den Wert 11,46 -+- 0,63 = 12,09 m, entsprechend einer Druckänderung Pu — PQ = 1 mm (barometrische Höhenstufe nach Hammer), wo dann JH = 12,09 . (Pu — PQ) mit dem Rechenschieber ermittelt werden kann.

und

29,40.2t

pu + p₀

Erfahrungsmäfsig gibt die barometrische Höhenmessung am Morgen und Abend den Wert zu klein, zwischen 10 und 4 Uhr zu grofs, gegen 10 und 4 Uhr (diese Stunden mit der Jahreszeit wechselnd) den Wert am zuverlässigsten. Die günstigsten Beobachtungszeiten sind

Mai

bis Juli

April

August

März

September

Februar

Oktober

vormittags . .    .

nachmittags. . .

IO

6—7

6—8 7—9

Methoden der Aufnahme. 1. StafFelmethode. Zwei Aneroide, das zweite Instrument dem ersten immer um eine Station nach, werden zu derselben Zeit abgelésen.

Im Ausgangspunkte P werden beide Instrumente gleichzeitig abgelesen, wodurch (Aj + J A{) — (-4n+ JA\\) = Jp gefunden; nach Erledigung des Arbeitsabschnittes treffen beide Instrumente in demselben PunkteQ zusammen; gleichzeitige Ablesungen liefern (Ai + JAj)x — (^II + ^^n)c = J<1’, für Ją = Jp würde auch wohl in der Zwischenzeit alles in Ordnung gewesen sein; wenn aber Ją — Jp gröfser als zulässig, infolge Aenderung von a₀ an einem oder an beiden Instrumenten, mufs die Arbeit unter Umständen wiederholt werden. Aufser diesem Mangel tritt bei dieser Methode eine sehr ungünstige Fehlerfortpflanzung ein, indem die Unsicherheit in der Höhe eines Punktes mit seiner Entfernung* vom Ausgangspunkte wächst. Günstiger wirkt die

2. Aufnahmemethode, nach welcher das eine Instrument als Stand-und das andere als Feldinstrument dient; mit letzterem sind alle einzeln zu bestimmenden Punkte zu begehen. Nachdem im Ausgangspunkt P der Wert Jp bestimmt und der gemeinsame Treffpunkt Q vereinbart ist, verbleibt das eine Instrument als Standinstrument in P und werden an demselben kontinuierliche Ablesungen (vielleicht von 10 zu 10 Minuten) gemacht; mit dem anderen Instrument als Feldinstrument werden die aufzunehmenden Punkte begangen und die Ablesungen unter Angabe der Zeit gemacht; hierbei werden eine Reihe günstig gelegener, vorher vereinbarter Punkte a, b, C, d . . . mitbegangen. Ist mittlerweile das Instrument nach Q gekommen, übernimmt es in Q die Funktionen des Standinstrumentes. Das Instrument von P begibt sich nach Q, nur in den Punkten a, b, c, d . . . die Ablesungen ausführend. In Q wird Jq ermittelt. Aus den doppelt erhaltenen Höhen der Versicherungspunkte a, b, c, d ist leicht zu ermitteln, an welcher Stelle ein Fehler begangen. Das Standinstrument kann auch ersetzt werden durch einen leistungsfähigen Barographen oder durch ein gleich-maschiges Netz von Höhenfixpunkten, durch Nivellement vorher ermittelt, wodurch die mit dem Feldinstrument erhaltenen Höhenunterschiede geprüft werden.

J. Tachymeteraufnahme.

a. Distanzmesser. Alle Distanzmesserkonstruktionen beruhen auf demselben Grundgedanken: Festlegung eines spitzwinkligen Dreiecks, in dem eine (kurze) Seite als Basis festgelegt und die gesuchte Entfernung als andere (grofse) Seite des Dreiecks abgeleitet wird. Vom Kleinen aufs Grofse geschlossen, mufs die gesuchte Entfernung viel ungenauer werden als bei unmittelbarer Messung und der Triangulation.

(Distanzmesser mit geringem Genauigkeitsgrade sind unter anderen Bauernfeinds distanzmessendes Prisma, Theodolit mit exzentrischem Fernrohr, Spiegelsextant, Distanzmesser auf Aehnlichkeitssätzen beruhend, Bildweitendistanzmesser usw.

Für Ingenieurzwecke kommen in Betracht:

1. Okularfadendistanzmesser. In der Diaphragmaebene des Fernrohrs (Abb.41) sind aufser dem Horizontalfaden noch zwei dazu äquidistante parallele Seitenfäden angeordnet, so dafs der Abstand p der distanzmessenden Seitenfäden die unvermeidliche kleine Basis festlegt. Wird

Abb. 42.

Abb. 41.

-P

1*—c—»

in einem Endpunkt der Strecke das Instrument mit Fernrohr für horizontale Mittelfadenvisur auf die am anderen Endpunkt senkrecht gehaltene Latte (Nivellierlatte) gerichtet, so ist das im Bilde zwischen

den distanzmessenden Seitenfäden abgelesene Lattenstück l (Abb. 42

S. 35) ein Mafs für die Entfernung beider Punkte. Es ist die wagerechte Entfernung vom senkrechten Zapfen des Instrumentes bis Lattenaufstellungspunkt:

OĆ) für ein Fernrohr mit Ramsdens Okular: E—cĄ-kl; wo c der Abstand des vorderen Brennpunktes des Objektivs vom Vertikalzapfen;

F

für die Objektivbrennweite F ist & = —

•(‘HO

ß) für ein Fernrohr mit Huygens Okular: E — C -\- k'l, wo

k' =

, f die Brennweite der Kollektivlinse des Okulars

und y der Abstand des Fadennetzes von der Kollektivlinse;

y) für ein Fernrohr mit Porros Modifikation, bei dem durch Einschieben einer Linse c auf 0 reduziert wird:

E—k*lj wo k*

Ff l₌F„m F—a + f p p ¹

f die Brennweite der eingeschobenen Linse und a deren Abstand vom Objektiv. Mithin ganz allgemein E — c -f- kl. Es sind c und k die Konstanten des Distanzmessers, k durch Anpassen der Konstruktion auf einen runden Wert 100, 200 . . . gebracht, erleichtert wesentlich die Auswertung von kl.

Bestimmung der Konstanten c und k: Einzeln, besser summarisch nach einem Verfahren ganz ähnlich demjenigen der Anwendung des Distanzmessers. In möglichst ebenem, wagerechtem Gelände werden vom Instrumentenaufstellungspunkte aus die Entfernungen Ei, E^ . .. Ew scharf abgemessen und bei nahezu wagerechter Mittelfadenvisur an der in den einzelnen Punkten senkrecht gehaltenen Latte die entsprechenden Ablesungen llf l₂, ln . . . gemacht, dann müfste sein

y _ , / j x 2 Gleichungen reichten zur Bestimmung von c und k

C und k selbst, sondern auch die mittleren Fehler dieser Gröfsen erhalten werden.

T?¹ ~CI iw1 aus> bei n> 2 werden c und k nach der Methode /3    2 / der kleinsten Quadrate abgeleitet, wodurch nicht nur

En = C -f* kln

Distanzmessung mit geneigter Mittelfadenvisur. An der im Punkte n senkrecht gehaltenen Latte schneiden die Seitenfäden zwischen u und o das Stück l ab; am Höhenkreise des Instrumentes wird 0C bzw. z abgelesen (Abb. 43). Dann ist E' = c -\- kl' und E — E' cos oc — E' sin z. Für die Annahme l' — lcosM (Fehler in E nur mm) wird E=c cos oc + kl co-s² oc — c sin z kl sin² z.

(Bei einer Anordnung nach Porro fällt c cos OC bzw. c sin Z fort.) Der Höhenunterschied: Fernrohrdrehachse bis Lattenfufspunkt n ist o -\-u

(1)

kl

kl

c cosz ~f~ -g- sin 2z

j h = c sin X    -g- sin 2 oc

Ist ferner i die Instrumentenhöhe und sind Hs und Hn die Höhen der Punkte über derselben Ausgangsfläche, also auch über N. N., so ist Hn=Hs + i + Jh-

Die Auswertung der Glieder kl cos² X,sin 2 X usw. erfolgt log-

kl

arithmisch oder mit Rechenschiebern (für diesen Zweck besonders eingerichtet), Rechenmaschinen in Verbindung mit eigens entworfenen Tafeln, unter Benutzung berechneter Hülfstafeln (Jordan-Hülfstafeln für Tachymetrie), unter Benutzung entworfener Strahlendiagramme.

(Der Okularfadendistanzmesser findet ausge-dehntesteVerwendung bei Tachymeteraufnahmen).

Abb. 44.

Die Latte freihändig gehalten, hat stets eine Neigung o ; dieser Schiefstellung ent* spricht ein Fehler in E von der Größe E tg (\ d ; am günstigsten, wenn o für die Ablesungen bei u und o gleich, was der Fall, wenn die Ablesungen in demselben Augenblick gemacht werden: der untere Faden auf eine Zahl der Lattenteilung eingestellt, mit der Mikrometer-schrau* e des Höhenkreises auf dieser Einstellung erhalten und in demselben Augenblick der obere Faden abgelesen.

Der Genauigkeitsgrad    t

kann auf Grund der prak*    4»

tischen Erfahrung auf

der Entfernung veran-    ff.

schlagt werden für k—100 und X bis 10°. Bei steileren Visuren geringer.

Rechnerische Auswertung der Produkte in (1) und (2). Wenn c cos x, c sin X bzw. c sin Z, c cos 2 beibehalten werden müssen, ermittelt man diese Werte am einfachsten aus Hülfstafeln.

Abb. 43.

£■

v\

u àk

TpPi

■i

2. Distanzmessung durchTriangulation in der Vertikaiebene. Theodolit mit Höhenkreis in A (Abb. 44) und Skalenlatte in B senkrecht aufgestellt; gemessen werden Zenitdistanzen 2u nach u und 2₀ nach o, wodurch an der Latte das Stück l (als Basis) festgelegt wird. Dann ist:

Ah = E cotg 2u ;

Ah -f-1 = E cotg 2o; aus beiden

l sin 2U sin 2o

sin (2u —: Zo)

Ah = l

cos Zu sin Z₀

l sin Zu cos Zo

A h Ą-1

HB=HA + i + Ah-U = HA + i+ (Ah+l) - 0.

sin (Zu — Zo)

sin (Zu — Zo)

I    (o — u)

Nach diesem Verfahren kann ein trigonometrisches Nivellement über Berg und Tal ausgeführt werden, bei dem es weniger aul die Entfernung als auf die Höhenlage ankommt.

8. Bei den Distanzmessern mit Tangential- oder Sehnenschraube

oder E — l -,———— ; c ist eine Konstante des (o — u)

ist z. B.

Instrumentes, und o — u wird an der tangential wirkenden Mikrometerschraube abgelesen.

messers

Theodolit mit Horizontalkreis und Höhenkreis, dessen Fernrohr zum Distanzmessen eingerichtet, ist als Tachymetertheodolit geeignet.

Bei eigens für diesen Zweck gebauten Instrumenten wird darauf Rücksicht genommen, daß die Richtungs- und Höhenwinkel nur auf die Minute sicher verlangt werden.

Festlegung der Instrumentenstandorte nach wagerechter Lage und

b. Tachymeter auf nähme* Aufnahmemethode zur Herstellung von Lageplänen mit eingezeichneten Horizontalkurven. Hierbei werden zerstreut liegende charakteristische Geländepunkte gegen denselben Punkt (Instrumentenstandpunkt) festgelegt, indem die drei Bestimmungsstücke: Richtung, Entfernung und Höhenunterschied, gleichzeitig mit demselben Instrument ermittelt werden. Entfernung mittels Okularfadendistanz-und der Höhenunterschied trigonometrisch bestimmt. Jeder

Höhe.

1* Ganz unabhängig von der anzuschließenden Tachymeteraufnahme; der Lage nach am zweckmäßigsten durch Anordnung einer Kleintriangulation oder von Theodolitpolygonzügen. Durch deren Bearbeitung werden die rechtwinkligen Koordinaten der Punkte erhalten; der Höhe nach durch geometrische Nivellements bzw. trigonometrische Höhenmessung. (Bei der Ausführung fehlende Standpunkte werden am einfachsten durch Rückwärtseinschneiden festgelegt.)

2* Gemeinsam mit der Tachymeteraufnahme: indem die Standorte durch Tachymeterzüge festgelegt werden; es sind dies Theodolitpolygonzüge, bei denen die Strecken mittels Distanzmessers gemessen werden, dann aber jede Strecke doppelt durch Vor- und Rückbestimmung bzw. Wiederholung der Bestimmung. (In diesem Falle leistet eine dem Theodoliten zugefügte Bussole wesentliche Dienste, um groben Messungsfehlern vorzubeugen.)

Zwischen diesen beiden äußersten Fällen der Anwendung sind mannigfache Abstufungen möglich.

Eigentliche Tachymeteraufnahme. Aufzunehmen sind alle Punkte, die 1. für die Situation und 2. für die Höhengestaltung des Geländes maßgebend sind. Bei mehr gleichmäßig verlaufendem Gelände werden diese Punkte nach Profilen in der Richtung des stärksten bzw. schwächsten Gefälles angeordnet. (Verpflocken unnötig.)

Von dem von einem Standorte P aus aufzunelimenden Geländc-abschnitt wird als übersichtliches Bild der Handrifs angefertigt, enthaltend die Situation, die anschraffierten Böschungskanten und die Leitlinien der Horizontalkurven (nach Augenschein).

Gehilfe am Instrument: dasselbe im Standorte P zentrisch aufstellen und einnivellieren; Messen der lnstrumentenhöhe; Bestimmung des Horizont- bzw. Zenitpunktes am Höhenkreise; Orientierung des Horizontalkreises durch Beobachten eines benachbarten Standortes Q bzw. Bussole ablesen. Handrifsführer weist den Lattenhalter an und trägt nach Schätzung die Lage im Handrifs ein; am Instrument erfolgt Ablesung nach der aufgehaltenen Latte: Distanzfäden, Horizontalkreis, Höhenkreis. Identität der Punkte im Handrifs und Beobachtungsbuch ist zu prüfen. Nach Erledigung der Station werden am Instrument die Messungen von Instrumentenhöhe, Orientierung und Bestimmung von Zenit- bzw. Horizontpunkt wiederholt.

Auf Grund der Beobachtungen werden für jeden Tachymeterpunkt nach den Formeln (1), (2), (3), Seite 36, E, Jh und Hn berechnet.

Aufträgen des Planes. In dem im Plane gezeichneten Transversal-mafsstabe wird das quadratische Maschennetz entworfen (Seitenlänge rund 0,1 m) und die Standpunkte nach ihren rechtwinkligen Koordinaten eingetragen. (Prüfung: Entfernungen gemessen und mit den Werten der Rechnung verglichen.) Das Einträgen der Tachymeterpunkte erfolgt mittels Vollkreistransporteurs; unter Beachtung der Handrisse wird die Situation und nach den Höhencoten durch Interpolation zwischen benachbarten Punkten der Verlauf der Horizontalkurven entwickelt.

Diese sind in Sepia auszuziehen, und um die Uebersicht zu erleichtern, werden die Kurven der runden 10 m stärker ausgezogen. Bezüglich des Kolorierens gelten die „Bestimmungen über Anwendung gleichmäfsiger Signaturen“. Die Orientierung des Blattes erfolgt durch Einträgen der astronomischen Nordrichtung.

Um die Rechenarbeit bezüglich der Tachymeterpunkte einzuschränken bzw. ganz zu umgehen, sind verschiedene Tachymeterkonstruktionen ausgeführt, so die Schiebetachymeter von Kreuter, Wagner-Fennel . . .; in neuer Zeit der Puller-Breitlmiptsche Schnellmesser und namentlich die Konstruktion Hammer-Fennel. Direkt im Felde gezeichnet, wird der Plan erhalten durch Aufnahme mittels Mefstisches und Kippregel (Mefstischblätter der Kgl. preuTsischen Landesaufnahme). Die angeregten Aufnahmeverfahren, wonach Situation und Horizontalkurven lediglich durch Vorwärtseinschneiden erhalten werden, setzen offenes, übersichtliches Gelände voraus. Das photogrammetrische Aufnahmeverfahren ist geeignet für Aufnahmen im Hochgebirge oder sonst schwer zugänglichem, offenem Gelände.

Uebertragung einer Trace ins Gelände und Kurvenabsteckung.

Die im Plane entwickelte Trace (gleichmäfsig verlaufender Zug von Geraden und tangential an schliefsenden Kreisbogen, u. U. ein geschobenen Uebergangskurven) wird ins Gelände übertragen, indem zunächst der geradlinige Zug der Tangenten

durch Uebertragen der Winkel-    „

UV B

c-

punkte festgelegt wird. Die Ge-

rade, durch zwei Punkte festgelegt, -A    ^

Abb. 45.

ist auszufluchten, indem eine Reihe von Zwischenpunkten eingeschaltet werden, am sichersten mit dem Theodoliten mit Achsreiterlibelle, welcher die Vertikalebene scharf hält (Passageinstrument): Im offenen, ebenen Gelände wird (Abb. 45) ein Punkt nahe in die Linie eingewiesen, der kleine Winkel « wird am Instrument gemessen, dann ist das Ein-rtickungsstück q — Etgc< (E durch Abschreiten oder aus dem Plane abgegriffen reicht aus). (Soll eine Linie verlängert werden mit dem Theodoliten, dann Durchschlagen und Umlegen in den Lagern des

Kollimationsfehlers wegen; sonst durch Horizontalwinkelmessung zur Ermittlung von q.) Liegt zwischen A und B ein Tal, dann Reiterlibelle ausnutzen und jeden Zwischenpunkt a in beiden Fernrohrlagen projizieren. Liegt zwischen A und B ein kahler Höhenrücken, dann auf demselben einen Punkt C in der Geraden AB ermitteln, in welchem A und B sichtbar ist, entweder versuchsweise durch allmähliches Einrücken, bis nach dem Durchschlagen und Umlegen das zweite Objekt einsteht; einfacher direkt in folgender Weise (Abb. 46): auf dem Rücken

eine Standlinie CD so ausgewählt, dafs St c*ißi, «₂ft gemessen liefert S sin

Abb. 46.

fL

X2Ï

3d

C\x

ff

sin («! + «₂) S sin ßx

sin (ft + ft) ’

für CM = x ist ab sin («₃ -f- ß₂) = (S + x) (a sin <r₂ -f- b sin ft); durch Absetzen von x in DC ist M gefunden. Ist zwischen A und B unübersichtliches Gelände (Wald), so wird zwischen A B ein Polygonzug oder Kleintriangulation angeordnet und darauf gestützt, Punkte in der Geraden rechnerisch ermittelt und abgesetzt.

Abstecken von Kreisbogen. Tangentenrichtungen, im Gelände festgelegt, sind durch Kreisbogen von (nach dem Plane) gegebenen Halbmessern auszurunden. Dem punktweisen Abstecken der Kreisbogen geht die Festlegung der Hauptpunkte: Bogenanfangspunkt A, Bogenendpunkt E und Bogenscheitelpunkt s (durch Scheiteltangente) voraus.

Ist in Abb. 47 der Winkelpunkt W zugänglich, so wird r direkt gemessen mit dem Theodoliten (auf 1' genau entspricht einem relativen Messungsfehler in den Längen der

Abb. 47.

HT

Tangenten von

zugänglich, also durch C und D ersetzt, werden#, ß und Strecke a gemessen, wodurch t — ß — 180 erhalten (wenn CD nicht direkt sichtbar, wird zwischen C und D ein Polygonzug angeordnet, durch dessen Bearbeitung #, ß und a erhalten). Der Oeffnungswinkel <p = DsO — r. Aus (p und r ist die Länge des Bogens AE — rq> festgelegt.

Tangentenlänge WA = WE — t — r cotg™ abgesetzt, wenn W

zugänglich, sonst von C und D aus die berechneten Stücke CA und DE abgesetzt, liefert die Punkte A und E. Der Scheitelpunkt s

wird erhalten durch Absetzen der Strecke = r

Ci

2000

I?

(-T ')

unter

dem Winkel —- gegen die Tangentenrichtung; besser und für jeden

Fall durch Festlegen der Scheiteltangente F G indem

AF—EG=Fs = Gs = r tg •

Festlegung des Scheitelpunktes s durch Absetzen der Pfeilhöhe

h = 2r sin¹ —im Halbierungspunkte der Sehne dient nur zur Prüfung.

(Zur Prüfung von s kann auch dienen das Nachmessen der Normalen n = h.)

Die Entfernung von Punkten im Bogen wird gemessen in der Sehne, und bleibt der hierbei begangene Fehler

Bogen — Sehne =1    ,    . — r

— Bogen-< 2ÖÖÖ ’ Solange b < lÖ '

Punkte im Bogen werden abgesteckt

1. nach rechtwinkligen Koordinaten von der Tangente aus, wobei Tangentenrichtung die x-Achse und Hauptpunkt (z. B. A) Anfangspunkt. Ein Punkt P (Abb. 48) in der Entfernung b von A hat die Koordinaten x und y\ es ist

?// = — ; r

in Reihen entwickelt

x = r sin xfj\ y = 2 r sin¹ — x tg - ;

^ 2r

um x und y noch auf

Wr* + 86ÖF ' •

genau zu erhalten,

kann

__1____

' x — b, solange b <c 0,055 r;

¥ _ y = ₉— , solange b < 0,078 r;

wenn b gröfser, wird

¥ \

J gesetzt, solange 5<0,495r;

12 r¹ ) ’ solange 6    r'

Durch Vermehren der Hilfstangenten ist es stets zu erreichen, dafs die Formeln

x = by y = —— in der Praxis ausreichen.

*    2 r

6 r¹~

Dann ist h — 2r sin²

; ip =

— r sin xp ; y — h — 2 r sin² ■

Abb. 49.

A.

⁹\\

ft

(sonst wie bei 1.); wird angewendet, solange dieOrdinaten ?/ kuizbleiben; kommt hauptsächlich vereinigt mit 1. in Anwendung. Sind m und n zwei abgesteckte Bogenpunkte in der Entfernung b und soll ein Punkt c ff im Abstande x von m aus abge-v steckt werden, so ist angenähert \    4 hx x‘

y=z —

X x‘

2a. Näherungsverfahren nach der Viertelmethode (Abb. 50). Hauptpunkte A, E, s liegen fest; dann

ist die Pfeilhöhe & = 2rsin³-^-bekannt. Verfahren: ^.5 halbiert und im Halbierungspunkt H die Gröfse = senkrecht abgesetzt, liefert einen Punkt nahe im Kreisbogen gelegen. Fehler J = 2 r sin⁴ ; genähert = 2 r    > wenn

a die Sehnenlänge AE. Nach diesem Verfahren können Punkte im Bogen bequem eingeschaltet werden, sobald Punkte in gleichen Entfernungen b bereits abgesteckt.

3. Durch Einrücken von der Sekante aus: die beiden ersten Bogenpunkte 1 und 2 (Abb. 51) sind nach dem Verfahren 1. abgesteckt. Alle folgenden Punkte sollen im festen Abstande Bogen 1—2 = Sehne 1—2 = b abgesteckt werden. Es wird 1—2 verlängert und 2—3' = b

s'y\ k m ć-—•Zj __

__!_

---

'7Ù

Abb. 50.

Abb. 51.

Ai

\\

6³

gemacht, 3' um p = — herumgeschlagen, so dafs 2—3 — b, dann ist

3 ein Bogenpunkt; 2—3 verlängert und 3—4' — b gemacht, 4' um p herumgeschlagen, so dafs 3—4 = b, dann ist 4 Bogenpunkt usw.

Verfahren sehr einfach; zeigt aber eine sehr ungünstige Fehlerfortpflanzung. Vom Bogenanfang A und Bogenendpunkte E nach einem gemeinsamen Punkte in Niihe des

Scheitels s abgesteckt, zeigt die Abweichung, sie mufs durch Ausgleichung fortgeschafft werden.

4. Mittels Polarkoordinaten: der Hauptpunkt, in welchem der Theodolit aufgestellt wird (z. B. A), ist der Pol und die Tangentenrichtung die Achse des Systems; beruht auf dem Satze: Winkel zwischen Tangente und Sehne ist gleich dem halben zugehörigen Zentriwinkel (Abb. 52). Punkt 1 im Abstande 5₀; die übrigen Punkte im gleichbleibenden Abstande b = 20 m, 25 m . . .;

d₀—    ; d— — In A wird der Theo-

ü r r    A

dolit zentrisch aufgestellt, Kreis orien- / tiert, so daß für die Visur nach B am Nonius I: 0° (XT abgelesen; darauf

Einstellung auf ~~ liefert den Bogen-

Abb. 52.

sh n

punkt 1, wenn der Ziehstab bei gespanntem Meßband in Sehnen-

p i r

länge 5₀ in die Visur gebracht wird; am Kreise auf — eingestellt,

hinterer Ziehstab in 1 festgehalten, vorderer Ziehstab in Sehnenlänge b in die Visur gebracht, liefert Bogenpunkt 2 usw. Bei einem

d₀ -j“ fl d

mufs das Instrument eines

Bogenpunkt n mit dem Winkel

Hindernisses wegen nach n umgestellt werden; dann wird in n die Richtung der Tangente an den Kreis festgelegt, indem man den Kreis

orientiert auf 0°00' nach A, darauf Ablesung

do + ttd

einstellt, durch-

schlägt und in den Lagern umlegt; nC ist dann die Richtung der

Jo ~f~ (n + 1) J

eingestellt, den hinteren Ziehstab

in n festgehalten und den vorderen Ziehstab in die Visur gebracht, liefert den Bogenpunkt (n-f-1) usw.

Nach diesem Verfahren kann der Bogen vom Instrument weg und nach dem Instrument hin abgesteckt werden ; letzteres Verfahren verdient der Berücksichtigung der unvermeidlichen Beobachtungsfehler wegen den Vorzug.

5. Mittels Spiegel- und Prismen- C instrumente. Dieses Verfahren setzt mehr ebenes, offenes Gelände voraus, also beim Verlegen der Schienen mit Vorteil zu verwenden; beruht auf dem Satze, dafs in allen Bogenpunkten n die Sehne AE unter demselben Peripheriewinkel ß, gleich dem Winkel <X zwischen Tangente und Sehne erscheint (Abb. 53). Verfahren: im Punkt A aufgestellt, werden die Spiegel so

Tangente; nun auf

Abb. 53.

'/

V'

verstellt, dais das doppelt reflektierte Bild des Fluchtstabes in E mit dem Stabe in G sich deckt (dann ist der Ablenkungswinkel == oc); bei dieser festgehaltenen Stellung des Winkelspiegels sind alle Punkte im Gelände, in denen das doppelt reflektierte Bild von E mit A sich deckt, bzw. umgekehrt, Punkte des Kreisbogens; sollen nur Punkte in der gleichbleibenden Sehnenlänge b abgesteckt werden, so wird der hintere Ziehstab in einem Bogenpunkt festgehalten und der vordere Ziehstab bei gespanntem Mefsbande als Lotstab des Winkelspiegels zum Aufsuchen eines Bogenpunktes verwendet.

Anstatt Winkelspiegels kann Dechers Prismentrommel unter Benutzung des beweglichen Bildes verwendet werden (Abb. 54 in halber Gröfse).

In einem zylinderförmigen Gehäuse ist das Prisma I gegen den Deckel fest gelagert; Prisma II ist mit einer Scheibe S fest verbunden, welche mittels Schraube gegen das Gehäuse verstellt wird, wodurch der Drehungswinkel beider Prismen J auf jeden erforderlichen Wert gebracht und erhalten werden kann. Sieht das Auge in F die Bilder A und E in Deckung, so ist der Winkel 10 in D = 180 — 2 J, unabhängig von s und r\. Im Punkt A (in Abb. 53) aufgestellt und Prismen verstellt, bis die Bilder C und E sich

von

Abb. 54.

-'Ni'

Kn

■—-A

rt

CT

Cv

von

decken, ist w=oc ge-1\S macht. Der theoretische Fehler in der linearen 'D'Az Gröfse DM bleibt klein.

Abb. 55.

Jf

4t

Cl

6. Mittels Transversalen: theoretisch richtig nur für den Sonderfall W—A—E ein gleichseitiges Dreieck, deshalb nicht oder nur bei Absteckungen untergeordneter Bedeutung anzuvvenden.

Bestimmung der Elemente eines abzusteckenden Korbbogens (Abb. 55). Die Richtungen der Tangenten sind im Gelände festgelegt; ra und rb stehen nach dem Plan fest;

Winkel r mufs ermittelt werden entweder durch direkte Messung, wenn W zugänglich, sonst nach dem Verfahren auf S. 40; dann ist t = 180 — (<?a + <T&) Î einer der Zentriwinkel <ja oder yb wird aus dem Plan entnommen, dann steht auch der andere fest. Nun sind A

Ma

«v*

W'

und E festzulegen, indem WA — ta und WE~tb berechnet werden; hierzu berücksichtigt man, dafs die Summe der Projektionen des Fünfecks WEMbMaA auf irgend eine Gerade gleich 0 sein mufs. Praktisch bequem denkt man sich die Gerade Wl winkelrecht zu WA und projiziert auf diese, so wird die Projektion von £a = 0, und es entsteht

2 rb sin —■ cos ya T 2rasina-~^

— +

tb —

(i)

sin r

sodann in bezug auf eine zweite Projektionsgerade Wll winkelrecht zu WE wird tb — 0, und entsteht

sin t

ta

2ra sin

cos

(2)

sin t

mit (1) und (2) können die Punkte A und E festgelegt werden. Den Punkt s erhält man durch Festlegen der Punkte C und D, indem

sin t

AC — Cs =

ęa und ED = Ds =

Tb

ratg-j-

GD ausgefluchtet und aufgemessen, liefert den Punkt s und dessen Prüfung, indem s von D und von C aus erhalten wird. Bogenlänge As = Ta⁽ia und Bogenlänge Es — rb(fb- Die Absteckung der Bogenpunkte selbst erfolgt nach einem der Verfahren 1 bis 5 auf S. 41 bis 44 bzw. durch Vereinigung der verschiedenen Verfahren.

Der Kreisbogen liege ganz oder zum Teil im Tunnel (Abb. 56). Die Tangentenrichtungen im offenen Gelände liegen fest, und sind C und I) Punkte derselben; in diesem Falle wird r und hiermit <f fast ausschliefslich wohl nur erhalten werden können, indem man G und D über den Bergrücken hinweg durch Polygonzug oder Kleintriangulation verbindet und daraus die Strecke CD und t ableitet.

Berechnung und Festlegung des Punktes A und E von G und D aus, wie auf S. 41 angegeben. Liegen beide oder einer der Punkte schon im Tunnel, dann Tunnelachse ein gestreckter Polygonzug. Hauptsache bleibt Festlegung der Tunnelachse im Kreisbogen.

Hierzu wird der Kreisbogen durch ein demselben eingeschriebenes N-Eck ersetzt, wo die Eckpunkte des N-Ecks in den Kreisbogen zu liegen kommen. Die Seitenlange s des N-Ecks hängt ab von r und der Breite b des auszubrechenden Tunnelquerschnitts, es mufs die Pfeilhöhe h zu <9^ —

Abb. 56.

/f'

'//

V’

bleiben, mithin Smax = 2 F& (2 r— h). Ist s derart festgesetzt, dafs hier A und E Eckpunkte des N-Ecks sind, so ist der Winkel <X bzw. 2 X

g

als Brechungswinkel bestimmt durch r cos X = oder sin (90 — x) = -J* •

K. Abriß einer Landestriangulation.

(Uebersicht über die Arbeiten der preußischen Landesaufnahme.) Zweck: eine dauernde Grundlage für alle Arten staatlicher Vermessungen zu schäften; zerfällt in eine Horizontalaufnahme und in eine Höhenaufnahme. Letztere durch geometrische Nivellements, hier nur die Horizontalaufnahme der Projektion auf dieselbe Vermessungsfläche, Bessels Rotationsellipsoid, weiter zu verfolgen. Als Grundlage der Aufnahme ist ein möglichst gleichmaschiges System von Dreieckspunkten I. Ordnung, zu Dreiecksketten oder Netzen gruppiert, von durchschnittlich 50 km Seitenlange angeordnet, gegen welches dann weitere Netze von Punkten IL, III. und IV. Ordnung festgelegt, wodurch erreicht, daß auf eine Quadratmeile rund zehn gut bestimmte Punkte entfallen. Aufnahme und Bearbeitung des Netzes

I. OrdnuDg: Durch Rekognoszierung sind die Punkte ausgewählt. Die Festlegung erfolgt unterirdisch durch Granitplatte mit Bolzen, auf welche ein zutage tretender Granitsockel so aufgesetzt wird, daß das in dessen Stirnfläche ein gemeißelte Kreuz senkrecht über dem unterirdischen Festpunkte gelegen (Gelände wird staatlich erworben). Die Punkte sind zu Dreiecken verbunden mit mindestens einer Seite aneinanderschließend. Durch Horizontalwinkelmessungen wird die Form der Dreiecke und vermittels einer gemessenen Grundlinie oder Basis die Seitenlange festgelegt. Durch Beobachtungspfeiler zu ebener Erde oder durch Signalbauten von entsprechender Höhe werden die Punkte für die Winkelmessung vorbereitet. Zur Sichtbarmachung der Punkte auf Entfernungen von 50 u. m. km wird fast ausschließlich das Heliotrop verwendet. (Das Bertramsche Heliotrop mit Spiegel von 8 bis 10 cm Seitenlänge reicht für direkt meßbare Dreiecke stets aus.) Die Winkelmessung erfolgt nach Winkeln oder Richtungen mittels leistungsfähiger Mikroskoptheodolite, rechnerisch bis auf einige Zehntel Bogensekunden sicher erhalten; ist der einzelne gemessene Winkel mit einem mittleren Fehler von + m" behaftet, so darf der Dreieckschlußfehler

A = ^ m" Vs betragen.

Das Beobachtungsmaterial wird einer Ausgleichung nach der Methode der kleinsten Quadrate unterworfen. Jede überschüssig ausgeführte Messung liefert (infolge der den Beobachtungen anhaftenden unvermeidlichen Beobachtungsfehler) eine Netzbedingungsgleichung, und die ausgeglichenen Werte sind so zu bestimmen, daß von denselben als Ersatz der wahren Werte die Netzfigur im einzelnen und ganzen geometrisch möglich ist.

aller Netzpunkte,

Anzahl der Bedingungsgleichungen ganz allgemein, ist M die Anzahl aller im Netz beobachteten Richtungen,

F ”

der Netzpunkte, in denen nicht beobachtet, welche also von anderen Punkten nur angeschnitten, der gegenseitig beobachteten Richtungen,

r ,,    „ der einseitigbeobachtetenRichtungen,woiWT=2# -f-r,

dann ist M— 3 jflT -f- F 4 die Anzahl aller Netzbedingungsgleichungen, davon sind q — N-Ą-FĄ-l Winkelgleichungen und q Ą- r — 2N-\-3 Seitengleichungen.

an-

(Winkelgleichungen entstehen, wenn in einer geschlossenen Figur alle Winkel, also im Dreieck alle drei Winkel gemessen; demnach sprechen hier nur die q mit. Seiten-gleichnngen entstehen, wenn ein Punkt von mehr als zwei Punkten aus angeschnitten, dann müssen die Schnittstrahlen sich in demselben Punkte schneiden. Praktisch erfolgt der Ansatz der Bedin^ungsgleichung in der Weise, daß man die zur eindeutigen Bestimmung der Netzfigur erforderlichen Richtungen heranzieht und von dieser Netzfigur auf die tatsächlich beobachtete Figur übergeht; für jede hierbei herangezogene beobachtete Richtung muß eine Bedingnngsgleichung, Winkelgleichung oder Seitengleichung gesetzt werden. Die so praktisch ermittelte Anzahl muß gleich sein der theoretisch festgestellten Anzahl.)

enen

In jedem einzelnen Dreieck muß die Summe der ausgeglich Winkel = 180 -4- s sein, wo s als sphärischer Exzeß bestimmt durch F

206 265; F ist der Flächeninhalt des Dreiecks und R der

Flächenkrümmungshalbmesser an der betreffenden Stelle. Für ein gleichseitiges Dreieck von 50 km Seitenlänge beträgt f = 5,5".

Messung der Basis oder Grundlinie. Nicht eine Seite des Netzes

I. Ordnung, sondern eine in günstigem Gelände gelegene Strecke von 2 bis 5 km Länge wird direkt gemessen.

Bessels Basisapoarat unter Benutzung von (4) Endmaßstäben; Brunners Apparat unter Benutzung eines Strichmaßstabes; in neuerer Zeit kommt Jäderins Verfahren für geeignete Zwecke mehr in Vorschlag, wobei die Messung mittels eines gespannten Drahtes (Invardraht aus Nickelstahl von 24 m und darüber lang) erfolgt; erstere Apparate

geben einen Genauigkeitsgrad von -    - (Strecke von 1 km auf 1 mm genau) und

darüber, während bei Jäderins Verfahren der Genauigkeitsgrad auf

50 000

veranschlagt

(*~fe

wird. Die unmittelbar gemessene Basislänge L wird auf den Meereshorizont reduziert

— L₀; ausreichend L₀ ~ L

, wo km als durchschnittliche Höhenlage der Zti

Einzelstrecke bestimmt ist durch hm =---und der Krümmungshalbmesser des

Vertikalschnittes der Basisstrecke.

Aus der reduzierten Basislänge wird durch Anlage des Basisnetzes trigonometrisch die Länge einer Seite des Netzes I. Ordnung abgeleitet.

Eine Basis reicht aus; wird aber mit einer Basis durch ein weit ausgedehntes Netz hindurchgerechnet, so wird mit wachsender Anzahl der zu durchrechnenden Dreiecke infolge der Winkelfehler die Genauigkeit in den Seitenlangen stark herabgedrückt. Diesem Uebelstande wird vorgebeugt, indem mehrere Grundlinien gemessen werden. Bei der preufsischen Landesaufnahme sind Basisnetze in Abständen von 250 bis 300 km angeordnet, so dafs für das ganze Gebiet 9 Grundlinien in Betracht kommen.

Aus einei Seite und den ausgeglichenen Winkeln werden die Längen aller anderen Dreieckseiten berechnet, am einfachsten nach Legendres Theorem (sonst auch nach der Additamenten- und Sehnenmethode), wonach jedes direkt mefsbare sphärische Dreieck (für die Rechnung) ersetzt wird durch ein ebenes Dreieck von gleichen Seitenlangen und mit Winkeln, welche man erhält, indem man die sphärischen Winkel um Y₃1 (des betreffenden Dreiecks) vermindert. Mit der Ermittlung aller Seitenlangen schliefst die Bearbeitung des Netzes I. Ordnung zunächst ab. In dieses Netz I. Ordnung werden durch Horizontalwinkelmessungen die Netze der Punkte II. III. und IV. Ordnung schrittweise eingebunden der Art, dafs an der Lage der bereits festgelegten Punkte nichts mehr geändert werden darf. Auf diese Weise wird schliefslich für jeden einzelnen Netzpunkt die Lage der benachbarten Netzpunkte erhalten durch die Richtungen und Entfernungen nach denselben. Um nun die Lage aller Punkte nach Koordinaten berechnen zu können, und zwar nach rechtwinklig sphärischen (Sold-nerschen) Koordinaten bzw. nach geographischen Koordinaten, mufs das Dreiecknetz auf dem Rotationsellipsoid orientiert werden, indem in einem Punkte (Zentralpunkt: Rauenberg bei Berlin) die geographische Breite (p und das Azimut einer von diesem Punkte ausgehenden Dreieckseite astronomisch bestimmt wird. Wird für diesen Zentralpunkt das Rotationsellipsoid so gedreht, dafs die Normale dem Ellipsoid zugehörend mit der Lotlinie dem Geoid angehörend und die Rotationsachse des Ellipsoids mit der Erdachse zusammenfällt (oder derselben parallel verläuft), so kann mit den Elementen des Rotationsellipsoids und den zur Verfügung stehenden ausgeglichenen Winkeln und Entfernungen für jeden anderen Punkt geographische Breite und Längenunterschied berechnet werden. Wird dann für einzelne Punkte die geographische Breite und Längenunterschied direkt durch Beobachtungen astronomisch bestimmt, so wird in den Differenzen als den Lotab-weichungen der Verlauf von Rotationsellipsoid gegen Geoid gefunden (für die Untersuchungen über Figur und Gröfse der Erde von Wichtigkeit).

Von seiten der Landesaufnahme werden veröffentlicht

aus der Mefs-tischblattauf-nahme abgeleitet.

1. Mefstischblätter (Originalaufnahme) im Mafsstabe 1 : 25 000 mit Horizontalkurven. Jedes einzelne Blatt entspricht einem Paralleltrapez von 10' Längen- und 6' Breitenunterschied. In die einzelnen, in ihren Abmessungen berechneten Blätter werden die in Betracht kommenden Punkte I. bis IV. Ordnung auf Grund der Koordinaten eingetragen. Darauf gestützt erfolgt die Geländeaufnahme tachymetrisch (mittels Mefstisch und Kippregel), indem im Gelände das Blatt zeichnerisch vollständig entwickelt wird; danach werden die Platten zur Vervielfältigung gestochen.

¹

Nach rechtwinkligen Koordinaten von der Sehne aus: hier ist AE Abszissenachse und H Ursprung. Ein Punkt P (Abb. 49 S. 42) in der Entfernung b von S hat die Koordinaten X und y.

2- Karte des Deutschen Reiches im Mafsstabe 1:100000 \

3. Uebersichtsbiätter

1:

200000 J

L. Abrifs der Ausgleichungsrechnung

nach der Methode der kleinsten Quadrate. Zweck: aus Beobachtungen, die in überschüssiger Anzahl ausgeführt sind, die wahrscheinlichsten

Werte der zu ermittelnden Unbekannten als Ersatz für die wahren Werte dieser Unbekannten abzuleiten und den Genauigkeitsgrad der einzelnen Beobachtungen sowohl als des abgeleiteten Resultats zu ermitteln. In Betracht kommen nur die den Beobachtungen anhaftenden unvermeidlichen, zufälligen Fehler, welche dem Gesetz der wahren Fehler folgen. Allgemein

Beobachtung + wahrer Fehler (f) = dem wahren Wert,

„    + wahrscheinlichster Fehler (À) = dem wahrscheinlich

sten Wert.

vorliegen, wo p

Genauigkeitsmafse.

Die wahren Fehler entziehen sich stets unserer Betrachtung', und nur die wahrscheinlichsten Fehler stehen uns zu Gebote. Beobachtungen nach der Methode der kleinsten Quadrate ausgleichen, heifst diejenigen Werte der Unbekannten als die wahrscheinlichsten ermitteln, gegen welche die in den einzelnen Beobachtungen verbleibenden Fehler À in ihrer Quadratsumme ein Minimum werden, für welche also [Ml = Minimum, wenn die Beobachtungen von gleicher Genauigkeit, [pAÀJ = Minimum, wenn Beobachtungen von ungleicher Genauigkeit das Gewicht darstellt.

Die Genauigkeit von Beobachtungen bzw. der daiaus abgeleiteten Resultate ist festgelegt durch h als Mafs der Präzision nach Gaufs,

m als mittlerer Fehler, der Definition nach bestimmt durch

m>=M,

n

r als wahrscheinlichster Fehler von solcher Gröfse, dafs der irgend einer Beobachtung zukommende Fehler ebenso wahrscheinlich sein kann.

# als Durchschnittsfehler, der Definition nach bestimmt durch [s absolut]

Diese verschiedenen Genauigkeitsmafse müssen in mathematisch feststehenden Beziehungen zueinander stehen, nämlich:

1    9

m = —j7=-; r = 0,67449 m oder rund m ; m = 1,2533 #.

Die Gewichte p sind Verhältniszahlen, wodurch Beobachtungen ungleicher Genauigkeit aufeinander bzw. auf die Gewichtseinheit (p — 1) bezogen werden. Die Gewichte sind dem Quadrate der

mittleren Fehler umgekehrt proportional, also Pi'.pn — ~Y :    *

Hinsichtlich der rechnerischen Behandlung unterscheidet man zwischen direkten Beobachtungen, vermittelnden Beobachtungen, bedingten Beobachtungen.

Behandlung direkter Beobachtungen, a) Von gleicher Genauigkeit. Sind llf la, /j, . . . ln die ausgeführten Beobachtungen,

• • • kn deren plausibelste oder wahrscheinlichste Fehler,

X der wahrscheinlichste Wert der gesuchten Unbekannten, wo die Beziehung bestehen mufs Æ = li -f- Aj = 1%    ^2 ⁼⁼ • • • ln ~f~ kn, also auch

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

xx — x — li

^2 -—■ X l>2

als Fehlergleichungssystem, so ist x als wahrscheinlichster Weft so zu bestimmen, dafs [AA] = Minimum, erfüllt, wenn

o    + W Mfi.«

ö[AA]

oder At -f- A₂ + • • •    = [A] = 0 oder x

=-W .

kn — X — ln

Wenn in diesem Falle wahrscheinlichster Wert gleich dem einfachen arithmetischen Mittel gefunden, so ist dies darin begründet, dafs bei Herleitung des der Ausgleichung zugrunde liegenden Fehlergesetzes von dem arithmetischen Mittel als Axiom, als von der Natur aufgedrungen, ausgegangen worden ist

Der mittlere Fehler m einer einzelnen gleich genauen Beobachtung ist bestimmt durch m

=    und der mittlere Fehler fx des Re-

m    Aj

sultates x ist bestimmt durch [x = i y~ = i [/

[AA]

n(n — 1)

Den Wert [AA] erhält man, indem man den gefundenen Wert x in die Fehlergleichungen einsetzt, wodurch Aj bis kn gefunden, deren Quadrate addiert [AA] liefern.

b) Von ungleicher Genauigkeit. Kommen den Beobachtungen Zj, Z₂, . . . ln die Gewichte pv p₂, . . . pn zu, so ist der wahrscheinlichste Wert X so zu bestimmen, dafs [p A A] = Minimum wird; erfüllt, wenn

oder [pA] = 0; nach dem Fehler-Gleichungssystem erfüllt, wenn x__ Plh 2^2 + » » » Vnln __ [pt]

Pl+Pi + ■ • - Pn    [P]

In diesem Falle ist x das allgemeine arithmetische Mittel oder das Mittel unter Berücksichtigung der Gewichte.

f    + . .. 2p„Xn dx

à kn

Der mittlere Fehler m der Beobachtung vom Gewicht p = 1 (der

Gewichtseinheit) ist bestimmt durch nt

und der mittlere

Fehler fx des Resultats X ist bestimmt durch

i ...    -    i.i./

-/M _± 1

Vermittelnde Beobachtungen. lv Z₂,... ln in Summa n sind einzeln bekannte Funktionen der gesuchten Unbekannten x, y, Z in Summa S. Ist dann n <C S, bleiben die Unbekannten unbestimmt,

n = S, sind die Unbekannten eindeutig bestimmt, n > S, sind die Unbekannten überbestimmt, Ausgleichung erforderlich.

Für die weitere Behandlung wird vorausgesetzt, dafs die bekannten Funktionen linear sind; ist dies nicht der Fall, so werden sie auf lineare Form zurückgeführt durch Einführung von Näherungs-

Genauigkeitsmafse — Direkte und vermittelnde Beobachtungen.

51

werten derart, dafs ursprüngliche Unbekannte X = Näherungswert + neue Unbekannte x\ die neuen Unbekannten x, y, z . . . sind dann kleine Gröfsen, deren höhere Potenzen und Produkte als Gröfsen höherer Ordnung gegen die erste Potenz vernachlässigt werden können.

Näherungswerte führt man in der Praxis auch dann ein, wenn die Funktionen bereits von linearer Form sind, jetzt lediglich zu dem Zwecke, um es mit kleinen Gröfsen zu tun zu haben, deren rechnerische Ermittlung praktisch bequemer.

Bei vermittelnden Beobachtungen treten die anzusetzenden Fehlergleichungen in der folgenden typischen Form auf:

Ai = — Ix + x -f- y + Ci z . . .

0)

A₂ = — lu + aa x + &2 y + z . .

An = — ln + ein X -J- bn y + Cn Z . . .

li bis ln sind die beobachteten Gröfsen; a, b, C sind Koeffizienten aus der Aufgabe hervorgehend, welche im besonderen auch gleich 1 und im einzelnen auch = 0 werden können.

Sind die Beobachtungen von gleicher Genauigkeit, so kommt das Fehlergleichungssystem (1) unmittelbar zur Verwendung; sind die Beobachtungen von ungleicher Genauigkeit, kommen also den Beobachtungen die einzeln verschiedenen Gewichte plt P2 • • • Pn zu, so denkt man sich die Fehlergleichungen der Reihe nach mit VPi, Vp2, • .. Vpn multipliziert, wodurch ein zu (1) analoges System (2) entsteht in der Form

(2)

A₁/ = — J,' -\- ai x-{- bi y cî z A₂' = — Za' + a₂' x + V y + c₂‘ z

An/== — ln &n X + bn y 4" Cn Z, so dafs beide Fälle zugleich weiter behandelt werden können. Die Unbekannten x, y, z . . . sind so zu bestimmen, dafs [AA] = Minimum für (1) bzw. [p A A] = [A'A'] = Minimum für (2) wird.

In unserem Falle der vermittelnden Beobachtungen sind die Unbekannten völlig unabhängig voneinander, so dafs der Minimumbedingung genügt, wenn die partiellen Ableitungen nach den einzelnen Unbekannten einzeln der 0 gleich gesetzt werden, also

0[U]

0; AjML₌o...

dy

dz

0i AM

gebildet nach (1) bzw. (2)

liefert

(3)

[aA] = 0;    [6i]=0; [ci] = 0.

Für das System (1) bzw. (2) ausgeführt, entsteht

[a/] = [aa]a; + [a6]y + [ac]«l als Normalgleichungssystem,

[6f] = [a 6] x + [6 6] y + [bc] * ^enndreiünbekanntezubestim-1 (4) r    J    r, T r i men; wenn mehr Unbekannte,

[c fj    [a c] x -f* [o c] y -f- [c c] z ganz entsprechend gebildet. .

Die Auflösung des Systems 4., am übersichtlichsten und praktisch bequemsten nach Gaufs* Verfahren durchgeführt, liefert die Unbekannten selbst. Durch Einsetzen derselben in (1) bzw. (2) erhält man die einzelnen A und durch Quadrieren und Addieren auch direkt [AA] bzw. [A'A*] = [p AA].

Anderseits erhält man summarisch

[H] = [IT] — [al\ x — \bï\y — [c Ï] z

[alf [M.l? [cl. 2]’

oder unter Zuhiilfenahme der bei Auflösung von (4) sich ergebenden Zwischengröfsen unter Beibehaltung der Gaufsschen abkürzenden Bezeichnungen

[aa]

[i&.l] [ec. 2]

Dann ist der mittlere Fehler m der einzelnen Beobachtung bzw. der Gewichtseinheit

[u]

a) für Beobachtungen gleicher Genauigkeit:

-s +1/Mä.

- V n-S

b) für Beobachtungen ungleicher Genauigkeit: m

Die mittleren Fehler der ermittelten wahrscheinlichsten Resultate also in x, y, Z : {*xf [*z sind bestimmt durch

fix — ±mVQn;    ^₂/ = + mKç₂2Î f*» = ± mVQs3>

wo Q Hülfsgröfsen, durch die allgemeine Auflösung des Systems (4) erhalten, nämlich durch Auflösen folgender Systeme, in denen die Glieder der rechten Seite aus der Auflösung von (4) alle zur Verfügung stehen:

0 = [a cj „ + L& c\ » 4* Lc CJ »

l = [bb. 1] Qn + \bcA] e₃₃

0 — [5 c. 1] „ -f- [c c. 1] „ 1 = [cc. 2] Ç₃₈.

Bei mehr als drei Unbekannten ist, sobald eben n >» S, die Behandlung ganz entsprechend durchzuführen.

Bedingte Beobachtungen: In diesem Falle sind die wahrscheinlichsten Werte der gesuchten Unbekannten so zu bestimmen, dafs für diese nicht nur [ÀA] bzw. [p ÀÀ] ein Minimum wird, sondern von den Werten zugleich theoretisch gegebene Bedingungsgleichungen, zwischen den wahren Werten bestehend, ebenfalls erfüllt werden. (Minimum mit Nebenbedingungen; z. B. Ausgleichung eines Dreiecknetzes.) Anzahl der Beobachtungen n, der Unbekannten S, der bestehenden gegebenen Bedingungsgleichungen b. Jede Bedingungsgleichung gestattet eine der Unbekannten durch die übrigen auszudrücken, mithin verbleiben S — b Unbekannte durch Beobachtungen zu bestimmen, und nur wenn n >> (S — 5) kann von einer Ausgleichung die Rede sein. Behandlung der bedingten Beobachtungen:

a) indirekt, durch Zurückführen auf vermittelnde Beobachtungen, indem in dem Fehlergleichungssystem so viel Unbekannte, als Bedingungsgleichungen bestehen, durch die übrigen Unbekannten aus-gedrückt werden, so dafs die noch verbleibenden Unbekannten als

Vermittelnde, bedingte Beobachtungen.

53

völlig unabhängig voneinander auftreten; die weitere Behandlung ist die bei vermittelnden Beobachtungen dargelegte;

b) direkt durch Einführen der Korrelatenwerte oder Lagrange-schen Multiplikatoren. Die weitere Behandlung des Falles b) läuft darauf hinaus, dafs, anstatt die ursprüngliche Funktion F (in unserem Falle .F=[ÀÀ] bzw. [pÀÀ]) zu einem Minimum zu machen, die erweiterte Funktion FX = F—2.1 { Bedingungsgleichung I } —2 . II I Bedingungsgleichung II — ... — 2 Bedingungsgleichung N } zu einem Minimum zu machen ist, wo in Fx die zu ermittelnden Unbekannten aber als völlig unabhängig voneinander anzusehen sind. Es sind I, II, ... N die zu bestimmenden Korrelatenwerte oder Multiplikatoren, mit welchen die gegebenenBedingungsgleichungen I, II,... N multipliziert werden müssen.

Fx wird dann zu einem Minimum, wenn die partiellen Ableitungen

Ô Fx

einzeln = 0 werden. Also    = 0;

ÖFX

Ô Fx

Tÿ

= 0;    —r—— = 0 usf.

dz

Hierdurch erhält man die zu ermittelnden Unbekannten x, y, Z . . . in Funktionswerten der Korrelaten I, II, ... N als Fehlergleichungen. Setzt man diese Werte in die einzelnen Bedingungsgleichungen zurück, so entsteht ein System VOn Normalgleichungen in gleicher Anzahl mit der Anzahl der Bedingungsgleichungen bzw. Korrelatenwerte in der Form (X, dessen Auflösung (nach Gaufs’ Verfahren) die Korrelatenwerte I, II, ... N liefert.

«)

w₁ = w₂ =

Nt

[aa] I + [ab] II. . . [an] [a5]I + [5 5] II... [ôn] N,

Wn= [an] I + \f>n] II. . . [nn] N

eingesetzt in die Fehlergleichungen, erhält man die Unbekannten selbst.

Bei bedingten Beobachtungen wird der mittlere Fehler m der einzelnen Beobachtungen bzw. der Gewichtseinheit berechnet nach

»=±|/

bzw.

n + b — S*

wo entsprechend wie bei vermittelnden Beobachtungen [ÀÀ] gebildet wird

1.    direkt durch Quadrieren und Addieren;

2.    summarisch nach

[ÀÀ] bzw. [p Xk] = uJi I + V)₂ H -+■... wnN— [w I],

3. summarisch unter Benutzung der Gröfsen bei Auflösung des Systems <x)

[55.1] ^ [cc.2]

[wn(n—l)]a

[nn (» — 1)]

Fehlerfortpfianzungsgesetz.

Sind

X, y, Z, . . ., als aus Beobachtungen hervorgegangen, behaftet mit den mittleren Fehlern

i    ± t*y> ± oder kommen diesen Gröfsen die ent

sprechenden Gewichte

Px> Py, pz zu, welches ist dann der mittlere Fehler p.p bzw. P in X — f(x, y, z .. .)?

P* Py ' Pz    LpJ

px=py = pz = -"=p,

1. X = æ ± y ± z. .so ist t*F= ±]/fix² + [ly* + !*z-= ±j/[iu*a] und -jy —

Sonderfall : fxx =*= py =? j*z= • * • == ,u ; ist f‘F=±/‘^n;

2.    X=ax, wo a ein Faktor, ist ^ = i a ^ î P

3.    X= dX by i    • • •> is* ^ i |/Q? l*x² "f" 5²^Uy² -f- C²^0²

= ±/[«Vi!]t

-ES*

-P Î>I ⁺ ft ⁺ î>*

für den Sonderfall wie bei 1.

i«/? = ±,“j/«a + &a + ca--- = ±|Mj/[aa] und

[aa]

^r = -f[«a]; P- p

4 Ist allgemein X= Funktion f (x, y, z), so ist

^F=±

/uz² . . .

/ (4«) ** ■+ (4£ )³^³+(If)

₌i/W, J_ (AL\*± JL /AZY

Px\àx)~r'py\ày)~r pz \dz )

2. ABSCHNITT.

Statik der Baukonstruktionen.

I. Belastungen und Eigengewichte.

Â. Berechmmgsgrundlagen für die statische Untersuchung von Hochbauten.

Ausführliche Angaben sind enthalten in den „Bestimmungen über die bei Hochbauten anzunehmenden Belastungen und die Beanspruchungen der Baustoffe“. Erlasse des preufs. Ministers der öffentlichen Arbeiten vom 31. Januar 1910, 5. Januar 1912 und 13. Februar 1912.

2. ergänzte Aufl. 1912, Ernst & Sohn, Berlin. Eigengewichte von Zwischendecken und Dacheindeckungen III. Bd., 5. Abschn. Hochbau.

1. Eigengewichte von Baustoffen und Baukörpern.¹)

kg/cbm

1.    Erde, Sand, Lehm, nafs 2100

2.    desgl., trocken .... 1600

3.    Kies, nafs

kg/cbm

4.    Kies, trocken . . . .1700

5.    Koksasche

700

2000

Werkstücke und Quadermauerwerk aus

9. sonstigem Sandstein . . 2400

10.    Tuffstein......1400

11.    Bruchsteinmauerwerk

6.    Granit, Basaltlava,

Marmor......

7.    Kalkstein......

8.    Sandstein (schwerer Grau

wacken- und Keupersandstein) .....

2800

2500

2700

aus Granit.....

12. dsgl. aus Kalkstein, Sandstein, Tonschiefer u. dgl. 2500 Mauerwerk aus künstlichen Steinen, u. zw. aus

16. porigen Vollziegeln 1900    17. Lochziegeln . . .

18.    porigen Lochziegeln . . 1000

19.    Schwemmsteinen .

20.    Kalksandsteinen .

2700

13.    Klinkern in Zementmörtel ......

14.    Hartbrandziegeln in Kalkzementmörtel .... 1800

15.    Ziegelsteinen in Kalkmörtel .    .

. . 1600

. 1100

. 1300

.    1000

.    1800

Beton aus

. 1800

21.    Kies, Granitschotter u. dgl. 2200

22.    Kies, Granitschotter

u. dgl., einschl. Eisen-einlagen bei Eisenbeton 2400

23.    Ziegelschotter . ... .

24.    Koks- oder Kohlenschlacke oder Bimskies 1000

Bauhölzer

. . 550

. . 900

kg/cbm

25.    Kiefer, lufttrocken . . 650

26.    Fichte,

kg/cbm

27.    Tanne, lufttrocken .    . 600

28.    Eiche,

Metalle

29.    Gufseisen . . .

30.    Sch weilseisen .... 7800

31.    Flufseisen

32.    Flufsstahl

33.    Blei . .

7250

7850

7860

11400

34.    Kupfer, gewalzt

35.    Bronze . . .

36.    Zink, gegossen gewalzt .

38. Zinn, gewalzt .

. 8900

8600

37.

. 6900 . 7200 . 7400

2. Belastungen.

kg/qm

39.    Nutzlast in Wohngebäuden und kleineren Geschäftsgebäuden 250

40.    Nutzlast in Versammlungssälen, Unterrichtsräumen, Turnhallen, Warenhäusern, Fabriken, wenn nicht nach den vorliegenden Umständen gröfsere Belastungen anzunehmen sind, 500

41.    Nutzlast für Decken unter Durchfahrten und befahrenen Höfen, soweit nicht gröfsere Einzellasten (Raddruck) zu erwarten sind,

42.    Treppennutzlast

43.    In Lagerräumen ist die Nutzlast nach dem Eigengewicht der zu lagernden Stoffe und der Höhe der Lagerung zu ermitteln.

. 800

500

Für Aktengerüste und Schränke in Registraturen, Bibliotheken, Archiven usw. ist einschliefslich der Hohlräume eine Nutzlast von 500 kg für das Raummeter anzunehmen.

44.    Nutzlast in Dachbodenräumen städtischer Wohngebäude . .    125

45.    Die Schneelast ist zu 75 kg/qm der Dachfläche anzunehmen und dabei die Möglichkeit einer vollen oder einer einseitigen Schneebelastung zu berücksichtigen. Bei steilen Dächern kann die Schneebelastung geringer angenommen werden, sofern einzelne Dachteile nicht etwa Schneesäcke bilden. Mit den Bezeichnungen h für die Höhe des Daches, l für seine Stützweite und (X für den Neigungswinkel mit der Wagerechten kann die Schneebelastung angenommen werden:

zu 55 kg/qm des Grundrisses, wenn Ä = ¹/2 l ist,

»    Ä = V₃*

»    Ä⁼¹/4 l ...

A = V*»

oder der Schneedruck kann berechnet werden:

S = 75 cos (X (kg/qm) für 1 qm des Grundrisses.

Bei ganz steilen Dächern, an denen nur geringfügige Schneemassen haften können, etwa von #=*50° an, ist eine Schneelast nicht weiter in Betracht zu ziehen.

46.    Der Winddruck ist in der Regel zu 125 kg/qm rechtwinklig getroffener Fläche anzunehmen. Für hohe Bauten auf kleiner Grund-

,, 65 „ „ 70 „

»> 75    „

»>

tt »

fläche (schlanke Türme) ist aufserdem noch der Nachweis zu führen, dafs bei einem Winddruck von 150 kg/qm die für die zulässigen Beanspruchungen angegebenen oberen Grenzen nicht überschritten werden.

Werden freistehende Gebäude, deren Stirnwände nicht durch Querwände versteift sind, auf Standsicherheit gegenWinddruck untersucht, so genügt es, mit einem Winddruck von 75 kg/qm zu rechnen.

Bezeichnet oc den Neigungswinkel eines Teiles F der Dachfläche gegen die wagerecht anzunehmende Windrichtung, so ist der auf die Fläche F entfallende^und rechtwinklig zu ihr wirkende Winddruck

W = W₀Fsw?ocf wo Jf/₀ = 125 bzw. 150 kg einzusetzen ist. Bei ebenen Dächern entfällt hiernach aus dem Winddruck von 125 kg/qm und bei einer Dachnejgung von 70° 65<> 60° 55<> 50° 45° 40<> 35° 30° 25<> ein Betrag „ 110 103 94 84 73 63 52 41 31 22 kg rechtwinklig auf 1 qm der Dachfläche.

Bei Dachneigungen unter 25° genügt es in der Regel, den Winddruck durch einen Zuschlag zur lotrechten Belastung zu berücksichtigen; die wagerechte Seitenkraft darf vernachlässigt werden.

Bei Dächern über offenen Hallen ist auch ein von innen nach aufsen wirkender Winddruck von etwa 60 kg auf 1 qm rechtwinklig getroffener Fläche in Betracht zu ziehen.

47. Die Gesamtbelastung der Dächer, bestehend aus Eigengewicht, Schnee- und Winddruck, für 1 qm des Grundrisses kann angenommen werden: beim Glasdach

mit 10 bis 25° Neigung zu 125 bis 150 kg, 25 „ 450 ,, 30 „ 450

,, 150 ,, 250 ,,, „ 250 ,, 300 ,,, 275 „,

„ Schieferdach „

„ Ziegeldach

„ Holzzementdach........

bei steilen Mansardendachflächen mit Schiefer- oder Ziegeldeckung von 45 bis

70° Neigung...........

48. In der Mitte der einzelnen Dachteile (Sparren, Pfetten, Sprosseneisen usw.) ist noch eine Nutzlast von 100 kg für einzelne das Dach bei Wiederherstellungs- oder Reinigungsarbeiten betretende Personen anzunehmen.

tt

„ 300 „ 700 „.

3. Zulässige Beanspruchung der Baustoffe in kg/qcm.

Gegenstand

Zug

Druck

Bie-

gung

Ab-

sche-

rung

Loch-

lei-

bungs-

druck

49.

50.

Flufseisen in Trägern zur Unterstützung von Decken und Treppen I 1200 Als Sttitzlänge ist die Ent- 1 femung zwischen den Auflagermitten anzunehmen.

Flufseisen in Stützen

1200

1200

1200

1000

2000

1200

1200

1000

2000

Gegenstand

Zug

Druck

Bie-

gung

Ab-

sche-

rung

Loch-

lei-

bungs-

druck

51.    ! Flufseisen in Stützen bei genauer

Berechnung der unter den ungünstigsten Umständen auftretenden Kantenpressung ....

Zu Nr. 50 und 51 : Die Berechnung auf Knicken hat nach der Formel Jmin = 2,33 PP zu erfolgen. Als Knicklänge gilt die ganze Systemlänge, bei tibereinanderstehenden, allseitig durch Deckenträger ausgesteiften Stützen die Ge-schofshöhe.*)

52.    Flufseisen in Dächern, Fachwerk-

wänden, Trägern zur Unterstützung von Wänden, Kranbahnträgern, wenn die Quer-schnittgröfse durch Eigenlast,

Nutzlast und Schneedruck allein bedingt ist,.......

53.    Flufseisen in denselben Bauteilen,

wenn die gröfste Spannung bei gleichzeitiger ungünstigster Wirkung von Eigenlast, Nutzlast,

Schneedruck und Winddruck von 150 kg/qm eintritt, . . .

54.    Ausnahmsweise darf bei Dächern,

wenn für eine den strengsten Anforderungen genügende Durchbildung, Berechnung und Ausführung volle Sicherheit gegeben ist, für den Fall der Nr. 53 die Spannung betragen bis .    .    .

Zu Nr. 52 und 53: Für Träger zur Unterstützung von Wänden gilt die Entfernung der Auflagermitten als Stützweite. Druckglieder sind nach der Formel Jmin = 1,82 PP auf Knicken zu berechnen; als Knicklänge gilt die Systemlänge.*)

Zu Nr. 50 bis 54: Mafsgebend ist stets derjenige Fall, der den gröfsten Querschnitt ergibt.

•) Hierzu vgl.: Der Eisenbau, 1911, Müller-Breslau, Ueber exzentrisch gedruckte Stabe und über Knickfestigkeit.

1400

1200

I40O

1600

1400

1400

IOOO

2000

1200

I40O

1600

1200

IOOO

2000

I4OO

1600

IOOO

2000

55.

56.

57.

58.

59.

60.

61.

62.

63.

64.

65.

66.

67.

68.

69.

70.

71.

72.

73.

Zulässige Beanspruchung der Baustoffe.

Gegenstand

Zug Druck

Bie

gung

59

Abscherung

Flufseisen in Ankern.....

Für Schweifseisen sind die in Nr. 49 bis 53 für Flufseisen angegebenen Werte überall um 10 vH zu er-mäfsigen. Noch weiter herabzusetzen ist die Beanspruchung von altem, wiederzurVerwendung gelangendem Eisen je nach seiner Beschaffenheit.

Gufseisen in Auflagern ....

Gufseisen in Säulen.....

Die Berechnung der gufs-eisernen Säulen auf Knicken hat nach der Formel «7min = 8 PP zu geschehen.

Stahlformgufs.......

Schmiedestahl .    .    .    .    .    .    .

Eichenholz........

Kiefernholz

800

1400

IOO

100

1000

500

250

200

1400

1200

1400

80

60

IOO

100

15 parallel 80 rechtwinklig zur Faser IOparallel ^rechtwinklig zur Faser

Druck

Granit in Auflagersteinen........

Granit in Pfeilern und Gewölben......

Granit in sehr schlanken Pfeilern und Säulen

Sandstein in Auflagersteinen.......

Sandstein in Pfeilern und Gewölben.....

Sandstein in sehr schlanken Pfeilern und Säulen Kalkstein und Marmor in Auflagersteinen .    .    .

Kalkstein und Marmor in Pfeilern und Gewölben Kalkstein und Marmor in sehr schlanken Pfeilern

und Säulen .............

Mauerwerk aus gewöhnlichen Ziegeln in Kalkmörtel (1 R.-T. Kalk und 3 R.-T. Sand) . . . Mauerwerk aus Hartbrandziegeln in Kalkzementmörtel (1 R.-T.Zement, 2 R.-T. Kalk, 6 bis 8 R.-T.

Sand)................

Mauerwerk aus Klinkern in Zementmörtel (1 R.-T. Zement, 3 R.-T. Sand mit Zusatz von etwas Kalkmilch) .    ....    .    . .    .    .    .    .    .

60

45

25

30

25

15

30

20

12

bis 7

12 bis 15

20 bis 30

Druck

75.

Mauerwerk aus porigen Ziegeln......

Mauerwerk aus Schwemmsteinen von mindestens

20 kg/qcm Druckfestigkeit.......

Mauerwerk aus Kalksandsteinen in Kalkmörtel

wie Nr. 72.............

Mauerwerk aus Kalksandsteinen in Kalkzementmörtel wie Nr. 73..........

79. Bruchsteinmauerwerk in Kalkmörtel.....

Fundamentmauern aus geschüttetem Beton    . .

81.    Fundamentmauern aus gestampftem Beton    . .

82.    Guter Baugrund............

Bemerkung. Die höheren Werte bei den Nm. 72 bis 82 dürfen nur verwendet werden, wenn einwandfreie statische Untersuchungen unter Annahme der stärksten Belastungen bei Berücksichtigung der denkbar ungünstigsten Umstände durchgeführt werden.

76.

77.

78.

80.

3 bis 6

bis 3

bis 7

12 bis 15 bis 5 6 bis S 10 bis 15 3 bis 4

B. Belastungen gewölbter Brücken.

1. Eigengewicht.

Für mittlere Verhältnisse beträgt das Eigengewicht g: bei Strafsenbrücken mit Beschotterung . g=zO,Q t/qm, »    »    „ Pflasterung .    .    0=1,0    „    ,

„ Eisenbahnbrticken aller Art .    .    .    .    g = 1,1    „    .

2. Verkehrsiasten.

Menschengedränge und Einzellasten aus Raddrücken von Fahrzeugen. Statt der aus Fahrzeugen und Menschengedränge sich zusammensetzenden Belastung kann eine über die Brücke gleichmäfsig verteilte Belastung p angenommen werden.

Es bedeuten:

l die Stützweite in m,

p' die Höhe der Verkehrsbelastung bei Gewölben aus Ziegelsteinen (y=l,8) in m,

p" dieselbe Höhe bei Gewölben aus Bruchsteinen oder Beton (y = 2,3) in m.

a. Strafsenbrücken«

p = 0,37 + (1,7 : l) t/qm,

. . p =0,28 + (8,4:0

Nach Winkler ist: für leichte Wagen „ mittelschwere Wagen . . p = 0,34 -J“ (2,6 : l) „ schwere

nach Tolkmitt:

bei Spannweiten unter 10 m . . . p'— 0,56 m, p" = 0,44 m, „    „    von 10 bis 20 m . p' = 0,44 „, p" — 0,34 „,

„    „    über 20 m ... p'= 0,32 p" = 0,24 „.

Für Fufegängerbrücken gibt Tolkmitt an:

p' = 0,32 m und p" = 0,24 m.

b. Eisenbahnbrticken.

.    .    p' = 1,50 m,    p“ = 1,20    m,

i    .    p' = 1,35 „,    p" = 1,02

.    .    p' = 1,10 „,    p" = 0,85

Nach Tolkmitt ist für Hauptbahnen (17 t-Zug, S. 66): bei Spannweiten unter 18 m .

„    „ von 18 bis 36 m

über 36 m

für Nebenbahnen:

bei Spannweiten    unter 10 m    ...    p' = 1,00    m, pn = 0,78 m,

»» »

„    von 10 bis    20 m .    p' = 0,82    „, p“ = 0,64

über 20 m    ...    p' = 0,64    „, ^" = 0,50 „.

C. Belastungen eiserner Brücken.*)

(/ ist überall die Stützweite der Brücken in m.)

1. Eigengewichte von Straßenbrücken**) mit Balkenträgern.

Die Gewichte sind in kg für 1 qm Grundrifs der Fahrbahn angegeben, u. zw. unter

oc) das Eisengewicht der Hauptträger und des Fahrbahngerippes, ß) das Eisengewicht der Fufswege, einschliefslich des durch sie bedingten Mehrgewichtes der Hauptträger, aber ohne Geländer, in kg für 1 qm Grundrifs der Fufswege, y) das Gewicht des Bahnbelages.

Nach der Stärke des aufzunehmenden Verkehrs kann man leichte Landstrafsenbrücken und schwere Stadtstrafsenbrücken unterscheiden.

Landstrafsenbrücken

(X

mit doppeltem Bohlenbelag (i6o mm stark) mit Beschotterung

105 + 2,3 l

-f 0,02 l³

6o + 2,3 l

Bohlenbelag

HO

mit doppeltem Bohlenbelag (200 mm stark) mit Beschotterung

125 + 2,81    60 + 2,32

+ 0,025 2²

Stadtstrafsenbrücken

155 + 2,7 l 80 + 2,7 l + 0,0211²

Belageisen 65 Schotter 400

Bohlenbelag

140

Belageisen 80 Schotter 480

Belageisen 80 Pflaster 700 Buckelplatten 8 mm stark 65

*) H.d. I.W.; Brückenbau, 2. Abt.; Landsberg, Die angreifenden Kräfte. S. auch 16. Abschn. Brückenbau, dieses Bandes.

**) Nach Engefser, Zeitschrift für Baukunde 1881 S. 66.

mit Pflasterung

170 + 3,2 l + 0,028 /2 180 + 3,7/ + 0,029 Z²

80 + 2,7 l

80 + 2,7 l

2. Eigengewichte von Straßenbrücken mit Bogenträgern.

Die Gewichte sind in kg für 1 qm Grundrifs der Fahrbahn angegeben. Unter <x und ß stehen dié dem Gesamtgewicht unter y zugrunde gelegten Gewichte des Fahrbahngerippes und der Fahrbahn. Liegen die Fufswege aufserhalb der Hauptträger, so ist ihr Gewicht noch mitzurechnen.

Landstrafeenbrücken

mit doppeltem Bohlenbelag mit Beschotterung

oc

63

170

70

510

r_

250 + 1,9 l + 0,017 l3 610 + 2,1 l 4- 0,022 P

Stadtstrafsenbrücken

mit Holzpflaster mit Beschotterung mit Steinpflaster

ioo

85

420

540

IOO

600

532 + 5,41 + 0,01 P 655 + 2,11 + 0,022 P 712 + 6,0 z + °»⁰¹

3. Verkehrslasten für Straßenbrücken.

Die Verkehrslast besteht aus der Belastung durch Menschen und Fuhrwerke. Die Vorschriften der Staats- und Gemeindebehörden für die Belastung durch Fuhrwerke sind sehr verschieden. Für die Hauptträger bei Brücken bis etwa 30 m Spannweite wirken die gröfsten Radlasten in der Regel ungünstiger als Menschengedränge. Es wird sich im allgemeinen empfehlen, wie bei Eisenbahnbrücken mit Lastenzügen zu rechnen, insbesondere wenn für die zu untersuchenden Gröfsen

Abb. 1.

‘-Mb*------Afb------>*—Afi-----M -3,0—j< 2^-3    -    ----40—kV³*;

tr □ i s • T n—r*

Abb. 2.

hot

V:

• V VT

Abb. 3.

Dampfwalze

Gröfste Breite 2,10 m Länge . . . 4,325 m

-103—

Last der beiden Hinterräder zusammen 13 t.

Last des Vorderrades 10 t.

i—

I«-----2,73—■*

der Hauptträger positive und negative Beitragstrecken in Frage kommen. Die Zusammenstellung von Wagenzügen aus schweren und leichteren Fuhrwerken regelt sich nach der Bedeutung des über die Brücke zu führenden Verkehrs. Von mehreren nebeneinander aufgestellten Wagenzügen verschiedener Gröfse ist der schwerste dem untersuchten Hauptträger zunächst anzunehmen. Für die Fufssteige ist je nach Stärke des Verkehrs ein Menschengedränge von 400 bis 550 kg/qm in Rechnung zu stellen. Das Fahrbahngerippe und die Hauptträger

» 4

„ 2

kleinerer Brücken sind für schwerste Wagen oder eine Dampfwalze zu berechnen.

Uebliche Fuhrwerkslasten sind:

20 t-Wagen mit 4 Pferden nach Abb. 1 (S. 62),

12 t- „

6 t- „

„    »    „ 2 (S. 62),

,,    ,3t Achslast, 2,6 m Achsabstand

und 4,6 m Wagenlänge;

ferner eine 23 t-Dampfwalze nach Abb. 3 (S. 62).

Für Lanctetrafsenbriicken genügt es, 6 t- bis 12 t-Wagen anzunehmen. Bei StadtstrafsenbrÜCken rechnet man mit einem 2Q t-Wagen, in besonderen Fällen mit der Dampfwalze; der übrige Teil der Fahrbahntafel wird mit 12 t-Wagen, gegebenenfalls mit Menschengedränge belastet gedacht. Für Vollbelastung der Hauptträger weitgespannter Strafsen-brücken wird gewöhnlich Belastung durch Menschengedränge von 400 bis 550 kg/qm gerechnet, u. zw. für die Fahrbahn und einen aufsenli egen den Fulsweg.

Fußgängerbrücken werden für Menschengedränge von 400 bis 550 kg/qm untersucht.

¹

Weitere Angaben I. Band, 5. Abschn., ßtoffkimde. Siehe aufch: Boerner, Statische Tabellen, 4, Aufl. 1913, Berlin, Ernst Sc Sohn.

4. Gewichte von Eisenbahnbrücken mit Balkenträgern.

Das Eigengewicht ist nach Häseler¹) in kg für das Meter und Gleis:

a) für eingleisige Brücken mit Fahrbahn oben

= 530+ (5 -f

g' = 3000 + (5 4

b)    für eingleisige Brücken mit Fahrbahn unten

= 930 + ^5 +

«7' = 3150+ (ö +

c)    für zweigleisige Brücken mit Fahrbahn unten

= 1060 + (4 4

^ = 3250 + (4 + ?^y^),

530+ 1,25 g

k-l

3000 +1,25 q

k-i

930+ 1,25 g

k-l

3150+ 1,25 g

k-l

1060+ 1,25 g

Erhält die Brücke aufsenliegende Fufswege, so ist deren Gewicht besonders zu ermitteln und zuzuschlagen.

Diese Formeln haben Geltung für den preufsischen 17 t-Zug (S. 66), und zwar für Parallelträger; bei Trägern mit gebrochener Gurtung ist der Klammerwert noch mit 0,9 zu multiplizieren. g gilt für hölzernen Querschwellenoberbau mit Bohlenbelag; g‘ für Querschwellenoberbau in Schotterbettung;

Aus den Gewichten der im Bereiche der preufsischen Staatsbahnen ausgeführten Brücken hat Dircksen²) folgende Werte gewonnen. Sie gelten für eingleisige gerade, nicht in einer Gleiskrümmung liegende Eisenbahnbrücken von unbeschränkter Bauhöhe. Für zweigleisige Brücken sind bei gleichen Bedingungen diese Werte zu verdoppeln.

Höhe des vollwandigen Hauptträgers ¹/u l statt Yio^ erhöht das Hauptträgergewicht um 20 vH.

Höhe des Parallelträgers Via ï statt x/s l gibt Erhöhung des Hauptträgergewichtes um 15 vH.

Beschränkte Bauhöhe erhöht das Fahrbahn gewicht bis zu 25 vH, schiefer Grundrifs bis zu 15 vH.

Gleiskrtimmung mit einem Radius unter 300 m verlangt eine Erhöhung des Gesamtgewichtes bis etwa 12 vH.

Zugrunde gelegt ist der 17 t-Zug (S. 66).

In der Tafel bezeichnen:

l die Stützweite in m, b den Hauptträgerabstand in m.

Die Gewichte sind in kg für das Meter und Gleis angegeben. Sie gelten für folgende Bauarten der Brücken:

<X) Blechträger mit unmittelbarer Schwellenauflagerung, ohne besondere Fufswege auf Konsolen,

Abb. 5.

Abb. 4.

Q.

l ist die Spannweite in m;

q ist ein Belastungsgleichwert in kg für das Meter und Gleis, der aus der folgenden Tafel zu entnehmen ist; k = ff: 7850 (7, worin ff die den preufsischen Vorschriften entsprechende zulässige Beanspruchung in kg/qm bezeichnet, während G einen Ausdruck darstellt, der bei dem mittleren Verhältnis h=-l: 8 den Wert (7 = 3,2 annimmt. Die nachfolgende Tafel enthält auch die Zahlen k und die zulässigen Spannungen ff.

20

30

8500

8750

40

8520

7900

9000

7510

50

6o

8o

ioo

120

9125

9250

7140

6770

9500

6200

9750

338

348

358

363

368

378

5780

388

io ooo t/qm 5500 kg/m

398

ß) Blechträger mit versenkter Fahrbahn und einem aufserhalb eines Hauptträgers ausgekragten Fufsweg,

y) Fachwerkträger mit T

untenliegender Fahr- |-r

bahn und Stützweiten — von 20 bis 40 m,

ÿ) dsgl. für Stützweiten von 40 bis 80 m,

cf) Fachwerkträger mit obenliegender Fahrbahn und beiderseits auskragenden Fufsstegen,

f) Blechträger mit Durchführung des Schotterbettes auf Buckelblechen und Fahrbahnausbildung nach Abb. 4,

é⁷) dsgl. nach Abb. 5,

0 Blechträger mit durchgehendem Kiesbett über den Hauptträgern und II12 Stehblechhöhe.

Gewichte für i m Brückenbreite:

920

160 + 24 /

Bauart

der

Brücke

Gewicht der Hauptträger mit Querverband, Windverband und Lagern

kg/m

Haupt- Gewicht Gewicht der Fahrträger- des bahntafel (Schienen, abstand Fahrbahn- Schwellen, Bohlen- Gesamtgewicht belag, ohne Leitschienen [150 kg/m])

kg/m

gerippes

kg/m

kg/m

cc

240 + 54 I

to M

b 00

640

775

880 +54 l

1015 + 541

ß 270 + 44 /

y 540 + 271

y'

680 + 271

0³2³5 »qjojooqjo

cô cô cö 4" Ln ! 4³ 4³ 10

380

430

520

600

625

670

60O

10 O

595

630

660

680

680

680

680

680

680

1245 +44 l 1330 + 44 l 1450 + 44 l

1820 + 27 l 1845 +27 l 1890 + 27 l

i960 + 27 l 1985 + 271

2030 + 27 l

540 + 271

270+491

é'

27O + 49 l

in in co r^. I ros N CO CO CO CO CO

490

580

670

840

770

940

550

550

2840

3260

2680

2820

1580 + 27 l 1670 + 27 l

3780 + 491 4370 + 49 l

3720 + 49 l 4030 + 49 l

I 1080 + 24 /

5. Gewichte von Eisenbahnbrücken mit Bogenträgern.³)

In der Tafel sind unter g die Eigengewichte der als Zweigelenkbogen ausgebildeten Hauptträger und der Querverbände ohne Fahrbahngerippe und Fahrbahntafel in kg für 1 m und ein Gleis angeführt, unter g' die entsprechenden Gewichte für Dreigelenkbogen.

1=    10    20    30    40    50    60    70    80    90    100    m

g=    500    830    1160    1490    1820    2150    2480    2820    3180    3610    kg/m

9'=    425    7IQ    1000    1280    1570    1852    2140    2332    2750    3120    kg/m

6. Belastungsvorschriften für die preußischen Staatsbahnen.

Erlafs des preufs. Ministers der öffentl. Arbeiten vom 1. Mai 1903.⁴)

Der vorgeschriebene Lastenzug zeichnet sich durch grofse Einfachheit aus und erleichtert daher die Berechnung auch in solchen

Fallen, in denen die für einfache Balkenbrücken ausgearbeiteten Tafeln nicht benutzt werden können. Abb. 6 zeigt die Anordnung von Lokomotive, Tender und Güterwagen des 17 t-Zuges.*) Alle Radstände sind durch 1,5 teilbar. Es ist ein Zug aus zwei Lokomotiven mit Tendern in ungünstigster Stellung mit einer unbeschränkten Anzahl einseitig angehängter Güterwagen anzunehmen.

Abb. 6.

Lokomotive

3,0

iÄ

1,5

1,5

1.5

30

4,5

Tender ¹'5^ *5 ^ £5^ 1,5 ^ i'5r

3,0—>

<■.....

13    13    13

Güterwagen

3,0

1.5

13

13t

i    17    17    17    17    17

.......................18.0

Bei der Berechnung kleinerer Brücken und der Quer- und Schwellenträger sind, soweit sich hierdurch gröfsere Beanspruchungen ergeben als durch die oben gezeichnete Lokomotive, als Belastungen anzunehmen: 1, 2, 3 oder 4 Achsen von 20, 2 X 20, 3 X 19 und 4 X 18 t. Der Achsabstand bleibt je 1,5 m.

Tafel la. Biegungsmomente Mx [17 t-Zugj.

-V

Mx

A-=

Mx

Mx

Mx

Mmax

Mmax

Mx

Mmax

Mmax

A-T-

J-v-

l Mmax

A-tt-

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

0,0000

0,0449

0,0888

0,1317

0,1736

0,2144

0,2541

0,2929

0,3306

0,3673

0,4029

0,4375 o,4711 0,5036 o,535i

0,5656

0,5950

0,6235

4,49

4,39

4,29

4,18

4,08

3,98

3,87

3,77

3,67

3,56

3,46

3,36

3,25

3,i5

3,05

2,94

2,84

0,17 0,6235 0,18 0,6508 0,19 0,6772

0,20 0,7025

0,21 0,7268 0,22 0,7500 0,23 0,7722 0,24 0,7934

0,25 0,8135

0,26 0,8326 0,27 0,8507 0,28 0,8678 0,29 0,8838

0,30 0,8988

0,31 0,9127 0,32 0,9256 0,33 0,9375 0,34 0,9483

2,74

2,63

2,53

2,43

2,32

2,22

2,12

2,01

i,9i

i ,81

1,70

i,6o

1,50

►H ►H frH «

O '*-• L

GOVO vO vo

o,34 0,9483

0,35 0,9582

0,36 0,9669 o,37 0,9747 0,38 0,9814 0,39 0,9871

0,40 0,9917

0,41 0,9954 0,42 0,9979 o,43 0,9995 0,44 i ,0000

0,45 1,0000

0,46 i ,0000 0,47 i ,0000 0,48 i ,0000 0,49 1,0000

0,50 1,0000

0,98

0,88

o,77

0,67

o,57

0,46

0,36

0,26

0,16

0,05

*) Kurze Bezeichnung

von dein schwereren 20 t-Zug.

Mx

0,44⁵ Z³

Leere Güterwagen wiegen etwa 1 t/m.

Für bestimmte Hauptstrecken ist 1911 ein von Müller-Breslau empfohlener schwererer Zug, der 20 t-Zug,⁵) vorgeschrieben worden, der sich von dem 17 t-Zug nur dadurch unterscheidet, dafs die Loko-motivachsen 20 t, die Tender- und Güterwagenachsen 15 t schwer anzunehmen sind. Kommen nur 1 bis 4 Achsen in Frage, so sind, ähnlich wie bei dem 17 t-Zug Achslasten von 24, 2X^3, 3X22 und 4X21 t einzuführen.

Die Werte der Biegung8momente Mx an der Stelle x eines einfachen Balkens folgen dem Gesetz (siehe Tafel la, S. 66):

æ (0,88 l — x)

-Mrnax

Tafel 2a. Grölste Biegungsmomente, il/max, für ein Gleis 117 t-Zug].

^max

zIMi

max 8 M,

z/Z

max

Z²

^raax

z/Jf.

max

8 M,

z/Z

max

il/,

max

dM,

max

z/Z

max

Z⁵

mt

t/m

mt

t/m

mt

t/m

5    2 5,8 8 § 8 8 8 8 8

5,oo

5,oo

5»oo

5,oo

5,oo

5,oo

5,oo

5,80

9,25

9,30

9,40

9,50

13.8

14,2

14.2

14.3

16.4

20.1

21.2

21,2

21.2

21.3 21,3 21,3

22.9

40,00

33,333

28,571

25,000

22,222

20,00

18,181

16,666

15,574

I5,3i6

15,004

14,656

I4,ii3

14,250

14,076

I3,68o

12,666

11,992

11,687

11,329

10,872

10,387

9,9ii

9,453

9,045

8,672

g’a'as'ßS toasts 'ä'äS'Ki »mUo >ss>-3 5S:

248,9

270,0

297.8 327,0 359,8|

894,0

469,0

550,5

632,0

728.2

882.8

939.2 1050 1165 1286

1416

1552

1689

1832

1976

2128

2273

2423

2577

2737

2900

26.1

27.8

29.2

32.8

34.2

37,5

40.8 40,8

48.1

52.1

53,5

55,4

57,5

60,5

65,0

68,0

68.5

71.5 72,0

73.5 75,o 75,o 77,o 80,0

81.5

On ON ON ON CNJ3N    J3NJ3NJ?N^4    ^4    ^4    ^4    ^4 ^4 ^4    ^4    OO CG CC CX>

4^ Zn Zn. 'on ^4    O© vO nO O    O    h m    tO Ui    Oj    4^    OnvJ OO    O W

Qn]4^ (JvO    0\ M VI U)    OO    \0    ON OJ    nO    U>    ^4    4⁵ Cr» OO    vj    vj 4k ui vj

4⁵ 004^ ^-4 4⁵ 4⁵    •-> ONVO OO Cr» •-« ON 00 OO mOUi IO    U ^ U OO N

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

2900

3063

3232

3402

3575

8751

3927

4109

4295

4484

80 4674

82

84

86

88

4868

5063

5263

5464

90 5669

92

5876

94 6089 96 6303

98

6520

100 6740

no

120

130

140

150

7918

9176

10520

11965

18510

81,5

84,5

85,0

86,5

88,0

88,0

91,0

93,o

94,5

95,o

97,o

97,5

100

101

103

104

107

107

109

no

118

126

134

144

155

6,444

6,375

6,313

6,247

6,185

6,124

6,069

6,003

5,949

5,896

5,843

5,792

5,740

5,693

5,645

5,599

5,553

5,5i2

5,47i

5,43i

5,392

5,235

5,097

4,979

4,883

4,803

X

Für fehlende Werte -y- ist mit Hilfe der Differenzen geradlinig

einzuschalten.

Die Tafel 2 a auf S. 67 enthält die gröfsten Biegungsmomente üfmax einfacher Balken für Stützweiten von 1 bis 150 m, u. zw. in mt für ein Gleis. Für dazwischenliegende Stützweiten ist geradlinig einzu-

schalten, wozu die Werte JMmzxiJl benutzt werden. p =

8 TITmax

Tafel 3a. 17 t-Zug.

Lokomotive I Tender I Lokomotive I Tender I Güterwagen

t I 17—17—17—17—17 I 13—13—13 I 17—17—17—17—17 113—13—13 I 13—13 I 13—13 m 1,5 1,5 1,5 1,5 4,5 1,5 1,5 4,5 *,5 *,5 r,5 1,5 4,5 1,5 1,5 3,0 3,0 3,0 3,0

©■

tin

M ft K) -t «fl

Os 4* O, p b 01 c oi o

00^4 01 to 01 to O O

tO H«

OX ON OOO)

01 to o» O O

Oi

Oj OO Os) Os) Os) Cn 4^ cm to h

lOlflUll/Ufl

v^f d\ cT Looo r^oo 00 00

443 19389 456 2O7I8 469 22O86 482 23493 495 24939

vo r^oo o

637.5    36

784.5    37

951

1509

1720,5

38

1957,5

2220

2508

3448.5

3781.5

19

20

21

22

4134

t_n i_o uo uo lo

vo cfv rf «.ooo* H* N o fö O O "i    C4 M M 00 ro

573 34434 586 36153 599 37911 6l2 39708 625 41544

638 43419 651 45333 664 47286 677 49278 690 51309

8244

9183

IOI61

III78

I2234

13329 14463

ist der Belastungsgleichwert, d. h. der Wert einer gleichförmigen Vollbelastung, der dieselben Afmax erzeugt wie der Lastenzug.

Die Tafel 3 a (S. 68) liefert die Werte $n und mit deren Hilfe sich die Berechnung der Querkräfte einfach gestaltet.

Bezeichnet (Abb. 7):

$» die Summe der Einzellasten P von Pj bis Pn,

bn den Abstand der Last P» vom rechten Auflager, n die Anzahl der Einzellasten, und setzt man ferner

Ipc = @n,

Abb. 7.

-------9,

ii'

------

------fr----

so ist der Auflagerdruck A = Qm = ~j~ ($wÔn + @n).

Die ersten vier Zeilen sind nicht für den Hauptlastenzug berechnet, sondern nach der für die Belastung durch eine kleinere Anzahl von Achsen geltenden Vorschrift (S. 66). Es ist also:

$i = 20 t, $a = 2.20 = 40 t, $3 = 3.19 = 57 t, $₄ = 4.18 = 72 t; tür diese schwereren Lasten sind auch die Momente    be

rechnet worden.

Bei gewissen Stützweiten kann es Vorkommen, dafs für Querschnitte in der Nähe des linken Auflagers die gröfste Querkraft entsteht, wenn die erste Maschine rückwärts fährt und der Tender die Brücke bereits verlassen hat (Abb. 8). Es gilt dann die Tafel 4 a, deren fünf erste

Tafel 4a. 17 t-Zug.

Lokomotive

Abb. 8.

17 17 17 17 7

Lilii

17 17 17 17 17

< 6/0

I 13 13 13

H

T,

Lokomotive

Tender I Güterwagen

t | 17—17—17—17—17 I 17—17—17—17—17 I 13—13—13 I 13—13 I 13—13 m *,5 i,S i»5 i,5 6,0 1,5 i,s x,5 x,5 4,5 1,5 1,5 3,0 3,0 3,0 3,0

20

L5

40

30

MD

3,o

4,5

57

72

85

162

6,0

85

255

12,0

13,5

102

119

765

018

W W W K) M M h H

^ M CO On Zn Zn Zn Zn ~Q Zn "o Zn

153    1300,5

170    i53o,5

i83    2295,0

196    2569,5

2863.5

3490.5 235    4156,5

248    4861,5

209

222

Zeilen mit denen der vorhergehenden Tafel übereinstimmen. Sobald <C 17,27 und > 33,23 m ist, liefert die erste Tafel stets den gröfseren Stützenwiderstand A.

Die Tafeln lb bis 4b haben entsprechende Geltung für den 20 t-Zug (S. 67).

Tafel 3b. 20 ft-Zug.

Lokomotive 20—20'—20—20 — m 1,5 1,5 1,5 1,5

Tender I Lokomotive I Tender I Güterwagen 15—15—15 I 20—20—20—20—20 I IS—15—15 I 15—15 I 15—15 *»5 *>5 4,5 x,5 *»5 x»5 x,5 4,5 x,5 x»5 3,° 3»° 3,o 3,0

to p IO p Ohm ■<f vO

20

40

60

30

80

100

90

180

300

31

32

33

34

35

76,5

79,5

82,5

85,5

88,5

UU/1 u, Ul Ul

W M

vo 0 <0 0 <0

22620

24165

25755

27390

29070

vO t^OO ON O

\Q 000^ M O un "b un "o un

io O 10 »o io I-I cQ rt" \0 00

750

922,5

1117.5

1770

2017.5

36

91,5 590 30795

605 32565 620 34380 635 36240 650 38145

fO

i-O

21,0

22.5 24,0

28.5 30,0

41

40095

42090

44130

46215

48345

16

3L5

290

4845    46

17    34,5    305    5717

47

18

37,5

320

6630    48

19    40,5    335    7590

43,5    350    8595

49

20

50

121.5

124.5

127.5

130.5

133.5

740 50520 755 52740 770 55005 785 573,5

800 59670

io to io io io vo cf\ cT lÖocT

■<t 't i/) i-O tr»

365 9645

380 10740 395 11880 410 13065 425 14295

26    61,5

27    64,5

28

67,5

29    70,5

30    73,5

440 15570 455 16890 470 18255 485 19665 500 21120

CTNVO U< IM ui I u, UI UI UI Ul O V-G OO’*>4 Q\ u, 4^    U h

io    m m

vo w 1A00 fo co 4 "t ■t

iO iO iO lO iO

n 4n00

io io tovO '■O

815

un O

860

875

62070

64515

67005

69540

72120

Mx

Tafel lb. Biegungsmomente M* [20t-ZugJ.

Mx

Mx

Mx

Mmax

Mx

l Mmax

Mmax

Mmax    M-r    Mmax

I .Mmax

J-r-

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0 10

H N fO-t »O \0

o" o" o~ cf 2 6 cT

0,0000

0,0449

0,0888

0,1317

0,1736

0,2144

0,2541

0,2929

o,33°6

o,3673

0,4029

o,4375

0,4711

0,5036

o,535i

0,5656

0,5950

0,6235

4,49

4,39

4,29

4,18

4,oS

3,98

3,87

3,77

3,67

3,56

3,46

3,36

3,25

3,15

3,05

2,94

2,84

0,17 0,6235 0,18 0,6508 0,19 0,6772

0,20 0,7025

0,21 0,7268 0,22 0,7500 0,23 0,7722 0,24 0,7934

0,25 0,8135

0,26 0,8326 0,27 0,8507 0,28 0,8679 0,29 0,8838

0,30 0,8988

0,31 0,9127 0,32 0,9256 o,33 0,9375 0,34 0,9483

2,75

2,63

2,53

2,43

2,32

2,22

2,12

2,01

1,91

i,8i

1,70

1,60

1,50

1.39

,29

i,i9

i,o8

0,34 0,9483

0,35 0,9582

0,36 0,9669 o,37 0,9747 0,38 0,9814 0,39 0,9871

0,40 0,9917

0,41 0,9954 0,42 0,9979 o,43 0,9995 0,44 1,0000

0,45 1,0000

0,46 1,0000 0,47 1,0000 0,48 i ,0000 0,49 i ,0000

0,50 1,0000

0,98

0,88

o,77

0,67

o,57

0,46

0,36

0,26

0,16

0,05

Tafel 4b. 20 t-Zug.

ra

Lokomotive

20—20—20—20—

i»5 *>5 i»5

Lokomotive

Tender I Güterwagen

20—20—20—20—20 | I5—iS —15 | IS —15—15—15 1,5 1,5 1,5 1,5 4,5 1,5 1,5 3,0 3,0 3,0 3,0

o' £

Sï

10 O O O ** cô rf vO

20

40

60

80

100

30

90

180

300

IO M tO tO >-* OCUl NJ

Cn Cn Cn "o Cn

215    2700

230    3022,5

245    3367,5

260    4102,5

275    4882,5

900

1080

1290

1530

1800

16

17

18

19

20

34.5    290    5707,5

305    6577,5

40.5    320    7492,5

435    335    8452,5

46.5    350    9457,5

37,5

Tafel 2b. GröFste Biegungsmomente, Afmax, für ein Gleis [20 t-Zug].*)

^max

Al

^max

Al

Afmax

A^m&x P,r - o iUmnx

Al

tm

t/m

tm

t/m

tm

t/m

1,0 6,00

1,2 7,20

6,o    ⁴⁸-°°°

6o 40,000

6io 34,286 30,000 ⁶'° 26,667

>-l    *1

*4 0\ CJTt

2,0 12,00

6,0

,    24,000

% ”'⁸'8 2    20,000

18,462

0,3    17,612

10.7

10.8

10.9

16.3 16,5 16,5 16,5

19.7

24.3 25,0

10 160,0

" l83>°    35;°

25,0 25,0

26.8

12 210,0

13    235,0

14    260,0

15 286,8

17,253

16,852

16,229

16,500

16,296

15,840

14.667 14,023 13,750 13,333

I2,800

12,231

11.667 11,124 10,637

10,199

286,8

22 550,0 24 645,0 26 740,0 28 855,4

30 977,5

32 1102,5 34 1232 36 1367 38 1507

40 1659

42 1817 44 1979 46 2146 48 2314

50 2485

52 2660 54 2836 56 3018 58 3201

60 3390

30,7

32,5

34,3

38,3

40,0

70 4381

47,5

57,7

61,0

62,5

65,0

67,3

70,1

76,0

78,9

81,1

83,7

83,7

85,7

87,5

87,8

91,2

91,2

94,7

7,953 100 7915 7,871 no 9266 7,778 120 10698 7,700 130 12250 7,612 140 13929

7,534 150 15734

•^1 'Ö

IOI

102

102

107

107

110

hi

113

117

120

121

123

125

125

128

128

129

135

143

155

168

181

t>. t's. t'»    \Q vo vOvOvOnOnO vOvOvqnOvO vOvOvouoi/n m

Cn    On’M    \0    ^    w ^ UI Cn    Q\    ^4 OQ    OO \0    O    O    ~    M W    W ^

vo    00\0    -fk    K) W    M W ON W O'    O un O    on    OO^    H    VJ    SJ O    '-i Ul    W

4»    Ul »O    4    Ol N    SWMWI H    \Q 00^1    COCO    ON O    ÛO    M

Der Winddruck ist bei belasteter Brücke mit 150 kg/qm und bei unbelasteter Brücke, sofern dieser Fall für die Standsicherheit in Betracht kommt, mit 250 kg/qm in Rechnung zu stellen.

Die Angriffsfläche der Brücke ist nach den wirklichen Abmessungen der Teile schätzungsweise zu bestimmen; die des Eisenbahnzuges ist als ein Rechteck anzusehen, dessen Höhe von Schienenoberkante an gerechnet 3 m beträgt.**)

*) Entlehnt aus: Müller-Breslau, Graphische Statik der Baukonstruktionen, Bd. I, 5. Aufl. A. Kröner-Leipzig.

**) Die Windangriffsflächen des Hauptträgers im Windschatten werden bei Fachwerkbrücken gewöhnlich mit 50 vH derjenigen des zuerst vom Winde getroffenen Hauptträgers in Rechnung gesetzt. Es empfiehlt sich aber, auf der Leeseite die gleiche Windangriffsfläche anzuuehmen wie auf der Luvseite.

Bei Brücken mit obenliegender Fahrbahn und mit nur einem Wind-verbande in der Ebene des Untergurtes ist die durch den Wind hervorgebrachte Vergröfserung der lotrechten Belastung des einen Hauptträgers zu berücksichtigen, sobald sie den Wert von 10 vH der Belastung durch Eigengewicht und Verkehr überschreitet.

Bei Brücken, die in Krümmungen liegen, ist der Einflufs der Fliehkraft und der Besonderheiten in der Anordnung von Fahrbahn oder Brückenlage zu berücksichtigen, sofern dieser Einflufs nicht als zu geringfügig aufser acht gelassen werden kann. Der Schwerpunkt der Fahrzeuge ist in rd. 1,5 m Höhe über Schienenoberkante anzunehmen.*)

Bei Brücken in geneigten Strecken oder vor Bahnhöfen ist die Wirkung der Bremskräfte auf die Fahrbahnteile, die Lager und die angrenzenden Hauptträgerteile zu beachten. Eine weitergehende Berücksichtigung dieser Kräfte kann bei Brücken auf eisernen Pfeilern notwendig werden.⁶)

Als Grenzen der Wärmeschwankungen sind — 25° und + 45° C anzunehmen. Also: t= Hr35°C bei 10° Aufstellungstemperatur.

Zulässige Beanspruchungen.

¹

Hä se 1er, Der Brückenbau, I. Teil, IV. Lieferung, 2j; Fr. Vieweg u. Sohn, Braunschweig.

²

Zentralbl. Bauv. 1904.

³

Engefser, Theorie und Berechnung der Bogenfachwerkträger ohne Scheitelgelenk. Berlin 1880.

⁴

Erschienen im Verlag von W. Emst & Sohn, Berlin.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

⁵

Siehe Fufsnote auf S. 66.

⁶

Die Bremskraft setzt man in der Regel gleich — des gebremsten Zuggewichtes.

1. Glieder der Haupt- und Fahrbahnträger.

a) Hauptträger.

Stütz

weite

Zulässige Beanspruchung der Glieder der Hauptträger

bis

ohne Rücksicht auf Winddruck

Flufseisen

kg/qcm

Schweifs

eisen

kg/qcm

mit Rücksicht auf Winddruck

Flufseisen

kg/qcm

Schweifs

eisen

kg/qcm

Zulässige Beanspruchung der Niete in den Gliedern der Hauptträger

auf Loch leibungsdruck kg/qcm_kg/qcm

auf

Ab scheren

10

8oo

20

850

75°

765

1000

1000

900

900

750

765

40

So

120

900

950

1000

810

855

900

1050 1100 1150

945

990

1035

810

855

900

I5OO

I53O

IÓ20

I7IO

180O

160

200

1050

1100

O

rf On On On

1200

1250

io8o

1125

945

990

1890

1980

Bei der Querschnittermittlung empfiehlt es sich, mit Spannungswerten zu rechnen, die für die betreffende Stützweite geradlinig zwischen die angeführten Zahlen eingeschaltet sind. Die Querschnitte der Gegendiagonalen sind (ebenso wie die Zahl ihrer Anschlufsniete) ohne besondere Berechnung nach den Ergebnissen für die beiden Diagonalen

*) Man führt die Fliehkraft als eine gleichmäfsig verteilte, 1,5 m über S. O. an-v v*

greifende Belastung von der Gröfse -— t/m ein, worin v die Zuggeschwindigkeit in

gr

m/8k, r der Kriimmungshalbm. in m, g = 9,81 m/ska und p der Belastungsgleich wert der Brücke in t/m ist.

74 III. Bd. 2. Abschu.: Statik der Baukonstruktioneil. I. Belastung, Eigengewicht

b) Fahrbahn.

Bauart

Zulässige Beanspruchung der Längs- u. Querträger

Schweifseisen kg/qcm

Flufseisen

kg/qcm

Zulässige Beanspruchung der Anschlufsniete auf Lochleibungsdruck kg/qcm_kg/qcm

auf

Ab scheren

Schotter- oder Kiesbett

800

750

750

1500

Schienen liegen mittels Querschwellen auf den Längs trägem.....

J 750

700

700

1400

Schienen liegen unmittelbar oder mittels eiserner Unterlagplatten auf den Längsträgern oder bei fehlenden Längsträgern auf den Querträgern .    .

> 700

650

650

1300

des Mittelfeldes oder für die Hauptdiagonalen der etwa vorhandenen beiden Mittelfelder zu bemessen.

Für die Druckspannungen sind die gleichen Zahlen anzuwenden wie bei den Zuggliedern. Aufserdem ist für die Druckglieder nach der Eulerschen Formel (I. Bd. Festigkeitslehre. Knickfestigkeit [Befestigungsfall 2]) eine fünffache Sicherheit gegen Knicken nachzuweisen.¹)

2. Glieder der Wind- und Eckverbände.

Die Beanspruchungen dürfen die unter 1. a. für die Hauptträger angegebenen Werte erreichen, jedoch mit der Einschränkung, dafs bei den Windverbänden Flacheisen mit einem geringeren Querschnitt als

80.10    mm und bei den Eckverbänden schwächere Winkeleisen als

70.70.10    mm zu vermeiden sind.

Die Eckverbände sind stets, die Windverbände, soweit angängig, aus steifen Stäben zu bilden. Für solche Stäbe genügt der Nachweis einer nur zweifachen Knicksicherheit, wenn sie paarweise angeordnet und so bemessen und angeschlossen sind, dafs der auf Zug beanspruchte Stab bei etwaigem Ausbiegen des Gegenstabes die zu übertragende Kraft allein aufnehmen kann. Als Knicklänge ist bei genügender Verbindung der Stäbe in ihrem Kreuzungspunkte die halbe Stablänge anzunehmen.

3. Nietverbindungen.

Als Scherspannung sind für die zur Verbindung von Hauptträgerteilen dienenden Niete die unter 1. a. festgesetzten Werte zulässig. Der Loch leibungsdruck darf höchstens den doppelten Wert der Scherspannung erreichen. Dasselbe gilt für die Niete in den

Wind- und Eckverbänden. Jeder Anschlufs eines zur Uebertragung wesentlicher Kräfte dienenden Stabes mufs bei Flacheisen mindestens zwei, bei Winkeleisen mindestens drei Niete enthalten.

Für die zum Anschlüsse der Längsträger an die Querträger und der Querträger an die Hauptträger dienenden Niete sind die Spannungen nach 1. b. zu wählen.

4. Art der Berechnung.

Die durch die Steifigkeit der Knotenpunkte und durch den festen Anschlufs der Längsträger an die Querträger und der letzteren an die Hauptträger hervorgerufenen Nebenspannungen brauchen in der Regel nicht in Rechnung gestellt zu werden. Wo dies jedoch für nötig gehalten wird, ist zu prüfen, ob und in welchem Umfange eine Erhöhung der festgesetzten Spannungsgrenzen zulässig erscheint.

Im übrigen wird die Wahl der Rechnungsverfahren und die Art der Querschnittermittlung freigelassen mit der Mafsgabe, dafs nicht die erforderlichen und wirklich angewendeten Querschnitte und Nietzahlen gegenüberzustellen, sondern nur die in den letzteren auftretenden Spannungen (tunlichst in Tafelform oder durch Einschreiben in eine Trägerzeichnung) anzugeben sind.²)

von

Bei den Ausrechnungen reicht im allgemeinen ein Genauigkeitsgrad etwa V2 aus, der mit dem Rechenschieber zu erreichen ist.

Zahlenbeispiel für die Benutzung der Tafeln.³)

Berechnung der Querkräfte und Gurtspannkräfte für einen Parallel-träger von 36 m Stützweite und 3,6 m Feldweite (Abb. 9).

Abb. 9.

------ffwv-

j< .............² -1-10. 3,5-36™--"":;

n>

3,s^=h

.n.»

'sTQ    \~&3 IN. Off. KOj    ~/

j"

4X1

«L

<-------

£—

a) Querkräfte. Zur Ermittlung des gröfsten Q am Knotenpunkte mufs der von B nach A vorrückende Eisenbahnzug die Grundstellung überschreiten, sobald

^ — wird. Da nun ^ — = 17.10 = 170 t ist, so lehrt ein Blick auf die Tafel 3 a, 8. 68, dafs ^ßn erst bei einer Zuglänge von 21,0 m gröfser als 170 t wird. Für die Felder 5 bis 9 sind also die Grundstellungen mafsgebend; in den anderen entsteht wenn die zweite Achse an dem das Feld rechts begrenzenden Knotenpunkt

ömax,

1,5

liegt. Im linken Knotenpunkt des Feldes greift dann die Last 17 .    - = 7 t an. Den

3,6

Zug noch weiter vorzuziehen, ist nirgends nötig, weil *ßn den Wert (Pj-p P₂) y = 340 t

erst bei einer Zuglänge Zugstellungen, die in A Berechnung der max. Q in der folgenden Tafel durchgeführt. Der Abstand der ersten Last vom rechten Auflager ist mit £ bezeichnet worden.

von 52,5 m überschreitet. Nach dieser Entscheidung über die bb. 9 durch kräftige Linien angedeutet worden sind, wurde die

Feld

bn = £ — Ci

r?

^ = 1ï(*H*n + en)    Q =    7,0

33>9

3°»3

26.7 23,1 18,0 i4>4

10.8

3*>5

3°>°

24,0

22.5 18,0

13.5

10.5

2,4

0.3

2,7

0,6

0,9

7>2

6,0

o,3

1,2

3>6

0,6

248 4134

235 3782

209 2508 192 2220 141 1309 124    951

98    638

85 255 57 86

h smtn fOOOOVO

A = 42 = max. Q

30

19

10

3.3

b) Gurtspannkriifte. Das gröfste Moment ist nach Tafel 2 a, S. 67 max Al

— Os =    = Ar?- = 324 t und mit Hilfe der Tafel la, S. 66

h 3,6

= 1165 mt. Man erhält

Ui ist gleich null.

7. Belastungsvorschriften für die Schutzgebietbahnen.*)

Es ist ein Lastenzug aus zwei Lokomotiven nach Abb. 10 mit unbeschränkter Anzahl einseitig angehängter Tender oder Wagen nach

Abb. 11 anzunehmen. Bei der Berechnung kleiner Brücken und -1,2-^1^771—*j    der Quer- und Schwellenträger

___]_I sind, soweit sich hierdurch

I    gröfsere Beanspruchungen er

geben als durch die oben vorgeschriebenen Lasten, 1, 2, 3 oder 4 Achsen von 13, 2 X 13, 3 X 12 und 4 X 11 t anzunehmen.

Für einfache Balken können die gröfsten Biegungsmomente und Querkräfte aus den nachstehenden Tafeln berechnet werden.

Tafel 1 gibt die Werte Mmax in mt für ein Gleis an.

8,1771

10 t 10    10    10    10 t

Abb. 10.

V-J,2-r-1,2

8t 8

-7,271h-

?,*

8 8t

Abb. 11.

Für zwischenliegende Stützweiten ist geradlinig einzuschalten, wozu

J ilimax

benutzt werden. Zur Berechnung der gröfsten Momente Mx an den Stellen x des Balkens dient die Tafel 2 (S. 77).

die Werte

Jl

*) Vorschriften für das Entwerfen der Brücken mit eisernem Ueberbau auf Schutzgebietbahnen; Berlin 1908, Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn.

Tafel 1. Größte Biegungsmomente, Mmax, für ein Gleis.

l Mm&x

AM:

Al

l Mm&x

A Mm&x

Al

l Mm&x

A Mm&x

Al

mt

mt

in

mt

O rh cq^oo O M ^-vO 00 O in o uo O

_h _ _ HH    e*l ei* ci ef eT co co cö rf -4 io"

»«O    m    O    m    O    no CO    O    -'f-

ea    o    in    n    m    to    in n    q    n    <0    ^    Hiq    «    <©

CO    cö    4    in    in    co    t^OO    Ó    05    4    N    h    vß    cT

NH«    H    H    M    N    f)    CO

3,25

3,25

3,25

3,25

3,25

5,3

6,1

6,1

6,2

6,8

9,o

9,o

9,o

9,o

9,o

Mx

ŁT5 no t^OO On

to M NH l-H    h—i 1-4

O VÛ 00^4 Q\Üi 4^

30,6

40,26

51,50

64,00

76:50

89,00

102,63

195.1

220,0

246,6

275,3

304.1

Tafel 2.

9,66

11,24

12,5

12,5

12,5

13,63

17,07

i8

Cr»

Ni k> K) N> K) K> 00 OO On 4* Kï O OO *^4 On MD OO cn

Mx

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

₄s

50

304,1

362,6

426

492

559,7

633.7

708,3

787,5

869,2

953.8

1044

1134

1230

1328

1430

1537

Cn    cn    4.    4 4    4.    4    4 W W    04    WWW    K)

04    h    io    00 en    en    K)    O 'ü ^    ^4    04 04 jh    vp

cn    0    0    0 0    b    w    OOCNW    O    00 b **4    N

cn    cn    cn

Mx

Mm&x

Mx

.Mm ax

Mx

Mx

Mm ax

I Mm&x

l Mm&x

l Mm&x

A-^~

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,l6

Os    't⁻    tJ-    h CO    h

OO    N    m    mo    N    fO    On

O    O    M    tJ-    v/n    LTN

O    o”    o~    o~    o~o~    6    6    6

W W W W W -4 -4 4>-O N 4* On 00 O N 4 OO O O Cn O Cn cn

p    00    p    p    p    00    p

CO NJ    N    M    M    to^i    M

to    O OO    0\4*    N>    O 00 ON

p    pp    O    O    O    OO    O

1^) H « o fO to ÛOO» NO

On mo Ln On rO vO 0> d NONOI>    t'nOO OOOO ON

2,80

2,60

2,35

2,15

2,00

i,75

0,32 0,926 0,34 0,948 0,36 0,967

0,38 0,981

0,40 0,992

0,42 0,998

i «    °’44 l'°

1,55    0,46 1,0

0,48 1,0

i,35

0,50 1,0

1,10

o,95

0,70

o,55

0,30

0,10

X

Für nicht angegebene Werte -y-

l

x

:A-y- geradlinig eingeschaltet.

wird mit Hilfe der Gröfse

Mx

Mm&x

Unter der Annahme unmittelbarer Belastung erhält man die gröfste Querkraft Qm (Abb. 7, S. 69), wenn der Lastenzug bis zum Punkte m vorgerückt ist. Es wird mit den in Abb. 7, S. 69 eingetragenen Bezeichnungen:

A = Qm — -y (pn 2 P -f- 2 Pc).

In der Tafel 3 sind die Werte 2 P und 2 Pc für die Belastungslängen bi zusammengestellt worden. Die Länge Ci stimmt im allgemeinen mit der ersten in der Spalte „Belastungslänge“ stehenden Zahl überein. Bei den drei Werten von &*, wo dies nicht der Fall ist, sind die zugehörigen C\ in Klammern gesetzt.

Tafel 3.

Belastungslänge bi

2P 2 Pc    Bdastunf - XP 2Pc

lange b\

mt

mt

0,0

1,2

2,76 (2,4)

4,5 (3,6) 6,8 (4,8)

8,4

9,6

10,8

12,0

13.2

16.2

17.4

19,8

21,0

23.4

bis 1,2 » 2.76 »» 4»5

,, 6,8 „ 8,4 » 9,6

„ 10,8 „ 12,0 „ 13,2

„ 16,2 », 17,4 » 19,8

» 21,0

„ 23,4

,, 24,6

13

26

36

44

50

60

120

300

70

80

90

100

108

116

124

132

140

372

456

552

660

2001.6 2356,8

2 544,o

2937.6 3H4,o 3576

3802

4272

4517

960

5026

5290

5837

1368,0 15 ï6,8 1833,6

N vo co

vOCO On

^ ^ ^

48,6

49.8

$2,2

244

252

2ÓO

6120

6706

7008

Als Temperaturgrenzen sind in den Tropenkolonien + 10° und Ą- 70° C, in Deutsch - Südwestafrika — 10° und -f- 60° C anzunehmen.

Wegen der zulässigen Beanspruchungen s. S. 73. Für Gufseisen und Flufsstahlgufs sind zulässig:

Gufseisen . . .    700 kg/qcm Druck,

Flufsstahlgufs . . 1500

Anmerkung: Uebet Belastungsvorschriften der österreichischen Staatsbahneu siehe Verordnung des österr. Eisenbahn-Ministeriums vom 28. August 1904.

»,

250 kg/qcm Zug, 1200

»,

8. Belastungsvorschriften des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen.

Nach den in der Hauptversammlung des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen unter § 16 a der technischen Vereinbarungen auf-

Abb. 13.

TT

j 9^

Abb. 12.

13    13    131

genommenen bindenden Bestimmungen mufs die Tragfähigkeit neu zu bauender und umzubauender Brücken mindestens einem Belastungszuge aus zwei Maschinen und beliebig vielen einseitig angehängten Wagen nach Abb. 12 u. 13 entsprechen.

Für kleinere Brücken sowie für die Berechnung der Quer- und Schwellenträger ist der Lastenzug Abb. 14 anzuwenden, wobei stets die an der ungünstigsten Stelle stehende Achslast (hier die zweite) auf 18 t zu erhöhen ist.

Die Vereinsverwaltungen sind durch vorstehende Bestimmung gezwungen, falls ihr Lastenzug geringere Beanspruchungen-hervorruft als der oben angeführte, entweder den Lastenzug des Vereins zu übernehmen oder einen anderen aufzustellen, der in seiner Wirkungsweise dem vorstehenden mindestens gleichkommt.

«*-

11 16 16 16 16

Abb. 14.

1,* , 1,1 , i,*?

Iß 18    16    16t

II. Statisch bestimmte ebene Tragwerke.

A. Der einfache Balken.

I. Querkräfte und Biegungsmomente.

a. Unmittelbare gleichförmige Belastung.

Bedeutet (Abb. 15 bis 17):

A und B den Widerstand der linken und rechten Stütze,

l die Stützweite,

X und x‘ den Abstand eines Querschnitts C von A und B,

X" den Abstand des Querschnitts C von Trägermitte,

g die bleibende, p die bewegliche und <7 + p = q die gesamte gleichförmige Belastung für die Längeneinheit,

4t cT

Abb. 15.

Abb. 16.

h-------------1 —

--------

C\

l'lllllllillllllllllllllllJillllW

|<—a?—K<-...............--------—---»j

i?

so werden die Stützendrücke:

udmax

— B max

-li ~ 2

(1)

Abb. 17.

mmm

die größten Biegungsmomente für den Querschnitt C:

qxx'

ilTmax

(2)

und

k—a:—»k----------- x'

und die Querkräfte für den Querschnitt G:

Qw^ = gx“ + ^Y

il/max entsteht bei voller Belastung (Abb. 15), Q Stellung nach Abb. 16 und Çmin bei derjenigen nach Abb. 17.

und Qm\n — gx"

px³

max

bei der Last

b. Mittelbare gleichförmige Belastung«

Bei eisernen Brücken wirkt die Belastung in der Regel zunächst auf die Längsträger und wird dann durch Querträger auf die Haupt-träger übertragen (Abb. 18). Die Stützendrücke sind wie vorhin:

A max 2? max

(4)

Abb. 18.

Î-.

fl J

Die größten Biegungsmomente für den mten Knotenpunkt:

max Mm

qXmX'm

und

il Trift \c wn

I ¹

min Mm

gXmX'm

(5)

4-

Für einen Querschnitt C im taten Felde ist, wenn

l:

fä:

-OC'rfv----

I/ =

T~ Mm + j-Km    A m

Hiernach ist die Momentenilnie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Knotenpunkten eine Gerade (Abb. 18).

Die Querkräfte im taten Felde werden mit der Bezeichnung xnm für den Abstand der Feldmitte von der Trägermitte:

max Qm — g x"m -f

2 (1 —Am)

X/2m

und min Qm — g x“m

P_

2(1-km)

X^m-l

c. Unmittelbare Belastung durch bewegliche Einzellasten.

An der Stelle G des Balkens entstehen die Querkräfte Çmax, wenn die Lasten nur rechts vom Schnitt (Abb. 19), Qm\u, wenn sie nur links davon stehen (Abb. 20).

2 Pb Bn + ^nbn

• - (?)

max Qx — Ax

Bei festen Lastenzügen können die Werte leicht gerechnet werden,

n

wenn die Achsenzahl n, =    der Abstand Cm der Last Pm von

der letzten Last Pn und 0w = JS’Pc übersichtlich zusammengestellt

Abb. 19.

Abb. 20.

av

11 H-M

rH

m 11

k-......-oc-—    ^

Ir

«T----

JT-------

-----cc'

. I --------

werden; bn ist der Abstand der nten Last vom Auflager B. Für den preußischen Lastenzug sind diese Zahlen in den Tafeln auf S. 68/69 u. 70/71 enthalten. Entsprechend ist:

min Qx = — Bx

2Pa

. . (8)

Abb. 21.

Abb. 22.

Pm

11111 ni 111

-*r

Js

file

,j

144

X-

-or-

l-

44

Wird x = 0, erhält man den gröfsten Stützendruck Ava**..

Zur zeichnerischen Bestimmung der gröfsten Querkräfte dient das J-Polygon

(Abb. 21). Man schiebt den Zug von A bis B vor, trägt unter A den Kräftezug Pi, Pt ... Pm... unten nach oben auf und zeichnet dazu das .A-Polygon als Seillinie mit der Polweite l. Unter G wird Ax = max Qx im Kräftemafsstab abgelesen. Trägt man x von B

maxQj;

von

Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

aus ab, läfst sich auch min Qx in demselben Polygon abmessen. Sein Wert ist negativ.

Die gröfsten Momente entstehen bei Vollbelastung des Balkens (Abb. 22, S. 81). Das Biegungsmoment an der Stelle G ist:

Mx = Ax — 2P (x — à) — Ax — @r,    ... (9)

worin A und sich aus den Tafeln auf S. 68/69 u. 70/71 entnehmen lassen. Ueber C mufs eine möglichst schwere Last (Lokomotivachse) stehen, damit maxM* erzeugt wird; das entscheidende Merkmal für die ungünstigste Laststellung ist bei einer kleinen Verschiebung

nach links

nach rechts

x⁹

?r-l

Die zeichnerische Ermittlung von max Mm für einen vorgeschriebenen Lastenzug ergibt sich aus Abb. 23. Man verbinde die Lasten durch einen Seilzug, stelle den Balken AB so unter den Lastenzug, dafs der

Abb. 23.

Knotenpunkt m unter eine schwere

uu »** uu »*» im

Schlufsgerade A' B' ein und messe unter m die lot-

rechte Ordinate y (in m). Ist H die beliebig grofs anzunehmende Polweite (in t), so ergibt sich (in mt):

Bf

Mm = Hy m-

ÏÏ-

Durch Versuchen, indem man m unter einer anderen schweren Last liegend annimmt, ermittle man den gröfstmöglichen Wert für ym.

Liegt m zwischen 2 Querträgern, so ist ym zwischen AB¹ und der Schlufs-linie zu messen, die für das fragliche Feld in den Seilzug einzutragen ist. Auf einen der beiden Querträger ist eine schwere Achse zu stellen.

d. Mittelbare Belastung durch bewegliche Einzellasten.

Die Biegungsmomente für die Knotenpunkte werden genau so berechnet, als wären die Zwischenträger nicht vorhanden.

Für einen Querschnitt C im mten Felde wird (wie unter b, Abb. 18,

S. 80);

M = ^-Mm + -r-Mm-X. km    km

Setzt man hier für Mrti und 31w— l die Höchstwerte ein, so erhält man max M. (Allerdings entstehen die Momente max Mm und max Mm — l im allgemeinen bei verschiedenen Laststellungen, so dafs sich also M etwas zu grofs ergibt.)

Die Querkräfte werden für das m* Feld von der Weite Xm:

2Pb 2Pb'

Abb. 24.

Xm

max Qm —

II 1IIH"

00)

und

2 Pa . 2P¹a‘

Xm

min Qm —

MOL

Li

sie entstehen bei den Laststellungen der Abb. 24.

ri*&+

<r

Der Lastenzug mufs von B und A >7 J m-p aus bis. in das wte Feld vorrücken. ;

Die Ausdrücke Pb und JSPa be- f Xm ziehen sich auf sämtliche Lasten, *    ~

die Ausdrücke 2P b' und 2P oî nur auf die im w-^enFelde gelegenen. b' und a' sind die Abstände der Lasten P* von den Knotenpunkten m und m — 1.

so ist diese Stellung die gefährlichste; im Gegenfalle mufs die zweite Last über m stehen und untersucht werden, ob

ZP-.^ + PiXl.Xm.

In der Regel genügt es, bei Berechnung von max Qm die beiden Fälle zu untersuchen: 1) die erste Last steht über m, und 2) die zweite Last steht über m. Stellt man die erste Last jPi über m und findet    ¹

Ebenso ist bei Berechnung von min Qm zu verfahren.

Abb. 25.

P< P, R

ei~* —eä—

m-1

Wenn der Lastenzug von rechts her vorgeschoben wird, so ist die Notwendigkeit des Ueberschreitens des Querträgers m für den Parallel-träger bei A am gröfsten, für den Parabelträger hingegen in der Nähe von B.

Ttl

mnxO,;

_s_

Benutzt man das ^4-Polygon, wird max Qm nach Abb. 25 gemessen, falls dieser Wert gröfser ist als Aw Bei grofsen Feldweiten kann es Vorkommen, dafs die dritte Last über m stehen mufs ; unter (m — 1) ist sodann an Stelle von P1 der (links davon ermittelte) Wert

aufzu tragen und

P! + P^

die zugehörige Ordinate unter abzulesen.

Für den preufsischen Lastenzug rechne man die Grenzwerte der Momente und Querkräfte nach den Tafeln auf S. 66 bis 72.

2. Stabkräfte im einfachen Fachwerkbalken.

a. Schnittverfahren nach À. Ritter.*)

Diese zeichnerisch-rechnerische Art, die Stabspannkräfte zu bestimmen, ist begründet durch den Satz:

Im Gleichgewichtzustand mufs für einen durch einen Schnitt abgetrennten Teil die algebraische Summe der Momente der äufseren (angreifenden) und der inneren (widerstehenden) Kräfte in bezug auf einen beliebigen Drehpunkt (Pol) gleich Null sein.

Auf einen Fachwerkträger (Abb. 26), der durch Aneinanderfügen von Dreiecken so entstanden gedacht werden kann, dafs jedes Dreieck

mit dem vorhergehenden und nachfolgenden je eine Seite gemeinsam hat, wirkt eine Last P. In den Knotenpunkten werden reibungslose Gelenke vorausgesetzt. Die in Wirklichkeit ausgeftihrte feste Vernietung der Knotenpunkte erzeugt Nebenspannun-^ gen, die indes bei den üblichen Trägerformen nicht besonders untersucht, sondern bei der Dimensionie-

Abb. 26.

y\

or-

/Li\\

Na

\JBT A

*7;

bJP

rung durch entsprechend niedrige Spannungszahlen berücksichtigt werden.

Die Auflagerwiderstände werden durch Zerlegung von P nach A und B gefunden (Abb. 26). Zur Berechnung der Stabkräfte 0, U, D führt man den sog. Ritterschen Schnitt, der nur 3 nicht durch einen Punkt gehende Stäbe trifft. Die Spannkräfte der durchschnittenen Stäbe werden vorläufig als Zugkräfte angenommen. Dann liefert die Gleichgewichtsbedingung für die am linken Trägerstück wirkenden Kräfte in bezug auf den Schnittpunkt I von U und D als Drehpunkt:

A-ri

2 Mi = Av\ -f- Or₀ := 0 und 0

das negative Vorzeichen besagt: in 0 herrscht Druck.

Ferner ergibt sich aus der Momentengleichung für Drehpunkt II (Schnittpunkt von 0 und D):

2 Mu ⁼⁼ A Vu -f- TJvu = 0 und U=

r₀

Aru

ru

(Druck)

und für Drehpunkt III (Schnittpunkt von 0 und U):

An ii

2 Mm = A ITU — Drd — 0 und D

Sind die Gurtstäbe 0 und U parallel, dann projiziere man alle Kräfte auf eine zur Richtung der parallelen Kräfte Senkrechte Y und

rd

(Zug).

*) A. Ritter, Eiserne Dach- und Brückenkonstruktionen. Leipzig. A. Kroner.

schreibe die Gleichung 2Y= 0 an, in der nur D als Unbekannte vorkommt.

Dieses Verfahren ist bei beliebig gerichteten Kräften zur Berechnung aller statisch bestimmten Fachwerkträger anwendbar und gestattet, den Einflufs jeder Belastung durch ein einzelnes Glied von leicht erkennbarem Vorzeichen darzustellen; man ersieht sofort, welche der Lasten die fragliche Spannkraft in positivem oder in negativem Sinne be-einflufst.

In der Regel hat man es nur mit lotrecht wirkenden beweglichen Lasten zu tun. Dann entsteht stets Druck in den Stäben des Obergurts und Zug in denen des Untergurts, und zwar min 0 und max U bei Vollbelastung des Trägers. Die Grenzwerte der Füllungsglieder treten dagegen bei einseitiger Belastung bis zur Lastscheide E auf (Abb. 27). Das Auffinden der Lastscheiden für linkssteigende Diagonalen D* und rechtssteigende Z)r bei oben oder unten liegender Fahrbahn zeigt Abb. 27; gleiches gilt für die Pfosten, die als lotrecht aufgerichtete Diagonalen angesehen werden können.

Liegt jedoch der Schnittpunkt III von 0 und U innerhalb der Stützweite des Balkens, dann tritt auch für den durchschnittenen Füllungsstab die gröfste Spannkraft bei Vollbelastun g ein, und der Stab wird entweder nur gezogen oder nur gedrückt.

Bei Eisenbahnzügen wird [z. B. für max bei unten angreifender Last (Abb. 27)] in den meisten Fällen die Grundstellung ausreichen, d. h. das Vorschieben der ersten Last Pt von rechts her bis über den Knotenpunkt m. Findet man aber, dais

Abb. 27.

mcucDr

7ninl)r

Last

oben,

Last

unten

mùiD¹

mini)¹

ttuucD¹

xr

77KbXl)r

U majcß¹'

minDr

■ł

dann mufs der Zug um eine Achse vorrücken, Last P₂ also über m stehen. Wenn sich für diese Stellung

JTP:(P₁+P₂)>M/

ergibt, so ist die dritte Last über m zu stellen. Dasselbe gilt für lotrechte Stäbe.

b. Allgemeine Formeln«

1. Fachwerk mit Lotrechten; Ständerfachwerk.

Die Knotenpunkte des Fachwerks werden von links her gezählt (Abb. 28). Die äufseren Kräfte seien irgendwie gerichtet. . Es bedeuten: hm die Länge der mten Lotrechten, km die Feldweite,

ßm, yrn, (fm die Neigungswinkel von Om, Um, Dm; ßm ist hier nach oben, ym und q>m nach unten positiv gezählt,

M^ und das Angriffsmoment für den oberen und unteren Knotenpunkt m (falls nur lotrechte Lasten am Fachwerk angreifen, ist M° = M“).

(K    *i-,V (L1)

V hm    hm — 1 / ’

Om

Dm

COS (f>m \ hm

hm COS ßm

K-i) m — 1 J

Abb. 28.

Um

COS (f m

Abb. 29.

-tTj

771

kl

\J3

'771/ J 7Tb

Abb. 30.

r*i

ferner, falls die Lasten nur in * den Knotenpunkten der oberen Ä Gurtung angreifen,

*C-i

\-f ₀ z    _

\JtKI717171

7m

Am

KXn

hm hm

i (12)

und, falls die Lasten nur in den Knotenpunkten der unteren Gurtung

*C*L

angreifen,

Fm

hm -t-1 hm

(13)

Am +1

Die Bedeutung von und hrm ist aus Abb. 29 ersichtlich.

Für den Parallelträger (Abb. 30) wird bei lotrechten Lasten und gleichen Feldweiten A:

Mm-1

Mm

Um

— — Om — 1 »

7~v Qm

Um — :-,

sin<p

Om — —

_ (—Qm-f-l bei Fahrbahn unten

(—Qm bei Fahrbahn oben

2. Fachwerk ohne Lotrechte; Strebenfachwerk.

Bedeuten- (Abb. 31) :

m und k die Ordnungsziffern eines Knotenpunktes der unteren und oberen Gurtung,

(14)

Fm

m' und k' die Schnittpunkte der Lotrechten durch m und k mit den gegenüberliegenden Gurtstäben (Abb. 32),

Mm, M'm, Mfa M'lc die Angriffsmomente für die Punkte m, m', k, k', Om und Ujc die Spannkräfte in dem Gurtstabe, der m oder k gegenüberliegt,

Dm die Spannkraft in einer links ansteigenden, die Knotenpunkte m und m — 1 verbindenden Strebe,

Dm 4-1 die Spannkraft in einer rechts ansteigenden, die Knotenpunkte m und m + 1 verbindenden Strebe, ßm, yh ?m, (f m-hl die Neigungswinkel von 0m, Ufa Dm, Dm 4-1 gegen die Wagerechte,

hm —mm' und hk — kk' die Höhen des Fachwerks an den Stellen m und k,

Abb. 31.

Abb. 32.

m-1

m' yn+1

\ri

?»

171

^    “ ”T*. , I

■—-a*»-¹

so ergibt sich:

T7t

Ä'

Om —

Mm 1

hm

Dm

(Mm \ hm

cos ßm ¹    k

M'm-1

Mh 1

=(

M'm

hm — 1

Mm-

-)-1 J COS (fm

hk cos yJc *

L)- ■ 1 / cos (f m

hm —

fMm M'm + l\

V hm hm 4- 1 /

__/ M'm_Mm +1\_

\ hm hm 4- 1 / COS (fm -+* 1 Wenn alle äufseren Kräfte lotrecht sind, ist:

Mm — M'm und Mjc = M'fa

Dm 4-1

hm

. . (15)

COS (fm 4- 1

Man beachte bei beweglicher Belastung: die Momente zur Berechnung der gröisten Gurtkräfte sind die Maximalmomente für die betreffenden Knotenpunkte infolge Vollbelastung; die zur Ermittlung der gröfsten Spannkräfte in den Füllungsgliedern dienenden entstehen bei der für den Stab ungünstigsten einseitigen Laststellung (Abb. 27).

Für Eisenbahnbrücken dienendie Tafeln auf S. 66 bis 72 und 77 u. 78 zu schneller und übersichtlicher Rechnung. Aus den Maximalmomenten ergeben sich die gröfsten Gurtkräfte. Die Füllungsstäbe werden wie folgt berechnet. Am sei der linke Stützendruck, sobald der Eisenbahnzug von ß aus bis zum Knotenpunkt m vorrückt (Abb. 33), eine Last-n Stellung, bei welcher max Dm und ^ min Fm —1 entstehen. Es wird: Mm ~—■ Am Xm*

Mm — 1 == Am Xm — 1» max Dm cos q>m

Abb. 33.

Y-Xm-T*

l*-■ççmTnXs

rum in ni

= Am

Xm —

hm

hm — 1

r>

bei unveränderlicher Feldweite\ X (mit Rücksicht auf Gl. (7):

max Dm cos <jpm ⁼⁼

worin n, m und m—1 die Felderzahl des Balkens, der Strecken Xm und Xm — 1 bedeuten.

hm

hm —

. (16)

Ferner ist:

min Vm — 1 = Am f(m — 1)    ¹

\    hm

»)• . • • (U)

Im Falle obenliegender Fahrbahn wäre:

min Vm — 1 = Am ((in — 2) — (m — 1)    ¹ ^ .

\    tim — 1 /

Ruht die zweite Last P₂ über dem Knoten m, die erste Last Pj also im Felde, dann entsteht A}m und:

max Dm cos <r>m — A* k (

\ hm

worin e₁ den Abstand zwischen Pj und P₂ bezeichnet.

Formeln sind für die übrigen Fälle leicht herzuleiten.

Die Berechnung der Kranträger*) läßt sich wie folgt vereinfachen. Pi>P₂ (Abb. 34). Die allgemein gültigen Laststellungen der Katze zur Ermittlung der gröfsten Stabkräfte liefern nach Abb. 34 a, I: min Om max Um-bl Abb. 34 a, II: min Dm 4-1 max Fm + 1 Abb. 34 b, I:

min Ok-b 1 \ der linken max Uk ) Trägerhälfte,

*) Muller-Breslau, Z. d. Y. d. I. 19X0, Bd. 54,

der linken Trägerhälfte,

des ganzen Trägers,

hm —

hm

max Dm min Fm

min Die max Vk -1

(18)

.. (19)

Aehnliche

des ganzen Trägers,

des ganzen Trägers,

Abb. 34b, II:

max Bk 4-1 min Vk

des ganzen Trägers.

Dabei ist vorausgesetzt, dafs die Last an der oberen wagerechten Gurtung angreift.

Im Belastungsfall Abb. 34a, I entsteht eine Auflagerreaktion

Abb. 34.

Am —-J [Pi x'm + P₂ (x' — a)]

= (P, + P₃)-^-Pä^-;

im Falle der Abb. 34 a, II

Bm = {Pl+Pi)^-pĄ.

Man zerlegt die Stützendrücke nach den entsprechenden gröfsten Stabkräften (Culmannsche Zerlegung) oder zeichnet je einen Cre-monaschen Kräfteplan für .4 = 1 und B= 1 (S. 93) und multipliziert seine Werte mit Am bzw. Bm, /!    __

Analytisch wird mit den Bezeich- TAk nun gen:    ° *

m+1 j

1*1

^x-*

Tlr-1

à)

n-1 J

Xm

hm

x‘m ,

und

A\*-<x%kX—I*-

■Z-TlX

-x£KX-

\n

nach Abb. 34 a, I

nach Abb. 34 a, II

min 0m= — Am >1 m max Um -+-1 = + Am Vm u'm +1

max Dm = + Am (*]m — Vm—\) d'm min Vm = Am (>)m + , - <lm) h‘m+1

. . (20a I)

min Dm +1 = — Bm Wm ~ l'm + max Vm +1 = + Bm (<î'ro ₊    Ä'm + 2

l) d'm +1

J (20 a II)

nach Abb. 34 b, I

min Ok-h 1 = — Ak rjk

Uk = + Ak rjk u'k min Bk = — Ak (fjk —Vk — i) d'k max Fife —1 = -f- Ak {r,k _₁ — r,k _₂) h‘k_₂

max

. (20b I)

nach Abb. 34 b, II

maxP* ₊ i = + PA(,'₄ — >i‘k + l) d’k + 1 \ min Vk = — Bk Wk _ i — n‘d h‘k -i /

(20 b II)

Die Formeln haben auch für andere Anordnungen der Füllungsglieder Geltung. Sie lassen sich in ähnlicher Form für untenliegende Fahrbahn und wagerechten Untergurt aufstellen, z. B.

min Om = — Am *]m o'm bei linkssteigenden Diagonalen, max Ule = + Ah bei rechtssteigenden Diagonalen usw.

c. Die Cremonaschen Kräftepläne

eignen sich zur Untersuchung fester Belastungszustände, insbesondere zur Berechnung der durch Eigengewicht, Schnee und Wind belasteten Dachbinder.

Man zeichnet (vgl. I. Bd., 2. Abschn., S. 179) das Krafteck der äufseren Kräfte, beginnt an einem zweistäbigen Knotenpunkt und zerlegt die an ihm angreifenden Kräfte nach beiden Stabrichtungen. So bildet man weitergehend für jeden Knoten ein Vieleck, wobei die

an greifenden Kräfte stets in der Reihenfolge aneinandergesetzt werden, in der man sie bei Umfahrung des Knotenpunktes trifft. Die Seiten des Vielecks, die zu den entsprechenden

Abb. 35.

KräTiepläne für :

500

13/

1000kg

6’

Û’

IVindxtruck -------

OH' SS

\to

"T

I+-300-*ft

einseitige Schneelast o 500 1000

kr-VOO -M

Eigengervicht,

390

il

A=2070

9\

13j/

13

110

:tt x Jj

O 500    1000

As

ttl

11 \S

'12’    \S’

6’

5’

mi

¹

Hierzu vgl.: Der Eisenban, 1911; M ü U er-Bres la u, Ueber exzentrisch gedrückte Stäbe lind über Knickfestigkeit.

²

»Hilfswerte für das Entwerfen und die Berechnung von Brücken mit eisernem Ueberbau“ von F. Dircksen, Verlag W. Emst <fe Sohn, Berlin.

³

In diesem Beispiel handelt es sich nur um den Einflufs der Verkehrslast.

Stäben parallel laufen, stellen deren Spannkräfte dar. Die Vorzeichen ergeben sich aus der Regel: Durchläuft man ein Vieleck in dem durch eine äufsere oder eine bereits ermittelte innere Kraft gegebenen Sinn und überträgt die Richtungspfeile der Kräfte in das Fachwerk, und zwar in unmittelbare Nähe des betrachteten Knotenpunktes, so ist jede Kraft, deren Pfeil nach dem Knotenpunkt zeigt, eine Druckkraft, im anderen Fall eine Zugkraft.

Bei Fachwerken, die aus einzelnen aneinandergereihten Dreiecken bestehen, ist es immer möglich, einen Kräfteplan zu zeichnen, in welchem jede Kraft nur einmal vorkommt; wenn drei Stäbe ein Dreieck bilden, so gehen die entsprechenden Kräfte im Kräfteplan durch einen Punkt; jedem Knotenpunkt entspricht im Kräfteplan ein geschlossenes Vieleck. Bei anderen Formen ist es meistens nicht möglich, den Kräfteplan so zu zeichnen, dafs jede Kraft nur einmal vorkommt; man ist häufig gezwungen, einzelne Kräfte parallel zu sich selbst zu verschieben, z. B. dort, wo biegungsfeste Glieder Vorkommen.*)

Um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten, ist es erforderlich, das Netz des Fachwerks grofs und genau zu zeichnen. Zur Prüfung bestimme man eine der mittleren Stabkräfte durch Rechnung.

Die Kräftepläne in Abb. 35 zeigen als Beispiel die Ermittlung aller Stabkräfte eines Dachbinders für Eigengewicht, einseitige Schneelast und Winddruck. Der Wind greift links an; ist das Auflager bei A beweglich, so werden die Spannkräfte im Untergurt von 0 aus gemessen, ist es dagegen fest, von 0' aus. Es ergeben sich die Stabkräfte:

Stabkräfte in t

Stab

Eigen

gewicht

Einseitiger

Schneedruck

linke

Seite

rechte

Seite

Winddruck von Winddruck von der beweglichen der festen Auflagerseite“ Auflagerseite

linke Seite

Stab

rechte

Seite

linke

Seite

rechte

Seite

; £££) ^ C3CJCH 000

—    i,5    —o,7

—    i,55 — 1,0

—    1,2

— 0,4

—    2,23 —1,8    —0,77 —1,08 —0,3

—    Ir3

—    0,3

•3

j.

t

*?

§*

o*

Zuweilen stöfst man auf Schwierigkeiten, z. B. im Punkt E der Abb. 36, wo 5 Stäbe zusammenlaufen. Man hilft sich durch rechnerische oder zeichnerische Ermittlung der Kraft des Zugbandes Z (Ritterscher Schnitt tt oder bei einseitiger Belastung die Culmannsche

Abb. 36.

Zerlegung mit Hilfe der geraden L).

jr.

-z-

Die üblichen hölzernen Dachkonstruktionen rechnet man selten; ihre erforderlichen Abmessungen sind aus der Erfahrung bekannt. Grofse oder neue Formen sowie Brückenträger werden mit Berücksichtigung der elastischen Formänderungen untersucht.¹) Die Verbindungen an den Knotenpunkten erheischen Sorgfalt.

d. Zeichnerische Bestimmung der Stabkräfte einfacher Fachwerkbalken infolge beweglicher Einzellasten.

Nach Aufzeichnung des A-Polygons (S. 81) kann Am nach dem Culmannschen Verfahren nach den drei Richtungen Om, Dm, Um und Om —1, Fm —1, Um zerlegt werden (Abb. 37). Man verbinde

den Stützpunkt A mit dem Knotenpunkt G durch die Hülfsgerade L, zerlege Am nach den Richtungen L und Um, sodann die Seitenkraft L nach den Richtungen Om und Dm bzw. Om — 1 und Fm — 1.    (S. a.

I. Bd. 2. Abschnitt: Statik starrer Körper.) In dem durch

Abb. 37.

A\y

's

O <L2z

m-v

in »¹» in

111

Schraffur hervprge-hobenen Kräfteplan für den Knotenpunkt G sind die Strecken Dm und Vm — 1 die im Kräftemafsstab abzulesenden werte max Dm und min Fm — 1.

Verlangt die Regel auf S. 82 ein Vorschieben der Last P₁ ins

p g

Feld so zerlege man die in (m— 1) wirkende Last -•-¹

Am

■9¹

IW

Gröfst-

nach J Um

und A Vm — h A Vm — l nach A Dm und J Om parallel zu den gleichnamigen Stäben; et ist der Abstand von Px zu P₂. A]n (S. 83) möge Dlm und    ergeben; schliefslich wird:

«n»xDm = D'm+jDm und mi*rm_₁ = V¹m_l + jVn_v

Abb. 88.

s "    V k A

Man

Verfahren mit Hülfe des Cremona-schen Kräfteplanes für A = 1.

denke sich den Knotenpunkt k in Abb. 38 so stark belastet, dafs am linken Auflager der Widerstand A= 1 A = 1 hervorgerufen wird, und zeichne einen    /

Kräfteplan, der nur    /

*\1

die Spannkräfte links / vom Schnitt ss zu ent- /

halten braucht. Be- A.---

deuten nun Dm (4=1) und V(m — l) (4 = l) die Spannkräfte, die in den fraglichen Stäben infolge der Belastung A=l hervorgerufen werden, so erhält man: max Dm = Am Dm (4 == 1) und min Vm — 1 = Am V(m — 1) (4 = 1).

Steht die zweite Last über dem Knotenpunkt m, setze man an Stelle von Am und verfahre im übrigen ähnlich wie oben.

e. Verfahren der Einflnfslinien.

Trägt man in dem jedesmaligen Angriffspunkt einer über einen Träger wandernden Einzellast P = 1 deren Einflufs auf die zu bestimmende Gröfse Z (Auflagerdruck, Biegungsmoment, Querkraft usw.) als Ordinate tj auf, so nennt man die Verbindungslinie der Endpunkte dieser Ordinaten t] die Einflufelillie für Z. Zwischen 2 Querträgern ist jede Einflufslinie gerade. Bei möglichst ungünstiger Belastung des positiven Teiles der Einflufslinie wird der Grenzwert:

max Z= JlJt] H-

gefunden; die Belastung des negativen Teiles gibt:

min Z= 2Prj —.

Die Einflufslinie für den Auflagerdruck A — die A -Unie — ist

für die Last P=1 eine Gerade mit

infolge der Beziehung A — p\

der Ordinate 1 unter A und der Ordinate 0 unter B (Abb. 39a). Ihr Spiegelbild ist die ß- Linie.

Die schraffierte Fläche nennt man die Einflufsfläche für A oder kurz die A-Fläche. Eine Einzellast P liefert zum Stützendruck A den Beitrag A = P • tja-

Last P rechts vom Schnitt C bringt in C das Moment Mx = Ax hervor; eine Last links von G bewirkt Mx—Bx\ Daher sind die Ordinaten der MxmLinie rechts vom Schnitt gleich den mit x multiplizierten Ordinalen der A-Linie, links von G gleich den mit x‘

Abb. 39.

Abb. 40.

A ■-o;-

-j—JCl

ML *"

--

■H-

Ml

-Linie

ÂTîîiÏÏÎÏÏIï

MIT

Q^-Linte

*z

Abb. 41.

1JC

Mx-Linże c)

Sil|

fwe*

m' I ²

r\ t.\ jg

multiplizierten der i?-Linie ^

(Abb. 39 c).    [

In Abb. 40 erzeugt eine Last rechts vom Querträger F₂:Q — A, eine links von F1 stehende Last: Q — — B; d. h. rechts von F₂ ist die A Q-Linie gleichbedeutend mit der A -Linie, links von F1 stimmt sie mit der (— B)- "m Linie überein. Zwischen den beiden Querträgern ist die Einflufslinie gerade. DerNull-punkt der Einflufslinie liefert gleichzeitig die Lastscheide F T) ~~

(S. 85). Sind keine Quer- A---

träger vorhanden, dann hat ** die Qx-Linie für die in der Schnittstelle G auftretende Querkraft Qx die in Abb. 39 b eingetragene Gestalt.

Die Einflufslinie für das Angriffsmoment Mm in bezug auf einen Knotenpunkt m der die Fahrbahn tragenden Gurtung zeigt Abb. 41c.

1)

b)

I ft yrn

j '

J'

•f

vm'

Mil

5DI-Fläche

m

I 1) Fläche

B'

d)

Greift die Belastung an der dem Knotenpunkt m gegenüberliegenden Gurtung an und liegt m zwischen zwei Querträgern F₁ und F₂, so besteht die Einflufslinie für Mm nach Abb. 41a aus drei Geraden A'Lv L₁L₂, Leźli', weil die Einflufslinie zwischen 2 Querträgern geradlinig sein mufs. Durch die Momente Mm sind die Spannkräfte in den Gurtungen bestimmt (Gl. 11, 14, 15).

Abb. 41 d zeigt die aus drei Geraden I, II, III bestehende Einflufs-linie für die Spannkraft D einer Strebe, u. zw. für den Fall Fahrbahn unten. Solange die Last P=1 rechts vom Knotenpunkt m liegt, greift links vom Schnitt tt nur A an; es ist dann D proportional A. Die Einflufslinie I schneidet deshalb auf dem Lot durch A‘ die Spannkraft Da ab, die in der fraglichen Strebe entsteht, sobald links von tt nur ^4=1 angreift (Abb. 42). Man findet Da mit Hülfe eines Cremonaschen Kräfteplanes für ^4 = 1 (Abb. 38). Ebenso ergibt sich in Abb. 41 d, dafs die Gerade III auf dem rechtsseitigen Auflagerlot die Spannkraft Dß (erzeugt durch B = 1) abschneidet. Zwischen C

Abb. 43.

Abb. 42.

lv

■7‘ff-

fv

HO

1,-M

-I

und m gilt die Linie II. Da ist hier positiv, Dß negativ.

Zu den Einflufslinien der Füllungsglieder gelangt man auch mit Hülfe eines Cremona-planes für A = 1 und der Zerlegung der Last 1 nach der Richtung des fraglichen Stabes und der vom Schnitt tt getroffenen, die Fahrbahn tragenden Gurtung (Abb. 43a). Das Vorzeichen von V ist leicht zu entscheiden; in Abb. 43 ist V negativ, denn die Last 1 erzeugt ein negatives D. Das Ergebnis ist: man trage unter A den Wert Da — 1 auf, ziehe die Gerade I und setze unter Last 1 die Strecke V in dem für Da =1 gewählten Kräftemafsstab an. Die Geraden II und III vervollständigen die Einflufslinie für D.

B. Gerberscher Träger.

Ein frei auf liegender Balken, der ein festes und n—1 bewegliche Auflager hat, ist (ft — 2) fach statisch unbestimmt. Er wird statisch bestimmt

Abb. 45.

Abb. 44.

A A A

durch Einlegen von (w — 2) Gelenken (Ausleger- oder Gerberscher Balken). Abb. 44 u. 45 zeigen zwei Anordnungen auf 4 Stützen.

Bei mehr als 3 Oeffnungen müssen schwebende und feste Teile abwechseln. Die schwebenden Teile sind einfache Balken auf 2 Stützen und als solche zu berechnen.

Die Lage der Gelenke²) wird in der Regel so bestimmt, dafs die gröfsten Momente bei gleichförmig verteilter Last, absolut genommen, gleich gesetzt werden. Daraus ergibt sich eine Anzahl von Gleichungen, die die günstigste Verteilung der Gelenke erkennen lassen. Bei Eisenbahnzügen rechne man mit dem Belastungsgleichwert (S. 69).

1. Berechnung bei ständiger Belastung.

i:

Die Stützenwiderstände fur C und J> (Abb. 46) werden entweder durch Aufstellen der Momentengleichungen für die Punkte D

und C gefunden, oder zeichnerisch durch Einträgen der Schlufslinien S = OL || c d in den Kräfteplan bestimmt.

Das Moment für einen beliebigen Punkt Al zwischen den Stützen G und D findet man mit Hilfe der Stützenmomente Mc und Md aus der Gleichung:

Abb. 46.

r, ü    b, i>₅

Be

fl f-l

! TP 1

t    I

[ty

ta

I A I 5

AjJj

Mk=M₀+ Mc'j + Md j .

frei auf lagernde Balkenstück CH ist, und ferner:

worin M₀ = Hy₀=z Hk'r das Moment für das nur mit P₃, P₄ und P₅ belastete und auf 2 Stützen (0 und D)

Mc = — Hc& und Md = — Hdd' (Abb. 46).

Die Querkraft an der Stelle K ergibt sich aus Q =    , wenn

man mit Q₀ die Querkraft in K bei ausschliefslicher Belastung des Balkenstückes CD bezeichnet, zu:

Md —Mc

Qk= Qo -f

worin Q₀ = L'J ist und Mc und Md die Stützenmomente bedeuten. Der Punkt L' wird gefunden ans OL'\\c'd'.

2. Berechnung bei veränderlicher Belastung.

Bei Einzellasten empfiehlt es sich, Stützenwiderstände, Momente und Querkräfte durch Einflufslinien zu bestimmen. Teil CD des Trägers

verhält sich gegenüber Lasten, die innerhalb CD an greifen, wie ein einfacher Balken; dementsprechend werden zunächst die Einflufslinien für CD gezeichnet, dann bis zu den Gelenken B und E verlängert und unter ^

A und F auf Null herab- T geführt.

Abb. 47 a zeigt die Ein-flufslinie für den Stützendruck C und punktiert die für D; jene hat unter 0, diese unterD die Ordinate 1.    «

Abb. 47.

r?

U---

r“

-----J—»

______________________.., ’igiiprfTt/t

Abb. 47b gibt die Qk-Linie ; jVi!«    \ •

der Querkraft im Schnitte AT. I C’C"ł\

Abb. 47 c stellt die Mk- j ‘j Linie dar. Für einen Punkt • h F des Kragarmes sind die Qf- Linie und Mf- Linie in Abb. 47 d und e zeichnet.

rz

ifp

^.........

ge-

Betreffs der Auswertung S der Einflufslinien vgl. S. 99.    *

Vs \

>jc-

3. Der Gerbersche Fachwerkbalken.

a. Berechnung der Ansleger.

Die Einflufslinien für die Gurtstäbe 0 und U

(Abb.48) werden entweder mit Hilfe derGröfsen 0‘ und U' gezeichnet, die aus einem Cremonaschen Kräfteplan für die in B angreifende Last P= 1

•IÜ

Abb. 48.

w.

!/ !

nOÄ 0\

U”

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— TIC — 1—}--1

nW’[

u:

*-----TlsC----»J«C *■

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

>T

gefunden undnter de m Gelenk B aufgetragen werden, oder aber mit Hilfe der Werte 0" und U", die durch Zerlegen - von P = 1 nach 0 und Z)₂ oder nach U und Z>2 bestimmt und auf einer Lotrechten unter Knotenpunkt Ei bzw. F% werden.

Im letzteren Fall trägt man zur Vermeidung von Zeichenfehlern die n-fachen Gröfsen 0“ und U" in der n- fachen

OaZvtie

lT=l/ùtie

abgetragen

Entfernung vom Punkte N ab, der senkrecht unter Punkt oder Ei liegt.

Die Einflurslinie für eine Strebe wird bestimmt durch D', für die Belastung P — 1 in B angreifend, oder durch D" für P=1 in P\.

D' wird gefunden mit Hilfe eines Cremona-schen Planes, D" durch Zerlegen von P = 1 nach U und D oder nach 0 und \(c    D (Abb.49), je nach-

I    dem die untere oder

J__obere Gurtung be

lastet ist. Der Nullpunkt N liegt lotrecht unter dem Schnittpunkt von 0 und U. In Abb. 49 steht Punkt E links von dem Gelenk.

Abb. 49.

E cr₂

I\

O”

ji

b. Berechnung des mittleren Trägerteils CE.

Die Einflufslinien für die Gurtstäbe 0 und U sind bestimmt durch die Gröfsen 0' und U* oder durch 0" und P", die mit Hilfe eines

Cremonaschen Planes für den Be-, lastungszustand j 0=1 oder D= 1 I gefunden werden ! (Abb. 50).

; Die Einflufslinien Ji für die Füllungs-J Stäbe D werden ! ähnlich gezeichnet -4 wie bei den Krag-! trägem mit Hilfe ¹ der Gröfsen E‘ und D", wobei E‘ die Spannkraft D für den Belastungszu-

O'

Abb. 50.

T»

! i OsIjùtle

i

«rTl fl4i I » 11111 111^.

U”

U-Züue

J5,

\t

D’

( ipü^

11    Abb. 51.

stand 0=1 und D" diesen Wert für den Zustand D = 1 bedeutet. Abb. 51 stellt den Fall dar, wo der Schnittpunkt Ei der zugehörigen Gurtstäbe 0 und U zwischen 0 und D liegt.

C. Verweisung der Vfx-Linie des einfaciien Balkens.*)

Die Einflufsfläche für irgend eine Gröfse Y sei ein Dreieck über der Länge l (Abb. 52 a). Ersetzt man die Y-Linie durch die Mx- Linie eines einfachen Balkens (Abb. 52 b) von der Weite l, so erscheinen alle Ordinaten im Verhältnis X : c verändert, und es ist:

Y = Mx — • x

Mx wird den entsprechenden Tafeln auf S. 66 bis 77 entnommen oder mit Hilfe des Seilpolygons (Abb. 23, S. 82) in der Form Mx = Hy bestimmt. Hat die Y-Linie keine Spitze (in Abb. 52 b punktiert), dann wird

Y = Hy —, wobei y zwischen A‘ B‘ und der zum Felde F₁ F₂ gehörigen Schlufslinie zu messen ist.

Handelt es sich z. B. um den Aut lagerdruck G des Gerberschen Balkens (Abb. 47 a, S. 97), so nehme man zwei stellvertretende einfache Balken von der Weite AD — V und DF—l₃ an und bestimme dazu aus den Tafeln auf S. 66 bis 77 für die Stellen B und E die Momente Mb und Me- Die Ordinaten unter A und F haben mit den Bezeichnungen

AD— l\ CD = ia, AB = a,

DF—lz und EF—b

V l

die Werte -y- bzw. — , und die Grenzwerte

« 2 h

des Stützendruckes werden:

y

max G = —r- Mb

Abb. 52.

Y-Linie

a)

JC-

und

al₂

LtÉ

Mv -Linie

à)

min G = tt- Me-

B Fs

D. Der Dreigelenkbogen.

Der Bogenträger mit drei Gelenken ist statisch bestimmt. Zu einer lotrechten Last P gehören die Kämpferdrücke Kl und Kr (Abb. 53), die sich in die lotrechten Stützendrücke eines einfachen Balkens von der Stützweite l:

Pb

Pa

und    B = —y~

und den Horizontalschub H zerlegen lassen. Das Moment Mß im Scheitelgelenk G ist null, und daraus folgt der Horizontaischub

Mo G

•) Müller-Breslau, Graphische Statik, Bd. I, § 19.

7*

worin Mo£ das Biegungsmoment eines einfachen Balkens A B unter G bedeutet. Die EinfluQllnie für B. ergibt sich nach Abb. 53a.

A- und jB-Linie wie bei dem einfachen Balken.

Das Moment im Punkte C eines vollwandigen Bogens ist:

. (22)

Mx — Ax — P{x — a) — Hy = Mox — Hy,

wo Mox für den einfachen Balken gilt. Die Mx-Fläche entsteht demnach durch Abzug der Hy-Fläche von der Mox-Fläche; dabei ergibt sich nach Auffinden der Lastscheide E die bequemere Zeichnung, für einen einfachen Balken von der Weite V die Mox-Linie zu ziehen, sie bis unter das Gelenk zu verlängern und unter B auf Null herab-

Abb. 53.

Abb. 54.

m2T

2?n

I*

S/L

n Aj

Y-

~l<

-Icosf I

I.

■*—a

æ’-

IT

-TV—

-H

1COS<jp

Q-Zinie

Cl)

V-

TTj

L”

Mx-Linie

^ zuführen (Abb. 53b). Der geo-f metrische Ort der Lastscheiden ist

die Kämpferdrucklinie, bestehend aus den beiden Bogensehnen I und II.

Im Schnitt C (Abb. 54) entsteht

die Querkraft

b)

1-cc

Q — Qo cos V — H sin <f, (23)

Spannungen

Berechnung der Nietteilung. Bei den Fachwerkbogen mit nahezu

woraus sich die in Abb. 54a gezeichnete Einflufslinie für Q ableiten läfst. Q₀ ist die Querkrafi des einfachen Balkens, cp der Neigungswinkel der Tangente in C. Die Ç-Linie läßt sich zeichnen, indem man nach Bestimmen der Lastscheide E unter A und E die Ordinaten + 1 . cos cp von einer Wagerechten aus abmifst und I, II, III und IV einträgt. Die Lastscheide E bzw. E ist einflußlos, wenn sie, wie im vorliegenden Falle, rechts vom Scheitelgelenk liegt. Da die Querkräfte innerhalb eines Feldes sich mit cp wenig ändern, genügt es, Q für das ganze Feld gleich grofs anzunehmen und unter cp den Neigungswinkel der Bogensehne F\ Fq des fraglichen Feldes zu verstehen. Die durch Q erzeugten Schubbleiben zumeist unberücksichtigt. Man braucht aber Q

zur

101

Der Dreigelenkbogen.

parallelen Gurtungen benutzt man Q zur Berechnung der Spannkräfte in den Streben, und zwar ist:

sin oc *

wenn OC der Winkel zwischen Strebe und Gurtstab ist.

Die Längskräfte N unterscheiden sich nur wenig von H; man berücksichtigt sie durch Einführen der Kernpunktmomente, was aber die überschlägliche Berechnung der Kernradien voraussetzt.*)

In der Abb. 55 sind die Einflufslinien eines symmetrischen Fachwerkbogens dai-gestellt.

Die Einflufsfläche für den Horizontalschub H (Abb. 55) ist ein Dreieck ACB von der Höhe 1 . (1: 4 f). Um die Mm- Fläche zu erhalten, I bringe man die Gerade Am mit BC (Kämpferdrucklinie) in der Lastscheide E zum Schnitt, bestimme lotrecht darunter den Nullpunkt E' und verfahre wie in Abb. 53b.

Die Mm-Fläche stimmt links von E' mit der Mm-Fläche eines einfachen Balkens A'EJ tiberein. Aus Mm findet man :

- -u-J

tL

i f

■ .......r

ill

Ml-näche

D {-Fläche

TJm + 1 = 4

Mm

hm cos ym ■+■ 1 Entsprechend ergibt sich aus M(m) die Stabkraft:

r*

Fläche

Om

M(m)

hm

Zur X>-Fläche für das

Feld m bis (m + 1) bestimmt man den Treffpunkt i der Gurtstäbe Om-f-l. Um + 1, sodann den Schnittpunkt^ der Geraden Ai und BC, hierauf J” in der Nullachse A“ B“ lotrecht unter Ei den Punkt E". Nun macht man A“ Ju = 1 . (xi : r»), worin r% das Lot von i auf die Diagonale D ist; zieht JaEu bis zu dem senkrecht unter i gelegenen Punkte i\ verbindet i' mit A" und trägt schließlich Li La und C" B" ein. Aehn-

4^/

Abb. 55.

*) Müller-Breslau, Graphische Statik, Bd. I, 4. Aufl. S. 204.

lieh wird die Fm-Fläche erhalten, i bedeutet hier den Schnittpunkt von Om und Um + l- A“ J“ ist = 1 . (xi : li), worin li das Lot von i auf Vm ist.

E. Versteifte Kette über eine Oeffnung.

Die Kette mufs, damit wellenförmige Bewegungen der an ihr hängenden Brückenbahn bei Belastung vermieden werden, versteift sein. Geschieht dies durch den einmal gelenkartig unterbrochenen

einfachen Balken, so ist die Form statisch bestimmt (Abb. 56).

Die ständige Belastung g wird gleich-* förmig verteilt angenommen. IndenKnoten-\ punkten derKette greifen ^ die Lasten Zm g = 0,5 (Am + Am -f-1) g an, und die Hängestangen tragen die Lasten Zmg weniger dem Gewicht der halben im Knoten m zusammentreffenden Kettenglieder. Die Spannkräfte Smg in den Kettenstäben und die Widerstände bei C und D ergeben sich aus dem für die Lasten Zm g und die durch drei Punkte (CG'D) stimmte Kettenlinie gezeichneten

büschel (Abb. 56 a). (Vgl. I. Bd., Mechanik starrer Körper. Seileck. S. 154.) Auf den Balken hat das Eigengewicht keinen Einfluß, weil er erst nach dem Aufbringen der ganzen Eigenlast fest vernietet wird; er ist daher lediglich durch Verkehrslast beansprucht.

Zur Berechnung der gröfsten Spannkräfte darf man die Knotenpunkte der Kette auf einer Parabel annehmen. Bezüglich der den Kettengliedern und Hängestangen in der Werkstatt zu gebenden Längen vergleiche man Müller-Breslau, Graphische Statik, I.Bd. XII. Abschn. Im folgenden bedeuten bei Verkehrslast:

M das Moment für den angehängten Balken an der Stelle 0,

Mq das Moment an der Stelle C eines einfachen Balkens AB,

H den Horizontalzug der Kette, d. i. den Grundrifs der Kettenkräfte, und zwar ist:

Abb. 56.

a)

-jr

\r

a~T

if

cà

rr

H-LinLe

b)

E’ ; I Mx-Iinie

c)

j dJ

be-

Qn-IrinU

e)

Strahlen-

y ist die Ordinate über G zwischen Kette und Sehne A' B'\ Hy stellt den Einflufs der Kräfte Z der Hängestangen auf den Balken dar, denn die Fläche zwischen Kette und A‘ B' ist die Culmannsche Momenten-fläche zu den Lasten Z. Das Moment im Gelenk G ist Null, woraus für den Horizontalzug der Kette folgt:

(24)

ilfo G

eine Gleichung, die mit Gleichung (21) des Dreigelenkbogens übereinstimmt. Hieraus gehen die Einflufslinien für den Versteifungsbalken leicht hervor.

Für symmetrischen Bau sind in Abb. 56 die Einflufslinien für Hy Mx, Au und Qm eingetragen. Die lf-Linie hat unter dem Gelenk

die Ordinate -r-z.

4 f

Die Lastscheide E für ATx wird gefunden, indem

(Ç₀ cos cpm — H sin qpm).

Qm —

man A! G und B‘G‘ zum Schnitt bringt. Die Einflufslinie für den Stützendruck Au ist bestimmt durch die Ordinate 1 unter A und die Lastscheide unter dem Schnittpunkt E\ von A'\ und B'G'. Es ergibt sich die Notwendigkeit, A und B zu verankern. Wenn qp der Neigungswinkel des twten Kettengliedes ist, wird die Querkraft des mten Feldes:

cos (fm

Mit Hilfe der im Schnitt von A'Eï || 1 m und HG¹ gelegenen Lastscheide E% findet sich die Qm-Linie.

Bei Versteifung der Kette durch einen gegliederten Parallelträger lassen sich die Einflufslinien für die Gurtungen aus den Momenten-linien, diejenigen für die Füllungsstäbe aus den Querkraftlinien ableiten.

¹

Müller-Breslau, Graphische Statik der ßaukonstruktionen. II. Bd. 2. Abt. §22.— Müller, Beiträge zur Theorie hölzerner Tragwerke des Hochbaues. Z. f. B. 1906.

²

Vianello-Stumpf, Der Eisenbau S. 81. R. Oldenbourg, München 1912. Auch: Zentralbl.Bauv. 1908 8.535: C. Herbst, Gelenkträger mit gleichmäfsig verteilter Last; Festlegung der Stützweiten zur Erzielung gleicher Gröfstmomente.

III. Statisch unbestimmte ebene Tragwerke.*)

A. Die Arbeitszeichung 2Qm<fm = SSJs für ein ebenes Fachwerk.

Die Fachwerke erleiden durch Belastung und bei Temperaturwechsel kleine Stablängenänderungen Js und Knotenpunktverschiebungen cf. Zwischen diesen Formänderungen lassen sich Beziehungen aufstellen, die einerseits die Darstellung des deformierten Fachwerks gestatten, anderseits die Grundlage für die Berechnung statisch unbestimmter Tragwerke bilden.

Werden die Stabkräfte infolge der wirklichen Belastung eines Fach

werks mit Sy diejenigen infolge einer gedachten Belastung durch Q mit Ś bezeichnet, und bedeutet dm die Projektion der wirklichen Verschiebung des Knotenpunktes m auf die Richtung der an ihm angreifend gedachten Kraft Qm, so lautet die Arbeitsgleichung des F ach werks:

(25)

2S Js = 2 Qm dm

*) Nach Müller-Breslau, Graphische Statik, 2. Bd. und: Die neueren Methoden der Festigkeitslehre.

Soll die tatsächlich eintretende Verschiebung mm' gefunden werden, so bestimmt man zwei Projektionen dm (wagerecht und lotrecht) und setzt sie zusammen.

Anwendung der Arbeitsgieichung (25) auf ein statisch unbestimmtes Fachwerk und seine Berechnung.

Der kontinuierliche Bogenträger (Abb. 58a) ist zweifach statisch unbestimmt; man erkennt leicht, dafs durch Weglassung zweier Widerstände, z. B. Xa und Xb, ein einfacher Balken entsteht. Xa und Xb werden zu statisch nicht bestimmbaren Gröfsen gewählt. Nach deren Beseitigung geht der Bogenträger über in die statisch bestimmte Grundform, Zustand JV=0 (Abb. 58b), mit den Stabkräften S₀.

Belastet man die statisch bestimmte Grundform mit Xa = —1, so entsteht der Zustand = — 1 mit den Stabkräften Sa (Abb. 58 c). Belastung mit Xb — — 1 gibt Zustand Xb = — 1 und Sb (Abb. 58 d).

Die in Wirklichkeit entstehenden Stabkräfte (ebenso die Widerstände, Momente, Querkräfte) lassen sich auf die Form bringen:

(29)

In Worten: Für eine verschwindend kleine Deformation des Fachwerks ist die virtuelle Formänderungsarbeit des Fachwerks (XSJs) gleich der virtuellen Arbeit der äufseren Kräfte (2Qmdm). (Prinzip der virtuellen Verschiebungen.) dm ist positiv, wenn es denselben Sinn hat wie Qm.

Die Arbeitsgleichung (25) gilt für einen gedachten Belastungszustand (Qm, S) und den wirklichen Verschiebungszustand (dm, ds).

Die Anwendung der Arbeitsgleichung (25) auf statisch bestimmte Träger dient zur Berechnung von Knotenpunktverschiebungen cf»«.

Z. B. ist gesucht die lotrechte Durchbiegung dm für eine bestimmte Belastung, etwa für eine Probebelastung (Abb. 57 a). Man ermittelt die Stabkräfte S und die Längenänderungen

Abb. 57.

^Vli

Js

Ss

EF

\N7T

a) bringt in m die gedachte Kraft Qm = 1 in der Richtung von dm an (Abb. 57 b), berechnet die S und stellt die Arbeitsgleichung auf:

Ł-*

worin

1. dm = ZSSq + ZS its, . . (27)

•s

<?~ef ■ ■

• . (28)

S = S₀ — XaSa-XbSb

Zur Ermittlung von Xa und Xb stelle man die Arbeitsgleichung (25) auf für den wirklichen Formänderungszustand (cf, J s) und jeden der beiden willkürlichen Kräftezustände Xa = — 1 und Xb = — 1. Die

*) Es ist für:

Schweifseisen £ 12,1 .10—6 E 2,0.106 eE 24

Flufseisen 11,8 . 10—6 2,15 . 106

Stahl 12,4.10—6 2,2.10 ⁶ kg/qcm

25

27

105

Die Anwendung der Arbeitsgleichung — Die Elastizitätsgleichungen.

geschätzten oder beobachteten Verschiebungen der Stützpunkte sind in Abb. 58e eingetragen; in der Regel werden sie gleich Null gesetzt. Für Zustand Xa — — 1 ist:

1. da — 1

oder:

*l + *2

dß — 1

h + h 1 • da “1“ La ⁼⁼ X Sa dS,

—— dc = xSa4s

(30)

worin La gleich ist der virtuellen Arbeit der Auflagerkräfte der statisch bestimmten Grundform im Belastungszustande Xa =— 1. Entsprechend ist für Zustand Xb = — 1 :

1 • db “1“ Lb ⁼⁼ XSbdS

(26), (28) und (29) gehen (30) und (31) über in

(31)

Mit Beachtung von

die Elastizitätsgleichungen:

da -f- La ⁼⁼ XSaSoQ — Xa XS²aQ — Xb X Sa SbQ *j“ XSattS \ /qo\ db + Lb = XSbS₀Q — Xa XSbSaQ - XhXS²bQ + XSbétS } aus denen sich Xa nnd Xb berechnen lassen.

Die Gleichungen (32) können auf eine andere bequeme Form gebracht werden. Es bezeichnet:

-\-dmq die Verschiebung des Angriffspunktes m von Pm in der Richtung und im Sinne dieser Kraft infolge des Zu-

Abb. 58.

mi

'Pm

a)

Xn.

Standes Xq — — 1 ; dpq die Verschiebung des An griffspunktesp vonXp=—1 in der Richtung und im

I 77t

TO

Sinne dieser Kraft infolge des Zustandes Xq — —1;

-f- dpt die Verschiebung des An-

griffspunktespvonX/> = — 1 Ag,-o______

in der Richtung und im Sinne dieser Kraft infolge einer    **

Temperaturänderung der unbelasteten statisch bestimmten Grundform.

Bei starren Widerlagern ergibt die Arbeitsgleichung (25)

1) in Anwendung auf den Belastungszustand X = 0 (Abb. 58 b) und die Formänderungen des Zustandes Xa = —1 (Abb. 58 c) bzw.

Xö = —1 (Abb. 58 d):

4.

c)

c^ik

X Pm dma — X Sq J Sa — X Sq Sa Q )

X Pm dmb — 2 Sq J Sb — X Sq Sb Q )

2) auf den Belastungszustand Xa — — 1 und die Formänderungen des Zustandes Xa = — 1 bzw. Xb — — 1 :

. (33)

daa — X Sa 4 Sa — X S²a dab — X Sa 4 Sb ⁼⁼ X Sa

>Q \

SbQf * #

3) auf den Belastungszustand Xb = —1 und die Formänderungen des Zustandes Xa = — 1 bzw. Xb = — 1 :

3ba = 2 Sb J Sa = X Sb Sa Q \

&bb = XSbJSb=XShQ j * ’

4) auf den Belastungszustand Xa — — 1 bzw. Xb = — 1 und die Formänderungen 3t und « ts infolge einer Temperaturänderung:

3at — 2 Suits 3b t — 2 Sb its

. . (35)

!•

(36)

Die Gleichungen (32) gehen jetzt über in:

da -|- La = 2 Pm 3ma — Xa 3aa — Xb 3ab ~i~ 3at 3b -f- Lb = 2 Pm 3mb — Xa 3ba — Xb 3bb 4“ 3bt

} • (37)

woraus sich die Unbekannten X berechnen lassen. Aus Gleichung (34) und (35) folgt noch:

3ab ⁼ 3ba . . . .

oder allgemeiner:

(38)

3mn — 3nm,

(39)

eine Beziehung, in welcher der Maxwellsche Satz von der Gegenseitigkeit der Formänderungen ausgesprochen liegt. Er besagt: Die Verschiebung 3mn des Angriffspunktes m von Pm in der Richtung dieser Kraft infolge des Belastungszustandes Pn == 1 ist gleich der Verschiebung 3nm des Angriffspunktes n von Pn in der Richtung dieser Kraft infolge des Belastungszustandes Pm— 1.

Die Verschiebungen 3 lassen sich für viele Fachwerke aus Verschiebungsplänen (S. 107) für die Zustände X« = — 1, Xb — — 1 und den Zustand der Temperaturänderung unschwer ermitteln.

Zur Berechnung eines statisch unbestimmten Fachwerks verwandelt man dieses durch Weglassung von Widerständen oder Stäben X in eine statisch bestimmte Grundform, unterwirft diese den Belastungszuständen X = 0, Xa — — 1, Xb — — 1. Xc = — 1, .... und dem Zustande der Temperaturänderung und berechnet die Unbekannten X entweder mit Hilfe der Gleichungen 3a    La ⁼⁼ 2SuSqQ— Xa2S²aQ — Xb2SaSbQ

— Xc2 SaScQ — ... + 2Saits 3b ~j~Lb⁼—2Sb SqQ — Xa 2 Sb SaQ — Xb 2S^bQ

— Xc 2 SbScQ —    2Sbi ts

3c -J⁻ Lc = 2 Sc SqQ — Xa2 Sc SaÇ — Xb2 ScSbQ

— Xc2S^cQ — . .. ~j“ 2SeitS

(40)

3a

3b

3C

bei brauchbaren Verschiebungsplänen mit Hilfe von

La — 2Pm3ma — Xa $aa — Xb 3ab — Xc $a c —

Lb — 2Pm3mb — X« 3ba — Xb 3bb — Xc 3bc — • • •

Le ⁼⁼ 2Pm dmc — Xa 3ca — Xb cfc& — Xc <lcc — .. .

+++

Für die Ermittlung der Einflufslinie irgend einer Gröfse C (sei es Stabkraft, Sttitzendruck, Stützenmoment, Biegungsmoment oder Querkraft) gilt (vgl. Gleichung (29)):

G = Cq — Xo Ga — Xb Cb — Xc Gc — •

. . (41)

hierin ist: Cq der Wert von G für den Zustand X = 0,

Ca, Cb*.. der Wert von C für den Zustand Xa = — 1, Xb = — 1,...

Unter Umständen kann die Einführung einer statisch unbestimmten Grundform von Nutzen sein; so bei durchgehenden Balken oder bei Hängebrücken mit durchgehenden Versteifungsträgern. Man beseitigt k statisch unbestimmte Gröfsen von n vorhandenen, läfst also (w — k) bestehen. Die Gleichungen zur Berechnung der k statisch unbestimmten Gröfsen erhält man aus der Anwendung der Arbeitsgleichung (25) auf den wirklichen Formänderungszustand und die einzelnen Belastungszustände Xa — — 1, ..Xjc=— 1 der (n — k)-fach statisch unbestimmten Grundform. Diese Belastungszustände müssen sich aber einfach erledigen lassen. Ist z. B. k= 1, so bleibt nur eine Unbekannte Xa übrig.

B. Darstellung der Formänderungen.

1. Der Williotsche Verschiebungsplan.

Der Williotsche Verschiebungsplan ermöglicht die zeichnerische Darstellung der Knotenpunkt Verschiebungen cf eines statisch bestimmten Fachwerks für einen bestimmten Belastungszustand. Man berechnet zunächst die Stabkräfte S und die zugehörigen Längenänderungen:

j—St+

Dann führt die fortgesetzte Ermittlung der Verschiebung dm eines zweistäbig angeschlossenen Knotenpunktes m zur Konstruktion des Verschiebungsplanes.

In Abb. 59 a ist der Knoten c durch die Stäbe 1 und 2 an a und b angeschlossen. Die Verschiebungen da = a a' und db — bb' sind bereits gefunden, dc — CC¹ ist noch zu suchen. 0{

Die Gesamtbewegung des gezogenen Stabes 1 läfst sich auflösen in eine Parallelverschiebung nach a'Cj, eine Verlängerung Jl = q c₃ und eine Drehung von a‘ c₃ nach a' c'; die Bewegung des gedrückten Stabes 2 in die Parallelverschiebung nach ö'c₂, die Verkürzung J2 = c₂ci und die Drehung von b'ct nach b' &’. Da die Formänderungen im Vergleich zu den Stablängen als verschwindend klein gelten, so können auch die Kreisbogen, die c3 und C4 bei der Drehung beschreiben, durch die Tangenten in c₃ und c₄, d. i. durch die Lote^ —c₃c' und Z₃ = c₄c', ersetzt werden.

Man zeichnet den schraffierten Teil der Abb. 59 a für sich in genügender Vergröfserung (Abb. 59 b), indem man von einem Pol 0 aus

Abb. 59.

Ç,

ftS.

a)

*1 csa

-2

TT

2.

b)

J?\

/c

die bereits bekannten Verschiebungen cf« und db aufträgt, daran die Längenänderungen A1 und A2 setzt und die in c₃ und C4 errichteten Lote lx und l₂ in c' zum Schnitt bringt. Die gesuchte Verschiebung tfc ist gleich dem von 0 nach c* gerichteten Polstrahl nach Gröfse, Richtung und Sinn. Die Verschiebung eines neuen, zweistäbig angeschlossenen Knotenpunktes zu finden, fährt man in der gleichen Weise fort. Der so entstehende Plan heifst ein Williotscher Verschiebungsplan. Die Verschiebungen zweier Punkte müssen jedoch bekannt sind.

Beim Ansetzen der Längenänderungen ist

-2

-8

-5 V?

S+7 fï9 \11

Abb. 61.

(a

+6

\ë

+10

if

Abb. 60.

9s

fV

%L____£⁹—-»g'

-.9

.e

b"

\-8

47

-«I a)

di

Va

r'

4i

+3,

~2\

T’Mi

+1

b)

auf das Vorzeichen der Spannkräfte zu achten. Bei Punkt c: Stab l ist gezogen, also Al im Sinne ac einzutragen; Stab 2 ist gedrückt, daher hat A 2 den Sinn c b.

Z. B.: In Abb. 60 a sind die Verschiebungen von a und b bekannt: da = 0, db = + Jl. 0/ fällt mit Pol 0 zusammen, b' liegt um Al nach rechts. Der Williotsche Verschiebungsplan (Abb. 60b) liefert fortlaufend nach Eintragung von: A2, A3, l₂, l₃ die Verschiebung dG — Oc'

dd = Od' de = Oe' df= Of'.

.~yr)

\e'

(+■’) d 0

A 4, AÔy l±y I5 ii Aßy Aly Iß, I? ü A 8, A9, lg, ,,

Lassen sich die Lagen zweier Punkte des deformierten Fachwerks nicht von vornherein angeben, so nimmt man vorläufig die Stützung so an, dafs ein beliebiger mittlerer Knotenpunkt und eine durch ihn gehende Stabrichtung festliegen (Abb. 6l: Punkt a und Richtung des Stabes 1). Für die gedachte Stützung wird der Williotsche Plan gezeichnet. Seine Polstrahlen cP entsprechen aber nicht den wirklichen

Verschiebungen cf. Um diese zu finden, erteilt man den Knoten des unbelasteten Fachwerks noch Verschiebungen cf", welche die Auflagerbedingungen erfüllen, cf ist die Resultante aus cf' und cf".

und d"c = c" c'\

„    cf'o=0„ cf"a = a" a' = a" 0;

Z. B.: ln Abb. 61 ist Knotenpunkt a und Stabrichtung ab festgehalten gedacht. Im Williotschen Plan fällt a' mit Pol 0 zusammen, b' ist im Sinne ba um J\ = d'b von 0 entfernt; die weitere Zeichnung gibt d'c — 0&, d'd = Od',... d'g = Og'. Die wirkliche Stützung des Trägers legt aber d fest und führt g wagerecht: dd — 0 und cf^ = einer wagerechten Verschiebung. Demnach mufs die Bewegung des unbelasteten Fachwerks so beschaffen sein, dafs erstens ihr Verschiebungsplan d"d =— d'd ergibt, d. h. dafs d" und d' zusammenfallen, und zweitens g" mit g‘ auf einer Wagerechten liegt. Für das unbelastete, daher starre Fachwerk ist Js = 0. Nun entspräche im Verschiebungsplan einem starren Stabdreieck def (Abb. 60) ein ähnliches, um 90° gedrehtes Dreieck d' (e') (/*') und einem starren Stabe 1 (J 1 = 0) sein Lot (li) (Abb. 59). Daraus folgt das Auffinden der Verschiebungen cf" durch Einträgen einer dem Fachwerk ähnlichen, aber um 90° gedrehten Figur deren Punkt d“ mit d‘ zusammenfällt, während g" in der Wagerechten durch g' liegt. Die Bedingung d"d —— d'd sagt, dnfs die Verschiebungen cf" nach dem Pol 0 gerichtet sind; die cf' gehen vom Pol ab. Die gesuchte wirkliche Verschiebung dc ist als Resultante aus d'c da a »

» d"g = g" g'.

M d‘g

Von besonderem Interesse sind die lotrechten Durchbiegungen j; des Fachwerkä. Sie sind gleich den Aufrissen der Vollverschiebungen cf und lassen sich übersichtlich auf den Lotrechten durch die Knoten-

dg „ tt

punkte angeben, yje ist Durchbiegung des Knotenpunktes e. Der Linienzug d₁a₁e₁gi wird die Biegungslinie des Untergurtes genannt. Für den Obergurt gilt gleiches.

2. Das Stabzugverfahren von Müller-Breslau.*)

Auch das Stabzugverfahren liefert die Knotenpunktverschiebungen dm eines Fachwerks. Die Figuren sind übersichtlicher als beim Williotschen Verfahren und genauer, sobald bei diesem die Schnitte der Lote l allzu schleifend ausfallen. Dagegen verlangt das Stabzugverfahren einen gröfseren Aufwand an Zeit.

Man bestimmt für den Stabzug (Abb. 62) die Stabkräfte S, die Längenänderungen Js, die Winkeländerungen (S. 111) und die Winkel \p, um die sich die Stäbe drehen. Der Stab Si dreht sich um ipi = 0,SjUm    ..... sm um \pm — xpm — 1 + A§m — 1.

Die Verschiebung dm ergibt sich, wenn dm—1 bereits gefunden ist, folgendermaßen (Abb. 62b). Man verschiebt den Stab Sm parallel nach (m — 1)', fügt Jsm an und dreht ihn um xpm, wobei m einen Kreisbogen von der Länge (Sm + JSm) xpm beschreibt, an dessen Stelle

*) Gegeben von Müller-Breslau in dem rBeitrag zur Theorie der ebenen elastischeu Träger“. Z. d. A. u. I. V., Hannover 1888.

genügend genau das Lot tritt, weil es sich nur um verschwindend kleine Formänderungen handelt. Wie beim Williotschen Verfahren stellt man den in Abb. 62 b schraffierten Teil in gröfserem Mafsstabe und

Abb. 63.

Abb. 62.

Tri

’/

"3

■V

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'P

A / V

4/ V

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Tri

4?

r^~--

*}

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Abb. 64.

> J/ % f

A A/

/' « txf*

a)

I--

* T“

d\

r^l

-Sy

in besonderer Figur als Verschiebungs-plan dar (Abb. 62 c). Man trägt an den Pol 0 die Verschiebung dm — l als Polstrahl 0 (m—iy an, fügt Jsm mit Berücksichtigung des Vorzeichens hinzu, errichtet das Lot Qm = Sm xpm und erhält mf. Der Polstrahl Om' = dm nach Gröfse, Richtung und Sinn. Ebenso verfährt man, um dW+i zu finden.

Zu beachten ist beim Aufträgen des Lotes Qm, dafs einem positiven xpm in Abb. 62 (s. auch Abb. 63) eine Linksdrehung von Sm entspricht; einem negativen xp demnach eine Rechtsdrehung.

Der ganze Verschiebungsplan entwickelt sich wie folgt _ ^ (Abb. 63) : 0' fällt mit Pol 0 d’ Orf, zusammen; cfa = Jl = Polstrahl Öl'; an 1' wird J2 und das Lot q₂ angetragen, wodurch cF₃ = Polstrahl 0 2' gefunden wird; schliefslich gibt J5 und q₅: <^5= 05'. xp₂ und xp± sind positiv, daher erfahren die Stäbe 3 und 5 eine Linksdrehung, wie der ihnen

«tK!

\X/

\! X4*

tarife’

9b

Vc_

⁷!a

*\

zugeschriebene Pfeil anzeigt; V>i und ip₃ sind negativ und bedingen die Rechtsdrehung von 2 und 4.

Ist der Stabzug anders gelagert (Abb. 64 a), so zeichnet man die ä'nt=Om⁴ vorerst für die gedachte Stützung eines beliebigen Punktes und einer durch ihn gehenden Stabrichtung (Abb. 64b) und nimmt dann mit dem unbelasteten und starren Stabzug eine die Auflagerbedingungen erfüllende Verschiebung ö"m — m“0 Verschiebung dm ist die Resultante von d'm und d“m’, die lotrechte Durchbiegung rjm ist der Aufrifs auf die Lotrechte (Abb. 64).

Die Berechnung der Winkeländerungen Jd erfordert die Ermittlung der Winkeländerungen eines Stabdreiecks, dessen Stabkräfte bekannt sind (Abb. 65). Die Winkeländerungen Jot ergeben sich aus den Beziehungen:

vor.

Die Voll-

E. Jotx = (ö*! — (X₃) cotg 0% + (#1 —- tf₃) cotg ot2 E. Jot₂ = (tf₃ — tf₃) cotg 0t₁ -j- (CTa — öi) cotg ot3 E. Jot₃ = (ö*3 — ö^) cotg 0t₂ + (Ö3 — (f₂) cotg ot1 Diese Formeln gelten auch für Temperaturänderungen (Gleichung (26), S. 104). Zur Prüfung dient: Jax + Jot₂ + Jot₃ = 0, weil auch nach der Formänderung <*3 + ot₂ + ot₃ = 180° ist.

Die Aenderun-gen Jdm der Stabzugwinkel dm setzen sich aus den Aende-rungen Jot sammen. Soll der Vers chieb u n gspl an der oberen Gurtung gefunden werden, so fällt der Stabzug mit dem Obergurt zusammen. Sind die Verschiebungen sämtlicher Knotenpunkte gesucht, dann müssen alle Knoten im Stabzug liegen (Abb. 66). dm -f- otm = 360°, und daraus folgt J dm = — Jotm>

■ (42)

Abb. 65.

Abb. 66.

ZU-

<*3

3. Die Methode der elastischen Gewichte.

Das schärfste Verfahren zur Darstellung der Knotenpunktverschiebungen, die Methode der ttf-Gewichte, besteht darin, die Biegungslinie als Seilpolygon von Gewichten w, die in den Knotenpunkten angreifend gedacht sind, zu zeichnen oder zu rechnen. Dieses Verfahren geht davon aus, dafs man jeden beliebigen gebrochenen Linienzug auffassen darf als ein Seileck zu beliebig gerichteten, in bestimmtem Verhältnis stehenden Kräften, deren keine in eine der angrenzenden Seileckseiten fallen darf.

Wird daher die Biegungslinie eines Stabzuges als Seileck paralleler Kräfte w aufgefafst und bedeutet Jxjm die lotrechte Durchbiegung von m (Abb. 67), so erhält man als Grundformel für das elastische Gewicht ivm\

oder:

J Srn -t- 1

JSm

tg ßm +

EWm — E J dm — Ö/m tg ßm -f~ Om 4- 1 tg ßm ■+■ 1 .    .    .    (44)

Wm — Jdm

Sm

Sm-h 1

tgßm + l . . (43)

Für Temperaturänderungen ist Ö=sEt zu setzen.

Der Rechnungsgang ist folgender: Soll für einen bestimmten Belastungszustand des Fachwerks die Biegungslinie gefunden werden, so berechnet man die Spannkräfte S, daraus (f,

Jd- und die w-Gewichte, x zu denen die Biegungslinie als Seileck gezeichnet oder gerechnet wird. Die Auflagerbe dingungen bestimmen die Lage der Schlufs-linie ss (Abb. 67), indem s sie die Gröfse zweier Jy festlegen.

Wird z. B. die Biegungslinie eines wage-rechten Untergurtes verlangt (Abb. 68 a), so sind alle ß = 0 ; Wm = J

Abb. 68.

Abb. 67

yn,-i

m~T

■P^rrvj

rrr

y\

4,

rrttt

ßnvtl\^

tyn 'jt~t

^rrv+i    *

Abb. 69.

ntnv

TJV

rr.r„;^    7I-

W T

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b)

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1:300

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b) r

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«-H—!—ry

Ä Q, fe & i

I    l«——*l

C) I*

w₂

C)

Die Schlufslinie s (Abb. 68b) ist durch die Auflagerbedingungen, dafs a und b keine lotrechten Verschiebungen erleiden sollen, gegeben. Zur Ermittlung der ej l Biegungslinie des Obergurtes läfst man den Stabzug mit diesem zusammenfallen. Sind sämtliche Knotenpunktverschiebungen darzustellen, dann wird ein Diagonalenstabzug eingeführt (Abb. 66).

Stehen einzelne Wandglieder lotrecht (Abb. 68 a), fallen also die Richtungen einzelner w-Gewichte in eine angrenzende Seite des Stab-

:1

’%

^Ew, \iJn>z ^E/vm

VE7Vt '

Etv₂

Ewm

*-EH-«

zuges, dann versagt das Verfahren, weil ß = 90° und w — oo wird. Man hilft sich (Abh. 68b), indem man die Biegungslinie bu nur einer Gurtung, etwa des Untergurtes, mit Hilfe der w-Gewichte zeichnet und die Längenänderungen jh der Lotrechten zu tju hinzuzählt, denn es ist *]o = r\u -f- Jh. Der Pfosten ist im vorliegenden Fall gedrückt.

Man achte auf die Anordnung der Mafestäbe. Nach Gleichung (43) erhält man die w-Gewichte als Zahlen. Infolge einer Polweite H — 1, gemessen im Zahlenmafsstab der elastischen Gewichte, ergeben sich die Durchbiegungen im Längenmafsstab der Netzzeichnung; in Abb. 69 b z. B. 1 : 300. Polweite H = 1 : 300 (Abb. 69 c) liefert die Verschiebungen in natürlicher Gröfse 1:1; Polweite H = 1 : (300.50) in Abb. 69 d in ÖOfacher Vergröfserung 50:1. Rechnet man nach Gleichung (44) mit den mit E multiplizierten elastischen Gewichten, die in kg/qcm ausgedrtickt sind, dann arbeitet man auch mit der Polweite EH kg/qcm (Abb. 69e).

Zumeist empfiehlt es sich, das Seileek ZU rechnen, indem man die Durchbiegungen rj als Ordinaten der Culmannschen Momentenfläche ansieht. Aus Abb. 69b folgt dann:

1 • *]m — Mm,

gleich dem Biegungsmoment an der Stelle m eines einfachen Balkens von der Stützweite l. Dies ist von allen Verfahren zur Ermittlung der lotrechten Durchbiegungen das genaueste.

Bei symmetrischer Verteilung der w-Gewichte und gleichbleibenden Abständen À ist die Rechnung besonders einfach (Abb. 68 c). Man rechne

die Querkräfte von der Mitte aus : Qz = A — Wi — w?₂ = wä usw.

und aus ihnen, von Mi ausgehend, die Momente:

f Qm;

Mm Mm — 1

km

km

die Durchbiegungen des Untergurtes sind dann : tjm —    L

Ist der Träger ein Gerberscher Balken (Abb. 70a) und sollen die Durchbiegungen der unteren Gurtung angegeben werden, so bestimmt man für die drei mit den ^-Gewichten belasteten einfachen Balken //, L und lr (Abb. 70b) die Culmannschen Momentenflächen, die von der Geraden A‘ D‘ und der Biegungslinie eingeschlossen werden. Die lotrechten Durchbiegungen aber sind zu messen zwischen der Biegungslinie und der gebrochenen Schlufslinie si, s, Sr, die den Auilager-bedingungen    — *1d ⁼ 0 gerecht wird. Die Verschiebung

des Knotens m erfolgt um nach unten; die des Punktest um rjk nach oben (Abb. 70 c).

Hätte es sich nur darum gehandelt, die Durchbiegungen in der Mittelttffnung festzustellen, dann genügte es, einen einfachen Balken von der Stützweite l mit den gleichen elastischen Gewichten zu belasten (Abb. 70d); die Ordinaten der Momentenfläche sind gleich den gesuchten Verschiebungen (Abb. 70 e). Erleiden die Stützpunkte B und C infolge der Nachgiebigkeit der Widerlager nach unten gerichtete Ver-

Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

Schiebungen und v{q (Abb. 70f), so sind die Knotenpunktver-

Schiebungen:

x'm i , Xm

Hc—

Abb. 70.

Ebenso kann man für ein l m weites Mittelfeld eines durchgehenden Balkens die Bie-

Sr“

ll.¹,    ¹ I    ! ! I T ¹ ! i I ! sprechenden Ge

.1

tl

-4-4-1—[-f *111.

Tl

\rv₆\

—Ti

if

.1

i ii

wichten w belasteten einfachen Balkens von der Stützweite l finden.

c)

A\

|. r4

..I

TVg

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d) JT

I 'I I

i • iTT | ! i i \xm,—b-H*——Fm—M

[tl

f)

Abb. 71.

Wenn die wirklichen Verschie-> bungen dm gesucht werden (Abb. 71), zeichnet i i ; man zuerst die Biegungslinie, feł *4* dann einen Stabzugplan. Man I ,1 projiziert die Durchbiegungen rjm parallel zur wagerechten Schlufslinie s und wählt auf s einen Pol O; a" fällt mit 0 zusammen, weil da = 0 ist; die Längenänderungen Js und die Lote q schliefsen sich der Reihe nach so an, dafs die als lotrechte Projektionen der dm erscheinen. Gleichzeitig erhält man die wagerechten Knotenpunktverschiebungen Die Lote q brauchen nicht gerechnet zu werden.

J.

&>C\ '

Vb

Ve

Ve

Vd

J,\

,c„

^r<i"

Die Berechnung der w-Gewichte irgend einer aus ein-„ fachem Dreiecknetz bestehenden Trägerart erfolgt am raschesten und einfachsten nach dem Verfahren von Müller-Breslau. Die Werte w treten dabei nur als Funktionen der Längenänderungen Js auf; die Winkeländerungen J ft brauchen nicht ermittelt :zu werden.

Man bringt an einem Dreieck des Fachwerks die im Gleichgewicht

befindlichen, gedachten Belastungen -r — , -r- und -r--\- ---

km km 4-1    km km -f 1

an (Abb. 72 c) und stellt für diesen willkürlichen Belastnngszustand -~-

mit den Spannkräften {u (Abb. 72 c und d) und für den wirklichen Formänderungszustand (// s und rj) (Abb. 72a und b) die Arbeitsgleichung (25) auf. Das gibt für das elastische Gewicht eines unteren Knotenpunktes m den bequemen Wert:

(45)

Wm ⁼⁼ 2 u J 8

in-f

Abb. 72.

Ojrv

nvij

m\a)

r~ ’>)

Abb. 73.

Abb. 74.

tn+l

4 a)

m-i,

'l*

UK

i K+1

lTTL

t: ti,

NaI b>

rvmt1

rvl/t

\K+1

-L +JL

Daraus folgt, wenn J o sec ß = J* o,

J u sec y = A‘ u und J d sec cp — J‘ d

/ gesetzt wird, das tfl-Gewicht für einen unteren d) Knotenpunkt:

— Om ~f* d' dm “1“ à¹ dm -4-1

nz-i A'k+i

JL

V¹*

Wm

hm

(46)

für einen oberen Knotenpunkt Je (Abb. 73)

J‘uk — J‘dk-J‘dk + 1

wk

■ ■ (47)

Dient die Biegungslinie der Berechnung statisch unbestimmter Formen, so darf der Einflufs der Füllungsstäbe vernachlässigt und

das w-Gewicht vereinfacht werden:

J'uk

. . (48)

Wm =

4' Om

-sr und wk

Bei Bogenbrücken kann es Vorkommen, dafs der Neigungswinkel cp mehrerer Diagonalen ein stumpfer wird (Abb. 74); man achte darauf, dafs der fragliche Wert d das Vorzeichen wechselt, sobald sec cp negativ wird, hm ist zwischen m und der Richtung (m — 1) (m+1) zu messen! Beim Zeichnen des Seilecks ist die unregelmäfsige Reihenfolge der elastischen Gewichte zu berücksichtigen.

Die Gleichungen (46) bis (48) für die to-Gewichte haben keine Gültigkeit für Fachwerke mit Pfosten, weil sec 90° = oo ist. Man benutzt dann die folgenden, auf ähnlichem Wege abgeleiteten Formeln, die den Einflufs der Füllungsstäbe vernachlässigen. In den Abb. 75

bis 78 sind jedoch alle bei dem jeweiligen Belastungszustande — beanspruchten und zum unverkürzten tv- Gewicht beitragenden Stäbe voll ansgezogen.

Gewichte w für einen unteren Knotenpunkt:

a) Linkssteigende Streben (Abb. (75 a)

Wm

hm

— (— à¹ Om -f~    Um + l) . • . . (49)

b)    Rechtssteigende Streben (Abb. 75b)

— (— j* Qm +1    um) #

hm

c)    Links—rechts steigende Streben (Abb. 76a)

V— (— d* Om — d* Om + l) • Um

d)    Rechts—links steigende Streben (Abb. 76 b)

Wm = ~r—*• (4' Um "|~ d' Um    l) .

hm

Wm —

. . (50)

Wm

. . (51)

(52)

K-—Ai

m.

Kitt*

-"1

wm

r"

p'mttj

mtt

0J

h'nL + >

■ivttj

rri-y~' ^

\m

Uj

wm '

tritt

wm

mtt

aj

aj

a)

«V

nt/

r.

Kitt.

r'

mri.

m-

Kn

-ihre

L iLi,:

Kn

tu

rn

Kl'

b)

Vitt

Wm

b)

Abb. 76.

rtt

w i

/Kcti* I

-j

b)

Abb, 75.

Gewichte w für einen oberen Knotenpunkt: a) Lirikssteigende Streben (Abb. 77 a)

Abb. 77.

~7—T (— A‘ Om -j- d¹ Um + l) .    .

hm

b) Rechtssteigende Streben (Abb. 77b)

(— A* Om 4- 1 -j- A' Um) • • • • (54) c) Links —rechts steigende Streben (Abb. 78a)

^    (— Ał Om — Ał Om H- l) . . . . (55)

Wni

Wm

hm

Abb. 78.

te-~

Oj

ni-.

!V~

V,

'm

/ fm+1 |

r^-J

Rm,

r2t

a)

b)

d) Rechts—links steigende Streben (Abb. 78b) (A* Um 4" A‘ Um H-1)

Wm

hm

(56)

4. Darstellung der Formänderungen biegungsfester Stäbe.

Die Achse eines biegungsfesten Stabes (Abb. 79) wird durch ein Vieleck ersetzt (Abb. 79 a), so dafs ein Stabzug mit starren Knoten entsteht, auf dessen Ecken die Lasten wirken. Das für den gelenkigen Stabzug gültige Verfahren erleidet eine entsprechende Abänderung.

Abb. 79.

Abb. 80.

ll TM

-t --

Um.

-J

>-

*r

i.-

:,it:

*\A

Nr

rri-ty

( %r-'

A/ v

m

z*fm

Die Stabstücke (m — l) m smfin< verhalten sich wie beiderseits von Einspannungsmomenten Mm — 1 und Mm erfaßte und gebogene Stäbe (Abb. 80a). Diese Momente erzeugen an irgend einer Stelle im Stab Sm die Querkraft:

[/

Qm

Mm — Mm — 1

Sm

Die Winkeländerung am Knoten wird: JS-m —CCmßm>

Wenn Jm einen Mittelwert für das Trägheitsmoment des Stabes Sm bedeutet (Abb. 80 a), so ergibt sich (I. Bd., 4. Abschn., Festigkeitslehre) :

ß/n

__ Mm — l -f- 2 Mm 6 E Jm

Die Schubkräfte Q liefern die Beiträge Mm — Mm G . Fsm Sm

Sm und Otjn

Mm -f- 1 -j~ 2 Mm

6 E Jm + 1

Sm-fl (57)

ßm Q —

Abb. 81.

Mm — Mm -t- 1 Gr .Fs(m +1) Sm -f-1 worin G die Gleitzahl und Fs den Stehblechquerschnitt des fraglichen Stabteiles bezeichnet (I. Bd., 4. Abschn., Festigkeitslehre).

Ist der Stab einer ungleichmäßigen Temperaturänderung ausgesetzt (Abb. 81), so werden die Ausschlagwinkel beeinflußt mit:

—- und Otm Q —

(58)

ßmt = t (tum — torn)

Sm

und

2 hm

t = f (tu (m 4- 1) — to (»i 4-1))

Bei einer positiven Längskraft N und einer Teraperaturänderung ts für die Stabachse wird:

tVb

Sm -f-1

2 hm -ł-1

(59)

J Sm

Nm

• (60)

EFm

Demnach setzen sich die elastischen Gewichte (Gleichung (43), S. 111) für den biegungsfesten Stabzug (Abb. 79a) wie folgt zusammen:

Sm

Wm = J 0~m —

Nm

Abb. 82.

F Fm Nm 4-1

m,te

nvH

EFm 4-1

H « ts (m 4-1)^ tg ą>m 4-1

(61)

m-r

worin:

*pm,

J&m = OCm -j~ CCm Q    t 4“ ßm ”b ßm Q "f* ßmt•

Nach den w-Gewichten ermittelt man die lotrechten Durchbiegungen tj oder die wirklichen Verschiebungen d des biegungsfesten Stabzuges in der gleichen Weise wie für den gelenkigen Stabzug (S. 109). Werden die Biegungslinien zur Untersuchung statisch unbestimmter Größen X verwertet, dann kann man die Beiträge von Q und N zum w-Gewicht aufser acht lassen.

Wenn die Stabstücke s unendlich klein werden, erhält man den stetig gekrümmten Stab (Abb. 82); es wird:

Sm — Sm 4-1 = ds, Jm = «7m 4-1 — J, Mm — 1 = Mm = Mm 4-1 = M} und bei Vernachlässigung der Schub- und X^ängskräfte folgt

tu — to

f/n,

r-

dw

dw =

EJ

ds + ‘ T

ds -}■ f d (ts tg (/>) . . (62)

Die Biegungslinie des stetig gekrümmten Bogens ist daher das Seileck zu den w-Gewichten :

dw

E J cos cp

dx -f- £

tu — to

dx + it'-j^-dx (63)

h cos cp

Aus dem Bogen geht der einfache VOilwandige Balken hervor, wenn qp == 0 wird. Der Einfluß der Längskräfte verschwindet, und die endlichen Gewichte nehmen die Form an:

dw

tu — to ,

h *

• • (64)

dx ¹ EJk + s d. h. man findet die Durchbiegung oder die elastische Linie des einfachen vollwandigen Balkens, indem man zu einer Belastungsfläche mit den Ordinaten    das Seileck ermittelt. Die Pol-

clx

weite 1 läfst die Durchbiegungen im Längenmafsstab des Träger-

Abb. 84.

Abb. 83.

Uv

1:900

r/

i200

r -*4-1-

! V.

PS

*4

7 200

Ki

PfU

I ;'%■*;

rK~ eJ*

H-zoom

bildes erscheinen (Abb. 83). Be- ; i züglich der Mafsstäbe gilt das Li, auf S. 113 Gesagte.

Für den Balken veränderlichen Querschnitts ist es besser, die Belastungsordinaten w und die Polweite H mit EJc zu multiplizieren — unter Je ein beliebiges unveränderliches Trägheitsmoment verstanden; man erhält die endlichen Gewichte:

10:1

Ht¹ ">

. EJ* - ' H200 10

Je

X + (EJc tu , — X .

n

. . (65)

.Mmax

(66)

(1. Bd., 4. Abschn., Festigkeitslehre). Den Einfluß der Schubkräfte auf die Durchbiegung zu beurteilen, genügt es meistens, eine Ordinate für die Balkenmitte auszurechnen nach der Formel (I. Bd. wie oben):

G.Fs ’

worin- JkZmax das für den fraglichen Belastungsfall entstehende größte Moment des einfachen Balkens ist, G die Gleitzahl, Fs der Stehblechquerschnitt. Das gilt für den einfachen, für den auf einer Seite eingespannten, auf der anderen beweglich gelagerten und für den beiderseits eingespannten Balken wie auch für eine Oeflnung des durchgehenden Trägers.

Ist für einen Balken mit veränderlichem Querschnitt die Biegungslinie nur infolge der Momente verschiedener Belastungsfälle gesucht, dann ist es besser, als Belastungsfläche die jeweilige Momentenfläche zu wählen und das Seileck mit verschiedenen Polweiten l EJm zu zeichnen. Die mit der Polweite H gezeichnete Momentenfläche in Abb, 84 wird nach ihren Ecken und nach den verschiedenen Werten J des Balkens in Trapeze geteilt, deren Inhalte als Gewichte iv anzusehen sind. Dann zeichnet man für jedes Balkenstück gleichen Trägheitsmomentes das Seileck mit der zugehörigen Polweite Hm

EJm

572000’

wenn die Durchbiegungen in lOfacher Vergröfserung erhalten werden sollen.

Man beachte, dafs bei Berechnung der Durchbiegungen die Trägheitsmomente J ohne Abzug der Nietlöcher gerechnet werden.

C. Das Castiglianosche Prinzip der kleinsten Formänderungsarbeit.

Für ein statisch unbestimmtes Fachwerk auf starren Stützen ist nach Gleichung (41): S = S₀— XaSa— XbSb — ... und nach Gleichung (30) und (31):

2SbJs = 0    . .

Differenziert man die Gleichung für S partiell, so gehen die Gleichungen (67) über in:

2SaJs = 0,

(67)

öS

ÖXa

Ô Xa

As — 2

öS

ÖXa

ÖS

öXb ² öXb

— As = 2

ÖS

ÖXb

(w7 + "s) = ⁰

(Ä+ "*)-<>

(68)

S*s

^2itSs . .

(69)

worin :

2 EF

d. h. gleich der wirklichen Formänderungsarbeit des Fachwerks (I. Bd.,

un-

4. Abschn., Festigkeitslehre). Der in Gleichung (68) enthaltene Castiglianosche Satz lautet: Bei starren Stützen sind die statisch bestimmten Gröfscn so zu bestimmen, daß sie die wirkliche Formänderungsarbeit A des Fachwerks zu einem Minimum machen.

Die Anwendung der Arbeitsgleichung (25) auf einen statisch bestimmten Träger (Abb. 57) ergab für die Verschiebung dm'

1 . dm = 2 S J S.

Die wirklichen Stabkräfte sind S — ĄPj -f- S₃P₂ ~\~ •

worin Sm

einem Belastungszustande Pm=: 1 entspricht. Die partielle Differentiation dieser Gleichung gestattet die Gleichung für dm umzuformen in:

• •>

öS

ÖPm

Js —

ÖA

dPm

Der entsprechende Castiglianosche Satz heifst: Bei starren Stützen ist die Verschiebung dm des Angriffspunktes von Pm gleich der nach Pm gebildeten teilweise Abgeleiteten der wirklichen Formänderungsarbeit des statisch bestimmten Hauptnetzes.

Das Castiglianosche Prinzip eignet sich nur zur Untersuchung fester und einfacher Belastungszustände. Handelt es sich um Einflufslinien, so benutze man die Elastizitätsgleichungen (40) u. (40a) auf S. 106.

Man beachte bei der Anwendung der Sätze, dafs zunächst die Gleichgewichtsbedingungen befriedigt werden.

Die Querschnitte müssen geschätzt werden. Von Vorteil ist es, bei der Ausrechnung nach Möglichkeit Querschnittsverhäitnisse einzuführen. Wie man die Momente und Achsialkräfte positiv und negativ wählt, ist gleichgültig, denn der Ausdruck für die Formänderungsarbeit A enthält die Quadrate.

D. Uebergang vom gegliederten zum yollwandigen Tragwerk.

Das Prinzip der virtuellen Verschiebungen (Gleichung 25) gilt für beliebige isotrope Körper (I. Bd.). Daher steht der für das Fachwerk gültigen Bedingung

2Qd = 2

SSs

f ZitSs

Abb. 85. \+-ds

EF

bei dem längs beanspruchten Stabwerk die Gleichung gegenüber _

zQJ=f~~-dr+f, ftadV,

V/////////X—trdF

\—1—J

worin (Abb. 85) tf die Normalspannung eines Querschnittselements dP des Stabes, d V—dF. ds und ds die zwischen zwei Querschnitten als gleichbleibend angesehene Länge eines Stabteilchens ist. Es entsprechen deshalb den Beziehungen für das Fachwerk:

dm q — ^ SqSq und

EF

dpq — SSpSq-jgjjf, dpt — 2itSpS

SH

(71)

A — 2    -\-2stSs,

im vollwandigen Tragwerk, auf dessen Querschnitte Längskräfte N und Momente M wirken, die Ausdrücke:

äs ₊ fMgLäs,

dpi — J itsNp ds    j~t — —-

[mit Rücksicht auf ungleichmäfsige Erwärmung des Stabes (Abb. 81, S. 118)] und für die wirkliche Formänderungsarbeit N*ds

dmq = J

'JVoA>_

EF

Mpds

-/■

2 EF

f M²ds , f ,r ,    . C tu —1₀

+- J “2rsr +JlUNds + J * %

Mds

Für den des öfteren vorliegenden Fall der Berechnung einer statisch unbestimmten Form, die sowohl aus fachwerkartigen als auch aus vollwandigen Teilen besteht (Abb. 86 z. B., Zweigelenkbogen mit sehr geringer Pfostenhöhe im Scheitel), benutzt man die Elastizitätsgleichungen (40a, S. 106), schreibt aber die Verschiebungen in folgender Form; hierbei gelten die Summen für die Stäbe des Fachwerks, die Integrale für die vollwandigen Teile:

Abb. 86.

dmq = 2'S₀Sq ßjji

+/3£'•+/■%?

ds+J EJ

' Np Nq

— ds

' MpMq

dPq — 2 SpSq    +J

dp t = 2& tSps -f~ J s tsNp ds -j- I € - —Mp ds

EF

ds

(73)

Die Formänderungsarbeit nimmt den Wert an: S*s

2EF

, [N*ds r

+J 2ÊF+J

M²ds

2EJ

+ ^tSs + jitsNds+jé^-~^-Mds . . (74)

Nach dem Satz vom Minimum der Formänderungsarbeit ergibt sich bei starren Widerlagern:

ÖA

Ss öS

0 = „= TfF~dX

dS f

hJ(tfdX

ÖX

N ÖN EF ÖX

+ *itsTx

ÖN

Ä'⁺/

M ÖM EJ ÖX

, , r tu —1₀ öm

ds +J{—-h

- ds

Jxds ™

E. Parabelförmige Einflufslinien.*)

Ist die Einflufslinie einer Gröfse Y eine Parabel vom Pfeile z und der Weite u (Abb. 87), dann ist die Wirkung des Lastzuges:

Y=2 Ftj —

Abb. 87.

-CLr

>!

w³ i

Mit den Bezeichnungen

= 2P und Zu = 2Pd*

erhält man:

■UL-

Die Dast Pi = S|Ji( —

Tmax = Pi • 0 .    . . (76)

U

g erzeugt also, in stehend, dasselbe

Ym&x

wie der vorgeschriebene Lastzug.

*) M ü11 er- B reslau, Graphische Statik der Baukonstruktionon, Bd. II, 2. Abteilung. Abschn. VI.

Tafel der Werte P» für parabelförmige Einflufslinien.*)

Lastzug I: Lokomotive—Tender-Lokomotive—Tender—Güterwagen, Lastzug II: Tender—Lokomotive—Lokomotive—Tender—Güterwagen, Lastzug III: Tender—Lokomotive—Tender—Lokomotive—Güterwagen, Lastzug IV: Lokomotive—Lokomotive—Tender—Güterwagen.

Cn

vO

00 ON

15

16

17

iS

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

J Ti Last-J u zu g

43,3

(38,7)

49,5

(46,8)

55,5

(52,4)

61.1

66.1

<N 'm' O MD    VO NO irttO

\0 0<T    '-O    vOG^ lô (Ô N N H H

00 vO Ovfc

95,i

101

108

113

118

122

126

129

133

137

143

tv. CO On CO

c6 ■4* ro cö

C. 4* 4* OO 4*    4* cn ^4

>>>>> >>>>>

I H H I I—! t—I H-! )—I >■—<

Zahl n

der

Lasten

co

4*

vO vO

o, u> v,

O r^oo 00 00

OOOOO

p J Ti Last-J u zug

Zahl n

der

Lasten

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

52

54

56

58

O NI rf-vO 00 vO VO vo vO \0

70

72

74

76

78

80

82

84

86

88

146

154

1Ó3

172

180

188

195

202

208

214

220

226

232

238

243

VO

to to to to to

cn 4s.

O

275

280

285

291

296

301

306

Su

316

322

to vo

■'f- -4- -4¹ *4 rj- rÔcÔcOcOrO

IV

II

II

II

II

fOtOfON

C/i on

Cn

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

II

II

II

II

II

II

II

II

II

II

II

II

II

II

III

HHHHH    hh I—< hh ( i-h

—< I—< H l-H H    >—* ł—I M H hH

t—I ►—( *—1 f—» »—<    HrtHHH

VO I N- t^-GO Ov Ovj    00

>~t | Ml »t I-I I-I N4 j    ÇVJW

to to

to

to

22

23

23

24

25

26

26

26

27

27

28

29

29

30

30

*) Mit Erlaubnis Graphische Statik, II. I

des Herm Verfassers entnommen aus: M üller-Breslan , d., 2. Abteilung.

tć

A Pi Last-A u zu g

Zahl n

der

Pi

J Pi

Last-

Lasten

zug

Zahl n der

Lasten

327

332

2,5

337

2,5

342

2,5

347    2,5

HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH

hH N M fO fO . tO fO tO fO CO

HH HH HH HH HH

On On On On On 00 ON 4* to O -

⁰ "2 I/o I/o

H N N N N tO

in m in

i/o 10 un tN cO cT fi

352

358

363

368

373

M M M W t_n Cn Cn

HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH

34

35

170

172

36    174

36    176

37

178

IIO

■ä

112

114

116

118

- Tt- On ON t^CO CO On On tO tO tO cO tO

M JO N W

Cn Cn Cn

H H H H H HH HH HH HH M HHHHH

t-iCO on ON o to tO tO çO rT

O N ■d-NO 00 00 00 00 00 00

Ci moo On 4- O «o« \û to 4- 4- m in \0 n Noo 00 in uo i/o m i/o i/o i/o i/o i/o i/o

120

122

404

410

I24

I26

128

415

420

425

to to to w

N/i N/l

HH HH HH HH HH Hl I—I HH HH P-H HH HH HH HH HH

HH H N (N fO

"t- ^ 'd- 'd* rł-

H HH HH HH HH

NO NO NO NO NO

00 ON to o

130

430

I32

436

I34

441

136

446

Cn Cn

138

452

I40

142

457

462

I44

468

146

473

148

478

HH    HH    >-H    HH    HH    Hi    *—•    I—I    H-t

HH    ►—    H    H    H    HH    HH    Hi    HI    Hi

HI    HI    H    HI    HI    H    H    H    H    H

44

44

45

46

46

47

47

200

202

OOO

00 On -fn

210

212

48    214

49    216

49

218

ISO

484

I52

489

I54

494

156

158

500

5°5

to to w tO tO Cn Cn Cn Cn

SO

SI

52

53

220

222

224

22Ó

228

On On On On On j On On O' O' ^Cn ^On^O'^ On On On O' On on N/i NO NO 00 I    h ui O vß -£» QOO-> to

i/o m m

cO C'T CO cT cT to N (O N CO fSCOfNtcO CO

Cn Cn

Cn on

tOO-itOOJ to W M w M

Cn tin Cn Cn Cn Cn

to 00 to 00 to 00 Ol Cn Cn

SsSsS BSSBB 33 33 3 33333 33333 33333 33333

53

54

54

55

56

56

57

58

58

59

60

60

61

62

62

63

63

64

65

65

66

67

67

68

69

69

70

71

71

72

7A

73

74

75

75

230

232

234

236

238

240

729

242

244

735

740

246

746

248

751

250

252

254

256

258

-X4    -xj «v*

MS o 0^cn VO 4^ OO bi

260

262

264

266

268

OO 00^1 O O vO vO OO vj m Q\ O W¹

A Pi Last-A u zug

CO fO (M CO

Cn

CON fON

Cn

Cn

CO N COCON

i/S

Cn

lO

<-n

HH h-t l—! H—i i-H HH 1—C H H H

t-H    >—I    t—I »—I k—• t—« k—I

i—I I-1 H-11—! *—i    H-Il—I >—11—i -i—l

t-HI—!•—!»—(C-t    I—' H HI »—Ht—I

Zahl n

der

Lasten

79

So

80

81

82

82

83

84

84

85

vo vo r>*oo 00 OO OO 00 OO oc

T, A Pi Last'Ll    -

J U zu g

280    841

282

846

284    852    ³

286    857

288    863 I ³

2,5

2,5

H H HH I-1    H »—( t—! >—> b-1

I—I H H H h-1    HHMHH

t—(HWI-HH    H H H H H

Zahl n

der

Lasten

vû \0 vo VÛ VO - VO VO VO VO OO ui    w N Oi-hOO^O

H H H H H H

H—( I—< <—( t—* I—I I—<

•—» f—( I—(    Hl t-1

Sind zwei parabelförmige Beitragstrecken u' und u" durch eine entgegengesetzten Vorzeichens getrennt (Abb. 88), so rechnet man

Ymax = F%    .    .

P“ und P*£ entsprechen den Strecken u‘ und w".

Die Lasten Pt sind für den preufsischen 17 t-Zug (S. 66) und für Spannweiten u = 5 m bis 300 m in der vorangehenden Tafel zusammen-gestellt. Zwischen u = 40 m und U = 300 m kann annähernd

Pi = 2,7 m -j⁻ 85 . (78) u

(77)

Abb. 88.

uf-

gesetzt werden.

Der zuw = 5m gehörige Wert Pi gilt für 19 t-Lasten, die zu u = 6 und = 7m gehörigen für 18 t-Lasten. Die beigesetzten Klammer-werte entsprechen den 17 t-Lasten. Die Spalte 3 dient zur geradlinigen Einschaltung; Spalte 4 gibt die gegenseitige Stellung der Lokomotiven an, Spalte 5 die Zahl der aufgebrachten Achsen.

Wird eine anders geformte Einflufslinie durch eine inhaltgleiche parabelförmige ersetzt, so sind die Ergebnisse um so genauer, je mehr sich die Belastungsfläche der als Momentenlinie eines einfachen Balkens

anzusehenden Einflufslinie einem Rechteck nähert. Rechteckbelastung liefert die Parabel selbst. Die Ergebnisse sind aber noch bei Belastungsflächen brauchbar, die Dreieckgestalt nach Abb. 95 auf S. 130, ja sogar nach Abb. 93 haben. Die einfache Anwendung der parabel-förmigen Einflufslinien empfiehlt sich besonders dann, wenn bei segmentförmigen Einflufsflächen das Aufsuchen der ungünstigsten Laststellung zur Berechnung der Gröfstwerte zeitraubend ist.

F. Der Balken auf mehreren Stützen.

An der aus einem durchgehenden Träger herausgeschnittenen Oeffnung von der Weite lr (Abb. 89) greifen die Stützenmomente ÜD£r —1, — 3)?r — 1

und die Querkräfte

lr

an. Dadurch entsteht an der

Stelle x das Biegungsmoment:

M'x = -Wtr

■ • (79)

Abb. 89.

-t-

je’

TO -TO

!)-

Eine Belastung innerhalb lr erzeugt noch das einfache Balkenmoment Mox- Das Bild der Gesamtmomente gibt Abb. 90.

Aus der Verbiegung des Balkens (Abb. 90a) folgt:

lr -j~ lr -+* 1

Irlr +1

, (80)

Abb. 90.

-V.

r-i\

Lä

j*—x—«1

rj

t-—«z*—*|

!t>7

worin die beobachtete lotrechte Verschiebung des Stützpunktes r gegen ^ die beiden Nachbarstützen bedeutet. Bei unveränderlichen Werten E, J, tu — to und h ergibt sich hieraus die verallgemeinerte Clapeyronsche Gleichung

— 1 lr 2    ( lr “f" lr -f-1) -J~ 2J£r + 1 lr -+-1

lr -f- lr -ł-1 lr lr 4-1

~*s+

lr-h 1

) —GEJär

— 3 € E J {tu — to)

= Nr,

lr lr + i

. . (81)

lr

worin: Lr= J Mox • ocdx gleich dem statischen Moment der einfachen o

Momentenfläche der rten Oeffnung für ihre linke Auflagerlotrechte; V -t-1

—jMox'Xdx gleich dem statischen Moment der einfachen

o

Momentenfläche der (r -f- l)ten Oeffnung für ihre rechte Auflagerlotrechte.

So viel statisch unbestimmte Stützenmomente auftreten, so viel Clapeyronsche Gleichungen lassen sich zu ihrer Berechnung aufstellen.

Ist dr = 0, tu — to = 0 und wird nur die Oeffnung lk belastet, so besteht die Momentenlinie des Trägerteils 0, 1, 2, ... . (Je—1) aus

Abb. 91.

Im

Kk

SR,

71-2

*-ï

mê

Geraden, die durch feste Punkte Llt X2l LZ) .... Lk — 1 gehen (Abb. 91). Der erste Festpunkt Li fällt mit dem Stützpunkt 0 zusammen.

Aus der Lage des Festpunktes Lr (Abb. 92) ermittelt man die Lage des nächsten Festpunktes Lr -4-1 wie folgt: Man trägt die Drittellotrechten dr und d‘r +1 ein, sodann die verschränkte Stützenlotrechte Vr, welche die Balkenachse in C schneidet. Nun zieht man von Lr aus in beliebiger Richtung eine Gerade, welche die Drittellotrechte dr in B und die r_₁ Lr Stützenlotrechte Ja durch r in A schneidet, legt durch B und C eine Gerade, die d'r+1 in D trifft, und verbindet D

mit A. Die Gerade DA bestimmt den Festpunkt Xr-f-1. So kann man, von ausgehend, X₂, X₃ . . . ermitteln; ebenso werden von der rechten Endstütze n aus (Abb. 91) die Festpunkte Rn, Rn — 1, Rn — 2, . . . bestimmt.

j*..........

lf

Abb. 92.

—> <.....

Ci

r+1

Das Rechnen der Festpunkte folgt aus der Clapeyronschen Gleichung für den Belastungsfall in Abb. 91. Z. B. ist links von der belasteten Oeffnung

äftr — 1 *lr -|~ 2 {Ir Ir 4-1) “1“ 2J£r 4- 1 Ir 4-1 = Nr = 0,

worin mit Bezug auf die Bezeichnungen der Abb. 93

Abb. 93.

ar

mr

IM

if

und

fr “» Wr+i=-mr

r br

Xr

Ar 4-1

Xr + 1.

h-r

VK

!____Ł

Die Clapeyronsche Gleichung nimmt eine Form an, aus der sich xr 4-1 = br 4-1

br

r—

u-

ar 4-1 bekannt ist.

berechnen läfst, wenn Xr = —

ar

u-----

-0i

*a

Zur Ermittlung der linken Festpunkte L erhält man zuerst bj__2 (?! Ą-1₂)

«2

. . (82)

C,'i 1 4 *3

und

l+*3*a’

dann allgemein für die nächsten Oeffnungen:

— 1

xr = ~

2 (/r — 1 “f- Ir)

Zr*r — 1

Ir

ar

Ir

und br—

lr

. . (83)

—---------Xr

l + xr

Um die Lage der Festpunkte jß zu rechnen, beginnt man bei n Oeffnungen mit:

x'n-l

b‘n — 1 a'n — 1

2{ln-l+ln)

ln — 1

bildet

a'w-i

ln — 1

und b'n - 1 =

ln — 1

(84)

1 -f- x'n — 1 und schreitet dann nach links vor:

1 + *'n — 1

x» — 1

x'r

lr + 1

2 (ir lr -4-1)

lr x'r -ł-1

lr

a'r

lr

1 -f- x'r

und b'r

lr

x'r

, (85)

1+xV

Für Träger mit gleich weiten Oeffnungen sind die Zahlen x unabhängig von den Stützweiten l; a und b werden Funktionen von l. Kennt man die Festpunkte L und B, so kann man die Momente . . 9ftr .... für jeden Belastungszustand durch Zeichnung

finden (Abb. 94): Man trägt auf den verschränkten Stützenlotrechten üj y₃, . . . vr . . . die in der Regel negativen Momente T Ni ¹    3 (h + 4) ’

Nr

...Tr

3 ft+ 4)’

3 {lr lr + l)

auf und legt durch ihre Endpunkte den Linienzug Lx L\ L\ . . . . It'r, .... L'n, dessen Eckpunkte senkrecht über den Festpunkten Ly,

Ls, .... Lr.....Ln liegen. Sodann legt man, vom Stützpunkt n

ausgehend, einen Linienzug durch die Punkte L', dessen Eckpunkte

Abb. 94.

l!

rJL

4-j

SOI J

*«ï

4^

H-1 LJt Ib ^-1

senkrecht über den Stützen liegen. Dieser zweite Linienzug schneidet

auf den Sttitzensenkrechten die gesuchten Momente 3Jłl, .....

In Abb. 94 sind sämtliche T negativ angenommen;

9J?7* .... ab.

für die Stützenmomente ergeben sich negative Werte. Zur Prüfung kann man noch von rechts her mit Hülfe der Festpunkte R Vorgehen.

Das Verfahren der T- Momente eignet sich bei Balken mit vielen Stützpunkten zur Ermittlung der Stützenmomente infolge fester Zustände:

1.    einer bleibenden gleichförmigen Belastung g (durch das Eigengewicht),

2.    der beobachteten Stützensenkungen d und

3.    einer ungleichmäfsigen Erwärmung.

Zu 1. hat man, wenn lr mit gr und lr +1 mit gr + 1 gleichförmig belastet ist, zu setzen:

zu 2.

ZU 3.

Tr g

-6

Lr

Rr 4-1 lr -hl

3 {lr + lr + l)

Trd

2EJdr

12 (lr+lr + l)

Tt

lr lr + 1

( E J {tu - to)

welches T-Moment bei gleichbleibendem h unveränderlich ist. Man darf auch mit Rücksicht auf die Schätzung tu —1₀ schreiben

max

. . (86)

£ LJ {tu — to)

woraus der Ueberschlagswert folgt: (St — — £ E {tu — to)-

Die Wirkung beweglicher Einzelnsten wird mit Hülfe von Einflufs-linien untersucht

Hütte. 22. Auflage. Ill Baud.

Die Oeffnung Ik (Abb. 91) trage eine Einzellast P; gesucht sind die Stützenmomente Tlk — l und SJfyfc. Aus den Clapeyronschen Gleichungen für die Balkenstücke (k— 2) bis k und (k— 1) bis (k 1) erhält man zur Berechnung der Einflufslinien der beiden Stützenmomente (Abb. 95) die Formeln

worin (Abb. 93, S. 128):

Wlk = — (u'k caD — Zvk (Ujj) — 1 — — ('uk w D — ^ vk ^b)

• (87)

ak

. (88)

X³

. . (89)

<ÜD = T~~P’ "x—i T»

X

Die Werte o> sind nur von dem Verhältnis —=- abhängig. Sie sind

in der Tafel auf S. 132 zusammengestellt.

Es genügt, 10 Ordinaten aus der nachfolgenden co-Tafel zu berechnen (Abb. 95b). Bei der äJfyfc — 1 -Linie ist x von rechts aus zu

Abb. 95.

Abb. 96.

I*

cc

Är

EOT

Jl.

h-i*-Ar—*)

iSr-

2Kt -Linie

a)

UJl₂~ Linie

f-Ł

9    ó    6    7    8    9    tO

!    '    ¹    *    ‘    I

k-r

ÎDlç-Linie

b)

zählen 1 Man beachte, dafs die Einflufslinie von Querträger zu Querträger gerade ist. Hat man die Stützenmomente — i und für den vorgeschriebenen Lastzug ermittelt, so trägt man ihre Werte über den Stützen k — 1 und k auf und findet die übrigen Stützenmomente infolge Belastung der Oeffnung lk auf der linken und rechten Seite mit Hülfe des Linienzuges durch die linken Festpunkte L und die rechten B (Abb. 91). Dieses Verfahren ist das einfachste.

îüüjiiy

Werden alle Oeffnungen belastet, so genügt es zum Auffinden eines Stützenmomentes nur die Einflufslinien für die der Stütze k benachbarten Oeffnungen lk und lk-+-1 zu berücksichtigen. Abb. 96 zeigt einen solchen Fall. Die Reihenfolge der einzelnen Arbeiten ist:

1. Berechnen von x, x', a, b, a\ b\ c nach den Gleichungen (82) bis (85),

2.    der Werte u, u' und v nach Gleichung (88),

3.    der Ordinaten von ÜÖfyfc und — l nach Gleichung (87) und Aufträgen der Linien;

4.    Aufstellen des Lastzuges.

Die Einflufsiinie für das Biegungsmoment an der Steile s der belasteten Oeffnung lh. Die Momentenfläche (Abb. 97) bei Belastung der Oefifnung durch P=1 besteht aus der Differenz der M₀-Fläche und des Trapezes der Stützenmomente _ ₁ und    Der Punkt S'

der M₀-Fläche bewegt sich auf einer

Parabel von der Höhe 1

Abb. 97.

Den Mo

mentenflächen entnimmt man die Werte Mg, die sich aber auch bequem rechnen lassen. Es ist mit den Bezeichnungen: X = sl,

Tr*

-æ’~

JL

I*

x' = s'l, n = s + s‘,

sns

mvK-1

ySl^-Ùriie

Ms

a)

Shx-lüue

mi

Durch Aufträgen der in gleichen Abständen X stehenden Ordinaten Ms erhält man den Ort der Spitzen c (Abb. 97 b -2^ und c). Den Abstand der Spitzenkurve von der darunter gezeichneten — l-bzw. 3%fc-Linie teilt man in so viel gleiche Teile, als der Index des Feldpunktes, von k — 1 bzw. k aus gezählt, ,

angibt (z. B. in Abb. 97 b den Abstand v _i

c₄ c‘4 in 4 gleiche Teile, in Abb. 97 c die Strecke c₄ c‘\ in 2 Teile). Je zwei zusammengehörige Kurven c—k und C—(k — 1) sind die zur Konstruktion der Einflufslinien für Ms erforderlichen Zweige; z. B. in Abb. 97d die Kurven C? - (Je — 1) und c^—k für das Moment MS c) an der Stelle 2.

Liegt der Feldpunkt s zwischen den Festpunkten L und R, so ist die Ms-Linie nur positiv (Abb. 97d). Wenn s aufser-halb der Festpunkte L bzw. R liegt, so enthält der rechte bzw. linke Zweig der

Tt

K-\

K--1

Einflußlinie ein negatives Gebiet, wie j ]/C die Kurven <?i—k und c₅—(k — 1) in ' •

Abb. 97b und c lehren; es ist aber in ^ Lj"

s\

3k'

ct SjdLzenfairve

^-jSpïtzenkurve

\l

oZ

«t

Vf. Jfg-Ii/iie ■>

iißnL-

der Praxis nicht erforderlich, für diese Lage von s besondere Untersuchungen anzustellen, wenn die Linie der gröfsten Momente zwischen dem Festpunkt R und der rechts von ihm liegenden Stütze, ebenso zwischen L und der links von ihm liegenden Stütze geradlinig verlaufend angenommen wird.

9*

132 III.Bd.2. Abschn.: Statik der Baukonstruktionen. III. Stat. unbest, ebeneTragw.

Tafel der Werte wp, wp, wp, w"p.*)

TT

Belastung

k.

ta

LjE

U L

tk

fco

Zx

Z -r-

Zx

Z-^r

Zx

4 zx (l — x)

oa

II

co|^ Oi| ^

Ht s|t

to

10

zP

ZP

zP

“dt

"P 12

w"

zl²

PT

Ci/'

x x³

ü)D⁼⁼-J — ~is    i p

xi ^x³ X

p=T*~²T⁺T

— 2    — cjp

= 0)Ä(1+(0Ä)

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

o,35

0,40

o,45

0,50

o,55

0,60

0,65

0,70

o,75

0,80

0,85

0,90

o,95

0,0475

0,0900

0,1275

0,1600

o,i875

0,2100

0,2275

0,2400

0,2475

0,2500

0,2475

0,2400

0,2275

0,2100

0,1875

0,1600

0,1275

0,0900

0,0475

0,0499

0,0990

0,1466

0,1920

0,2344

0,2730

0,3071

0,3360

0,3589

o,375o

0,3836

0,3840

o,3754

o,357o

0,3281

0,2880

0,2359

0,1710

0,0926

0,0500

0,0999

0,1495

0,1984

0,2461

0,2919

0,3350

0,3744

0,4090

o,4375

o,4585

0,4704

o,47i5

o,4599

0,4336

0,3904

0,3280

0,2439

o,i355

0,0498

0,0981

0,1438

0,1856

0,2227

0,2541

0,2793

0,2976

0,3088

0,3125

0,3088

0,2976

0,2793

0,2541

0,2227

0,1856

0,1438

0,0981

0,0498

a*

si

SU IvO

*4 l*“*

l

f o)dx =

o

Łi

10

•) Mit Erlaubnis des Herrn Verfassers entnommen aus: phische Statik, Band II.

Müller-B reslan, Gra-

Die Querkräfte ergeben sich nach Berechnung der Stützenmomente und einfachen Balkenmomente aus der Gleichung: n _ àMx *x dx

worin Qq für den einfachen Balken von der Weite l]c gilt und

% % -1

Qo + Q‘>

(91)

Q'

ist.

lk

lk

. (92)

Die Einflufellnle für Q (Abb. 98b) setzt sich daher zusammen der Q₀-Linie und der Q'- Linie (Abb. 98 a), d. i. der Differenz der

— Linie. Man begeht im allgemeinen keinen nennens

aus

Wh

- und

m-

ur

werten Fehler, wenn man Q‘ vernachlässigt und die Querkräfte wie bei dem einfachen Balken rechnet.

lk

Die Querkräfte einer unbelasteten Strecke Ir sind für alle Felder 3Rr —3Rr-l

gleich grofs, nämlich: Q

Die Ermittlung des Einflusses der Belastung irgend einer Oeffnung auf die Querkräfte der anderen Oeffnungen erfordert die Darstellung

Ir

Abb. 98.

K-1

IH

Abb. 100.

ir-.

Ajy-/

'.tr

J GL’-Zinie

'I

i—

lK+1

mK

-rf

U-Linie

“jL.

Qi-Linie

b)

-tf

\!

Ï-Lùiie

Abb. 99.

T jl» ,-=f

'rff

rkr

der Sttitzenmomente nach Abb. 91.

Das Belastungsbild für Q ist in Abb. 99 angegeben. Zur Bestimmung von max Q ist zunächst Last I aufzubringen und dazu noch der ungünstigere der beiden Lastfälle II' und II" zu addieren. Aehnliches gilt für minÇ.

Der Widerstand Ck einer Mittelstütze ist (Abb. 100):

% - 1 — % - % 4- 1 ~ %

Q.-Linie

U'

ynoxa mmmmm [nurrm

u, !    i / :    ! -fff

Ck = BqIc -f- Aq (k 4-1) H--

lk +1

; (93)

BqJc und ^4o(&-M) sind Stützendrücke der einfachen Balken lk und tjc ~h 1.

Liegt eine Last P=1 über der Oeffnung lk, so ist (Abb. 101):

afc+1 Vlc + l '

Die Einflufellnie für Ck hat an der Stelle X der linken Oeffnung

die Ordinaten:

1 x

=i¥,,₁=

Wik +1 = — %

Abb. 101.

\K

,0

■ L,

ik

(94)

fc'fc+1

Für eine an der Stelle x der rechten Oeffnung liegende Last wird:

afa+i — afe

Ijc +1

Mit Hilfe der Gleichungen (87), (93), (94) und (95) ergeben sich die Formeln zur Berechnung der Einflufslinien für Ck; für die Oeffnung Ik (X von links her gezählt):

ak + a'k

,0 lk + i ’

und *7₃

Wik

w ⁽⁹⁵⁾

°k=t⁺( ck

u'k

** + l

für die Oeffnung ₁ (x von rechts aus gezählt):

ü)ß, (96)

ak+i + a k+i, uk+1

c*-t-l

, (a‘k+i, «*+x\⁽⁹⁷⁾

³\^⁺~hh-

Die Bezeichnungen sind aus Abb. 93 S. 128 ersichtlich.

Den Einfluß von Lasten, die außerhalb und ^ + 1 stehen, beurteilt man mit Hülfe der Gleichung

Ck

lk

. . (98)

nachdem man äft

und + i (nach Abb. 91 S. 127) mit Hilfe

k-V

der Festpunkte bestimmt hat.

Das Belastungsbild für den Stützendruck C^ ist in Abb. 102 ein

getragen.

Abb. 102.

fïïlTITTÏÏTTÏÏiïTTlTm ***** •limillllll

\k

\k+1

T*"

mitvCK

Die Tafel auf S. 135 dient zur Berechnung der Biegungsmomente und Querkräfte gleichförmig belasteter, frei aufliegender Balken auf drei (Abb. 103) und auf vier Stützen (Abb. 104) bei

gleichen Stützweiten. Bedeutung von g und p S. 79. Für ein bestimmtes Verhältnis X:l ist:

üfmax = (A g -j- B p) P,

Çmax = (P g + Ép) l,

Mmm = (Ag + Cp)P, Çmin = (D g -f- F p) l.

Gleichförmig belastete Balken auf drei und vier Stützen.

Abb. 103 und

Ver

hältnis

Biegungemomente

Querkräfte

104

Einflufs von g

Einflufs von p

Einflufs von g

Einflufs von p

0,0

Frei aufliegender Balken mit drei Stützen

Oeffnung I und II (Abb. 103).

0,0000 4- 0,0325 4- 0,0550

0,3    4-    0,0675

o,375    4-    0,0703

0,4    4-    0,0700

o,5    4-    0,0625

0,6    4-    0,0450

4- 0,0175

o,x

0,2

0,7

o,75

0,8

0,85

0,9

o,95

1,0

0,0000 — 0,0200

—    0,0425

—    0,0675

—    0,0950

—    0,1250

0,00000 4- 0,03 875    — 0,0062 5

4- 0,06750    —    0,0x250

4- 0,08625    —    0,01875

4- 0,09375    —    0,02344

4- 0,09500    —    0,02500

4- 0,09375    —    0,03125

4- 0,08 250    — 0,03 750

4- 0,06125    —    0,04375

4- 0,04688    —    0,04688

4- 0,03000    —    0,05000

4- 0,01523    —    0,05773

4-0,00611    —0,07361

4- 0,00138    —    0,09638

0,00000    — 0,12500

0,00000

+ 0,375    *+* °,4375    — 0,0625

+ 0,275    ■+■ 0,3437    — 0,0687

4- 0,175    4* 0,2624    — 0,0874

4-0,075    -f-0,1932    —0,1182

0,000    4- 0,1491    — 0,1491

—    0,025    + 0,1359    — 0,1609

—    0,125    4- 0,0898    — 0,2x48

—    0,225    4- 0,0544    — 0,2794

—    0,325    4- 0,0287    — 0,3537

—    0,375    4- 0,0193    — 0,3943

—    0,425    4- 0,0119    — 0,4369

—    0,475    4- 0,0064    — 0,4814

—    0,525    4- 0,0027    — 0,5277

—    o,575    4-0,0007    —0,5757

—    0,625

0,0000    — 0,6250

Frei aufliegender Balken mit vier Stützen

Oeffnung I und III (Abb. 104)

©,o

Oeffnung II (Abb. 104)

4- 0,4 4-0,3 4- 0,2

4- 0,4500    —    0,0500

4- 0,3560    —    0,0563

4- 0,2752    —    0,0752

4- 0,2065    —    0,1065

4- 0,1496    —    0,1496

4- 0,1042    —    0,2042

4- 0,0694    —    0,2694

4- 0,0443    —    o,3443

0,000 4- 0,040 4- 0,070

0,000

—    0,005

—    0,0x0

0,000 4- 0,035 4- 0,060

0,3    4-    0,075    4- 0,090

4- 0,080    4- 0,100

0,5    4-    0,075    4- 0,100

0,6    4-    0,060

0,7    4-    0,035

0,7895    4-    0,00414    4- 0,04362 —    0,03948

0,1

0,2

°»4

0,8

0,85

0,9

0,95

1,0

0,0

0,05

0,10

0,15

0,20

0,2764

o»3

0,4

0,5

H-0,1

0,0

— 0,1

4- 0,090 4- 0,070

— 0,030

— 0,035

—    0,2

—    0,3

4- 0,04022    — 0,04022

—    0,02x25    4- 0,02773    — 0,04898

—    0,04500    4- 0,02042    — 0,06542

—    0,07125    4- 0,01706    —0,08831

—    0,10000    4- 0,01667    — 0,1x667

0,000

—    0,4    4- 0,0280 — 0,4280

—    0,5    4-0,0x93 —0,5x91

— 0,6    4- 0,0167    — 0,6167

—    0,10000    4- 0,0x667    — 0,11667

—    0,07625    4- 0,0x408    — 0,09033

—    0,05500    4- 0,0x514    — 0,07014

—    0,03625    4- 0,02053    — 0,05678

—    0,020 0,000

4- 0,005 4- 0,020 4- 0,025

4- 0,030 4- 0,050

—    0,050

—    0,050

4- 0,5 4- 0,5833 — 0,0833 4- 0,4 4- 0,4870 — 0,0870

4*0,3    -+-0,3991    —0,0991

4- 0,055 4- 0,070 -+" 0,075

4- 0,2    4- 0,32x0    —    0,12x0

4- 0,1    4- 0,2537    —    0,1537

0,0    4- 0,1979    —    0,197g

Siehe auch I. Bd., Biegungsfestigkeit; Träger auf mehreren Stützen.

Bei den am häufigsten vorkommenden Fällen von Trägern auf drei bis fünf Stützen benutzt man mit Vorteil die Elastizitätsgleichungen

Abb. 103.

II

Abb. 104.

Ic-—aß—>|

—3C—->\

>j<-------------.j.------------>|

II

III

!#>1

MM

|C---l---Y-

(40 a, S. 106), wobei sich die Veränderlichkeit des Querschnitts leicht berücksichtigen läfst. In der Regel darf man den Querschnitt

änderlich annehmen.

Der vollwandige Träger auf ». drei Stützen (Abb. 105a) ist

Abb. 105.

unver-

fri

b---

t-4

4-

j    einfach statisch unbestimmt.

Die Elastizitätsgleichung liefert ,    bei starren Stützen für den

j__TrTrm|TTTTTr!iy^ i

&)    U—CC——4*

à)

j'rj™

mittleren Stützendruck:

2 Pm dm a Ja a

Die EinfluPsIinie für Xa

JJ H llljUULLtP'H zu finden, zeichnet man die zur Belastung Xa = — 1 gehörige

_Ma- Fläche, betrachtet diese

als Belastungsfläche des einfachen Balkens A B und erhält dazu mit Polweite 1 das Seileck, d. i. die Xa-Linie mit

ł dem Multiplikator p

A-LinLe r Wan

Xa =

^aCL

•L

JC¹

d\

ySaa WfLÜBr*

h    fL ₌    i    _—'—

Jaa '

! Jma und Jaa werden derselben Linie entnommen; ihr Mafsstab, i    ebenso derjenige der Höhe des

I    Belastungsdreiecks ist gleich-

1    gültig-, sofern es sich nur um

'    Ermittlung des Einflusses von

Phandelt. Bei veränderlichem

^aa

Querschnitt hat man die Multiplikation der 4/a-Ordinaten mit

e)

II

auszuführen (s. dazu S. 119).

M-

T:

d-Linie

-Ja

DerEinflufs einer ungleich-mäfsigen Erwärmung ist nach Gleichung (40 a, S. 106):

v Jat —*

uaa

Aus Gleichung (72) folgt:

tu to l\ Zg

dat =€ woraus sich ergibt:

2 und E Jda

a=jM²adx

Xat =

i EJ

tu — to

(99)

h Zj Zg

Eine Zusammendrückung der Mittelstütze um da beeinflufst Xa mit (Gleichung 40a, S. 106):

jXa= &a

3 E J da

. . (100)

Alle übrigen Einflufslinien werden aus der Xa- Linie abgeleitet. A-Linie (Abb. 105b). Es ist:

daa

l}-X

l da a

3/w-Linie (Abb. 105c). Steht die Last P — 1 rechts von der Stelle m, entsteht Mm — A. Xm\ d. h. die il/w-Linie ist rechts von m gleich der

Xm 1%

^4-Linie mit dem Multiplikator fi

Mm = A Xm — 1 . I

l daa Xm I2

; steht P links von rn, so ist :

lda

a \    12 Xm J

tjA ist die unter P=1 gemessene Ordinate der A-Linie.

Ebenso findet man die Einflufslinie für das Stützenmoment 9Jta

(Abb. 105 d) mit u =    ^ •

t daa

Q-Linie (Abb. 105e). Q = A, wenn P rechts vom Schnitt liegt;

Ida a

Q = A — l = ~r£

Ida a

Idaa ’

wenn die Last links davon liegt.

Bei unveränderlichem Querschnitt kann man die Ordinaten der Einflurslinien leicht rechnen. Man findet für die X«-Linie aus den Gleichungen (96) und (97) auf S. 134: für die linke Oeffnung Zj (x von links her gerechnet)

V _ X 1

Xa~~h⁺~2lï0,£>

für die A-Linie ist

für die rechte Oeffnung Z3 (x von rechts her gezählt)

~h T T77 "-o!

Xa

. X'    Zi

A~ h    2 / "ß

für die Mm-Linie links von m X m X Xm l\

2iiitU/>:

Mm —

rechts von m

Xm l²2

Mm —

Xm X'

Xm l\

TT”»

2 ZZi

für die linke Oeffnung (x von links her gerechnet) für die SÖ7a- Linie

für die rechte Oeffnung Z2 (X von rechts her gezählt)

p*

~~ 2T“⁵’

fl—*

für die Ç-Linie links vom Querträger F1 0>d

<°D-

2 llx

rechts vom Querträger

x'

h

Zur Berechnung einer Eisenbahnbrücke empfiehlt sich die Anwendung der für parabelförmige Einflufslinien auf S. 122

Abb. 106.

bis 125 angegebenen Formeln und Tafeln.

£_iîl

if

•T"

I    frrm 111111 i

, Ausführliche Beispiele 2L a) finden sich in: Müller-Breslau, Graphische Statik der Baukonstruktionen, Bd. II, 2. Abteilung, Abschn. VI.

\v

TTP

pp-

A’’aj-Linie

yJ*'* ZaK >

<u

fu

lfil

t    177?-

%u>

I f_L j

l^-rrrnTr!⁻11 1 [IYTTt-i—1__

¹ me-I,Utter=^

A—yä-l daa, I

Der Einflufs von beweglichen Lasten auf ä) den Balken auf 4 und ⁷ 5 Stützen wird am besten mit Hülfe einer statisch unbestimmten Grundel form berechnet (S. 107). Man führt den zweifach , statisch unbestimmten v Balken auf 4 Stützen I (Abb. 106 a) zunächst I auf einen einfach statisch

S3 CO

S' ,

^rrfTTH41 I

Q. -Linie

r~t. ^

diaa.

.d-Linie

LL*1

dem Ende (Abb. 106b) zurück. Die Elastizitäts-gleichungen (40a) liefern

II 1 ! 1

Y    2 Pm dm a

Aa —--p-•

daa

.    . Für den Belastungs-

erhält

^JL zustand Xa = —1 ist das Stützenmoment in C gleich —l.^i; mit Hilfe der durch den Festpunkt B verlängerten Momentenlinie

man in d das Moment

*hh

Zu der in Abb. 106 c erhaltenen i/a-Fläche als Belastungsfläche zeichnet man mit der Polweite 1 das

2 ft, + k) '

Seileck, das Einfłufslinie für Xa mit dem Multiplikator {u

(Abb. 106d). Die Punkte c', d', b‘ müssen auf einer Geraden liegen! Dem Festpunkt R entspricht ein Wendepunkt R' der Biegungslinie.

Der Mafsstab ist gleich- k~ f '^ gültig, sofern es sich nur |7T~

Abb. 107.

daa

wird

zgjgggga.

Ti k--'

um den Einflufs von P j handelt. Bei veränder- | lichem Querschnitt multi- . pliziert man die Ordi- I naten der belastenden |

Ma - Fläche mit    |

(S. 119).

Will man die Xa- ,

Linie mit fi = 1 er- I halten, so dividiere man | die Ordinaten der Ma- i Fläche durch JEJdaa = 1 /Mn² dx(Gleichung72). ^

Das Integral ist für alle I 3 Oeffnungen zu er- y , mittein! Man erhält da- \ durch die neue Belastungsflächein Abb. 106 e mit den Ordinaten Zc \\| und Za über den Mittelstützen und zeichnet dazu das Seileck mit | der Pol weite 1. Unter dem Auflager a ist die Ordinate = 1 ; unter den anderen Stützen wieder = 0. Die Rechnung mit Hülfe der w-Werte liefert    ^

in der ersten Oeffnung

Ä//    P1

--Zc    (x von links ausgehend),

in der zweiten Oeffnung

rj₂ — (ßc + 2ci) un — Zc (Or {x von links ausgehend),

in der dritten Oeffnung

l²

*7₃ — Zd -~<oj) (x von rechts ausgehend).

un

innnnnuj

ÓacL

Xali/tic

l-Ł

a)

|\

~^aa

Lt

y aa

)v

łfrj

J_\

b>

Vnv -Linie

-k

-I

Dmt,--Lwźe

In diese Formeln sind die Werte Z absolut einzusetzen. Die Xb- Linie wird entsprechend gefunden.

Der Einflufs von Temperaturänderungen und Sttitzenverschiebungen ist mit Hülfe der T- Momente (S. 129) zu untersuchen.

Ebenso verfährt man bei dem Balken auf 5 Stützen.

Aus der Xa- Linie lassen sich die anderen Einflufslinien in ähnlicher Weise ableiten wie bei dem Balken auf 3 Stützen. Die Abb. 106 f, g, h bringen Beispiele.

Zur Untersuchung der Mittelöffnung führt man die Multiplikation der 2ftc-Linie und der aus der Xb-Linie gefundenen 3ft</-Linie mit ihren Multiplikatoren aus und zeichnet dann mit ihrer Hilfe für die Oeffnung Z₂ die Spitzenkurven und alle Einflufslinien (S. 131). In Abb. U)6i ist eine Ç-Linie für die Mittelöffnung eingetragen (Abb. 98b,

S. 133).

Die Berechnung eines Fachwerkbalkens auf 3 Stützen gestaltet sich ähnlich wie bei dem vollwandigen Träger. Als statisch unbestimmbare Gröfse wird der Widerstand Xa der Mittelstütze eingeführt (Abb. 107a). Man zeichnet für den Zustand Xa = — 1 entweder nach dem Williotschen oder Stabzugverfahren oder mit Hülfe der elastischen Gewichte w die Biegungslinie der unteren Gurtung, die zur Einflufslinie für Xa wird;

Bei Ermittlung der Biegungslinie darf man die Füllungsstäbe starr annehmen und sich auf den Einflufs der Gurtungen beschränken. Das elastische Gewicht wird (Gleichung 48) bei der hier zulässigen Annahme unveränderlicher Werte E und F für einen Obergurt- bzw. Untergurtstab

EFwm = T FF Alm. _ q:

t/m 8 m r²m * *

worin ym = Mam, dem Angriffsmoment des Knotenpunktes m für den Zustand Xa = —1, ist. Zu diesen w- Kräften wird das Seileck mit Polweite 1 als Biegungslinie gezeichnet, deren Ecken unter den Querträgern liegen. Handelt es sich nur um den Einflufs von P, so steht die Wahl der Höhe der Ma-Fläche und der Polweite frei.

Für Parallelträger mit gleichen Feldweiten darf man das w-Gewicht noch weiter vereinfachen:

Tm

. . (101)

■ (102)

Wm = t/m

Die Einflufslinien für A, Mm (daraus für Om und Um), $fla und Qm ergeben sich wie bei dem vollwandigen Balken aus der Xa-Linie (Abb. 105 b bis e, S. 136). Die Einflufslinien für eine linkssteigende Strebe Dm und eine rechtssteigende Dm-hl sind in Abb. 107 b und c gezeichnet. Betreffs der Werte v vgl. man S. 95. Zur Zerlegung nach v ist

zu setzen.

wegen des Multiplikators p an Stelle der Kraft 1 die Kraft —

Der Einflufs von Temperaturänderungen ist

Xat = ~ und S,= -XatSa.

Oaa

Bei gleichmäfsiger Erwärmung ist dat = 0, wenn die drei Auflagerpunkte auf einer Geraden liegen; ist letzteres nicht der Fall, ver-

nachlässig! man dat. Bei ungleichmäfsiger Temperaturänderung der beiden Gurte ist dies nicht zulässig. Bezeichnet to die Temperatur des Obergurts, tu die des Untergurts, so berechnet man die w-Gewichte wt der Knotenpunkte des Untergurts infolge to — tu nach

* (t₀ — tu) Om

Wtm

zeichnet dazu das Seileck mit der Polweite 1 und erhält unter der Mittelstütze die Verschiebung dat. Damit wird

v    ~r da t

Xa‘- ⁺ ~^i

negativ oder positiv, je nachdem die obere oder die untere Gurtung stärker erwärmt wird.

G. Der Zweigelenkbogen.

Als statisch unbestimmte Gröfse Xa führt man den Horizontalschub des Bogens (Abb. 113, S. 143) ein. Die Auflagerkräfte sind bei starren Widerlagern

Xa

2 Pm dm a , dat

daa

H=Xa,

r (Gleichung 40 a), vaa

A = 2P^- und =

T*

Um die Einflufslinie für Xa = H zu finden, belastet man einen einfachen Balken von der Stützweite l mit den elastischen Gewichten w (Gleichung 48, S. 115) und rechnet das Seileck (S. 113), d. i. die Biegungslinie, für den Zustand Xa = — 1 (Abb. 108).

Besteht der Bogen aus Fachwerk und einem mittleren vollwan-digen Teil (Abb. 86, S. 122), dann

kommen zu den elastischen Ge-    _________^-----~rj—

wichten nach Gleichung (48) noch !,f> ! ' Wj I I I    , T

die des vollwandigen Teiles nach «ff I II 1 I I ! Gleichung (61) hinzu, und zwar    * Ÿi * * * * *■ *

in der Regel nur die auf die j*-j

Momente und gleichmäfsige Temperaturänderung bezüglichen.

Das w- Gewicht ist bei starr angenommenen Füllungsstäben:

ym Sm Fc Fm ’

worin ym gleich dem Moment für den Punkt m infolge H= — 1, Fc irgend ein unveränderlicher Querschnitt und Fm der Querschnitt des Stabes Sm ist In Abb. 109 fallen je zwei Knotenpunkte m in die Lotrechte, weshalb die ihnen zugeschriebenen Gewichte zu addieren sind.

F Fc Wm

r²m

Abb. 108.

r/l)

; ft

TJtti

H--1

•i

ym-Ąinie

142 in.Bd. â.Abschn.: Statik der Baukoiistruktionen. III. Stat. unbest, ebeneTragw. Für den Einflufs der Lasten Pm ergibt sich:

âma = ~ÏÏFc-’

wenn tjm die zu Pm gehörige Ordinate der Biegungslinie ist, da a ==: 2S^a

und

EF EFc Xa = H

_ y. f y²mSm Fc \_

V rt» Fm J ~~

JSPmdma

2 Pm y]m

EFc

daa

• . (103)

2zm

Die 2La-Linie oder -fcf - Linie findet man nach Ausrechnen ihrer Ordinaten. Das Gewicht w₀ hat auf die Ordinate rjm keinen Einflufs, wohl aber auf 2Zm.

Der Einflufs einer gleichmäfsigen Erwärmung ist:

ëEtl Fc

2 Zjn

weil dat = ttl gleich der Aenderung der Stützweite ist.

Wenn der Horizontalschub des Bogens durch ein Zugband aufgehoben wird (Abb.109), ist der Träger äufserlich statisch bestimmt, innerlich aber nach H, der Spannkraft des Zugbandes, statisch unbestimmt.

Ht

dat

daa

(104)

Es wird

daa

Abb. 109.

'Fc (2gm+Fl *).

wo Fz den Querschnitt des Zugbandes bedeutet, und

2 Pm . *] m

• (105)

Fc

Bei Dachbindern darf man das Glied -Ml1 streichen, auch für

Fz

den Fall einer leichten Sprengung des Zugbandes.

Die Momente folgen, wie bei dem einfachen Zweigelenkbogen, der Gleichung Mm = Mo m — H y m.

Eine gleichmäfsige Temperaturänderung des Systems gibt Ht — 0,

ungleiclimäfsige liefert annähernd:

eEFd

2 Zm

wenn die Temperatur des Zugbandes von der des übrigen Bogens um J t unterschieden ist.

Abb. 110.

Ht

Jt, . (106)

in

Vnv

Besondere Fälle.

Hat der Bogen nahezu unveränderliche Höhe (Parallelbogen)

(Abb. 110), so darf man den Mittelwert von h unveränderlich annehmen, Fc : Fm = 1 setzen, unter Fc einen mittleren Gurtquerschnitt

ver-

standen, und für s einen mittleren Wert, die Feldweite X, einführen. Man rechnet also mit:

A2

— EFclOm—ym und zm = y²m . . . (107) Der Horizontalschub infolge gleichmäfsiger Erwärmung ist:

_fEtlh²Fc

¹ X2Zm

Wenn die Bogenachse einer Parabel oder einem flachen Kreisbogen folgt, darf man die Einflufslinie für den Horizontalschub durch eine

parabolische JET-Linie von der Gleichung:

-jyy- V und dem Pfeil Z = v

(108)

H ==

3 ab

ersetzen, worin: v

. . (109)

und f gleich der Pfeilhöhe der Bogenachse ist. Die Zahl v unterscheidet sich nur wenig von 1. Der Temperatureinflufs wird:

IbsEtWFc

Ht

Abb. 111.

\ç>p

(HO)

Abb. 112.

\K

Abb. 113.

-b-M

'tup

I/mu,

l~nX

EFcWi

ymSm

Bei dem Sichelbogen (Abb. Ill) wird, wenn Fc einen x.    .r»    mittleren Gurtquerschnitt be-

Fc

deutet, -ä,-— = 1 gesetzt.

Jtf m

Daraus folgt:

, Ht

Zm

y²m Sm

a Etl Fc

r²m

2 Zm

Am Knotenpunkt 2 (Abb. 112) hilft man sich mit den Formeln:

und „-ĄS + ĄŁ.

EFcw₂

y 1*1 i y 2*2

r\

r\

r\

r² a

Sind die Stablängen Sm wenig verschieden, dann empfiehlt es sich, S rund X anzunehmen; dadurch erhält man EFc

—r-Wm

_ ym

~~ r²m '

=    St

rJm

i EtlFc

X2Zm

Bei Zweigelenkbogen mit wagerechtem oder schwach gekrümmtem Obergurt (Abb. 113) wird das Verhältnis der Gurtquerschnitte F₀ : FL in der Nähe des Bogenscheitels ausschlaggebend für die Ergebnisse. Man wählt Fc = Fo, dem Obergurtquerschnitt im Scheitel, und erhält bei gleichen À:

EFo

ymu -j- ymo

Fo

Wm

Fu

y^mu + 2/²

Fo

mo

Wm

Zn =*=

Fu

Wm

und

Ht

6 EFo l

(113)

Abb. 114.

Für den Scheitel ergibt sich :

2^

E Fo

ws =

Ws

''J

AN

->Z‘Tn

Id’

>,Ä

Fläche

in! i

A’

o y²*

Ws

Bei den üblichen Scheitelhöhen von hs = -^Q bis Fo

setze man    = 1, beachte

Pu

aber, dafs in den mittelsten 4 j}>\ bis 6 Feldern dieses Querschnittsverhältnis auch wirklich ausgeführt werden mufs.

Die übrigen Einflufslinien des Zweigelenkbogens findet man aus der //-Linie.

Die 3Irnm Linie folgt aus der Beziehung (Abb. 114):

FLm — 3/q 77i — F ym

0ÜL_//

und

Zs =

60

— ym

£L *

B M₀m ist das nfaclie B ken-moment an der Stelle m. Man

zieht von der mit — multipli-

ym

zierten M0m-Fläche die //-Fläche ab.

Der Multiplikator ist /li = ym. Aus den M- Linien ergeben sich die 0- und //-Linien

Die Einflufslinien für die Ftillungsstäbe lassen sich, z. B. für D, aus der Bedingung ableiten:

M₀i

I H~Linie

¥i

kf’

!rh m

I) -Fläche

L2

ft.HL

' n

yt

Z> =

ri

ri

ri

Der Index 0 bezieht auf den einfachen Balken. Zur Ermittlung

r-

der 2>-Linien ist die ÜT-Linie von der — Dn-Linie abzuziehen. Man

y;

nehme AJ J' = 1 (xi : y^, ziehe die beiden Geraden J‘ B' und A' J", die sich in i' senkrecht unter i schneiden müssen, und trage die dem fraglichen Felde F₁F₂ entsprechende Gerade Li X₂ ein. Der Multiplikator ist pi = (y{ : r{).

xi Vi

Für die Werte — und — der Einflufslinien der Streben ist die

Vi

ri

Beziehung wichtig:

xi _ -DA = 1 x%

Vi DH=1

A=l> = i

db

Vi

und — = D

Z7=l.

Vi £*11=1

und Djj₌₁ lassen sich entweder aus Cremonaschen Kräfteplänen für .4 = 1, B = 1 und H= 1 ablesen oder nach den folgenden Formeln (s. auch S. 87) rechnen:

Die Gröfsen D

cos cpm Fm

xm

hm

ri

xm-1

cos Vm £*m (B = 1)

x‘

m

1

x'm-1

• - (114)

cos fm Bm (.0=1)

Vvi — 1

K-l J

hm ist die Trägerhöhe im Punkte m\ cpm der Winkel, den die Strebe Dm mit der Wagerechten einschliefst.

Die Eiastizitätsgleichung für den voilwandigen Bogen mit zwei Gelenken ergibt sich aus der Bedingung (Abb. 115a):

J l =JJ ds cos cp -f- J y r,

und zwar ist J l, wenn die Widerlager starr sind, = 0.

Man erhält:

Jl

=/

Ndx

FF

worin J'= dem mittleren Werte von

Mydx

EJ'

f etl, . . . (115)

J cos cp ist. Das erste Integral hat auf das Ergebnis nur geringen Einflufs und kann bei nicht sehr flachen Bogen fortfallen. Im übrigen empfiehlt sich die Annäherung: N = — II sec cp,

Ndx

II l

~ßjpi wird, wo F' den mittleren Wert von

F cos cp bedeutet. M im zweiten Integral wird durch M₀ - Hy ersetzt (M₀ = M für den einfachen Balken von der Stützweite l) und liefert:

so dafs

EF

Mydx

EJ'    EJ'

Hütte. 22. ÀufUge. III. Band.

J M₀ydx

EJ'

J y²dx.

X46 in* Bd. 2. Abschn.; Statik der Baukonstruktionen. III. Stat. unbest, ebene Trag w.

Bezeichnet $y die Fläche zwischen Bogen und Sehne, ferner e den Schwerpunktabstand der g^-Fläche von der Sehne (Abb. 115b), so wird Jy²dx = 2 %y. e\ im besonderen bei dem parabolischen Bogen und bei dem flachen Kreisbogen:

worin f der Pfeil der Bogenachse ist.

Abb. 115.

(116)

Man erhält für beliebige Bogenform: fM₀ydx Jy* dx

^-li

fer.

mit V

; . (117)

J'l

mi

h)

F'Jy³ d x

für Parabel- und flache Kreisbogen:

fM₀ydx

I-

rLP

c)

(118)

mit v

8 PF' 1

Eine Last P bewirkt (Abb. 115c): jM₀ydx = PMy;

My ist das Biegungsmoment an der Stelle x = a des einfachen Balkens A P infolge der Belastung durch die 3*/-Fläche. Für Einzellasten folgt bei beliebiger Bogenform:

(119)

71= ^

Jy*dx

Bei Parabel- und flachen Kreisbogen ergibt sich für die //-Linie eine Kurve, an deren Stelle man eine Parabel von der Pfeilhöhe:

Abb. 116.

. (120)

/fTTTnx

11=

-v .

1 Qf

setzen kann. Die im Kräftemafsstab aufzutragenden Ordinaten der parabolischen //-Linie folgen dann der Gleichung:

3 ab

T 7T”

(121)

(vgl. auch S. 143, Parallelbogen).

Bei dem vollwandigen Zweigelenkbogen mltaufgebobenemHorlzontal-

H. I

SChub (Abb. 116) ist Jl =    , wenn der Querschnitt des Zugbandes

= Fz ist. Man erhält daher für Parabel- und flache Kreisbogen:

worin:

CO

ab

fl

. . (122)

i+-₀-

15 J'

8 F'p

(>+*)

Ht ist bei gleichmäfsiger Erwärmung = 0. Für Dachbinder darf man selbst bei leicht gesprengter Zugstange v* = 1 setzen.

Zur Untersuchung des vollwandigen Bogens bedarf es der Kernpunktmomente M° und Mu. Es genügt, die Kernpunkte 0 und u in dem lotrechten, der Pfostenmitte entsprechenden Schnitt s anzunehmen (Abb. 117 a).

radialen Querschnitt (Abb.

117b) sind die Wider-\

Standsmomente

Für den

Po

Abb. 117.

\ Co \    \

rOi

W° = —— ,

e₀

die Kernhalbmesser (s. auch Bd.1,4. Abschn., Zusammengesetzte Festigkeit):

Wu

Wu =-

eu * <€

y₀

łr

UP \0l\

b)

-C27-

, _ w°

F * hu F ’

wenn F den Querschnitt abzüglich der Nietschwächung bedeutet, und die Spannungen der äufsersten Bogenfasem:

k₀

-PO

--

--B

M°

Mu

. . (123)

- * ö«

w°

Die Einflufslinien fur die Kernpunktmomente, M° z. B., ergeben sich aus der Gleichung:

0₀

Wu

M°

— Ma — Hyo = y₀

\ yo

Mo

Das heifst, von der —— - Fläche ist die H-Fläche abzuziehen; der

Vo

Multiplikator ist p = y₀ (Abb. 118).

Eine Last, die lotrecht über der Lastscheide E steht, erzeugt zwei Kämpferdrücke, die sich mit P im Punkte F schneiden. Der Abstand ab

bestimmt für die wandernde Last den geometrischen Ort

,*_PTHr

10*

aller Punkte E\ die Kämpferdrucklinie. Für den Parabel- und flachen Kreisbogen ergibt sich der unveränderliche Wert:

4/\

(124)

3^’ .......

die Kämpferdrucklinie ist dann parallel zur Sehne A B. Gleichmäfsige Vollbelastung mit g (Eigengewicht) gibt:

Hg = g-jj-v uni    = g -J- — Hg yoiu) . (125)

Die Kernpunktmomente infolge gleichförmig verteilter Verkehrslast p sind (Abb. 118)

min M°=pfjy₀ = — py *°

8/1

. . (126)

(es verhält sich der Inhalt 3 zum Inhalt der parabolischen i/-Fläche wie |³o:/³!) und

max M° =

P~2

xx' p y0 8 fl

(P - l³o)r

Aehnlich bei zwei Lastscheiden und für min Mu und max Mu.

Der Einflufs einer Temperaturänderung auf H ergibt sich für vollwandige Parabel- und flache Kreisbogen unter Vernachlässigung der Längskraft zu:

15 s Et J'

Abb. 118.

tp—'»

0\XJr

je’

JL

Ht =

p ■ (127)

u-

1-4

-ftr

Zur Sicherheit setze man hierin statt J* das gröfste Trägheitsmoment J des Bogens ein. Die entsprechenden Momente werden

Die Querschnitte sind von vornherein nicht bekannt. Man nimmt daher zu ihrer überschläglichen Bestimmung zunächst an, die Bogenachse liege in

~2 hs, d. h. in halber Stehblechhöhe,

'ś

• M°-Liräe

p-y₀

minJPMÊÊBBÊÉ

IłinifllHUlillllll mdxM⁰

5

und schätzt die Kernhalbmesser k₀ = ku = ^ w°l)ei es sich empfiehlt, hs etwa^Z und Ä = 1,1 7is zu wählen. Dann werden die Kern-

punktmomente in

3 ab

gesucht. Man berechne die jET-Linie nach

J' J

4 fl

v, indem man mit Bezug auf

F' F

einsetzt:

25 hsh

Mit der/f-Linie ergeben sich dieM⁰- und die 2IT“-Linie, so dafs die zum Bemessen der Querschnitte erforderlichen Momente infolge beweglicher Lasten min Mp und max Mp ermittelt werden können [für Eisenbahnbrücken mit Hilfe der parabolischen Einflufslinien

(s.122)].

Dazu kommen noch die Momente MgK ' infolge Eigengewichts (Gleichung 125). Infolge einer Temperaturänderung entsteht

15 iEtJy0{u)

und die Spannung

K(v) = Hty0{u)

f*

Gt

15 sEthy0(u)

16

f*

Der zum gröfsten Gesamtmoment Mp -f- Mg Mt gehörigeWert Gt

ist von der zulässigen Spannung Gz abzuziehen, worauf sich das in

erforderliche Widerstandsmoment W=

MP + Mg

ergibt. Mit Hilfe

Gz — Gt

des entsprechenden Querschnitts berichtigt man den Wert v und be

rechnet schliefslich die Kernpunktmomente min M° und max Mu.

Die Einflufslinien für die Querkräfte (Abb. 119) ergeben sich Q = (A — 2P) cos t> — JTsin qo = sin (f (Ç₀ cotg <p — H), wo Q₀ — der Querkraft des einfachen Balkens, qp = dem Neigungswinkel der Sehne im fraglichen Felde.

Von der mit cotg qr multiplizierten Ç₀-Flâche ist die H-Fläche abzuziehen; Multiplikator ist = sin qp.

Die Lastscheide E liegt unter dem Punkt E' der Kämpferdrucklinie. Ist sin qp klein, rechne man Q₀ statt Q.

Die Querkräfte infolge Eigengewichts sind bei Parabel- oder flachen Kreisbogen = 0 oder fast = 0. Die Werte Q sind zum Berechnen der Nietteilung erforderlich.

Bei Zweigelenkbogen von Eisenbahnbrücken wende man die parabolischen Einflufslinien an. Z. B.: Die #-Linie ist nach Gleichung (109) und (120) eine Parabel von der Pfeilhöhe

Abb. 119.

aus

i a\

i

I 3V

l-4

icotgf

1-cotg (f

El

d-Linie [x,*sins<p

3 /

Z = v. Mit dem zur Spannweite l des Bogens gehörigen Werte Pi 16 f

der Tafel auf S. 123 bis 125 ergibt sich: maxH = PiZ.

aus

l³o

Für minilf⁰ (Abb. 118) ist e' — z-p-, worin Z = -^rj v (nach

Gleichung 120); es wird min M° = I/o Pi wenn Pi für w = £o der Tafel entnommen wird.

Zur Ermittlung der anderen Grenzwerte von M und Q s. Müller-Breslau, Graphische Statik, II. Bd., 2. Abt., S. 541 u. 550.

Abb. 120.

c.

-.Jö

XA :

B)

W/.

Pa**

Ąy-y

v'7

D-Linie p-Da-1

Der Auslegerbogen

mit Schleppträgern, Abb. 120, wird inner-halb, der Auflager A i und B wie ein Zweigelenkbogen behandelt. Die Einflufs-linien ergeben sich als Unterschiede der JET-Linie und der entsprechenden Einflufs-linien eines Gerb ersehen Balkens. Unter

den Kragarmen und Schleppträgem sind die Einflufslinien gerade, und zwar wird die üf-Linie über A und B hinaus tangential verlängert. Eine J>-Linie ist aus der Zeichnung zu ersehen.

H. Der beiderseits eingespannte Bogen.

Ein lotrechter Schnitt durch die Mitte des symmetrischen Bogens in Abb. 121 liefert als statisch bestimmte Grundform zwei unten eingespannte Bogenhälften. Die im Schnitt wirksamen Kräfte werden

Abb. 121.

Ą

KV

j.

durch die drei Unbekannten ersetzt: Moment Xa, lotrechte Kraft Xft und wagerechte Xc. Ueber die Lage der X-Achse verfügt man aus Zweckmäfsigkeitsgründen so, dafs — Jydx = 0 wird, y    Die Elastizitätsbedingungen

WSi

7j drücken aus, dafs die Drehungen der beiden Schnittstellen tiberein-stimmen, ihre Verschiebungen paarweise gleich sind.

Ein den Bogen im Scheitel aufbiegendes Moment sei positiv. Die Längskräfte werden nur in der dritten Gleichung berücksichtigt und gleich dem Horizontalschub Xc gesetzt. F ist ein mittlerer Querschnitt, J' ein unveränderlicher Mittelwert von J cos qp; dx = ds cos qp. Es ergeben sich die drei Gleichungen :

jMdx=0, j Mxdx = 0,    jMydx-\-~ Xcl = 0 . (128)

M= M₀- Xa + Xbx + Xcy.

Der beiderseits eingespannte Bogen.

151

Mp bezieht auf die statisch bestimmte Grundform; das negative Vorzeichen von Xb gilt für die linke Bogenhälfte, das positive für die rechte.

Aus der ersten Elastizitätsgleichung folgt (Abb. 122), dafs eine links vom Scheitel stehende lotrechte Last P— 1 hervorruft:

Xa =

21

• (129)

Danach läfst sich die -Xa-Linle zeichnen.

Die zweite Gleichung liefert als Ordinaten der -Xb-Linie: cP(l + 2b)

links : Xb = -f

; unter dem Scheitel: Xb — T

rechts: Xb

b²(l + 2d)

(130)

; unter dem Scheitel: Xb —

~T

Aus der dritten Gleichung folgt für die -Xc-Linie:

Abb. 122.

Xc = H= —

fM₀ydx

■—?-

fytdx

worin v

(131)

J'

fet, Ah

I Jy²dx

die Längskraft berücksichtigt. Die letzte Beziehung vereinfacht sich für parabolische Bogenachse:

15 a² b²

und

. (132)

Xh-Linte

14

45 J'

if* F J

Die X-Achse ist durch die Bedingung

2

Jydx = 0 im Abstande von der Bogensehne festgelegt.

Die zugehörigen Einflufslinlen für die Einspannungsmomente Ma

und Mb sind infolge einer auf der linken Bogenhälfte stehenden Last P = 1 :

MA =--p

ab²

J    . a*b

und Mb = i--

l!l!

TT

(133)

Die -4-LinIe und ihr Spiegelbild, die JB-Linie, lassen sich nach Abb. 123 aus der Xb-Linie ableiten; es gilt unter JP = 1 :

a² (l + 2b)

b³ (1 + 2'

. . (134)

Die Punkte der Kämpferdrucklinie (Abb. 124) haben von der X-Achse die Abstände:    2 a? 6³

y^~ü~~W.....

Zu dem Parabelbogen gehört der unveränderliche Wert:

8 f

** = 157......

Um die Lage der Kämpferdrücke K zu rechnen, benutzt man die Strecken (Abb. 124):

(135)

(136)

¹+²t

und ß =

i+*4- ’

. . (137)

Abb. 123.

\J>-1

\I>~t

Abb. 124.

Pr rj

Al

f*- CL —H

Kä/n/iPerdruckänie

j-f    L,

JigT,

-ß*X~Achse

Abb. 125.

■*l

//-

j, Die Abbildung zeigt auch einen zeichne-y rischen Weg.

? Zerlegt man P nach den Richtungen ! der Kämpferdrücke, so werden Kl, Kr und J K erhalten (Abb. 124). Die Richtungen Kl und Kr gehen bei wandernder Last durch immer neue Punkte A‘ und B'; sie umhüllen die aus zwei Hyperbeln bestehende Kämpferdrucklinie.

Untersuchung des Bogens mit Hilfe der Kernpunktmomente geschieht ähnlich wie bei dem Zweigelenkbogen. Infolge einer Last P — 1 ist das Moment für einen unteren Kernpunkt u: Mu = -f- Hrj , für einen oberen 0: Mo —— Hrj₀.    u

Damit lassen sich die Einflußlinien für die Kernpunktmomente

zeichnen. Zur vorläufigen Schätzung des Koeffizienten v setzt man:

r hs\

Die

41

von

J' J

also : v

. (138)

153

Formeln für den beiderseits eingespannten Bogen.

Wenn die linke Bogenhälfte auf der Strecke a von der linken Auflagerlotrechten aus eine gleichmäßig verteilte Last_p trägt, so ergeben sich die Werte (Abb. 125):

A- 1 «V** _j_ ¹ « A

A~pll?W⁺TT~l)

ma = -Py2T ⁶ — — ⁸ + ³y — (10 —15y + ⁶fä) "]

Mb= + p\2^- ⁴_³T— (i° — 15T + ⁶_f) "]

Ist die eine Hälfte des Bogens gleichmäßig belastet (Abb. 125), so erhält man:

(139)

13

A=^2pl

pP

— V

16/*

pl³

192

(11 — 8 v),

Mb = +

—- (5 — 8 v)

192

pl*

lm Scheitel ist das Moment: Ms — -777- (1 — v).

4o

(140)

Die Angriffspunkte des Horizontalschubes sind bestimmt

durch :

f i-y

Legt man das Seileck der Belastung durch diese drei Punkte, so erhält man die Drucklinie, aus der die einzelnen Momente leicht abzuleiten sind. Die größten Momente treten an den Kämpfern auf.

Für volle gleichmäßige Belastung werden: pP 8 f ’

A = B = -g-pl,

ma = mb

12

t -t -² f^-y)

ta-h-Yf v~

_ 1 A-*

— ~äf

(141)

Die ständige Last g auf der ganzen Länge und die veränderliche p auf der linken Hälfte ergibt:

W"(² s+p')'’

Mb =

Eine gleichmäfsige Temperaturänderung erzeugt:

„ f (142)

45

Ht — i ¹ tEJ‘

15

15

Die Wärmeschwankungen haben sehr großen Einfluß.

J. Die durch einen einfachen Balken versteifte Kette.

Die durch den einfachen Balken versteifte, über eine Oeffnung geführte Kette (Abb. 126) ist einfach statisch unbestimmt. Statisch bestimmte Grundform ist der einfache Balken. X — H~ dem Horizontalzug der Kette. Nach Gleichung (40) und (33) wird bei starren Widerlagern der Einflufs von Einzellasten P:

Abb. 126.

2 Pm dm«

II

—*j*

h.

2 Q * der einer Temperaturänderung:

z

i—i

,--y-f

V —-Ä K—

rr_ 2 Są (t 8

2 S*a Q

Die Verschiebungen f dm a erhält man mit Hilfe des zu den w-Gewichten für einen einfachen Balken von der Stützweite l gerechneten Mo-menteneckes (S. 113). Die Summenausdrücke werden gleichfalls gerechnet.

Im Zustande H — — 1 entstehen in der Kette die Drücke 1 sec <x und in den Hängestangen z die Drücke

¹ (‘g xk—*g +1)-Seileck zu den Kräften Z i-cotgXfc ist die Kette; die zwischen Kette und der zur Stützweite l gehörigen Schlufs-linie s liegende Fläche mit den Ordinaten y wird Culmannsche Momenten-fläche der 2-Kräfte mit der Polweite H. Die auf den Versteifungsträger infolge des Zustandes II = — 1 einwirkenden Momente sind daher Mnm= 1 ym*

Man darf bei Berechnung der ^-Gewichte die Streben starr annehmen und allen Gurtstäben des Versteifungsbalkens denselben mittleren

<xi

S'

h! I

a)

■ymf> u

Zt

sS”

rt+rlïïmi

11

V ł-

b)'§

-h

-Flach#

I pry

c)

icotgooK

d)

ri

^^YDsui <f>-fläche

J I /O'-

Ju -Fläche

Fc

Gurtquerschnitt Pc zuschreiben, daher =1 setzen. Das gibt:

Pm Jfm Sm

EFcWm =

Mit den Bezeichnungen

tj für die Ordinaten des Seilecks zu diesen Gewichten,

Ffc für den Scheitelquerschnitt der Tragkette zur Aufnahme von //max,

oCfc für den Neigungswinkel der Kettenglieder,

Fz für den unveränderlich angenommenen Querschnitt der Hängestangen,

Zk für deren Längen, mit 2zm = 2

/    771

und mit Rücksicht darauf, dafs 2S*aQ sich nicht nur über den Balken, sondern auch über die Hängestangen, die Trag- und Rückhaltketten erstreckt, erhält man

i51 und

hat bei der zulässigen Annahme einer stetig gekrümmten parabolischen Kette die einfache Form:

• • (144)

Fc

wo:

4“    S0>

1£fh

3 l\

^ + s' sec <*' 4“ s" sec

(145)

Eine Aenderung der Aufstellungstemperatur um den für alle Glieder des Balkens, der Kette und der Hängestäbe gleichbleibenden Betrag von t° erzeugt unter der Annahme einer parabolischen Kette: fEtFc

Ht =

3t

(*o-t

8/i(8V-2A)

)•

. (146)

worin 9£ und $₀ aus Gleichung (145) einzusetzen sind; h' = y‘k 4“ Zk,

Eine Temperaturerhöhung hat demnach eine Abnahme des Horizontalzuges um Ht zur Folge.

Wenn der Versteifungsbalken ein Parallelträger von der Höhe h ist, darf man noch die bequeme Vereinfachung einer parabelförmigen H-Linie einführen, zu der man gelangt, wenn bei der Annahme stetiger Krümmung der gleichmäfsig belasteten Kette die Einzelgewichte Wm durch eine stetige Belastung w ersetzt werden und wenn an Stelle der sich daraus ergebenden ÜT-Fläche mit einem inhaltgleichen Parabelabschnitt gerechnet wird. Es ergibt sich für die parabelförmige If-Linie die Höhe:

31

Z 16 f v<

wobei:    p =

l + ÜAÄ

'16 P l Fk

(147)

und f der Pfeil zwischen Kette und Schlufslinie s ist. Die Ordinaten der If-Linie folgen der Gleichung:

3 ab

(148)

H Afl V

Der Einflufs einer gleichmäfsigen Erwärmung nm t° wird entsprechend den obigen vereinfachenden Annahmen und bei Vernachlässigung der Beiträge der Hängestangen:

Ht = -(EtFk{l — v)

(149)

Für die durch einen vollwandigen Balken versteifte Kette wird:

(150)

3 ab

IGf

4 fl

v und v

14

15 J sq

8 FhP l

worin J das als unveränderlich angesehene Trägheitsmoment des Versteifungsbalkens ist und s₀ der Gleichung (145) entnommen wird. Gleichmäfsige Temperaturerhöhung erzeugt:

Ht— — sEtFkÇL — y), . .

. . (151)

wo y aus Gleichung (150) einzusetzen ist.

Eine gleichförmig über die ganze Spannweite verteilte Belastung p gibt bei parabolischer H-Linie:

Hp~ 8f

(152)

Es empfiehlt sich bei versteiften Hängebrücken, die ganze ständige Last vor Ausführung der Versteifung aufzubringen, d. h. vor Vernietung des Versteifungsbalkens, damit dieser nur durch wandernde Lasten beansprucht wird. Der Horizontalzug der Kette ist infolge der vor der Versteifung aufgebrachten gleichmäfsigen Vollbelastung gv:

gvP

Qv

. (153)

Kräfte:

Nach Ermittlung von max H ergeben sich in den Hängestangen die

⁸ A

max    •    (l*>4)

Zmax — -fiTmax (tg OC^ — tg Ot^ j) — H\

Das Biegungsmoment für irgend einen Knotenpunkt des Versteifungsträgers ist:

. . (155)

Daraus folgt die Einflufslinie für jMT (Abb. 126b); von der mit —

y

multiplizierten Einflufsfläche für Mq des einfachen Balkens von der Stützweite l ist die jff-Fläche in Abzug zu bringen; Multiplikator ist /u = y. Aus den Momenten folgen die Gurtkräfte 0 und U.

Die durchschnittene Strebe des Feldes FXF₂ hat die Spannkraft:

Mi~Ml = tg »k «g₀ cote ctk - II), (156)

worin Q₀ für den einfachen Balken von der Stützweite l gilt. Die Konstruktion der Einflufslinie für D Sin cp ist in Abb. 126c angegeben.

Die Einflufslinie für den linken Auflagerdruck Au des Versteifungsbalkens (Abb. 126d) ergibt sich aus:

Au — A₀ — H tg = tg (Aq cotg — H).

Im Beginne der Untersuchung fehlt das Quer8ChnittSVerhältnl8 Fc i Fk» Man schätzt zuerst diesen Wert (z. B. 0,5) und berechnet v. Bedeutet gv das vor der Versteifung an die Kette zu hängende Eigengewicht, p die bewegliche Belastung bzw. den zur Spannweite l ge-

D sin cp = Q

hörigen Belastungsgleichwert (S. 67, Tafel 2 a und S. 72, Tafel 2 b), so liefert:

($Ffc — -Hmax — Hg v -f* Hp -j- Hf,

Gleichung (153) (152) (149)

den Kettenquerschnitt Ą. Dann läfst sich Ht (Gleichung 149) und

Fc

tretende M\

hü berechnen. Für M wählt man das in ungefähr -j- auf-und erhält:

max

Fc

3 Htf

4 ha

Fc

Darauf folgt das Ermitteln des Verhältnisses -p— und der Zahl v. Bei wenig befriedigender Uebereinstimmung der beiden Werte v führt

Fc

man diese Abschätzung mit dem neuen Verhältnis -=- nochmals durch.

-bk

IV. Räumliches Fachwerk.*)

À. Zerlegung einer Kraft nach drei Richtungen im Raum.

a)    Die allgemeinste Methode besteht in der Anwendung der auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem bezogenen Gleichgewichtsbedingungen (Abb. 127)

2xa A = Q\

2xb + B = 0 >, (157)

2xc + C = 0 J

worin x = — , die Strecken a, s

b, c gleich den 3 Projektionen der Stablänge s und A, B, G gleich den Projektionen der in m angreifenden gegebenen    kV/

Lasten sind. Die Summen er-strecken sich über die 3 unbe-kannten Stabkräfte des Knotenpunktes m. Die Auflösung der Gleichung (157) erfolgt mit Hilfe der Determinanten. Das Verfahren läfst durch geschickte Wahl des Koordinatensystems Vereinfachungen zu.

b)    Momentenmethode. Man betrachtet den Grundrifs und den dazu rechtwinklig stehenden Aufrifs der in m angreifenden Kräfte (Abb. 128) und zerlegt diese in ihren Spurpunkten 1, 2, 3, 4 wagerecht

Abb. 127.

-~~A

⁴-w--

__c_

*) Nach Müller-Breslau, Die neueren Methoden der Festigkeitslehre und der Statik der Baukonstruktionen. Kroner. 3. Aufl., IV. Abschn. — Schiink, Statik der Raumfachwerke. Teubner, 1907. — Föppl, Das Fachwerk im Raume. Teubner, 1892.

und lotrecht. Darauf setzt man für eine durch die Spurpunkte zweier Stäbe gehende Achse 231=0 und erhält eine Gleichung mit nur einer

Es be-

Abb. 128.

unbekannten Stabkraft, deuten S\ S" und s\ s" die Stabkräfte S und die Stablängen s in Grund- und Aufrifs. Dann ist:

Aufrifs

S S' S“

s'    s“

ht h» h un(l P sinc^ die Längen ml, m2, m3 und m4.

Achse I gehe z. B. (Abb. 128) durch 2 und 3;    und oc sind

parallel, aber von beliebiger Richtung. Drehachse II geht durch 1 und 3, III durch 1 und 2. Man erhält :

A-+ZA]

h    p *

p ß p v

Wenn die Strecken ht ht h den Stablängen s1# % sz gleich sind, was meist der Fall ist, wird:

ŁA

p ß ’

Die Summe aller lotrechten Seitenkräfte in m gibt für 1 = 8 zur p

Prüfung: x₁ 4" xa 4~ *3 + —

\fi

JI

■r çr A I o h.

—3

\yf

Grundriß

x₃ = —

*3 = —

P cf₃

(158)

^ . (159)

=0.

Sonderfälle (l = s).

1.    JP parallel zur Grundrifsebene. P wird parallel und lotrecht

p

zur Drehachse zerlegt. Dann ist z. B. xx =    --, worin unter px die

Pi

zu P parallele Strecke zwischen 1 und Drehachse I zu verstehen ist. Ebenso ergeben sich x₃ und x₃. Das Vorzeichen ist abhängig vom Sinne der Kraft P.

2.    r parallel zur Grundrifsebene und zur Drehachse I. Sx = 0.

S₂ und iS₃ folgen aus der Zerlegung von P nach S₂ und S₃; daher wird p

— *3 = i — * P ist die Strecke 2—3 im Grundrifs.

3.    St parallel zur Grundrifsebene (Abb. 129):

P_d±

P ß'

p

Probe: x₂ + x₃ + —

*3 =

p = m4;

x,== —

y = £;

P *₉

x₃ ==---

p y

= 0.

Sonderfälle der Kraftzerlegung im Kaum.

159

Die Richtungen Ą, II und III sind parallel, ebenso I und c!s bzw. d'₃.

4. Sj und P parallel zur Grundrlfsebene (Abb. 130). nach den Richtungen I und Si zerlegt, p || P; Ą || II || III.

P wird

Abb. 129.

Abb. 130.

IJU

''

\u

I in

CS

vir-

nP

___

S77V>

‘ä’NÄ’ !

>cÇ

~P-

Z,

.3

---NvK?

5. Zwei Stäbe St und S₂ parallel zur Grundrlfsebene. Drehachse 1 wird parallel zu S₂, II parallel zu Si gewählt.

S₂ = yd₃, (di y SJ,

= Wi II Si),

Die Vorzeichen sind abhängig von dem der Kraft P.

c) Die Verfahren nach a) und b) lassen sich vorteilhaft verbinden.

Ist z. B. aus einer Momentengleichung berechnet, so können S2 und S₃ aus 2 Gleichgewichtsbedingungen mit je einer Unbekannten gefunden werden, wenn das Achsenkreuz entsprechend gelegt wird.

d) Zur zeichnerischen Ermittlung der Stabkräfte werden die Projektionsebenen so gewählt, dafs von den 3 unbekannten Kräften sich 2 in einer Ebene decken. In Abb. 131 sind für Aufrifs und Grundrifs die Kräftepläne gezeichnet.

Es ist:

S, = Si‘ = Sx" -%•,

S1    sl

q C / ^2 « // S2

s*~Sl 17 ~s*

q q / s3 q // S3

Sz-S₃y—S₃ -jjB-.

Solche Formeln aus nur angedeuteten Kräfteplänen abzuleiten, führt häufig rasch zum Ziel (s. Müller-Breslau, Die neueren (Methoden).

*3=“

Abb. 131.

Vs

-$r

p’

B. Kuppeldächer.

Berechnung- für lotrechte Lasten.*)

Die gegliederte Kuppel besteht aus Stäben, die nach Richtung der Meridiane (als Sparren) und winkelrecht dazu nach Richtung der Parallelkreise (als Ringe) angeordnet werden.

Um Sparren und Ringe (die als Vielecke auszuführen sind) gegen Verschiebung durch einseitige Belastung zu schützen, sind Streben

Abb. 132.

am

anzuordnen, die am besten steif konstruiert werden, so ß dafs Gegenstreben fortfallen. Die Sparren sind

.......1 i j stärksten gedrückt, wenn die

(*X

\(y)\ ganze Kuppelfläche voll be-¹ ! ł lastet ist.

Ein Ring ist am stärksten gezogen, wenn der innerhalb des Ringes befindliche Kuppelteil voll belastet ist, der Ring selbst mit seiner Zone dagegen unbelastet bleibt; er ist am stärksten gedrückt bei der umgekehrten Belastung.

Für die Bestimmung der gröfsten Spannkräfte der Streben zwischen zwei Sparren hat Schwedler angenommen, dafs die auf einer Seite des durch die Mitte der Streben

7*

to >

srv

gehenden Durchmessers liegende Halbkuppelfläche voll belastet, die andere dagegen nicht eingedeckt ist. Die tatsächlich auftretenden, nachstehend angegebenen gröfsten Spannkräfte N der Streben sind nur halb so grofs wie die von Schwedler berechneten.

Für die Kuppel in Abb. 132 bezeichne: n die Anzahl der Sparren,

<X die Neigungswinkel der Sparrenglieder,

ß die Neigungswinkel zwischen Streben und Sparren, gemessen in den Ebenen der Kuppelfelder,

P die Eigengewichte der Kuppelzonen, durch welche die Knotenpunkte belastet werden (Px einschl. Belastung durch die Laterne), Q die Gewichte der Zonen bei voller Belastung (einschl. Eigengewicht),

Z), T, N die Spannkräfte der Sparrenglieder, Ringe und Streben.

*) Nach J. W. Schwedler, Die Konstruktion der Kuppeldächer, 2. Auf.; Berlin, Wilh. Ernst «fc Sohn. — Berechnung für schräge Lasten (Winddruck) nach Müller-Breslau, Zentralbl. Bauv. 1891 u. 1592 sowie Z. d. V. d. I. 1898 Bd. 42. — Dimensionierte flache Kuppeldächer bis 60 m Durchmesser s. Scharowsky, Musterbuch für Eiseu-konstruktionen, 4. Aufl., neubearbeitet von Kohnke; Otto Spamer, 1908.

Dann ist:

T)

Qi

n sin

7)₃ = -

Qi + ft + fe

ix₂

@1 ~h Ç2

n sin <XS

Ti = -

n sin <*2

ctg *1 _

D, = -D₁ cos (Xi

9i Qi ~ł~ Qi Q*

(160)

2 n sin —

2 sin —

— (Laternenring) (161)

max P₂

_ gi ctg «1 — (gi + Ą) ctg «a

2 h sin —

min P₂ =

■Pl Ctg (Pj + g2> dg (Są

2 n sin —

max T₃

(gi + ga) ctg^a —(gt + g-2 + Ą) ctg <*3

2 n sin —

min T₃ =

(Pl + P₂) Ctg *₃ — (Px + P₂ + g₃) Ctg «3

(162)

2 n sin —

max T₄ =

(öi + öa + ös) ctg«s — (Öi + öa + Ö3 + -Pi) ctg«4

2 n sin —

min T₄ =

(Pi + Pa + P3) ctgö^₃ - (Ą + Pa + P₈ + ft) ctg*₄

2 n sin —

p₅ == (gl + ga + g₃ + ^4) ctg <*4 ₌ P4 cos <*4

2 sin —

2 n sin —

(Mauerring) (163)

Angenähert ist ferner:

gi-Pi

2 n sin cos ft

*i=

ąr _gl + ga~(Pl+Pa)

2 n sin <%₂ cos ft

gi + ga + g₈- (Pi + Pa +P₃)

2 n sin <x₃ cos ft

(164)

Ni==

Öi + Öa + Öa + Ö4 - (Pi + Pa + P₃ + P₄)

2 n sin <%₄ cos ß4

Sollen die Sparren einen unveränderlichen Normaldruck haben, so dafs Dx = D₂ = D₃ = D₄ == D ist, so sind die Neigungswinkel:

sin 0C1

ft

nD ’

sin oc₃ =

gl + g2 + Q3

nD

sin <X₂

gl + ga

nD ’

sin 0Ci =

gl + Qi + gą ~f~ Ql

nD

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

11

Sollen die Ringe die mittlere Spannung Null haben, so mufs sein: max T 4* min T = 0; daraus ergeben sich die Neigungswinkel:

fi + g.

Ctg IX.J — Ctg X,

Pi + Qi + Pt + Q»

usw.

In beiden Fällen berechnet sich jeder folgende Neigungswinkel aus dem vorhergehenden. Nach Annahme eines Neigungswinkels läfst sich die Form der Kuppel bestimmen.

Die Sparren sind auch auf Biegung zu untersuchen.

Es empfiehlt sich, nach den oben angegebenen Formeln zu rechnen. Die Erfahrung hat ihre Brauchbarkeit erwiesen. Man achte aber darauf, dafs sie eine sehr gut hergestellte Schalung voraussetzen, weil diese wesentlich zur Versteifung der Kuppel beiträgt.

Anmerkung. Bei den Kuppeldächern über den Berliner Gasbehältergebäuden von 32 m bis 44 m Spannweite ist in Rechnung gestellt: das Eigengewicht mit 70 kg/qm und die zufällige Last mit 100 kg/qm.

Diese Kuppeln bestehen aus vier und fünf Ringen und 24 radialen Sparren; die Ringe sind Vierundzwanzigecke; die Dachfläche ist aus Pfetten, Schalung und Pappe gebildet.

Die Pfeilhöhe h beträgt ¹/s bis Ve der Spannweite 2 »• (Abb. 132).

Der Querschnitt ist eine kubische Parabel von der Gleichung: für den im Scheitel 0 liegenden Anfangspunkt der Koordinaten. Der m der Kuppel ist als gemeine Parabel konstruiert, die mit der kubischen Parabel im Uebergangspunkte dieselbe Tangente hat.

Ein Gasbehälterdach in Schmargendorf bei Berlin zeigt 60 m Spannweite unter Benutzung von 36 radialen Sparren, eins in Mariendorf bei Berlin 64,5 m Spannweite. Die Kuppel des Berliner Domes hat eine Höhe von Unterkante Fufsring bis Oberkante Schlufsring von rd. 23,0 m (bis zur Kreuzspitze rd. 60,0 m) und einen Durchmesser von 35,65 m. Gewicht der Eisenkonstruktion ohne Laterne: 90,5 kg/qm Grundfläche.

Leber Winddruok auf Kuppeln s. Z. d. B., 22. Juni 1898; Th. Landsberg.

t/ = (a^ : r³) A ittlere Teil

C. Fühnmgsgerüste der Gasbehälter.*)

Abb. 134.

Abb. 133.

ji

^rn Znv+1

7M2ÏÆ1

//%AA/

Anwendung von Tangential-Ftihrungs-rollen (Abb. 133).

Bedeutet (Abb. 134)

H den gesamten, auf den obersten Ring wirkenden Winddruck,

Zm die Spannkraft im ttiten Ringstab des obersten Ringes,

ßm den Winkel zwischen der Sym- ^ metrieachse AB und der Lotrechten auf Zm,

2 n die Anzahl der Gertiststiele,

<jp den Neigungswinkel der Streben gegen die Ringstäbe,

•) Vrgl. Z. d. V. d.l. 1898, Müller-Breslau, Beitrag zur Theorie der Kuppel- und Turmdächer und verwandter Konstruktionen.

7¥~T

fi™

9t.

771 + 1

so ist, wenn man annimmt, dafs H auf das Fachwerk durch eine starre Scheibe (die Glockendecke) übertragen wird,

_ H ■ a

Zm —-Sin ßm

n

Die Ringstäbe (T) und Streben (D) werden am stärksten beansprucht in den der Windrichtung parallelen Wänden, u. zw. ist

jj-

min Tm —-----, max Dm =

(165)

. (166)

-sec ®m

n

Die Spannkraft Sm in einem Stielglied infolge Zm und Zm +1 wird mit den in Abb. 134 eingeschriebenen Bezeichnungen :

Sm

nr

cos ym

— y ctg f sin •

Dieser Ausdruck erreicht für tg ym

ctg s, den Gröfst-

wert:

— Sm =-

nr

167)

D. Turmspitzen. *)

1. Spannkräfte aus Eigengewicht und Winddruck.

OC. Das Eigengewicht yx der Eisenteile werde gleichmäfsig über die Dachfläche verteilt angenommen. Es betrage:

Y\ = 45 kg/qm bei schwach versteiften Ringen und leichten Leitergängen,

Yi = 60 kg/qm bei Ausbildung der Ringe zu tragfähigen Decken und Anlage fester Treppen.

Das Eigengewicht der Dachdeckung ist:

Y? = 40 kg/qm bei Kupfer auf Schalung,

Yt=- 80 kg/qm bei Schiefer auf Schalung.

Ist ferner h die schräge Höhe und b die untere Breite eines Turmfeldes (Abb. 135), so beträgt das Gewicht Gm eines Turmsttickes von der schrägen Höhe xm bei achteckiger Grundrifsanordnung (Abb. 136):

Abb. 135.

oz

em

Om I»'-

m-1

Das Gewicht erzeugt im untersten Querschnitt des rnten Feldes eine Sparrenkraft von:

rd. Sm = Vs Grn

(168)

Bd. 43.

*) Müller-Breslau, Die BerechuuDg achtseitiger Turmpyramiden, Z d. V. d. 1.1899

!!♦

ß. Der Winddruck werde wagerecht angenommen und sei für die

w

Fläche I (Abb. 136) : w und für die Flächen II : W* = W sin² 45° = -g- kg.

Abb. 136.

So

xiy'

Für die Berechnung einer Fachwerkpyramide ist es zulässig, die einzelnen Felder als Freiträger ~JI₀ mit Dreicckbelastung anzunehmen. Bezeichnet man hierbei das Gewicht der Einheit der Belastungsfläche mit Z, so ergibt sich mit den aus Abb. 135 ersichtlichen Bezeichnungen: die Gesamtbelastung Z —¹ h zbh

und die Spannkraft in den Stäben:

Om “ ""ł" Ve ^äPm — 1 » Um —— ¹/$ZX²m,\ Qgcn Dm = Vs ZZmdm,    f

wobei die Belastung am Ober- oder Untergurt angreifen kann.

Die Spannkräfte in den Ringen ergeben sich bei oben angreifender Belastung zu:

Tm —— V3 Zem + lbm-t-1    • • (170)

und bei unten angreifender Belastung zu:

/1F

/ m

Tm — — ¹l&zembm — l• • • • (171) Wirken oben und unten Lasten Z auf den Träger, so ist:

Tm — — V3 (z0 em+1 5 m 4-1 — Zu Cm 5m —l) (172)

2. Turmspitzen mit starren Ringen (Abb. 136).

Die Ringe werden als ebene Scheiben von so grofser Steifigkeit vorausgesetzt, dafs deren Formänderungsarbeit vernachlässigt werden kann (2. B. feste Decken).

Bezeichnet man die Belastung der Fläche III infolge Winddrucks mit z, so ist die Belastung der Flächen II und IV

Z* = z sin 45 °,.....

w

und da z -f 2 z' sin 45° = -g- + w' sin 45°, so ergibt sich z = 0,4268 w, z¹ = 0,3018 w • . . .

. (173)

(174)

Die Streben erleiden die stärkste Beanspruchung in Seitenwand III, und es ist nach Gleichung (169)

(175)

Dm — 0,142 W tm dm • •

Die gröfsten Sparrenkräfte sind (Abb. 135 u. 136):

Smai = +0,05wx’m_1> Smin = — 0,05 W X*m . .    (176)

Hierzu tritt noch der unter a gefundene Einfluls des Eigengewichts sowie der des Winddrucks auf den etwa vorhandenen Turmknopf. Ein ähnliches Ergebnis für die Sparrenkräfte Sm erhält man, wenn die ganze Turmpyramide als einheitlichen eingespannten Frei-

man

träger betrachtet.*) Diese Voraussetzung liefert für einen Sparrenstab in der Entfernung Xm von der Spitze

Sm=± 0,05 w x'm

(177)

3. Turmspitzen mit unversteiften Ringen.

Können die Ringe nicht als starre ebene Scheiben angesehen werden, so wähle man folgende Berechnungsweise.

Für die Berechnung der D die drei Felder IV, V und IV entfernt, dann .ist die Belastung Zo bzw. Zu der übrigen fünf Felder:

für I:    Zo ⁼⁼ Va w + Va ^    ==z Zu......

„ II:    Zo = Va V% + Va <    Zu = Va w', folglich :

Zu = Zo — Zu ⁼⁼ Va w 1^2.......

„ III : Zo = Va w' V%, Zu = 0, folglich :

Zm = Va w' V% = XU¹⁰    .......

Nach Gleichung (169) wird daher:

Din —    0,232 W 6m dm

max

und Tmax denke man in Abb. 136

(178)

(179)

(180)

(181)

und nach Gleichung (172):

Tm = r^J — 0,08 W (4 6m 4- 1 bm -4-1 —    bm — l) • . (182)

Die Spannkräfte in den Sparren Sa, Sb, Sc und Sd ergeben sich aus den Formeln (169), wobei jedoch zu berücksichtigen ist, dafs sich infolge Hinzutretens der drei Felder IV, V und IV die Spannkräfte um gewisse Werte ändern. Es wird daher, wenn man mit F₀ und Fu die Querschnitte im obersten bzw. untersten Sparrenfeld, d. i. für x = 0 und x = h, bezeichnet, in den Sparren:

Sa’ Sm

Sb’ Sm

Sc’ Sm =

]/2 ,

12 Xm

I/o"

f₂- (4 - %4_ i) + 0,0897 « A» t* w V’2

— 0,0676 w h% /u

, (183)

Sd’• Sm —

12

v.4

+ 0,0381 wh*fx — 0,0503 w h² fx

worin :

/*

= (—Es—')

\Fu-F„J

₃    0,5

F₀

Fu — Fo

Fu

ist .

. . (184)

ln -=r~

F₀

Im allgemeinen kann man annehmen, dafs fx zwischen x/₄ und ¹/5 liegt; fx — ¹!4 ergibt sich für Fu = 3F₀.

Hiernach erhält man z. B. für xm—1 = h; Xm — h und lu = ¹/₄:

min S = — 0,05 w h², . . (185)

*) Breymaun, Baukoustruktionslehre, 3. Bd., bearbeitet von Königer.

max S = 0,10 w h²,

wovon die erste Gleichung den gröfsten Zug im Anker, die zweite Gleichung den gröfsten Sparrendruck bezeichnet.

Da die der vorstehenden Berechnung zugrunde gelegte Annahme völlig gelenkiger Ringe bei fester Vernietung niemals zutrifft, anderseits aber die Spannkräfte Sm in den oberen Turmfeldern bei starren Ringen wesentlich kleiner sind als bei unversteiften Ringen, so empfiehlt Müller-Breslau, durchweg die günstige Wirkung der statischen Unbestimmtheit zu vernachlässigen, also:

max Sm

w Ÿ2

min Sm

xm _ i = + 0,118 w x'm __ x 2^xm = -°>mwxm bei Xm > 0,46 Ä, (187)

12.

und

(186)

dagegen

min Sm = — 0,126 w b? bei xm <C 0,46 h

(188)

zu setzen, dafür aber höhere Beanspruchungen (O'= 1600 kg/qcm) bei w = 200 kg/qm zuzulassen.

In konstruktiver Hinsicht ist es zweckmäfsig, die Sparren bis zum obersten Ring aus je zwei Winkeleisen von nach der Spitze hin ab-

Abb. 137.

Abb. 139.

Abb. 140.

V"YY

J°~i

à'

iii.

nehmender Stärke zu bilden, zur Herstellung der Spitze selbst aber nur eines dieser Winkeleisen durchgehen zu lassen und am oberen Ende an einen kegelförmigen Blechmantel anzuschliefsen. Als Querschnittformen für die Sparren (Gratstäbe) eignen sich die in Abb. 137 bis 140 dargestellten.

Für den Querschnitt Abb. 137 werden zweckmäfsig Winkel mit einem Schenkelverhältnis von 1: 1,5 gewählt, die durch die umgebogenen Knotenbleche mit den Ringen verbunden sind. Die in Abb. 138 bis 140 dargestellten Profile werden vorteilhaft mittels nachstehender Formeln berechnet (Abb. 138).

Es bezeichnen a und a‘ die Abstände der äufsersten Fasern von der x-Achse; t die äufsere Schenkellänge, ti die mittlere Schenkellänge.

Jx

— COS

²') +1”"' +ii7co,'‘]

(190)

(191)

Jy — ³/₃ tS tf COS² f a = e + h sin t + 7a tf cos s, a'=^(l+sin0 — a. (192)

Wx = —, TP¹' = -^

a

a'

(193)

Bei é = 22¹/a° erhält man hiernach für: t= 6 cf

Jx = 0,5672 ts cf 0,5806 ¹⁸ cf 0,5909 t⁸ cf    0,5962 t® cf 0,6056 ¹³ cf

a = 0,5841 a‘ = 0,799 ¹

TL¹ = 0,97 t¹ cf TFx' = 0,711² cf

Abgerundet darf man setzen

Jmin = 0,57 ¹³ cf (vgl. 190)

Wx = P cf, Wx' = 0,7 t³ cf (vgl. 193) / •

7 cf

8 cf

9 cf

10 cf

0,578 t 0,805 t 1,00¹² cf 0,72 ¹² cf

0,572 ¹ 0,81 U 1,03 ¹² cf 0,73 ¹³ cf

0,569 t 0,814 ¹ 1,05 ¹2 jf 0,73 ¹2 cf

0,565 t 0,818 ¹ 1,07 ¹² cf 0,74 ¹2 J

. (194)

V. Erddruck und Stützmauern.¹)

Man unterscheidet einen tätigen (aktiven) Erddruck, der das Bestreben hat, die Mauer durch Umkanten oder Verschieben aus ihrer Gleichgewichtslage zu bringen, und einen ruhenden (passiven) Erd-druck, der einem Vordringen der Wand (z. B. infolge Gewölbeschubes) entgegenwirkt. Bei Berechnung von Stützmauern kommt nur der tätige Erddruck in Betracht.

Ermittlung des Erddrncks auf eine Stützmauer nach der Coulombschen Theorie.

Eine Mauer von der Länge 1 ist mit völlig kohäsionsloser Erde hinterfüllt. Weicht die Mauer aus, dann sei angenommen, dafs sich eine ebene Rutschfläche A C bildet (Abb. 141). Das Gewicht des Prismas ABC einschliefslich der Auf last von B bis G ist G. Es wirken also auf das Prisma drei Kräfte, die miteinander im Gleichgewicht sein sollen, nämlich G und die Widerstände E der Mauer und Q des stehenbleibenden Erdkörpers. Die Richtungen von Q und E sind zunächst unbekannt. Im Grenzzustande des Gleichgewichts aber bildet Q mit dem Lot den Reibungswinkel cf = q von Erde auf Erde (= dem natürlichen Böschungswinkel); der Winkel cf', den E mit dem Lot einschliefst, sei durch die Erfahrung bekannt. Damit Gleichgewicht besteht, bilden G, E und Q ein Dreieck.

UffiE

ßj

â’X¥¥à

'a~

zieht eine Gleitfläche AC unter y und legt das Kräftedreieck so, dals G von A aus auf der natürlichen Böschung aufgetragen wird; dann findet man unter \p gegen die natürliche Böschung die gesuchte Gröfse E. Für verschiedene Lagen der Gleitfläche AG wandert der Punkt J auf der sogen. Culmannschen E-Linie, die auf ein schiefwinkliges Koordinatensystem bezogen ist, dessen Achsen den Winkel \p miteinander einschliefsen; die eine Achse ist die natürliche Böschung, die andere, die Stellungslinie, bildet mit der Wand AB den Winkel (cP q). Die E-Linie gestattet die Ermittlung von Em&x. Es ist:

(195)

Man ermittelt nun für verschiedene Winkel (j< die zugehörigen Werte von E und macht die Wand so stark, dafs sie dem gröfsten E gewachsen ist. Das dem E

sogen. Coulombsche Prisma des gröfsten Druckes, und E jenige Widerstand, der mindestens geleistet werden mufs, damit Gleichgewicht besteht.

Eine bequeme zeichnerische Ermittlung von ÆJmax zeigt Abb. 142. Man trägt von A aus die natürliche Böschungslinie A N unter q ein,

Abb. 142.

ma x

entsprechende Prisma ABC ist das max ist der

Abb. 141.

sin (*p — g)

Mittelwerte des natürlichen Böschungswinkels q.

Erdart

Gewicht

re

in t/cbm

t «Q

Dammerde, trocken . . . . „ natürlich feucht . „ gesättigt nafs . .

Sand, trocken......

„ natürlich feucht . . . „ gesättigt nafs .... Lehmboden, trocken . . .    .

„    nafs.....

Tonerde, trocken.....

„ nafs......

Kies, trocken......

„ nais........

Gerolle, eckig......

„ rundlich.....

1.4

1,6

1,58 bis 1,65

x,8

2,0

*»9

1,6

2,0

1,8 bis 1,85

I ,có

1,8

35 0 bi8 40°

⁴⁵S

30® bis 35® 4°°

25°

40° bis 45® 20° „ as® 40° » 50° 20° „ 25® 35° » 40° 25°

0,700 bis 0,839

0,510

0,577 bis 0,700 0,839 0,466

0,839 bis i 0,364 bis 0,466 0,839 „ 1,192 0^64 „ 0,466 0,700

0,271 bis 0,217 0,173 0,376

0,333 bis 0,271 0,217 0,406

0,217 bis 0,172 0,490 „ 0,406

45°

» 0,839 0,466

Gaskohlen Wasser .

x,8

0,9

50®

45O bis 50®

1,0

o®

0-577

i bis 1,192

0,217 » 0,132 0,490 „ 0,406 0,271 „ 0,217 0,406 0,172 o,333

0,172 bis 0,132

Der Winkel Ó⁴ ist abhängig von der Gröfse der Reibung zwischen Wand und Hinterfüllung. Sein Wert liegt zwischen (1=0° bei vollkommen glatter Wand und d = ç bei rauher Wand. Wird d' zu hoch angenommen, ist die Standsicherheit der Stützmauer fraglich; ein zu kleines d' gibt einen wenig wirtschaftlichen Bau. Nach den bisherigen Erfahrungen tritt die Voraussetzung einer völlig glatten Wand nicht ein. Trotzdem wird man der Sicherheit wegen bei asphaltierten Wänden, besonders wenn die Hinterfüllung nicht genügend entwässert ist, bei glatten Betonwänden, bei Kai- und Schleusenmauern mit leicht durchnäfster Hinterfüllung d' = 0 setzen. Gewöhnlich wird cf' = ç angenommen. Die Erddruckversuche von Müller-Breslau haben aber gezeigt, dafs es zweck-mäfsiger erscheint, selbst bei rauhen Wänden und sorgfältiger Entwässerung des Erdkörpers = —zu setzen.

Abb. 143.

SĄ

W* ;

N Ą Z}/ yi

ty

<*3

Bei Versuchen mit schweren Einzellasten fiel d' sogar

bis -J Q.

Abb. 144.

c \c

Bei gebrochener Wandfläche (Abb. 143) bestimmt man der Reihe nach die Drücke E\ E₂ E₃ ... auf die einzelnen Wandstücke. E\ wird nach Abb. 144 ermittelt;

dm

EJ

El

)G”

C)

à)

sin (y — g)

E₂ E₃ ... wie folgt. Es sei ß z. B. E₂ bereits gefunden, E3 noch zu suchen. Aus dem Krafteck für ein Erdprisma A₃ B Cs erkennt man, dafs v die Aufgabe sich zurückführen läfst auf die Ermittlung eines gröfsten Wertes Kz=E₃-{-k2 mittels einer Culmannsohen Ä₃-Linie, die der in Abb. 142 angewendeten E-Linie entspricht.

. . (196)

sin ((f — Q + ips)

Eine krumme Wandfläche wird in einzelne ebene Teile zerlegt und ebenso untersucht.

Unter der Bedingung, dafs K eine stetige Funktion von tp sei, liefert bei stetiger Auf last die Gleichung: — = ~— = 0 den Widerstand, dem die Wand mindestens gewachsen sein mufs. Man erhält:

sin (y — g + ifj)

Es ist:

dG"

Gu

dtp

sin ifj

sin (<jp — g)

Das Gewicht G eines nach Abb. 144 c gestalteten Erdprismas von der Länge 1 ist G = yt + p d = y't. F, worin : ÿt — yt + —,

yt das Einheitsgewicht der Hinterfüllung,

p die Einheitsauflast an der Stelle C,

h das Lot von A auf die in C angetragene Geländetangente Tg.

Mit Rücksicht auf Abb. 144 a folgt demnach für das Gewicht des

sehr kleinen Prismas ACC': dG“ = — y‘t -—Pdcp.

Zieht man von C aus eine Parallele e zur Stellungslinie und das Lot f auf die Böschungslinie, so ergibt sich (mit den in die Abbildung eingeschriebenen Bezeichnungen) als Bedingung für die Lage der Gleitlinie der RebhannSChe Satz in der Form:

G“ =

y't \ fn-

Die Gleitfläche wird gefunden, indem man auf verschiedenen Strahlen AC die entsprechenden Strecken AS\—G“ und A S₂ — yaufträgt; durch den Schnittpunkt der durch die Punkte S\ bzw. S2 bestimmten Kurven geht die gesuchte Gleitlinie. Die Proportion (Abb. 144 b und a) K : Q : H : G" — e : l : f: n liefert:

Ö =    H=y‘eYr. (197)

K=Yt-^fe,

Dieses Verfahren ist für den folgenden Fall von Bedeutung.

Abb. 145.

Abb. 146.

Vl

,B\

W-xj

jt

,y

AV./y

■1ĆŹ._____

Jt

Wand und Gelände sind eben, Auflast p Ist gleichmärsig verteilt

(Abb. 145). Nach dem Rebhannschen Satz ist:

und

G" = G = y'e/±ACDA=y'e&ABCA /SACD= &ABC;

die Lage der Gleitlinie ist also unabhängig von der Auflast p und dem Gewicht yt der Hinterfüllung.

Ferner ist: BG=^GO und

a

Die Lage des Punktes D ist bestimmt durch die Ponceletsche Gleichung:

x —

Daraus folgt die Ponceletsche Zeichnung des Erddrucks (Abb. 146). Man schlägt über AN einen Halbkreis, stellt das Lot JL in J auf, macht AD = AL und geht von D aus unter \p nach C. Dann ist:

E = y'e • -ÿ- fe

(198)

Dieser Wert zerlegt sich in den Erddruck des unbelasteten Geländes:

(199)

und den Erddruck der Auf last:

(200)

Verkürzt man die Wand AB = s auf A'B = s' mit der Druckhöhe h't so liefert die Ponceletsche Zeichnung die Strecken f und tEs verhält sich dann:

f' : f= e' : e = h' : h = s' : S, und die Erddrücke auf die Wand A'B werden:

Abb. 147.

h'*

und

h'

a)\

b)\

E'=En^--    /

P P h

Der Verlauf der Drücke Er

kann daher durch eine Parabel /    **

mit dem Scheitel S, derjenige der / u Ep durch eine Gerade dargestellt werden (Abb. 147 a). Der zur Druckhöhe h' gehörige Einheitsdruck k setzt sich zusammen aus:

JSj

-—-rtXZ

b’

£ dE'y 2Eyh'

dh'

(proportional Ä⁷)

und

kp

dE'p

Y— (unveränderlich^.

n

Die Belastungsfläche der Wand ist ein Trapez, das aus einem Rechteck von der Breite b' = kp und einem Dreieck von der Basis

6=    besteht (Abb. 147 b).

Der Schnittpunkt T der Trapezseiten liegt im Abstande vom • •

Gelände. ist die auf das Gewicht der Hinterfüllung umgerechnete

r«

Auflasthöhe. Zum Zeichnen der Belastungsfläche trägt man im Abstande h von T die Breite b ein. Der Angriffspunkt Von Er liegt im unteren Drittelpunkt von AB, derjenige Von Ep im Mittelpunkt

dh'

von AB. Der Angriffspunkt M von E ist bestimmt durch den Schwerpunkt des Trapezes, das hierzu von beliebiger Breite b gezeichnet werden darf.

Soll E auf ein Stück CD bestimmt werden, so berechnet man den Inhalt F (Abb. 148) der zugehörigen Druckfigur und erhält, in M an greifend:

Ecd = F. 1.

Ist der Wandrücken gebrochen, also aus mehreren verschieden geneigten Wandstücken CD zusammengesetzt, so ermittelt man für die einzelnen Wandneigungen die ßelastungsflächen, als hätte jedes Wandstück die Druckhöhe h, benutzt aber für jeden Streifen CD nur den ihm zukommenden Teil F der Druckfigur. In solche Wände trägt man eine vollständige Stützlinie ein (S. 175).*

Abb. 149.

Abb. 148.

3k

h)

f"-''

• ra-trs-    r/f/7/ j:

"t<p T

c)

y.

Ci

N,

ijÆr>

e)

V,

d)

Sonderfälle bei gerader Gelände- und Wandlinie.

Abb. 149a: Punkte liegt weit ab. Der Halbkreis wird über AB gezeichnet, J J' || D‘ D || BC gezogen.

Abb. 149b: Punkt*/ liegt aufserhalb des Geländes. Der Halbkreis ist über AJ zu schlagen.

zusammen. Es wird

Abb. 149 c: Die Punkte J, D und N fallen BC — CN = e.

Abb. 149 d: Die Geländelinie ist parallel zur natürlichen Böschungs-linie; N und C liegen im Unendlichen, e und f kann an beliebiger Stelle gemessen werden.

Abb. 149e: Die Wand ist lotrecht und vollkommen glatt (cl/ = 0), das Gelände wagerecht. Man mache AD ~AB\ e = f.

Rechnerisch läfst sich E folgendermafsen ausdrücken (Abb. 145)

(201)

E = y'c    e3 sm *P

Nach einer wagerechten Seitenkraft Ew und einer lotrechten Ej zerlegt ergibt sich daraus:

worin:

Ew = y't -ÿ- s² v* und El = Ew cotg tp,.

,/sin — ot) sin <o 1 \ sin (# + ot) sin xp /

t._^ sin(» + p)

•-1 +

(0—Ç-|-d' und xp = &— d' Die Gleitlinie AG ist bestimmt durch:

t- 1

BC = »v

sin (ç — ot)

. (202)

(203)

(204)

Für den Sonderfall einer lotrechten Wand — 90°) hat man mit

folgenden Werten zu rechnen:

0t) bei geneigtem Gelände:

cos³ ç

BC =

S COS Q € — 1 sin (iq — Ot) t

(205)

Ew ⁼⁼ y't ~2~ s²

ß) bei wagerechtem Gelände und vollkommen glatterWand (Abb. 149e

ł)

Eu — E = y't    h* tg² (

BG = h tg (45»

Für den Durchschnittswert ^ = 37° (bei Dammerde) ist:

450 —

d' = 0 . (206)

T"

Das gibt für den Erddruck des unbelasteten Geländes:

(207)

Er — -^ych²

und für den Erddruck der Auf last: Ep = -^-ph

von der Basis b —

Die Druckfigur (Abb. 147) setzt sich zusammen aus einem Dreieck und einem Rechteck von der Breite V == — •

Dem ungünstigsten Wert ç — 20 bis 22° (bei Schleusenmauern) entspricht:

Er —

Für die zugehörige Druckfigur (Abb. 147) wird:

und b' =    •

y) bei wagei echtem Gelände und vollkommen rauher Wand:

E=Ea~ ; <? = (! (209)

COS Q

Bei gebrochener Geländelinie kommt es darauf an, den Vieleckquerschnitt des Druckprismas in einen Dreieckquerschnitt zu ver-

Abb. 151.

B[ K Cf

, h

b~YYe

Abb. 150.

Abb. 152.

(208)

CL

'A

A .....

■f\r

wandeln, dessen obere Begrenzung in derjenigen Geländelinie liegt, in die G hineinfällt.

Liegt der Knick K der Geländelinie (Abb. 150) in größerer Entfernung von der Wand, so daß Punkt G zwischen B und K liegt, dann hat die Aenderung der Geländeneigung keinen Einflufs auf E.

Fällt G rechts von K (Abb. 151), verwandelt man das Dreieck AB K in das inhaltgleiche Dreieck AB'K und verfährt nun genau so, als hätte die Wand die Lage AB'. Die Stellungslinie St jedoch schliefst den Winkel cf¹ + p mit der ursprünglichen Wandrichtung AB ein. Der Beweis für die Richtigkeit folgt aus dem Rebhannschen Satze A AB'C = ABKC= A AGB.

Der Angriffspunkt von E ist genügend genau bestimmt durch den Schwerpunkt S des Prismas AB KG und eine Parallele zur Gleitfläche AG.

Wenn das Gelände zum Teil die Mauerkrone bedeckt (Abb. 152), dann verlängert man die Wand bis B und rechnet den Erdkörper über der Mauer zu deren Gewicht.

Zur Ermittlung des Erddrucks dient unter gewissen Beschränkungen auch die Theorie des seitlich unbegrenzten Erdkörpers (Ranklnesche Theorie). Sie steht aber der Coulombschen Theorie nach, weil sie nicht gestattet, die Wahl des wichtigen Winkels d* der Erfahrung anzupassen, sondern seine Gröfse von der Neigung des Geländes abhängig macht.

Abb. 153.

Sie geht aus von der Betrachtung der Grenzzustände des Gleichgewichts im unbegrenzten kohäsionslosen Erdkörper mit ebener, gleich-mäfsig belasteter Oberfläche und stützt sich auf den fundamentalen Satz: Der Erddruck auf eine lotrechte Fläche ist parallel zur Oberfläche» der Druck auf eine Parallele zur Oberfläche ist lotrecht. D. h. für jeden Punkt im Inneren des betrachteten Erdreichs sind die lotrechte Richtung und die Oberflächenrichtung einander konjugiert. Die Richtung des Erddrucks E auf eine lotreche Fläche AB ist also bekannt, und es läßt sich der Druck auf eine andere Fläche A B' angeben, indem man E mit dem Gewicht G des Erdprismas ABB' zusammensetzt. Rankine hat ohne weiteres angenommen, dafs die Druckverhältnisse des Erdkörpers nicht geändert werden, wenn ein Teil des Erdkörpers durch eine feste Wand ersetzt wird. Diese Annahme kann aber zu unwahrscheinlichen Spannungszuständen führen, so z. B. bei lotrechter Wand und abfallendem Gelände oder bei nach hinten geneigter Wand. Trotzdem ist die Rankinesche Theorie verwendbar, inbesondere bei Untersuchung vonGewölben, auf denen eine Erdmasse ruht.

Berechnung der Pressungen in einem Mauerquerschnitt«

A\

Der Erddruck E und das Gewicht G der Mauer werden zum Fugendruck R zusammen- T gesetzt, der den Querschnitt AB im Stütz- j punkt s trifft (Abb. 153). Der geometrische Ort aller Stützpunkte s mehrerer aufeinander- i folgender Fugen heifst die Stützlinle der i.

Wand. Man zerlegt B parallel und lotrecht zu AB in die Schubkraft T und die Lotkraft N. Die Kraft T muß durch den in der Fuge oder Sohle AB wirksamen Rei- a bungswiderstand aufgenommen werden können, wobei man in der Regel mit einem Reibungswinkel von <*~35° (tg<* ~ 0,7) für Mauerwerk auf Mauerwerk rechnen darf.

Ergibt sich oc zu grofs, so mauere man in ^

Fugen, die B weniger schräg durchgehen lassen. Bezeichnet:

m den Querschnittsschwerpunkt, F den Querschnittsinhalt,

W die Widerstandsmomente,

Uli

UNAi.

e\ !

T

n*

E

\ß

e die Exzentrizität, und rechnet man bei Mauerwerk die Druckspannungen positiv, so folgt für die Kantenpressungen in AB:

Ne

Ne

F Wr

. . (210)

Führt man die Kernpunkte £ und ein, deren Lage bestimmt ist durch die Kernweiten:

Wr

Wl

(211)

so können die Spannungen durch die Kernpunktmomente ausgedrückt

werden, wenn der Stützpunkt s im Kern liegt. Es ergibt sich:

, „ N"

und Or = --==—

Wl

Wr

. . (212)

Man kann aber auch mit den Formeln rechnen:

Rfr

a‘⁼-wT UDd

Bii

Wr

. . (213)

Für den Rechteckquerschnitt vereinfachen sich diese Gleichungen zu (Abb. 154):

(214)

oder zu

a‘=⁶-lł

RS[

. . (215)

und Gr = 6

Liegt der Stützpunkt s außerhalb des Kernes (Abb. 155), so empfiehlt

es sich, die Zugbeanspruchungen in der Mauerwerkfuge zu vernachlässigen; in der Fundamentsohle treten Zugspannun-j gen überhaupt nicht I auf. Greift N im Ab-! stände £ von der stärkst gedrückten Kante an, dann stelle man nur einen Querschnitt von der Gesamtlänge 3£ in Rechnung und denke sich rechts von C die Wand aufgerissen. Für die als tragend angenommene Fuge liegt s in der Kerngrenze, und man erhält:

.    2 N J A

Ą = wjtt tind (Sr = 0

O Ç 1

Abb. 154.

#

tR

#1

% Vr

Abb. 155.

r l    f Ç

1 I I ^ —H

-_T~r

-Jg

(216)

Um ein gutes Bild des Sicherheitsgrades der Mauer zu erhalten, zeichne man eine Spannungslinie (tf-Linłe) für die stärkste Kantenpressung. Es sei z. B. für die in Abb. 156 dargestellte Mauer die Rück-

wand I und II und die Richtung der Vorderwand III gegeben. Gesucht ist die Kronenbreite für eine gröfste zulässige Pressung cf = a.

Man ziehe B\ Aj || zu III durch Bv bestimme El und Eil (S. 173), setze deren Mittelkraft E mit Gv dem Gewicht von At B\ A'A0 zusammen, suche berechne hierfür die vordere Kantenpie^sung Ox und trage sie auf A₁ St _L ^4 auf.

Dann verstärke man die Mauer A₁ Bi A* A₀ um das Parallelogramm AiBiB^At mit der Kronenbreite x₂, suche hierfür durch Zusammensetzung der Mittelkraft mit G₂, dem Gewicht von Ax Bi B₂ A₂, die neue Mittelkraft B₂, berechne 0₂ und bestimme wie vorher S₂. Dasselbe Verfahren wiederholt man noch für Mauern mit den weiteren Verstärkungen Aq B<i B₃ bzw. As B₃ BiA4 und den Kronenbreiten x₃ und x₄, wobei zweckmäfsig x₃ = 2x₂ und x₄ = 3x₂ gewählt werden. Die Punkte S bestimmen die Spannungs-kurve. Darauf trägt man das zulässige Cf — a senkrecht auf A₀ A4 auf, findet S und senkrecht darüber Punkt .4, zieht A B || III und erhält x. Man darf aber die Mauer nicht nach dem zulässigen Cf konstruieren, wenn die Spannuncskurve sich in dessen Nähe rasch der Asymptote nähert. Die zulässige Pressung kann in solchem Falle nicht ausgenutzt werden. Darauf ist besonders zu achten.

Ein ähnliches Verfahren empfiehlt sich bei Berechnung aller Bauwerke auf kleiner Grundfläche, z. B. der Fabrikschornsteine. Vgl. II. Bd. 1. Abschn. Kraftmaschinen, III. Dampfkessel.

Abb 156.

-30

Er

Im

s:

r\

hr Ejt

j }*,a-

VI. Gewölbe.

Erfahrungsangaben über die verschiedenen Gewölbearten siehe in den Abschnitten Hochbau und Brückenbau.

A. Abschätzung der Gewölbestärke.

Die genaue Bestimmung der Gewölbeform und die Berechnung der erforderlichen Gewölbestärken bei vorgeschriebener Spannweite und Beanspruchung ist erst möglich nach Annahme eines bestimmten Querschnitts, der die ungefähre Form und Stärke des Gewölbes enthält.

Um hierbei grobe Mifsgriflfe zu vermeiden, ist es zweckmäfsig, zunächst die Kämpfer- und Scheitelstärke mittels folgender Formeln überschläglich zu bestimmen. Bezeichnet:

l die lichte Weite zwischen den Widerlagern in m,

li die halbe Stützweite der Bogenmittellinie in m,

Hütte. 22. Auflage. IIL Band.

12

¹

Nach Müller-Breslau, Erddruck auf Stützmauern; Kröner, 1906.— S. a. M üller-Breslau, Bemerkungen über die Berechnung des Erddrucks auf Stützmauern, Z. h. A. u. I. V. 1908.— F. Kötter, Die Entwicklung der Lehre vom Erddruck, Jahresber. d. dtsch. Math. Ver. 1893. — F. Kötter, Die Bestimmung des Drucks an gekrümmten Gleitflächen, eine Aufgabe aus der Lehre vom Erddruck. Verhdlg. d. Phys. Gesellsch. zu Berlin, 1888, und Sitzungsber. d. Kgl. Preufs. Akad. d. Wissensch. 1903. — Möller, Erddrucktabellen; Hirzel. 1902 (Angaben über Abmessungen von Stützmauern).

h und die Pfeilhöhe der inneren Bogenlinie und der Bogenmittellinie in m,

d₀ und di die Gewölbestärke im Scheitel und am Kämpfer in m, d die mittlere Gewölbestärke in m, d — ¹/% (d₀ -f- dx),

(jp₀ den Neigungswinkel der Sttitzlinientangente am Kämpfer gegen die Wagerechte,

y das Gewicht des Gewölbemauerwerks in kg/cbm,

Zi die auf y bezogene Höhe der Baulast im Scheitel (also Ueber-mauerung, Abdeckung, Pflasterung, Ueberschüttung, Gleisgewicht usw.) in m,

d₀ 4“ Zi bei Brücken (angenähert) die Bauhöhe in der Mitte der Fahrbahn im Scheitel in m,

p die auf y bezogene Höhe der gröfsten Verkehrslast in m,

Z?o die mittlere Scheiteldruckspannung in kg/qcm, die bei gleichmäfsiger Belastung der Brücke mit ¹/₃ p nicht überschritten werden soll,

dann ist :

a) Nach G. Tolkmltt (Abb. 157):¹) 0,5 ph___

= (d₀ + ¹,) + 0,5 p + 0,15 h d₀ > 0,000014    ~ [(d₀ + z,) + 0,5ß + 0,2 h]

. . (217)

Beide Bedingungen müssen für d₀ erfüllt werden, u. zw. die erste, damit bei der ungünstigsten Belastung (S. 181) eine Stützlinie möglich

ist, die nicht aus dem mittleren Gewölbedrittel her-austritt, und die zweite, da-^ mit die Spannung k₀ nicht 41 überschritten wird. Die 4 gröfste, bei richtiger Bogen-4 form im Gewölbe auftretende > Druckspannung wird dann höchstens k=2k₀. Die Belastungshöhen p für Verkehr S. 60 u. 180.

Abb. 157.

V/Ï7A

--\--

x\

FürBrückenge wölbe mit Klinkermauerwerk in Zementmörtel wähle man i. M. Icq = 8 kg/qcm, bei Quader-steinmauerwerk k₀ = 15 kg/qcm. Man findet d₀ durch einige Versuchs-rechnuugen.

Vom Scheitel nach den Widerlagern hin mufs die Gewölbestärke entsprechend dem wachsenden Fugendruck zunehmen. Ueber die Bestimmung der richtigen Bogenform s. S. 180.

b) Nach H, Müller-Breslau²) ist die gröfste, bei einseitiger Vollbelastung entstehende Druckspannung (in kg/qcm) in der Kämpferfuge

\!/

B. Berechnung der Gewölbe.

1. Mittelkrafteck und Stützlinie.

Abb. 159.

iß

Die Kämpferpunkte liegen in derselben Höhe. Das Gewölbe ist in bezug auf die Mittelachse symmetrisch. Das Gewölbe ohne Gelenke ist dreifach statisch unbestimmt; die Theorie des beiderseits eingespannten Bogens (S. 150) ist ^ anwendbar (Abb. 159). Vgl.

H,

der belasteten Gewölbehälfte unter der Voraussetzung, dafs das Gewölbe ein Sttitzliniengewölbe ist (AbJ*. 158):

yJl

kl    20 000 di *!

{(<*o + *i+0.5|> + 0,14ä)^

COS (f)Q

Ai

to,75»a;

(218)

Um die Gewölbestärke abzuschätzen, berechne man vorher qp₀ nach der Formel:

wobei:

4 V * + 0,5*!

h² * + 0,14 Äi '

(219)

Abb. 158.

HÉH

* = do + z\ + 0,5_p in m ist.

Man hat nun d₀ und dx versuchsweise anzunehmen, worauf bei zu grofsem oder Æ zu kleinem Aq die Abmessungen ver-gröfsert oder verkleinert werden müssen. i Das Verhältnis d₀:di kann man bei flachen Gewölben = cos <jp₀ wählen, jedoch ! sei hierbei d₀ : dx ^ 0,5.

Das obere Vorzeichen (—) in Gleichung (218) bezieht sich auf die obere, das untere (-(-) auf die untere Kante der Kämpferfuge. Wird der eine der beiden Werte von ki negativ, so zeigt dies an, dafs die Stützlinie das mittlere Drittel der Kämpferfuge, d. h. den Kern, verläfst.

Bedeutet dann k/ die Druckspannung in kg/qcm und die Zugspannung der Kämpferfuge, beide Werte absolut genommen, so hat man, sobald der Zugwiderstand des Mauerwerks vernachlässigt wird, zu setzen

—t-

I-------1,----1

*i =

10 000 d, h

. (220)

Müller-Breslau, Elastizitätstheorie der nach der Stützlinie geformten Tonnengewölbe, Z. f. B.

1886. A, H und M(a) seien ermittelt, also Ki nach Lage, Gröfse

und Richtung bekannt. Zeichnet man dann das Kraft und das zugehörige Seileck (Abb. 160 u. 161), das durch die Punktet, By C geht, so entsteht das Mittelkrafteck; seine Schnittpunkte mit den Fugen

Abb. 160.

Abb. 161.

P«

P₃

Ps

P.

Ti

'2

p,

heifsen Stützpunkte und

der geometrische Ort der letzteren die Stützlinie. Diese wird bei gleichmäfsig belastetem Gewölbe unter der Voraussetzung ermittelt, dafs Scheitel- und Kämpferdruck durch die Fugenmitten gehen.

2. Bestimmung der Gewölbeform und Spannkräfte.

Zunächst zeichne man eine aus architektonischen und praktischen Gründen zweckmäfsig erscheinende Gewölbeform versuchsweise, berechne nach den Formeln (217) bis (220) allgemein die Kämpfer- und

Abb. 162.

Abb. 163.

77

JIL

o₂

JC

7/

1/

O,

Bei

'S

's

fr

Up

fr

fr

fr fr

Scheitelstärken und vervollständige dann den Querschnitt des Gewölbes. Hierbei werden flache Gewölbe in der Regel kreisförmig gebildet.

Dann sucht man die auf Mauerwerk bezogene Belastungslinie Ai B\ (Abb. 162) für Eigenlast und eine gleichmäfsig auf beide Hälften verteilte Verkehrslast VsP* Zu dem Zweck empfiehlt es sich, Einzellasten durch eine gleichmäfsige Last zu ersetzen und bei Eisenbahnbrücken p = 1600 bis 25üO kg/qm, bei Strafsenbrücken p = 800 bis 1000 kg/qm anzunehmen.

Darauf wird die Gewölbeform in folgender Weise verbessert: Es wird die Gewölbehälfte in Streifen mit den Gewichten glt ga, g₂ . . .

zerlegt (Abb. 162), die in den Schwerpunkten 8\ bis Sb dieser Streifen angreifen. Die Zerlegung erfolgt in der Art, dafs man bei flachen Gewölben die Teile in wagerechter Richtung gleichmacht; bei stark gekrümmten dagegen die gleiche Teilung auf dem Bogen vornimmt. gx bis gb werden zu Be zusammengesetzt, dessen Angriffspunkt man mittels des Kraft- und Seilecks 1 bis 6 (Abb. 163) bestimmt. Die Kämpfer- und Scheitelsttitzkraft greife in der Fugenmitte a und c (Abb. 162) an.

Da symmetrische Belastung angenommen wurde, ist der Scheiteldruck wagerecht und gleich H.

H, Be und Ki müssen sich das Gleichgewicht halten, also sich in e schneiden.

Die Zerlegung von Be nach ce und ae liefert H, und den Pol 0₃. Nun wird zu dem Krafteck mit der Polweite H durch die Punkte a und c das Mittelkrafteck gezeichnet, das die Fugen i,n den Stützpunkten 8\ bis ä₄ schneidet. Die Richtung einer jeden Eckseite fällt mit der auf den betr. Bogenteil wirkenden Mittelkraft der äufseren Kräfte zusammen, wobei jede Mittelkraft dem Kräfteplan unmittelbar zu entnehmen ist. Die Verbindung der Punkte 8V s₂ . . die Stützlinie, fällt mit dem Mittelkrafteck annähernd zusammen.

Das zweckmäfsigste Gewölbe erhält man, wenn die Mittellinie des Bogens mit der Sttitzlinie zusammen fällt, weil sich hierbei der Druck gleichmäfsig über die einzelnen Querschnitte verteilt. Weicht also die gefundene Stützlinie erheblich von der Bogenmitte ab, so ist das Verfahren zu wiederholen und eine günstigere Gewölbeform zu bestimmen.

3. Die Stotzlinie und die Spannkräfte im gleichmäisig belasteten Gewölbe

werden wie in 2. ermittelt, nur mit dem Unterschiede, dafs die volle Verkehrslast p für x/₂p eingesetzt wird.

4. Ermittlung der Stützlinie und der Spannkräfte im einseitig belasteten Gewölbe.

Ist die Verkehrslast p verhältnismäfsig klein, so pflegt man als ungünstigste Belastung die in Abb. 164 S. 182 dargestellte anzusehen. Die Stützlinie schneidet dann die Kämpferfugen und die Scheitelfuge in Punkten a, b, C, deren Abstände (in m) von der Mittellinie des Gewölbes bestimmt sind durch die Gleichungen (vgl. die Bezeichnungen S. 178):

5_

16 Ä!

für den Punkte (nach E. Winkler);. (221)

= cos cpo

2e +

P*i

8 z₁ -f 0,14 hi _

für a

Pjh

(nach H. Müller-Breslau).

8 zx + 0,14 hi _

Ergibt sich, für e₂ ein negativer linie oberhalb der Gewölbemittellinie.

Zur Ermittlung der Stützlinie verbinde gewichte (in t) 1, 2, 3,... 8 durch ein Seileck I' II' III'...

DC (Abb. 164), für das im Krafteck (Abb. 165) der Pol O' beliebig gewählt werden darf, bringe die Senkrechten durch a, b, C in a', b\ c' mit diesem Seileck zum Schnitt und ziehe O' L parallel c' a', &

O' R parallel c' &', hierauf

\JT

Wert, so liegt Punkt b der Stütz-man die Streifen-

Abb. 164.

Jt

Abb. 165.

Abb. 166.

\S

L 0 parallel C a und R 0 parallel c b. Dann ist 0 der Pol des Kräfteplanes für die gesuchte Sttitzlinie I II III . . . IX.

//

5. Bestimmung der Kantenpressung im Gewölbe.

Gesucht seien z. B. die Pressungen in Fuge 3 (Abb. 166). Der Druck D auf diese Fuge ist durch den mit dem Kräftemafsstab zu messenden Strahl III (in t) gegeben; die Lote von den Kernpunkten O und u auf die Eckseite III seien rjQ bzw. rju in m. Dann sind, wenn d die Fugenlänge in m ist, die Kantenpressungen in t/qm 6 D r\u

k₀

d?

und ku

. . (223)

Schneidet III die Fuge aufserhalb des Kernes (d. h. aufserhalb des mittleren Fugendrittels), so findet man unter Vernachlässigung der entstehenden Zugspannungen die gröfste Druckspannung in t/qm

2 D cos <%

(224)

worin £ (in m) den Abstand des Angriffspunktes des Druckes D der am stärksten geprefsten Kante und oc den Winkel bedeutet, den D mit der Senkrechten zur B'uge einschliefst.

von

Der Winkel oc mufs überall kleiner sein als der Reibungswinkel der Ruhe für Mauerwerk auf Mauerwrerk (I. Bd. Mechanik starrer Körper. Reibung), also tgoc^/uQ, worin im Mittel fj₀ = 0,7. Am besten ist oc = 0, d. h. die Stützlinie treffe die Fuge winkelrecht.

6. Berechnung der Stützlinie (Abb. 167 u. 168).

Man belastet einen einfachen Balken A B von der Stützweite der Bogenmittellinie mit Plt Pa . . . und fafst die Fläche A C B als Momenten-fläche für diese äufseren Kräfte auf. Dann berechnet man die Auf-

Abb. 168.

Abb. 167.

y*

Sfj

y*

y>

'P,

p₂

■i

_2_

K A Pj P* Pj %

lagerdrücke A und B für den einfachenBalken, hierauf die Biegungsmomente Mx, M₂ . . . und erhält aus

--JT—

_r*

die Werte:

Mi

*=ir-

M,

wo:    H

Mc

y,~ H

f den Horizontalschub, Mc. das Moment in der Mitte

und f die Pfeilhöhe der Bogenmittellinie bedeutet, also

Abb. 169.

ST* ⁽²²⁵⁾

ym jgr

d. h. die Stützlinie ist die Umkehrung der Kettenlinie.

4K

C. Widerlager der Gewölbe.

Bedeutet (Abb. 169) in kg/m der Gewölbetiefe:

K den vom Gewölbe auf das Widerlager ausgeübten Druck,

G das Gewicht des unbelasteten Widerlagers,

B die Mittelkraft aus K und G,

K4

-J*⁴-

zur

und zerlegt man B in N (winkelrecht zur Fuge SM) und in S (parallel Fuge SM), so mufs sein S<0,7N.

Bezeichnet e den Abstand des Angriffspunktes des Druckes B von dem Mittelpunkt M der Fuge SM in m, so ist die gröfste Druckspannung k des Mauerwerks (vgl. I. Bd.f Abschn. Festigkeitslehre)

wenn e <C ist, . o

wenn e >> -g- ist, .    .

• • fc=^(¹⁺if) kg/qm-

kg/qm.

(226)

3 (0,5 w — e)

Dabei ist die Belastung des Gewölbes mafsgebend, unter der die Werte N und e die Druckspannung k zu einem Maximum machen. In der Regel tritt dies ein, wenn etwa V4 der Stützweite l des Gewölbes, u. zw. der dem Widerlager zugekehrte Teil, unbelastet ist. — Für die Gröfse der Fundamentsohle ist die zulässige Belastung des Baugrundes bestimmend (S. 60).

Soll der auf den Rücken des Widerlagers wirkende Erddruck berücksichtigt werden, so tritt an die Stelle von K die Mittelkraft aus K und dem Erddruck E (der nach S. 167 u. f. zu bestimmen ist).

3. ABSCHNITT.

Grundbau.

A. Baugrund.

I. Tragfähigkeit des Baugrundes.

In der folgenden Tafel ist die zulässige Grenzbelastung bei senkrechtem Druck auf verschiedenen Baugrund angegeben, wobei feste Lagerung in frostfreier Tiefe und ausreichende Mächtigkeit der Schichten vorausgesetzt ist.³)

Bemerkungen

Zulässige Belastung in kg/qcm

I.

Harter Fels, Urgestein .    20 bis 50

2.

Die obere Grenze der Belastung ist meist durch die Festigkeit des Fundamentmauerwerks bedingt.

Weiches Gestein (Tuffstein, Trachyt, weicher

Sandstein).....

Fest gelagerter Kies .    .

scharfer

Sand......

Feiner Sand, trocken, fest gelagert ... Feiner Sand, nafs, Triebsand ...    .    .    .

Zu interpolieren für Gründungstiefen von 2 bis 6 m, b. gröfserer Tiefe vgl. S. 186.

An der Oberfläche unsicher wegen Untersptilungsgefahr, mit zunehmender Gründungstiefe besser.

p vp 00

Fester Mergel .    .    .    .

Trockener, sandiger Ton,

Lehm......

Nasser Ton und Lehm .

Mutterboden.....

Schlamm, Torf, Moor

co co m

oP: :

cn

N)

Je nach Wassergehalt. Schlechter Baugrund.

>»

Die Mächtigkeit der tragenden Schicht mufs so grofs sein, dafs der unter etwa 60 bis 75° gegen die Wagerechte sich verteilende Druck des Fundamentes die zulässige Belastung des darunter liegenden schlechteren Baugrundes nicht überschreitet (Abb. 1).

Die vorstehenden Belastungsgrenzwerte gelten nur für senkrechten Druck und wagerechte Grundfläche des Fundamentes. Ist die Mittelkraft B der Auflasten gegen die Senkrechte geneigt, so ist die wage-rechte Seitenkraft H‘\ die den Reibungswinkel ç übersteigt (Abb. 2), durch den Erddruck oder besondere Verankerung aufzunehmen.

Der zulässige Reibungswinkel beträgt für Mauerwerk auf trockenem Ton, Kies und scharfem Sand etwa 30°, nassem Ton, Lehm und Schwimmsand „    10°.

Abb. 1.

Abb. 2.

rru/toLesten,? /' s, r7vst\greiizej_

WFĘĘmw.

ft

<5-

tt

ürnfTähi^e Schicht.    -

' y - wT+k°\ .

“F^Wi(iiliiminiiiiimimiiiiiiiiilliillmiinlV,<r-_^

₄₇

weniger TrighiÄigeS^iSit r-

Der Erddruck ist als aktiver

Erddruck in Rechnung zu setzen, wenn selbst geringfügige Verschiebungen des Widerlagers unzulässig sind, z.B.bei eingespannten Brücken, sonst kann mit dem passiven Erddruck gerechnet werden. Jedoch mufs die Art des Bauwerkes ein späteres Abgraben der Erdhinterfüllung ausschliefsen.

Um an Mauerwerk zu sparen, kann man bei schräg gerichteter Schlufskraft B (z. B. bei Brückenwiderlagem) die Fundamentgrundfläche geneigt anoranen. Diese Neigung darf jedoch im allgemeinen einen Winkel von 25° gegen die Wagerechte nicht überschreiten, weil bei steilerer Neigung eine Auflockerung des Bodens während der Arbeit zu befürchten ist.

Die Tragfähigkeit des Baugrundes wächst mit der Tiefe.

In der Tiefe t beträgt sie allgemein <ft=<f₀ + f(ye-t) + R^ oder vereinfacht

ät = + ye • * R ~j? • • 0)

CfQ = zulässige Bodenpressung an der Oberfläche; f(ye. t) ist die sich als Funktion der über der Fundamentsohle liegenden Bodenlast ye. t ergebende Zunahme der Tragfähigkeit in der Tiefe t unter der Oberfläche ;> 1 yt • t\

t in m ; O' und Ö₀ in t/qm ; ye in t/cbm; B in t/qm; U und F in qm.

R -= ist die Reibungskraft R am Umfange U eines prismatischen t

Fundamentkörpers, auf die Grundfläche F bezogen, die durch die Setzbewegung ausgelöst wird.

Der Wert ye. t ist immer, auch bei den schlechtesten Bodenarten, wirksam. Er stellt gewissermafsen das Schwimmvermögen des Fundamentes dar. Infolgedessen kann selbst im Moor und Schlamm ein hohles Fundament, dessen Gewicht kleiner ist als der verdrängte Boden, tragfähig sein (S. 221, Schwimmkastengründung). Die Tragfähigkeit solcher Fundamente läfst sich genau berechnen.

Bei Sand und Kies wächst die Grenzbelastung für 1 qcm eines Fundamentes mit der Gröfse desselben. Das gilt aber nur für nicht plastische Bodenarten, also nicht für nassen Lehm usw.

Die Reibungskraft R auf eine senkrechte Wand kann bei grofsen Fundamenten in beschränkter Tiefe aus der Formel

• (2)

Ty..**, tg* (««-I) . .

berechnet werden, worin p die Reibungszahl zwischen Mauerwerk und Erdreich und der Erddruck £7 =

y re

/Lł schwankt zwischen 0,2 für Schlamm und nassen Ton und 0,4 für Sand und ist auch von der Rauhigkeit des Fundamentes abhängig. (Versuchswerte vgl. Brennecke, Grundbau, 3. Aufl. S. 123.)

Bei Pfeilern und pfahlähnlichen Fundamenten von kleinem Querschnitt ist bei gröfserer Tiefe Formel (2) nicht verwendbar, vielmehr ist die Reibungskraft von gewisser Tiefe ab annähernd unveränderlich.

In diesen Fällen gibt die nachstehende Tafel Versuchswerte für ein mittleres R in einer Tiefe von 5 bis 14 m. Von 0 bis 5 m kann R von 0 bis zum Grenzwerte gleichmäfsig wachsend angenommen werden.

Bezeichnung

Mittl. Reib.-Widerstand R t/ qm

Sand und Kies auf roh bearbeitetem Holz

„    „ Gufseisen.....

„    „ Eisenblech mit Nieten

„    „ rauhem Mauerwerk

,,    „ Beton, ungeputzt .    .

„    „    „    „ glattem Zementputz .

Ton und Lehm auf roh bearbeitetem Holz

„    „ Gufseisen.....

„ Eisenblech mit Nieten „ rauhem Mauerwerk „    „ Beton, ungeputzt .    .

„    „ glattem Zementputz .

3,o

L5

2,5

»»

3,°

2,5

*.5

2,0

99

»,

»,

,,

99

99

,,

»,

»,

1,2

1.5

2,5

1.5

99

1,2

Beispiel: Ein gemauerter Pfeiler von nebenstehenden Abmessungen (Abb.3), 8 m tief in nassem, feinem Sand von <T₀ = 1,5 kg/qcm = 15 t/qm und y — 2,0 t/cbm, R = 3,0 t/qm

^    ^ ,    , « ff Uo—& ,    Üb—8

Gt = ob ~ł" Ye • $ “h Bo—5 • ——b B5—8 *

~ł" ^    ~ t/qm = 8,05 kg/qcm.

= 15 + 2,0.8+—j

Abb. 3.

r ff    j

t,p

mwm

Hieraus ist zu erkennen, wie grofs namentlich der Einflufs der Reibung am Umfange ist.

Die Tafeln für R = Reibung auf dem Umfange setzen senkrechte Wände voraus. Bei unten verbreiterten Fundamenten, z. B. nach Abb. 1 (S. 186), ist die Reibung geringer. Genaue Untersuchungen hierüber fehlen zur Zeit noch. Bei unten spitz zulaufenden Fundamenten (z. B. Sternpfählen, S. 209) ist die Reibung gröfser, woraus sich ergibt, dafs kegelförmige oben stärker werdende Pfähle tragfähiger sein können als zylindrische oder prismatische von gleichem mittleren Querschnitt.

R'

13. Bodenuntersuchungen.

G₀-15tfqm

Flüchtige Untersuchung mit Sondiereisen (2 bis 4 m lange Eisenstange). Genaue Untersuchung für geringe Tiefen durch Aufgraben. Bei gröfseren Tiefen und Grundwasserandrang wird dieses Verfahren zu teuer. Dann empfehlen sich Bohrungen mit Brunnenbohrgerät. Man wähle den Durchmesser des kleinsten Bohrrohres nicht unter 10 cm, besser 15 cm. Falls für die Gründung Grundwassersenkung in Betracht zu ziehen ist, wählt man die Rohrweite nicht unter 20 cm Durchm., um das Bohrloch später als Filterbrunnen benutzen zu können.

-ĄoŁ/qm

--

yet*Wt/çm

HL Herstellen der Bangrube.

Wenn möglich und solange es noch wirtschaftlich ist, schachtet man mit Böschung ohne Absteifung aus, um eine von Stützen und Steifen freie Baugrube zu erhalten. Bei langen schmalen Baugruben, z. B. Rohrgräben ohne Grund Wasserandrang, genügt einfacher Verbau mit wagerecht verlegten Bohlen von etwa 7 cm Stärke (Abb. 4). Die Berufsgenossenschaften bzw. Baupolizeiverwaltungen geben bestimmte Vorschriften über Stärke und Art des Verhaues. Um Stützen zu sparen, die die Baugrube beengen und unübersichtlich machen, rammt man bei breiteren Baugruben (mehr als 4 bis 6 m) vor dem Ausschachten I-Träger, zwischen die bei fortschreitender Abgrabung Bohlenstücke mit Keilen eingesetzt werden (Abb. 5). Beispiel: Bau der Berliner Untergrundbahn.

Ist Grundwas8er vorhanden, so verwendet man bei geringer Tiefe, 1 bis 1,25 m. Stülpwände, bestehend aus zwei Lagen unten ange-

schärfter Bohlenstücke von 1,5 bis 2 m Länge, die sich gegenseitig überdecken (Abb. 6) oder keilförmig gespundet sind (Abb. 7). Bei kleinen tiefen Baugruben, wo die Aufstellung einer Ramme nicht lohnt

Abb. 5,

Abb. 4.

Abb. 8.

Abb. 6.

oder zu umständlich ist, verwendet IW man den im Bergbau üblichen Verbau (Abb. 8).

iS

Spundwände.

Abb. 7.

Abb. 9.

Bei gröfseren Baugruben verwendet man Spundwände, meist hölzerne, in neuerer Zeit auch eiserne. Wenn die Spundwand später ein tragender Bestandteil des Fundamentes bleibt, so gelangen auch Eisenbetonspundwände zur Verwendung.

Hartholz

Hölzerne Spundwände meist mit quadratischer Spundung (Abb. 9), bei geringen Stärken (bis 8 cm) besser Keilspundung (Abb. 7), um das Absprengen der Wangen an der Nut zu erschweren.

Um nicht übermäfsig viel Holzverlust durch Spundung zu erleiden, macht man bei starken Spundwänden (> 15 cm) die Feder und Nut meist nur 4 bis 5 cm tief, während man bei geringerer Wandstärke

die Nuttiefe und -breite bei rechteckiger Spundung =-^- wählt. Auch

werden besondere Hartholzfedern eingesetzt.

Eiserne Spundwände haben gegenüber hölzernen folgende Vorzüge:

1.    Sie lassen sich auch in sehr schwerem und steinigem Boden rammen, wo hölzerne Wände zersplittern oder undicht werden.

2.    Das Rammen geht schneller, die Erschütterungen sind geringer (wichtig in bebautem Gelände).

3.    Sie lassen sich öfter verwenden. Letzteres ist bei Holzwänden selten möglich, da Feder und Nut leicht absplittern.

Nei kleinen Abmessungen und geringen Beanspruchungen ist die Holzwand billiger, bei grofsen Längen, starken Beanspruchungen und hohen Holzpreisen ist die Eisenwand wirtschaftlicher.

Abb. 10.

3sa-

Von der grofsen Zahl von Eisenspundwandausführungen sind folgende die bemerkenswertesten :

Abb. 10 aus genieteten Profilen. Vorteil: überall erhältlich, aber geringes Widerstandsmoment und schwerer zu rammen als die folgenden Walzprofile.

System Larssen (Abb. 11 u. 12).

Profil

Gewicht für 1 qm in kg

Widerstandsmoment bezogen auf

die Schwerachse der Einzeleisen in cm³

die gemeinschaftliche Schwerachse in cm*

II

107,5

III

154

524

IV

197

1093

1741

166,7

421,6

532.5

760.5

250,5

Die Berechnung des Widerstandsmomentes nach der gemeinschaftlichen Achse ist theoretisch nicht richtig, da die zwei zu einer Welle gehörenden Spundeisen in der

Führungsnut keine feste Verbindung miteinanderhaben. Theoretisch richtig wäre die Berechnung von W nach den Einzelachsen. Indessen ist die Reibung zwischen zwei zueinander gehörenden Eisen in der Nut so grofs, dafs zweifellos ein Teil der Schubspannungen in der neutralen Achse aufgenommen werden kann, so dafs die von Larssen eingeführte Berechnung des Widerstandsmomentes einige Berechtigung hat. Das Profil wird gewalzt und vertrieben von der Deutsch - Luxemburgischen Bergwerks- und Hütten-Akt.-Ges., Dortmund.

Abb. 12. Eckverbindnngen einer Spundwaud Syst. Larssen.

2473

Abb. 11. System Larssen.

y-jj\

System Ransome von Philipp Deutsch & Co., Berlin (Abb. 13 u. 14).

Profil

Gewicht für 1 qm in kg

Widerstandsmoment für 1 lfd. m in cm³

136

335

174

803

Eisenspundwand „Bauart Lamp“ (Wessels & Wilhelmi, Ingenieurbureau, Hamburg) (Abb. 15).

Es bedeutet:

g = Gewicht der Spundwandeisen in kg/lfd. m,

Gr = Gewicht der Spundwand in kg/qm,

W = Widerstandsmoment der Spundwand in cm³/lfd. m.

Abb. 17.

/,0+3,0771

Hasen.

Abb. 15. Bauart Lamp.

Abb. 16. System Lang,

Profil

Abmessungen in mm

kg/m

kg/qm

cm³/m

II

400

III

350

125

IV

400

152

10

39,9

45,4

430

225

320

15

18

10,5

12

74,8

i°4>4

99,7

129,8

187,1

243,0

500

822

1705

3115

Für kleine Tiefen (bis zu 4 m) und geringe Beanspruchungen kommt ferner noch das von der Maschinenfabrik Magdeburg-Buckau hergestellte Spundwandblech Bauart Lang (Abb. 16) in Betracht, das billig ist und schnell geschlagen werden kann. Es wird beim Her-

Abb.13. Ransome-Spundwaud.

neutrale Achse

Abb. 14. Eckverbindungen der Uansome-Spundwand.

AA////: //:///■/y-n/n-/

Dammerde oder Sand

stellen von Rohrgräben, Kanalisationen, im Grundwasser vielfach verwendet.

Der Abschluß der Baugrube gegen offenes Wasser erfolgt durch Erddämme, Spundwände oder Fangedämme.

1.    Erddämme, am besten aus sandigem Lehm (Dammerde) oder aus einem Kern von fettem Boden (Lehm, Ton, Klei) und beiderseitiger Böschung aus sandigem Boden (Abb. 17). Böschung wasserseitig mindestens 2 bis 3fÜfsig, luftseitig 2füfsig, bei Daueranlagen noch flacher. Kronenbreite Va bis ¹/s h, selten über 3 m. Böschungssicherung wasserseitig am besten durch Kopfrasen oder Steinbewurf. Es ist auf guten Anschlufs des Dammes an eine undurchlässige Bodenschicht zu achten, da sonst Unterspülungsgefahr vorliegt. Die Dammgrundfläche ist von Mutterboden und Pflanzenwuchs vorher sauber zu reinigen.

2.    Ueber Spundwände vgl. S. 189 ff. Man verwendet sie ohne Erdanschüttung bis zu Wassertiefen von etwa 5 m. Die Dichtung erfolgt

beim Auspumpen durch Verstemmen mit geteertem Werg (Kalfatern) oder durch ein von aufsen vorgelegtes Segeltuch.

3. Fangedämme. Bei geringer Wassertiefe Stülp- oder Spundwände mit Erdanschüttung, einfache Fangedämme (Abb. 18).

Berechnung einfacher Fangedämme.

_ J?

E = y,ye'.Ä*. Sin (^45<>

Abb. 18.

MÊim

W—

. h².

~2Yw

Setzt man das spez. Gewicht des an-jL geschütteten Bodens im Wasser zu ye' = 1 t/cbm und das des Wassers yw = 1 t/cbm, £==25°, so ist

E + W=~ Ä²; h in m,

E und W in t.

2“

E±W__ h¹

Der Stützdruck A ist

in t; dann ergibt sich ilfmax = -5- h .(E Ą- W) = 0,096 7&³ in mt.

‘,0

Ji

Der gefährliche Querschnitt befindet sich in X = -y= = 0,578 h von A entfernt.    VS

Bei Verwendung hölzerner Spundwände mit (Sb = 100 kg/qcm ergibt sich hieraus die erforderliche Holzstärke zu d — 2,4 V/is, worin h in m eingesetzt d in cm ergibt.

Kastenfangedämme.

Bei starkem Wellenschlag, heftigen Strömungen und Wassertiefen > 1,5 m: Kastenfangedämme, 2 parallele Pfahl- oder Spundwände, die durch Zuganker (hochkant gestellte Flacheisen, oben Holzzangen) verbunden sind. Rammtiefe der Fangedammpfähle und-spund-wände etwa gleich Wassertiefe. Bei grofsen Wassertiefen auch drei Wände, von denen dann die innerste nur halb so hoch gemacht und durch Zangen und Streben gegen die mittlere abgesteift wird.

Man unterscheidet freistehende Fangedämme (Abb. 19) ohne rückwärtige Abstützung und abgestützte Fangedämme (Abb. 20). Im

2

ersteren Falle wähle man die Breite b nicht unter

Abb. 19.

Abb. 20.

7t

H:v?-

wMH

Eine Berechnung ist nur sehr angenähert durchführbar, da der Wassergehalt des Füllbodens wesentlichen Einflufs hat. Ist der Füllboden stark durchweicht, so mufs die innere Spundwand eines abgesteiften Fangedammes ebenso stark genommen werden wie die des einfachen Fangedammes: d = 2,4Vh³. Für hölzerne Spundwände gelten Erfahrungswerte. Man wählt bei mittelschwerem Boden d in cm = 0,02 l -f- 2 cm; d (in cm) = Stärke; l (in m) = Länge der Spundwand. Im übrigen ist man bei kleinen Bauten auf marktgängige Stärken angewiesen. Solche sind: 10, 12, 15, 18, 20 cm.

Da die Spundwände der Fangedämme in der Regel später wieder gezogen werden, so empfiehlt sich hier besonders die Verwendung eiserner Spundwände, weil diese meist dichter schliefsen, leichter zu rammen und wieder zu ziehen sind als hölzerne und öfter wieder verwendet werden können. Manchmal empfiehlt es sich, den Fangedamm als Teil des Fundamentes zu benutzen. In diesem Falle betoniert man den Kasten unter Wasser aus.

IT. Trockenlegung der Baugrube.

1. Offene Wasserhaltung.

Das Dränge- oder Quellwasser wird in einem Pumpensumpf gesammelt und herausgepumpt. Die Anwendung offener Wasserhaltung setzt in der Regel eine Umschliefsung der Baugrube durch Spundwände voraus. Der Pumpensumpf wird möglichst aufserhalb des Fundamentes in einem besonderen Spundwandkasten untergebracht. Um das Wasser nach dem Pumpensumpf zu leiten, müssen nötigenfalls unter der Sohle des Fundamentes Rohr- oder Schotterdrainagen angelegt werden, eine namentlich im Sielbau viel angewendete Bauweise. Hierdurch können jedoch schädliche Unterspülungen eintreten, weshalb diese Bauweise namentlich bei plattenartigen Fundamenten zu vermeiden ist, weil sie leicht zu Rissebildungen führt. Ist es in solchen Fällen nicht möglich, das Grundwasser zu senken, so bringe man die Betonsohle unter Wasser ein.

In durchlässigem wasserführenden Boden empfiehlt sich die offene Wasserhaltung auch darum nicht, weil das aufquellende Grundwasser den Boden lockert und zu späterem Setzen Anlafs gibt.

Somit empfiehlt sich also offene Wasserhaltung nur, wenn die Bausohle aus undurchlässigen und festen Schichten, Fels, Ton, Mergel, von genügender Mächtigkeit besteht, oder wenn man mit den umschliefsenden Spundwänden die undurchlässige Schicht erreicht; in der weitaus gröfseren Zahl von Fällen ist die Grundwassersenkung vorzuziehen.

Einzelne Quellen werden in Standrohren gefafst, die mit eingemauert und später mit Zementmörtel ausgegossen werden. Während des Hochmauems zieht man das Wasser aus dem Standrohre durch einen Anschlufs an die Pumpensaugleitung ab oder hebert es durch einen Gummischlauch nach dem Pumpensumpf.

13

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Man erzielt hierdurch eine grofse Vereinfachung der Arbeitsweise gegenüber offener Wasserhaltung. Ihre Hauptvorteile sind aufser der Vermeidung der oben beregten Nachteile folgende:

2. Absenkung des Grundwasserspiegels.

Abb. 21.

1. Die Grtindungsarbeiten können gewissenhafter ausgeführt werden. Ein Ausspülen des Zementes aus dem Beton der untersten Lagen ist ausgeschlossen. Hierdurch ist namentlich die Verwendung von Eisenbeton für die auf Biegung beanspruchten Sohlen wasserdichter Räume erleichtert.

/Saugleitimg

2. Man kann meistens die teure Spund-wandumschliefsung sparen und entweder Ai in offener Baugrube arbeiten oder mit einfachem Verbau auskommen. Der Verbau

läfst sich leicht wiedergewinnen.

rJtücJcschLagverUil

II

\miwm

^Filterroh/-

Ein glänzendes Beispiel einer Grundwassersenkung auf etwa 20 m Tiefe ist s-Schelle ziwi der Bau der neuen Schleusen am Kaiser-^SauffTvfcrs™ Wilhelm-Kanal bei Holtenau. Das ganze Bauwerk wurde vollkommen im Trockenen ausgeführt, nachdem das Grundwasser in 3 Stufen abgesenkt war.

UPI

Zur Grundwassersenkung werden in der Regel Filterbrunnen verwendet (Abb. 21). Ueber Ausführung dieser Brunnen vgl. Abschn. Wasserversorgung dieses Bandes.

\iFutterro7tr

Vor der Ausführung der Brunnen empfiehlt sich eine gründliche Untersuchung der Bodenschichtungen. Es lassen sich hierdurch manchmal viel Kosten und Zeit

t-

•JVUer

I Stopfen

sparen, indem man die Zahl der Brunnen auf das Notwendige beschränkt. Um Auf-schlufs über die Bodenschichtungen zu erhalten, bohrt man, wenn andere Anhaltspunkte fehlen, erst eine Anzahl Versuchsbrunnen in gröfseren Abständen, die sich je nach der Gleichförmigkeit und Regel-mäfsigkeit der Schichtungen ergeben. Zweckmäfsig legt man diese Brunnen bereits so, dafs sie nachträglich mit an das Netz angeschlossen werden können. Die Bohrergebnisse werden in Reihen geordnet aufgetragen und hierauf ein Schichtenplan ermittelt.

Werden innerhalb der Saugtiefe der Brunnen (6 bis 9 m) undurchlässige Schichten angetroffen, so ordnet man die Lage der noch zu bohrenden Brunnen so an, dafs man möglichst den Grundwasserzuflufs abschneidet. Hierdurch kann man oft mit wenig Brunnen grofse Gebiete trockenlegen.

Werden innerhalb der Saugtiefe der Brunnen nirgends undurchlässige Schichten angetroffen, so ist man gezwungen, die ganze Bausohle in regelmäfsigen Abständen mit Brunnen zu besetzen. Die Entfernung der Brunnen voneinander richtet sich hierbei danach, à

wie tief die Brunnen den Wasserspiegel unter die Bausohle senken können, und nach der Durchlässigkeit der wasserführenden Schicht.

Die Saugtiefe einer guten Kreiselpumpe beträgt 6 bis 8,5 m, bei den seltener verwendeten Ventilpumpen bis 9 m. Hiernach läfst sich unter Berücksichtigung der Saughöhenverluste in der Saugleitung die Saugtiefe der Brunnen angenähert ermitteln. Damit der Scheitel vder Grundwassersenkungskurve (Abb. 22) an keiner Stelle die Bausohle erreicht, bemesse man die Brunnenentfernung

bei Triebsand und unreinem Sand zu e = l,5 bis 2,0 t,

,, e — 2,0 ,, 2,5 t, „ e = 2,5 „ 3,0 t,

Schichtungsverhältnissen aufserordentlich verschieden. Es

Abb. 22.

„ feinem, aber scharfem Sand „ grobem Sand und Kies worin t Tiefe des Wasserstandes in den Brunnen unter Baugrubensohle ist. Die Ergiebigkeit der Brunnen ist je nach der Bodenart und den

lassen sich Annäherungswerte —, überhaupt nur angeben für den — in Abb. 22 dargestellten Fall, dafs die Filter ganz in wasserführendem Sand stehen und dafs der Grundwasservorrat unerschöpflich ist, d. h. dafs die wasserführende Schicht grofse Mächtigkeit hat bezw. aus einem offenen Gewässer gespeist wird.

In diesem Falle beträgt die Ergiebigkeit eines richtig angelegten Brunnens von 150 bis 250 mm Filterdurchmesser

im Schwimmsand und ganz feinen reinen Sand 0,1 bis 0,2 V in 1/sk,

o,a „ 0,5 Vti „ „

0,8 „ 1,5 V~T* „ „

___Ll____

feinerßand,    grober /Sand

„ feinen scharfen Sand „ scharfen groben Sand, Kies wenn T in m die abgesenkte Tiefe im Brunnen bedeutet (Abb. 22). Sind viele Brunnen auf einem Gelände vereinigt, so vermindert sich die Ergiebigkeit der einzelnen Brunnen, namentlich der inneren Brunnen. In stark wechselnden, teils undurchlässigen Bodenschichten kann nur durch Auspumpen von Probebrunnen ein zuverlässiger Schlufs auf die Ergiebigkeit der Brunnen und auf die hiernach zu bemessende Leistungsfähigkeit der Pumpen gezogen werden.

Die richtige Bemessung der Pumpengröfse ist namentlich bei den meist gebräuchlichen Kreiselpumpen von grofser Bedeutung für das Gelingen und betriebssichere Arbeiten der Anlage. Wird die Pumpe zu klein bemessen, so gelingt es nicht, den Wasserspiegel auf die erforderliche Tiefe zu senken, während bei einer zu grofsen Pumpe der Wasserfaden leicht abreifst und die Betriebssicherheit leidet. Im allgemeinen wird namentlich in wechselnden, teilweise undurchlässigen Bodenschichten die Pumpe zu grofs bemessen, was bei Kreiselpumpen mehr noch einen Fehler bedeutet als die Wahl einer zu kleinen Pumpe, die man durch Erhöhung der Umdrehungszahl leichter anpassen kann. Bei sehr geringer Ergiebigkeit der Brunnen und auch dann, wenn ein baldiges Versiegen des Grundwasserzuflusses zu erwarten ist, sind Ventilpumpen den Kreiselpumpen vorzuziehen, weil

diese Pumpen tiefer absaugen und nach einer Unterbrechung der Pumparbeit ohne weiteres selbst wieder ansaugen. Weiteres 8. Abschn. dieses Bandes, Baumaschinen.

Als Antriebskraft empfiehlt sich am besten Elektrizität, weil sie sich leicht dem Kraftbedarf anpafst und am betriebssichersten ist. Die Motorstärke wähle man nicht zu gering, namentlich nicht bei Kreiselpumpen, man gebe zur theoretisch ermittelten Motorkraft:

N = Leistung in PS,

Q = Wassermenge in 1/sk,

h = Hubhöhe = Saug- -j- Druckhöhe + Rohrwiderstand in m,

rj = Wirkungsgrad der Pumpe ~ 0,6

noch einen reichlichen Zuschlag.

Die Brunnen müssen alle so tief gebohrt sein, dafs kein Brunnen abreifsen, d. h. Luft saugen kann, also bei Kreiselpumpen mindestens 8 bis 8,5 m unter Pumpenachse. Das Filter soll mindestens 0,5 m tiefer sein als das Saugrohr.

Liegt die Bausohle mehr als 6 bis 7 m unter dem Grundwasserspiegel, so müssen Tiefpumpen benutzt werden, z. B. Mammutpump en

Abb. 23.

firu/idrvcLSser

SaugleituJig I

j.JT

■-1

oder die Tiefbrunnenpumpe der Siemens-Schuckertwerke (8. Abschnitt dieses Bandes, Baumaschinen), oder aber es mufs stufenweise abgesenkt werden, indem im Schutze einer oberen Saugleitung eine um 5 bis 7 m mgleitu/u/M tiefer liegende zweite Brunnen-i II    reihe an eine besondere Saug-

_ leitung angeschlossen wird usw.,

WOB wenn erforderlich eine dritte, iT    vierte (Abb. 23). Durch die

unterste Saugleitung werden häufig die obersten Brunnen trockengelegt, doch dürfen diese dann keineswegs entfernt werden, damit im Falle einer Betriebsstörung nicht die ganze Baugrube unter Wasser gesetzt wird.

Die Saugleitungen müssen zur Verhütung von Luftsäcken nach der Pumpe hin etwas ansteigen, 1 : 200 genügt. Sie werden am einfachsten unmittelbar über den Brunnen verlegt unter Vermeidung besonderer Krümmer. Schieber sind nur so viel einzubauen, als unbedingt erforderlich sind, z. B. zum Drosseln einzelner Brunnen oder Zweigleitungen, die nicht tief genug gebohrt sind oder zu wenig Wasser geben. Auf jeden Fall ist hinter der Pumpe ein Hauptschieber einzubauen.

Die Saugleitung wird aus eisernen Flanschenrohren mit Pappdichtung oder Muffenrohren mit einem Dichtungsring aus Paragummi hergestellt. Die Wassergeschwindigkeit soll möglichst gleichmäfsig sein und ungefähr 1 m/sk betragen. Hiernach ist der Rohrdurchmesser zu bestimmen.

B. Die wichtigsten Gründungsarten.

I. Allgemeines.

Wahl der Gründungsart.

Die folgende Tafel gibt einen Anhalt, welche Gründungsarten bei verschiedenen Wasser- und Bodenverhältnissen in Betracht kommen.

A.

B.

C.

Boden in der Oberfläche fest

Guter Baugrund in geringer Tiefe

Guter Baugrund nicht erreichbar

Bemerkungen

I.

Trockener

Baugrund

Unmittelbares

Aufmauem

1.    Aufgraben bis zam festen Boden und unmittelbares Aufmauern

2.    Einzelne Pfeiler aus Beton oder Mauerwerk mit verbindenden Gewölben oder Eisenbetonbalken

3.    Senkbrunnen

4.    Eisenbetonpfähle

1.    Eisenbetonplatte

2.    Betongrundpfähle, z. B. System Straufs, Com-pressol, Simplex

3.    Fertig gerammte Eisenbetonpfähle

Kein Holz verwenden. Pfeiler aus Beton oder Mauerwerk empfehlen sich, wenn der tragfähige Grund 2 bis 4 m unter der Bauwerksohle liegt.

Bei grofser Tiefe bis 14 m Pfähle oder Senkbrunnen , bei Tiefen über 14 m schwebende Gründung durch Betongrundpfähle oder Platte.

II.

Grundwasser vorhanden

Unmittelbares Aufmauern unter Grün d wasser-senkung oder offener Wasserhaltung mit Spund-wandumschlief8ung der Baugrube

1.    Wie II. A.

2.    Senkbrunnen

3.    Eisenbetonpfähle

4.    Holzpfähle mit Eisenbetonbalken

5.    Holzpfähle mit aufgesetzten Eisenbetonpfeilern

6.    Druckluftgründung

1.    Sandschüttung zur Verdrängung des schlechten Grundes und hierauf Eisenbetonplatte oder Beton-grundpfähle

2.    Schwimmende Gründung mit Eisenbeton

3.    Betongrundpfähle

Holzverwendung nur unter dem niedrigsten Grundwasserspiegel.

Wegen zementzerstörender Wässer vgl. S.224.

III.

Offenes

Wasser

1.    Spundwand oder Fangedamm und Betonieren unter Wasser oder mit Wasserhaltung

2.    Senkbrunnen

3.    Rohrpfeiler

4.    Holz- oder Eisen-betonpfahlram-mung

5.    Eiserne Pfähle

6.    Druckluftgründung

7.    Senkkasten

8.    Steinschüttung

1.    Baggern bis auf den festen Boden, dann wie III. A. 1.

2.    Senkbrunnen

3.    Rohrpfeiler

4.    Eisenbetonpfähle

5.    Eiserne Pfähle

6.    Holzpfähle

7.    Holzpfähle Senkkasten

8.    Ausbaggern, dann Senkkastengründung

9.    Druckluftgrtin-dung

1.    Steinschüttung

2.    Sandschüttung und darauf gerammte oder Senkkasten

3.    Schwimmende Gründung

Pfähle

mit

Bei Seebauten kein Holz verwenden , wenn Bohr wurm vorhanden.

In strömendem Wasser Sicherung der an-schliefsenden Sohle durch Steinschüttung, Sinkstücke usw

Die Entscheidung, welche von den in Betracht kommenden Gründungsarten im einzelnen Falle die zweckmäfsigste ist, richtet sich aufser nach den Kosten danach,

1.    welches Mals von Sicherheit und Beständigkeit der Gründung das Bauwerk erfordert und

2.    wieviel Zeit und welches Gerät zur Verfügung steht, ferner danach, ob Rücksicht auf benachbarte Grundstücke zu nehmen ist. In bebautem Gebiete sind vielfach Rammgründungen wegen der Erschütterung der benachbarten Baulichkeiten ausgeschlossen. Grundwassersenkungen können Brunnen und Quellen in der Nachbarschaft zum Versiegen bringen sowie Setzen schlecht gegründeter Gebäude hervorrufen. Das Ausheben tiefer Baugruben (beim Bau von Kanalisationen sehr zu beachten) oder ebenso hohe Aufschüttungen können bei elastischen Bodenarten (weichem Lehm, Moor) Setzungen, Neigungen oder Verdrückungen bestehender flachgegründeter Bauwerke herbeiführen.

¹

G. Tolkmitt, Das Entwerfen und die Berechnung der Brückengewölbe, Z. f. B. 1885 S. 263 und G. Tolkmitt, Leitfaden für das Entwerfen und die Berechnung der gewölbten Brücken, bearbeitet von Lasku s; Berlin, W. Ernst <fc Sohn.

²

H. Müller-Breslau, Elastizitätstheorie der nach der Stützlinie geformten Tonnengewölbe, Z. f. B. 1886.

³

Die einzelnen Bauverwaltungen bezw. Baupolizeibehörden haben besondere Bestimmungen über die Gröl'se der zulässigen Bodenpressung und machen ein Ueber schreiten derselben in besonderen Fällen von Probebelastungcn abhängig.

II. Die verschiedenen Gründungsarten.

Nach der Art der Uebertragung der Belastung auf den Grund unterscheidet man:

1.    Flächengründungen,

2.    Reibungs- oder schwebende Gründungen,

3.    Schwimmende Gründungen.

Im allgemeinen wendet man Flächengründungen an, wenn der gute Baugrund in geringer Tiefe erreichbar ist, von etwa 5 bis 15 m Tiefe schwebende und Flächengründung, bei mehr als 15 m Tiefe meist schwebende oder schwimmende Gründung.

1. Fundamentverbreiterungen.

Die Grundfläche des Fundamentes mufs so grofs bemessen werden, dafs nirgends die zulässige Bodenpressung überschritten wird. Ueber die Ermittlung der Bodenpressungen vgl. Abschn. Statik, S. 167 ff. Untersuchung der Ausladung auf Abscheren und Biegen. Gefährlicher Querschnitt X—X (Abb. 25).

. . (1)

Querkraft: Qx = k.l.b = rb.l.h, .    .

. . (2)

b² <r₆. 1 . &²

Moment: AL. = k .1 • — — x    Z

worin k = Bodendruck,

T£ = Scherspannung im Betonmauerwerk,

(7& == Zugbeanspruchung im Beton mauerwerk.

Setzt man (fb = 3 kg/qcm und k ebenfalls = 3 kg/qcm, so ergibt sich

= ctg 60° = rd. 0,6.

In der Regel stellt sich eine Eisenbetonplatte billiger als ein Stampfbetonfundament, obgleich die Eisenbewehrung ein besseres Mischungsverhältnis des Betons (mindestens 1 :5) verlangt, während Grobbetonfundamente in der Regel nur 1:8 bis 1:10 gemischt werden. Die Ersparnis liegt nicht nur in dem geringeren Beton- und Schalungsverbrauch, sondern namentlich auch in der verminderten Ausschachtung, besonders wenn mit der tieferen Baugrube noch andere Schwierig-

Abb. 24 u. 25.

V.

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r.

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7t

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a.

keiten, wie Grundwasserandrang,

Absteifungen, Unterfangung angrenzender Fundamente, verbunden sind. Für Vergleichskostenrechnungen kann man für 1 cbm Eisenbeton 50 kg Eiseneinlagen annehmen.

Die Stärke der Eisenbetonplatte betrage &/ = -~bis-y & (Abb. 24).

Bei wenig gutem Baugrund bzw. starker Belastung werden die Fundamentverbreiterungen so grofs, dafs die Fundamente der einzelnen Mauern oder Pfeiler einander teilweise überschneiden. Dann empfiehlt sich die Ausführung einer über das ganze Bauwerk bzw. einzelne Bauwerkteile ausgedehnten Platte aus Eisenbeton.

2. Platte aus Eisenbeton und umgekehrte Gewölbe.

Die Platte hat gegenüber einzelnen Fundamenten den Vorzug, dafs sich das ganze Gebäude gleichmäfsig setzt, dafs also Risse im Hochbau mit Sicherheit vermieden werden. Mit der gröfseren Grundfläche wächst zugleich die Tragfähigkeit für die Flächeneinheit (S. 187). Als wesentlicher Vorteil der Plattengründung kommt häufig auch eine kürzere Herstellungszeit gegenüber Tiefgründungen in Betracht.

ver-

Seit der Einführung des Eisenbetons hat die Eisenbetonplatte die früher gebräuchlichen umgekehrten Gewölbe fast völlig drängt, da die Eisenbetonplatte bei geringeren Massen gröfsere Sicherheit gegen Risse bietet als das nicht bewehrte umgekehrte Gewölbe.

Sind Üntersptilungen durch Quellen oder starken Grundwasserstrom zu befürchten, so empfiehlt es sich, eine mit der Platte gut in Verbund gebrachte Spundwand um sie herumzuschlagen. Das gleiche gilt, wenn in geringer Tiefe unter der tragenden Schicht sich wenig tragfähige plastische Bodenschichten, wie Schlamm, weicher Lehm oder Moor, befinden, die sich bei Aufgrabungen in der Nachbarschaft (z. B. bei Sielbauten) leicht verdrücken können.

Hauptsächlich findet die Platte bei Gründung auf aufgeschüttetem Boden Anwendung.

Die Ausführungsformen der Platte sind:

1.    die ebene Platte,

2.    die Rippenplatte mit oberen Rippen (Abb. 27),

3.    die Rippenplatte mit unteren Rippen (Abb. 26).

1. ist gegen 2. und 3. wenig wirtschaftlich, daher nur bei kleinen Fundamenten zweckmäfsig.

Die Rippenplatte mit unteren Rippen bietet den Vorteil, dafs die Platte gleich als Fufsboden benutzt werden kann. Dennoch verdient

Abb. 26.

Abb. 27.

hr

meist die Platte mit oberen Rippen den Vorzug. Man spart den Erdaushub für die Rippen, kann sauberer arbeiten, wenn die Baugrube ganz glatt ist, und vermeidet die beim Aushub der Rippengräben leicht eintretenden Auflockerungen des Bodens. Die Platte mit obenliegenden Rippen ist auch vielfach deshalb billiger, weil man die Keller-.    mauern häufig

_ gleich als Rip-

H ¹ B| • pen bzw. die Hohlräume als Keller benutzen kann. Statisch headers vorteilhaft kann es sein, Lj Kellerdecke mit den Rippen in feste Verbindung zu bringen, um die Rippen oben gut auszusteifen und ihnen genügend Druckquerschnitt zu verleihen.

In Verbindung mit der Eisenbetonplatte werden auch Grobbetonoder Eisenbetonkappen und umgekehrte Kuppeln in geeigneten Fällen vorteilhaft verwendet, doch ist hierbei die Aufnahme der wagerechten Schubkräfte zu beachten.

Bei der Berechnung der Platten sind zwei Fälle zu unterscheiden:

1.    Der Ueberbau der Platte ist in sich vollkommen biegungssteif in lotrechter Ebene,

2.    Der Ueberbau kann keine Biegungskräfte in lotrechter Ebene aufnehmen.

Fall 1 ist z. B. zutreffend bei Silobauten mit hohen durchgehenden Eisenbetonwänden, die genügend ausgesteift sind, ferner in beschränktem Mafse bei Eisenbetonfachwerkbauten. Fall 2 mufs in der Regel bei den üblichen Mauerwerkbauten zugrunde gelegt werden, wenngleich eine gewisse lotrechte Steifigkeit natürlich immer vorhanden ist. Der erste Fall ist für die Berechnung der Platte erheblich günstiger, weil die einzelnen Pfeiler und Mauerlastpunkte zugleich als Widerlagerpunkte gegen die von unten wirkende gleichmäfsige Erdbelastung angenommen werden können. In diesem Falle vereinfacht sich also die Berechnung der Platte auf den Fall einer umgekehrten durchlaufenden Massivdecke und wird in der gleichen Weise wie bei Hochbauten (vgl. 5. Abschn. Hochbau, IV. Decken) durchgeführt. Bei gleichmäfsiger Belastung und Felderteilung können die auftretenden Biegungsmomente annähernd wie folgt angenommen werden:

1.    in der Feldmitte eines kreuzweise bewehrten quadratischen, allseitig eingespannten Deckenfeldes in jeder Richtung M₁ = ~ql²;

2.    in der Feldmitte eines einfach bewehrten, beiderseitig eingespannten Balkens oder Deckenfeldes M^ = ^ql⁷;

3.    in der Feldmitte eines einseitig eingespannten Balkens oder Deckenfeldes Ms = — g/'²;

4.    in der Feldmitte eines frei auf liegenden, nicht eingespannten

Abb. 28.

Gz\

G3

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Balkens oder Deckenfeldes iÜ4 = -^-g^;

mm.

fl

5. das Stützmoment eines durchlaufenden Balkens oder Deckenfeldes Mh = - •

iu

IG

Beiungleichmäfsiger Belastung und ungleichen Deckenfeldern wird eine genaue statische Untersuchung (nach Clapeyron, S. 126) durchgeftihrt.

-jr-

Im Falle 2 stellt sich die Platte als ein Träger dar, beiderseits beansprucht von bestimmten senkrechten Kräften, die sich das Gleichgewicht halten. Der Träger ist also äufserlich statisch bestimmt und ist in folgender Weise leicht zu berechnen. Nach Bestimmung der Lasten ermittelt man mit Hülfe eines Seilecks (Abb. 28) den Schwerpunkt des ganzen Gebäudes und sucht die Platte so anzuordnen, dafs der Lastenschwerpunkt mit dem Plattenschwer-punkt zusammenfällt. Hierdurch erhält man einen möglichst gleichmäßig verteilten Bodendruck. Den Bodendruck zerlegt man in einzelne Teilkräfte p^ p₂ usw. Die Summe der Teilkräfte p mufs gleich der Summe der Lasten G sein. Man zeichnet nun mit der gleichen Polweite wie für die Auflasten ein zweites Seileck und trägt es so auf das zuerst gezeichnete, das zu einer einbeschriebenen Parabel ausgerundet wird, auf, dafs sich die äufsersten Strahlen überdecken (Abb. 28). Der Ordinatenunterschied der beiden Seilecke ergibt dann, mit der Polweite multipliziert, in der bekannten Weise die Gröfse des Biegungsmomentes Mx = E. ym.

In einfacher Weise erhält man durch Rechnung zur Nachprüfung

Ergeben sich zu grofse Biegungsmomente, so ändert man die Gröfse und Lage der Platte, bis sich beide Seilecke möglichst gut überdecken.

Trotzdem werden sich, wenn die Entfernung der Hauptlasten grofs ist, bedeutende Biegungsmomente nicht vermeiden lassen, so dafs die Ausführung zu teuer wird. In diesen Fällen ist die Anordnung einer einheitlichen Platte nicht empfehlenswert. Man trennt die Platte in einzelne Plattenstreifen, die unter sich durch dünne biegungsfähige Decken zur gröfseren Sicherheit verbunden werden können. Unter der dünnen Decke kann infolge der Durchbiegung kein wesentlicher Bodendruck entstehen. Eine Ausnahme bildet plastischer Boden, wie Schlamm, Moor und weicher Lehm. Hier ist der Bodendruck gleich-ZP

mäfsig grofs = —, so dafs also mit dem ungünstigsten Belastungsfalle gerechnet werden mufs.

Hieraus ergibt sich folgender Grundsatz für die Anwendung einer Plattengründung:

Bei schlechtem Baugrund ist die Anwendung einer Plattengründung zu empfehlen, wenn der tragfähige Grund in grofser Tiefe (mehr als 6 bis 8 m) liegt und die Auflast möglichst gut verteilt ist, ferner wenn das darüber zu errichtende Bauwerk in sich möglichst biegungssteif ausgebildet werden kann (z. B. Silos). Drängt sich die Belastung auf wenige weit auseinander liegende Punkte (mehr als 10m) zusammen, so ist eine Tiefgründung vorzuziehen (z. B. Hallen).

3. Brunnen- und Rohrpfeilergründung.

Die Brunnen- und Rohrpfeilergründung stellen den Uebergang der Flächengründung zur schwebenden Gründung dar, insofern, als die Last nicht nur durch den unmittelbaren Bodendruck der Grundfläche des Fundamentes, sondern auch durch die Reibung des Erdreiches am Mantel des Pfeilers aufgenommen wird. Berechnung der Tragfähigkeit s. Pfeilergründung, S. 186 bis 188. Brunnen- und Rohrpfeilergründung unterscheiden sich in der Ausführungsweise.

a) Brunnengründung.

Ein hohler, oben und unten offener Körper von beliebiger Grundrifsform wird bis auf den tragfähigen Baugrund abgesenkt, indem die dartiberliegenden nicht tragfähigen Schichten im Inneren des Brunnens entfernt werden. Der Brunnen wird alsdann mit Beton, Mauerwerk oder Steinen ausgeftillt.

Wo die Bewältigung des Wassers im Inneren des Brunnens möglich ist, so dafs die Entfernung des Bodens im Trockenen erfolgen kann, läfst sich diese Gründungsart bis zu den gröfsten Tiefen anwenden, vorausgesetzt, dafs man die sehr bedeutenden Reibungskräfte beim Versenken überwinden kann.

Ist Grundwasser vorhanden, so sind leistungsfähige Pumpen und Werkzeuge, nötigenfalls Tauchergerät, bereitzuhalten, um Hindernisse, wie Wurzeln, Steine, alte Fundamente, zu beseitigen. Bei unklaren Bodenverhältnissen soll die Brunnengründung nur von erfahrenen Leuten ausgeführt werden, da sonst häufige Arbeitsunterbrechungen, hohe Kosten und auch gänzliches Mifslingen zu erwarten sind.

Die Verwendung von Vertikalbaggern zum Ausheben des Bodens empfiehlt sich nur in gleichmäßigem leichten Boden, wie Schlamm oder Schwimmsand, sonst ist Auspumpen und Ausgraben von Hand vorzuziehen. In letzterem Falle mufs der Brunnen, damit ein Mann neben dem Windewerk zum Heben des Bodens arbeiten kann, im Lichten mindestens 1,5 m Durchmesser haben.

Brunnen aus Mauerwerk.

Als Unterlage für die gemauerten Brunnen dienen Brunnenschlinge oder -kränze aus Holz, meistens Eisen. Des besseren Absenkens wegen erhalten die Kränze Dreieckform im Querschnitt, hölzerne

Abb. 29.

Abb. 30.

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115

Abb. 31.

Abb. 32.

26cm

Kränze aufserdem häufig eine besondere Schneide aus Eisen (Abb. 29). Eiserne Kränze werden meist aus Flufseisenblech und -winkeln, seltener aus Gufs-

eisen hergestellt. Gebräuchliche Querschnitte

Abb. 30 u. 31.

Die beste Grundrirsform für ein bequemes und gleichmäfsiges Senken des Brunnens ist der Kreis, weil solche Brunnen im Verhältnis Grundfläche die geringste Mantel-, also Reibungsfläche besitzen und sich am gleichmäfsigsten senken, wenn das Baggergerät in der Mitte arbeitet. Kreisrunde Brunnen drehen sich jedoch häufig etwas beim Senken. Wo das mit Rücksicht auf einen oben eckig geformten Teil des Brunnens vermieden werden mufs, empfiehlt es sich, die kreisrunde Form frühzeitig in eine dem aufgehenden Mauerwerk ange-pafste überzuftihren, um die senkrechte Führung zu sichern (Abb. 32).

Die Gestalt des Bauwerkes macht es häufig wünschenswert, von der Kreisform abzuweichen. So werden vielfach aus Kreisen oder Rechtecken zusammengesetzte Formen angewendet. Die Entscheidung, ob

70mm

'J-Vm/rt.

75M7W

zur

ein zusammenhängendes enggeschlossenes oder ein aus einzelnen

man

alleinstehenden runden Brunnen gebildetes Fundament wählt, richtet sich in erster Linie nach dem Baugrund und den zulässigen Bodenin der Regel bildet man das Fundament aus mehreren

Pressungen.

Abb. 33.

kleineren Brunnen, die oben durch Ueberkragen oder durch zwischengeschlagene Bogen zu einem gemeinsamen Fundament vereinigt werden (Abb. 33). Hat man die Wahl zwischen einer gröfseren Zahl kleiner oder einer geringeren Zahl gröfserer Brunnen, so ist die letztere Anordnung vorzuziehen.

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Ein einheitliches Fundament bietet den Vor-

Mite

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teil, dafs sich das fertige Bauwerk gleichmäfsiger setzt, doch mufs das Versenken vorsichtiger ausgeführt werden als bei mehreren runden Brunnen, damit bei grofsen zusammengesetzten l& Brunnen infolge ungleichmäfsigen Ausgrabens U bzw. Baggerns nicht Risse im Brunnen entstehen.

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¹ Auch ist ein solches Fundament meist teurer, weil es mehr Mauermasse enthält.

Man wähle daher einen grofsen einheitlichen Brunnen:

1.    in ungleichmäfsig festen Erdarten;

2.    wenn der Körper des aufgehenden Mauerwerkes aus irgendwelchen Gründen bereits unter Wasser zu einem Ganzen vereinigt werden soll.

Dagegen empfehlen sich mehrere runde Brunnen in den übrigen, also weitaus meisten Fällen, und zwar namentlich:

1.    da, wo ein fester Baugrund unter weichen Erdarten liegt;

2.    bei grofsen Wassertiefen, wenn von einem Gerüst aus gesenkt werden mufs;

3.    für Bauwerke, die auf das Fundament einen schrägen Druck ausüben, weil man durch Auseinanderziehen der Brunnen die Standsicherheit erhöhen kann.

Abb. 34.

Im allgemeinen vermeide man es, den Brunnen recht- oder spitzwinklige Ecken zu geben, weil die Ecken hängenbleiben und dann viel Boden unter den Wänden von aufsen eindringt.

Bei Brunnen, die durch unmittelbares Ausgraben gesenkt werden können, treten diese Uebelstände nicht ein.

Wenn Brunnen zur Gründung von Hochbauten benutzt werden, so ordnet man sie zweckmäfsig unter Pfeilern und Ecken an (Abb. 34).

Da die Brunnen sich um so besser senken lassen, je schwerer sie sind, so mache man die Brunnen-wände so stark, wie es die bequeme Ausführung der Baggerarbeiten bzw. die Arbeiten des Ausgrabens gestatten. In der Regel stellt sich das Ringmauerwerk nicht wesentlich teurem als das Füllmauerwerk. Um das Senken zu erleichtern, sind die Aufsenflächen durch Anbringen eines fetten Putzes oder wenigstens durch gutes Ausstreichen der Fugen möglichst glatt zu machen. Aus demselben Grunde zieht man die Wände nach oben hin ein, und zwar entweder, soweit sie in den Grund versenkt werden, gleichmäfsig oder nur im unteren Teil (Abb. 33). Die letztere Anordnung ist weniger zu empfehlen als die erste, weil der senkrechte Teil des Mauerwerkes infolge der Bodenreibung abreifsen kann. Eine senkrechte Bewehrung ist aus diesem Grunde zu empfehlen.

Die Ausfüllung der Brunnen erfolgt durch Mauerwerk, Beton oder auch nur durch Steinbrocken, Kies und scharfen Sand. Das Einbringen des Betons auf die Brunnensohle mufs vielfach unter Wasser geschehen. Will man später auspumpen, so soll die Sohle mit Rücksicht auf den Auftrieb etwa ^3 der Höhe des Wasserdruckes in der Brunnensohle stark sein.

Eine statische Untersuchung namentlich kreisrunder Brunnen hinsichtlich der Wandstärke ist in der Regel überflüssig, da die Wandstärke, wie bereits oben gesagt, mit Rücksicht auf das erforderliche Gewicht beim Senken überreichlich stark bemessen wird. Die gröfsten Beanspruchungen der Wände treten ein, wenn die Brunnen leergepumpt sind.

Abb. 85.

[I

Es bezeichne: d die Wandstärke in m, r den inneren Halbmesser kreisrunder Brunnen,

im

s'

p den natürlichen Böschungswinkel, l bei geradseitigen Brunnen die gröfste Seitenlange im Lichten des Brunnens, gemessen in m.

Die erforderliche Mindestwandstärke bei geradseitigen Brunnen ergibt sich, wenn man die Seitenwand als Balken auf zwei Stützen berechnet, zu

Für kreisrunde Brunnen ergibt sich nach der Laméschen Formel für Rohre mit auf serem Druck

ist.

worinp der gröfste äufsere Druck auf die Flächeneinheit gleich yt + yt^tg ^46°--

Brunnen aus Eisenbeton

sind mit kreisrundem Grundrifs seltener ausgeführt worden, weil schon das zum Senken erforderliche Gewicht die Ausführung starker Wände zweckmäfsig macht, so dafs Eiseneinlagen zur Erzielung gröfserer Festigkeit nicht erforderlich sind. Bei Brunnen mit geraden Wänden hingegen ist die Anwendung von Eiseneinlagen zu empfehlen.¹)

Eiserne Senkbrunnen.

Gufseiserne Brunnen werden in einzelnen Ringen hergestellt, die in den zusammengeschraubten Stöfsen durch Gummieinlagen, ge-

Bd. 3.

teerten Hanf oder Filz gedichtet werden. Gufseiserne Brunnen bekommen leicht Risse, wenn sie bedeutendem Temperaturwechsel ausgesetzt sind.

Brunnen aus Walzeisen werden aus Blechen hergestellt, die innen durch Walzprofile, meist L-Eisen, ausgesteift sind. Die Versenkung erfolgt wie bei gemauerten Brunnen durch Ausbaggern oder Ausgraben.

Eiserne Brunnen haben gegenüber gemauerten Brunnen den Vorzug gröfserer Leichtigkeit, infolge deren sie sich bequem fortschaffen und schnell zusammensetzen lassen, sowie gröfserer Widerstandsfähigkeit gegen Wellenschlag und Strömungen. Ihre Nachteile sind dagegen:

1.    der hohe Preis des Baustoffes;

2.    die Notwendigkeit einer grofsen Belastuug für die Versenkung;

3.    die Zerstörbarkeit durch Rost, bei gufseisernen auch durch Temperaturwechsel.

Die Anwendung eiserner Brunnen ist daher selten und empfiehlt sich nur:

1.    bei Seebauten, sowie da, wo der hohe Preis durch den Vorteil, den die Möglichkeit schnellster Ausführung bietet, überwogen wird;

2.    für Bauausführungen, bei denen die Beschaffung von Ziegelsteinen Schwierigkeiten bereitet, also in entlegenen Gegenden, wo es an geeigneten Arbeitskräften zum Mauern fehlt. Aus diesem Grunde sind sie mehrfach von englischen Ingenieuren bei kolonialen Bauten (Indien, Australien) angewendet worden.

Das Gewicht flufseiserner Brunnen von runder Grundrifsform ergibt sich, wenn die Blechstärken nach der Laméschen Formel (S. 205) berechnet werden, bei Annahme wasserdurchlässigen Bodens, d. i. neben dem Erddruck voller Wasserdruck, zu

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k—0,001t

£ = 0,012 d* 1,125 -j- d

worin

(o,000125 v't + 'j/

d = Durchmesser in cm, t = Tiefe des Brunnens in cm,

k = zulässige Beanspruchung des Eisens auf Druck in kg/qcm. Für gufseiserne Brunnen ergibt sich ebenso

^2,3 + d (o,00018 i/'t+j/

*)]'

k — 0,0014 t

£ = 0,012 dt

Vgl. Brennecke, Grundbau, 3. Aufl. S. 327.

Hölzerne Senkbrunnen

(auch Senkkasten genannt) finden manchmal bei Hochbauten Verwendung. Sie bestehen aus senkrecht stehenden Bohlen von 5 bis 7 cm Stärke, die innen entsprechend ausgesteift werden. Um sie zu versenken, ist eine starke Beschwerung erforderlich. Die Grundrifsform ist beliebig, kreisförmig oder eckig.

Das Senken der Brunnen

auf dem Lande geschieht in der Weise, dafs man zunächst eine Baugrube bis zum Grundwasserspiegel herstellt, dann den Brunnenkranz verlegt und mit der Aufmauerung beginnt. Daran schliefst sich das Ausgraben bzw. Ausbaggern. Bei Gründungen im Wasser von geringer Tiefe und Strömung schüttet man häufig erst eine kleine Sandinsel, auf der man den Kranz ohne eine Rüstung verlegen kann. Bei gröfserer Tiefe und starker Strömung ist man auf feststehende oder schwimmende Rüstungen angewiesen. Wenn möglich, werden feststehende Rüstungen angewendet. Schwimmende Rüstungen sind vorteilhaft bei sehr grofsen Wassertiefen und da, wo viele Brunnen zu senken sind. Im letzteren Falle kann man dann wesentlich an Zeit und Rüstungen sparen.

Der Brunnen wird am Kranze aufgehängt und mittels Flaschenzügen oder Schraubenspindeln nach vollzogener Aufmauerung zunächst bis zur Sohle gesenkt. Alsdann beginnt das Ausbaggern und allmähliche Weiterversenken.

wachsen erheblich mit der

Die Kosten einer Brunnengründung Tiefe, weil mit wachsender Reibung die Belastung gesteigert werden mufs und infolge gröfseren Erddruckes mehr Boden unter der Schneide des Kranzes in den Brunnen dringt, dieser aufserdem höher gehoben werden mufs. Einen wesentlichen Einflufs aber haben schon ver-hältnismäfsig leichte Hindernisse auf Zeit und Kosten, während grofse Hindernisse die Absenkung ganz vereiteln können. Es ist daher eine allgemein brauchbare Formel für die Kosten einer Brunnengründung nicht zu gewinnen. Brennecke gibt im „Grundbau", 3. Aufl. die Kosten einiger ausgeftihrten Gründungen.²)

b. Rohrpfeilergründung.

Die Rohrpfeilergründung bildet den Uebergang der Brunnengründung zur Betongrundpfahlgründung.

Ein eisernes Mantelrohr von mindestens 1,50 m Durchm. (Arbeitsraum eines Mannes) wird brunnenartig bis zum guten Baugrund abgesenkt. Unter gleichzeitigem Ziehen des Rohres wird der Hohlraum ausbetoniert.

Diese Gründungsart ist also ganz ähnlich der Brunnengründung, nur mit dem Unterschiede, dafs das Brunnenrohr gezogen und wieder verwendet wird. Die Vorzüge gegenüber der eigentlichen Brunnengründung bestehen in einer Verbilligung, die dann eintritt, wenn eine grofse Zahl von Brunnen auszuführen sind, da die Unkosten der Beschaffung und Aufstellung des Apparates hoch sind. Aus letzterem Grunde ist die Verwendung dieser Gründung bisher selten. Ueber Ausführungsmöglichkeit und Zweckmäfsigkeit gilt das gleiche wie für die reine Brunnengründung.

Bei Gründungen in offenem Wasser ist die Bauweise Müller vielfach sehr vorteilhaft zu verwenden.

Nachdem in der oben beschriebenen Weise ein 0,5 bis 1,0 m starkes Betonfundament im Brunnenrohr fertiggestellt ist, wird ein am Lande nach Art der Eisenbetonpfähle hergestellter Eisenbetonpfeiler in das Rohr gesetzt, dessen Fufs alsdann noch weitere 1 bis 2 m einbetoniert wird (Abb. 36 S. 208). Alsdann wird das Rohr über den Pfeiler hochgezogen. Die über das Wasser ragenden Pfeilerköpfe werden

durch eine Eisenbetonplatte in bekannter Weise miteinander verbunden.

Hierzu läfst man zweckmäfsig die Längsbewehrung der Pfeiler ein entsprechendes Mafs (0,7 bis 1,2 m) herausstehen.

vermeidet hierdurch das bei Eisenbetonpfählen übliche Kappen des Kopfes, um die Eisen freizulegen.

Abb. 36.

SPiseneinlagen

Abb. 37.

Man

masse

iii gezogen

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ii

Sohle

Diese Gründungsart eignet sich besonders im See- und Wasserbau zur Herstellung von Kaimauern und Landungsbrücken (Abb. 37). Die bisher meist angewendete Gründung solcher Bauwerke auf hohem hölzernen Pfahlrost ist vielfach von geringer Dauer, weil an der See die Verwendung des Holzes infolge des Bohrwurms in der Regel ausgeschlossen ist und bei wechselnden Wasserständen die Pfahlköpfe auch leicht der Fäulnis ausgesetzt sind. Eiserne Pfahle als Ersatz für Holzpfähle sind teuer und rosten. Brunnengründungen im offenen Wasser sind schwierig und teuer. Die oben beschriebenen eisernen Rohre lassen sich ihres geringen Gewichtes und ihrer leichten Zusammensetzbarkeit wegen

.....viel schneller und billiger absenken. Eisen-

? betonpfähle lassen sich nur bis zu etwa 15 m Länge vorteilhaft verwenden (vgl. S. 213). Pfähle von mehr als 16 bis 17 m Länge können nur eingespült werden, da sie selbst bei vorsichtigem Rammen feine Risse in der Knickzone bekommen, so dafs man namentlich im See-IM?^ wasser mit einem Rostangriff an der Längsbewehrung rechnen mufs. Demgegenüber bietet die Bauweise i    Müller den Vorzug, dafs das    Rammen entfällt, dafs

ferner die verwendeten Pfeiler um die Rammtiefe kürzer sind als die Pfähle, so dafs    man also diese Grün-

Ji    dungsart auch bei ganz grofsen    Wassertiefen bis zu 20 m

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tragfd?dger

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Abb. 38.

noch anwenden kann; auch kann man den Pfeilern jeden gewünschten Querschnitt geben, sie insbesondere erheblich biegungskräftiger und stärker machen? als dies bei Pfählen aus rammtechnischen Gründen möglich ist. Ein sehr wesentlicher Vorteil ist es auch, dafs die Pfeiler ganz genau an die Stelle gesetzt werden können, wo sie zeichnungs-gemäfs stehen sollen, während dies bei gerammten und noch mehr bei gespülten Pfählen ausgeschlossen ist. Dieser Vorteil ermöglicht es, dafs die Bauweise Müller auch zur Herstellung zusammengesetzter Wände verwendet werden kann, indem in entsprechende Falze des Pfeilers Eisenbetonplatten eingeschoben werden, z. B. beim Kaimauerbau die Spundwand erübrigt werden (Abb. 38).

Hierdurch kann

Da die Pfeilergründung vornehmlich eine Flächengründung ist, so kann man sich in der Regel mit einer erheblich geringeren Gründungstiefe als bei gerammten Pfählen begnügen.

4. Im Boden betonierte Pfähle, Betongrundpfähle.

a. Unter Verwendung yon Futterrohren.

Ein eisernes Rohr wird bis in die tragfähigen Schichten abgebohrt oder eingerammt und ausbetoniert, wobei das Rohr entweder wieder gezogen wird (System Straufs, Simplex) oder im Boden verbleibt (Blechmantelpfähle). Von den vielen teilweise durch Patent geschützten Bauarten sind folgende die bekanntesten.

Biechmantelpfähle.

1.    Sy8tem Raymond der Raymond Concrete Pile Comp. Abb. 39. in Chicago, durch D. R.-P. geschützt, in Deutschland seltener verwendet.

Ein aus zwei Hälften bestehender eiserner Modellpfahl wird mit übergezogener Blechhülse eingerammt. Durch Exzenterhebel, Schrauben oder ähnliche Vorrichtung kann der Modell- • kern entspannt und leicht wieder gezogen werden, während die Blechhülle im Boden verbleibt. Die Form ist nach unten verjüngt.

Aehnlich wie das System Raymond ist eine Reihe anderer Patente, die jedoch ebenfalls selten verwendet sind.

2.    Ingenieur Stern, Wien, verwendet einen etwa 4 m langen Holzmodellpfahl mit Blechhülse aus 3 mm Schwarzblech, etwa 2,5 m lang, mit einem Pfahlschuh aus Flacheisen (Abb. 39).

Eine Reihe weiterer Patente beziehen sich auf die Verwendung vollkommen wasserdichter Blechmäntel, die den frischen Beton vor zementzersetzenden Wässern schützen soll, z. B. Mast, Berlin; Germania, München.

Mantellose Pfähle.

14

Die folgenden Pfahlsysteme, bei denen unter gleichzeitigem Ziehen des Vortreibrohres der Beton eingebracht und unmittelbar in den Boden gestampft wird, haben den Vorteil höherer Tragfähigkeit, da durch das Einstampfen des Betons in die umgebenden Bodenschichten eine weit-Hütt«. 22. Auflage. III. Baud.

gehende Verdichtung des Bodens und erhöhte Reibung am Pfahlmantel erzeugt wird.

Die Rechnungsgrundlagen zur Vorausbestimmung der Tragfähigkeit sind sehr unsicher und gehen nicht über ein erfahrungsmäfsiges Schätzen hinaus. Der Beweis für die Richtigkeit der Annahmen sollte in jedem Falle durch Probebelastung einzelner Pfähle verlangt werden.

1. System Simplex. Der Simplex Concrete Piling Comp, in Philadelphia geschützt, in Norddeutschland von

Abb. 42. Unterfangung eines Gebäudes durch Straufspfähle.

Abb. 41. Simplex-Pfahl mit geöffneter Alligatorspitze.

Abb. 40.

System Symplea

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Köhnke & Co., Bremen, ausgeführt. Ein starkwandiges Rohr, 30 bis 40 cm weit, mit aufklappbarer (Alligator-) oder lösbarer Spitze wird eingerammt und während des Ausbetonierens wieder gezogen (Abb. 40 u. 41).

2. System Straufs. Ingenieur Anton S.traufs in Kiew, Rufsland, geschützt, in Deutschland ausgeführt von Dyckerhoff u. Widmann A.-G. Ein Futterrohr wird wie im Brunnenbau üblich abgebohrt und während des Ausbetonierens wieder gezogen. Der Beton wird fest eingestampft.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dafs Rammerschtitterungen vermieden werden, dafs es also auch in dicht bebautem Gelände, sogar in Gebäuden, z. B. zur nachträglichen Verstärkung der Fundamente, benutzt werden kann (Abb. 42).

Alle mantellosen Grundpfähle erhalten in der Regel eine geringe Bewehrung. Das Ziehen des Futterrohres gestaltet sich manchmal schwierig und macht umfangreiche Einrichtungen erforderlich.

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b. Ohne Verwendung von Futterrohren.

System Compressol, zuerst von Dulac angegeben und seit 1900 öfter angewendet, beruht darauf, dafs kegelförmige Rammstöfsel von etwa 2 t Gewicht und verschiedenen Formen (Abb. 43) aus etwa 15 m Höhe frei fallengelassen werden. Ist auf diese Weise ein Loch in der gewünschten Tiefe hergestellt, so wird mit denselben Stöfsein Beton in

die Höhlung gerammt. Die so erzeugten Pfeiler weisen je nach der Weichheit der umgebenden Bodenschichten knollenartige Verdickungen auf. Die Stöfsei haben etwa 0,8 m und die Pfeiler 1,2 bis 2 m Durchm. Die Tragfähigkeit ist bei der aufserordent-lichen Zusammenpressung des Bodens eine bedeutende.

Abb. 43.

Es sind Probebelastungen bis zu 400 t und mehr ohne schädliches Setzen ausgeführt worden. Ueber die Berechnung der Tragfähigkeit gilt das gleiche wie von den mantellosen Pfählen. Sie mufs durch Probebelastungen einzelner Pfeiler erwiesen werden. Wenn der zu durchrammende Boden schlecht steht, so kann man durch Einstampfen von Ton nachhelfen. In Schwimmsand und stark wasserhaltigem Boden ist die Gründung nicht ausführbar. Nichtsdestoweniger hat das Verfahren wegen seiner Einfachheit grofse Vorzüge und eignet sich besonders zur Aufnahme sehr grofser zusammengedrängter Lasten auch bei gutem Baugrund.

5. Rammpfahlgründung.

Allgemeines. Vorteile und Nachteile.

Die Rammpfahlgründung ist die verbreitetste in wasserhaltigem schlechten Baugrund, wie er in den Tiefebenen vorkommt. Wurden früher ausschliefslich Holzpfähle verwendet, so werden heute in vielen Fällen Eisenbetonpfähle bevorzugt. Vorbedingung für die Verwendung von Holz zu einer dauerhaften Gründung ist das Vorhandensein eines gleichbleibenden Grundwasserstandes, im Seebau aufserdem das Fehlen von holzfressenden Lebewesen, Bohrwurm, Bohrmuschel. Da das Holz in solchen Fällen eine so gut wie nicht begrenzte Dauer hat, so ist es ein zu Gründungen sehr geeigneter Baustoff und steht der Verwendung von Stein und Beton nicht nach. Holzpfähle sind billiger als Eisenbetonpfähle und haben insbesondere den Vorzug, dafs sie fast überall erhältlich sind, während Eisenbetonpfähle selten vorrätig sind und den Baubeginn um 8 bis 12 Wochen verzögern können, wenn sie erst hergestellt werden und erhärten müssen. Eisenbetonpfähle sollen im allgemeinen mindestens 6 Wochen alt sein, bis sie gerammt werden können. Dies fällt umsomehr ins Gewicht, wenn man die Länge und Zahl der Pfähle vorher nicht genau bestimmen kann, wie es meistens der Fall ist. Während schnell entsprechender Ersatz an Holzpfählen zur Stelle geschafft werden kann, entstehen bei Verwendung von Eisenbetonpfählen hierdurch wiederum Verzögerungen. Dem kann abgeholfen werden, wenn gleich anfangs eine entsprechende Zahl von Aushtifspfählen hergestellt wird. Dies erhöht die Kosten, denn das Wegschaffen übriggebliebener Pfähle ist teuer, und es ist unsicher, wann die hergestellten Längen wieder verwendet werden können.

Holzpfähle sind auch widerstandsfähiger gegen das Rammen; das Rammen ist billiger, meist nicht halb so teuer wie das der Eisenbetonpfähle und geht schneller voran. Das Kappen tiberstehender Pfählenden ist einfacher. Die Kappenden von Holz lassen sich besser

14*

verwenden. Auch ist es leichter, erfahrene Unternehmer für eine Holz-ptahlrammung als eine Eisenbetonpfahlrammung zu finden.

Diesen vielfachen Vorzügen der Holzpfähle steht als Vorzug der Eisenbetonbauweise deren gröfsere Beständigkeit bei unsicheren Grundwasserverhältnissen gegenüber. Dort, wo der Grundwasserstand mehr als etwa 2 m unter Kellersohle oder Fundamentmauerwerk liegt, werden durch Verwendung von Eisenbetonpfählen viel Kosten für Erdarbeiten, Wasserhaltung und aufgehendes Mauerwerk gespart, indem das Mauerwerk nicht bis unter den niedrigsten Grundwasserstand herabgeführt zu werden braucht.

Neuerdings findet jedoch für diesen Fall eine vereinigte Bauweise, wonach die Holzpfähle über dem Grundwasserstand durch Eisenbetonsäulen aufgeständert werden, Verbreitung (S. 213).

Gegenüber den Betongrundpfählen kann als Vorzug für gerammte Pfähle gelten, dafs ihre Tragfähigkeit durch die Rammergebnisse nachgeprüft werden kann. Ihrer Art nach eignen sich Rammpfähle besser zum Uebertragen der Last auf tiefliegende tragfähige Schichten, wobei obenliegende schlechte Schichten, Moor usw. zu durchdringen sind, während Betongrundpfähle die Last auch vornehmlich mit auf die oberen Schichten übertragen und sich im allgemeinen weniger für Tiefgründungen mit obenliegenden Moorschichten und Schlamm eignen als in den Fällen, wo sehr grofse Lasten auf Baugrund von mittlerer und geringer Güte zu übertragen sind.

Holzpfähle.

Bedingungen für Holzlieferung. Meist verwendet Kiefernholz, im Wasserbau am besten sog. Wasserkiene. Eichenholz dauerhafter, aber zu teuer. Tanne und Fichte weniger gut, aber besser gewachsen als Kiefer; läfst sich leichter rammen. Die Stämme sollen möglichst wenig Aeste haben, nicht in der Saftzeit gefällt und gesund sein (Untersuchung auf Kernfäule nötigenfalls durch Anbohren), gerade und nicht verdreht gewachsen sein. Das zulässige Krümmungsmafs ist namentlich bei Kiefernholz festzulegen und beeinflufst den Preis ebenso wie Stärke und Länge. Für erstklassige Stämme wird 1 bis 2 °/₀ der Länge als gröfste Ausbiegung zugelassen. Das Mafs der gröfsten Verjüngung ist festzusetzen. Die Berechnung erfolgt nach Kubikinhalt, wobei das mittlere sog. Kettenmafs, d. h. das Umfangsmafs zugrunde gelegt wird. Zur Berechnung des Raummafses werden Tafeln benutzt. Im Durchmesser ist ein gewisser Spielraum zulässig und genau festzulegen.

Stärke der Pfähle: Aus rammtechnischen Gründen bei mittel-schwerem Boden mittlerer Durchmesser in m

d = 0,15 + 0,02 l (Z = Länge in m), bei hohem Pfahlrost Berechnung auf Knickung mafsgebend.

Eisenbetonpfähle.

von

Die Herstellung erfolgt jetzt fast nur noch in liegender Schalung. Die Längsbewehrung soll den Pfahl biegungs- und knicksteif machen. Starke Biegungskräfte treten beim Transport auf, der bei Pfählen mehr als 12 m Länge wegen des hohen Eigengewichtes sehr vorsichtig

äusgeftihrt werden muls. Bei Pfählen von mehr als 12 m Länge mufs die Längsbewehrung so berechnet werden, dafs der Pfahl sich selbst trägt, wenn er in der Mitte oder an den Enden auf liegt, wobei ein entsprechender Zuschlag von 100% und mehr für Stöfse beim Transport zuzugeben ist. Pfähle unter 10 m Länge erhalten 1,2 bis 1,8% Längsbewehrung und 0,6 bis 0,8 % Umschnürung und Querbewehrung. Die kritische Grenze für die Länge liegt bei 16 bis 17 m. Längere Pfähle erfordern besondere Vorkehrungen für den Transport. Sie dürfen nicht an einem Punkte gehoben und müssen durch Spülung eingebracht werden. Um das Eigengewicht zu vermindern und das Einspülen zu erleichtern, empfiehlt es sich, sehr lange Pfähle an beiden Enden zu verjüngen (Abb. 44).

Abb. 46.

'VĄ~Rammrł7uj

V/ßr-IIartholz

Abb. 44.

WĘĘfcjuteMi

Beispiel eines 22 m langen Pfahles, der von der Firma Carl Brandt in der Flensburger Föhrde bei 12 m Wassertiefe 8 m tief eingespült wurde.

d-

ill 0,60 r*-

22,0

Der Pfahlquerschnitt ist gewöhnlich quadratisch. Die Kanten starker Pfähle werden abgeschrägt, um Beschädigungen beim Transport vorzubeugen. Die Umschnürung und Querbewehrung soll an Kopf ^ und Spitze dichter sein, 3 bis 7 cm '

Abb. 45.

Abstand der Bügel, in der Mitte kann der Abstand dj3 bis d/4 betragen.

Die Spitze wird bei schwerem Boden und langen Pfählen am besten aus Gufseisen hergestellt, bei kurzen Pfählen und leichtem Boden genügen Betonspitzen. Die Länge der Spitze bei Tonboden sei l = d, bei Sandboden lx = D/a d (Abb. 45).

man

Zum Rammen auf kleinen Baustellen verwendet meist die leichte und billige indirekte Dampframme, für Spundwände und gröfsere Baustellen die leistungsfähigeren, direkt wirkenden Rammen, z. B.

System Lacour oder Menck & Hambrock (vgl. 8. Abschn.

Baumaschinen). Eisenbetonpfähle sollen mit einem schweren Bär, dessen Gewicht ungefähr gleich dem des Pfahles ist, gerammt werden. Die Fallhöhe darf selten mehr als 1,0 m betragen, bei Holzpfählen bis zu 4 m und mehr. Bei Schwimmsand ist eine schnellschlagende Ramme vorteilhaft, bei Ton ein schwerer Bär mit langsamem Schlag.

Für Eisenbetonpfähle ist eine besondere elastische Schlaghaube erforderlich, z. B. Abb. 46. Für Holzpfähle genügt ein kräftiger Rammring, 2 bis 4 cm stark, fest aufgezogen.

Verbindungen Ton Holzpfahl mit Betonpfahl

haben den Zweck, unter dem niedrigsten Wasserstande das billigere Holz und von der Fäulnisgrenze ab Eisenbeton zu verwenden. Die

Verbindung zwischen Holzpfahl und Eisenbetonpfahl ist Gegenstand mehrerer Erfindungen, deren Grundgedanke meist die Verwendung eines fest auf den Holzpfahl aufgesetzten Eisenrohres ist, das ausbetoniert wird, z. B. Verfahren von Heimbach & Schneider, Lindau i. B.

Tragfähigkeit der Pfähle.

Der Widerstand der Pfähle gegen Eindringen in den Boden setzt sich zusammen aus der Reibung am Umfang und dem Widerstand der Spitze. Letzterer ist nur bei gutem Baugrund von Bedeutung. Um ein Bild über die voraussichtlich erforderliche Pfahllänge und Tragfähigkeit der Pfähle zu bekommen, ist eine ausreichende Zahl von Bohrungen erforderlich, die Aufschlufs über die vorhandenen Bodenarten geben.

Die Tragfähigkeit läfst sich für die Projektbearbeitung nach folgenden Annahmen berechnen.

Der Reibungswiderstand auf 1 qm Mantelfläche beträgt in t im Moor u. Schlamm

weichen

Lehm

Schwimm

sand

festen Sand und Ton

bis 3,0 „ 4,0

Hierzu kommt der Eindringungswiderstand der Spitze, der für 1 qcm Querschnitt bei Kies je nach Tiefe zu 5 bis 10 kg, bei Ton 4 bis 7 kg gerechnet werden kann.

bei Holzpfählen .    .    .

„ Eisenbetonpfählen.    .

bis 1,0    bis 2,0

„ 1,2    „ 2,5

Beispiel: Eisenbetonpfahl 32 x 32, 10,0m lang, 2 m Moor, 2 m weicher Lehm, 2 m Schwimmsand, 3 m fester Ton.

Mantelfläche für 1 lfd. m 4.32 = 1,28 qm.

Reibungswiderstand = 2,0 + 2.1,28.1,2 + 2.1,28.2,5 -f 3 .1,28.4,0 = rd. 24 t.

Spitzenwiderstand = 32.32 .7 = 7 t; Tragfähigkeit = 24 -f- 7=31 t.

Werden die Pfähle dicht nebeneinander geschlagen, so verdichtet sich der Boden und die Tragfähigkeit wächst, jedoch sollen die Pfähle mindestens einen Abstand von etwa 2 X Durchm. voneinander haben.

Beim Rammen gibt das Eindringen des Pfahles bei den letzten Schlägen einen Anhalt über die Tragfähigkeit. Am gebräuchlichsten ist die Formel von Brix, die indessen auf die elastische Zusammenpressung des Holzes bezw. der Schlaghaube bei Eisenbetonpfählen

ft • Q² « g

wo P = Grenz-

keine Rücksicht nimmt. Es ist JP

belastung des Pfahles, Q = Gewicht des Rammbären, q = Gewicht des Pfahles, alles in kg, h — Fallhöhe des Rammbären in mm, e— beobachtete Eindringung des Pfahles beim letzten Schlag in mm ist. Als zulässige

Belastung ist dann p = — • P einzuführen. m bei hohem Pfahlrost

je nach Bedeutung des Baues = 2 bis 5.

Einfacher noch ist die Regel für Eisenbetonpfähle, dafs ein Pfahl, dessen Gewicht gleich dem des Rammbären ist, bei den letzten 10 Schlägen mit 1 m Fallhöhe höchstens 4 bis 5 cm eindringen darf, damit er für 1 qcm Querschnitt mit 35 kg belastet werden darf. Hat der Bär ein anderes Gewicht als der Pfahl, so wähle man die Fallhöhe

Pfahlgewicht

h in m

-. Diese Regel ist für sandigen Boden gültig,

Bärgewicht

dagegen im Ton, ebenso wie die Brixsche Formel, nicht zutreffend.

Die vielfach sonst aufgestellten Rammformeln, z. B. von Weifsbach, Redtenbacher, Hurtzig, haben ebenso wie die Brixsche Formel nur beschränkte Geltung. Bei allen Gründungen von Bedeutung empfiehlt es sich, vergleichende Probebelastungen auszuführen.

Auf Grund dieser einwandfreien Ergebnisse kann man den Sicherheitskoeffizienten kleiner wählen (2-bis 3 fach), so dafs sich hierdurch die Kosten der Versuchsbelastung in der Regel bezahlt machen. Bei der Probebelastung wird fortschreitend das Mafs des Setzens sowie die Grenzlast und die beim Entlasten zurückgehende Federung des Pfahles festgestellt. Die Last mufs genau in der Mitte aufgebracht sein.

Standfestigkeit yon Pfahlgriindungen.

Abb. 47.

tl'LartLeisenöewe/irung

a)    Grundpfahle, niedriger Pfahlrost. Allgemeiner Fall bei Hochbauten. Es wirken in der Regel nur lotrechte Lasten, wagerechte Kräfte brauchen meist nicht berücksichtigt zu werden. Trotzdem ist es sehr wichtig, bei Gründung in treibendem Moor eine Anzahl Schrägpfähle zu schlagen, die das Bauwerk seitlich absteifen und ein Wandern des Baues verhindern, falls das Moor infolge von Belastungsänderungen in der Umgebung in Bewegung kommt.

Ws

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Man ordnet die Pfähle unter Fundamentmauern möglichst in Dreieckform gegeneinander versetzt an (Abb. 47). Die Pfahlköpfe werden durch kräftige Eisenbeton-Fundamentbalken verbunden. Diese erhalten er-fahrungsmäfsig Va bis ¹ % Eisenbewehrung, d. h. 50 bis 100 kg für 1 cbm. Holzpfähle werden mit Bandeisen umflochten und die Köpfe einbetoniert (Abb. 47). Die früher übliche Herstellung eines hölzernen Bohlenrostes ist teurer und weniger gut. Durch den verbindenden Fundamentbalken wird eine gute Einspannung der Pfahlköpfe erzielt.

Wird der Fundamentbalken auf dem gewachsenen Boden gestampft, so überträgt er auch unmittelbar einen Teil der Last. Meistens wird diese Flächenübertragung nicht in die Rechnung einbezogen, dafür kann die Tragfähigkeit der Pfähle etwas höher angenommen werden.

Ruht der Fundamentbalken nicht auf gewachsenem Boden, so setzt man die zulässige Pfahlbelastung = Vs bis Va dęr durch Probebelastung festgestellten Grenzbelastung oder = ¹/₆ bis ¹/4t der nach Rammformeln errechneten Grenzbelastung.

Sitzt die Pfahlspitze in festem Boden, Kies oder hartem Ton und befindet sich darüber flüssiges Moor von mehr als 3 m Mächtigkeit, so ist Knickuntersuchung des Pfahles erforderlich.

wenn

b)    Hoher Pfahlrost. Pfahlbockkonstruktionen sind anzuwenden, aufser den lotrechten Lasten auch wagerechte Kräfte aufzunehmen

sind, z. B. Erd- oder Wasserdruck, Gewölbeschub.

Pfahlböcke sind zwei an den Köpfen zugfest verbundene Pfahle (Abb. 48). Greift die Schlufskraft P im Schnittpunkt der Pfahlmittel-

linien an, so erfolgt die Kräftezerlegung nach dem Kräfteplan (Abb. 48), wobei ein Pfahl gezogen wird, wenn die Kraftrichtung nicht im Winkel oc liegt.

In der Regel besteht die Konstruktion aus einem System senkrecht und schräg geschlagener Pfähle, deren Köpfe durch einen hölzernen Rost (Abb. 49) oder durch ein Eisenbetonfundament starr verbunden sind. Letzteres ist in der Regel billiger und besser.

Die Pfähle eines hohen Pfahlrostes dürfen nicht alle parallel in der Richtung der Mittel-s kraft geschlagen werden, weil sich in den * weitaus meisten Fällen die Richtung der auf den Rost wirkenden Schlufskraft nicht genau bestimmen läfst und meist sogar schwankt (z. B. bei Kaimauern mit wechselndem Wasserstand). Parallele Pfähle können aber, wenn sie am Kopf nicht ganz fest eingespannt sind, nur geringe Biegungskräfte aufnehmen.

Ist eine auf hohem Pfahlrost gegründete Mauer statisch zu untersuchen, so schneidet man einen sich symmetrisch wiederholenden Ab-

Abb. 48.

Abb. 49.

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„Gfawdwałserspuepel

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schnitt heraus und ermittelt zunächst die darauf wirkenden äufseren Kräfte, die man zu einer Schlufskraft B (Abb. 49) zusammensetzt. Diese Schlufskraft ist nach der Richtung der einzelnen Pfähle zu zerlegen, wobei angenommen wird, dafs Biegungskräfte in den Pfählen nicht auftreten oder vernachlässigt werden können.

Ist der Mauerabschnitt von mehr als 3 Pfählen unterstützt, so ist

eine unmittelbare Kräftezerlegung nicht möglich. Die Ermittlung der statisch unbekannten Pfahldrücke mit Hülfe von Elastizitätsbedingungen ist in der Regel nicht durchführbar, weil die elastischen Eindringungen der Pfähle in den Boden nicht bekannt sind. Infolgedessen ist man genötigt, einen angenäherten Rechnungsweg einzuschlagen.

Beispiel: Untersuchung der Standfestigkeit einer Ufermauer auf hohem Pfahlrost (Abb. 49).

Man ersetzt einzelne Pfahlgruppen durch Mittelkräfte K1} K₂₎ Kz, deren Zahl höchstens 3 betragen darf, und deren Lage im Schwerpunkt der betr. Pfahlgruppe anzunehmen ist (Abb. 50). Hierauf wird in bekannter Weise die Schlufskraft R der auf den Rost wirkenden

Kräfte nach K\ und L und L wiederum nach K₂ und K3 und diese endlich nach den Pfahlrich-

Abb. 50.

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7.

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K3

entsprechenden tungen zerlegt. Die Ungenauigkeit dieses Verfahrens Ą liegt darin, dafs die zu einer ^ Pfahlgruppe vereinigten Pfähle gleichbelastet angenommen

Abb. 51.

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werden und dafs die Einspannung der Pfahlköpfe vernachlässigt ist. Letzteres ist beim hohen Pfahlrost unwesentlich, während die erstgenannte Ungenauigkeit erst dann zu Bedenken Anlafs gibt, wenn die Pfähle bis hart an die Knickgrenze beansprucht werden. Da dies jedoch in der Regel nicht der Fall ist, so wird durch die Elastizität des Bodens ein entsprechender Ausgleich der Tragkraft der Pfähle herbeigeführt.

Aufser der Standfestigkeit des Pfahlrostes ist die Spundwand zu untersuchen,

1.    ob sie tief genug gerammt ist;

2.    auf Biegung.

Zu 1. Man stellt die Momentengleichung um A auf (Abb. 49).

Es mufs sein Ep . l₂ > Ea₃ . llt worin Ep — passiver Erddruck, Ea₃ = aktiver Erddruck auf die Spundwand. Ea kann hierbei aber erheblich kleiner angenommen werden, als theoretisch ermittelt, weil der drückende Erdkeil A BCD zwischen zwei Gleitebenen AB und GE liegt, aufserdem ist Ep gröfser, als theoretisch ermittelt, wenn wie

in Abb. 49 S. 216 der gesamte Pfahlrost auf dem Erdkeil CEF ruht.³) Erfahrungsgemäfs genügt es, wenn die Spundwand auf etwa V3 ihrer Länge im guten Boden steht.

Der wagerechte Widerlagerdruck H (Abb. 51 S. 217) der Spundwand gegen den Rost ist H—Ea'— Ep'. Zur Ermittlung der Biegungsbeanspruchungen der Spundwand genügt es, Ea' etwa gleich der Hälfte des theoretischen Wertes von Ea anzunehmen. Ep' ergibt sich aus

Ea'. ^

der Momentengleichung um A zu Ep'

_-und

* b x²

Mmax im Abstand# (Abb. 51) zu Mm&x = H. x--^—

worin x —

/(siT

b'    x² x

h    2T TT³

b'

6. Druckluftgründung.

Allgemeines.

Gelingt es nicht durch einfachere Mittel, wie Abschliefsen durch Spundwände und Grundwassersenkung, das Wasser vom Arbeitsort fernzuhalten, so wendet man Druckluftgründung an, die darin besteht, dafs die Arbeiter im Schutze eines nur nach unten geöffneten, mit Luft gefüllten Hohlkörpers bis an den Arbeitsort Vordringen. Der Verkehr des unter Ueberdruck stehenden Hohlkörpers mit der Aufsenluft erfolgt durch Luftschleusen. Der Luftdruck im Arbeitsraum wächst mit je 10 m Tiefe unter dem Wasserspiegel um 1 at. Die Grenze, bei der Gefährdung des menschlichen Lebens durch den erhöhten Druck ein-tritt, liegt etwa bei 4 at, so dafs also bis zu 40 m Tiefe unter Wasserspiegel die Luftdruckgründung ausführbar ist. Die Arbeit in solchen Tiefen wird indes bereits sehr erschwert durch die kurze Arbeitsdauer und den grofsen Zeitverlust beim Ein- und Ausschleusen, die durch Rücksicht auf die Gesundheit der Arbeiter geboten sind.

Nach Brennecke, Grundbau, 3. Aufl., S. 474 ff. müssen folgende

Sicherheitsvorschriften

eingehalten werden:

1.    Es dürfen nur gesunde Personen von 20 bis 50 Jahren als Arbeiter zugelassen werden, die vorher ärztlich untersucht sind (dürfen keine Herzfehler oder solche der Atmungsorgane haben).

2.    Schichtdauer für Arbeiter:

3. Das Ein- und Ausschleusen mufs dem Druckunterschied entsprechend langsam, bei hohem Druck in einzelnen Absätzen vorgenommen werden. Die Leute sind zu unterweisen, wie sie Ohrenschmerzen und Unwohlsein beim Einschleusen verhindern können. Die Schleusungsdauer soll betragen:

4.    Bei hohem Druck sollen die Hahne zum Luft-Ein- und Auslassen nicht im Inneren der Schleuse bedient werden können. Die Hähne sind so einzustellen, dafs die vorgeschriebene Schleusungsdauer nicht unterschritten werden kann.

5.    Der Schleusenraum soll für einen Kopf der gleichzeitig zu schleusenden Leute ®/₄ cbm, mindestens im ganzen aber 2,5 cbm betragen.

6.    Die in den Senkkasten gedrückte Prefsluft soll auf 180 C abgekühlt sein und wenig Wassergehalt haben. Die frische Luft soll man möglichst unten im Arbeitsraum zuführen.

7.    Beim Ausschleusen sollen die Leute in der Schleuse wärmere Ueberkleider anlegen.

8.    Bei heftigen Gliederschmerzen, Lähmungen, Ohnmächten usw. bringe man den Kranken sofort in die verdichtete Luft zurück und schleuse ihn, nachdem er sich erholt hat, vorsichtig wieder aus.

9.    Alle Erkrankungen sind sofort dem Arzt zu melden.

¹

Näheres über Brunnen aus Eisenbeton Handb. f. Eisenbetonbau von F. v. Emperger,

²

Ueber Kosten s. auch Oathoff-Scheck, Kostenberechnung für Ingenieurbauten.

³

Ehlers, Z. Arch. u. Ing.-Wes. Hannover 1910.

Luftschleusen

werden in der Regel über dem höchsten Wasserstande angebracht. Sie stehen durch Schachtrohre mit dem Arbeitsraum in Verbindung. Meistens werden besondere Baustoff- und Personenschleusen eingebaut. Wegen Einzelheiten der Bauarten mufs hier auf die Spezialliteratur verwiesen werden. Ausführliche Literaturangaben siehe Brennecke, Grundbau, 3. Aufl.

Caisson- oder Senkkastengründung.

Der Senkkasten bildet späterhin einen Bestandteil des Fundaments. Die fiüher durchweg gebräuchlichen Eisenkonstruktionen werden mehr und mehr von Eisenbetonausführungen verdrängt. Die Bauweise entspricht derjenigen der Brunnen in Eisenbeton.

Taucherglockengründung.

Abb. 52.

Abb. 53.

¹ 0,50, F 2a    2b ~SJ~~ 2c

Zur Herstellung grofser zusammenhängender Fundamente unter Wasser verwendet man Taucherglocken. Sie sind in ihrer Wesensart schwimmende Caissons, in deren Schutz unter Druckluft das Fundament in einzelnen Teilen aufeinanderfolgend hergestellt wird. Beim Umsetzen der Glocke von einer Arbeitsstelle zur nächsten bleiben da, wo die Schneide stand, zunächst Lücken (Abb. 52).

Die Lücke läfst sich bei den Stellungen 2 der

Glocke ausfüllen, indem an die Senkkastenschneide ein entsprechendes dreieckiges Dichtungsschild angesetzt wird. Die aufsitzenden Kanten erhalten einen Dichtungswulst aus Segeltuch, der mit Moos gefüllt ist. Um das häufige Umsetzen der Glocke zu vermeiden, kann man auch vier Lagen Mauerwerk bzw. Beton hintereinander herstellen (Abb. 53). In den meisten Fällen wird es aufserdem genügen, die Lücke unter Wasser auszubetonieren, namentlich bei der ersten Ausführungsweise, wo durch das Ueberdecken der Schichten ein guter Verband erzielt wird. Die Schichtstärke wählt man 50 cm bis höchstens 1 m stark. Der Arbeitsraum der Glocke mufs alsdann 2,0 bis 2,5 m hoch sein. Höher wähle man ihn nicht mit Rücksicht auf die Schwerpunktlage und Schwimmfähigkeit der Glocke. Bei der Ausführungsweise Abb. 53 binden die übereinanderliegenden Lagen besser aneinander an, weil sie unmittelbar nacheinander ausgeführt werden. Für Dock- und Schleusensohlen ist dies von Wichtigkeit. Um zu verhindern, dafs Druckwasser, welches zwischen die Lagen eindringt, die Docksohlenlagen einzeln hebe, kann man senkrechte Eisenanker anwenden.

Mit Hülfe der Taucherglocke läfst sich auch der Bodenaushub für die Baugrube bis zu etwa 3 m Tiefe bewerkstelligen. Darüber hinaus wird man mit Rücksicht auf das Wiederherausheben der Glocke nicht gehen können. Mauer- und Betonarbeiten können in allen erdenklichen Profilen in der Glocke hergestellt werden, die sich somit für alle Bauausführungen im Wasser eignet.

Ueber Beschreibung ausgeführter Taucherglocken vgl. Brennecke, Grundbau sowie die spezielle Literatur.

Gründungen im offenen Wasser.

Gelingt es nicht oder ist es unwirtschaftlich, die Bausohle wasserfrei zu halten, so gelangen noch folgende Gründungsarten zur Anwendung:

1. Betonschüttung unter Wasser.

Die Bausohle wird durch Baggergerät unter Wasser hergestellt. Der Beton wird in folgender Weise eingebracht:

a)    mit Hülfe von Säcken,

b)    „

,, Kipp- oder Klappkübeln,

c) „

„ Trichtern.

a) Wird nur bei ganz kleinen Betonmengen zur Verwendung kommen,

b) bei Fundamenten mittlerer Gröfse, während c) bei grofsen zusammenhängenden Fundamenten zur Anwendung kommt.

Auf jeden Fall mufs es vermieden werden, dafs der Beton frei durch das Wasser fällt, da hierdurch der Zement ausgespült wird. Die unter a) und b) beschriebenen Arbeitsweisen lassen diesen Uebelstand nie ganz vermeiden, weshalb sie weniger gut sind wie die Schüttung mit Trichter. Bei letzterer ist darauf zu achten, dafs der Trichter stets gefüllt bleibt, da bei jedem neuen Anfüllen sowie bei jedem plötzlichen Durchrutschen des Betons durch den Trichter der Zement ausgesptilt wird. Die Schüttlagen werden 0,5 bis 1,0 m stark bemessen. Der Trichter besteht aus einzelnen Rohrschüssen von der Höhe der Schichten. Er ist in doppelter Richtung fahrbar aufgehängt, so dafs jeder Punkt der Sohle bestrichen werden kann. Bevor eine zweite Lage auf eine Lage abgebundenen Betons aufgebracht wird, mufs die letztere erst sauber von Schlamm gereinigt werden. Dies geschieht durch eine auf Fahrgestell aufgestellte Kreiselpumpe, die den Schlamm ab saugt.

Vorbedingung für die Ausführung einer Betonschüttung unter Wasser ist vollständig ruhiges Wasser. Aus diesem Grunde wird die Fundamentsohle stets von einer Spundwand eingeschlossen. Die Stärke der Fundamentsohle mufs so bemessen sein, dafs sie beim Leerpumpen der Baugrube nach beendeter Betonierung und Erhärtung der Sohle

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stark zu machen, wenn t die Wassertiefe bis Fundamentunterkante be-

nicht aufgetrieben wird. Hierzu wäre die Sohle mindestens-

deutet; denn es mufs angenommen werden, dafs der Tolle Wasserdruck unter dem Fundament wirken kann. Will man aus Ersparnisgründen die Sohle nicht so stark bemessen, so ist vor dem Auspumpen eine Belastung, etwa aus Sandsäcken, aufzubringen.

2. Steinschüttungen.

Steinschüttungen finden namentlich im Seebau Verwendung, wo es sich darum handelt, auf dem leicht durch Strömungen in Bewegung gesetzten feinen Sand zu gründen. Eine Steinschüttung deckt durch ihre grofse Grundfläche die umgebende Sohle und sichert sich selbst vor Unterspülungen. Auf der Seite des Hauptwellenangriffs werden schwere Betonblöcke zur Deckung der kleinen Steine versetzt

Da eine Betonschüttung unter Wasser selbst bei gröfster Vorsicht doch kein völlig zuverlässiges Fundament gibt, so wird diese Gründungsart heute nur noch selten ausgeführt, zumal es gelingt, Grundwassersenkungen in Baugruben mitten im offenen Wasser auszuführen. Z. B. Bau des Untergrundbahntunnels Spittelmarkt-Alexanderplatz in Berlin.

3. Schwimm- oder Sinkkastengrtindung

wird ebenfalls namentlich im Seebau verwendet.

Sie besteht darin, dafs das Fundament in Form eines schwimm-lähigen hohlen Kastens auf einer Helling an Land oder in einer Dockgrube hergestellt und nachher zu Wasser gebracht wird. Es wird schwimmend an den Standort geschleppt. Dort ist inzwischen die Sohle durch Bagger vorbereitet. Der Kasten wird alsdann durch Einbringen von Sand, Beton oder Wasser zum Sinken gebracht. Durch Aneinanderreihen solcher Kasten lassen sich Molen und Kaimauern herstellen.

Die Schwimmkasten können, wenn der Baugrund nicht zuverlässig sein sollte, auch auf eine vorher eingebrachte Steinschüttung oder auf einen unter Wasser abgeschnittenen Pfahlrost gesetzt werden.

Auf Sicherung der Sohle um den flach aufgesetzten Schwimmkasten herum ist besonders Rücksicht zu nehmen.

8. Besondere Gründungsarten.

1. Yersteinerungsgründung.

Es ist mehrfach versucht worden, durch Einspritzen oder Einpressen von Zementmilch in sandigen oder kiesigen Boden betonartige Fundamente zu erzielen, ohne dafs diese Bestrebungen bisher zu brauchbaren Ergebnissen geführt haben. Dagegen wird von Aug. Wolfsholz,

2. Gefriergründung.

Dieses Verfahren, vom Berg- und Hütteningenieur Poetsch erfunden, besteht darin, dafs durch künstliche Erzeugung von Kälte wasserhaltiger Boden zum Gefrieren gebracht wird. Der früher schwimmende Boden wird steinartig und ermöglicht ein trockenes, bergmannsmäfsiges Ab-

A. G., Berlin, ein Verfahren angewendet, um durch Einpressen von Zementmörtel gerissene Fundamente wieder herzustellen, ferner auch um schwer zugängliche Hohlräume, z. B. bei Tunnelmauerwerk, auszubetonieren.

teufen der Baugrube. Als Träger der Kälte wird eine Flüssigkeit benutzt, die erst bei hohen Kältegraden gefriert (Chlorkalciumlauge bei — 40° C), oder auch kalte Luft (im hohen Norden).

Der Bauvorgang einer Gefriergründung ist aus der Abb. 54 ersichtlich. Rund um die Baugrube sind in Abständen von 0,8 bis 1 m Rohre von etwa 175 mm 1. W., eingesetzt. In diesen befinden sich Rohre

Abb. 54.

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von 30 mm 1. W. Die kalte Lauge tritt von der Eismaschine in eine Verteilungsleitung, an welche die dünnen Rohre a angeschlossen sind. Am Fufspunkt F dieser Rohre tritt die Lauge in die weiten Kühlrohre und gelangt durch eine zweite Sammelleitung S zur Eismaschine zurück. Die Baugrube wird entweder bergmännisch abgeteuft, oder es wird ein Brunnen abgesenkt, wobei der Aushub im Trockenen geschieht.

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Ein notwendiger Umstand bei der Ausführung einer Gefriergründung ist, dafs sich das Grundwasser in Ruhe befindet, damit sich die Eis-bildung vollziehen kann. Schon geringe Strömung verzögert die Erstarrung wesentlich oder macht sie unmöglich.

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C. Verschiedenes.

I. Grundwasserabdichtungen.

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Im Gegenteil wirkt

Mauerwerk in gewöhnlichem Kalk-und Zementmörtel ebensowohl wie Stampf- und Eisenbeton ist nicht wasserdicht.

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magerer Mörtel und Stampfbeton wasseransaugend, so dafs die Feuchtigkeit in solchen Mauern hochsteigt. Mörtel wird um so dichter, je fetter die Mischung ist, insbesondere wirken Zusätze von Kalk oder Trafs zum Zementmörtel dichtend. Ueber entsprechende Mischungsverhältnisse sowie über wasserabweisende bzw. porenschliefsende Mörtelzusätze vgl. Stoffkunde, I. Bd. 5. Abschn.

Die Mörtelzusätze ebenso wie Kalk- und Trafsbeimengungen verringern jedoch teilweise die Festigkeit. Vor allem aber wird ihrer Verwendung durch die Wirtschaftlichkeit Grenzen gezogen. Auch liegen über die Dauer der Wirkung von Mörtelzusätzen noch keine langen Erfahrungen vor. Infolgedessen wird in den meisten Fällen

davon abgesehen, ein dichtes Mauerwerk herzustellen, und statt dessen eine wasserdichte Innen- oder Aufsenhaut ausgeführt.

1.    Wasserdichter Putz wird in der Regel auf der Innen

seite, die dauernd zugänglich bleibt, aufgebracht. Er wird in mehreren Schichten aufgesetzt, erst in einer Mischung von etwa 1 R.-T. Zement zu 2    R.-T. scharfem Sand, dann übergehend zu 1 R.-T. Zement zu 1 R.-T.

feinem Sand. Die Oberfläche wird mit reinem Zement gepudert und mit der Kelle glatt gerieben. Zu seiner Herstellung sind besonders geübte Arbeiter erforderlich. Die Stärke beträgt mindestens 15 mm. Der Putz soll möglichst bald nach dem Ausschalen auf sauberer Betonfläche aufgebracht werden. Der Beton ist gehörig anzunässen, dsgl. der Putz in den ersten Tagen der Erhärtung. Die Sohle ist durch Estrich, Ziegelflachschicht oder ähnliches, die Seitenwände durch Va Stein starke Vormauerung, Betonschutzschicht, Wandplatten oder ähnliches vor Verletzungen zu schützen.

2.    Umhüllungen durch besondere wasserdichte Stoffe sollen auch wirksam bleiben, falls Setz-, Spannungs- oder Temperaturrisse im Mauerwerk auftreten.

a)    Eisenblechmäntel werden vielfach zugleich konstruktiv benutzt. Lediglich als Dichtungsmittel sind sie der hohen Kosten wegen seltener verwendet.

b)    Blei, entweder gewalzt (sehr teuer) oder mit Juteeinlage, Sybelsche Bleiplatten, vorzügliches Dichtungsmittel. Hauptvorzüge: grofse Elastizität, Widerstandsfähigkeit gegen Setzen. Nachteil: teuer.

Abb. 55.

Iü

am

Sandöetan.

■ V.-C Xv    VcmJ/at/erbetün,

A^ihuU/iafi/LbsoUerung

c)    Asphalt, auf ebener Unterlage als Gufsasphalt verwendet, meist jedoch mit Teerpappeeinlage, hat in den letzten Jahren grofse Bedeutung erlangt. Die Herstellung erfolgt durch Aufkleben mehrerer, meist drei, Papplagen mittels heifsen Asphaltklebestoffes, der aus einer Mischung von Trinidad-Goudron und künstlichem Steinkohlenasphalt besteht. Es mufs bei der Herstellung besonders darauf geachtet werden, dafs keine Blasen entstehen. Die Pappe mufs beiderseits von Beton oder Mauerwerk fest zusammen-geprefst sein, da sonst die Pappe im Wasser aufweicht und ihre dichtende Kraft verloren geht. Die Ausführung erfolgt meist in der Weise dafs erst eine Betonsohle hergestellt und eine dünne äufsere Schutzmauer hochgeführt wird, gegen die die Pappe geklebt wird. Alsdann erfolgt die Herstellung des gegen Auftrieb bewehrten Fufsbodens und des aufgehenden Mauerwerks (Abb. 55).

Vielfach erfolgt die Ausführung auch in der Weise, dafs erst die untere Betonsohle, dann die Sohlendichtung, dann die tragende Sohle mit den Seitenmauern und nach dem Ausschalen derselben erst die Seitenwanddichtung hergestellt wird. Zuletzt folgt dann die äufsere Schutzschicht. Diese Ausführung ist praktisch weniger empfehlenswert, weil während der langen Unterbrechung der Dichtungsarbeit die Anschlufslappen der Sohlendichtung meistens beschädigt werden, was sehr schwer wieder gut zu machen ist.

In dieser umständlichen Ausführungsweise liegt ein wesentlicher Nachteil aller Aufsenhautdichtungen, namentlich aber der Asphaltpappedichtungen. Auch ist die Dichtungslage später nicht mehr zugänglich. Wenn sich also nach Fertigstellung des Bauwerks Undichtheiten zeigen, so kann die undichte Stelle weder genau festgestellt, noch ausgebessert werden. Es bleibt in solchen Fällen häufig nichts anderes übrig, als den ganzen Innenraum nachträglich wasserdicht zu putzen. Das ist dann aber doppelt schwierig, weil erst der Wasserdruck wieder beseitigt werden mufs, was vielfach nicht ohne nochmalige Grundwassersenkung möglich ist.

Aus diesem Grunde ist in den meisten Fällen innerer wasserdichter Putz vorzuziehen.

Der Nachteil eintretender Undichtheiten durch Risse ist namentlich bei der weit fortgeschrittenen Eisenbetonbauweise in den seltensten Fällen zu erwarten und ist jedenfalls nicht so schwer zu beseitigen wie Undichtheiten einer Aufsenhautdichtung. Geübte Arbeiter vermögen durch besondere Kunstgriffe überdies bei nicht zu starkem Wasserandrang Risse auch nachträglich ohne Wasserhaltung wieder zu dichten.

Anstriche mit Goudron, Inertol, Siderosthen oder ähnlichen Teerund Asphaltpräparaten haben nur geringeren Wert und werden hauptsächlich als Schutz gegen andringende Erdnässe bei Grund-, Stütz-und Futtermauern, Brückenwiderlagem angewendet.

II. Schädigende Einflüsse auf Beton- und Eisenbetonbauten im Grundbau.

1.    Einflufs des Moorwassers. Nach neueren Untersuchungen des „Deutschen Ausschusses für Eisenbeton“ wird namentlich dem Gehalt des Moorwassers an Schwefelkies die stark zersetzende Wirkung zugeschrieben, die einzelne Moorwässer auf Zement ausüben. Unter Luftzutritt bildet sich Eisensulfat und Schwefelsäure, die zur Bildung von Kalzium-Aluminium-Sulfat im Beton führt und so den Zement zermürbt. Namentlich frischer Beton mufs in solchen Moorwässern sorgfältig geschützt werden. Dies geschieht am einfachsten durch Tonummantelungen. Auch Asphaltpappen schützen gut. Eine chemische Untersuchung des Moorwassers ist im Zweifelsfalle dringend geboten.

2.    Einflufs des Seewassers. Es finden mechanische Einwirkungen durch den Wellenangriff und durch die Einwirkung des Frostes statt, auf die durch die allgemeine Anordnung des Bauwerks Bedacht zu nehmen ist. Aufserdem finden aber auch chemische Einwirkungen durch den Gehalt des Seewassers an Chlormagnesium und schwefelsaurem Magnesium statt. Von den hydraulischen Bindemitteln scheint reiner Portlandzement nach den bisher vorliegenden Beob« achtungen am widerstandsfähigsten. Puzzolan- und Kalkzusätze schaden. Ueber Trafszusätze sind die Ansichten noch geteilt. Der Zement soll keinen freien Kalk, jedoch viel chemisch gebundenen Kalk enthalten.

Nähere Angaben über die bisher vorliegenden Versuche siehe „Der Portlandzement und seine Anwendungen“. Verlag der Deutschen Bauz.,

4. Aufl. S. 191 ff. Dort finden sich weitere Literaturnachweise. Ferner Zentralbl. Bauv. 1897 S. 313 ff. Mitt. d. Materialpr.-Amt 1909 Heft 5 u. 6.

Sehr grofsen Einflufs hat das Mischungsverhältnis des Mörtels auf die Festigkeit und Lebensdauer. Magerer Beton wird leicht zerstört, während fette Mischungen sich nach jahrzehntelangen Beobachtungen sehr gut gehalten haben. Fette Mischungen erhärten im Seewasser ebenso wie in der Luft oder im Stifswasser. Die Erhärtung geht schneller vor sich, und die Festigkeiten sind gröfser, wenn der Beton mit Süfswasser angemacht wird und wenigstens in den ersten Tagen nicht mit Seewasser in Berührung kommt, jedoch ist es gleichwohl möglich, auch mit Seewasser einen brauchbaren Beton herzustellen.

8. Sonstige Einflüsse durch Beimengungen des Grundwassers können namentlich von gelöster Kohlensäure herrühren, sowie von sonstigen säurebildenden oder sauren Bestandteilen, also namentlich auch von Fettsäuren. Als Schutzmittel in vielen Fällen, namentlich gegen freie Kohlensäure, haben sich Anstriche mit Siderosthen-Lubrose und Inertol bewährt.

4. Der Einflufs vagabundierender elektrischer Ströme auf Eisenbeton im Grundwasser äufsert sich durch Bildung freien Sauerstoffes an den Eiseneinlagen. Hierdurch bildet sich starker Rost, der den Beton absprengt. Vgl. Mitteil. d. Deutsch. Ausschusses f. Eisenbeton Heft 15. Versuche von Prof. O. Berndt, Darmstadt. Vorbedingung ist aber immer das Vorhandensein von Wasser. Als Schutzmittel kommt eine sorgfältige Isolierung durch Asphaltpappe und Asphaltanstriche in Betracht, z. B. bei Brückenwiderlagern, über die elektrische Bahnen führen.

III. Malsnahmen zum Schutz des Holzes

1.    gegen Fäulnis vgl. I. Bd. 5. Abschn. Stoffkunde.

2.    gegen Bohrwurm und Bohrmuschel.

Am wirksamsten ist eine vollkommene Umhüllung des Pfahles mit Blech-, Ton- oder Zementrohren und Ausgiefsen des Zwischenraumes mit Zementmörtel. Imprägnieren des Holzes hat selten Erfolg gehabt.

15

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

4. ABSCHNITT.

Eisenbetonbau.

I. Allgemeines.

Die Baustoffe.

Der wichtigste Baustoff für die Herstellung des Eisenbetons ist der Zement (I. Bd.

5. Abschn. Stoffkunde V.), u. zw. darf nach den amtlichen Bestimmungen nur der sog. Portlandzement*) verwendet werden. Zwecks scharfer Unterscheidung dieses Zements von Schlacken- und anderen Mischzementen ist vom Verein deutscher Portlandzementfabrikanten folgende Begriffserklärung für ihn aufgestellt worden: „Portlandzement ist ein hydraulisches Bindemittel mit nicht weniger als 1,7 Gewichtsteilen Kalk (CaO) auf 1 Gewichtsteil lösliche Kieselsäure (Si 0₂)-ł-Tonerde (A1₂0₃) -t- Eisenoxyd (Fe₂C>3), hergestellt durch feine Zerkleinerung und innige Mischung der Rohstoffe, Brennen bis mindestens zur Sinterung und Feinmahlen. Dem Portlandzement dürfen nicht mehr als 3 O/o Zusätze zu besonderen Zwecken zugegeben sein.“ Jegliche Zutaten beim Brennen sind verwerflich, vor allem mineralische Farbstoffe, die dazu dienen sollen, dem Zement ein besseres Aussehen zu verleihen. Die Beigabe solcher geschieht fast immer auf Kosten der Festigkeit; nur das Ultramarin macht hier wegen seiner hydraulischen Eigenschaften eine Ausnahme.

Eisenportlandzement**) wurde früher ohne weiteres als Portlandzement in den

*) „Deutsche Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandzement*, Dezember 1909 (I. Bd. 6. Abschn. Stoffkunde V.). Berlin 1910. Verlag von W. Ernst & Sohn.

**) ErlaTs des preuTsitchen Ministers der öffentlichen Arbeiten vom 6. März 1909:

Die im Anschlufs an meinen Erlafs vom 21. November 1902 im Königl. Materialprüfungsamt zu Grofs-Lichterfelde ausgeführten Versuche haben ergeben, dafs Eisenportlandzemente und Portlandzemente im allgemeinen als gleichwertig zu erachten sind. Falls daher bei der Untersuchung nach den jeweils geltenden „Normen für die einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandzement“ die Eisenportlandzemente nicht nur bei Wasser-, sondern auch bei Lufterhärtung befriedigende Ergebnisse zeigen, ist gegen ihre Verwendung bei öffentlichen Bauten nichts einzuwenden. In den Ausschreibungen sind, wenn nicht ganz besondere Verhältnisse die Lieferung von Portlandzement geboten erscheinen lassen, Angebote für Portlandzement oder Eisenportlandzement einzufordern, und wird es dem Ermessen Ew. Tit. (der pp.) überlassen, nach sorgfältiger Abwägung der vorliegenden Verhältnisse das für die Verwaltung günstigste Angebot zu wählen. Doch ist streng darauf zu halten, dafs von den Anbietern sowohl des Portlandzements wie des Eisenportlandzements eine Angabe über die Zusammensetzung und Herstellungsweise des angebotenen Zements, in zweifelhaften Fällen auch die Beibringung eines diese Angaben bestätigenden Zeugnisses des Königl. Materialprüfungsamtes zu Grofs-Lichterfelde verlangt wird. Ich bemerke dabei, dafs unter Eisenportlandzement ein im übrigen wie Portlandzement hergestellter Zement verstanden werden soll, der aus mindestens 70% Portlandzement und höchstens 80% einer geeigneten gekörnten Hochofenschlacke besteht.

Zusatzbestimmung vom 26. März 1913:

Die Verwendung von Eisenportlandzement ist bis auf weiteres in einzelnen Fällen und auf jedesmaligen besonderen Antrag unter folgenden Bedingungen zuzulassen:

1.    Die Eisenbetonteile sind durchweg gegen Zutritt von Luft- oder Bodenfeuchtigkeit zu schützen.

2.    In den Decken, Balken und Stützen sind in Abständen von höchstens 25 m Dehnungsfugen anzubringen.

3.    Befriedigende Lufterhärtung des Zements ist durch mehrfach zu wiederholende Proben nachzuweisen.

Im übrigen sind bezüglich der Beschaffenheit und Prüfung des Zements die Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portlandzement (I. Bd. 5. Abschn. Stoffkunde V.) mafsgebend.

Handel gebracht. Jetzt -wird für alle diejenigen Zemente, welche nach dem Brennen einen Zusatz von Schlackenmehl erfahren, der Name „Eisenportlandzement“ gewählt. Beim Ankauf von Eisenportlandzementen ist ebenso Vorsicht geboten, wie beim Ankauf von Schlackenzementen, welche unter den verschiedensten hochklingenden Namen in den Handel gebracht werden. Es gibt auch Romanzemente (I. Bd. 6. Abschn. Stoffkunde V.), die, nach den Normen geprüft, die geforderten Festigkeiten wohl erreichen, sonst aber durchaus nicht dem Portlandzement ebenbürtig sind.¹)

Durch öfteres Umschaufeln des Portlandzements mit Sand und Kies oder zerschlagenen Steinen (Magerungsstoffen) wird — bei gleichzeitiger Wasserzufuhr — ein inniges Gemenge erzielt, welches man „Beton“ nennt (I. Bd. 5. Abschn. Stoffkunde V.). Die Begriffe „Beton¹ und „Mörtel“ decken sich eigentlich: Mörtel ist ein Gemenge aus mehr oder minder groben Sandkörnern, dessen Hohlräume durch ein zunächst plastisches, später erhärtendes Bindemittel (Zement) ausgefüllt sind.²)

Die zur Herstellung des Betons erforderlichen Steine müssen in Jedem Falle mindestens dieselbe Druckfestigkeit aufweisen können wie der Portlandzement nach seiner Erhärtung. Harte, scharfkantige Steine, wie Granit, Gneis, Basalt, Porphyr, Dolomit usw., sind für die Betonbereitung besonders empfehlenswert. Korngröfse der Schotterstücke höchstens 5 bis 6 cm im Durchmesser, bei enger Eisenteilung 2 bis 3 cm. Ein recht guter und zugleich billiger Zuschlag ist der KiOS, da er infolge der verschiedensten Korngröfsen die geringste Menge Mörtel erfordert. Kies mufs in der Hauptsache Quarz oder feste Silikatsteine enthalten und nur einen kleinen Teilbetrag an sandigen Beimengungen aufweisen. Die Anwendung saurer Sohlacken erfordert besondere Vorsicht, da diese infolge Schwefelgehalts — namentlich bei zu magerer Mischung — die Eiseneinlagen zum Rosten bringen können. Besonders gefährlich ist die Verwendung frischer, noch nicht abgelagerter Schlacken.

Der Sandzuschlag braucht kein reiner Quarzsand zu sein, sondern kann auch kalkige, aber harte Bestandteile enthalten. Er mufs gleich den Steinen frei von anhaftenden erdigen Beimengungen, von Kohlen- und Pflanzenresten sein und darf auch keine lehmigen oder tonigen Bestandteile aufweisen, die fest am Korn haften. Am besten ist gemischtkörniger Sand von hohem Litergewicht.

Das für die Herstellung der Mörtelspeise erforderliche Wasser mufs vor allem rein sein und bei der Verwendung einen günstigen Wärmegrad besitzen. Wenig geeignet ist Moor- und Seewasser, Wasser mit Gips- und Magnesiagehalt und Wasser aus Fabrikbetrieben. Für Eisenbetonbauten kommt lediglich plastischer (weicher) Beton in Frage, der dem erdfeuchten Beton gegenüber einen höheren Wasserzusatz, etwa 15°/₀ des Betonvolumens, aufweist. Plastischer Beton läfst sich auch einfacher und schneller einbringen und verstampfen.

Ueber Dichtigkeit von Betonmischungen und StofTbedarf vgl. u. a. Kersten, Der Eisenbetonbau, Teil I, 10. Auf!.

Für die Eiseneinlagen eignet sich am besten das Flufseisen mit einer Zug- und Druckfestigkeit von etwa 4000 kg/qcm. Vor dem Verlegen der Eisen sind Schmutz und Fett zu beseitigen, ebenso Rost, sofern er nur lose anhaftet. Sitzt der Rost fest am Eisen, so wirkt er nicht schädlich, sondern kann sogar eine Erhöhung der Haftfestigkeit hervorrufen. An den Enden sind die Eisen umzubiegen.

Amtliche Bestimmungen für die Ausführung von Konstruktionen aus Eisenbeton bei Hochbauten

vom 24. Mai 1907, herausgegeben vom preufsischen Minister der öffentlichen Arbeiten.

A. Prüfung.

1. Der Ausführung von Bauwerken oder Bauteilen aus Eisenbeton hat eine besondere baupolizeiliche Prüfung voranzugehen. Zu diesem Zwecke sind bei Nachsuchung der Bauerlaubnis für ein Bauwerk, welches ganz oder zum Teil aus Eisenbeton hergestellt werden soll, Zeichnungen, statische Berechnungen und Beschreibungen beizubringen, aus denen die Gesamtanordnung und alle wichtigen Einzelheiten zu ersehen sind.

Fails sich der Bauherr oder Unternehmer erst im Verlauf der Ausführung des Baues für die Eisenbetonbauweise entscheidet, hat die Baupolizeibehörde darauf zu halten, dafs dio vorbezeichneten Unterlagen für die Prüfung der in Eisenbeton auszuführenden Bauteile rechtzeitig vor dem Beginn ihrer Ausführung beigebracht werden. Mit der Ausführung darf in keinem Fall vor erteilter Genehmigung begonnen werden.

2.    In der Beschreibung ist der Ursprung und die Beschaffenheit der zum Beton zu verwendenden Baustoffe, ihr Mischungsverhältnis, der Wasserzusatz sowie die Druckfestigkeit, die der zu verwendende Beton aus den auf der Baustelle zu entnehmenden Baustoffen in dem vorgesehenen Mischungsverhältnis nach 28 Tagen in Würfelkörpern von 30 cm Seitenlange erreichen soll, anzugeben. Die Druckfestigkeit ist auf Erfordern der Baupolizeibehörde vor dem Beginn durch Versuche nachzuweisen.

3.    Der Beton soll nach Gewichtseinheiten gemischt werden; als Einheit hat der Sack = 57 kg oder das Fafs=170 kg Zement zu gelten. Die Zuschläge können entweder zugewogen oder in Gefäfsen zugemessen werden, deren Inhalt vorher so zu bestimmen ist, dafs sein Gewicht dem vorgesehenen Mischungsverhältnis entspricht.

zu unterschreiben. Ein

4.    Die Vorlagen sind von dem Bauherrn, dem Unternehmer, der den Entwurf aufgestellt hat, und demjenigen, der die Ausführung bewirkt,

Wechsel in der Person des ausführenden Unternehmers ist der Polizeibehörde sofort mitzuteilen.

§ 2.

1.    Die Eigenschaften der zum Beton zu verwendenden Baustoffe sind erforderlichenfalls durch Zeugnisse einer amtlichen Prüfungsanstalt nachzuweisen. Diese Zeugnisse dürfen in der Regel nicht älter als ein Jahr sein.

2.    Es darf nur Portlandzement verwendet werden, der den preufsischen Normen entspricht. Die Zeugnisse über die Beschaffenheit müssen Angaben über Raumbeständigkeit, Bindezeit, Mahlfeinheit sowie über Zug- und Druckfestigkeit enthalten. Von der Raumbeständigkeit und Bindezeit hat sich der Ausführende durch eigene Proben zu überzeugen.

3.    Sand, Kies und sonstige Zuschläge müssen zur Betonbereitung und zu dem beabsichtigten Verwendungszwecke geeignet sein. Das Korn der Zuschläge darf nur so grob sein, dafs das Einbringen des Betons und das Einstampfen zwischen den Eiseneinlagen und zwischen der Schalung und den Eiseneinlagen noch mit Sicherheit und ohne Verschiebung der Eisen möglich ist.

§ 3.

Das Verfahren der statischen Berechnung muß mindestens dieselbe Sicherheit gewähren wie die Berechnung nach den Leitsätzen und nach dem Rechnungsverfahren mit Beispielen dieser Bestimmungen. Dies ist auf Erfordern von dem Unternehmer nachzuweisen.

2. Bei noch unerprobter Bauweise kann die Baupolizeibehörde die Zulassung von dem Ausfälle zuvoriger Probeausführungen und Belastungsversuche abhängig machen. Die Belastungsversuche sind bis zum Bruche durchzuführen.

B. Ausführung.

§ 4.

1. Die Baupolizeibehörde kann die Eigenschaften der in der Verarbeitung begriffenen Baustoffe durch eine amtliche Prüfungsanstalt oder in einer sonst ihr geeignet scheinenden Weise feststellen sowie eine Festigkeitsprüfung des aus ihnen hergestellten ~    der Festigkeit kann auch auf der Baustelle

durch eine amtliche Prüfungsanstalt

Betons vornehmen lassen. Die Prüfung der t mittels einer Betonpresse, deren Zuverlässigkeit bescheinigt ist, erfolgen.

2.    Die für die Prüfung bestimmten Betonkörper müssen Würfelform von 30 cm 8eite erhalten. Die Probekörper sind mit der Bezeichnung des Anfertigungstages zu versehen, durch ein Siegel zu kennzeichnen und bis zu ihrer Erhärtung nach Anweisung der Baupolizeibehörde aufzubewahren.

3.    Der Zement ist in der Ursprungspackung auf die Verwendungsstelle anzuliefern.

4.    Das Mischen des Betons mufs derart erfolgen, dafs die Menge der einzelnen Bestandteile dem vorgesehenen Mischungsverhältnis stets genąp entspricht und jederzeit leicht gemessen werden kann. Bei Benutzung von Mefsgefäfsen ist die Füllung zur Erzielung möglichst gleichmäfsig dichter Lagerung in stets gleicher Weise zu bewirken.

§ 5.

1. Die Verarbeitung der Betonmasse mufs in der Regel sofort nach ihrer Fertigstellung begonnen werden und vor Beginn ihres Abbindens beondet sein.

2.    Die Betonmasse darf bei warmer und trockener Witterung nicht länger als eine Stunde, bei kühler oder nasser Witterung nicht länger als zwei Stunden unverarbeitet liegen bleiben. Nicht sofort verarbeitete Betonmasse ist vor Witterungseinflüssen, wie Sonne, Wind, starkem Regen zu schützen und vor der Verwendung umzuschaufeln.

3.    Die Verarbeitung der eingebrachten Betonmasse mufs stets ohne Unterbrechung bis zur Beendigung des Stampfens durchgeführt werden.

4.    Die Betonmasse ist in Schichten von höchstens 15 cm Stärke einzubringen und in einem dem Wasserzusatz entsprechenden Mafse durch Stampfen zu verdichten. Zum Einstampfen sind passend geformte Stampfen von angemessenem Gewicht zu verwenden.

§ 6.

1.    Die Eiseneinlagen sind vor der Verwendung sorgfältig von Schmutz, Fett und losem Rost zu befreien. Mit besonderer Sorgfalt ist darauf zu achten, dafs die Eiseneinlagen die richtige Lage und Entfernung voneinander sowie die vorgesehene Form erhalten, durch besondere Vorkehrungen in ihrer Lage festgehalten und dicht mit besonderer, entsprechend feinerer Betonmasse umkleidet werden. Liegen in Balken die Eisen in mehreren Lagen übereinander, so ist jede Lage für sich zu umkleiden. Unterhalb der Eiseneinlagen mufs in Balken noch eine Betonstärke von mindestens 2 cm, in Platten von mindestens 1 cm vorhanden sein.

2.    Die Schalungen und Stützen der Decken und Balken müssen vollkommenen Widerstand gegen Durchbiegungen und ausreichende Festigkeit gegen die Einwirkungen des Stampfens bieten. Die Schalungen sind so anzuordnen, dafs sie unter Belassung der bis zur völligen Erhärtung des Betons notwendigen Stützen gefahrlos entfernt werden können. Zu den Stützen sind tunlichst nur ungestofsene Hölzer zu verwenden. 6ind Stöfse unvermeidlich, so müssen die Stützen an den Stofsstellen fest und sicher verbunden werden.

3.    Verschalungen von Säulen sind so anzuordnen, dafs das Einbringen und Einstampfen der Betonmasse von einer offenen, mit dem Fortschreiten der Arbeit zn schliefsenden Seite erfolgen und ganz genau beobachtet werden kann.

4.    Von der Beendigung der Einschalung und dem beabsichtigten Beginn der Betonarbeiten in jedem einzelnen Geschosse ist der Baupolizeibehörde mindestens drei Tage vorher Anzeige zu machen.

§ 7.

1.    Die einzelnen Betonschichten müssen tunlichst frisch auf frisch verarbeitet werden; auf alle Fälle ist die Oberfläche der älteren Schicht aufzurauhen.

2.    Beim Weiterbau auf erhärtetem Beton mufs die alte Oberfläche aufgerauht, sauber abgekehrt, angenäfst und unmittelbar vor Aufbringen neuer Betonmasse mit einem dünnen Zementbrei eingeschlämmt werden.

§ 3.

Bei der Herstellung von Wänden und Pfeilern in mehrgeschossigen Gebäuden darf mit der Ausführung in dem höheren Geschofs erst nach ausreichender Erhärtung dieser Bauteile in den darunterliegenden Geschossen begonnen werden. Von der Fortsetzung der Arbeiten im höheren Geschofs ist der Baupolizeibehörde mindestens drei Tage vorher Nachricht zu geben.

§ 9.

1.    Bei Frostwetter darf nur in solchen Fällen gearbeitet werden, wo schädliche Einwirkungen des Frostes durch geeignete Mafsnahmen ausgeschlossen sind. Gefrorene Baustoffe dürfen nicht verwendet werden.

2.    Nach längeren Frostzeiten (§ 11) darf beim Eintritt milderer Witterung die Arbeit erst wieder aufgenommen werden, nachdem die Zustimmung der Baupolizeibehörde dazu eingeholt ist.

§10.

1.    Bis zur genügenden Erhärtung des Betons sind die Bauteile gegen die Einwirkungen des Frostes und gegen vorzeitiges Austrocknen zu schützen, sowie vor Erschütterungen und Belastungen zu bewahren.

2.    Die Fristen, die zwischen der Beendigung des Einstampfens und der Entfernung der Schalungen und Stützen liegen müssen, sind von der jeweiligen Witterung, von der Stützweite und dem Eigengewicht der Bauteile abhängig. Die seitliche Schalung der Balken, die Einschalung der Stützen sowie die Schalung von Deckenplatten darf nicht vor Ablauf von acht Tagen, die Stützung der Balken nicht vor Ablauf von drei Wochen beseitigt werden. Bei gröfseren Stützweiten und Querschnittsabmessungen sind die Fristen u. Umst. bis zu sechs Wochen zu verlängern.

3.    Bei mehrgeschossigen Gebäuden darf die Stützung der unteren Decken und

Balken erst dann entfernt werden, wenn die Erhärtung der oberen so weit vorgeschritten ist, dafs diese sich selbst zu tragen vermögen.    «    ■

4.    Ist das Einstampfen erst kurze Zeit vor Eintritt von Frost beendet, so ist beim Entfernen der Schalung und der Stützen besondere Vorsicht zu beachten.

5.    Tritt wahrend der Erhärtungsdauer Frost ein, so sind mit Rücksicht darauf, dafs die Erhärtung des Betons durch den Frost verzögert wird, die in Abs. 2 genannten Fristen um die Dauer der Frostzeit zu verlängern.

6.    Beim Entfernen der Schalungen und Stützen müssen durch besondere Vorkehrungen (Keile, Sandtöpfe u. dgl.) Erschütterungen vermieden werden.

7.    Von der beabsichtigten Entfernung der Schalungen und Stützen ist der Baupolizeibehörde rechtzeitig, u. zw. mindestens 3 Tage vorher Anzeige zu machen.

§ W-

Ueber den Gang der Arbeiten ist ein Tagebuch zu führen und auf der Baustelle stets zur Einsichtnahme bereit zu halten. Frosttage sind darin unter Angabe der Kältegrade und der Stunde ihrer Messung besonders zu vermerken.

C. Abnahme.

§ 12.

1.    Bei der Abnahme müssen die Bauteile an verschiedenen, von dem abnehmenden Beamten zu bestimmenden Stellen frei liegen, so dafs die Art der Ausführung zu erkennen ist Auch bleibt es Vorbehalten, die einwandfreie Herstellung, den erreichten Erhärtungsgrad und die Tragfähigkeit durch besondere Versuche festzustellen.

2.    Bestehen über das Mischungsverhältnis und den Erhärtungsgrad begründete Zweifel, so können Proben aus den fertigen Bauteilen zur Prüfung entnommen werden.

3.    Werden Probebelastungen für nötig erachtet, so sind diese nach Angabe des abnehmenden Beamten vorzunehmen. Dem Bauherrn und dem Unternehmer wird rechtzeitig davon Kenntnis gegeben und die Beteiligung anheimgestellt. Probebelastungen sollen erst nach 45 tägiger Erhärtung des Betons vorgeuommen und auf den nach Ermessen der Baupolizeibehörde unbedingt notwendigen Umfang beschränkt werden.

4.    Bei der Probebelastung von Deckenplatten und Balken ist folgendermafsen zu verfahren. Bei Belastung eines ganzen Deckenleides soll, wenn mit g das Eigengewicht und mit p die gleichmäfsig verteilte Nutzlast bezeichnet wird, die Auflast den Wert von 0,5 flr -+- 1,5 nicht übersteigen. Bei höheren Nutzlasten als 1000 kg/qm können Ermäf8igungen bis zur einfachen Nutzlast eintreten. Soll nur ein Streifen des Deckenfeldes zur Probe belastet werden, so ist die Auflast in der Deckenmitte gleichmälsig auf einem Streifen zu verteilen, dessen Länge gleich der Spannweite und dessen Breite ein Drittel der Spannweite, mindestens aber 1 m ist. Die Auflast soll hierbei den Wert von g-h2p nicht übersteigen. Als Eigenlast gelten die sämtlichen zur Herstellung der Decken und Fufsböden bestimmten Bauteile, als Nutzlasten die in § 16 Ziffer 3 aufgeführten erhöhten Werte (S. 234).

5.    Bei Probebelastungen von Stützen ist ein ungleichmäfsiges Setzen der Bauteile und eine das zulässige Mafs überschreitende Belastung des Untergrundes zu verhüten.

II. Grundformen.

a. Platten nnd Plattenbalken*

Abb. 1 und 2: Grundform für eine beiderseits frei auf liegende Deckenplatte. Nur positive Momente, deshalb Zugspannungen nur in der unteren Zone. Tragstäbe t für l m Spannweite berechnet, v sind Verteilungsstäbe (Drähte von etwa 5 mm Durchm.), die die Tragstäbe

Abb. 2.

Abb. 1.

in der Querrichtung verbinden, um ihnen beim Stampfen einen sicheren Halt zu geben und den Druck zusammengedrängter Lasten gleichmäfsig auf die Tragstäbe zu verteilen. Die Stäbe t sind zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Platte soweit als möglich nach unten zu legen;

ir

Abb. 5: Voutenverstärkung vergröfsert die rj Querschnittsfläche an der Einspannstelle. Die Nutzhöhe A—a (Abb. 6) wird grölser, so dafs man gegebenenfalls trotz des rechnerisch gröfseren negativen Einspannungsmomentes mit den Einlagen für das -f- Mm&x auskommen kann. Vouten stets empfehlenswert, auch bei — vermeintlich — vollkommen freier Auflagerung.

Abb. 7.

Abb. 6.

if

lichter Abstand bis zur Plattenunterkante 1 bis 1,5 cm. Einlagen sind an den Enden umzubiegen. Gewöhnliche Entfernung a = 7 bis 16 cm.

Abb. 3: Träger ebenfalls frei aufliegend. Infolge Auskragung negative Momente über dem linken Auflager, weshalb die Tragstäbe dort oben liegen. Verteilungsstäbe durchweg so angeordnet, dafs die Tragstäbe der am r stärksten beanspruchten Zug- L. faser so nahe als möglich zu liegen kommen.

Abb. 4: Grundformen für beiderseits eingespannte Deckenplatten.

Positives Moment in Balkenmitte, daher Einlagen unten. Negative Momente an den Einspannstellen, daher Einlagen dort oben. Bei vollkommener Einspannung (Abb. 4a) sind sämtliche Eisen nach oben geführt. Bei teilweiser Einspannung (Abb. 4 b) Z wird nur ein Teil nach oben geführt. Im all-

Abb. 4 a.

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Abb. 3.

Abb. 4 b.

{ |§ pfyy*!

gemeinen

ist

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Schnitt 1-1

einfachen

Decken wohl immer ein kleiner Grad der Einspannung vorhanden, weshalb es sich stets empfiehlt, etliche Einlagen abwechselnd aufzubiegen. Anderseits ist vollkommene Einspannung gemäfs Abb. 4 a praktisch kaum ausführbar.

bei

Abb. 5.

Abb. 6: Einlagen In der Druckzone vermindern die Deckenstärke. Die Höhe Aj kann durch Einfügung von Druckeinlagen auf A verringert werden. Durchgehende Doppeleinlagen verteuern aber die Decken

und sind wirtschaftlich eigentlich nur dann berechtigt, wenn die Konstruktionshöhe verringert werden soll. Wichtig für Einspannstellen.

Abb. 7: Grundform für die Konsolplatte. Einseitig eingespannt; daher Zugspannungen nur oben. Gute Verankerung der Tragstäbe vorteilhaft.

Abb. 12: Gewölbe mit doppelter Eiseneinlage und stärker werdendem

Abb. 13.

Abb. 8 u. 9: Grundform einer Rippendecke (Plattenbalken). Wirtschaftlich bei Deckenspannweiten > 2 bis 3,5 m, gewöhnliche Nutzlasten vorausgesetzt. Platte läuft ununterbrochen über die Rippen fort. In jedem Falle ist Voutenanschlufs zu empfehlen. Tragstäbe der Platte

in Feldmitte unten und über den Rippen oben. Für die Trageisen der Rippen gilt das gleiche, wie für die Platten angegeben. Ein Teil der Eisen am Auflager ist stets nach oben zu führen. Zwischen Eisen-und Rippenunterkante sind mindestens 2 cm Raum zu lassen. Ueber Bügel vgl. S. 250. Je kleiner die Rippenteilung B, desto dünner die Platte; für gewöhnlich B = 2 bis 3 m.

Abb. 8 u. 9.

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b. Gewölbe.

Gewölbe in Eisenbeton können aufser Druck- auch noch Zugspannungen aufnehmen; daher geringe Scheitel- und Kämpferstärken.

Abb. 10 u. 11: Gewölbe mit einfacher Eiseneinlage in der Leibungszone. Rückenfläche gewölbt oder gerade. Nur im einfachen Hoch- und Tiefbau anwendbar, wenn sich die Bogenform der Parabel nähert. Verteilungseisen wie üblich.

Abb 11.

Vertyilzurigsstäbe

Abb. 10.

Abb. 12.

i Verteilwrujsstäbe

Tragstabe

'Bügel

^Tragstäbe

Querschnitt nach den Kämpfern hin, Anwendung im Brückenbau. Die Verbindung beider Eisennetze — insbesondere an den Kämpfern — erfolgt durch Bügel.

c. Stützen.

Querschnitt zumeist quadratisch. Haupteisen gemäfs Abb. 13 möglichst an der Aufsenwand und in Abständen von 15 bis 40 cm durch Drahtbügel miteinander verbunden (Abb. 33 S. 252).

III. Theorie des Eisenbetons.

1. Amtliche Bestimmungen für die Ausführung von Konstruktionen aus Eisenbeton bei Hochbauten,

vom 24. Mai 1907, herausgegeben vom preufsischen Minister der öffentlichen Arbeiten.

Leitsätze für die statische Berechnung.

A. Eigengewicht.

§ 13.

1.    Das Gewicht des Betons einschliefslich der Eiseneinlagen ist zu 2400 kg für das Kubikmeter anzunehmen, sofern nicht ein anderes Gewicht nachgewiesen wird.

2.    Bei Decken ist aufser dem Gewicht der tragenden Bauteile das Gewicht der zur Bildung des Fufsbodens dienenden Baustoffe nach bekannten Einheitsätzen zu ermitteln.

B. Ermittlung der äufseren Kräfte.

§ 14.

1.    Bei den auf Biegung beanspruchten Bauteilen sind die Angriflfsmomente und Auflagerkräfte je nach der Art der Belastung und Auflagerung den für frei aufliegende oder durchgehende Balken geltenden Regeln geraäfs zu berechnen.

2.    Bei frei auf liegenden Platten ist die Freilänge zuzüglich der Deckenstärke in der Feldmitte, bei durchgehenden Platten die Entfernung zwischen den Mitten der Stützen als Stützweite in die Berechnung einzuführen. Bei Balkan gilt die um die erforderliche Auflagerlänge vergröfserte freie Spannweite als Stützweite.

auf den

3.    Bei Platten und Balken, die über mehrere Felder durchgehen, darf, falls die wirklich auftretenden Momente und Auflagerkräfte nicht rechnerisch nach den für durchgehende Balken geltenden Regeln unter Voraussetzung freier Auflagerung Mittel- und Endstützen oder durch Versuche nachgewiesen werden, das Biegungsmoment in den Feldmitten zu vier Fünfteln des Wertes angenommen werden, der bei einer auf zwei Stützen frei aufliegenden Platte vorhanden sein würde. Ueber den Stützen ist dann das negative Biegungsmoment so grofs wie das Feldmoment Lei beiderseits freier Auflagerung anzunehmen. Als durchgehend dürfen nach dieser Regel Platten und Balken nur dann berechnet werden, wenn sie überall auf festen, in einer Ebene liegenden Stützen oder auf Eisenbetonbalken aufliegen. Bei Anordnung der Eiseneinlagen ist unter allen Umständen die Möglichkeit des Auftretens negativer Momente sorgfältig zu berücksichtigen.

4.    Bei Balken darf ein Einspannungsmoment an den Enden nur daun in Rechnung gestellt werden, wenn besondere bauliche Vorkehrungen eine sichere Einspannung nachweislich gewährleisten.

5.    Die rechnerische Annahme des Zusammenhanges darf nicht über mehr als drei Felder ausgedehnt werden. Bei Nutzlasten von mehr als 1000 kg/qm ist die Berechnung auch für die ungünstigste Lastverteilung anzustellen.¹)

6.    Bei Plattenbalken darf die Breite des platten förmigen Teiles von der Balkenmitte ab nach Jeder Seite mit nicht mehr als einem Sechstel der Balkenlänge in Rechnung gestellt werden.

7.    Ringsum aufliegende, mit sich kreuzenden Eiseneinlagen versehene Platten können bei gleichmäfsig verteilter Belastung, wenn ihre Länge a weniger als das Ein-und

Einhalbfache ihrer Breite b beträgt, nach der Formel    berechnet werden.

Gegen negative Angriffsmomente an den Auflagern sind Vorkehrungen durch Form und Lage der Eisenstäbe zu treffen.

8.    Die rechnungsmäfsig sich ergebende Dicke der Platten und der plattenförmigen Teile der Plattenbalken ist überall auf mindestens 8 cm zu bringen.

9.    Bei Stützen ist auf die Möglichkeit einseitiger Belastung Rücksicht zu nehmen.

!) Nach d. Runderlafs v. 11. 4. 08 ist auch für kleinere Nutzlasten als 1000 kg/qm die Berechnung mit gleichmäfsig über alle Felder verteilter Nutzlast nicht zulässig. Die Bestimmung unter 5. bezweckt nur, die Anstellung einer Vergleichsberechnung mit dem Ergebnis nach 3, zu sichern.

C. Ermittlung der inneren Kräfte.

§ 15.

1.    Das Elastizitätsmafs des Eisens ist zu dem Fünfzehnfachen von dem des Betons anzunehmen, wenn nicht ein anderes Eiastizitätsmafs nachgewiesen wird.

2.    Die Spannungen im Querschnitt des auf Biegung beanspruchten Körpers sind unter der Annahme zu berechnen, dafs sich die Ausdehnungen wie die Abstände von der Nullinie verhalten und dafs die Eiseneinlagen sämtliche Zugkräfte aufzunehmen vermögen.

3.    Bei Bauten oder Bauteilen, die der Witterung, der Nässe, den Rauchgasen und ähnlichen schädlichen Einflüssen ausgesetzt sind, ist aufserdem nachzuweisen, dafs das Auftreten von Rissen im Beton durch die vom Beton zu leistenden Zugspannungen vermieden wird.

4.    Schubspannungen sind nachzuweisen, wenn Form und Ausbildung der Bauteile ihre Unschädlichkeit nicht ohne weiteres erkennen lassen. Sie müssen, wenn zu ihrer Aufnahme keine Mittel in der Anordnung der Bauteile selbst gegeben sind, durch entsprechend gestaltete Eiseneinlagen aufgenommen werden.

5.    Die Eiseneinlagen sind möglichst so zu gestalten, dafs die Verschiebung gegen den Beton schon durch ihre Form verhindert wird. Die Haftspannung ist stets rechnerisch nachzuweisen.

6.    Die Berechnung der Stützen auf Knicken soll erfolgen, wenn ihre Höhe mehr als das Achtzehnfache der kleinsten Querschnittsabmessung beträgt. Durch Querverbände ist der Abstand der eingelegten Eisenstäbe unveränderlich gegeneinander festzulegen. Der Abstand dieser Querverbände mufs annähernd der kleinsten Abmessung der Stütze entsprechen, darf aber nicht über das Dreifsigfache der Stärke der Längsstäbe hinausgehen.

7. Zur Berechnung der Stützen auf Knicken ist die Eulersche Formel anxawenden.

D. Zulässige Spannungen.

§ 16.

1.    Bei den auf Biegung beanspruchten Bauteilen soll die Druckspannung des Betons den sechsten Teil seiner Druckfestigkeit, die Zug- und Druckspannung des Eisens den Betrag von 1000 kg/qom nicht tibersteigen.³)

2.    Wird in den unter § 15, Ziffer 3 bezeichneten Fällen die Zugspannung des Betons in Anspruch genommen, so sind als zulässige Spannung zwei Drittel der durch Zugversuche nachgewiesenen Zugfestigkeit des Betons anzunehmen. Bei fehlendem Zugfestigkeitsnachweis darf die Zugspannung nicht mehr als ein Zehntel der Druckfestigkeit betragen.

3.    Dabei sind folgende Belastungswerte anzunehmen:

a)    Bei mafsig erschütterten Bauteilen, z. B. bei Decken von Wohnhäusern, Geschäftsräumen, Warenhäusern: die wirklich vorhandene Eigen- und Nutzlast,

b)    bei Bauteilen, die stärkeren Erschütterungen oder stark wechselnder Belastung ausgesetzt sind, wie z. B. bei Decken in Versammlungsräumen, Tanzsälen, Fabriken, Lagerhäusern: die wirkliche Eigenlast und die bis zu 50<ty₀ erhöhte Nutzlast,

c)    bei Belastungen mit starken Stöfsen, wie z. B. bei Kellerdecken unter Durchfahrten und Höfen: die wirkliche Eigenlast und die bis zu 100 o/₀ erhöhte Nutzlast.

4.    In Stützen darf der Beton mit nicht mehr als einem Zehntel seiner Druckfestigkeit beansprucht werden. Bei Berechnung der Eiseneinlagen auf Knicken ist fünffache Sicherheit nachzuweisen.

5.    Die Schubspannung des Betons darf das Mafs von 4,5 kg/qcm nicht überschreiten. Wird gröfsere Schubfestigkeit nachgewiesen, so darf die auftretende Spannung nicht über ein Fünftel dieser Festigkeit hinausgehen.

6.    Die Haftspannung darf die zulässige Schubspannung nicht überschreiten.

2. Runderlafs, betreffend Berechnung von Säulen aus eisenumschnürtem Beton.

Berlin, den 18. September 1909.

Neuerdings werden bei Bauausführungen mehrfach Säulen aus eisenumschnürtem Beton nach einer von A. Considère hierfür angegebenen Ausbildungsweise in An-

²) Vgl. hierzu die Bestimmungen des Polizeipräsidenten von Berlin vom 15. Mai 1913, S. 236.

wendung gebracht. Der Zulassung solcher Säulen will ich nicht entgegen sein, wenn dabei die nachstehende Berechnungsweise zugrunde gelegt wird:

Ist Ffr der gesamte Betonquerschnitt,

Fe der gesamte Querschnitt der senkrechten Eiseneinlage,

F * der Querschnitt einer gedachten, ebenfalls senkrechten Eiseneinlage, der entsteht, wenn die in der steigenden Einheit der Säule vorhandene Eisenmenge der Umschnürung in eine auf die gleiche Länge mit gleicher Menge angenommene Längseinlage umgewandelt ist, so wird mit dem hieraus gebildeten ideellen Säulenquerschnitt

F^ = Ffr H- 15 Fe 4- 30 FSJ die zulässige Belastung P der Säule bestimmt aus P= Gfr . Fji worin die nach den bestehenden Vorschriften zulässige Druckspannung des Betons in Stützen bedeutet.

Der aus vorstehender Formel entstehende gröfsere Querschnitt Ff wird jedoch nur so lange gestattet, als er über 2 Ff, nicht hinausgeht.

Als Anhalt für die Berechnungsweise der umschnürten Säulen diene folgendes Beispiel:

Eine Säule von 45 cm Durchm. und F^ = 1690 qcm hat 6 Längseinlagen von je 2,0 cm Durchm. oder 7^ = 6.3,14 = 18,84 qcm. Die um die Längseisen laufende Umschnürung hat bei 40 cm Durchm. der Spiralringe auf das steigende Meter Säule 20 Eisenringe von je 1,4 cm Durchm. und Fg —1,54 qcm, so dafs sich für das steigende Meter Säule F₉' aus der Gleichung ergibt

und mithin

Fg . 1,0 = 20.3,14.0,40.1,54 = 38,68 qcm

Fi = 1590 H- 15.18,84 -+- 30.38,68 = 3033 qcm < 2.1590 = 8180 qcm.

Haben die Probewürfel eine Druckfestigkeit von 200 kg/qcm besessen, so ist eine

200

zulässige Druckspannung der Säule von = 20 kg/qcm vorhanden, und es kann

somit eine Belastung der Säule zugelassen werden

P= 20.3,033 = 60,7 t.

Die Knickfestigkeit ist nach den bestehenden Vorschriften nachzuweisen.

Berlin, den 21. Dezember 1909.

In Ergänzung meiner Rundverfügung vom 18. September d. J. Ill B 8. 332 B. D. A, ID 16786, die Zulassung von Säulen aus eisenumschnürtem Beton betreffend, weise ich darauf hin, dafs das dort angegebene Rechnungsverfahren nicht allein bei Ausführungen nach der Considèreschen Ausbildungsweise, sondern ebenso auch bei anderen spiralartigen Querbewehrungen zugrunde zu legen ist, die auf die Tragfähigkeit des Eisenbetons dieselbe Wirkung ausüben.

Berlin, den 9. Februar 1912.

Die durch meine Erlasse vom 18. September und 21. Dezember 1909 zunächst für Säulen zugelassene Bewehrung des Eisenbetons mit eingelegten Eisendrahtspiralen oder ähnlichen Wicklungen kann unbedenklich auch zur Verstärkung der Druckschicht von Eisen beton balken verwendet werden. Auch darf die Berechnung derartig bewehrter Balken nach den im Erlasse vom 18. September 1909 für Säulen angegebenen Verfahren erfolgen.

Die für diese Berechnung anzunehmende Betondruckkraft kann in der Weise ermittelt werden, dafs die gröfste Randspannung des Betons, die sich nach der gewöhnlichen Berechnungsweise in dem Eisenbetonbalken unter Nichtberücksichtigung der Eiseneinlagen in der Druckzone ergibt, mit dem Inhalt der umschntirten Querschnittsfläche multipliziert wird.

3. Runderlals, betreffend baupolizeiliche Behandlung ebener massiver Decken bei Hochbauten.

Berlin, den 21. Januar 1909.

Die Bestimmungen für die Ausführung von Konstruktionen aus Eisenbeton bei Hochbauten vom 24. Mai 1907 finden auf ebene Decken aus Ziegelsteinen mit Eiseneinlagen sinngemäfse Anwendung, sofern die statischen Verhältnisse, namentlich die Form und Lage der Eisenstäbe, den Voraussetzungen entsprechen, die den genannten Bestimmungen im II. und III. Abschnitt zugrunde liegeu. Das Elastizitätsmafs des Ziegelkörpers kann dabei zum fünfundzwanzigsten Teile von dem des Eisens angenommen werden (n = 25).

also mit n = 25

Die bei der Biegung in der Steinlage auftretende gröfste Druckspannung soll, die Verwendung von Zementmörtel vorausgesetzt, nicht 15 0/₀ der durch amtliche Zeugnisse nachzuweisenden Druckfestigkeit der Steine überschreiten, in keinem Falle aber mehr als 35 kg/qcm betragen. Eine zur Erhöhung der Tragfestigkeit aufgebrachte Betonschicht bleibt, wenn sie weniger als 3 cm stark ist, bei der Tragfähigkeitsberechnung aufser Betracht; bei mindestens 3 cm, aber nicht mehr als 5 cm Stärke kann die Tragfähigkeit nach obigen Vorschriften für Steindecken mit Eiseneinlagen, berechnet werden. Fällt jedoch die Nullinie innerhalb dieser Betonschicht oder hat

letztere eine gröfsere 8tärke als 5 cm, dann ist die Decke stets als eine Eisenbetondecke nach den Bestimmungen vom 24. Mai 1907, also mit » = 15 zu berechnen, wobei die Ziegelsteine nur als Ausfüllung der Zugzone zu betrachten sind. Das Mischungsverhältnis der Betonschicht darf nicht magerer sein als 1 Raumteil Zement auf drei Raumteile Kiessandgemenge.

Die Schubbeanspruchung der Deckensteine darf das Mafs von 2,5 kg/qcm nicht überschreiten.

Plattenförmige Decken, die beiderseits auf den unteren Flanschen eiserner Träger aufruhen und dicht an die Stege dieser Träger anschliefsen, dürfen als halb eingespannt

pP

angesehen und nach der Formel M = berechnet werden. Werden die Decken in-

10

belastet werden

dessen nach Art von Plattenbalken in der Weise ausgebildet, dafs die eisernen Träger nur von einzelnen, mehr oder weniger scharf ausgebildeten Balken und die Ziegelsteinplatte nur die Zwischenräume dieser Balken überdeckt oder ausfüllt, so sind sie nur als frei aufliegend anzusehen. Das gleiche gilt von solchen Decken, die nicht unmittelbar auf dem unteren Trägerflansch, sondern auf einem überhöhten Auflager aufruhen.

Die Uebereinstimmung der Güte der zur Verwendung kommenden Ziegelsteine mit der durch die Prüfungszeugnisse amtlicher Untersuchungsanstalten nachgewiesenen ist fortdauernd sorgfältig zu überwachen. Daher ist eine Wiederholung der Prüfung durch solche Anstalten nach den Weisungen und unter entsprechender Mitwirkung der Polizeiverwaltung in angemessenen Zwischenräumen erforderlich.

zu erteilen, auch wenn die Bruchlast mehr als das

Auf ebene Decken ohne Eiseneinlagen sind vorstehende Vorschriften nicht anwendbar. Wenn sie nach ihrer Einzelgestaltung nicht als gewölbeartige Konstruktionen angesehen uud berechnet werden können, wird ihre Tragfähigkeit in der Regel durch Probebelastungen, die bis zum Bruche durchgeführt werden, zu ermitteln sein. Als zulässige Nutzlast ist ein Zehntel der aufgebrachten Probelast, die den Bruch herbeiführte, anzusehen. Die Genehmigung ist nur für die bei den Probedecken gewählte Spannweite, Starke und Auflagerungsart Zehnfache der beabsichtigten Nutzlast betragen sollte.

Wegen der Verpflichtung zur Tragung der Kosten, welche durch die baupolizeiliche Prüfung der vorerwähnten Konstruktionen, die Ueberwachung ihrer Ausführung und die Bauabnahme entstehen, gilt das im Erlasse vom 16. April 1904 (III B 2786) Gesagte.

¹

Ueber Herstellung, Eigenschaften und Prüfung des Portlandzements vgl. u. a. Büsing u. Schumann, „Der Portlandzement und seine Anwendungen im Bauwesen“.

4. Aufl., 1912, Berlin.

²

Vgl. auch Handbuch für Eisenbetonbau, herausgegeben von Fr. v. Emperger II. Bd., 2. Aufl., Berlin 1911.

4. Bestimmungen des Polizeipräsidenten von Berlin, betreffend Eisenbetonkonstruktionen bei Hochbauten, vom 15. Mai 1913.

Der Herr Minister der öffentlichen Arbeiten hat durch Runderlafs vom 22. April 1913 die Bestimmungen für die Ausführung von Konstruktionen aus Eisenbeton bei Hochbauten vom 24. Mai 1907 (Zentralbl. Bauv. 8. 301) durch folgenden Zusatz zu § 16 Ziffer 1 ergänzt:

„Die Zug- und Druckspannung des Eisens darf bis zu 1200 kg/qcm gesteigert werden, wenn das zu verwendende Eisen eine über das gewöhnliche Mals hinausgehende Festigkeit besitzt, und zwar soll die Zugfestigkeit bei geringer Starke der Eisenstäbe (10 mm) mindestens 4200, bei gröfserer Stärke (30 mm) mindestens 3800 kg/qcm betragen. Zwischenwerte sind geradlinig einzuschalten. Dabei darf die aus Zerreilsversuchen durch das erste Abfallen der Wage ermittelte Streckgrenze nicht weniger als das 0,6- und nicht mehr als das 0,7 fache der Zugfestigkeit betragen. Ferner soll die Bruchdehnung mindestens 25 0/₀ erreichen. Diese Festigkeitswerte sind auf Verlangen nachzuweisen. Bei der Kalt-Biegeprobe mufs der lichte Durchmesser der Schleife an der Biegestelle gleich der halben Dicke des Stabes sein,

wobei keine

RiBse entstehen dürfen.“

Ich behalte mir vor, in einzelnen Fallen die Festigkeit der tatsächlich verwendeten Eisen auf Kosten des Unternehmers bei dem Materialprüfungsamt nachprüfen zu lassen.

Die bei den einzelnen Eisenstärken erforderliche Zugfestigkeit und Streckgrenze geht aus folgender Tafel hervor:

Soll bei Eisenbeton- oder Steineisenkonstruktionen eine höhere Beanspruchung des Eisens als 1000 kg/qcm zugelassen werden, so ist die nach obigen Vorschriften erforderliche Festigkeit des Eisens bei der Einreichung der statischen Berechnung durch ein Prüfungszeugnis des Königlichen Materialprüfungsamtes in Berlin-Lichterfelde nachzuweisen.

Durchmesser

Fläche

mm

qcm

Zugfestigkeit

kg/qcm

Streckgrenze kg/qcm mindestens höchstens

10

15

20

25

30

0,7854

1,767

3,142

4,9°9

7,069

4200

4138

4050

3938

3800

2520

2483

2430

2363

2280

2940

2897

2835

2757

2660

nehmen.

Bei Flach- und Bandeisen ist die Kalt-Biegeprobe nach der flachen Seite vorzu

5. Festigkeiten und zulässige Beanspruchungen der Baustoffe.

(Vgl. hierzu auch I. Bd., 4. Abschn., Festigkeitslehre.)

a. Biegungsdruckfestigkeiten.

Nach Versuchen beträgt bei Mischungen 1: 4 bis 1:2:4 die gröfste Druckfestigkeit ungefähr 200 bis 240 kg/qcm. Diesem Wert entspricht — bei 6 fâcher Sicherheit — eine zulässige Biegungsdruckspannung von etwa 30 bis 40 kg/qcm. Bei mageren Mischungen natürlich niedrigere Spannungsgrenzen. Schotter liefert in der Regel höhere Druckfestigkeiten als Grobkies. Nach den (preufs.) amtl. Best, soll für die Bestimmung der zulässigen Biegungsdruckfestigkeit die sogenannte Würfelfestigkeit¹) nach 28tägiger Erhärtungsdauer maßgebend sein.

Erfahrungsgemäfs ist bei_Biegung der Bruch nur dann von der Druckfestigkeit des Betons abhängig, wenn fe ^ 1,5 % des Gesamtquerschnitts, also nur bei besonders kräftiger Bewehrung und geringer Nutzhöhe.

b. Druckfestigkeiten der Stützen.

Bei 10fâcher Sicherheit ist die zulässige Spannung 18 bis 24 kg/qcm. Rechnet man mit nicht so hoher Sicherheit, so könnten als Grenzwerte etwa 30 bis 40 kg/qcm — je nach Stockwerkshöhe — angesehen werden (vgl. auch die tabellarische Zusammenstellung auf S. 242).

Aus den Versuchen von C. Bach ergibt sich folgendes:²)

Je dichter der Beton, um so gröfser die Druckfestigkeit; Maschinenmischung gibt höhere Festigkeitswerte; man erzielt mit Schotter gröfsere Festigkeiten als mit Grobkies.

Beim Bau der Munderkinger Betonbrücke fand man durch Proben, dafs sich die Druckfestigkeit ein und desselben Betons (1:2¹/»: 5) nach 3 Jahren mehr als verdoppelte. Die Festigkeit von 202 kg/qcm nach 7 Tagen stieg allmählich auf 570 kg/qcm nach 9 Jahren.

Druokversuohe mit eisenbewehrtem Beton.

C. Bach ermittelte an 3 Monate alten prismatischen Körpern von 1 m Länge und 25 • 25 cm Querschnittfläche 168 bis 205 kg/qcm Druckfestigkeit; Mischung war 1:4 mit 15% Wasser. Die Bewehrung der einzelnen Probekörper war verschieden: 4 Rundstäbe von 15, 20 und 30 mm; Bügel von 7 mm Durchm. in Entfernungen von 6,25 bis 25 cm.

Durch Vermehrung des Querschnittes der Längseisen erzielt man keine nennenswerte Vergröfserung der Tragfähigkeit, wohl aber durch Verringerung der Bügelentfernungen. Die Tragfähigkeit der Pfeiler kann also durch Vergröfserung der Haupteinlage nur unwesentlich erhöht werden.

Die Druckelastizitätszahl des reinen Betons kann auch beim Eisenbetonbau angewendet werden.³)

Gary ermittelte bei 3 Monate alten Stützen (25.25 cm Querschnitt und 3,22 m Höhe, Mischung 1:4, 4 Rundeisen von 30 mm Durchm., also 4,5 %) eine Bruchbelastung von rd. 256 kg/qcm.

c. Biegungs-Zugfestigkeiten.

Zulässiger Grenzwert etwa 15 bis 20 kg/qcm. Die Zugfestigkeit ist wesentlich geringer als die Druckfestigkeit (V10 bis V15 davon) und bei fetter Mischung gröfser als bei magerer.

Mörsch verwendete 1 m lange und 3 Monate alte Probekörper von 15 cm Breite und 20 cm Höhe, belastete diese in Balkenmitte bis zum Bruch und fand folgende Werte: bei Mischung 1:3, 1:4, 1:7 und 8 % Wasserzusatz: 21,4, 16,1 und 13,3; bei denselben Mischungen und 14 % Wasserzusatz 23,2, 16,7 und 12,8 kg/qcm.

Auf Grund einer rechnerischen Nachprüfung der Labesschen Vorschrift⁴) betreffs Berechnung der Zugspannungen sind an Hand der Ergebnisse von Biegeversuchen u. a. folgende Feststellungen gemacht worden:

1.    die rechnungsmäfsige Biegezugfestigkeit für nicht bewehrte Tragwerke ist kleiner als diejenige für bewehrte Tragwerke;

2.    die Biegezugfestigkeit wächst mit dem Eisengehalt, mit der besseren Querverteilung und der Rauhigkeit der Einlagen;

3.    sie wächst auch mit dem Alter des Betons.

nen

Druokversuohe mit reinem, unbewehrtem Beton.

Sanders ermittelte bei 1 Monat alten Körpern:

140 kg/qcm bei Mischung 1:3 Sand,

1: 8 Sand : 8 Kies,

1:2 Sand,

200    „    „    „    1:2 Sand : 2 Kies.

Burchartz fand: rd. 204 kg/qcm bei Mischung 1:4 Kiessand „ 181

Ergebnisse des Berliner Materialprüfungsamtes:

165

180

1:4

( 7,5 0/₀

(12 %

se

Alter

28 Tage

3 Monate

1 Jahr

8 Jahre

Mischung 1:3

1:4

219

1:5

164

101

264

226

140

293

283

180

308

320

205

d. Schubfestigkeiten.

Schubfestigkeit bei fetter Mischung gröfser als bei magerer. Der amtlich festgesetzte Grenzwert von 4,5 kg/qcm entspricht einer 5- bis 8 fachen Sicherheit.

Wayss & Freytag (Prof. Mörsch) unternahmen Versuche auf reine Abscherung. Mittels der Martensschen Druckpresse wurden gemäfs Abb. 14 40 cm lange prismatische unbewehrte Betonbalken, 18.18 cm im Querschnitt, geprüft.

Man fand:

Abb. 14.

bei 1:3, 14 % Wasser, 2 Jahre alt rd. 65,9 kg/qcm,

k iifai

„ 1:4, 14 o/₀    „ li/₂ Monate alt „ 37,1    ,    .

Bei eisenbewehrten Probekörpern wurde die Festigkeit zu rd.

35,5 kg/qcm bei 6 Wochen Alter ermittelt. Mörsch findet kein Zusammenarbeiten von Beton und Eisen im Widerstande gegen _ 8chubwirkungen.    ^

Tfl

Zipkes stellte fest, dafs die Schubfestigkeit des Betons durch Einlagen erheblich vergröfsert wird. Er fand an 50 Tage alten Probekörpern 1:3 mit 14 % Wasser 25 kg/qcm bei unbe-wehrten und 57 kg/qcm bei bewehrten Betonprismen.

e. Haftfestigkeit.

Die Haftfestigkeit ist in den meisten Fällen etwas gröfser als die Schubfestigkeit des Betons. Sie wächst mit abnehmender Nutzhöhe des Betonquerschnittes, mit zunehmendem Prozentgehalt an Eiseneinlagen und mit dem Gesamtumfange dieser Einlagen. Im übrigen ist die Haftfestigkeit um so gröfser, je fetter die Mischung, je langsam bindender der Zement und je älter der Beton ist. Als Grenzwert ist (in Preufsen) amtlich nur 4,5 kg/qcifl zugelassen. — Nach den neuen Schweizerischen Vorschriften bleibt die Haftfestigkeit ganz unberücksichtigt, welcher Auffassung sich auch viele deutsche Fachleute auf Grund eingehender Versuche angeschlossen haben.

Abb. 15.

OJ

_Y

Mörsch machte Druckversuche mit 4 Wochen alten Betonwürfeln von 20 cm Seitenlange und Einlagen von 20 mm Durchm. (Abb. 15). Bei einem Mischungsverhältnis 1:4 ergaben sich folgende Mittelwerte:

29,1 kg/qcm bei 15    % Wasserzusatz,

, 12,5 ,    ,    ,

. 1®    »    »

Die Beanspruchung des Eisens erreichte den Höchstwert

31,2

von

2140 kg; die Streckgrenze (2600 bis 3200 kg) war also nicht überschritten.⁵) Bei Anbringung von Eisenspiralen um die Hauptstäbe herum — zwecks Verhinderung eines Zerspringens des Betons — stiegen die oben angegebenen Spannungswerte auf 54, 45,9 und 50,8 kg/qcm.

f. Anfangs- und Wärmespannungen.

Beim Abbinden in der Luft zieht sich der Beton — namentlich bei fetter Mischung — zusammen; beim Abbinden unterWasser dehnt er sich aus. Einlagen behindern diese Formänderungen, so dafs beim Abbinden an der Luft Zugspannungen in den Beton und Druckspannungen ins Eisen, beim Abbinden unter Wasser umgekehrt in den Beton Druck- und ins Eisen Zugspannungen gelangen. Anfangsspannungen sind also nicht zu verwechseln mit den Spannungen infolge Wärmeeinwirkung oder Eigengewichtbelastung.

Für die Auf-

Stellung statischer Berechnungen sind die Anfangsspannungen belanglos.

Wärmespannungen sind noch unbedeutender als Anfangsspannungen, da die Ausdehnungskoeffizienten beider Baustoffe nahezu gleich grofs sind. Eine Trennung beider Baustoffe durch Wärmewirkung ist ausgeschlossen. (Feuer- und Frostproben von Bouniceau und von Wayss & Frey tag.)

Nach Versuchen beträgt für Portlandzementbeton die Ausdehnungswertziffer für IOC etwa 0,0000137; für Flufseisen ist sie etwas kleiner, etwa 0,0000118. Bei Wärmeabnahme zieht sich also der Beton mehr zusammen als das Eisen, bei Wärmezunahme das Eisen mehr als der Beton, so dafs — wie beim ErhärtungsVorgang — entgegengesetzte Spannungen in den beiden Baustoffen auftreten. Für das Abbinden an der Luft ist demnach eine Wärmezunahme günstiger als eine Wärmeabnahme, weil in ersterem Fall die Druckspannungen des Betons die sich bildenden Zugspannungen auf-heben können.

g. Elastizität und Dehnungsfähigkeit.

von

Das Elastizitätsmafs für Druck ist um so gröfser, je fetter die Mischung, je geringer der Wasserzusatz und je älter der Beton ist. Aufserdem nehmen die Elastizitätsmafse für Druck wie für Zug bei wachsenden Beanspruchungen ab, namentlich bei Zug. Angaben hierüber Bd. I, 4. Abschn., S. 499. Nach den preufsischen Bestimmungen ist für gewöhnlich das Elastizitätsmafs des Eisens zu dem 15 fachen dem des Betons anzunehmen; also

n~ Eb ~15,

2 150 000

entsprechend einem Elastizitätsmafs des Betons von

15

143 400 kg/qcm.

6. Berechnung der Platten.

Abb. 16.

a) Einfache Bewehrung (Eisen nur in Zugzone). Voraussetzungen: Anwendung der Navierschen Biegungsformel (I.Bd.,

S. 481 u. 521), Druckelastizitätsmafs des Betons als unveränderlich angenommen; Anwendung des Hookeschen Elastizitätsgesetzes, sämtliche Zugspannungen der Platte werden von den Einlagen aufgenommen. Für die Bestimmung der gröfsten Beanspruchungen im Beton und Eisen ist es zunächst erforderlich, die genaue Lage der Nullinie zu ermitteln (Abb. 16):

JC

h sei die Gesamtstärke der Platte in cm, a der Abstand der Eiseneinlage vom unteren Rande in cm (gemessen vom Schwerpunkt des Eisenquerschnitts),

X der Abstand der Nullinie von Plattenoberkante in cm,

5 die in Rechnung gestellte Plattenbreite in cm,

Cb bzw. Ce die gröfsten Spannungen im Beton und im Eisen, aus-gedrtickt in kg/qcm, und

fe der gesamte in b cm Breite vorhandene Eisenquerschnitt in qcm.

Druckkraft D — Zugkraft Z.

nfe

(]/i+

2 b(h — a)

nfe

-)•

100 cm. Die Formel lehrt, dafs die Lage der Nullinie wohl von fe, aber nicht von Art und Gröfse der Belastung abhängig ist.

Zur Bestimmung der gröfsten Beton- und Eisenspannungen setzt man ilfmax (in cmkg) gleich dem Moment der inneren Kräfte; dann wird:

b*(h-a- f)

und ae

Wird eine bestimmte Nutzhöhe (h — a) angenommen, so ist bei gewöhnlicher Plattenstärke (8 bis 12 cm) und gegebenem Mmax (in mkg)

an genähert

S(h — a)

Zu genauerem Entwerfen dient die auf S. 244 gegebene Zahlentafel.*}

Beispiel (Abb. 17 u. 18): Es ist eine Eisenbetonplatte zu entwerfen fur einen Raum von 3,50 m lichter Weite. Nutzlast = 390 kg/qm.

Volle Ausnutzung beider Baustoffe (ae = 1000 kg/qcm, a^ = 40 kg/qcm).

Deckenstärke zu 15 cm angenommen; dann Stützlänge l — 3,65 m. Gesamtbelastung für 1 m Plattenbreite

Abb. 17.

-365

_L

Q = (390 + 0,15.2400). 3,65 = 2738 kg. 2738.3,65

-350

^4iax —

= 1249 mkg (]/    35,3).

Abb. 18.

Nach der Zahlentafel:

fe = 0,293 .35,3 = 10,34 qcm = 14 Rundelsen

von Je 1,0 om Ourchm/*),    f

h — a = 0,390.35,3 = 13,77 cm,

h --13,77 + 0,5 + 1 = ^,16 om.

mÿ

7-hJ

Ermittlung der Spannungen:

-^max —

q = 390 + 0,16.2400 = 774 kg/qm, 774.3,66*

. 100 = 129 602 cmkg.

Nullinienabstand x —

15.11

200.14,5

100

165

lj = 5,46 cm,

(ä-₀--L) = U,5 - = 37,50 kg/qcm,

— 1,82 = 12,68 cm,

129 602

nTTW“⁹³⁰^"¹“^

*) Ausführliches über Entstehung und Anwendung dieser Tafel siehe Kersten, Der Eisenbetonbau, Teil I, 10. Aufl. Berlin 1914.

**) Der Abstand dieser Einlagen voneinander beträgt hier 7 cm. Als Maximum für dieses Mafs kann im allgemeinen 2 .h bzw. 2 (h — a) gelten; es müssen dann aber auch Verteilungseisen in genügender Menge vorhanden sein.

***) Für den vorliegenden Fall hätte eine Anordnung von Rippen zu einer wirtschaftlicheren Lösung geführt, denn Deckenstärken von 16 cm sind unwirtschaftlich.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

ab =

2.129 602

546 . 12,68

16

242

III. Bd. 4. Abschn.: Eiseilbetonban. III. Theorie des Eisenbetons.

Tafel der zulässigen Spannungen

Tafel für die zulässigen Spannungen.

Terschiedener Eisenbeton-Yorschriften.

243

Preufsische

Bestimmungen

1907

Vorläufige Leitsätze des Deutschen Betonvereins 1904

Oösterreichische Regierungsvorschriften 1908

Französische

Bestimmungen

1906

Englische

Bestimmungen

1907

Schweizerische Vorschriften 1909

(Schweiz. Kommission des armierten Betons)

Ungarische Bestimmungen 1909 (Ungar. Ing.- und Arch.-Verein)

Elastizitäts-Verhältnis n

15

15

15

8 bis 15,

je nach Durchm. der Längseisen und Abstand der Quereinlagen⁶)

15

a) Biegung: für die Zugeisen = 20,

für die Druckeisen = 10, b) Zentrischer u. exzentrischer Druck = 10

15

Druckspannung Vß der Druckfestigkeit

ab in kg/qcm

40 bis 50

Mischung 1: 3

91

1:4

1:5

Il II It

CO CO »u fc© 05 ©

Biegungs-

Zugspannung

Gz in kg/qcm

P/ą der Zugfestigkeit oder Vio der Druckfestigkeit]

Mischung 1 : 3 = 24 »    1:4    =    23

„    1:5    =    21,5

ebenso bei

exzentrischem Druck

28/lü0 der Würfel-festigkeit (6°/w bei umschnürtem Beton)

42

a) Druck in Rippenplatten = 40, b) Druck in Balken recht-

oder Vs der

Druckfestigkeit eckigen Querschnitts und in Baikenrippen in Nähe der Stützen ⁷» 70

[40 + 0,05 (1200-ffEi8en)]“)

a) Biegung: — b) exzentrischer Druck = 10 (am Rande)

45

(mindestens 300 kg Zement für 1 cbm fertigen Beton)

Schubspannung

Tq in kg/qcm

4,5 oder Vs der Schubfestigkeit

4,5

Mischung 1 : 3

Il II II

Ir

II

Ir

Haftspannung

Ti in kg/qcm

= Tq

7,5

9)

Via der zulässigen Druckspannung

7,0

6,0

Stutzen-Druckspannung Ob in kg/qcm

i/₁₀ der Druckfestigkeit

35

Mischung 1: 3

1:4

fc© k© fc© kJ ©1 OO

38/ioq der Wttrfel-festigkeit («V100 umschnürtem Beton)

35

bei oder Vs der Druckfestigkeit

a) Zentrischer Druck 35,    36, wenn Biegungs-

b) exzentrischer Druck (in    beanspruchung nicht

der Schwerachse) 35, berücksichtigt ist; exzentrischer Druck (am 45, wenn Biegungs Rande) 45    beanspruohung

berücksichtigt bst; 45 bei zentrischem Druck;

50, wenn alle gleichzeitig auftretenden Wirkungen berücksichtigt sind.⁸)

Zug- und Druckspannung des Flufseisens Ge in kg/qcm

1000

(auch 1200; vgl. S. 236)

1000 und mehr

950

(Plufsstahl = 1000)

Va der Elastizitätsgrenze (bei Stöfsen V₁₀ dieser Spannung)

1050

oder Va der Elastizitätsgrenze

1200

1200

Bei anderen Mischungsverhältnissen sind die zulässigen

Bemerkungen :

wenn

Geforderte

Mindestdruck

festigkeit

<15.

Geforderte Mindestdruckfestigkeit = 180 Spannungen durch geradlinige bis 200 kg/qcm Einschaltung zwischen die gemach 28 Tagen). nannten Werte zu bestimmen.

Bei Bauteilen, die wechselnden Beanspruchungen und Stöfsen ausgesetzt = 170 kg/qcm sind, sollen die zu- (nach 28 Tagen), lässigen Spannungen bis um 25 % ermafsigt werden.

**) ÖEisen ⁼⁼    Zugspannung des Eisens. Bei genauer Berücksichtigung des

Temperatureinflusses und der Schwinderscheinungen sind gestattet:

= 70 kg/qcm und <3^ = 1500 kg/qcm.

***) Die zulässigen Stützendruckspannungen sind nur dann gültig wenn freie Knicklänge kleinere Querschnittsahmessung

Nutzhöhe (h — a)

Spannungen

kg/qcm

cm

Eisenquerschnitt fe qcm

Nullinienabstand x

[Moment M in mkg, Plattenbreite 6 in m] bei Platten:

cm

(Se

[ (Sb

l(h — a) in cm]

, Plattenbalken: OC =

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

1000

IOOO

IOOO

IOOO

IOOO

900

900

900

900

800

800

800

800

750

750

750

750

£o&o îiowo £ 0 & o o & » h êo »3 o, «£ 2 w » h o£oô"o,&£w»8 O £ O

mg an ii 11 mmm um mm umm

4a U) H H vO M 00 O 00 O O ^ O M On W O 00 ON*^ O) W W W ^ S O ^ 00 O 00 00 O W O On ON O

f it i    i« in mu um 11 miii ii 11 if 11

0,505 » 0,519 »

Siehe auch: Weese, Zahlentafeln für Platten, Balken und Plattenbalken aus Eisen-Berlin, Tonindustrieverlag.

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

beton.

45

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

0,254    «

0,228 „

0,177 »

b) Doppelte Bewehrung: (Eisen in Druck- und Zugzone).

Eine Doppelbewehrung findet Anwendung:

bei wechselweisem Auftreten von positiven und negativen Momenten (z. B. bei Silowänden, Windmauem, Leitungsmasten), bei sehr beschränkter Bauhöhe (z. B. bei Fensterstürzen), beim Stützenquerschnitt durchlaufender Platten bzw. bei Einspannungsquerschnitten, wo die Momente oft gröfser sind als in Feldmitte.

Dem wirtschaftlichen Vorteil einer geringeren Plattenstärke steht ein bedeutender Mehraufwand an Eisen, also eine Kostenerhöhung als Nachteil gegenüber. Bei geringerer Zugeinlage als 0,5 bis 0,6 % des Gesamtquerschnittes bietet die Doppelbewehrung im allgemeinen keine besonderen Vorteile.

Es bedeute (Abb. 19 u. 20) h die Plattenstärke in cm,

Abb. 19.

Abb. 20.

schwerachse oberen Rande in cm, fe und fe die Gesamtquerschnitte der gezogenen bzw. gedrückten Eisenstäbe für b cm Plattenbreite (in qcm),

tie und tie die entsprechenden Spannungen der Einlagen in kg/qcm, tib die Betonspannung in kg/qcm.

X den Abstand der Nullinie vom oberen Rande in cm, a und a' die Abstände der Eisenlängsachsen von den entsprechenden Betonrändem in cm (a' für die Druckeinlage), h' = (h—a)=Abstand der unteren Eisen-vom

jSl

Druckkräfte D\ -f- Z)₃ = Zugkraft Z, Nullinienab stand

n(fe+fe0

Zur Bestimmung der gröfsten Beton- und Eisenspannungen setzt man wiederum Afmax (in cmkg) gleich dem Moment der inneren Kräfte, und es ergibt sich

**(» —

^-(A-o — x); X

tib =

|eo

(h — a — a')

7. Berechnung der Plattenbalken.

a) Einfache Bewehrung (Eisen nur in Zugzone). Es sind 3 Fälle zu unterscheiden (Abb. 21):

1. die Nullinie liegt im Plattenquerschnitt,

2. „

3. „

fällt mit Plattenunterkante zusammen geht durch den Steg.

Zu den unter 6 a) genannten Bezeichnungen ist noch zu ergänzen :

Abb. 21.

d == Plattenstärke in cm, J—

L...

&x = Breite des Steges J in cm,

b = Rippenteilung bzw.

2 . Vß der Balkenlänge in cm (vgl. die amtliche Bestimmung auf S. 233 unter § 14, 6).

Dann herrschen für Fall 1 und 2 gemäfs Abb. 22 u. 23 dieselben Beziehungen, wie unter 6a angegeben. Für Fall 2 ist x = d zu setzen.

Abb. 22.

Abb. 23.

Tf#V

Abb. 24.

_T

___

Geht dagegen die Nullinie durch den Steg, so ist noch eine Hülfs-gröfse y ⁹= Abstand der Mittelkraft D von der Nullinie (Abb. 24) zu ermitteln. Man findet bei Vernachlässigung der geringen, im Steg auftretenden Druckspannungen:

V X 2+6(2⁹—d)’¹⁰

nfe(h — «) + -y

db+nfe

ft (A — a — x + y) ’

n (A— a — x)

<fb — Oe

Für Entwurfsbearbeitungen ist zu bemerken:

1. Plattenbreite b = Rippenteilung B bzw. < 2. ⁹/₆ Balkenlänge; z. B. Stützweite 10 m, B =⁹= 4,0 m; dann b < 2.¹⁰/₆ = 3,30 m (also nicht etwa 4,0 m).

Für verhältnismäfsig dünne Platten bei starkem Stegquerschnitt ist besser b — 2.1/8 bzw. 2.1/10 zu nehmen.¹⁰)

Für Ermittlung des Mmax bleibt B mafsgebend.

Die

2.    Stegbreite bx = 20 bis 30 cm für gewöhnliche Fälle. Ueberall mindestens 2 cm Betonumhüllung der Einlagen, a grofs genug annehmenl

3.    Ist h grofs, dann wenig Eisen; ist h klein, dann viel Eisen (letzteres unwirtschaftlich).

4.    Fällt Nullinie mit Plattenunterkante zusammen (x = d), so ist in der Regel die wirtschaftliche Ausnutzung des Betons am besten. Für Entwurfsbearbeitungen gilt dann die Zahlentafel auf S. 244.

5.    Ist x>d, so empfiehlt sich, wenn M, h, d und (Se (= 1000) gegeben, für das praktische Entwerfen die Formel

Abb. 25.

-M

Abb. 26.

-B=b=m

sc—

Beispiel (Abb. 25 u. 26): Es ist eine Rippendecke (5 = 1,40 m) zu entwerfen für einen Raum von 7,70 m Lichtweite. Nutzlast = 350 kg/qm.

Wird Stützweite 7 = 8,0 m, d=12cm und b —1,40 m angenommen, dann Eigengewicht schätzungsweise = 645 kg/m. Nutzlast = 850.1,4 = 490 kg/m.

(645 + 490) . 8,0« ₌ ^ mkg    95>s)>

iö(j>23mrn

^max —

Bei Vollausnutzung beider Baustoffe ist für b = 1,40 m (]/& = 1,18) nach Tafel

ß. 244. (ä — a) = 0,890

VF-

0,890.80,56 = 81,4 cm, x ~ 0,375.31,4 = 11,8 cm, fe = 0,293ŸM.b = 0,293.111 = 82,5 qcm.

Gewählt (Abb. 26) :

b = 140 cm, d = 12 cm, h = 31,4 -f- 6,6 = 38 cm, bx = 25 cm, fe = 33,20 qcm (8 Rundeisen von je 2,8 cm Durchm.).

max

Da diese Abmessungen auf Grund eines nur schätzungsweise berechneten --ermittelt sind, mufs zwecks Feststellung der Spannungen Afmax neu berechnet werden: Nutzlast qx — 1,4.350 = 490 kg/m,

Eigenlast g₇ = (1,4.0,12 -+- 0,25.0,26). 2400 = 559 kg/m,

max

₌ (490 + ₅59): ₈,0.- ₁₀₀ = 889200crokg,

15.33,2.81,4 +

12«. 140

- = 11,8 cm

12.140 + 15.33,2

(einfacher x = 0,375.31,4 = 11,8 cm, wie oben).

Nullinie liegt also noch im Plattenquerschnitt.

2.839 200

140.11,8 (31,4 — 3,9) b) Doppelt© Bewehrung (Eisen in Druck- und Zugzone). Wirtschaftlich nur dann von Vorteil, wenn beschränkte Bauhöhe verfügbar.

Liegt die Nullinie im Plattenquerschnitt oder in Plattenunterkante (x<d), so gelten die Formeln für doppelt bewehrte Platten (S. 245).

= 87 kg/qcm ;

839 200

38,2 (31,4 — 3,9)

= 920 kg/qcm.

Liegt die Nullinie im Balkensteg (x > ć?), so lassen sich die entsprechenden Beziehungen aus Abb. 27 ableiten.

Bei durchlaufenden Plattenbalken treten über den Stützen negative Momente auf. An Stelle des Plattenkörpers von d cm Stärke tritt nunmehr der untere Teil des Balkensteges von nur cm Breite für die Aufnahme der Druckkräfte (Abb. 28). Doppeleinlagen an solchen Stellen stets zu empfehlen, weil zu wenig Druckquerschnitt vorhanden.

Abb. 27.

Abb. 28.

_L

à-

'S

.. x____

~'T

TZ

b|JÉ

8. Berücksichtigung der Betonzugspannungen.

Nach den preufsischen Bestimmungen (S. 234) ist als höchste zulässige Zugspannung des Betons ²/s der Zugfestigkeit oder (wenn Zugfestigkeitsnachweis fehlt) Vio der Druckfestigkeit zu nehmen.

a. Einfach yerstärkte Platten und Plattenbalken

mit x<d (Abb. 29).

bh*

-y-+ nfe — «)

Mx

bh -t- nfe

bh

[* (t ~ a')~T (t — °)]

ae = n

abd■

Abb. 29.

Abb. 30.

Jl

~%ct\

Nł ł

œ-+-

^"7

7i-cc*Y~

Bh

?

i-

•Ze Y

<V

b. Doppelt bewehrte Platten und Plattenbalken

mit x<.d (Abb. 30).

f (n - 1) [ft‘ a‘ 4- fe(h - «)]

bh + (n-l)(fe‘ + fe)    .«dgfil

*) Erreicht z einen xu hohen Wert, so mufs insbesondere der Eisenquerschuitt vergrößert werden.

c. Einfach bewehrte Plattenbalken mit a? > cf•

d    d*

‘ ⁺ 6(2x-d) ’

«bd =

ö (A — x)«

Mx

b x3 3    '⁺‘

_ h — x _

ebt=—^—abd,

(Würde man in die beiden ersten Formeln n statt (n — 1) einsetzen, so würden die Werte x, G5^ und G\)Z— in allerdings sehr geringem Mafse — günstiger ausfallen: Oe würde auch nur in verhältnismäfsig geringem Grade kleiner werden.)

Ge — n

+ (»-!)[/«' (x — aO⁵ + fe(h — a — *)»]

„ < x — 0' =»--—

-^r ■+■ (ö — 61) -y’ -ł* n/e (A — a) öi A -f- (6 — öi) d -h nfç

Jfx

(2 a: — d) y 4* -y- [(a: — d)³ -+■ (A — a:)³] -+- nfe (A — a — x)* *b* = -^Ltfôd»

d. Doppelt bewehrte Plattenbalken mit x>d.

+ (ô — öi) -y- -t- (n — 1) [/g (A — a) + /y a⁷] öi A + d (Ö - öi) + (n - 1) (/« + /V)

Gê = n

> 3/ =

d»

*    6C»a? — dS"*

°bd=

4/x

(x - |.) <( by+h [(x - d)*+(A - x)»]+(n -1) [fe (h - a - x)’ + ff (x - a')¹] h — x

- « x —a'

G =n-

e    x

obd•

9. Schub- und Haftspannungen.

Die Feststellung der Schubkräfte quer zur Längsachse (reine Abscherung) einer Platte ist nur in den seltensten Fällen erforderlich:

fbĄ-nft

Schubspannung des Betons rb =

[Schubspannung des Eisens Ves=f»Tft],

wenn

V = gröfste Schubkraft am Auflager, fb = bh = Betonquerschnitt des Trägers bei V. Malsgebend sind aber diejenigen Schubkräfte, welche gleichlaufend zur Längsachse gerichtet sind. Ueber Gestaltung des Schubkraftdiagrammes (bei Nichtberticksichtigung der Betonzugspannungen) vgl. Abb. 31 S. 250.    y

Gröfste Schubanstrengung in der Nullschicht: r₀ = -=-—

¹

Unter Würfelfestigkeit ist die Druckfestigkeit würfelförmiger Körper zu verstehen. Die Festigkeitszahlen sind abhängig von der Form der Probekörper, insbesondere von dem Verhältnis der Seitenlange zur Höhe. Ist das Verhältnis klein (Mörtelfugen), so ist die Druckfestigkeit hoch; in umgekehrtem Fall erfolgt der Bruch durch Ueberwindung der Schubfestigkeit. Bei Biegungskörpern ist die Druckfestigkeit nach Emperger etwa zweimal so grofs als die Würfelfestigkeit und die verlangte Höchstspannung von Vs der Druckfestigkeit gleichbedeutend mit einer etwa 11 facheD Sicherheit.

²

C. B ac h, .Mitteilungen über die Herstellung von Betonkörpern mit verschiede Wasserzusätzen, sowie über die Druckfestigkeit und Druckelastizität derselben².

³

C. Bach, .Druckversuche mit Eisenbetonkörpern“.

⁴

) Labes, .Wie kann die Anwendung des Eisenbetons in der Eisenbahnverwaltung wesentlich gefördert werden ?² Zentralbl. Bauv. 1906 Nr. 52.

⁵

Bei Zugversuchen kann beim Ueberschreiten der Streckgrenze infolge Quer-schnittsverminderung eine Trennung des Eisens vom Beton noch vor der Erreichung der möglichen Haftfestigkeit eintreten. Ueber die Mörschschen Versuche vgl. Mörsch, Der Eisenbetonbau, 4. Aul, sowie Beton u. Eisen 1903 S. 273.

⁶

Die untere Grenze ist anzunehmen, wenn der Durchmesser der Längseiseneinlagen gleich Vio der kleinsten Querschnittsabmessung des Bauteiles beträgt und der Abstand der Quereinlagen dieser Abmessung entspricht. Die obere Grenze wird gewählt, ⁶

⁷

der Durchmesser der Eiseneinlagen nur V20 der kleinsten Querschnittsabmessung

⁸

und der Abstand der Quereinlagen Va dieser Abmessung beträgt.

⁹

Wird x — d, dann ist t/ = 2/₈<£

¹⁰

Es ist gegebenenfalls empfehlenswerter, nur b = h bis 2 h einzusetzen. Steghöhe wird dann zwar bedeutender, der Eisenquerschnitt aber wesentlich geringer.

oz

= gröfste Schubkraft, geteilt durch das Rechteck aus der Querschnittsbreite b und dem Hebelarm der inneren Kräfte Z.

Gemäfs Abb. 31 ist die Schubspannung in der Nullebene gleich der Haftspannung rx des Eisens im Beton. Ist U= Umfang aller unten, in b cm Plattenbreite liegenden Stäbe, so wird _ T₀b _ V ¹ “ rr — Ue*

Abb. 81.

TT“S

Endhaken und Bügel erhöhen die Haftsicher-

•    heit. um so kleiner, je dünner die Einlagen (bei gleichem fe) und je gröfser der Hebelarm z.

Bei Plattenbalken ist eine Berechnung der Schubspannungen unerläfslich:

*    r„ =

und Ti = r₀ •

bxß — a—x + y)

t₀ wird also um so gröfser werden, je gröfser V, aber je kleiner b₁ und h berechnet sind. Soll die zulässige Schub-und Haftspannung (4,5 kg/qcm) voll ausgenutzt werden, so mufs U = werden.

I-

Berechnung der Bügel«

Ist der zulässige Wert für r₀ (= 4,5 kg/qcm) überschritten, so wird die Anordnung von Bügeleisen notwendig, die die Zugeinlagen in ihrer Gesamtheit oder einzeln umfassen und im Druckgurt des Betonkörpers enden.

Schubkraftdiagramm bei gleichmäfsig verteilter Belastung gemäfs Abb. 32:

.    (*o-4,5) l

c=-----

Abb. 32.

[__fei.

*o

Btigelanzahl i für eine Balkenhälfte, fe = Gesamtquerschnitt aller Bügeleisen und f = Querschnitt einer Bügellage:

i=à..

wenn

fc = 6,3 c&! (r₀ — 4,5);

Berechnung der Stabanfbiegnngen.

man

Der Beton wird bis zu 4,5 kg/qcm auf Schub angestrengt Die übrigbleibende Schubkraft wird in eine unter 45° gerichtete Zugkraft umgewandelt, welche den aufgebogenen Eisen zugewiesen wird. Die gesamte schiefe Zugkraft ist Z = 0,353 cbx (r₀ — 4,5). Setzt Ôé=1000 kg/qcm und bx wie c in m ein, so wird der erforderliche Gesamtquerschnitt der Aufbiegungen

tt = 4- = 3,5 c ^(r₀- 4.5).

ö«

Beispiel: Bei einem Plattenbalken von J = 7,0 m Spannweite und b\ = 0,30 m Steg-breite ist r# zu 8 kg/qcm gefunden worden. fe — 8 Rundeisen von je 2,5 cm Durchin.

Bügelberechnung: c —

8,0-4,5    7

—P--— = 1,53 m,

fç = M • 1,53.0,30 (8,0 — 4,5) = 10,12 qcm

Legt man gemäfs Abb. 8 um die Stäbe ein Bügelflacheisen 20/3 mm, so ist f= 2 (2,0.0,3) = 1,2 qcm,

Anzahl t =    = 9 Stück.

1,2

[Am Auflager engere Bügelteilung als nach der Balkenmitte hin.] Stabaufbiegung: c wie oben = 1,53 m

fc/ = 3,5.1,53.0,30 (8,0 — 4,5) = 5,62 qcm.

Es werden 2 Stäbe aufgebogen; dann ist

Z 0,353.30.153(8,0 — 4,5)

~if    10,8    “

Haftspannung der unteren 6 Einlagen rx =

8,0.30

525 kg/qcm.

= 5,1 kg/qcm.

6.7,85

Da aufserdem noch Bügel und Endhaken vorgesehen werden, kann man rx als

vorteilhaft, den Bügeleisen etwa 50 o/₀ und den Aufbiegungen — ihrer gröfseren Zweckmäfsigkeit wegen — etwa 85 % der aufzunehmenden Schubkraft zuzuweisen: fc = fct =    8 c6x (r₀ — 4,5).

Mörsch zieht auf Grund einer gröfseren Reihe von Versuchen an frei aufliegenden Plattenbalken folgende Schlufsfolgerungen:*)

1.    Am Auflager tritt weder ein Abscheren in senkrechter, noch in wagerechter Richtung ein, sondern die Wirkung der Schubkräfte kommt in schief gerichteten Rissen in der Nähe des Auflagers zum Ausdruck. In diesen Rissen wird die Zugfestigkeit des Betons infolge schiefer Hauptspannungen überwunden.

2.    Abgebogene Eisen sind besonders vorteilhaft, da solche ohne besonderen Aufwand eine gröfsere Bruchlast gewährleisten. Gute Endhaken erhöhen die Bruchlast und machen die Berechnung der Haftspannung überflüssig.

3.    Die Bügel erhöhen ebenfalls die Tragfähigkeit, indem sie durch ihre Zugfestigkeit einer Zerstörung der Enden entgegenwirken. Sie haben zumeist nur eine untergeordnete statische Bedeutung. Sie sichern aber den Zusammenhang des Steges mit der Deckenplatte für den Fall, dafs Unterbrechungen beim Betonieren Vorkommen.

4.    Belm Entwerfen mufs die Haftspannung an den untenliegenden Eisen berücksichtigt werden. Nur an den unteren geraden Eisen konnte ein Gleiten beobachtet werden. Es empfiehlt sich, die schiefen Zugspannungen am Auflager durch die abgebogenen Eisen ganz aufzunehmen, trotzdem Bügel auf die ganze Länge einzulegen und die Endhaken der geraden Stangen wirksam auszugestalten.

Sch tile**) stellt auf Grund eingehender Untersuchungen von Eisenbetonbalken fest, dafs das Aufwärts bi egen eines Teils der 8tangen nicht allein den Vorteil hat, durch Bildung eines Hängewerks die unmittelbare Uebertragung eines Teils der Scherkraft zu gestatten, sondern ebenfalls weitere Betonteile am Auflager zur sicheren Verankerung der Eisen heranzuziehen.

C. Bach***) kommt zu folgenden Ergebnissen: Bei Balken mit Bügeln bilden sich die ersten Risse fast immer da, wo Bügel einbetoniert sind. Die Entstehung von Längsrissen an der unteren Balkenfläche in den äufseren Balkenteilen wird durch das Einlegen von Bügeln hinausgeschoben. Der Gleitwiderstand ist beim Vorhandensein von Bügeln um 22 % gröfser ermittelt worden als beim Nichtvorhandensein solcher. Unter sonst gleichen Verhältnissen ist die Höchstlast der Balken mit Bügeln wesentlich gröfser als bei den Balken ohne Bügel.

zulässig erachten. Es ist im allgemeinen

10. Berechnung der Stutzen.

a« Zentrische Belastung; Untersuchung auf Druck«

Die Druckwirkung einer Kraft P erstreckt sich sowohl auf den Betonquerschnitt als auch auf die Querschnitte der Einlagen. Bei zentrisch wirkendem P kann (Je niemals den zulässigen Höchstwert erreichen.

(fe — nöb,

fb + nfe '

*) Mörsch, Der Eisenbetonbau, 3. Au fl.

•*) Schüle, Resultate der Untersuchung von Eisenbetonbalken, Mitteilungen der eidgen. Materialprüfungsanstalt am Schweiz. Polytechnikum in Zürich, 12. Heft,

**•) C. Bach, Versuche mit Eisenbetonbalken, Mitt. über Forschungsarb. des V. d. I., Heft 45 bis 47, 1907.

1907.

wenn fb = Querschnitt der gedrückten Betonfläche und ft — gesamter Eisenquerschnitt.

b. Zentrische Belastung; Untersuchung auf Knicken.

Zur Berechnung der Stützen auf Knicken ist die Eulersche Formel (I. Bd., 4. Abschn., Festigkeitslehre) anzuwenden. Setzt man:

Sicherheitsgrad s = 10,

Elastizitätsmafs Eb = 140 000 kg/qcm, n = 15, Trägheitsmoment «7min = «76 + 15*7«, und drückt man i in m und P in t aus, so wird 0,014 («76 + 15 Je)

Abb. 33.

p=

!»

Ri

Bei Berechnung des Wertes Je sind die äquatorialen Trägheitsmomente der einzelnen Eisenquerschnitte ihrer Geringfügigkeit wegen nicht in Rechnung zu bringen.

Ferner ist zu untersuchen, ob auch die Eisen ei nlagen an sich knicksicher sind. Auf Grund der in den preufsischen Vorschriften enthaltenen hierauf bezüglichen Bestimmungen (S. 234) wird gemäfs

Abb. 33 /mai = 132,3    •

Je näher die Bügel zusammenliegen, um so gröfser wird die Bruchlast. Zweckmäfsig sind Entfernungen von 20 bis 30 cm.

c. Entwurfsbearbeitung bei zentrischer Belastung.

Gegeben P und Z. Mindestseitenlänge = Z/18 cm. Dann ist

fb =

Bei quadratischem Querschnitt mit 1,75 % Eisengehalt ist fb = ~ 31 P und ft~r^> 0,55 P (P in t, (Sb = 25 kg/qcm, fb und ft in qcm).

fe — ? — äbfb

n (Sb

P — n (Sb ft

(Sb

Abb. 3«.

Abb. 84.

Abb. 35.

j)-

2?'S~

0 -(fiöOTrirrh

~(j)20Tn.

—b=23-»■<    •-»-b=20-►

Beispiel: P=* 25 t, I = 4,5 m; dann ist fb = ^ 31 .‘25 = 775 qcm, ft = rv 0,55.25 = 13,75 qom =

Dann ist die Betonbeanspruchung a=

= ^775 = 28 cm,

R.-E. für 21 mm Durchm. 25 000

28* -I- 15.13,84

= 25,2 kg/qcm.

Beispiel (Abb. 34): P= 20 t, J = 4,0m b — 1/18 = 23 cm (Untersuchung auf Knicken nun nicht mehr nötig!)

20 000 — 25.23«

15 . 25

Vb =

- = 18,1 qcm = 4 R.-E. für 24 mm, 20 000

=5= 25 kg/qcm.

23*    15 .18,1

Es soll an Beton gespart werden (Abb. 85): 20 000 — 25.202

6 = 20 cm, fß —

15.25

Die Stütze ist knicksicher; denn es ist P

ii u

Es soll an Eisen gespart werden (Abb. 86):

20 000 — 25.25»

b = 25 cm,

15.25

26,7 qcm = 4 R.-E. von d — 3,0 cm.

+ 15 ■ 28,3.7,5») = 32 540 kg.

= 11,7 cm 5= 4 R.-E. von d — 2,0 cm.

d. Exzentrische Belastung,

Bei symmetrischem Querschnitt berechnet sich die Kernweite K zu

2 nFe

(W

Js-2 _bh* .

Fh 6P"¹

F=bh-\-n(fe-{- fe) = Gesamtquerschnitt in qcm, fe, fe — Querschnitt der gedrückten bzw. gezogenen Einlagen in qcm, Fe — fe -j- fe in qcm,

a, a' = Abstand der Einlagen ft und fe von der gedrückten bzw. gezogenen Seite in cm, k — Kernweite in cm, e = Exzentrizität, ausgedrückt in cm,

hF

JEb

wt=n==lb’

X = Abstand der Nullinie von der Druckseite in cm,

Js = Trägheitsmoment, bezogen auf die Schwerachse, in cm⁴,

dd,    dg = Beanspruchungen des Betons in kg/qcm,

de,    de =

„ Eisens „

Abb. 37.

Abb. 88.

-3s

li-

l:A,j

a’ <-

fe

Tb

i fe'

oc) Angriffspunkt von P liegt in Kernwelte (e<k und x>h) (Abb. 37). ^ „ P , Peh

<*d, dz = -jp± -j-j-,

de und dt können niemals den zulässigen Höchstwert erreichen.

ß) Angriffspunkt von P liegt an der Kerngrenze (e = k und x = h).

.,    . a

Ot = n Od

ad—T<

. h — a n <Sd—7— h

y) Angriffspunkt von P liegt auBerhalb der Kernweite (e> it und

* < Ä), (Abb. 38 S. 253).

x — a Oe = nOd---

x

-■44

Oe =tlOd ——

Für die Ermittlung des Nullinienabstandes x ergibt sich folgende Beziehung:

3 nFt

x³ T "    "t“ (A -f- 21>) x = 2 a² hß — A (2 a ^ v).

Liegt P innerhalb des Querschnitts, so gelten die oberen Vorzeichen; liegt P dagegen aufserhalb des Querschnitts (z. B. bei Konsolen), so gelten die unteren Vorzeichen.

Bezüglich der Berechnung spiralumschnürter Stützen S. 234.

IV. Anwendungen im Hoch- und Tiefbau.

1. Decken.

Decken in Eisenbeton namentlich für Geschäfts-, Fabrik- und öffentliche Gebäude vorteilhaft. Für Wohnhausbauten noch nicht so in Gebrauch (vorstehende Rippen oft unerwünscht, Verkleidungen zur Erzielung einer ebenen Untersicht — Abb. 112, S. 276 — aber teuer).

Besondere Vorteile: Steifigkeit gegen Durchbiegen, Sicherheit gegen Einbruch, gute Gebäudeverankerung, letzteres wichtig für Bergwerksund Erdbebengegenden.

Wärmesohutz und Sohallsioherheit durch Sandschüttung, Schlacken- oder dgl. Zwischenlagen, Korksteinbelag oder durch Hohlkörper zu erreichen. Im allgemeinen sind Eisenbetondecken nicht schalldurchlässiger als andere Decken (Hauptleiter des Schalls sind die Mauern).

Belag : 2 bis 3 cm starker Zementestrich mit glatter oder geriffelter Oberfläche (Ausdehnungsfugen) ; Asphalt, besonders im Freien (keine Ausdehnungsfugen); Linoleum, auf Gipsestrich, Korkstein oder unmittelbar auf dem Beton; Asbest, Steinholz, Xylolith u. dgl.; Holzboden auf eingelassenen Polsterhölzern, Parkett in Asphalt oder auf Blindboden.

Verputz: Gewöhnlicher Weifskalkmörtel (1 T. Kalk und 2 bis 3 T. Sand) oder verlängerter Mörtel (1 T. Kalk und 1 T. Zement und 4 bis 6 T. Sand) oder einfaches Weifsein (für Hallen, Arbeitsräume, billig). Decken in untergeordneten Räumen auch ohne Verputz. Bekleidung mit Duroplatten u. dgL

m an

Bis etwa 3 m — bei üblichen Nutzlasten — einfache Platten gemäfs Abb. 1 bis 5 am zweckmäfsigsten. Einlagen aus Rundeisen, Streckmetall oder Sondereisen. Bauweisen Monier, Koenen, Viktoria usw. Bei annähernd quadratischem Grundrifs kann durch kreuzweise Bewehrung eine geringere Plattenstärke erzielt werden (S. 233, § 14, 7). Von 3 bis 4 sind in der Regel Plattenbalken (Abb. 8 u. 9, S. 232) vorteilhafter; Bauweisen Hennebique, Pohlmann (Bulbeisen), Leschinsky, Möller u. a. m.

Kassettendecken mit sich kreuzenden Rippen bieten architektonische Vorteile (Abb. 42). Für Wohnräume leichte Rabitzdecken zwecks Gewinnung einer ebenen Untersicht (Schalldämpfung). Vgl. auch Abb. 112, S. 276.

Gewölbte Tragdecken (Abb. 10 U. 11, S. 232) im allgemeinen nicht so gebräuchlich.

Decken mit eisernen I-Trägern nur in besonderen Fällen zu empfehlen. Freiliegende Träger bzw. Unterflansche (Abb. 11, S. 232) sind zum Schutze gegen Feuer zu umkleiden.

Hohlkörperdecken mit ebener Untersicht sind wärme- und schallsicher (Bauweisen Ztlblin, Wayss u. a. m.). Fabrikmäfsige Herstellung der eigentlichen Hohlkörper aus gebranntem Ton, Schlackenbeton oder dgl.

Abb. 39.

Abb. 40.

-250-

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220

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9nm0

Viele dieser Deckenarten bestehen aus aneinandergelegten, in der Fabrik hergestellten Einzelbalken, machen also die Schalrüstung am Bauplatz entbehrlich. Weitere Vorteile: kurze Bauzeit, Herstellung eines

▲bb. 42.

Abb. 41.

Jüztm&sen

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Arbeitsbodens, leichte Unterbringung von Leitungen aller Art.

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Bauweise Siegwart zeigt maschinell erzeugte Hohlbalken (Abb. 39 u. 115), die uebeueinander verlegt und vergossen werden Nach Bauweise Visintini werden Fachwerkträger (Abb. 40) verwendet, die mittels hölzerner Formen und eiserner Kerne in umgelegtem Zustande (Oeffnungen nach oben) gefertigt werden.

Die Zylinderstegdecke von Herbst hat Betonstege (mit Bandeiseneinlage) als Tragglieder und Zylinder aus Schlackenbeton oder gebranntem Ton als Füllungsglieder.

Abb. 41: Decke mit Kahn eis en-Einlage. Neben dem Kernquerschnitt der Stäbe seitliche flache Streifen (Flügel), die maschinell abgetrennt und abgebogen werden. Einlagen kommen verlegungsfertig zur Baustelle.

Abb. 42 : Kassettendecken, am Ort in Schalung hergestellt.

Oberlichtdecken in Glaseisenbeton (Abb. 43) dienen als Ersatz für Oberlichter in gufs- und schmiedeisernen Rahmen. Rippen in Eisenbeton, mit Glasprismen zu einer einheitlichen Platte zuiammengefügt.

Hohe Tragfähigkeit, kein Rosten, keine Anstriche, feuersicher und widerstandsfähig gegen Beschädi-Abb. 43: Schnitt durch

Abb. 43.

gungen.

2 Solfac-Kassettkörper (Allg. Stern-Prismen-Gesellschaft, Berlin).

2. Stützen.

Vgl. Grundform und Bemerkung auf S. 232. Einlagen sowohl für Hauptdruckspannungen als auch für Nebenbiegungsspannungen. Querschnitt zumeist rechteckig (quadratisch), weil einfachste Schalung (Abb. 49, S. 257).

Abb. 47.

Abb. 44.

Querschnitt eines mehrstöckigen Geschäftshauses (Graf-Eberhard-Bau in Stuttgart); insgesamt 12 000 qm Decken für 1500 kg/qm Nutzlast. Fundamentplatte in Stampfbeton mit kreuzweiser I-Profilbewehrung.

▲bb. 45.

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Abb. 46.

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Abb. 48.

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Bei grofsen Lasten allseitig ausladende Fundamentplatten gemäfs Abb. 45 nötig. Ausbildung des Säulenfufses: entweder feste Verspannung mit dem Fundament (Abb. 46), oder stumpfes Aufsetzen auf das Fundament, oder gelenkartige Lagerung (Pfosten gelenkartig gelagerter Rahmen, Pendelsäulen).

Verschiedene Bauweisen, wie Hennebique, Wayss usw., unterscheiden sich nur in der Bügelausführung. Am gebräuchlichsten sind Rundeisenbügel.

Stützen mit lotrechten Einlagen und spiralförmiger Umschnürung sind schlanker und zeigen mehr als doppelt so grofse Tragfähigkeit als Stützen ohne Spiraluraschniirung (vgl. die Bestimmg. S. 234). Dünnere und enger gewickelte Spiralen leisten bei gleichem Eisenaufwand mehr als dickere Spiralen bei gröfserer Ganghöhe. Gewöhnlich ganze Spiralen; nach Bauweise Magid mehrere zwischen 2 Längseisen ausgeführte spiralartige Einzelverschnürungen (Abb. 47), die, zusammengenommen, ebenfalls eine durchlaufende Verschnürung bilden.

Besonders schlanke Stützen kann man durch Anwendung umschuürten Gufs-eisens erzielen (Bauweise v. Emperger). Abb. 48: Vergleich zwischen Säulen aus

Abb. 49.

397,0

200,0

1<ßl2mm

30,o ■

Schutt a -b

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X.o

137,0

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5(ß 12mm

Abb. 50.

/ ■* S,Jo-

Eisenbeton (a), umschnürtera Beton (6) und um-schnürtem Gul'seisen (c), für eine Last von 265 t berechnet.

3. Treppen.

Treppenlauf

Vorteile: vollkommene Feuersicherheit,    l i/^|—I ^mden“.“

weshalb Herstellung besonders abgetrennter    EEE:! | Platte, ohne

Treppenhäuser nicht nötig; unbegrenzte    —l F^H! ^ besondere

Formgebung (Abb. 50), weite Auskragungen. %--------- t?S?‘

Fabrikmäfsig hergestellte Trittstufen aus Eisenbeton billiger als Stufen von Haustein. Belag aus Granit, Marmor, Asphalt, Zement, Steinholz, Linoleum u. dgl. Schutz der Kanten durch Vorstofsschienen. Bewehrung nur bei gröfseren Längen nötig. Bei freitragenden (einseitig eingespannten) Stufen liegen die Einlagen

17

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

oben, bei beiderseits eingebundenen Stufen dagegen unten. Einspannungslänge 20 bis 30

cm.

Ebene Platte zwischen eisernen I- oder E-Wang en oder gewölbte Platte zwischen eisernen Podestträgern. Aufsattlung der Stufen in Stampfbeton oder Ziegelma.uerwerk. Eiserne Träger zwecks Feuersicherheit zu ummanteln.

Treppenläufe mit eisen verstärkten Wangen- und Podest-trägem, in Schalrüstung hergestellt. Treppenlauf gerade oder gewunden. Stufen in der Regel aufbetoniert. Wangen- wie Podestträger als Plattenbalken zu berechnen.

4. Dächer und Hallenbauten.

Hauptvorteile der Eisenbetondächer: vollkommene Feuersicherheit, Ausnutzung der weiten, luftigen Dachgeschosse zu Ateliers, Arbeitsstätten,

Abb. 51.

12.66m

J\7om—-

LS

Abb. 52.

Lagerräumen u. dgl. Abdeckung durch Ruberoid (mit kaltflüssiger Klebemasse auf den Beton geklebt), Pappe,

-no/2-

Pappolein, Schiefer, Metall (auf Holzschalung) usw. Wärmeschutz durch Kork, Asphalt-filz, Schlacken oder Bimsbeton. \

Platten - Dachhaut nach !f)

Bauweise Monier für eiserne Dachbinder sehr im Gebrauch. Bei gröfseren Dachflächen sind Ausdehnungsfugen vorzusehen. Feuerschutz eiserner Binder durch angehängte Monier- oder Rabitzgewölbe.

Balkendächer, Mansardendächer, einheitlich in Eisenbeton, also ohne Verwendung eiserner Träger (Abb. 71 S. 263). Bei spitzen Dachformen auch Aufbau in Holz (Abb. 44 S. 256). Lichtzuführung durch Laternen, eingefügte Fenster oder Dreieck-Oberlichter. Wagerechter Schub kann durch verstärkte Einlage der Decke des oberen Stockwerkes aufgenömmeh werden.

Selbst Fachwerkbinder in Eisenbeton kommen mehr und mehr in Aufnahme (allerdings teure Schalung).

Gewölbe in Eisenbeton, nach Monierart bewehrt, bis etwa 20 m freitragend; //₆ bis //₈ Pfeilhöhe. Der wagerechte Schub wird in der Regel

Abb. 53.    Abb. 54.

Shedbinder mit eingefügtem Shedbinder mit aufgesetztem Drei-Oberlicht (vgl. Abb. 116 S. 277). eckoberlicht (bessere Lichtwir- von Beton

kung, unabhängig von der hüllt oder auch Himmelsrichtung).

durch eiserne Zugbänder (bisweilen um*

zur Anhängung einer feuerschützenden Rabitzdecke verwendet) aufgenommen (Abb. 51), Licht-

Abb. 55.

Strafsenbahnwagenhalle für 6 Aufstellgleise; Binderentfernung 5,55 m ; Wandfachwerk in Eisenbeton, unten 12 cm starke Backsteinausfüllung, oben verglast.

Abb. 56.

Ausstellungshalle von 26 m Breite und 7 m Bindei*teilung. (Zwei übereinandergesetzte steife Rahmen; Dachspitze in Holz.)

-20,8

ÜMH

Abb. 57.

Bogenbinder des Längsschiffes der evangel Garnisonkirche in Ulm; Binderent femung 7,7 ra, Gründung auf Straufs pfählen; Füllmauerung der Umfassungs wände zwischen Eisenbetonrahmeuwerk

Abb. 58.

Dreischiffige Halle mit Bogendach (ohne Zuganker) über dem Mittelschiff; Binderentfernung 5,55 m.

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u—

22,50

Zuführung durch Dreieckoberlichter. Abb. 51 bemerkenswert durch die seitliche weite Auskragung, Abb. 52 durch Laternenaufsatz.

17*

Kuppeln in Form dünner Schalen mit Meridian-Tragstäben und Horizontalringen alsVerteilungsstäbe. Wagerechter Schub durch kräftige Kämpferringeinlage aufgenommen; also nur senkrechte Mauerdrücke. Auflösung

Abb. 60.

Abb. 59.

Dreischiffige Fabrikhalle mit Kranstützen und Zwischendecken in den Seitenschiffen.

5?

—6AO-

(\

der Schalen in Rippen und Füllplatten. Abb. 60:

Formgebung einer Kuppel Einstielige und zweistielige Bahnsteighallen; Binder-von 65mLichtweite (neue entfernung 10,73 m. (Keine schädlichen Einwirkungen der Lokomotivgase, also keine Unterhaltungskosten; schöne Formgebungen; reichlich Oberlicht und Dunstabzug.)

Abb. 61.

Festhalle in Breslau).

Hallenbauten in Eisenbeton, in der Regel als Rahmenbinder ausgeführt. Wagerechter Schub auf die Fundamente

übertragen oder durch ’! n i j xu ;    m !    !

Zugband aufgenommen.

Vgl. die Abb. 55 bis 61.    '    e^    '

5. Wände und Mauern.

Gebäudemauern (Aufsen- wie Innenwände) in Eisenbeton noch wenig ausgefiihrt; zwar dünn, leicht, feuer- und einbruchsicher sowie sich selbst tragend, aber teuer, nicht nagelbar und wärmeleitend. Am besten Rahmenwerk aus bewehrten Säulen und Unterzügen Ufermauer zum Abschlufs eines mit leichtem Füllmauerwerk (Back- oder ^eUing *ufn der Danziger Schwemmsteine, auch Zementdielen). Doppel- = lobo kg/qm; niedrigster wände mit Hohlraum oder mit Zwischenfüllung Wasserstand 2,66 m, höchster

Wasserstand 0,11 m unter Maueroberkante.

Abb. 62.

von schlechten Wärmeleitern. Ausdehnungsfugen zur Verhütung von Rissebildungen.

Bauweisen Monier, Wayss (aufwärts gebogene Tragstäbe), Hennebique (Gerippe von Trag- und Verteilungsstäben mit Bügeln), Prüfs (Mauerwerk in Zementmörtel mit Flacheiseneinlagen), Streckmetall, Rabitz.

Einfriedigungsmauern in Eisenbeton billig und dauerhaft.

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Statt eines durchgehenden Gründungsmauerwerkes genügen Grundsockel für die Pfeiler. Die dazwischengespannten lotrechten Platten tragen sich selbst. Durch fabrikmäfsige Herstellung der Einzelteile wird an Schalung gespart und ein späterhin etwa erforderlich werdendes Auseinandernehmen und Versetzen der Mauer ermöglicht.

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3,90

Stützmauern in Eisenbeton gut in Rutschboden.

Abb. 63.

1.    Ausführungsweise : Starke Mauer- oder Eisenbetonpfeiler mit dazwischengespannten Eisenbetonplatten oder -gewölben. Unten stärkere Wandung und engere Teilung der Bewehrung als oben.

2.    Ausführungsweise: Winkelstützmauern ge-mäfs Abb. 62, bei welchen das Erdgewicht auf die Fufs-platte zur Erzielung der Standsicherheit benutzt wird.

Wagerechte Versteifungsrippen der Vorderwand nur bei gröfseren Höhen und bedeutenden Auflasten zweck-

mäfsig. In gewissen Entfernungen Ausdehnungsfugen _ _____

in Form von Doppelrippen. Vorderflächen können stein-metzmäfsig bearbeitet oder durch verschiedenartigen

Verputz belebt werden. Empfehlenswert ist ein Anlauf    "‘“t!

Abb. 66.

der Vorderfläche (dann geringere Wandstärken).

6. Gründungen.

16,oo

Fundamentplatten in Eisenbeton verlangen wenig Bodenaushub, weil ihre Sohle nicht tief liegt. Bei starkem Wasserandrang nimmt man auch eine einzige zusammenhängende Platte für den ganzen Gebäudegrundrifs (Abb. 44 S. 256). Nach Abb. 71 S. 263 sind die Plattenfelder zu umgekehrten Gewölben

Zementboden j

Abb. 64.

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Eisenbeton^ vl Querverbindung jg |

Abb. 67.

Abb. 65.

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Abb. 63

ausgebildet, in deren Kämpfern die Säulen und Wände aufsetzen, zeigt die Plattenfundierung einer eisernen Stütze.

Pfähle aus Eisenbeton, fabrikmäfsig hergestellt und fertig angeliefert, in Längs- und Querrichtung gut bewehrt, verlangen besondere Rammen, die fahrbar, dreh- und kippbar sind. Sie bieten Vorteile bei tiefliegendem, gutem Baugrund (Ersparnis an Erdaushub, keine Wasserhaltung, unabhängig vom Grundwasserstand), bei Wasser- und Brückenbauten. Querschnitt quadratisch oder viel eckig; Einlagen wie bei den Stützen (Abb. 65 S. 261), möglichst enge Bügelteilung. Pfahlkopf durch Holz, Blei, Sand o. dgl. gegen die Schlagwirkung geschützt; Pfahlspitze mit stählernem Schuh versehen. Verbindung der Pfahlköpfe mit Banketts aus Eisenbeton gemafs Abb. 64 S. 261. Abb. 65 : Kaimauer mit Spundwand und gepfählter Plattform, auf der sich eine durch Rippen abgesteifte Stützwand — als Fortsetzung der Spundwand — erhebt. Vorn Schutzpfähle. Neuerdings Pfahlgründungen durch z. T. bergmännische Absenkung von Betonpfeilern. Bauweisen Simplex, Reymond, Straufs. Straufspfähle bemerkenswert durch Fortfall jeglicher Rammarbeit und durch die Bodenprüfung bei jedem Bohrloch; Abb. 66 S. 261 zeigt die Gründung einer eisernen Halle, Abb. 57 S. 259 die Gründung der evangelischen Garnisonkirche in Ulm.

Senkbrunnen aus eisen verstärkten Betonröhren, die späterhin mit Magerbeton ausgefüllt werden.

Abb. 67 S. 261 zeigt eine wasserdichte Kesselhausanlage. Umfassungswände in Stampfbeton, Zwischenwand, Decke und Bodenplatte (auf Magerbetonschicht) in Eisenbeton. Wasserdichter Verputz der Innenmauerung durch Klinkerschicht und derjenige der Bodenplatte durch 8 cm starken Betonboden geschützt.

7. Behälter.

Abb. 68.

Wasserbehälter von 150cbm Fassungsraum; Rippendecke an vier Stellen durch Säulen gestützt.

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iii

Flüssigkeitsbehälter in Eisenbeton haben zumeist kreisförmige Grundrifsform; rechteckige Behälter erhalten leichter undichte Ecken. Erzielung der Wasserdichtigkeit durch fette Mörtelschicht mit Zementabglättung und Fluatanstrich, durch Asphaltzwischenlagen, auch Anstriche mit Siderosthen,

Teer, Testalin, Magnesium-Fluorsilikat u. dgl. Plattenverkleidung gegen Säureeinwirkung. Eindeckung kann durch Rippendecken (Abb. 68) oder durch Gewölbe (Abb. 69) erfolgen. Bei kreisförmigem Grundrifs tangentiale Zugoder Druckbeanspruchung der Wandung. Unten engere Teilung der Einlagen und gröfsere Wandstärke als oben.

Bei gröfseren Wandlängen rechteckiger Behälter sind senkrechte Streben zweckmäfsig. Sohle aus Stampf- oder Eisenbeton. Bei gröfseren Behälteranlagen ist auch auf Ausdehnungsmöglichkeit Bedacht zu nehmen.

Abb. 69.

Abb. 70.

Quadratischer Behälter für eine Kläranlage; Decke gewölbt; Fassungsraum r\j 16 cbm.

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Abb. 72. Kohlensilo für ein Maschinenbaus.

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Abb. 71.

Getreidesilo von 7000 cbm Fassung. H Zellen in zwei Reihen angeordnet. Lehmiger Boden bei nur 0,80 m Grundwasserstaud, deshalb Plattenfundierung bei 1,6 kg/qcm Bodendruck.

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Hochbehälter (Wassertürme) auf turmartigem Unterbau aus Mauerwerk, Eisenbeton-Rahmenwerk mit Ausfüllung oder freistehenden Eisenbetonstützen. Verbindung von Schornstein und Wasserbehälter für Fabrikanlagen. Wärmeschutz-Ummantelung des Behälters stets zu empfehlen.

Abb. 70 S. 263: Verschiedene Ausbildung freitragender Behälterböden: als Rippenplatte (a), in Kegelform, ohne und mit Einsteigrohr (&, c), als Kugelkaiotte (d), in Intzeform mit innerem Kugel- und äufserem Kegelstumpfboden (e) oder in einer Form nach Abb. f.

Silos in Eisenbeton für trockene Stückmassen (Sand, Kies, Steinschlag, Kohle, Erze, Asche usw.) oder Getreide. Starke Inanspruchnahme der Wände, weil grofse Bauhöhe bei möglichst kleiner Bodenfläche. Man unterscheidet grofsräumige Silos (Kohlenaufbewahrung in Gasanstalten und industriellen Betrieben; Seitenwände als kräftige Stützmauern mit Strebepfeilern ausgebildet) und Zellensilos (Aufbewahrung von Getreide; doppelt bewehrte Scheidewände), Auslauftrichter zumeist in Form hängender Pyramiden.

8. Röhren, Kanäle, Durchlässe.

wenn

Beton ist genügend widerstandsfähig gegen chemische Einwirkungen der Abwässer, Fäkalien und gegen Reibung von Sinkstoffen, Sand u. dgl. Salzsäure, Salpetersäure, Essigsäure und Kohlensäure sind nicht schädlich, ihr Gehalt < t/io %• Schädlich wirkt aber heifses Wasser (über 50°) sowie heifser Dampf.¹) Auskleidungen mit hartgebrannten Klinkern oder Tonschalen auf Wasserstandshöhe (Knauffsche Platten).

Röhren In Eisenbeton sind dauerhaft und widerstandsfähig gegen mechanische Einflüsse (Erdrutschungen) und gegen Aufsen- und Innen-

Abb. 73.

Abb. 75.

---

-vo

1,00

Abb. 74.

druck. Beliebige Wahl des Profils. Dünne Wände, deshalb leichteres Handhaben und geringerer Druck auf den Untergrund. Eisengeflecht aus ringförmigen Tragstäben, durch gerade Längsstäbe verbunden Abb. 73). Doppelgeflecht nur bei sehr stark beanspruchten Röhren von gröfserem Durchmesser notwendig.

Verlegen, Querschnittform, Muffen (hier mit Einlagen), Sättel, Bandagen, Ausdehnungsfugen usw. wie bei den gewöhnlichen Zementröhren. Bis 2,00 m Durchm. fabrikmäfsige Herstellung möglich, sonst Ausführung in der Baugrube mit Lehrbogen und Schalung (Bauweise Monier, Bordenave, Zisseler u. a.).

Kanäle in Eisenbeton, geschlossen, von rundem, gedrücktem oder rechteckigem Profil. Leichte Herstellung der Uebergänge von hohen zu flachen Profilen. Vorteilhaft bei schlechtem Baugrund. Wegen schneller Herstellung Abkürzung der Störungen des Strafsenverkehrs. Besonders vorteilhaft für Sielbauten, Kläranlagen und Kanalisationsbauten sowie für Durchlässe (Abb. 75), Untergrundbahnen, Tunnelbauten, Aquädukte und Kanalbrücken. Decken von grofser Tragfähigkeit bei geringer Ueber-schüttung und kleinster verfügbarer Bauhöhe.

Abb. 74: Querschnitt eines offenen Kanals für eine Turbinenanlage; 2 m Wasserhöhe, 20 cm Wandstärke.

Abb. 75: Rechteckiger Querschnitt eines Dückers; innen glatter Zementverputz.

Durchlässe in Eisenbeton, entweder als allseitig geschlossene Rahmen ausgebildet (Abb. 75); vorteilhaft bei nachgiebigem Baugrund, oft mit Pfahlgründung) oder als einfache Deckenplatte auf Seitenwänden in Bruchstein- oder Stampfbetonmauerwerk.

Sind Uebergänge von hohen zu flachen Profilen nötig, dann empfehlen sich in erster Linie gewölbte Durchlässe in Eisenbeton. Parabel-förmige Wandungen — dem Verlauf der Drucklinie folgend — stützen sich auf biegungsfeste Sohlkörper, deren Bewehrung den wagerechten Schub aufnimmt. Hohe Tragfähigkeit und geringes Eigengewicht selbst bei gedrücktestem Kanalquerschnitt (geringster Bauhöhe).

9. Platten- und Balkenbrücken.

Plattenbrticken.

Abb. 76.

Lichtweite zumeist wesentlich kleiner als Breite der Brückentafel. Grenzwerte der Spannweiten etwa 1,5 m bei Eisenbahnbrücken, 3 bis 4 m bei Strafsenbrücken und 4 bis 5 m bei Fufssteigen. Bei gröfseren Spannweiten sind Balkenbrücken wirtschaftlicher, oder Walzträger mit dazwischengestampftem Beton bzw. dazwischengespannten Eisenbetonplatten.

Yollwandige Balkenbrücken,

a) Einfache Balkenträger mit oben liegender Fahrbahn. Spannweiten etwa 5 bis 13 m. Die Anordnung des Tragwerkes entspricht durchaus derjenigen der eisernen Brücken: es werden die Hauptträger von Widerlager zu Widerlager gelegt und durch ein festes Fahrbahngerippe steif miteinander verbunden. In statischer Hinsicht • sind die Plattenbalken zumeist als beiderseits frei aufliegend anzusehen; nur bei kräftiger Verankerung im Widerlager kann eine Einspannung bei der Berechnung berücksichtigt werden. Bei beschränkter Bauhöhe können statt einiger hoher Balken mehrere Einzelbalken von geringerer Höhe und geringerer Entfernung genommen werden. Vorteilhaft ist eine leichte Wölbung der Fahrbahnplatte in Quer- und Längsrichtung, damit das durch die Bettung eingesickerte Wasser allseits abfliefsen kann. Zum Schutze des Betons gegen das Wasser verwendet man am besten Asphalt mit Blei- oder Filzeinlagen, welche durch eine besondere Betonschicht gegen mechanische Zerstörung durch den Bettungskörper zu schützen ist.

Die Anordnung der Widerlager und ihrer Fundamente entspricht im allgemeinen derjenigen eiserner Brücken. Die Uebertragung der Brückenlast erfolgt am vorteilhaftesten durch einen besonderen, quer zur Brückenachse liegenden Auflagerträger. Widerlager in Eisenbeton bieten den Vorteil geringerer Masse, also auch geringerer Fundamentsohlflächen.

Trägerstützungen mittels Kipp- und Rollenlager sind bisher nur vereinzelt ausgeführt worden. In der Regel genügt eine einfache Auflagerung durch besondere Auflagerquader (auch in Eisenbeton), oder mittels einer 2 cm starken flufseisernen oder stählernen Lagerplatte. Sind die Brückenträger frei aufgelagert, so mufs durch mindestens 2 cm breite Anschlufsfugen auf Temperatureinflüsse Rücksicht genommen werden. (Abdeckung durch übereinandergeschobene Bleche oder dgl.).

Abb 77 u. 78.

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Abb. 77 u. 78: Stralsenbrücke von 12,40 m Stützweite ((Jeb erb rück nng der Neukölln-Mittenwalder Kleinbahn im Zuge der Germaniastrafse, Berlin). Breite zwischen den Geländern 14 m; gesamte Konstruktionshöhe 1.35 m, einschl. 10 cm für Granitkleinpflaster und 15 cm für Magerbeton und Isolierung. Zwischen den Fufswegbalken ist eine dünne Decke zwecks Aufnahme von Leitungsrohren gespannt.

Für Gleisüberführungen zwischen Böschungen eignen sich Brückert-formen gemäfs Abb. 84 S. 268. Kein Druck auf das in der Regel wenig tragfähige, bewegliche Böschungserdreich.

Abb. 79 bis 81.

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b) Einfache Balkenträger mit unten liegender Fahrbahn. Im allgemeinen nur dann empfehlenswert, wenn die lichte Breite kleiner ist als die halbe Lichtweite der Brücke. Spannweiten von 8 bis 10 m an aufwärts, Breiten bis zu 5 und 6 m. Balkenbrücken mit unten liegender Fahrbahn sind auch dann zweckmäfsig, wenn man nicht in der Lage ist, durch Anordnung von Zwischenpfeilern ein fortlaufendes Trägergebilde zu verwenden, oder wenn man die kostspieligen Widerlagskörper eines gewölbten Brückenbogens sowie gröfsere An-rampungen vermeiden möchte. Grundformen gemäfs Abb. 85 (Fufsgänger-brücke) und Abb. 86 (Strafsenbrücke mit seitlichem Fufssteig). Die Trägerhöhe ist natürlich abhängig von der Brückenbreite; sie kann gemäfs Abb. 87 an den Auflagern geringer sein als in Trägermitte (Bau-stoffersparnis). Zur Flächenbelebung und Gewichtsverringerung kann man

Abb. 85.

Abb. 84.

Abb. 86.

Abb. 87.

Abb. 88.

gemäfs Abb. 79 S.267 Aussparungen an der Träger-aufsenseite vornehmen. Auflagerquader zumeist in Eisenbeton.

Abb. 89.

Abb. 79 bis 83 S. 267 : Strafsen-überführung der Grofsherzogl. Badischen Eisenbahn in Bretten; Spannweite 12,30 m, Breite 7,80 m, Höhe der Hauptträger 2,5 m; Ansichtsflächen in Kalksteinvorsatzbeton, steinmetz-mäfsig bearbeitet.

Abb. 90.

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c) Einfache Balken-träger auf mehreren Stützen. Entweder mehrere einfache, statisch bestimmte Trägerstücke (Abb. 88) oder durchlaufende TrägerfAbb. 89). In letzterem Falle beträchtliche Baustoffersparnis und Ermöglichung gröfserer Durchfahrtsöffnungen, insbesondere dann, wenn Mittelfelder gröfser als Endfelder, Freie Auf-

lagerung auf den (vollwandigen oder Einzel-) Stützungen (Abb. 90) oder volle Einspannung gemäfs Abb. 91. Die Pfeiler können auch als Eisenbetonjoche auf Pfahlgründung ausgeführt werden (Abb. 92). Man hat auch

Abb. 91.

Abb. 92.

Pendeljoche angewendet, ebenso Gleit- und Rollenlager bei Verwendung feststehender Joche.

Anordnung der Eiseneinlagen wie im Hochbau.

Abb. 93.

d)    Eingespannte Brückenbalken und Rahmenträger. Feste Verspannung der Hauptträger mit den Wider-lagskörpern zu einem biegungsfesten Rahmen.

Die Widerlager haben

zumeist die Form der    ...... ....

Winkelstützmauern    .......

(Abb. 106 S.272). Posi- \ll/uuïïuuuuïïuuuïïuuulluirutTinj L'lrrrwTT tive Biegungsmomente in Balkenmitte wesentlich kleiner als bei freier Endauflagerung; anderseits aber beträchtliche negative Einspannungsmomente.

Abb. 93: Quer-und Längsschnitt eines Eisenbahntunnels auf Holzpfählung. Mittelwand in einzelne Säulen aufgelöst. Seitenwände nur 23 cm stark, durch Rippen gestützt. Wände getrennt fundiert, aber durch Querbalken verbunden.

e)    Kanalbrücken. Brückenartige Ausbildung schiffbarer Kanäle. An Stelle der Fahrbahntafel tritt der Kanal, der rechteckigen Querschnitt mit lotrecht stehenden Wänden (die als Tragbalken ausgebildet werden können, ähnlich wie Abb. 80 S. 267 zeigt), oder auch trogförmigen Querschnitt haben kann. Hohe Belastungen (gleichmäfsig verteilt), deshalb nur geringe Spannweiten möglich. Ausdehnungsfugen und Schutzmittel für Sohle und Wände (gegen Beschädigungen), sowie guter wasserdichter Innenputz erforderlich.

¹

Vgl. weiterhin „Zeroentrohre, ihre Verwendung, Prüfung und Bewertung in der Praxis“, Gary, Berlin 1908,

Fachwerkbrücken«

Fachwerkbrücken in Eisenbeton eignen sich für gröfsere Lichtweiten als etwa 18 m, bei welchen die Vollwandträger ihres zu grofsen Eigengewichtes wegen unvorteilhaft sind (die gleichen Gesichtspunkte wie im eisernen Brückenbau). Vorteil einer besseren Baustoffausnutzung. Gurtungen in der Regel geradlinig parallel, aber auch parabel- und kreisförmig.

Durchbrochene Tragwerke, bei denen die Aussparungen verhältnis-mäfsig klein sind.

Pfostenfach werke nach Bauweise Vierendeel. Gurtungen zumeist parallel, also einfache Ausführung der Verschalungen. Bei teil weiser Versenkung der Fahrbahn können die Obergurte gleichzeitig als Brüstung dienen. Die Abmessungen der Pfosten nehmen in der Regel — in Rücksicht auf das Anwachsen der Schubkräfte — nach den Auflagern hin stetig zu; an wandiger Trägerquerschnitt.

Abb. 94.

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den Auflagern selbst zumeist voll-

Abb. 94: Halbparabelbrücke, Trägerlänge 18,2 m, Höhe in Balkenmitte 1,88 m; Pfosten zeigen kreuzförmigen, Obergurt T-förmigen Querschnitt.

Dreieckfachwerkträger umständlicher in der Herstellung. Gliederung möglichst so vornehmen, dafs die Zugdiagonalen senkrecht zu den Gurtungen liegen (zuverlässigere Verbindung der Einlagen). Considèresche Bauweise mit Anwendung des spiralumschnürten Betons. Bauweise Visintini (fabrikmäfsige Herstellung der Träger, Abb. 40 S. 255).

Ebene Fahrbahntafeln für Bogenbrücken und für eiserne Tragwerke.

Bei Bogenbrücken kann die Fahrbahntafel (Rippendecke) entweder durch eisenverstärkte Säulen auf dem darunter liegenden Bogen aufgestützt (Abb. 99) oder auch durch Hängesäulen an dem darüber gespannten Bogen aufgehängt sein _

(Abb. 108 S. 273).    *

Bei eisernen Brückentragwerken kann der Eisenbeton als Ersatz für Buckelplatten,

Abb. 95.

Zoreseisen,

Wellblech u. dgl. verwendet werden. Ersparnis besonderer    f⁻

Querversteifungen (Abb. 95).    j f

Fabrikmäfsige Herstellung von Platten in Breite der Trägerentfernung und Verlegen an (pp₀ ■ ■; -Ort und Stelle in abgebundenem Zustande (mit Falz, spätere Dichtung mit Zement). Abb.

96: Fufssteigplatten in Eisenbeton für eine eiserne Fachwerkbrücke.

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Abb. 96.

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Verladebrücken, Landungsstege«

In der Regel ununterbrochen fortlaufende Plattenbalken. Gründung zumeist auf Eisenbetonpfählen, die in ihrer Verlängerung nach oben gleichzeitig als unmittelbare Stützung der Brückenbahn dienen.

10. Bogenbrücken

Gewölbe mit schlaffer Bewehrung*.

Der bauliche Zusammenhang zwischen Traggewölbe und Fahrbahntafel kann verschieden sein:

a) Vollgewölbe mit durchgehenden Stirnwänden aus Beton, Bruchstein- oder Ziegelmauerwerk und mit Aufschüttmaterial, das die Fahrbahn unmittelbar trägt

(Abb. 97).

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Verhältnis 1 : 6 bis 1 : 10. Tragstäbe , gebogen, in Richtung der Längsachse der Brücke verlegt; Verteilungs- V//////'/

Stäbe senkrecht da-zu. Durch richtige

Abb. 98.

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Abb. 97.

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Abb. 99

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höhung des Sicher-heitsgrades. Schubspannung spielen eine untergeordnete Rolle ; trotzdem reichliche Anordnung von Bügeln empfehlenswert

(Abb. 99).

b) Vollgewölbe mit Sparöffnungen.

Empfehlenswert bei grofseren Spannweiten, wo die Eigenlast der Brücke im Vergleich zur Verkehrslast grofseren

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Einflufs gewinnt. Geringere Gründungsabmessungen. Abstützung der Fahrbahntafel auf das Gewölbe durch Querwände (auch Längswände), die gegebenenfalls ausgespart sein können (Abb. 98 S.271). Auflösung der Wände in Ständerreihen; Fahrbahntafel als Plattenbalkendecke mit Hauptrippen parallel und Nebenrippen senkrecht zur Brückenachse (Abb. 99 S. 271).

Nach Abb. 100 ist das Gewölbe in zwei voneinander getrennte Streifen zerlegt; nur die Fahrbahntafel ist in voller Breite durchgeführt, dsgl. das Fundament; Ersparnis an Baustoff und an Rüstholz (zweimalige Verwertung ein und desselben Lehrgerüstes).

Statt des im Querschnitt rechteckigen Gewölbes kann auch eine gewölbte Rippenplatte zur Anwendung kommen; die Ständerreihen finden

Abb. 100.

Abb. 101.

Abb. 102.

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Wuerrbäf,

Gewölbe

ihre Auflagerung auf den Rippen, die in entsprechender Weise zu bewehren sind und — je nach Wahl der Bogenform — nach Abb. 101 oben (einfachere Schalung), nach Abb. 102 unten liegen.

Bei der neuen Moselbrücke bei Novéant (Arm. Beton 1910, Heft 1) ist die Platte gemafs Abb. 103 so geführt, dafs sie an den Kämpfern an der Rippenunterkante und am Scheitel an der Rippenoberkante liegt; günstigste Baustoffverteilung, weil an den Kämpfern vorwiegend negative und im Scheitel vorwiegend positive Momente auf-treten.

Abb. 103.

Abb. 104.

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c) Rippengewölbe mit oben liegender (Abb. 104) oder mit versenkter Fahrbahntafel (Bauweise Hennebique). Bei geringer Fahrbahnbreite genügen 2 Rippen. Bei gewölbter Platte mufs Aufschüttung gemäfs Abb. 105

Abb. 105.

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Abb. 106.

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erfolgen; die äufseren Rippen können in ihrer Fortsetzung nach oben die Stirnmauern bilden und auch gleichzeitig zum Aufstampfen der Brüstung dienen.

Abb. 106 zeigt eine Ausführung mit versenkter Fahrbahn zwischen zwei Bogenrippen.

d) Einzelbogen mit aufgesetzter Fahrbahntafel, Die Last der

Fahrbahn wird auf zwei oder mehrere voneinander getrennte Bogenbalken übertragen.

Abb. 107 zeigt eine derartige Bogenbrücke auf der Strecke Donauwörth—Treuchtlingen; zwei Bogenrippen von 24 m Lichtweite und 6,2 m Pfeilhöhe ; zur besseren Aufnahme der Windkräfte sind über d n Bogenwiderlagern kräftige Querrahmen vorgesehen; nach den Kämpfern hin

Abb. 107.

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schwacher Anlauf der Brücke; von den Widerlagern der Tragbogen gehen beiderseits Balkenträger aus, welche unter den Böschungspfeilern besondere Fundamente aufweisen und aufserdem durch Querbalken — in der Böschung liegend — miteinander verbunden sind.

e) Einzelbogen mit angehängter Fahrbahntafel (Abb. 108). Fahrbahn durch Hängesäulen an zwei beiderseits angeordneten Bogenträgern befestigt. Brückenart bei gröfseren Spannweiten vorteilhaft, wenn man bei niedrigen Ufern und bei Fortfall langer Zufahrtrampen mit hohem Wasserstande rechnen mufs, die Bauhöhe der eigentlichen Brückentafel eine sehr geringe ist, und wenn der Baugrund für die Widerlager unsicher ist und tiefliegende Kämpfer zu sehr vom Hochwasser bedroht werden. Wage-rechter Schub kann je nach Erfordernis vollkommen oder teilweise durch die Fahrbahnplatte bzw. durch besonders kräftige Rippenbewehrung derselben aufgenommen werden Bei grofser Pfeilhöhe machen sich Ver-< Strebungen der Bogen gemäfs Abb. 108 erforderlich. Für die Hängesäulen empfiehlt sich eine zur Brückenachse senkrecht stehende Rechteck-Querschnittsform.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Abb. 108.

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18

Gewölbe mit steifen (Profil-) Einlagen.

Bauweisen Melan (Abb. 109), Möller usw. Vorteile: Ersparnis an Rüstholz infolge Anhängens des Schalholzes an die tragfähigen Eisenbogen (Walzeisen oder Fachwerkträger); einfachere Anbringung der Eisenbewehrung, keine so grofse Sorgfalt beim Einstampfen des Betons erforderlich, wie beim Vorhandensein leichter beweglicher Moniernetze; Anbringung von Gelenken baulich leicht möglich (Abb. 109). Genietete Gitterträger nur bei gröfseren Spannweiten; bei kleineren Spannweiten genügen gebogene Walzträger mit vollem Steg, I-, L-, C-Eisen oder auch Eisenbahnschienen.

Gelenk-Wölbbrücken.

Bogen mit einem und zwei Gelenken noch wenig ausgeführt. Am gebräuchlichsten ist der Dreigelenkbogen; erbewährt sich um so besser, je be-deutender das Eigengewicht des Gewölbes im Vergleich zurVer-¹kehrslast ist, Vorteile: statische Bestimmtheit des Bogenträgers; Ausnutzung der Betondruckfestigkeit auch bei kleineren Spannweiten bis zur zulässigen Grenze — zum Gegensatz von den eingespannten Gewölben; Gewölbespannungen unabhängig von Temperatureinflüssen, von der Nachgiebigkeit der Widerlager und Pfeiler, von Senkungen des Lehrgerüstes beim Ausrüsten und von der Zusammendrückung des Wölbbaustoffs (alle diese Punkte gelten namentlich für die

Abb. 110.

Abb. 109.

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den eingespannten Bogen, die Gewölbestärke von den Kämpfern aus nach dem Scheitel hin gleichmäfsig abnimmt. Bei schiefen Brücken hat die Verwendung der Gelenke Schwierigkeiten im Gefolge.

Dreigelenkgewölbe werden von vornherein zumeist derartig entworfen, dafs eine Eisenbewehrung rechnerisch nicht notwendig wird. Eisenbeton empfiehlt sich im allgemeinen für Dreigelenkbogen mit grofser Spannweite und kleinem Pfeilverhältnis und umgekehrt für solche mit kleiner Spannweite und grofsem Pfeilverhältnis.

Bleigelenke, Gelenke aus natürlichem Stein (Granit) und künstlichem Stein (Beton und Eisenbeton), aus Eisen oder Stahl (Wälz-, Zapfengelenke).

Abb. 110 zeigt die Gewölbeausführung der Prinzregentenstrafsenbrücke in Wilmersdorf-Berlin; bei 30 m Lichtweite nur 24,40 m Spannung, Pfeilhöhe */M; die Gelenke werden — ähnlich den Bolzenkipplagern der Eisenbogen — durch gufseiserne Lagerstühle gebildet, welche einen zylindrischen Stahlbolzen von 8 cm Durchm. umfassen.

11. Sonstige Anwendungsgebiete aus dem Hoch- und Tiefbau.

Umfangreichste Anwendung hat der Eisenbetonbau bei Anlage von Fabriken, Geschäftshäusern und anderen gewerblichen Bauten gefunden.

Vorteile des Eisenbetons : Feuersicherheit, gute Raumausnutzung, grofse Helligkeit der Räume, Ausnutzung der Dachräume zu Arbeitstätten; auch leichte Anbringung von Transmissionen.

Die Abb. 44, 58, 59 u. 116 zeigen Beispiele solcher Ausführungen.

Abb. 111.

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Einlagen für die Rippen.

Abb. Ill : Decke mit Kragplatte für einen Güterschuppen. Anordnung der Einlagen.

Eisenbeton für Theater-, Saal-und Kirchenbauten : Vollkommene Feuersicherheit, wenig Rangstützen, weite Auskragungen (Abb. 51 u. 111).

Abb. 112: Empore der Ulmer evangelischen Garnisonkirche; zur Erzielung einer ebenen Untersicht sind Rabitzdecken durch Drähte a an der Fufsbodenplatte aufgehängt.

Für den Bau von Kliniken, Krankenhäusern und Schulen sind in erster Linie die gesundheitlichen Vorzüge des Eisenbetons mafs-gebend. Abb. 113 zeigt einen Hörsaalbinder mit Decken und Brüstungswänden in Eisenbeton. (Die Rabitzwände dienen lediglich zur Herstellung von Räumen für Unterbringung von Putzzeug u. dgl.)

Verwendung des Eisenbetons für land- und forstwirtschaftliche Bauten, Stallungen (Sauberkeit, kein Schwitzen der Wände, bei Doppelständen keine störenden Säulen im Mittelgang; bei Isolierdecken dringt

Abb. 113.

Abb. 112.

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der Stalldunst nicht in den Bodenraum),

Scheunenbauten (Bauweise Prüfs), Grenz- und Obstspaliermauern (bieten den Hauptvorzug, dafs die zwischen den Stielen freitragenden Wände den Baumwurzeln das Ausbreiten nicht behindern), Einfriedigungsmauern (S. 260).

Wehre (Staumauern, Damme, Talsperren). Statt der festen, massiven Wehre hohle Wehre; geringer Stoffaufwand und trotzdem gröfste Standfestigkeit. Durch Schräglegen der Druckfläche die Wasserdruckkraft zur Erhöhung der Standfestigkeit |    |

mit heranziehen, dann keine Gefahr des Kippens

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Abb. 115.

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(Abb. 114); sonst kräftige Rippenabf>teifungen nötig. Leichte Prüfung der Innenwandung. Flache Krone wegen Beschädigungsgefahr durch Treibeis u. dgl.

Abb. 114: Querschnitt eines 6 m hohen Staudammes in Amerika, dessen Hohlraum zu einem Durchgang benutzt wird.

Uferdeckungen zum Schutze des Erdreichs gegen starken Wellenschlag. Kein Auswaschen von Fugen. Platten aus Eisenbeton, verankert oder durch eingerammte Spundwände gestützt. Bauweise Möller, Rabitz, Muralt u. a. Fabrikmäfsige Herstellung der Einzelteile oder gesamte

Herstellung an Ort und Stelle. Für Seeuferbefestigungen kommt noch der Vorteil hinzu, dafs Sand und Kies am Bauplatz zu finden ist und Zement in Tonnen leicht herangebracht werden kann; Stein dagegen erfordert beträchtliche Transportkosten.

Auskragungen in Eisenbeton zur Verbreiterung von Strafsen über der bestehende Stützmauern hinaus. Verankerung durch Betonklotz hinter Mauer. Abb. 115: Strafsenverbreiterung in Baden-Baden; einzelne Krag* rippen, durch Siegwartdecke (Abb. 39 S. 255) miteinander verbunden.

Turbinenkammern in Eisenbeton schon vielfach ausgeführt, namentlich in Verbindung mit schwierigen Kanalanlagen und steifen Oberböden. Leichte Formbarkeit und Wasserundurchlässigkeit. Ausführung in Eisenbeton dann vorteilhaft, wenn mit beschränkten Raumverhältnissen und schlechtem Baugrund zu rechnen ist. Abb. 116 : Turbinenraum (Ed. Züblin-Strafsburg).

Aufsitzkranz für die Turbine,

Abschlufs gegen den Unter-' wasserkanal, Sheddach usw. in Eisenbeton.

Masten (Licht-, Fern-leitungs- und Bahnleitungsmasten), fabrikmäfsig hergestellt, verlangen keine Unterhaltungskosten, keinen An- ^ strich und keinen Verputz, wenn sie sauber aus der Schalung kommen; sie sind wetterfest, dauerhaft und haben ein gefälliges Aus-

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Abb. 116.

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Querschnitt rund

(Patent Siegwart), quadratisch, rechteckig oder I-förmig, voll und hohl. Zu berechnen nach den „Normalien für Freileitungen“; 2- bis 3fache Sicherheit dürfte ausreichend sein.

Schornsteine in Eisenbeton bieten mancherlei Vorteile: geringes Eigengewicht, also keine breite Sohlfläche, grofse Standfestigkeit, kein Fugenklaffen. Querschnitt zumeist doppelwandig. In Amerika schon viel ausgeführt, in Europa nur vereinzelt.

Schwellen in Eisenbeton sehr biegungsfest, dauerhaft und wetterbeständig; kein Verputz und keine Unterhaltungskosten, gröfsere Betriebssicherheit als hölzerne oder eiserne Querschwellen. Infolge grofsen Eigengewichts Vermehrung der Gleisstabilität und ruhige Gleislage. Oft auch billiger als eiserne Querschwellen. Langschwellen in Eisenbeton keine so gute Entwässerung und Spurerhaltung als Querschwellen. Elastische oder eiserne Unterlagen zwischen Schienenfufs und Beton.

sehen.

Ausführlichere Angaben über die mannigfachen Verwendungsmöglichkeiten des Eisenbetons im Hoch- und Tiefbau sind u. a. enthalten in:

Handbuch für Eisenbetonbau, herausgegeben von k.k. Oberbaurat Dr. F.v. Emperger; Mörsch, Der Eisenbetonbau; Kersten, Der Eisenbeton, Teil I Ausführung und Berechnung der Grundformen. Teil II Anwendungen im Hoch- und Tiefbau. Brücken in Eisenbeton, Teil I Balkenbrücken. Teil II Bogenbrücken; Beton-Kalender; Fachzeitschrift Beton u. Eisen; Zementbeilage der Deutschen Bauzeitung.

5. ABSCHNITT.

Hochbau.

I. Mauerwerk.

a. Maiierwerkarten.

1. Bruchsteinmauerwerk.

Geringste Mauerstärke der Umfassungswände bei Wohngebäuden 45 bis 60 cm. 1 cbm Bruchsteinmauerwerk erfordert 1,25 bis 1,3 cbm regelmäfsig aufgesetzte Bruch- oder Lesesteine; bei lagerhaftem Baustoff und grofsem Umfang der einzelnen Steine genügen 1,05 bis 1,1 cbm. Mörtel 0,33 cbm.

2. Betonmauerwerk.

Dient im Hochbau hauptsächlich zur Herstellung von Fundamenten. Mit Eiseneinlagen (Profil-, Rund- und Bandeisen) zur Erhöhung der Zugfestigkeit vielfach verwendet als Eisenbeton zur Herstellung von Stützen, Decken, Gewölben u. a.

Folgende Mischungen sind üblich und ergeben ungefähr die nachstehend verzeichneten Betonmengen:

Zement

Sand

Kies, Steinschlag

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Zu Fundamenten wird oft noch magererer Beton verwendet. Bimsbeton (leicht), auch mit Eiseneinlage, als Unterbettung für Deckungen feuersicherer Dächer. Schlackenbeton (leicht) vorwiegend als Füllmittel bei massiven Decken und Dächern (Holzzement) (I. Bd. 5. Abschn., V).

8. Quadermauerwerk.

Entweder wechseln ganze Schichten von Läufern mit ganzen Schichten von Bindern oder in ein und derselben Schicht Läufer regelmäfsig mit Bindern ab. Die Höhe einer Schicht ist ein Vielfaches der Flöhe einer Ziegelschicht.

Der Verband der Steine miteinander wird oft hergestellt durch verzinkte eiserne (bronzene, kupferne) Klammern, die meist mit Zementmörtel vergossen werden (Abb. 1 u. 2). Demselben Zwecke dient Blei (in trockener Höhlung), das nach dem Erkalten nachzustemmen ist. Verbindung der Steine vielfach durch Dübel (8 cm lang, 2 bis 5 cm stark) aus verzinktem Eisen (Stein, Bronze,

Abb. 1.

Abb. 2.

Kupfer) von rundem, quadratischem oder schwalbenschwanzförmigem Querschnitt.

Quaderverblendung und Hintermauerung zweckmäfsig durch Gabelanker (Abb. 1 u. 3) verbunden.

Wagerechte Fugen können dadurch gebildet werden, dafs die Steine unter den Ecken mit Holz-, Blei-, Zink- oder Dachpappeplättchen gestützt und mit Mörtel vergossen werden. Dann ist nicht mit zu grofser Festigkeit des Mörtels zu rechnen. Einfacher und sicherer ist das Versetzen der Quader auf Mörtelbett. Anzuwenden hydraulischer Kalk oder Luftmörtel, unter Wasser Zementmörtel, durchweg mit Zusatz von feinem, scharfem Sande. Zur Hintermauerung dient Mörtel, der wenig schwindet (verlängerter bzw. reiner Zementmörtel).

4. Ziegelmanerwerk.

Normalziegel 25 X 12 X 6,5 cm; ³/₄ St. (Dreiquartier) 18,5 X 12 X 6,5 cm; V₃ St. 12X12X6,5 cm; V₄ St. (Quartier) 5,5X 12 X 6,5 cm; Riemchen 12 X 5,5 X 6,5 cm. Für Backsteinbauten: Verblender 25,2 X 12,2 X 6,7 cm.

Keil-, Form-, Simssteine. Klosterformat 28,5 X 13,5 X 8,5 cm. Lochziegel und poröse Ziegel sind besonders leicht, Klinker (Eisenklinker) besonders fest.

Ersatz für Ziegel (Norddeutschland) bieten Kalksandsteine von gleichen Abmessungen und ähnlichen Eigenschaften wie Ziegel. In Berlin gelten Kalksandsteine den Klinkern als gleichwertig.

den verschiedensten Formen. Radialsteine für

Rheinische Schwemmsteine aus Bimssand und Kalk sind besonders leicht, schalldämpfend und isolierend. Normalformat 25 X 12 X 9,5 cm, auch 25 X 12 X 6,5 cm und andere Abmessungen. Schamottesteine für Feuerungsanlagen in Schornsteinbau, Kopf in der Aufsenfläche 16 X 9 cm, Stärken 10, 15, 20 und 25 cm. Alle Ziegel sind vor dem Vermauern gut anzunässen. Die lange Seite des Ziegels heifst Läufer-, die kurze Binder- oder Streckerseite. Demgemäfs Läufer- und Binder- oder Streckerschichten zu unterscheiden. Ziegel, auf der schmalen Seite liegend vermauert, bilden eine Rollschicht. Wagerechte Fugen heifsen Lagerfugen (1,2 cm), senkrechte Stofsfugen (1 cm stark). Normale Fugendicke bei Verblendung durchweg 8 mm; Schichthöhe 7,7 cm, 13 Schichten 1 m hoch.

6. Mörtel.

oc) Kalk- und Zementmörtel I. Bd. 5. Abschn. Stoffkunde, V.

ß) Putz. Er schützt wenig wetterfeste Baustoffe gegen Verwitterung und verdeckt unansehnliche. Putz an Aufsenwänden besteht aus Kalk-, verlängertem oder reinem Zementmörtel. Edelputz (Terra-nova, Terrasit, Granitputz) aus hydraulischem Mörtel und körnigen mineralischen Beimengungen, durch und durch gefärbt, besonders harl und wetterfest. Wird auf besonderen Unterputz (verl. Zementmörtel) durch Spritz- und Kratzverfahren aufgetragen. Die Mauern sind an den Aufsenflächen nicht vollfugig auszuführen und die Fugen erforderlichenfalls noch auszukratzen. Je nach Ausführungsart der Putzfläche zu unterscheiden glatter Putz, Stipp-, Spritz- und Rapputz. Frischei Putz ist vor Sonnenbestrahlung zu schützen.

6. Baustoffbedarf.

Nachfolgende Angaben sind der D. f. d. L.¹) entnommen.

Zu 1000 Normalziegeln gehören 0,55 bis 0,70 cbm Mörtel. 1 cbm volles Ziegelmauerwerk enthält 400 Normalziegel (einschl. 3% für Bruch) und 0,28 cbm Mörtel, 1 lfd. m Rollschicht 13 Ziegel und 0,01 cbm Mörtel. 1 qm Verblendmauerwerk ohne Oeffnungen aus ganzen und halben Steinen im Kreuzverband (gleichzeitig mit der Hintermauerung auszuführen) erfordert 75 St. und 0,052 cbm Mörtel. 1 qm Verblendmauerwerk dsgl. aus halben und Viertelsteinen (nachträglich auszuführen) erfordert je 50 Stück l/₂ und l/i St. und zusammen 0,040 cbm Mörtel.

Gewicht des Mauerwerks aus Klinkern 1900, Hintermauerungssteinen in Kalkmörtel 1800, Lochziegeln 1300, porigen Vollsteinen 1000, Kalksandsteinen 1800, Schwemmsteinen 1000 kg/cbm.

Näheres im Preufs. Minist.-Erl. vom 31. Januar 1910 und Nachträgen über Belastung und Beanspruchungen von Baustoffen bei Hochbauten (Zentralbl. Bauv. 1910 S. 101, sowie Hütte III. Bd., Statik der Bau-konstr. I.).

Arbeitsleistung bei Herstellung von Mauerwerk (nach Ganthey).

Arbeitertagewerke in cbm bei Abzug der Oeffnungen.

Art des Mauer Werkes

löhner

arbeit

Stein- Steinbrecher- hauerarbeit arbeit

Maurer- Ta£e" arbeit

Trockenmauerwerk

Ziegelmauerwerk |

00

Cr»

gewöhnliches. gewölbtes . Gewöhnliches Schichtenmauerwerk

Haustein.......

Hausteinmauerwerk .

p. .

Hausteingewölbemauerwerk .    .

von.    .    .

Quadermauerwerk (weicher Sandstein) f bis .    .

0,85 1,20 1,20 2,40 3,3 o

2,00

3,oo

3,30

8,00

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Arbeitsaufwand beim Brechen und Behauen härteren Gesteines:

Harter Sandstein = 2 X weicher Sandstein.

Harter Kalkstein, Marmor, Granit = 3 bis 4 X weicher Sandstein.

ebene ^1 -f

*/*

Halbm. in m

Krumme Flächen =

0,67 Arbeitertagewerke cbm. 0,27

Abtragen alten Gemäuers Rüsten f. gew. Mauerwerk

Die Angaben sind nur für überschlägliche Berechnungen brauchbar, weil die Leistungen der Arbeiter nicht nur nach den örtlichen Verhältnissen, sondern noch mehr nach der Ausführung in Tagelohn oder in Akkord sehr verschieden sind. Sehr geübte Arbeiter leisten selbst nach Abzug der Oeffnungen das Doppelte der angegebenen Beträge.

b. Steinverbände.

Stofsfugen dürfen sich nur kreuzen, nie aufeinanderfallen.

1.    Läuferverband entsteht, wenn in allen Schichten nur Läufer,

2.    Binderverband, wenn nur Binder verwendet werden.

8. Wechseln Läufer- und Binderschichten ab, so entsteht der Block-verband (Abb. 4 S. 282). Versetzt man beim Blockverband die beiden durch eine Binderschicht getrennten Läuferschichten gegeneinander um Va St., so erhält man

4.    den Kreuzverband (Abb. 5 S. 282)). Werden die Aufsenflächen 1/4 bzw. V2 St. stark verblendet, so entsteht

5.    der Blendverband (Abb. 6 u. 7 S. 282).

von

Ferner zeigen Abb. 8 u. 9 S. 282 zwei aufeinanderfolgende Schichten Aufsenmauern (Mauerecke) freistehender Gebäude, die mit Luftschichten von 4 bis 6 cm Stärke versehen sind. Die durch diese Schicht getrennten Teile der Mauer werden hin und wieder durch in Teer getauchte Bindersteine oder durch starke, an den Enden mit angebogenen Haken versehene Eisendrähte verbunden.

Abb. 10 u. 11 S. 282 zeigen Verbände für an einer Mauerecke gelegene Rauchrohren. Wandstärke mindestens Va» nach Nachbargrenzen mindestens 1 St. Querschnitt der Röhren von 14 X 20 cm ab.

Abb. 12 u. 13 S. 282 Verbände eines viereckigen, Abb. 14 u. 15 S. 282 eines kreisrunden Pfeilers.

Abb. 16 u. 17 S. 282 Mauerverbände für kreisrunde bzw. regelmäfsig achtseitige Schornsteine. Durch Drehung um 45° entsteht bei Abb. 17 die folgende Schicht.

um

durch.

Freitreppen usw., werden zur Erhöhung der Festigkeit und zur Vermeidung spitzer Winkel die Fugen rechtwinklig zur Böschungslinie angeordnet (Abb. 18 S. 282).

Bei Mauerecken und bei sich durchdringenden Mauern geht, Schicht Schicht, erst der Verband der einen, dann der anderen Mauer Bei den Aufsenflächen von Böschungsmauern, Wangen von

c. Mauer stärk en.

Ziegelmauem sind im Vergleich zu Mauern aus Werksteinen 8/5- bis 8/6-, aus lagerhaften Bruchsteinen 8/10 mal so stark.

Stärke der Mauern aus Normalziegeln: V2 St. 12, 1 St 25, IV2 St. 38, 2 St. 51, 2Vf St. 64, 3 St. 77, 3Va St. 90 cm usw.

In Wirklichkeit sind die Mauerstärken meist etwas gröfser, weil die Steine nicht völlig gleichmäfsig und die Stofsfugen meist stärker sind, also 39 statt 38, 79 statt 77 usw.

Abb. 3 bis 18 uud 23, 24.

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1. Ziegelmauerstärken In cm nach Vorschrift der Berliner Baupoiizei.

Wohngebäude

Fabrikgebäude

Bezeichnung

des

Geschosses

Frontwände mit Oeffnungen mit Balkenlasten

Mittelwände mit Oeffnungen mit Balkenlasten

Giebelwände ohne Oeffnungen ohne Balkenlasten Hohe Wände ohne Oeffnungen mit Balkenlasten Giebelwände mit Oeffnungen ohne Balkenlasten

Treppen wände

Frontwände mit Oeffnungen mit Balkeulasten Mittelwände mit Oeffnungen mit Balkenlasten Giebelwände ohne Oeffnungen ohne Balken lasten Hohe Wando ohne Oeffnungen mit Balkenlasten

Treppenwände

Dachgeschofs 25 IV. Geschofs 38

III.

II.

I.

Plinthenmauern springen bei Putzwänden in der Regel 6 cm gegen die aufgehenden Frontwände vor.

Stärke der Kellermauem gewöhnlich ¹/% St. gröfser als die der darauf ruhenden Erdgeschofswand.

2.    Die Sohle der Grundmauern liegt bei gutem Baugrund in nichtunterkellerten Gebäuden mindestens frostfrei 1,0 m tief, in unterkellerten 0,5 m unter Kellerfufsboden. Bodendruck bei gutem Baugrunde 3 bis 4 kg/qcm (III. Bd. 3. Abschn. Grundbau).

Verjüngung der Grundmauern nach oben hin zulässig, und zwar bei Ziegelmauerwerk nicht unter 60°, bei Beton nicht unter 45° Neigung.

Bankett in der Regel 50 bis 60 cm hoch, darüber bei Ziegelmauerwerk 5 bis 6 Schichten zu Absätzen vereinigt. Bei Bruchstein- und Betonfundamenten haben diese Absätze 0,25 bis 0,30 m Höhe. Belastete Wände und Pfeiler aus Stampfbeton sind in Berlin im allgemeinen nur im Kellergeschofs und nur bis zu 3,5 m Höhe zulässig.

3.    Freistehende Mauern aus Ziegelmauerwerk müssen mindestens ¹/s bis Vio?

Bruchsteinmauern ¹/₆ der Höhe als Stärke erhalten.

Pfeilermauern von 3 m Höhe und 2 St. starken Pfeilern sollen bei 4 bis 5 m Abstand und 2 St. Stärke der Pfeiler 1 St., bei 1,5 bis 2,5 m Abstand ¹/s St. stark sein.

Abb. 19.

Abb. 20.

Ï?.

jp

Für freistehende Futtermauern empfiehlt sich zur Baustoffersparnis Anlauf der Aufsenflucht. Neigung möglichst steiler als 1/25. Abb. 19 mit wagerechter Fuge, Abb. 20 mit Fuge senkrecht zur Wandfläche. Wenn Verankerung des Mauerkopfes in der Hinterfüllungserde oder an Pfeilern von Ge

wi

bäuden möglich, empfiehlt sich Ausführung in Eisenfachwerk oder Eisenbeton.

Isolierung der Rückenfläche und Ableitung von Sickerwasser stets empfehlenswert, oft unbedingt nötig.

4. Umfassungsmauern.

a) Frontwände, bei 4,2 m gröfster Geschofshöhe im obersten Geschofs P/₃ St. stark, nehmen nach unten in jedem Geschofs um Va St. zu.

Sind die Frontwände auf je 10 m Breite durch eine massive Scheidewand ausgesteift, so mufs in Berlin ihre Stärke für die beiden obersten Stockwerke wenigstens P/₂ St., für je zwei folgende V2 St. mehr betragen.

Von 4,2 bis 6 m Geschofshöhe sind diese Stärken um ¹/₂ St., bei noch gröfserer Höhe um 1 St. zu vermehren. Drempelmauern sollen P/₂ St. stark sein, sofern sie massive Gesimse tragen.

Bei kleinen Wohngebäuden auf dem Lande und eingeschossigen Gebäuden, wie Scheunen, Schuppen usw., erhalten die Frontwände P/a und 1 St. Stärke. Im letzteren Falle sind sie unter jedem Dachbinder mit Vorlagen zu versehen, die wenigstens V2 St. Stärke und 2 St. Breite aufweisen. Umfassungsmauern sind gewöhnlich massiv. Eisen- und Holzfachwerk sind gleichfalls zulässig, in Berlin jedoch nur bei Häusern bis 6 m Höhe und 100 qm Grundfläche.

b) Giebelwände sind, falls durch Dach und Decken belastet, wie Frontwände zu behandeln. Freistehende Grenzgiebel sind im Dach 1 St. stark, erhalten aber Verstärkungspfeiler von wenigstens 2 St. Breite und Va St. Vorsprung.

Die Stärken solcher Giebel nehmen in jedem Geschofs um Va St. zu.

Nicht freistehende Grenzgiebel im Dach und den beiden obersten

Abb. 21.

-I

■I

11

Grurtdw.

Geschossen 1 St. stark, nach unten hin für je zwei Geschosse ¹/₂ St. mehr. Mit dem Nachbar gemeinsame Grenzgiebel sind in der Regel nicht mehr gestattet. Nachbargiebel erhalten ein einseitig ausgebildetes, ungünstig belastetes Fundament.

Zur Erzielung der nötigen Auflagerbreite ist oft eine unter Kellerfufsboden ausgekragte Eisenbetonplatte zweckmäfsig (Abb. 21).

5. Mittel wände.

a) Balkentragende Mittelwände. 4 oberste Stockwerke P/₂ St., die beiden unteren 2 St. stark. Ueberspannen die Balken Zimmer und Flur, so sind die Flurwände bei mehr als 6 m Balkenlänge gleichfalls IV2 St stark. Bei gewölbten Fluren sind beide Mittelwände 2 St. stark.

Wände von Treppenhäusern und Lichthöfen, bei guter Ausführung und Verankerung 1 St., bei freitragenden, massiven Treppen P/2 St. stark, sind bis zur Dachhaut hochzuführen und dürfen nur die un-

Verputzte Bretterwände und Fachwerkwände aus hochkant gestellten Steinen sind gleichfalls geeignet.

bedingt notwendigen Oefifnungen erhalten. Wandabsätze in Treppenhäusern sind zu vermeiden.

b) Scheidewände. Durch vier Stockwerke x/₃ St., darunter 1 St. stark zulässig. Bei Fluren und grofsen Räumen besser 1 bis D/j St. Stärke.

6.    Freitragende Wände.

a)    Priifswände u. ähnliche. Priifswände A/₄ St. stark, mit Bandeisennetzeinlage von 53 X 53 cm Maschenweite, 15 X IV2 mm Bandeisenquerschnitt.

V2 St. stark, mit 59 cm Abstand der lotrechten, 54 cm der wage-rechten Eisen und 26XlV4mm Bandeisenquerschnitt. Sonst auch Rundeisen.

Ausfachung mit gewöhnlichen und vollporigen Ziegelsteinen, auch rheinischen Schwemmsteinen. Verwendung bei Trenn-, Aufsenwänden und Umwehrungen.

b)    Drahtputz- oder Rabitzwand. Drahtgeflecht (Rundeisen), Bekleidung mit Drahtgewebe und ein- oder zweiseitigem Bewurf aus Gipskalkmörtel, letzterer durch Beimengung von Kälberhaaren besonders schmiegsam hergestellt. Stärke von 5 cm an.

Hindurchtreten des Bewurfes durch die Maschen des Gewebes Bedingung. Findet auch als Unterkonstruktion leichter Stuckdecken und für Scheingewölbe Verwendung.

c)    Zementdrahtputzwand und Monierwand unterscheiden sich von der Rabitzwand durch Verwendung festeren Drahtgewebes und Bewurf aus Zementmörtel.

Beide Ausführungen als feuersichere Ummantelung von Eisenkonstruktionen zulässig.

Als Ersatz für Drahtgewebe dient Streckmetall und Drahtgewebe mit aufgeprefsten Tonkörperchen (Drahtziegelwand).

d)    Feuersichere Wände aus beiderseits geputzten Brettern, aus Wellblech, Gipsdielen, Schilf brettern (Gipsdielen mit Schilfeinlagen), Magnesit- und Xylolithplatten, Schwemm- und Korksteinen und zahlreichen anderen Baustoffen. Füllung hohler Wände mit unverbrennlichen, sich nicht umbildenden Stoffen.

7.    Brandmauern. Die im Inneren der Gebäude in höchstens 40 m Abstand in ganzer Tiefe durch alle Geschosse mindestens 1 St. starken Brandmauern müssen die Dachflächen um wenigstens 20 cm überragen. Mit hölzernen und eisernen Dachstühlen nur durch Anker zu verbinden, also beiderseits der Wand ein Dachbinder erforderlich. Im Dachraume selbsttätig schliefsende doppelte feuersichere, meist eiserne oder eisenbeschlagene Türen.

d. Rauchrohren und Schornsteine.

Jedes Rauchrohr mufs 14X20 cm Querschnitt haben; es können drei Oefen eingeleitet werden. Für jeden weiteren Ofen 80 qcm Vergröfserung. Kochherde, Waschküchen u. dgl. müssen gesonderte Rauchrohren erhalten. Jedes Rohr erfordert eine Reinigungstür im

Kellergeschofs. Ziehen der Röhren (Schrägstellung) bis höchstens 60°. Die Schornsteine sind aufsen zu putzen und innen auszufugen. Höhenlage des Schornsteinkopfes möglichst über Dachfirst, mindestens 30 cm über Dach. Alle Feuerungstüren sollen von geputztem oder verblendetem Holzwerk 40 cm, von freiem 80 cm entfernt sein.

Hölzerne Dachverbände sind von Schornsteinen mit nur 12 cm Wandstärke mindestens 10 cm entfernt zu halten. Balkenlagen müssen mindestens 6,5 cm Abstand haben und durch eine doppelte Lage von Dachsteinen geschützt werden.

Rauchrohren in Aufsenwänden möglichst zu vermeiden.

©• Keller. (Siehe auch Isolierschichten, Abb. 22.)

Grundmauern sind gegen aufsteigende Feuchtigkeit durch Gufs-asphalt von 1 cm Stärke, Asphaltplatten mit Filz-, Leinen- und Pappeinlage u. dgl. zu schützen. Diese Schicht liegt bei hölzernen Fufs-böden in Höhe der Unterkante der Lagerhölzer, bei massiven dicht unter Fufsboden.

Hölzerne Balkenlagen werden durch kleine ebenfalls isolierte Pfeiler von 25 X 25 cm Grundfläche unterstützt.

Die Kellersohle soll mindestens 30 cm über dem höchsten Grundwasserstande liegen, andernfalls sind die im Wasser liegenden Räume durch besondere Vorkehrungen zu dichten.

Gewöhnlich ist bei höherem Wasserstande erforderlich: dessen Senkung während der Bauzeit des Kellers, Herstellung einer leichten äufseren Schale aus Beton oder Mauerwerk (Zementmörtel), gegen die das Dichtungsmittel gelegt wird; innerhalb des so entstandenen Raumes die eigentlichen Grundmauern und der Fufsboden, die neben den Gebäudelasten noch den Wasserdruck verteilen. Dichtungsmittel: besonders dreifache Lage von Dachpappe, in reinem Bitumen verlegt, auch Tektolith (Leineneinlage statt Pappe) und Asphaltfilzplatten (vgl. Eisenbau Abb. 192 S. 366). Bei geringer Wasserstandshöhe Zusatz von Ceresit, Pryolit u. a. zum Mörtel und Putz. Diese Dichtung versagt

Abb. 22.

jedoch bei Rissebildung.

Luftschicht

Gpftasphalt

Uachpnppe

Goudron

Gegen Erdfeuchtigkeit und Sickerwasser genügt in der Regel ein äufserer Goudronanstrich. Die isolierende Wirkung von Luftschichten setzt verständnisvolle Ausführung voraus. Vor allem ist dabei eine Verbindung des Hohlraumes mit der Aufsenluft durch über Dach geführte Luftschlitze (kein Schornsteinrohr) wesentlich. Durchbindende Steine sind besonders zu isolieren. Kellerfenster, die unter Strafsenhöhe reichen, erfordern Kellerhälse oder durchlaufende Lichtschächte (Abb. 22). Niederschläge gehen von der schrägen Fenstersohlbank durch Röhrchen in ein äufseres Kiesbett. Unterstützung der niedrigen, Va St. starken Umfassungsmauer durch Auskragung der Hauptwand oder besondere leichte Fundamente.

Sind Kellerräume zum dauernden Aufenthalt von Menschen bestimmt, so erfordert die lichte Höhe mindestens 2,8 m, während der Fufsboden in der Regel nicht mehr als 50 cm unter dem Gelände liegt. Dieses Mafs kann auf 1,0 m erhöht werden, wenn die Aufsenwände auf ganze Frontbreite Lichtgräben erhalten (Breite nicht unter 1,0 m, Sohle wenigstens 15 cm unter Kellerfufsboden).

Diese Lichtschächte dürfen nicht mehr als 30 cm vor die Bauflucht treten, müssen mit Eisenrost abgedeckt oder einem Geländer von 1 m Höhe umgeben sein.

f. Gesimse.

und zugehörige Drempelmauern sind in verlängertem Zementmörtel herzustellen. Bei gemauerten Gesimsen dürfen Steine nicht über 12 cm auskragen. Im Verblendbau kommen oft besondere Formsteine zur Verwendung. Putzgesimse gröfserer Ausladung werden durch besondere Eisenkonstruktionen getragen (Abb. 23 S. 282). JL- Eisen a, in etwa 30 cm Teilung winkelrecht zur Frontwand in der untersten Schicht der Gesimsplatte verlegt, stützen sich auf Flacheisen 80 X 10, welches nahe der äufseren Wandflucht durchläuft. Träger, an eiserner Dachkonstruktion befestigt, bietet Gegendruck.

Auch bei Hausteingesimsen wird oft eine eiserne Hülfskonstruktion erforderlich, wobei eine unmittelbare Belastung der Fensterstürze vermieden wird. Abb. 24 S. 282 zeigt die Benutzung der ausgekragten Deckenträger, die auf den Fenstersturzträgern ruhen, an ihren Freienden den Gesimshauptträger stützen und zur gröfseren Sicherheit eine Verankerung nahe Wandinnenflucht aufnehmen.

Die Deckflächen der Gesimse sind mit Zink- oder besser Kupferblech abzudecken.

g. Maueröffuungen.

1.    Fenster. Zweiflüglige 0,9 bis 1,25 m, höchstens 1,50 m, drei-fltiglige 1,5 bis 2,5 m breit. Höhe bei zweiflügligen 2 bis 2V₃ fache Breite. Fensterstürze, meist scheitrechte Bogen, erfordern unbelastet 25 cm, belastet 38 cm und mehr Höhe oder Anordnung von eisernen Wechseln. Fensterbrtistung 80 bis 90 cm hoch.

Fensteranschläge bei einfachen Fenstern 7 cm breit, 12 cm tief, Doppelfenstern 10 X 12, Kellerfenstern 7 X 25 cm.

Fenstersohlbank bei Verblendbau durch schräge Rollschicht, bei Putzbau durch Flachschicht, auch aus Werkstein gebildet. Sohlbank und Sturz aus Werkstein erhalten Entl as tun gs fugen. Brüstungen nicht unter 25, besser 38 oder 42 cm mit Luftschicht stark.

2.    Türen. Breite 0,7 bis 2,5 m. Höhe höchstens doppelte Breite, aber nicht unter 2 m.

Durchfahrten in Verbindung mit Haupthöfen sind so anzuordnen, dafs im Erdgeschofs der Weg von einem beliebigen Punkt bis ins Freie (Hof, Durchfahrt, Strafse) nicht mehr als 20 m beträgt. Für Grundstücke von weniger als 35 m Tiefe Durchfahrten nicht vorgeschrieben. Anschläge von Haustüren und Toren 25 cm tief und 12 cm breit. Stürze aus scheitrechten oder gewölbten Bogen oder

I-Trägern. Mau eröffn un gen für innere Türen 8 cm breiter und 4 cm höher als die Lichtmafse der Türen. Konstruktion von Fenster- und Türbogen S. 289.

h. Gewölbe.

Inhaltsberechnung von Gewölben I. Bd. 1. Abschn. Mathematik, IX. Inhalte von Flächen und Körpern.

Statische Berechnung III. Bd. 2. Abschn. Statik der Baukonstruktionen, VI. Gewölbe.

1. Konstruktion der Gewölbe.

a) Ellipsen I. Bd. Abschn. Mathematik, VI. 1. Mit Krtimmungs-kreisen, 2. mit Hülfe der beiden Halbachsen, 3. durch Vergatterung.

Sind bei Bogen ungleicher Kämpferhöhe Neigung, Pfeilhöhe und Spannweite gegeben, so führt 3. zum Ziel.

Abb. 25.

dr.

tr

b) Korbbogen häufiger verwendet als Ellipsen.²) Zusammengesetzt aus ungerader Anzahl stetig in-jy einander verlaufender Kreisbogen.

<X) Kämpfer auf derselben Höhe (Tonnengewölbe, Fensterbogen). Gegeben Spannweite und Pfeilhöhe:

I. Drei Kreisbogen (Abb. 25).

Halbiere «Qacd und <£cad, errichte im Schnittpunkt g der Halbierungslinien Lot gh±ac, dann schneidet dieses Lot die Gerade ab und die verlängerte Gerade bc in den Mittelpunkten x und y der Bogen a g und gc.

II. 5 Kreisbogen (Abb. 26).

Kreis mit MB um M schneidet AM in C. Halbiere AMD. Auf Halbierungslinie mache ME gleich AC, errichte Lot auf ME; es

Abb. 26.

Abb. 27.

Abb. 28.

!__

i²

c.

s:

\cc

-3

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M?

schneidet AM in F und MB in G. Verlängere GM um sich selbst bis D. Dann sind DB, EJ und FA die Halbmesser der Kreisbogen BJjJH und HA.

ß) Kämpfer in verschiedenen Höhen (Treppengewölbe).

I.    (Abb. 27). Gegeben Spannweite an und Höhe nb von b über a,

1    3

Mache nc—-^-na--nb, cd#nb, beschreibe über cd einen

Halbkreis, mache d f—fe — e c; ziehe fd,ef und ce, dann sind d, /, e, c die Mittelpunkte der Kreisbogen bi, ik, kg und g a.

II.    (Abb. 28). Gegeben Kämpferpunkt a, Spannweite a n und Scheitellinie c d. Widerlager m a und e b sind parallel. — Verlängere ma bis c und en bis d, mache cf—ca und bestimme b dadurch, dafs bd—df, errichte in f auf cd ein Lot fg: g ist dessen Schnittpunkt mit na. Ziehe bh\\na, dann sind h und g die Mittelpunkte der Kreisbogen bf und f a.

¹

Dienstanweisung für die Lokalbauten der Staats-Hochbauverwaltung. Berlin 1910, Wilh. Ernst & Sohn.

²

Puller, Berechnung von Korbbogeu. Zentralbl. Bauv. 1894.

2. Ausführung* you Bogen.

Soll ein Bogen nach dem Setzen die verlangte Form haben, so ist das Lehrgerüst mit Ueberhöhung (V200 bis Vso der Spannweite) herzustellen. Das Ausrüsten erfolgt noch vor vollständiger Erhärtung des Mörtels. Allmähliches Lüften (Keile, Sandsäcke, Sandtöpfe). Bogen aus Ziegelmauerwerk in der Regel 1 bis 2 St. stark. Bei ungünstigen einseitigen oder grofsen Einzellasten und ungünstiger Bogenform wird eine bessere Lastverteilung durch Entlastungsbogen (Abb. 29 u. 32 S. 292) oder durch Verteilungsträger bewirkt.

Die Anfänger unverblendeter Bogen führt man zweckmäfsig mit wagerechten Fugen aus, wobei die so entstehende Widerlagerfuge mit der Kämpferlinie Winkel bis 30° und mehr Neigung einschliefst (Abb. 29 S. 292).

Bei schwachen Widerlagern nehmen Zugstangen (mit langen Splinten oder Platten) den Bogenschub auf (Abb. 30, 32, 36 u. 37 S. 291 u. 293).

Geht der Anker durch die Scheitelfuge, so mufs er nahe der inneren Leibung verlegt werden. Stark auseinandergehende Fugen, die bei kleinem Krümmungshalbmesser oder grofser Bogenstärke entstehen, verursachen nach der Ausrüstung starkes Setzen des Gewölbes.

Gewölbe, die aus mehreren übereinanderliegenden, nicht im Verband stehenden Ringen gebildet werden, sind in statischer Beziehung unklar. Besser ist es, starke Gewölbe aus einzelnen gröfseren Bogenteilen, die an sich nur parallele Fugen enthalten, zusammenzusetzen. Die zwischen 2 Hauptteilen liegenden Fugen sind durch Verhau herzustellen. Derartige Bogen zeigen:

Abb. 29 S. 292. Bogen zur Entlastung der wenig tragfähigen Säule eines gekuppelten Bogens.

Abb. 30 S. 292. Der zwei schwere Pfeiler tragende Korbbogen besteht aus drei Mauerstreben, die mit der Verankerung ein doppeltes Sprengewerk bilden. Die Fugen stehen winkelrecht zur Druckrichtung.

Abb. 31 S. 292. Entlastung zweier Säulen einer hochbelasteten Mittelwand. Der Spannriegel des doppelten Sprengewerkes, ein scheitrechter Bogen, ist durch den oberhalb angeordneten Bogen entlastet. Aufnahme der Schübe durch Verankerungen. Widerlagersteine aus Beton.

Abb. 32 S. 292 eine der vorigen ähnliche Abfangung. Die hochbelastete Giebelwand ruht auf eisernem Gitterträger, der mittels eiserner Schuhe den Schub des Sprengewerkes aufnimmt.

19

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Strebebogen und Mauerstreben finden im Kirchenbau Verwendung, wenn Pfeiler in unzulässiger Weise durch einseitig wirkende Schübe belastet werden. Letztere werden dabei durch den Gegenschub des Strebenkopfes ausgeglichen, während der Strebenfufs den gleichen Schub mittel- oder unmittelbar an feste Punkte abgibt. Die Strebenfugen werden winkelrecht zur Druckrichtung angeordnet.

Abb. 33 S. 292 zeigt die bekannte Anordnung des Strebebogens einer dreischiffigen Kirche, wobei der Bogen oberhalb des Seitenschiffes freiliegt.

Bei Abb. 34 S. 292 liegt die Mauerstrebe innerhalb des Seitenschiffes und ist zum Teil mit dem Gewölbegurt vereinigt

Die Anordnung nach Abb. 35 S. 293 bezieht sich auf eine Kirche in Kreuzform. Der auf die Vierungspfeiler wirkende Schub der Vierungsbogen wird durch Mauerstreben, welche in den Wänden d des Haupt-bzw. Kreuzschiffes oberhalb der Wandöffnungen liegen, ausgeglichen. Die Untermauerung der Streben (poröse Steine) liegt auf eisernen Trägern, unter denen sich die leichten Bogen der Wandöffnungen spannen.

Der geringe Schub dieser Bogen ist für die Pfeiler belanglos.

Abb. 36 S. 293. Der Glockenturm ist über den Vierungspfeilern errichtet. Oberhalb des Hauptgewölbes verjüngen sich die Turmwände. Steilgestellte Bogen a entlasten die Vierungsbogen b. Dabei geht der Turmquerschnitt vom Acht- in das Vierseit über.

Durch Hauptverankerung C oberhalb des Vierungsgewölbes wird die Aufnahme des gröfsten Teils der vom Eigengewicht herrührenden Schübe möglich.

Abb. 37 S. 293. Der prismatische Glockenturm steht gleichfalls auf den Vierungspfeilern.

Kuppelgewölbe als oberer Abschlufs der Glockenstube. Aufnahme des Schubes durch Ringanker in Kämpferhöhe der Schallöffnungen. Die Ueberftihrung der Acht- in die Vierseitform des Turmes vermitteln Mauerzwickel, zwischen die sich die vier Entlastungsbogen a der Vierungsbogen b spannen. Schübe der Zwickel und Entlastungsbogen werden durch Ringanker c aufgenommen, vier lotrecht gestellte Anker oberhalb c dienen den Turmfüfsen als Sicherung. Zur Aufnahme der vom Hauptgewölbe und Vierungsbogen auf die Vierungspfeiler treffenden Schübe, die in grofser Höhe über Fufsboden wirken, war Verankerung unzulässig. Daher gleich gebildet wie bei Abb. 35 S. 293. Abb. 37 S. 293 zeigt die Form der Mauerstreben in den Wänden des Hauptschiffes und der Apsis. Im Kreuzschiff ähnlich.

3. Gewölbearten.

Angaben über Baustoffverbrauch aus der D. f. d. L.¹) (S. 4). s == Scheitelstärke, l = Spannweite, W = Widerlagerstärke.

a) Tonnengewölbe, nach der Linienführung zu unterscheiden halbkreisförmige, überhöhte, gedrückte, steigende, spindelförmige.

Abb. 38 S. 296. Querschnitt einer halbkreisförmigen Tonne, Kämpferfugen auf Halbmesser von 30° Neigung. Verstärkte Seitenteile der Tonne in üblicher Weise oder auch mit Rollschicht gebildet.

Ausführung der Wölbung Abb. 39 S. 296 entweder auf: Kuff I, Schwalbenschwanz II oder Rutschbogen III.

Stärken des Gewölbes bei 250 kg/qm Nutzlast:

l bis 4 m, s = Va St.

Z = 4 bis 6 m, s = Va St. mit Verstärkungsrippen in 1,5 bis 2,5 m Abstand von H/a St. Breite und 1 St. Stärke.

I über 6 m, s=1 St. mit l¹^ St. breiten und starken Verstärkungsrippen.

Widerlagerstärke bei Gewölben von Halbkreisform W = V₄ bis V₅ Z, bei gedrückten TF = ¹/₃ bis Vi ^ überhöhten und spitzbogigen 1F = ¹/b bis y₆ I. Solche Zahlenangaben haben nur die Bedeutung als vorläufige Annahmen für die statische Untersuchung.

Belastete Tonnengewölbe von gröfserer Spannweite finden sich im Hochbau nur ausnahmsweise, wenn, wie bei Kellerdecken, die Aufnahme des Schubes keine Schwierigkeiten bereitet. Sonst ist wegen der schwierigen Verankerung die Anordnung freitragender Balkendecken oberhalb des Gewölbes vorzuziehen.

Kassettengewölbe sind Tonnengewölbe, welche Verstärkungs- und besondere Längsrippen an der unteren Leibung zeigen.

Gebuste Tonnengewölbe sind solche mit gekrümmter Mantellinie. Tonnengewölbe mit steigendem Scheitel oft in Form von Stichkappen.

Baustoffverbrauch für Tonnengewölbe einschl. Hintermauerung.

1.    Halbkreisförmige Gewölbe,

2.    gedrückte Gewölbe erfordern für 1 qm Grundfläche:

1.    s = Vs St., I bis 5

Lehrgerüst S. 315. b) Kappengewölbe (preufsische Kappen) (Abb. 40 u. 41 S. 296). Drei

Möglichkeiten der Ausführung wie beim Tonnengewölbe (Abb. 39 S. 296).

Für hochbelastete Decken besonders geeignet. Widerlager durch Gurtbogen oder Träger. Abb. 40 zeigt gleichzeitig die übliche Form des Lehrgerüstes, das entweder mit eisernen Bügeln oder Zangen an den Kappenträgern hängt oder durch Holzpfosten unterstützt ist.

Treten an Stelle eiserner Träger gemauerte Gurtbogen, so liegt die Kämpferlinie der Kappen 8 cm über Innenscheitel des Gurtbogens. Stützweite l gewöhnlich zwischen 0,8 und 3,5 m, sonst übrigens unbegrenzt. W = Vs bis Vs ^ Pfeilhöhe V4 bis Via gewöhnlich Vs l-Bis l — 2,5 m genügt 5 = Va St., über 2,5 m = Va St. Stärke und Verstärkungsgurte erforderlich. Letztere 1 St. stark in Abständen von 1,5 bis 2,5 m.

Von 4 m Kappenweite ab wird s an den Widerlagern 1 St., mittlerer durch Gurte verstärkter Teil Va St. stark.

Bei 5 m Weite wird 1 St. Scheitelstärke erforderlich.

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95 Steine, 0,07 cbm Mörtel,

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Decken, die aus Reihen von Kappen gebildet sind, erhalten in zwei oder drei Endfeldern durchlaufende Anker. Ihr Abstand beträgt

1,5 bis 2 m. Halbmesser der inneren Leibung (Abb. 41 a S. 294).

Abb. 29 bis 34.*)

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Krümmungshalbmesser der Mitteidnicklinie genau genug q — r -f- — s.

Horizontalschub H — q . z₀. y, wenn z₀ die Belastungshöhe im Scheitel und y das Einheitsgewicht des Bogenmauerwerks ist.

Abb. 41 a.

Die preufsische Kappe erfordert für 1 qm Grundrifs bei s =■ Va St. 75 Steine und 0,055 cbm Mörtel; wenn alle 3 m ein Verstärkungsgurt von V2 St. Breite und 1 St. Höhe, 82 Steine und 0,06 cbm Mörtel.

Gewicht der preufsischen Kappe aus Hintermauerungssteinen für lqm Grundrifs: bei 1 = 2,0 m, s = Va St. . . 245 kg, „ J = 2,5 „ s = Va »    . . 250 „

340 kg, 370 „ .

mit Lagerhölzern 10 X 10 cm, Dielung, Deckenputz, Füllung Koksasche, bei 2,0 m Weite „ 2,5 „    „

(Vgl. IV. Decken, S. 373.)

C) Klostergewölbe (Abb. 42 u. 50 S. 296 u. 297). Entsteht aus zwei oder mehr sich schneidenden Tonnengewölben. Verband in zum Widerlagerparallelen Schichten oder mit Schwalbenschwanz.

Verstärkungsrippen in den Kehlen. Bei quadratischem Grundrifs Gewölbestärken wie bei Tonnengewölben. Stärke der Widerlager jedoch nur ³/₃ der von gleich grofsen Tonnengewölben, bei rechteckigem Grundrifs mehr.

Stichkappen, bei Fensteröffnungen erforderlich, dienen oft nur zur Ausschmückun g.

Ein Klostergewölbe, das Räume von 8 oder mehr Ecken überspannt, heifst Kuppel (Abb. 51 S. 297).

d)    Böhmische Kappe (Abb. 43 u. 55 S. 296 u. 297). Ueber quadratischem, rechteckigem oder vieleckigem Raum aus einer Halbkugel gebildet. Die Stirnbogen sind Kreissegmente.

Wölbung auf Schwalbenschwanz oder in Ringen. Flächen der Lagerfugen gehen durch den Mittelpunkt der Kugel. Bei unregel-mäfsiger Grundfläche liegt der Kugelmittelpunkt auf der im Schwerpunkt der Grundfläche errichteten Senkrechten. Spannweiten nicht über 5 m bei Pfeilhöhe von Vs bis Vio der Spannweite, Scheitelstärke meist V2 St. Widerlagerstärke ¹/₃ bis Vi h bei 2 m Spannweite jedoch nicht unter 2Va St.

Baustoffbedarf für 1 qm Grundrifs ausschliefslich Hintermauerung und Gurtbogen bei Va St. Stärke 56 Steine und 0,04 cbm Mörtel, bei V4 St. Stärke 28 Steine und 0,037 cbm Mörtel.

Statt der reinen Kugelwölbung kommen auch anders profilierte Drehkörper zur Verwendung.

e)    Kuppelgewölbe (Abb. 44, 45 u. 60 S. 296 u. 297). Halbkugel über rundem, quadratischem oder vieleckigem Grundrifs. An Stelle der Halbkugel auch Ellipsoid oder anderer Umdrehungskörper. Der gröfste Kreis berührt die Mitte der Seiten.

Ausführung in Ringen oder Schwalbenschwanz.

Uebergang von Kugel zum Vieleck oder Quadrat durch Zwickel (Abb. 60). Zwischen Gewölbe und Zwickel kann ein Zylinder (Tambour) eingefügt werden. Bei nicht geschlossenem Gewölbe (Lichtöffnung) mufs ein gurtartiger Schlufskranz (Abb. 45) vorhanden sein. Aufsätze über Lichtöffnungen heifsen Laternen. Bei grofsen Kuppeln kann die Hintermauerung strahlenförmig (mit Zwischenräumen) angelegt werden (Sporen).

Bei Kuppelgewölben über quadratischem Grundrifs kann genommen werden:

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V₂ St. 1 St.

bis 8 m bis 10 m l St. 1 St.

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Stärke im Schlufsstein .

„ am Kämpfer . .    */s „

Stichkappen bei Fenstern sind Teile von Kegelflächen mit kreisrunder oder elliptischer Grundfläche. Die Achse der Kegel geht durch den Mittelpunkt der Kuppel. Zur Aufnahme der Dachdeckung können besondere Schutzkuppeln aus Stein oder Eisen dienen.

f)    Hängekuppel (Abb. 58 S. 297). Ueber quadratischem, rechteckigem oder vieleckigem Grundrifs aus der Halbkugel gebildet, deren gröfster Kreis durch die Ecken des Raumes geht; die Stirnbogen sind demnach Halbkreise.

Ausführung wie vor.

g)    Kreuzgewölbe (Abb. 46 bis 48 u. 54 S. 296 u. 297). Zusammensetzung von vier Stichkappen, Teile zweier Halbzylinder von gleicher Scheitelhöhe.

Die vier das Klostergewölbe bildenden Teile der Zylinder fallen fort. Bei rechteckigem Grundrifs ist der Stirnbogen über der kleineren Seite gewöhnlich Halbkreis, über der gröfseren Ellipse von gleicher Höhe.

Abb. 46 S. 296 Kreuzgewölbe ohne Stich und Busen, Abb. 47 S. 296 mit geradem Stich, nur bei spitzbogigem Grat ausführbar, Abb. 48 S. 296 mit Busen ohne Stich. Der Gratbogen des gotischen Kreuzgewölbes ist ein Halbkreis, die Schildbogen sind Spitzbogen mit dem Halbmesser des Gratbogens. Wölbung aus den Ecken heraus auf Schwalbenschwanz, bei Gewölben ohne Stich und Busen Auskragen wie beim Tonnengewölbe. Stich der Kappen Veo bis ¹/₃₀ l.

Bei Eckpfeilern ohne Vorsprünge müssen Stirnbogen und Gratbogen gestelzt werden. Die Gratbogen werden oft als Verstärkungsrippen ausgebildet. Zeichnung der Projektionen und Austragung des Gratbogens (Abb. 47 S. 296). Widerlagerstärke bei halbkreisförmigen oder flach-bogigen Gewölben wird angegeben zu Vs bis V4» bei spitzbogigen zu V7 bis Vs der Diagonale des Grundrisses.

Uebliche Stärke der Kreuzgewölbe in cm.

Kappen

Grate

Weite l

Scheitel

Kämpfer

Scheitel

Kämpfer

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6 bis 9 bis 18

Baustoffbedarf für gewölbe, Kappen 12 cm

25 X 25 25 X 38 38 X 38

1 qm Grundrifs. Halbkreisförmige Kreuzstark , Grate 38 breit, 25 hoch, erfordern

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25 X 25 38 X 38 51 X 38

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Abb. 38 bis 49.

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125 Steine und 0,09 cbm Mörtel; flachbogige gleicher Abmessung 95 Steine und 0,07 cbm Mörtel.

h) Sterngewölbe (Abb. 49 u. 56 S. 296 u. 297) sind Kreuzgewölbe, deren Kappen zwischen Grat- und Stirnbogen noch Zwischenrippen erhalten, so dafs sternförmige Figuren entstehen.

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Abb. 50 bis 60. Kuppel

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52

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Muldengewölbe

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Böhmische Kuppel oder eUiptoidisches Gewölbe

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Liegen die Schnittpunkte der Rippen auf einem Halbkugelmantel, so sind die Diagonalrippen kreisförmig; die übrigen Rippen haben denselben Halbmesser. Ihre Mittelpunkte liegen unterhalb der Kämpferebene, daher Knickbogen.

Sind alle Rippen Schnittkurven der Halbkugel, also Kreisbogen, so sind die Halbmesser sämtlich verschieden, die Mittelpunkte liegen aber in der Kämpferebene. Werden Stirnbogen als Spitzbogen beliebig gezeichnet, so werden die Kappen zwischen den Rippen mit Busen gewölbt.

Erhalten die Rippen keine vortretenden Profile, so erscheinen die Grate durch die Busenwölbung. Bei reichen Sterngewölben auch Entwicklung nach dem Prinzipalbogen.

Widerlager- und Gewölbestärke wie beim Kreuzgewölbe.

I) Spiegelgewölbe Abb. 52 S. 297, Muldengewölbe Abb. 53 S. 297, Fächer- oder Trichtergewölbe Abb. 57 S. 297, Böhmische Kuppel oder

elliptoidisches Gewölbe Abb. 59 S. 297.

Abb. 61.

Abb. 62.

Die konstruktiv wichtigen Grate —L    J und Gurte werden gewöhnlich

stärkt. Abb. 61 u. 62 zeigen solche —p-j—(—y    Verstärkungen für Schwalben-

Schwanzwölbung beim Klostergewölbe.

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4. Senkung (/) der Rüstungen für Gewölbe.

Ist h die Pfeilhöhe, so ist bei bester Ausführung für hängende Lehrgerüste f = 0,01 . (/ — h), für stehende Gerüste f — 0,005 . (l — h).

i. Massive Tnrmhelme

mit vier- oder mehreckigem Grundrifs, aus Quadern oder Verblendziegeln mit Hintermauerung. Fugen winkelrecht zur Steigungslinie. Wenn wagerecht, ist die Verwendung aufsen schräger Formsteine der normaler Ziegel vorzuziehen. Mindeststärke der Turmwand oben bei gröfseren Abmessungen 25 cm, unten alle 5 m um */₄ St. zunehmend. Spitze vollgemauert. Lüftung des Hohlraumes notwendig. Bekrönung aus einem gröfseren Stück. Statische Untersuchung des Helmes erforderlich. Ringanker am Fufs zur Aufnahme des Schubes.

Abb. 65.

k. Treppen.

Bestes normales Steigungsverhältnis: zwei Steigungen und ein

Abb. 63.

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Abb. 64.

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Auftritt = 63 cm, z. B. 2 X 18 + 27. Freitreppen und eingebaute, freitragende und voll unterstützte. Podestbreite mindestens gleich der Laufbreite, nicht aber unter 1,20 m. Abb.63 S. 298 Schema für Treppen aus Kunstsandstein (Eiseneinlage), Eisenbeton und Werkstein, Abb. 64 S. 298 übliche Stufenquerschnitte. Abb. 65 S. 298 gemauerte Treppe auf Kappengewölben mit Podestträgern, Abb. 66 Schenkel des Treppenlaufes. Abb. 67 zeigt Anordnung besonderer Wangenträger für Treppenlauf. Holzbelag der Tritt- und Setzstufen, die in je zwei eingelassenen Holzdübeln befestigt werden.

Abb. 66.

Abb. 67.

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II. Holzkonstruktionen.

a. Abmessungen der Hölzer.

Hölzer und Bretter von Normalabmessungen (I. Bd. 5. Abschn. Stoffkunde IX) im Handel noch nicht gebräuchlich. Handelsübliche Abmessungen in Berlin sind:

1.    Kieferne Verbandhölzer und Balken (bis 8 m lang)

cm.

8/8, 10/10, 10/13, 13/13, 13/16, 13/18, 16/16, 16/18, 18/21, 21/21, 13/24, 21/24, 13/26, 21/26, 24/29

2.    Kieferne Bohlen, sog. Zangenbohlen

5 cm stark in Breiten von 18 bis 30 cm,

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„    18    und 21    „    ,

„ 18 „ 21

3.    Kieferne besäumte Bretter 2, 2,5, 3, 3,3, 4 cm stark.

4.    Kieferne Stammbretter zu Fufsböden

3,    3,5, 4,2 cm,

. 2,6 bis 2,7, 3,3, 4    „ .

Stärke.....

nach dem Hobeln

b. Holzverbände.

Gering belastete Pfosten aus Rund- und Kanthölzern werden mittels eisernen Domes aufgepfropft oder (bei stumpfem Stofs) mittels Flacheisenschienen, Nägel, Holzschrauben, Bolzen und Krammen verbunden. Der Querschnitt stark belasteter Pfosten wird aus zwei oder mehr Hölzern gebildet, die untereinander verdübelt, verschraubt und bei grofser Höhe aus mehreren Längen mit versetzten Stöfsen zusammengesetzt werden.

zur

In den Stöfsen oft Einlagen aus Zinkblech oder Walzblei, am Kopf Lastverteilung besondere eiserne Platten. Fufs der Pfosten durch Holzschwellen oder eiserne Fufsplatten gebildet (Abb. 32 u. 33 S. 302).

Balken«

Bei gleicher Höhenlage der Balken und gleicher Flucht wird der Stofs gewöhnlich gerade (Abb. 1), selten schräg (Abb. 2) ausgeführt. Eisenschienen und Klammern, die beide Balkenenden verbinden, wirken wie Anker.

Seltener kommen beim Stofs von Balken, die Zugkräfte übertragen sollen, die nachfolgend angeführten Holzverbindungen zur Anwendung.

Einfache und schräge (Abb. 3) Verblattung, Sicherung durch Holznägel. Doppelte Verblattung mit geradem (Abb. 4) oder schrägem (Abb. 5) Hakenblatt. Verstecktes gerades oder schräges (Abb. 6) Hakenblatt; mühevolle Zimmerung.

Gerader Stofs mit eingesetztem doppelten Hakenblatt (Abb. 7).

Verbindung von Schwellen durch verborgenen Hakenkamm (Abb. 8).

man

Bei Verbindung mit Pfosten werden die Balken eingezapft. Abb. 10 gerader, Abb. 9 zurückgesetzter gerader, Abb. 11 doppelter Zapfen mit Blatt, Abb. 12 Zapfen mit schrägem Versatz. Besser Knaggenlager Abb. 13. Greifen Balken und Pfosten übereinander, so verbindet sie durch Verkämmung, Verstärkung der Balken durch Sattelhölzer und Kopfbänder (Abb. 32 u. 33 S. 302).

Balken, welche auf Schwellen und Unterzügen auf liegen, sichert man gleichfalls durch Verkämmung. Abb. 14 einfache Seiten-, Abb. 15 Mittel-, Abb. 16 kreuzförmige, Abb. 17 schwalbenschwanzförmige Verkämmung.

Liegen die Oberkanten der Schwellen bündig, so verbindet man sie durch Verblattung. Aufser der einfachen noch schwalbenschwanzförmige (Abb. 18), an Ecken schräge Ueberblattung (Abb. 19), solche mit halbem Schwalbenschwanz (Abb. 20), gerader (Abb. 21) und schräger Brustzapfen. Sparren werden über dem Firsträhm oft stumpf gestofsen (Nagelung), besser jedoch durch den Scherenzapfen (Abb. 22) verbunden; sie lagern mittels Klauung (Abb. 23) auf Rahmen (Pfetten) und Fufsschwellen (Mauerlatten) auf. Beim Fehlen des Firsträhms muß der Scherenzapfen verwendet werden.

Verbindung von Brettern und Bohlen zu Böden und Wänden durch Spundung. Abb. 24 halbe, dreieckige, quadratische, Keil- und Federspundung. Letztere sparsam im Holzverbrauch. Federn am besten aus Hartholz.

Streben werden in Schwellen und Spannbalken eingesetzt mit einfachem Versatz (Abb. 25), seltener mit Zapfen — offen Abb. 26, verdeckt Abb. 27 —, mit doppeltem (Abb. 34 S. 307) und mehrfachem Versatz mit und ohne Zapfen. Einlagen aus Zinkblech bei der Stirnung.

Um beide Flächen gleich hoch zu beanspruchen, Anordnung der Stirnung in der Winkelhalbierenden (Abb. 25), einfacherer Ausführung halber oft senkrecht zur Balkenachse (Abb. 26), wobei jedoch Vorholz leichter abspaltet.

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Abb. 1 bis 31.

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Sicherung der Versatzverbindungen durch nach ziehbare Eisenteile, wie Flacheisenschienen mit Gewindeendigung, Muttern und Brücke (Abb. 25), oder einfacher durch Bolzen (Abb. 34 a S. 307).

Stöße der Balken auf tragenden Mittelwänden (Abb. 31 n. 31a).

Abb. 32 u. 33 Speichersäulen und Decken für hohe    ,

Wegen guter Feuersicherheit noch vielfach ^ n,$$[ ^ verwendet.

Abb. 31 a.

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Abb. 32 Säulen aus zwei zusammengestellten Hölzern,

Abb. 32.

Abb. 33.

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Deckenunterzüge aus zwei mit entsprechendem Abstand verlegten Balken gebildet, welche die Säulen mit seitlichem Kamm umfassen und auf Säulenknaggen ruhen. Kopfbänder bilden erforderliche Eckversteifungen. Die Säulenfüfse stehen auf gufseisernen Fufsplatten mit oberem Rand, der Verschiebung verhindert.

Abb. 33. Die Pfosten werden aus zwei mit Abstand angeordneten Hölzern gebildet, welcher eine Durchführung des einteiligen, durch Sattelholz verstärkten Unterzuges gestattet. Kopfbänder wie vor, Fufsplatten aus Walzeisen.

c. Tragwerke.

Für gröfsere Stützweite und hohe Belastung als Unterztige angewendet, wobei sie in der Regel in den Pfeilerachsen liegen.

Alle Tragwerke gröfserer Abmessungen sind wegen starken Setzens der Holzverbindungen mit einer der Durchbiegung entsprechenden Ueberhöhung herzurichten. Die Flächen der Stirnungen, die Hauptsystemkräfte übertragen, müssen Hirnflächen sein.

Schraubenbolzen der Verbindungen, wegen der weiten Löcher eher auf Biegung als Scherung beansprucht, wirken vorwiegend nur durch die Reibung, welche die scharf angezogenen Bolzen verursachen.

Entsprechend grofse Unterlagscheiben für Kopf und Mutter un-erläfslich.

1. Verdübelte und verzahnte Balken.

Verbindung von zwei oder mehr übereinander liegenden Balken durch Dübel bzw. Zähne und Bolzen zu einem einheitlich wirkenden Träger (Abb. 28 u. 29 S. 301).

Höhe h des letzteren etwa gleich Vin bis Via der Stützweite. Erforderliche Ueberhöhung etwa ^qq der Weite. Höhe der Dübel (Hartholz, Breite 0,3 h bis 0,5 h) und Zähne nicht unter 0,1 h, Teilung bei den Auflagern h, nach der Mitte hin bis zu 2 h zunehmend. Sicherung der Stimungen der Dübel und Zähne durch Zinkblechstreifen. Wirksame Verdübelung aus je zwei Keilen, die senkrecht zur Balkenachse angetrieben werden. Gleiche Einrichtung bei Verzahnung empfehlenswert. Bolzen 26 mm Durchm. und mehr. Widerstandsmoment gleich ³/g desjenigen eines gleich grofsen gewachsenen Querschnittes zu schätzen.

Gufs- oder schmiedeiserne Auflagerplatten zu gleichmäfsiger Druckverteilung erforderlich.

2. Fachwerke.

Hänge- und Sprengewerke.

Balken mit Eisen bewehrt (armiert), Abb. 35 u. 37 S. 304 doppeltes, Abb. 36 S. 304 einfaches Hängewerk. Abb. 38 S. 304 doppeltes Sprengewerk, zweimalige Aufhängung der Spannstange. Abb. 39 bis 43 S. 304 Hänge- und Sprengewerke nur aus Holz und Kleineisen. Abb. 39 einfaches, Abb. 41 doppeltes Hängewerk mit Spannbalken. Abb. 40 einfaches, Abb. 42 mehrfaches Sprengewerk, beide mit frei auf die Auflager wirkendem Schub. Abb. 43 Vereinigung von Hänge- und Sprengewerk mit teilweise aufgehobenem Schub.

3. Bachverbände.

Binderteilung gleich der Achsweite der Pfeiler, etwa 3 bis 6 m. Sparrenfreilängen 3 bis 4,5 m, Sparrenstärken 13X13 und 13X16 cm. Pfetten 16X21 bis 21X24, selten mehr. Bei grofsen Binderteilungen deswegen Sicherung der Pfetten durch Sattelhölzer und Kopfbänder, letztere gewöhnlich 13 X 16 bis 16 X 21 cm.

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Abb. 35 bis 43.

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Sparrenteilungen.

Pfannendach, einfaches Ziegeldach .    .    .    1,0 bis 1,1 m

Doppeldach, Kronendach, Falzziegeldach. 0,9 „    1,0 „

Schieferdach........... 1,0 „

Metalldach...........0,    „ 1,0 „

Holzzementdach..........0,    „ 0,9 „

Binder. Hauptstreben, Spannriegel durchschnittlich 18 X 21, Stuhlsäulen und Spannbalken 16 X 18, letztere jedoch oft durch Deckenbalken gebildet, die an den Stöfsen durch Eisenlaschen gesichert sind. Bei gröfseren Ausführungen laufen Flacheisenverspannungen auf ganzer Länge der Spannbalken durch. Werden letztere durch Walzträger gebildet, so sind besondere eiserne Schuhe zur Aufnahme der Streben-füfse erforderlich (Abb. 30 S. 301).

Die Binder unterscheiden sich voneinander nach der Dachform, ob Sattel-, Pult-, Sägen- (Shed-), Zelt-, Turm-, Kuppeldächer, sowie nach Spannweite und Eindeckungsart, aufserdem nach Auflagerung der Dachhaut entweder auf Sparren ( J_-Traufe) — Sparrendach — oder auf Pfetten (| |-Traufe) — Pfettendach —. Pfettendächer seltener — bei Bahnsteig-, Turm- und Kuppeldächern — verwendet. Für die Mittelfelder von Hänge- und Sprengewerksbindern sind Diagonalkreuze oft unerwünscht, deshalb dort Sicherung der Knotenpunkte gegen Verschiebung durch ihre besonders steife Ausbildung mittels Zangen und Kopfbänder. Doppelte Hänge- und Sprengewerke, deren Spannbalken zugleich Balkenlasten tragen, teilt man am besten im Verhältnis 3:4:3, wenn die Spannbalken durchgehend sind (Abb. 34 S. 307 u. 50 S. 306).

Satteldächer.

1.    Einfache Sparrengebinde (Abb. 44 S. 306) für geringe Weiten, ohne oder mit Firstpfette, letztere alle 4 bis 5 m durch Pfosten (Säulen) mit Kopfbändern auf Dachbalkenlage abzustützen. Längsverband durch schräg verlegte Latten (Windrispen) bewirkt, die gegen die Unterflächen der Sparren genagelt werden.

2.    Einfache Sparrengebinde für mittlere Weiten mit je einem Kehlbalken, der mit dem Sparren durch schwalbenschwanzförmiges Hakenblatt verbunden wird. Wegfall der Firstpfette.

Abb. 45 a.

3.    Sparrengebinde für gröfsere Weiten mit je 2 Kehlbalken (der obere Hahnenbalken genannt) oder Bindergespärre (Lehrgebinde) in den Pfeilerachsen. Hierbei entweder Unterstützung jedes Sparrengebindes durch Kehlbalken, der auf zwei Rahmen liegt (Kehlbalkendach), Abb. 45 S. 306 (besser Ausführung nach Abb. 45 a), oder unmittelbar durch die Rahme und Versteifung der Binder und ihrer Sparren durch einfache oder Doppelzangen (Zangendach), Abb. 46 S. 306.

In beiden Fällen werden die Rahme durch senkrecht oder schräg gestellte Stuhlpfosten (stehender oder liegender Stuhl) auf die Spannbalken mit Zapfen aufgestellt. Liegt Fufspunkt mehr als 1,5 m von nächster Tragwand, so ist Lastverteilung durch Einfügung besonderer kräftiger Schwelle, die über drei Balken reicht, erforderlich (Abb. 47 u. 53 S. 306).

Hahnenbalken gleich stark wie Sparren. Länge der Kehlbalken

4,5 m, bei alten Kirchendächern und ähnlichen auch doppelter Stuhl mit 7 bis 7,25, bei dreifachen 10 bis 10,5 m langen Kehlbalken, die besondere Abstützungen erfordern, kräftiger (12 X 16 bis 18 X 27) als Sparren.

Unterer Kehlbalken meist 1,9 m über Fufsboden. Pfetten und Pfosten von gleichen Abmessungen. Kehlbalkendach bedingt reichlichen Holzverbrauch, ermöglicht aber leicht Ausbau des Dachgeschosses.

4.    Schon bei gewöhnlichen und noch mehr bei gröfseren Dachweiten stellt man die Binder besser als Hänge- bzw. Sprengewerke her (Abb. 47 S. 306). Stehender Stuhl.

Der bis zur Zange der Mittelpfetten herabreichende und dort nur geführte Pfosten der Firstpfette wird durch zwei nach den Wandauflagern gehende Hauptstreben gestützt, während die beiden Mittelpfetten vorwiegend durch ihre lotrecht gestellten Pfosten getragen werden.

Abb. 48 S. 306. Liegender Stuhl mit Drempel (zur Vergröfserung des Bodenraumes). Der lotrecht gestellte und unten in der Doppelzange geführte Pfosten der Firstpfette wird durch zwei besondere Streben gegen die liegenden Pfosten der Mittelpfetten abgesprengt. Letztere belasten den Spannbalken nahe Wandauflager.

Abb. 49 S. 306. Liegender Stuhl. Die Lasten der Firstpfette und Mittelpfetten werden mittels zwei durch Doppelzangen in Höhe der Mittelpfetten verbundener Hauptstreben in die Wandauflager übertragen.

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Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

Abb. 44 bis 57.

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Abb. 50. Doppeltes Hängewerk für Dach und Deckenlast mit Drempel. Der Spannbalken wird durch Mittelwände nicht unterstützt und dient der Dachbalkenlage als Unterzug (auf 4 Stützen).

Abb. 34. Doppeltes Hängewerk mit Drempel, von einer Aufsen und der Mittelwand unterstützt. Hängesäulen bis zur First bzw. Mittelpfette verlängert. Die hier in gröfserem Mafsstabe dargestellten Verbindungen (Abb. 34 a) wiederholen sich ähnlich bei allen

Abb. 34.

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übrigen Binderarten.

Abb. 51. Dreifaches Hängewerk für Dach- und Decken-Die drei Hängesäulen

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sind Doppelsäulen, Deckenbalken an dem Spannbalken (Ueberzug) angehängt, Versteifung der Mittelfelder des Binders durch Streben.

Abb. 56. Dachraum eines

Abb. 34 a.

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Stallgebäudes als Heuboden ausgebaut. Verbindung von Hänge- und Sprengewerk im oberen Dachteil. Fehlen der Spannbalken im Mittelteil, durch gekreuzte Hölzer (Verschwertungen) ersetzt. Die oberen Mittelpfetten stützt ein liegender, die unteren ein stehender Stuhl. Als Spannbalken dient eiserner Träger des massiv ausgebauten Dachbodens.

Abb. 57. Freistehender Schuppen mit zweiseitig überkragendem Dach. Verbindung von Sprengewerksbindem, deren Hauptstreben möglichst tief an die Hauptpfosten herabreichen.

Abb. 58 S. 308. Freistehender Schuppen mit zweiseitig überkragendem Dach auf drei Stielreihen. Scherenartige Anordnung bei den oberen Endigungen der Hauptstreben und Wandglieder, wodurch starre Knotenpunkte und bequeme Lagerung der Pfettenendigungen möglich. Stiel-ftiße in Betonfundamenten eingespannt, welche ihrerseits von je drei Schrägpfählen unterstützt werden.

Abb. 59 S. 308. Dreischiffige Lade- bzw. Fabrikhalle mit Zwischendecken in den Seitenhallen und Laufkran in der Mittelhalle. Eiserne Spannstangen bei den Sprengewerken. Stielfuß ähnlich wie vor.

Abb. 60 S. 308. Dreischiffige Halle wie vor, Ausbildung einfacher, mehr der von Abb. 58 S. 308 ähnlich.

Abb. 61. Dreischiffige Ladehalle mit besonders weitem Mittelschiff, Zwischendecken in den Seitenschiffen, Laufkran im Mittelschiff und Drehkrane im letzteren und in den Seitenschiffen. Eiserne Spannstange beim Sprengewerksbinder des Mittelschiffes.

Für Kirchen- und Hallenbauten, bei welchen in den unteren Teil des Dachraumes Deckengewölbe oder gewölbeartige Decken einschneiden,

Abb. 58 bis 61.

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besser Holzeisen (Abb. 87 bis 89 S. 317) und Eisenbinder s. III. Eisenkonstruktionen S. 319 ff.).

Walmdächer

(abgewalmte Satteldächer). Binderbauarten im allgemeinen wie vor. Neigung der Walm- und Hauptflächen gewöhnlich gleich. Anordnung von Gratbindern gibt an der First schwierige Anschlüsse. Darum statt dessen Anordnung eines trapezförmigen Binders (X-First) oder \/ bei kurzen Walmen zur First gleich-/ laufende Stichträger in Dreiecksform / vorzuziehen, die ein Auflager auf y / der Giebelwand, das andere auf \J letztem Satteldachbinder

Pfetten liegen in den Haupt- und Walmflächen auf gleicher Höhe, an den Ecken überblattet (Abb. 62).

Abb. 62.

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finden.

Mansarddächer.

Abb. 52 S. 306. Kehlbalkendach mit liegendem Stuhl. Die Kehlbalken dienen zum Tragen der leichten Zwischendecke. Anordnung be-

sonderer durchlaufender Zangen unter den Mittelpfetten immer empfehlenswert.

Abb. 54 S. 306. Zangendach. Obere Dachflächen unsymmetrisch. Durch Hinzufügen der beiden inneren Gegenstreben wird die Standsicherheit des Daches sehr erhöht.

Abb. 63 S. 310. Fünfteiliges Hängewerk (alte Ausführung) für grofse Spannweiten und Belastungen, gebildet aus Dach, Dachboden und Decken. Spannbalken als Unterzug für die Deckenbalken und Hauptstreben als verdübelte Hölzer ausgebildet. Mittelfelder des Binders durch Streben versteift.

Pultdächer.

Beim Entwurf der Binder ist der aus einseitiger Dachform kommende Seitenschub zu berücksichtigen. Dachflächen gerade oder in Form halber Mansarddächer.

Abb. 53 S. 306. Dach über einem Berliner Vorderhaus, stehende

Stuhlsäulen.

Abb. 55 S. 306. Mansard-Pultdach mit liegenden und stehenden Stühlen.

Sägen (Shed-) dach.

Abb. 64 S. 310. Neigung der Glasdachfläche bei 60°, beide Dachflächen sind am Firstpunkt rechtwinklig zueinander. Glasdachfläche nach Norden gerichtet.

Zelt-, Kuppel-, Turmdächer.

Das Tragwerk wird entweder durch zwei Paare sich rechtwinklig schneidender Hänge- bzw. Sprengewerke oder als räumliches Fachwerk (Zeltdach) oder aus einer Verbindung beider Arten gebildet. Sichere Aufnahme der bei Zeltdächern auftretenden Schubkräfte erforderlich. Verankerung hoher Turmdächer im Mauerwerk jetzt nötig, früher wegen schwererer Bauart oft entbehrlich.

Berechnung der Verankerungen der Turmhelme für den Bauabschnitt auszuftihren, in dem die Verbände aufgestellt und die Verschalung, aber noch nicht die Deckung angebracht ist, und in dem die Turmspitze die Rüstung für die Befestigung der Bekrönung trägt.

Die hier behandelten Dachverbände erleiden durch Wind und andere wechselnde Belastung, auch durch Aenderung des Feuchtigkeitsgrades starke Bewegungen, was den Dachdeckungen und bei Saalbauten auch den an die Binder angehängten Stuckdecken schädlich ist. Ausführung in Eisen verdient hier immer den Vorzug.

Abb. 65 S. 310. Zeltdachverband eines Saalbaues. Verband aus sich kreuzenden Sprengewerken gebildet, wobei die der einen Richtung gegen die der anderen in ihrer Höhenlage um Spannriegel- bzw. Spannbalkenhöhe versetzt sind.

Im Halbgrundrifs (Abb. 66 S. 310) ist 1,3 der untere, 1, 5 der obere Hauptbinder, 4, 7 der untere, 2, 8 der obere Zwischenbinder. Die vier Hauptbinder mit vier gemeinsamen, oben aus vier Hölzern, unten aus eisernen Zugstangen gebildeten Hängesäulen 1 bilden Sprengewerke, die vom Boden bis zur Laterne reichen. Last der Mittelpfetten bei 2 und 4 durch die in die Hauptbinder eingefügten Sprengeböcke nach 1, 3 und 5

und durch die mit beiden Stuhlsäulen bei 6 verbundenen Zwischenbinder nach 2, 4 der Hauptbinder und 3, 8 der Frontwände übertragen. An-

Abb. 63 bis 68.

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ordnung von eisernen Diagonalkreuzen in den vier Mittelfeldern der Hauptbinder notwendig. Dachboden oberhalb, Saaldecke unterhalb Spannbalken.

Abb. 69 u. 70. Achtseitig gleichseitiges Kuppeldach mit Laternenaufbau über 13 m lichter Breite.

Zwei Paare sich rechtwinklig durchdringender Holzfachwerke 2, 4 und 3, 5 mit Spannbalken bei a und Spannriegeln bei c. Pfetten b (Traufe) und c finden Auflager in den Gratebenen durch geneigte Stuhlsäulen ac, ebenso Pfetten d, e durch lotrechte Säulen df, eg. Die Punkte f, g sind Binderknotenpunkte. Die acht Laternenstiele stehen bei c auf Wechseln 2, 3. Ausbildung dieser Teile unter Hinzufügung von Spannriegeln bei d und Streben in Zone cd zu vier Sprengewerken von Weite 2 bis 3. Wagerecht verlegte Doppelzangen bei b, c, d bringen die Stiele jeder Gratebene in gegenseitigen Verband.

Abb. 73 u. 74. Turmhelm nebst Glockenstube von quadratischem Grundrifs, Höhe 35, lichte Schachtbreite 10 m.

Die Umfassungswände der von Einbauten freien Glockenstube werden in Höhe a c durch je zwei Sprengeböcke gebildet, deren Streben bei b in den Turmwänden verriegelt sind.

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Die acht Köpfe der Böcke 2, 3 bei c geben wieder zwei Paaren sich rechtwinklig durchdringender Sprengewerke Auflager, die in Zone cd angeordnet sind. Stützpunkte 5, 6 der Gratsparren und Ringpfetten bei d durch Auskragung der Spannriegel, bei Ring e durch Höherführung der Stuhlsäulen gebildet, die in Zone d e vier Diagonalkreuze aufweisen. Von Ring e bis Spitze g wirkt das Hauptdach als einfaches Zeltdach, ebenso die bei Ring f aufgesetzte Spitze. Der Kaiserstiel der letzteren reicht bis Ring e.

Abb. 71 u. 72 S. 311. Achtseitiges Kuppeldach mit Dachreiter für Glockenturm von quadratischem Grundrifs und 7,5 m lichter Breite. Höhe des Kuppeldaches 40 m.

Turmwände bekrönt durch vier Giebel von Dreiecksform von Höhe ac, Auflager des Dachverbandes, quadratische Pyramide (Zeltdach), und der Decke der Glockenstube in Höhe b. Hauptsparren des Zeltdaches, die nicht nach den Turmecken geführt werden können, gehen nach den Mitten der Giebel, oberer Teil (Zone eg) einfach, unterer Teil (Zone db) gegabelt, wodurch bessere Seitensteifigkeit des Aufbaues und Belastung des Schallöffnungsbogens erzielt wird. In Zone b f fachwerkartige Aufsattelung der Zeltbindersparren und Einschaltung ähnlicher, sich gegen die Ringe legender Zwischensparren in den Diagonalebenen des Grundrisses. Abb. 72 S. 311. Grundrifs, rechts Balkenlage der Decke, die im Schnittpunkt der Diagonalen am Kaiserstiel befestigt ist, links Grundrifs in Höhe d.

Abb. 75 u. 76 S. 311. Mollerscher Turmverband. Allgemein bekannte und bewährte Ausführung, obgleich in statischer Beziehung unklar.

Abb. 77.

Sparrendach, bestehend aus Zwischen- und Gratsparren, an deren Füfsen Schwellenrost a, wagerechten Pfettenkränzen bei b und c mit zwei sich kreuzenden Schwellenpaaren 1, 1, bei d ohne diese, Zangenversteifungen bei e, Anfall f der Gratsparren an den Kaiserstiel, der zudem in e und d gehalten wird. Unterhalb d in jedem zweiten Felde einer Zone ~ß Andreaskreuze, die gegen die der nächsten Zone ver-setzt sind. Kreuze ohne (Zone d e) oder mit besonderen Holmen (cb, b a), aber immer mit Schwelle. Bei Verankerung der Fufspunkte Schwellenrost und vor allem auch Gratsparren erfassen (Abb. 77), deren Stöfse sicher zugfest auszubilden sind.

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Dienstanweisung für die Lokalbauten der Staats-Hochbauverwaltung. Berlin 1898. Wilh. Emst & Sohn.

Hallenbinder.

Bohlen- und Fachwerkbogen.

1. Bohlenbogen, zusammengesetzt aus mehreren hochkantig nebeneinander gestellten, am oberen Rand nach der Dachlinie geschnittenen,

1,5 m oder längeren Bohlenstücken, die mit versetzten Stöfsen angeordnet sind. Verbindung durch Holznägel.

Ueberspannung mäfsig weiter Räume in Halb- oder Spitzbogenform ohne weitere Hülfskonstruktion möglich. Binderschub verhältnismäfsig gering.

2. Auf Schablone nach der Bogenkrümmung gebogene Bohlen flach übereinandergelegt, abwechselnd mittels Bolzen und eisernen

Bändern untereinander verbunden. Schub der Binderbogen gröfser wie vor, weshalb meist Zugbänder, Zangen oder seltener Sprengewerkunterfangungen erforderlich werden.

Abb. 67 a.

3. Fachwerkbogen. Finden jetzt für Schuppen, Ausstellungshallen usw. wieder vielfach Verwendung. Mäfsiger Kostenaufwand, gefälliges Aussehen. Abb. 67 S. 310, Bretter, wie unter 1. und 2. vorbereitet, werden zusammengesetzt zu Gurtungen, ähnlich den aus Gurtlaschen und Winkeln zusammengesetzten Stäben der Eisenkonstruktionen, wobei Spielraum zur Einfügung und Befestigung der Wandenden verbleibt (Abb. 67 a). Aufstellung oft aus einzelnen fertigen Bogenstticken, die auf dem Bau mittels Gelenkklötze oder Brettertiberblattungen verbunden werden. Statische Behandlung je nach Ausführung als elastische Bogen mit (Abb. 68 S. 310 oder ohne Zugband oder als Fachwerkoder Dreigelenkbinder gut durchführbar. Sichere Ausführung der Verbindungen oft schwierig.

d. Fachwerkwände.

Abb. 78. Grundschwelle auf gemauertem Sockel verlegt, die, um Faulen der ersteren zu vermeiden, aufsen bündig liegen. Anordnung der Stiele nach Lage der Wandöffnungen.

Abb. 78.

Verstrebungen in den Endfeldern der Wände von der Fufsschwelle nach dem Kopf der Eckstiele hin. Teilung der Zwischenriegel in den vollen Feldern unter Berücksichtigung der Schichthöhen ihrer Ausmauerung. Tür-und Fensterriegel, in besonderer Höhenlage, beleben die äufsere Erscheinung. Im obersten ^ 1^=

Geschofs tragen Rahme die eingekämmten Balken und diese die Sparren (Saum-) schwelle e = des Dachgeschosses. An der Giebelseite wird gleichmäfsigen Aussehens wegen meist ein Stichgebälk angeordnet.

e. Verbundene Rüstungen.

Abb. 79 S. 314. Freistehende Rüstung im Inneren eines Gebäudes zur Aufstellung einer umfangreichen Dachkonstruktion.

Die sechsgeschossige Rüstung, in zwei Schnitten dargestellt, bildet im Grundrifs ein rechteckiges Maschennetz. Die Grundschwellen a liegen parallel zur Transportrichtung der Montageteile vom Lagerplatz zu den Kranen, die auf der Rüstung Platz finden. Die in den fünf unteren Geschossen aus zwei, im obersten Geschofs aus einem Holz gebildeten Pfosten stehen in den Netzpunkten auf den Schwellen. Die Balken b der einzelnen Geschosse, welche in Richtung der Grundschwellen laufen, bestehen in den vier unteren Geschossen aus versetzten Zangen, in den beiden oberen aus einfachen Hölzern, wobei das oberste den Unterzug für die Lagerhölzer der Arbeitsbühne bildet und deshalb im obersten Geschofs Zwischenuntersttitzung durch Bockstreben d aufweist. Die einteiligen, zu den Grundschwellen senkrechten Rähme c durchdringen die Pfosten, wobei stets ein Holz der letzteren unterbrochen wird. Die Verschwertungen in den Stielreihen laufen bei wenig umfangreichen Rüstungen über alle Felder, bei anderen genügt

Abb. 79*

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es, die Verschwertungen in einem umlaufenden Kranz von mindestens zwei Feldern Breite anzuordnen. Arbeitsbühne der Rüstung aus Bohlen und Lagerhölzern, letztere in Richtung der kürzeren Netzseite, mit Aussparungen einzelner Felder zum Durchziehen der Montageteile. Berechnung für gleichförmig verteilte Last (Lagerstücke, Hebezeuge bis 600 kg/qm) und Einzellasten, die gleich dem Gewicht des schwersten Montagestückes sind, dazu unter Umständen Wind.

Abb. 80. Frontwandrüstung zum Versetzen von Werksteinen. Ansicht und Querschnitt. Zwei Stützenreihen, aufsen und innen rd. 1,5 m von der Frontwand entfernt. Teilung in der Längsrichtung so, dafs die Pfosten vor den Wandöffnungen stehen. Pfosten aus zwei Hölzern, eins für die Auflagerung der einfachen Rähme unterbrochen, Querriegel aus Doppelzangen. Rähme derart gegen die Fufsböden des Gebäudes versetzt, dafs erstere und die Versteifungskreuze durch Wandöffnungen — und allenfalls durch Fensterbrüstungen gehen. Holme, welche die Schienen der fahrbaren Bühnen tragen, lasten auf den Pfosten gleich-mäfsig. Statische Berechnung für Belastung durch eine oder mehrere Winden (Eigenlast je 1000 bis 1500 kg), dazu Gewicht der schwersten Werksteine und Wind. Solange die Rüstung allein steht, wird gewöhnlich ihre Sicherung durch besondere Holzverstrebungen und Drahtseilverankerungen erforderlich, später Versteifung gegen ausgeführte Gebäudeteile.

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f. Lehrbogen und Lehrgerüste.

Lehren für flache Bogen von geringer Weite aus zwei hochkantig gestellten, oben nach der Krümmung geschnittenen Brettern oder Bohlen und daraufgelegten Schalhölzern gebildet. Bei gröfseren Krümmungen mehrere ausgeschnittene Bretter zum Lehrbogen verlascht.

Abb. 81.

Abb. 82.

Abb. 80.

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Bei mittleren Weiten Herstellung der Bogen aus doppelter Bretterlage, StÖfse versetzt, Schub durch Zangen aufgehoben, oft mit Hülfsstreben nach der Zangenmitte hin gesichert (Abb. 81).

Bei grofser Weite Anordnung besonderer auf Pfosten und Schwellen gestellter Tragwerke, gegen die sich die Lehrbogen stützen (Abb. 82), doppeltes Hängewerk. Um allmähliches Lüften des Mauerwerks zu ermöglichen, werden überall zwischen Pfosten und Schwellen Holzkeile, Sandsäcke oder Topfschrauben eingebracht.

Ueber günstigstes Steigungsverhältnis vgl. Steinerne Treppen (S. 298).

g. Treppen.

Abb. 83. Schema einer zweiarmigen Holztreppe, hölzerne Podestbalken, Stiche und Wangen.

Abb. 84. Schaubild einer einfachen Stiege mit eingestemmten Stufen, Angabe ihrer Verkeilung, die sich an jeder zweiten Stufe befindet.

Abb. 83 u. 85. Aufgesattelte Treppe. Abb. 85 gibt Einzelheiten der Podestanschlüsse. Erzielung guter Seitenversteifung in der Längs-

Abb. 83.

Abb. 84 bis 86,

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achse durch Doppelkeile und Anker, die in den Wangenfluchten zwischen Podestbohlen und Podestbalken angeordnet werden (Abb. 83).

Die Oberkante der Wan-gen ist dabei nach der Form der Stufen staffelförmig auszuschneiden.

Feuersichere Unterkleidung aus Bretterschalung, Rohrbelag und Putz.

Abb. 86. Eingestemmte Treppe in Art der Stiege Abb. 83. Sie weist an sich gröfsere Seitensteifigkeit auf als die aufgesattelte Treppe.

Von der Ausführung einer Verkeilung darum abgesehen, anderseits Verwendung eines Podestpfostens im oberen Knotenpunkt.

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h. Holzeisenkonstruktionen.

Vergleiche bewehrte Balken, S. 304, Abb. 35 bis 37. In der Regel Holz für Druck-, Walzeisen für Zugstäbe verwendet. Besseren Aussehens wegen gedrückte Wandglieder auch aus Gufs- oder Walzeisen.

Abb. 87. Einfacher Polonceaubinder. Pfetten und Obergurt aus Holz, Streben und Auflagerschuhe aus Gufseisen, Untergurte (Zugstangen) und die Teile ihrer mittleren Knotenpunkte aus Walzeisen. Spannschlösser im mittleren Teil des Untergurtes und in der in seiner Mitte angeordneten Hängestange.

Abb. 87 bis 89.

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Abb. 88 u. 89. Hohes Dach für Kirchen- und Saalbauten. Führung des Untergurtes durch die in den unteren Dachraum eintretende Gewölbedecke bedingt. Pfetten, Obergurte und gedrückte Wandglieder aus Holz, Untergurt und Diagonalen aus Rundeisen. Pfetten bei gröfserer

318

III. Bd. 5. Abschn.: Hoch ban. II. Holzkonstruktionen.

Binderteilung in zwei Ebenen, der wagerechten einerseits und der zugehörigen Dachneigung anderseits, gegen Doppelzange und Binderrticken verstrebt. Firstpfette nur Kopfbänder in lotrechter Ebene, da erstere

durch die Sparren der Windabseite versteiftsind.

Auflagerschuh aus Schmiedeisen, Spannstangen mit Auge bzw. Gewindeteil bei den Endigungen. Mittelknotenpunkt des Untergurtes Winkellaschen, die in dem Spielraum zwischen den Doppelzangen liegen. Abb.90 bis 92 ! Hallenbau in amerikanischer Bauweise. Gurtungen, Wandglieder und Wandpfosten von drei nebeneinander liegen-Ź den Stäben

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Z* die mit geringem <Z Abstande verlegt sind. Firstschuh $ der Hauptsparren / und Abstützung der Wandglieder an den Gurtungen durch gufseiseme Formstücke, Ver-bindung des in —i Holz untersattelten Binderauflagers mit Wandpfosten durch Blechlaschen.

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Abb. 90 bis 92.

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nachziehbare Rundeisenstangen bewehrt. Stofs des Untergurtes durch gezahnte Blechlaschen.

i. Eigengewichte der Dachyerbände,

Je nach ihrer Art verschieden. Ueberschlägig anzunehmen für Sparrenlagen 10 bis 15 kg/qm Dachfläche, Rähme nebst Kopf bändern, Windrispen usw. 10 bis 20 kg und für die Binder 15 bis 30 kg/qm Grundrifs.

III. Eisenkonstruktionen.

Uebliche Walzprofile und ihre Abmessungen I. Bd., Abschn. StofF-kunde, statische Berechnung von Trägern und Säulen I. Bd., Abschn. Festigkeitslehre, Belastungsannahmen, zulässige Beanspruchungen und Berechnungen von Baukonstruktionen III. Bd., Abschn. Statik der Baukonstruktionen.

1. Zulage.

Ein über dem Fufsboden 80 cm hoch gelegener Schienen- oder Trägerrost, welcher zum werkseitigen Zusammenbauen und Vernieten aller in der Werkstatt bearbeiteten und zuzulegenden Eisenteile dient. Die Zulage schliefst sich an die Bearbeitungswerkstatt an, von letzterer aus durch geeignete Transportanlagen bestreichbar. Erbauung gewöhnlich aus alten Eisenbahnschienen, Teilung der Stränge bis 3 m, Abstand der am Fufs einbetonierten Stützen 2 m.

Arbeiten auf der Zulage insbesondere:

Reinigen der Eisenteile, auch von Bohrspänen und Bohrwasser,

Streichen der Deckflächen der Bleche und Stäbe, Zusammenbauen der Einzelteile durch Heftschrauben zu Verbundkörpern,

Nacharbeiten der Lochwandungen durch Dornen — was auch vorwiegend das Reinigen der Lochwandungen bezweckt —, Aufreiben und Bohren,

Bohren der Nietversenke, wo erforderlich, nachträgliches Abkreuzen, Abschleifen und Fräsen von Stabendigungen, Nietarbeit, Abgraten der Nietbarte, Auf bringen des Schutzanstriches und Verladen.

a.    Leichte Konstruktionen,

Vom Nachbohren und Nachreiben der Lochwände wird bei mäfsigen Nietstärken abgesehen, geringe Unebenheiten werden nur durch das Dornen ausgeglichen. Zulässigkeit dieses nicht guten, für Hochbauten aber sehr üblichen Verfahrens hängt von der Genauigkeit des An-reifsens, Körnens und der Bohr- bzw. Locharbeit ab.

b.    Schwere Konstruktionen,

Nach dem Heften der im einzelnen gebohrten Löcher folgt Aufreiben der Lochwandungen mit Reibahle durch Hand oder durch tragbare Prefsluftbohrmaschine (2 mm Erweiterung des Loches). Bei Herstellung von Versenken und Abgraten der Bohrlöcher wird an Bohrmaschine Reibahle gegen Flachbohrer ausgewechselt. Bedienung der Bohrmaschine durch zwei Mann.

Besser das jetzt nach dem Heften sehr übliche Durchbohren der Nietlöcher aus dem Vollen mittels Vollkreisbohrmaschinen, fahrbaren Rohrbrücken und Pendelbohrmaschinen, letztere an besonderem Kran hängend und leicht in Schräglage zu bringen.

c. Nietarbeit.

Erwärmung der Niete im Schmiedefeuer, letztere selten mit Fufs-betrieb eingerichtet, besser mit Gebläsewind beschickt, für den auf der Zulage weit verzweigte, mit zahlreichen Anschlüssen versehene Rohrleitungen erforderlich sind.

Handnietung nur noch für kleineren Betrieb und ausnahmsweise da, wo mit maschineller Nietung nicht anzukommen ist, und beim Versenknieten. Nietung durch Lufthammer (40 Nietköpfe die Stunde). Zum Vorhalten dienen Prefsluftgegenhalter, auch Nietwinden und Nietkeulen, letztere aus schwerer Rundeisenstange gebildet, mit dem Setzkopfe entsprechender Höhlung an einer Stirnfläche (1 bis 2 Mann).

Nietung durch Nietpressen (100 Nietköpfe die Stunde) seltener. Früher mit Druckwasser, jetzt mit Prefsluft, auch elektrischer Energie und Dampf beschickt. Geeignet für Reihennietung (Blech-, Kastenträger und Gurte). Die Nietpressen hängen an Laufkranen, die günstigstenfalls die Zulage in gesamter Länge und Breite bestreichen; andernfalls wird das Nietgut auf kleinen Rollenwagen den Pressen zugeschoben. Nietöfen mit drehbaren Glühköpfen für Koks- oder Oel-feuerung erforderlich.

2. Schrauben- und Nietverbindungen

insbesondere auch für Hochbaukonstruktionen, auch Keile (s. I. Bd.,

6. Abschn. Maschinenteile u. III. Bd. 16. Abschn. Brückenbau).

Durchmesser der gebräuchlichen Niete 13, 16, 20, 23 und 26 mm, wobei ersterer selten mehr als doppelte Blechstärke beträgt. Schaftlänge der Niete nicht über 4¹/afachen Durchm.

Verwendung verschiedener Niete bei einem Bauwerk möglichst einzuschränken. Berechnung der Niete und gedrehten Schrauben nur für die zu übertragende Kraft nach Scherspannung (1000 kg/qcm) und Leibungsdruck (2000 kg/qcm projizierter Fläche). Bei einfachen Stäben sind nicht mehr als 4 Niete in eine Reihe zu setzen, sonst versetzte Nietreihen mit Verjüngung nach den Enden hin, wobei der gezogene Stab nur durch ein Nietloch geschwächt wird. Bei versenkten Nieten ist mit 20 % Mehrabzug zu rechnen. Druckglieder erfahren nur bei Verschraubungen Abzug am Querschnitt. Nach Möglichkeit ist bei Winkeleisen auch der'zweite Schenkel, bei C-Eisen ein jeder der beiden Flanschen durch Hülfswinkel anzuschliefsen.

Bei Winkeleisen mit Kröpfung sind nur die vor letzterer liegenden Niete zu rechnen. Statt Kröpfungen, die für Rostbildungen Spielraum bieten, besser Unterfütterungen zu verwenden, die bei Uebertragung

gröfserer Kräfte für sich anzuschliefsen sind; andernfalls Beanspruchung der Niete auf Biegung.

Der Raum zwischen parallelen, nur durch die Knotenblechstärke von einander entfernt verlaufenden Profilen ist möglichst durch Flacheisen von etwas Mehrbreite auszufüllen, wenn Erneuerung des Anstriches schwierig.

Stöfse haben Ersatz der fehlenden Querschnittsflächen unter möglichster Wahrung der Schwerpunktlage zu bringen. Bei Trägern Bestimmung des Stofses nach Moment und Querkraft, nicht nach dem vielleicht aus anderem Grunde vorhandenen reichlichen Querschnitt. Darum Stofs möglichst da anzuordnen, wo die Momente klein sind.

3. Trägerlagen.¹)

Durchlaufend lastende Träger werden gewöhnlich nicht angewendet.

a. Wandauflager.

Unmittelbar, wenn mit 30 cm Auflagerlänge (nicht unter 20 cm) auszukommen ist, oder mittelbar durch Auflagerplatten, die in Zementmörtel zu verlegen sind. Auch die unter den Auflagerplatten zunächst liegenden sechs Schichten Mauerwerk sind in Zementmörtel zu mauern.

Im Handel vorrätige gufseiserne Auflagerplatten von 2,6 cm Stärke haben die nachfolgenden Abmessungen und Gewichte.

Länge

Gewicht (kg) bei der Breite

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130

200

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23.3

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Uebliche Verwendung dieser Platten nur für geringere Lasten (Abb. 1 S. 322) und für gröfsere dann, wenn mehrere Träger den Auflagerdruck gleichmäfsig über die Platte verteilen und wenn die Durchbiegung der Träger in mäfsigen Grenzen    bis    bleibt.

70,0

93.9

Durch Verwendung zweier übereinander liegender Platten verschiedener Gröfse (Abb. 3 S. 322) wird bessere Druckverteilung möglich. Sonst besonders geformte Platten von gewölbter Oberfläche (Abb. 2 S. 322), bei denen gleichmäfsige Druckverteilung sicher eintritt.

Abb. 4, 5 u. 6 S. 322 zeigen für Blech- und Kastenträger besonders geeignetes Auflager. Oberfläche der Platte nach zwei Seiten hin verjüngt, Verankerung durch 2 Ankerbolzen, 0,60 bis 1 m und mehr tief. Sicherung der Trägerlage durch 2 Gufsleisten, die, auf der

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Querachse der Platte angeordnet, in entsprechende Aussparungen des Trägerfufses eingreifen. Hiervon abweichende Sicherungen normal ausgebildeter Trägerendigungen auch nach Abb. 179, 180 u. 183 S. 357 ausführbar, Auflager für Dachbinder. Abb. 179 u. 180 S. 357 zeigen die Anordnung von 4 Gufsrändern, die das Auflagerblech des Trägerfufses allseitig umfassen; Bearbeitung der Kopffläche der Gufsplatte hierbei schwierig. Abb. 183 S. 357 zeigt zwei nur bis zum Trägerfufs reichende seitliche Leisten, die auf den Trägerfufs übergreifende Klemmplatten tragen. Letztere sitzen auf den Ankerbolzen und werden dort angezogen.

Bei besonders grofser Last wird Verminderung der Plattenabmessungen möglich durch Verwendung besonders fester Mauerunterlage (Sandstein, Granit, Eisenklinker). Verminderung der Plattenstärke auch bei besonders geeignetem Guts möglich (Zusatz von Flufseisen-span), ferner bei Verwendung von Stahlgufs.

Auch empfiehlt sich (schnelle Beschaffung) die Verwendung von Trägerrostplatten aus Walzeisen (Abb. 16 u. 17). Mit Sohlplatte a vernietet die auf ihr liegenden Rostträger b, I-Träger oder E-Eisen. Gleichmäßige Druckverteilung ermöglichen besondere Ueberlagsträger c und Zentrierblech d.

Untergiefsen hoch belasteter Auflagerplatten mittels Bleies (3 bis 5 mm stark) nicht zuverlässig, weil erfahrungsgemäfs Lufträume verbleiben. Zementuntergufs vorzuziehen.

b. Verankerungen.

Sie dienen zur Zusammenfassung gegenüberliegender Wände. In der Regel Verwendung der Deckenträger und Unterzüge als Anker, wobei ihre Verlaschung bei Stöfsen notwendig wird. Abb. 1. Verlängerung der Ankerträger durch Flacheisen mit Oese und Flacheisensplint, geeignet für Deckenträger und leichtere Unterzüge. Schwerere Verankerungen in Verbindung mit Deckenunterzügen (Abb. 2 u. 3) liegen bei Frontwänden in den Pfeilerachsen, bei Giebelwänden in den Fluchten der Mittelwände. Splinte aus einem oder zwei Winkeleisen, in der Regel lotrecht, aber auch wagerecht verlegt. Bei wagerechter Lage der Winkeleisensplinte oft unmittelbare Verschraubung am oberen oder unteren Trägerflansch. Abb. 40 S. 328. Anker in Verbindung mit dem aus zwei Trägern gebildeten Unterzug.

c. Verbindungen.

Als Baulänge von Trägern, welche an beiden Enden an anderen Trägern verlascht sind, dient die um etwa 2 cm verringerte theoretische Länge. Bei in beiden Schenkeln der Winkellaschen versetzten Schrauben (Nieten) genügen noch Winkeleisen 70X70X7, bei Löchern, die in gleichem Schnitt liegen, Winkeleisen 80X80X8 mm. Abb. 7 normaler Anschlufs, Schrauben in den Schenkeln versetzt; Abb. 8 An-schlufs mit Schrauben in einem Schnitt, oberer Flansch des Kappen-trägers ausgeklinkt, Abb. 9 bei geringer Höhe der Winkellaschen besonders breite, mit zwei Lochreihen in jedem Schenkel versehene; oberer Flansch und Stegteil sind ausgeklinkt. Bei Abb. 10 nur eine Winkellasche, dazu ein Auflagerwinkel, der am Unterzug fest vernietet ist, was bei schweren Trägern die Montage erleichtert. Abb. 11 zeigt

21*

Ausklinkung des Steges, einen Auflagerwinkel am Steg des Unterzuges, zwei am Kappenträger. Bei Abb. 12 S. 322 liegen die Achsen der zu verlaschenden Träger zueinander geneigt; Anschlufs durch stumpfwinklige Lasche und einen Auflagerwinkel.

Träger liegen auf den oberen Flanschen anderer Träger auf. Nach Abb. 13 S. 322 unmittelbar, Heften durch Klemmplatte und Schraubenbolzen, wenn Schwächung des Unterzuges durch Bolzenloch zu vermeiden ist. Mittelbare Auflagerung nach Abb. 14 S. 322 durch zwei unterfütterte C-Eisen (einen I-Träger), nach Abb. 15 S. 322 durch Stuhl aus zwei doppelt gekrümmten Blechlaschen, die gleichzeitig beide Trägerendigungen verbinden. Letzterem Zweck dienen in Abb. 13 zwei Flacheisenschienen, in Abb. 14 eine Blechlasche (auch zwei).

Ungleiche Belastungen werden auf zwei oder mehr nebeneinanderliegende Träger annähernd gleichmäfsig verteilt durch geeignete Verbindung der letzteren an einer oder mehreren Stellen. Hierfür dienen Distanzstücke, Abb. 18 S. 326 aus Gufseisen, Abb. 19 S. 326 aus zwei C-Eisen (einem I-Träger) und zugehörige Schraubenbolzen. Ist der Hohlraum zwischen den Trägern zugänglich, so ist gesonderte Verschraubung einer jeden Seite vorzuziehen. Bei gröfseren Beispielen Verwendung von genieteten Distanzstücken, aus Stegblech und Anschlufs-winkeln in H-Form gebildet. Gleicher Zweck wird erreicht bei Wegfall der Distanzstücke, aber Beibehaltung im ganzen durchgehender Bolzen und Füllen des Hohlraumes zwischen den Trägern durch Stampfbeton oder bei Zugänglichkeit durch Mauerwerk (Zementmörtel) von konischen Fugen.

d. Stöfse.

Verbindungen anderer Profile untereinander Vorstehendem entsprechend zu gestalten.

Vgl. 2 S. 320. Schrauben- und Nietverbindungen. Stöfse der Querschnitte von Einzelstäben und zusammengesetzten Trägern und Gurten durch Ersatz der Winkelschenkel, Stege, Flanschen usw. mit Hülfe von Universalblechen und Winkellaschen, letztere, wo erforderlich, mit abgeschliffenen Eckkanten. Stöfse von Einzelstäben bieten nichts Besonderes, sie sind folgenden Beispielen nachzubilden.

unsparsam,

stöfsen durch das notwendige seitliche Ineinanderfädeln der Trager-endigungen Mühe. Die vorgenannten Schwierigkeiten sind in Abb. 20 S. 326 vermieden. Blechträger mit zwei Lamellen für jeden Gurt. Steg und innere Lamellen, einfacher Stofs in gleichem Schnitt, wobei für ihre Laschen Gurtwinkel und äufsere Lamellen ausgespart sind. Letztere erfordern demgemäfs Laschen von gröfserer Länge. Abb. 21 S. 326. Stofs des Kastengurtes des vollwandigen Zweigelenkbogens. Abb. 193 S. 367 Vier Gurtlaschen für jeden Gurt, Innenraum zugänglich. Stofs des Steges, der Gurtwinkel und innersten Lamellen in gleichem Schnitt. Stegstols

Ueblicher Stofs von Blechträgern und kastenförmigen Körpern zeigt Deckung des Steges durch ein Blech oder zwei, die nur bis zu den Gurtwinkeln reichen. Stofs der Gurtwinkel in gleichem Schnitt. Enthält ein Gurt mehrere Verstärkungslamellen, so sind ihre Stöfse gegen den Stegstofs wechselweise versetzt und durch aufgelegte gemeinsame Lasche gedeckt. Bei geringen Trägerhöhen wird hierbei Stegstofs auch verursachen die versetzten Lamellenstöfse bei Montage

durch zwei Laschen, aufsen zwischen den Gurtwinkeln, innen in ganzer Steghöhe. Stofs der Gurtwinkel mit Hülfe von Winkellaschen, deren Eckkanten abgerundet sind. Für die Stofslasche der innersten Lamellen wieder Aussparung der zweiten Lamellen usw.

©. Gelenklager«

Umgehung von Gelenken und Ausführung einfacher Stegverlaschungen oder Auflagerung des Koppel- auf dem Schleppträger hat sich für Balkenlagen in Gebäuden bewährt. Gegenwärtig in Berlin geltende behördliche Vorschrift, die für die schwebenden Stöfse in iedem Falle Gelenkbolzen und Fugen in den Decken (um Drehung zu ermöglichen) fordert, auch Gerbergelenke für Unterzüge und Deckenträger ausschliefst, die vorwiegend zur Aussteifung des Gebäudes dienen, ist weitgehend.

Abb. 22 S. 326. Einfaches Bolzengelenk für Deckenträger und Pfetten. Doppelte Laschen, an einem Trägersteg vernietet, stützen in ihrem Kragteil den Gelenkbolzen.

Abb. 23 S. 326. An die Unterfläche des Koppelträgers genietete Leiste, deren untere Querkanten gebrochen, ruht auf Winkelkragsttick des höheren Schleppträgers. Befestigung des lotrechten Schenkels des Kragstückes am Schleppträgersteg und Versteifung des wagerechten gegen den lotrechten Schenkel durch je zwei Winkellaschen. Die Bolzenlöcher der Stegverlaschung sind von reichlicher Weite. Gelenkbolzen vermieden.

Abb. 24 S. 326. Die Endigungen beider Träger, welche wechselweise oben und unten um ihre halbe Höhe ausgeklinkt sind, greifen übereinander. Gelenkbolzen in wagerechter Trennfuge auf unterem Trägerteil gelagert. Beide Stegteile durch Doppellaschen verstärkt. Zwei

an. nur einem Trägerteil befestigte, den Gelenkbolzen umfassende weitere Bleche sichern die Träger gegen Seitenverschiebung.

Abb. 25, 26 u. 27 S. 326 Gelenklager für Blech träger. Trägerendigungen nach 1, 2, 3, 8 ausgeklinkt. Der Steg des Schleppträgers enthält volle Bohrung für den Gelenkholzen in Höhe 4, 5 und Stegverstärkungen durch vier Versteifungswinkel und zwei Doppellaschen a, der Steg des Koppelträgers zwei Versteifungswinkel und zwei Doppellaschen b, a und b sind nach 1, 4, 5, 8 ausgeklinkt. Der Koppelträger hat noch doppelte Sicherungsbleche c von rechteckiger Form mit Unterkante 6, 7. Leichte Bolzen in Höhe 4, 5, einer auf jeder Seite, welche die abweisenden Schenkel der Versteifungswinkel verbinden, spannen den Stofs in der Trägerachse. Gurtlaschen bei 1 und 8 sind am Schleppträger fest vernietet, am Koppelträger, der Langschlitzlöcher enthält, verschraubt.

Abb. 28 u. 29 S. 326. Querträger mit Verstärkung durch doppelte Steglaschen und zurückgesetzten Versteifungswinkeln, die Endigung ruht vermöge Ausklinkung auf Knagge des Hauptträgers. Möglichkeit beschränkter Drehung im Auflager und Minderung der durch einseitige Last bewirkten Verdrehung des Hauptträgers gegeben, Winkellasche am Obergurt des Querträgers (Langschlitzlöcher) und Sicherungsbolzen in Höhe Oberkante Auflager wie vor.

Abb. 18 bis 29.

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4. Stützen.

Herstellung vorwiegend aus Walzeisen, weniger aus Gufseisen. Bei normaler Ausführung erfolgt seitliche Versteifung der Stützen in Höhe jeder Decke, darum bei der Berechnung die Geschofshöhe als Knicklänge einzuführen. Stützen mit gelenkartiger Stützung der Endigung — Pendelstützen — im Hochbau seltener.

Ausbildung von Stützen gewöhnlicher Bauart:

1.    Der Schaft, von Deckenträgern und Unterzügen nicht unterbrochen, läuft in ganzer Höhe durch.

2.    Alle Lasten sind dem Schaft möglichst nahe zu lagern. Weit ausladende Ivraglager sind zu vermeiden. Die vom Kopf zu übernehmende Last wird nicht seitlich angeschlossen, sondern ruht auf ersterem auf.

3.    Schaftstöfse, über den Deckenanschlüssen liegend, sind ihrer Zahl nach möglichst einzuschränken. Bearbeitung der Stofsflächen Bedingung, wenn nicht, was bei Walzeisenstützen möglich, der Stofs durch Verlaschung voll gedeckt wird.

4.    Der Schaftquerschnitt ist so zu richten, dafs die Ebene des gröfsten Biegungsmomentes winkelrecht zur Achse des gröfsten Trägheitsmomentes des Querschnitts steht. Hebelarme der Lasten sind die Abstände der Auflagermitten von den Strebenachsen.

5.    Die Endfläche des untersten Schaftschusses, die auf der Fufs-platte steht, ist stets zu bearbeiten, da dort eine volle Deckung durch Verlaschung auch bei Walzeisenstützen nicht immer möglich wird. Schaft und Fufsplatte sind durch Rippen von ausreichender Zahl derart gegeneinander zu versteifen, dafs eine Einspannung der Sohlplatte an den Rippen vorausgesetzt werden darf. Gröfse und Form der Fufsplatte richtet sich nach Art und Querschnittform des stützenden Mauerwerks. Allseitige gleiche Ausladung des Fufses hat sparsamen Eisenverbrauch im Gefolge. Platten von grofsen Abmessungen werden vom Stützenschaft getrennt ausgeftihrt. An Stelle eigentlicher Fufsplatten treten oft Trägerroste, die ihrer einfachen Herstellung und schnellen Beschaffung wegen vielfach Vorteil bieten.

6.    Fertig aufgestellte Stützen müssen genau im Lot stehen. Die Sohlplatte des Fufses ist mit Zementschlempe 1 bis 1,5 cm stark zu untergiefsen, nach deren Erhärten die Aufstellungsunterlagen zu entfernen sind. Besondere Giefslöcher bei grofsen Flächen.

a. Stützen aus Walzeisen.

Sie reichen in der Regel ungestofsen über zwei Geschosse. Ein-gliederige, nicht genietete Schäfte vorzugsweise aus I-Grey trägem, selten aus vollem Rohr. Wird der Schaft aus mehreren Gliedern zusammengesetzt, so sind letztere in angemessenen Abständen durch Bindebleche (je 3 Niete), gegebenenfalls auch mittels durchlaufenden Zick-Zack-Verbandes aus Flach- oder Winkeleisen miteinander zu verbinden

Normale Ausführungen.

Abb. 30 u. 31 S. 328. Leichte Stütze, Schaft aus zwei mit Abstand übereck gestellten Winkeleisen, Kopfplatte einseitig in Trägerflucht aus-

(Abb. 59 S. 332).

Abb. 30 bis 48.

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gebildet, für jeden der auflagernden Träger mit ihrem Unterflansch vernietete, etwa 6 cm breite Zentrierplatte, die auf dem Kopf verschraubt ist. Abb. 31. Deckenträger am Schaft vermöge einseitiger Ausklinkung und zweier besonderen Beiwinkel angeschlossen. Fufs in Art Abb. 32.

Abb. 32. Schaft aus vier mit Abstand in Kreuzform gestellten Winkeleisen, Fufs einseitig gebildet, Saumwinkel des Fufses unterfüttert oder am Schaft gekröpft. Kreuzförmige Fufsplatte entsprechend auszubilden.

Schaft aus zwei mit Abstand voneinander gestellten I-Trägern. Abb. 39 Kopfausbildung, Abb. 40 Deckenanschlufs am Schaft im Auf- und Grundrifs für einen und zwei Unterzugträger. Abb. 45 Fufs auf Trägerrost gestellt, vgl. Beschreibung zur Abb. 16 S. 323.

Abb. 39, 41 u. 45.

Abb. 40. Deckenanschlufs für zwei Unterzugträger, die im Hohlraum des Schaftes gelagert sind. Trägerendigungen einseitig ausgeklinkt, Schaft aus zwei E-Eisen. Wandauflager des Unterzuges nebst Verankerung.

Abb. 42, 43 u. 44. Fufsplatte für Schaft aus zwei Stegblechen und vier (links) bzw. acht (rechts) Winkeleisen. Säumung des Randes der Sohlplatte durch E-Eisen in Abb. 43 an zwei gegenüberliegenden Kanten, in Abb. 44 ringsum. Saumeisen durch die vier Versteifungsrippen einer jeden Plattenhälfte gehalten.

Abb. 51 S. 330. Fufs, dessen Schaft aus zwei auseinandergerückten E-Eisen in Verbindung mit zwei durchlaufenden Blechlaschen gebildet. Verankerung des Fufses durch vier Ankerbolzen, die am Fufs durch angenietete Schlaufen gehalten werden. Solche Stützen sind zur Ueber-nahme wagerechter oder zeitweise lotrecht nach oben gerichteter Kräfte geeignet. Ankersplinte aus je zwei E-Eisen.

Andere Querschnittformen für Schäfte nach Abb. 33 drei I-Träger, Abb. 34 vier E-Eisen, Abb. 35 zwei E- und vier Winkeleisen, Abb. 36 zwei I-Träger und zwei Lamelleneisen, Abb. 37 Lamellensteg, vier Winkel- und zwei E-Eisen, Abb. 38 ein Lamellenstcg und acht Winkeleisen, Abb. 56 S. 330 Schaft aus Quadranteisen, ohne oder mit Abstand voneinander gestellt. Im letzteren Falle Verstärkung der unteren Schüsse durch viermal zwei Winkeleisen oder durch Stegbleche und vier Winkeleisen möglich, die im Schaftkern liegen.

Abb. 59 S. 332. Frontwandstütze. Unter zwei benachbarten Frontwandpfeilern stehen zwei Arten von Stützen. Nicht dargestellt ist die kürzere, nur durch den 1. Stock reichende, die in Höhe Erdgeschofs-decke auf kastenförmigem Sturzträger der Frontwand steht. Dargestellte Hauptstütze, durch 1. Stock und Erdgeschofs gehend, hat im 1. Stock gleiche Last wie Nebenstütze, im Erdgeschofs jedoch weitere Lasten, vor allem vom Kastenträger herrührende, der auf zwei Hauptstützen ruht. Um in üblicher Art zentrische Belastung der Erdgeschofssclitisse zu erzielen, zeigt Fufs des oberen Schusses Gabelung, deren Oeffnung zum Einführen der Auflagerendigung des Kastenträgers dient. Stark einseitige Belastung des unteren Schusses einerseits oder ungünstig wirkende Aufstellung des oberen Schusses auf Kastenträgerendigung anderseits vermieden.

Pendelstützen. Stützen, welche Pendelung nach jeder Richtung ermöglichen sollen, erhalten an ihren Enden Kugelzapfenlager.

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Abb. 52. Pendelstütze, deren Schaft aus zwei Stegblechen mit je zwei Saumwinkeln und zwei Lamellen gebildet, von der Mitte nach beiden Endigungen hin verjüngt auslaufend. Pendelstücke der Stütze aus Gufçeisen, am Kopf mit Kugelzapfen, am Fufs mit Kugellager versehen, treten mit Blattstücken in den Hohlraum des Schaftes ein, wodurch dort Verschraubung ermöglicht wird. Kopf und Fufs gleichfalls als gesonderte Gufs-teile gebildet. Ersterer enthält auf seiner Oberfläche Gufsleiste für Lagerung und zwei Lappen zur Verschraubung des lastenden Trägers, an der Unterfläche Kugelzapfenlager; der Fufs, den Kugelzapfen enthaltend, ist auf Werksteinunterlage verdübelt.

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Schaft oft in reicher Ausführung aus Gufseisen.

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Oberer Schufs zeigt Pendelstütze Art, die den Längenausgleich einer auf ihr ruhenden Träger(Dach-) konstruktion vermittelt, unterer Säulenschufs ist gewöhnlich mit Decken-anschlufs und gufs-eiserner Fufsplatte ausgebildet, letztere für zwei Ausführungen. Die Gufsgelenkstücke, an den Köpfen beider Schüsse und am Fufs des Pendelschusses vorgesehen, ragen in die Hohlräume der Stützen hinein und sind dort verschraubt. Abgleiten der Pendelsäule von ihrer Unterstützung durch zwei Stahlstifte verhindert.

Abb. 60 (vgl. Abb. 116 u. 116 a S. 344). Die Pendelsttitzen übernehmen lotrechte Lasten der Dachbinder und bewirken ihren Längenausgleich.

Senkrecht zur Bildebene dienen die Stützen in ganzer Höhe auch zur Uebertragung wagerechter, auf das Dach entfallender Windkräfte. Das wird möglich durch Einbauen von Windkreuzen zwischen zwei benach-

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barten Stützen, wobei letztere in Gemeinschaft mit den Kreuzen eine Pendelwand bilden.

Um durch unvorhergesehene seitliche Stöfse mögliches Abgleiten der Pendelstützen zu verhindern, sind ausreichende Sicherungen vorgesehen, auch in zulässiger Weise das Heften der Stützenfüfse auf den Fufsplatten durch zwei Schraubenbolzen.

b. Stützen aus Gufseisen.

Für Innenstützen kreisringförmiger (äufserer Durchmesser D), für Frontwandstützen (Ladenwände) hohler quadratischer (Aufsenseite a) oder rechteckiger Querschnitt üblich. Wandstärke durchschnittlich X/₁₀Z) bzw. Vio®» aber nicht unter 1,6 (1,3) cm.

Weite der Kragstücke etwa ein Drittel der Trägerhöhe, aber nicht über 12 und unter 6 cm. Verschraubung der aufliegenden Trägerflanschen auf Kopf- und Kragplatten. Seitliche Ränder an letzteren sichern die Träger vor Seiten Verschiebung. Verankerungen von Steg zu Steg der durch den Schaft getrennten, in gleicher Flucht liegenden Träger ratsam, wobei die Flacheisenanker entweder gerade durchlaufen (Oetfnungen im Schaft) oder um den Schaft gelegt sind; letzteres nicht allgemein üblich.

Abb. 46, 47 u. 48 S. 328. Einzelheiten für runde Innenstütze. Abb. 46 zeigt Kopf, Abb. 47 muffenartigen Stofs (nötigenfalls mit Bleiringeinlage) zweier Schüsse und Lagerung der Deckenunterzüge und Träger auf Kragstücken. Letztere, für nur einen Träger bestimmt, mit einer, für zwei Träger mit zwei Rippen. — Abb. 48. Fufs mit getrennt ausgeführter Fufsplatte von regelmäfsig achtseitiger Form. Grundrifs nach Abb. 57 S. 330 gleichfalls möglich. Bei kleineren Ausführungen keine Trennung zwischen Schaft und Fufs.

Abb. 49 u. 50 S. 330. Einschüssige Stütze, sonst Schaft wie vor. — Abb. 49. Kopf (Würfelkapitell) dient zur Auflagerung eines Unterzuges (zwei Träger), auf welchem die Deckenträger liegen. Seitliche Ränder und Verschraubungen — für letztere sind vier Lappen vorgesehen — der Träger. — Abb. 50. Fufsplatte, für nicht zu hohe Last als volle kreisrunde Scheibe ausgebildet, liegt mittels Zementfuge auf hartem Baustoff, z. B. Sandstein oder auch rauh gestocktem Granit, auf.

Abb. 58. Frontwandstütze, von der Fenstersohlbank des Kellers bis zur Decke des Erdgeschosses gehend, aus zwei Schäften von hohlem Rechteckquerschnitt gebildet, die durch Mittelrippe, die Aussparungen enthält, miteinander verbunden. An der Innenseite des vorderen verzierten Schaftes wird Rahmen für Schaufensteranlage befestigt, die bis zum Keller durchgeführt werden kann. Hier Unterbrechung des Fensters durch Kellerdecke und deren Anschlüsse an Stütze dargestellt. Hoher Fenstersturz im Erdgeschofs, der auf besonderem leichten Unterzug (zwei I-Träger) liegt, verdeckt Jalousierolle. Ausbildung von Kopf und Fufs aus Abb. 58 a ersichtlich.

c. Stützenverbände für reine Eisenhochbauten.

(Abb. 61 bis 65, S. 334.)

Erstere liegen in der Regel in leichten Zwischenwänden versteckt und verbinden zwei Stützen zu Paaren, was zur Uebertragung wage-

rechter Kräfte (Wind) in die Fundamente befähigt. Verbände gebildet aus Riegeln (Abb. 61, 62 u. 63), welche die Stützenschäfte in Deckenhöhe

Abb. 61 bis 65.

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in der Ebene der ersteren einspannen. Die zwischen den Riegeln verbleibenden Schaftstücke wirken dabei für Uebertragung des Windes als zweiseitig eingespannte Träger. Abb. 64 zeigt den Einbau besonderer Halbrahmen, Abb. 65 die Anordnung voller Windverbände in jedem Stockwerk. Gufseisen hierbei nur bei den Fufsplatten möglich.

5. Dachkonstruktionen.

Dachformen vgl. Holzkonstruktionen S. 305 ff.

Uebliche Neigungen der Dächer vgl. S. 389, Dacheindeckungen.

Belastungsannahmen vgl. III. Bd., 2. Abschn. Statik der Baukonstruktionen.

Für einfachere Ausführungen, bei Dachneigungen unter 25°, genügt es, Wind und Schneelast durch eine gleichförmig verteilte Last von 100 kg/qm Grundrifs zu ersetzen. Für flache Dächer mit Menschenlast 250 kg/qm zusätzlich.

Dachhaut auf 2,5 cm starker gespundeter Schalung, auch auf hölzernen Latten 4,5.6,5 cm, eisernen Latten, Winkeleisen 30.30.3 mm, oder feuersicherer Unterbettung aus Bimsbeton mit Eiseneinlage (bei 2,5 m Weite, 6 cm Stärke) eingedeckt. Besser hohle Eisenbetondielen. Sparren (Sparrendächer) und Pfetten (Pfettendächer) vgl. Holzkonstruktionen S. 303, aus Hölzern 13.13, 13.16 bis 16.16 cm Querschnitt, auch aus C-Eisen oder I-Trägern, durchschnittlich 12 cm hoch, Freilänge selten mehr als 4 bis 4,5 m.

a. Pfetten.

Für Sparrendächer, jetzt seltener aus Holz (Abb. 181 u. 182 S. 357) (durchschnittlich 21 : 24 cm, auch mehr), gewöhnlich aus C-Eisen und I-Trägern (selten Z-Eisen), die entweder auf den Binderrücken aufliegen oder an den Obergurten der Binder angelascht sind (Abb. 173 bis 178

S. 357), Stellung lotrecht oder normal zur Dachneigung (Abb. 66). Bei Berücksichtigung des wagerechten Winddruckes (Dachneigung #>25°) erfordert Anordnung der Pfetten besondere Mafsnahmen, da einfache Walzprofile (C-Eisen, I-Träger) hier nicht sparsam sind. Das gilt auch noch für I-Greyträger, DC-Eisen, C- und <^-Eisen. Verlegung der Trägerstege in die Richtung der Mittelkraft der Lasten wohl sparsam, aber umständlich in der Ausführung. Bei gewöhnlichen Verhältnissen hilft man sich, indem die I-Pfette durch ein aufgelegtes E-Eisen ergänzt wird, wobei beide nur an ihren Enden miteinander lose verschraubt sind und somit einzeln an der Lastaufnahme teilnehmen (Abb. 67). Statt des D-Eisens auch Holzbalken (Abb. 174 bis 177 S. 357), wodurch einfache Nagelung der hölzernen Sparren möglich wird. Bei gröfseren Aus-

Abb. 70. Ansicht

Abb. 66.

Abb. 68.

Querschnitt

Abb. 67.

Abb. 69.

77

Grundrifs

führungen werden an Stelle der aufgelegten Verstärkungen in gleicher Ebene liegende leichte Fachwerke verwendet (Abb. 68), vgl. Abb. 161

S. 351 auch seitliche Zwischenversteifungen langer Pfetten unter Zuhülfe-nahme der in den Dachflächen erforderlichen Windverbände möglich, die dann stellenweise gröfsere Ausdehnung erfordern (Abb. 69). Bei steilen Hallendächern bildet man Pfetten auch als zweiwandige Fachwerke (von Dreieckquerschnitt) aus (Abb. 70). Sparrenlager auf gemauerten Frontwänden mittels Mauerlatten 10.10 cm (Abb. 179 S. 357). Befestigung der Pfetten an den Bindern durch Verschraubung ist ausreichend. Die hierbei unvermeidlichen Spielräume zwischen Pfetten und Bindern einerseits und Bolzen und ihren Löchern anderseits machen oft die Anordnung von Dehnfugen unnötig. Geringer Baustoffverbrauch wird durch Anordnung der Pfetten als Gerberbalken angestrebt. Durchlaufend wirkende Pfetten kommen nur ausnahmsweise vor.

¹

Vgl. auch Abschn. Brückenbau. Hütte. 22. Auflage. 111. Band.

b. Tragwerke.

Vorwiegend statisch bestimmte Träger als einfache Balkenbinder, auch als Krag- und Gerberbinder, und Dreigelenkbogen, seltener statisch unbestimmte Zweigelenkbogen und gelenklose Rahmen. Räumliche Systeme in Form von Zelt-, Kuppeldächern und Türmen.

Für Balkenbinder flacher Dächer, die auf ihre Unterstützungen nur unerhebliche wagerechte Windlasten übertragen, sind an sich zwei lose Auflager zulässig. Andernfalls mufs ein Auflager zur Uebertragung des Windes fest, das andere behufs Längenausgleiches lose angeordnet werden. Längenänderung eines 1 m langen Eisenstabes bei 100° C

(±8

zu be-

Temperaturänderung 1 mm. Da für letztere nur 70°

rücksichtigen sind, genügt die Annahme von 1 mm Lagerverschiebung für 1 m Trägerlänge auch mit Rücksicht auf elastische Längenänderungen.

Solche Ausbildung der Auflager erfordert oft derart hohe Abmessungen der beiden für sich stehenden Wände, wie sie bei Monumentalbauten noch zulässig, nicht aber bei einfachen Nutzbauten erwünscht sind. Darum weicht man bei letzteren von oben gestellter Forderung derart ab, dafs beide Binderfüfse auf den fest verankerten Auflagerplatten, durch Klemmplatten beschränkt, festgehalten werden (Abb. 183 S 357). Die auftretende Reibung ermöglicht hierbei eine Verteilung des Windes in beide Wände, die so praktisch zulässige Stärken erhalten. Längenänderungen durch Temperaturwechsel vermögen diese Klemmplatten nicht aufzuhalten, weil insbesondere die Wände einfacher Hallenbauten auch Seitenbewegungen von mehreren Zentimetern ungefährdet ausführen. Vgl. sonst auch Wandauflager S. 321.

Bei Hallenbauten, die unterhalb der Dachkonstruktion durch seitlich steife, zwischen den tragenden Pfeilern sich spannende Gewölbe abgeschlossen werden, wird letzteren die Windverteilung in die standfähigen Mauerkörper überwiesen. Dort ein festes und ein bewegliches Binderauflager ohne weiteres anwendbar. Nach Art und Gröise der jeweiligen Aufgabe können als feste und bewegliche Auflager alle auch im Brückenbau üblichen Gleit-, Bolzenkipp-, Stelzen-, Tangentialkipp- und Kugelzapfenlager Verwendung finden.

Pultförmige Kragdächer für Vorfahrten, Laderampen und Hofbedachungen werden in den Frontwänden gehalten.

Binder mit Kragarmen (einfach und doppelt) erweisen sich 10 bis 20% sparsamer im Baustoffverbrauch als einfache Balkenbinder. Aehnlich verhalten sich Binder in Gerberbauart. Da die Untergurte jedoch auf gröfsere oder ganze Länge Druck erleiden können, erfordern ihre Knotenpunkte gewöhnlich besondere Querversteifungen, die die bei den Bindern möglichen Ersparnisse stark vermindern.

Solche Versteifungen können durch köpf bandartige, von den Knotenpunkten nach Punkten entsprechender Pfetten laufende Streben gebildet werden (Abb. 71). Besser wird Binderteilung so grofs gewählt, dafs Anordnung von Gitterpfetten lohnt, deren Untergurte die zu versteifenden Knotenpunkte in gerader oder gebrochener Linienführung verbinden (Abb. 72). Kostspieliger, aber vollkommen ist die Anordnung von Doppelbindern in durchschnittlich 1 bis 2,5 m Abstand voneinander, deren Untergurte durchlaufender Kreuzverband zusammenhält. Hierzu kommen in den Bindernormalschnitten, bei den Pfettenanschlüssen,

noch Versteifungskreuze. Hinzufügen der zuerst angeführten, kopfbandartig gegen die Pfetten geführten Streben legt Ausführung von Gerber-pfetten nahe (Abb. 73).

Abb. 72.

Abb. 73.

Abb. 71.

Drei- und Zweigelenkbogen (Fachwerke) verhalten sich gleichartig.

Die Gelenkbinder werden bei Hallenbauten oft bis zum Fufsboden heruntergeführt, darum richtet sich dort der Verlauf der Gurtungen nach dem Querschnitt des Gebäudes. Beim Dreigelenkbogen kann das Scheitelgelenk im Ober- und Untergurt oder zwischen beiden liegen. Erste Möglichkeit bietet für Durchbildung des Kreuzverbandes Vorteile. Kämpfergelenke sind möglichst nach innen zu rücken. Dreigelenkbogen sind unabhängig vom Temperaturwechsel, was theoretisch gegenüber dem Zweigelenkbogen etwa 10% Ersparnis ausmacht. Letztere und steife Rahmen, im Hochbau nach jeweiliger Verwendung sehr verschieden, lassen die Angabe allgemein gültiger Konstruktionsregeln nicht zu; diese Systeme, ebenso Kuppelbauten (Schwedler und Zimmermann) und andere räumliche Systeme, z. B. Zeltdächer, Türme usw., werden an Hand nachfolgender Beispiele besprochen.

Für alle angeführten Bauarten der Binder gilt übrigens der Grundsatz, dafs durch Wahl des Systems bewirkte Baustoffersparnis gewöhnlich höhere Ausführungskosten für die Gewichtseinheit erwarten läfst.

St ab quer schnitte.

Mit Ausnahme der zwei übereck gestellten Winkeleisen (Abb. 75). die in der Regel nur für gedrückte Stäbe Verwendung finden, können für gezogene und gedrückte Stäbe gleichmäfsig Querschnitte aus zwei nebeneinandergestellten Winkeleisen (Abb. 74), vier Winkeleisen in Kreuzform (Abb. 76), in I-Form (Abb. 77), zwei Winkeleisen mit Stegblech (Abb. 78) Abb. 74.    75.

und zwei E-Eisen (Abb.79) als Grundformen verwendet werden.

Querschnitte gelten für einwandige Fachwerkträger, bei denen die durch die Binderebene geteilten Hälften der Querschnitte zur Aufnahme nur eines Knotenbleches um die Stärke des letzteren auseinandergerückt sind, wandigen Fachwerken können für

gezogene und gedrückte Stäbe gleichmäfsig h-(Grey-)Träger (Abb. 83 S. 338) vier Winkeleisen in drei verschiedenen Anordnungen (Abb. 80, 82 u. 84 S. 338) und zwei C-Eisen mit und ohne Decklaschen (Abb. 81) als Grundformen dienen. Gegebenenfalls Verstärkung aller Grundformen

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Alle vorgenannten

Bei dop pel- Abb. 78.    79.

76.    77.

11 f T TTItTT

80. 81.

22

durch Lamellen- und Winkeleisen in zahlreichem Wechsel ausführbar. Bei doppelwandigen Systemen ist der Abstand der beiden Knotenbleche so grofs zu wählen, dafs die Nietarbeit überall Abb. 82.    83.    84. gut ausführbar ist. Auch ist zu unterscheiden

imn

zwischen Anordnung der Wandglieder aufserhalb oder innerhalb beider Knotenbleche. Für gezogene Stäbe dienen auch ein oder zwei Flacheisen bzw. Rundeisen, letztere, wenn besonders leichtes Aussehen erwünscht ist. Ueber Ausbildung der Augen und Spannschlösser für Rundeisen vgl. Abb. 174, 177 u. 178 S. 357.

Abb. 85.

Gedrückte, aus zusammengesetzten Querschnitten gebildete Glieder werden durch Bindebleche und durch leichtes Gitterwerk miteinander verbunden. Beide Arten können gleichzeitig oder einzeln Anwendung finden (Abb. 85 u. 86). Solche Einzelglieder verhalten sich der Knickung gegenüber als Ganzes, wenn bei Abb. 86.    ausreichend kräftigen Querschnitten und

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Anschlüssen der Verbindungen ihre Enteil    ■    fernung nicht gröfser als die Knicklänge

^    der zu verbindenden Profile ist. Bei Quer

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schnitten gröfserer Abmessungen für Bindebleche mindestens zwei, besser drei Niete für jedes Einzelglied. Gitterverbände aus Flacheisen, besser ungleichschenkligen Winkeleisen, 60.30.7 (9) oder 75.50.7 [Aj    (9) mm, ein oder zwei Niete zum Anschlufs.

/y    Nur auf Zug beanspruchte Stäbe von zu

ft

sammengesetztem Querschnitt werden gleich-r- —i falls durch Bindebleche, die aber in gröfseren ^    Z Entfernungen angeordnet, zusammengehalten.

^    ^ Die Freilänge gedrückter Stäbe kann in

2    1 ^er Binderebene durch Einfügung von Hülfs-

Abb. 87. Stäben verkürzt werden (Abb. 109 S. 341 u.

Anordnung der Binder.

1. Balkenbinder.

Einfache Satteldächer. Einzelheiten einfacher Binder Abb. 173 bis 185 S. 357. Höhe der Binder Vs Bis Vi3> durchschnittlich Vio der Stützweite.

Abb. 88. Dreieckbinder nur für Firstpfette, Untergurt wagerecht und in seiner Mitte am Firstknotenpunkt aufgehängt.

Abb. 89. Obergurt im mittleren Teil zwischen beiden Mittelpfetten (keine Firstpfette) wagerecht. Untergurt mit zweiseitigem Anzug nach der Mitte hin.

Abb. 90. Für eine Firstpfette und zwei Mittelpfetten, links deutscher, rechts einfacher Polonceaubinder.

Abb. 118 S. 345). Zusammengesetzte Glieder erhalten Querversteifungen, die senkrecht zur Stabachse liegen, wenn Erschütterungen auftreten. Querversteifung in Abb. 73 S. 337 aus sich kreuzenden Winkeleisen, Abb. 87 aus vollem Blech mit Saumwinkeln gebildet.

100

20,0-

13,5-*—7,0-

Abb. 91.

Laternenaufbau; der First ganz durchlaufend oder nur stückweise. 5 Felder. Zwischen Laternenaufbauten kragen Sparren

Abb. 88 bis 103.

88

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über (Abb. 89). Die Laterne enthält zwei Traufenpfetten und eine Firstpfette, letztere durch Hülfsfachwerk (Sprengebock) abgestützt.

Abb. 92. Zusammengesetzter Polonceaubinder. 8 Sparrenfelder. Entsteht durch Einbau von vier Hülfssystemen aus Abb. 90 rechts.

Abb. 93 S. 339.    6 Felder. Die gedrückten Wandglieder stehen

senkrecht zum Obergurt, Untergurt mit ein- (links) bzw. zweimal geknickter Linienführung.

Abb. 94 S. 339 für 8 Felder. Bei der linken Hälfte werden die lotrechten Wandglieder gezogen, die schrägen gedrückt; englische Binder. Rechte Hälfte für Trempel, gedrückte Stäbe möglicht kurz, sparsam und luftig aussehend.

Abb. 95 S. 339. Mansarddach mit Glasdeckung in den Mansardflächen und im Firstfeld (links), letzteres auch mit Laternenaufbau. System ähnlich wie Abb. 94 S. 339. Für die schmalen Firstfelder zwei leichte Hülfssysteme erforderlich.

Abb. 96 S. 339. Binder bei Trempelanordnung. Wandglieder Abb. 94 links. Unterer Gurt geschwungen, von Knoten- zu Knotenpunkt gerade.

Abb. 97 S. 339. Obergurt hat wagerechten mittleren Teil für satteldachartiges grofses Oberlicht. Niedrige Trempel bei den Auflagern.

Abb. 98 S. 339. Binder mit zwei Kragarmen für Mansarddach, auf zwei im Mansardgeschofs angeordneten Säulen stehend. Gitterpfetten in den beiden Säulenfluchten jeder Seite, um Säulenpunkte in Höhe Untergurt seitlich versteifen zu können.

Abb. 99 S. 339 wie vor, doch Untergurt mit dreimal geknickter Linienführung und durch drei Hängestangen tiberbrachte Deckenlasten in seinen Knotenpunkten.

Abb. 100 S. 339. Dachneigung flach, darum Untergurt unter Auflager in den Raum reichend. Binderentfernung besonderer Umstände wegen grofs, darum zwischen zwei Hauptbindern (links) ein Zwischenbinder (rechts) mit doppelten Kragarmen eingeschaltet, auf zwei Gitterpfetten ruhend, die in Flucht der zweiten lotrechten Wandglieder liegen. Alle übrigen Pfetten aus einfachen Profilen. Räumlich von guter Wirkung.

Parallel (Gitter-) träger Abb. 109 S. 311 u. Abb. 113b S. 342.

(h<i)

Abb. 101 u. 102 S. 339. Parabelträger. Bei gleichmäfsiger Belastung sind die Wandglieder spannungslos, was auch gilt, wenn Parabel durch

Kreisbogen

ersetzt wird. Untergurt von beliebiger Form; ist

er auch parabolisch (Abb. 101 S. 339), so heifst Binder Sichelträger, ist er gerade (Abb. 102 S. 339), Fischbauchträger. Gewichtersparnis dem Parallelträger gegenüber etwa 15 bis 20 %.

Abb. 103 S. 339. Halbparabelträger. Er entsteht, wenn ein Gurt nach Parabel geformt ist, der nicht nach den Endpunkten des anderen hinläuft, sondern davon entfernt bleibt. Hier dehnt sich Parabelgurt nur zwischen den beiden äufseren Pfetten aus, sonst zwischen den Auflagerlotrechten, die aus besonderen Pfosten zu bilden sind. Gewicht zwischen Gitter- und Parabelträger.

Pultförmige Kragdächer.

Abb. 104. Uebliche Form mit lot- und wagerechter Abstützung am unteren und wagerechter Verankerung am oberen Gurt. Untergurt in ganzer Länge auf Druck beansprucht.

Abb. 105. Stützung am Untergurt wie vor, Obergurt an der Wand lose, aber Aufknüpfung eines seiner äufseren Knotenpunkte durch geneigte Zugstange an festem Wandpunkt (bei Deckenanschlufs). In

beiden Gurtungen wechselt der Sinn der Beanspruchung, gurt gleichfalls in der Wand festgehalten, so wird Anordnung statisch unbestimmt.

Wird Ober-

Abb. 106. Bei gröfseren Kragweiten stützen sich Binder noch auf einen vor der Frontwand und ihr parallel liegenden Unterzug, welcher

Abb. 104 bis 109.

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-7,50-

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seinerseits auf Wandgiebeln oder sonst in gröfseren Abständen (Vielfaches der Binderteilung) auf eisernen oder gemauerten Stützen ruht.

Shed (Säge-) dach.

Die Glasflächen, die selten senkrecht, gewöhnlich aber unter 60° geneigt sind, zeigen nach Norden. Winkel an der First 90°.

Abb. 107 u. 108 zeigen zwei Arten, nach Anordnung der Dachrinnen verschieden. Um enge Säulenstellungen zu vermeiden, legt man in die Säulenfluchten Gitterunterzüge, welche gröfsere Zahl von Bindern ab-fangen. Hierfür Anordnung Abb. 107 besonders geeignet, wo Unterzüge in Flucht der lotrechten Auflagerwandglieder liegen, bei Abb. 108 würde Unterzug in der Glasfläche liegen. Schrägstäbe der Unterzüge aus Rundeisen.

Schleppdach.

Abb. 109. Binderanordnung für Laderampe. Einschränkung der Stützenzahl wieder vermöge Gitterunterzugo«, der in Höhe des Wand-

gliedes über Stütze der Giebelwand parallel verläuft. Punktierte Htilfs-systeme im Binder dienen nur zur Minderung der Knicklänge des Binderobergurtes in Bildebene.

Dächer für besondere Zwecke.

Abb. 110. Aulaflügel. Einschiffiger Saalbau, durch Tonnengewölbe überspannt. Obergurt mit wagerechtem Mittelteil. Oberer Dachteil aus

Abb. 112.*)

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Holz. Binderfüfse mit Rücksicht auf geringe Stärke der Frontwände weit heruntergeführt. Der Untergurt, der Gewölbelinie folgend, stützt in einzelnen Knotenpunkten I-Träger, welche zur Befestigung des Schein-

12.78

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11,91

gewölbes (Dralitputz) dienen. Trägt sich das Gewölbe frei (Mauerwerk, Eisenbeton), so kann sein Schub von den Binderfüfsen aufgenommen und in den Binder geleitet werden. Letztere nicht sparsame Anordnung vermeidet im Saalbau sichtbare Anker.

Abb. 111. Konzertsaal in Berlin. Rücklage des Saalbaues durch anschliefsende Gebäude zur Aufnahme der wagerechten Windlasten ausreichend. Leicht ausgeführte Frontwand enthält unter den Auflagern der Binder Pendelstützen. Binder unsymmetrisch zur First, deren Pfette durch besonderen Sprengebock abgestützt wird. Stuckdecke und Dachboden ruhen durch besondere Träger in den Knotenpunkten des Untergurtes auf.

Abb. 112. Schlofs Posen. Aufnahme der Windlast durch Mittelund mit ihr verbundener Rückwand. Oberer Dachteil Holz, Binder unsymmetrisch zur First, Kragteil einseitig. Scheingewölbe aus Rabitz wird wieder vom Untergurt getragen.

Abb. 113 a u. 113b. Kriminalgericht Moabit. Hohes Mansarddach über dreischiffiger Halle. Abstand der Innenstützen (auch der Frontwandpfeiler) voneinander 10,2 m. Oberer Dachteil aus Holz, darunter überdecken trapezförmige Binder, Stützweite von Mitte zu Mitte Innensäule 18,22.m, bei 5,10 m Teilung die Mittelhalle. Diese Binder ruhen auf Gitterträgern (Abb. 113 b), die, ihrerseits in den Längsfluchten der Innensäulen angeordnet, sich auf letztere stützen. Die Trapezbinder werden in ihren Auflagern festgeklemmt. Binder der seitlichen Dachteile in Verbindung mit den Gitterträgern über den stützenden Pfeilern (links) durch festen Bock, in den Zwischenlagen als Kragbinder (rechts) ausgebildet. Grundrifs (Abb. 113a), im oberen Teil in Höhe Untergurt des Trapezbinders,. im unteren in Höhe Untergurt des Kragteiles dargestellt, läfst Anordnung notwendiger wagerechter Verbände in diesen Höhenlagen erkennen. (Gewölbeartige Decke aus Eisenbeton nach Art von Gerberträgern, vgl. Abb. 113a, freitragend und schubfrei errichtet.)

Abb. 114. Stahlwerksverband in Düsseldorf. Hohes Mansarddach mit Giebelvorbau und hohem Dachreiter. Freitragende Gewölbe und Decken unterhalb Dachkonstruktion vermitteln Windverteilung in alle Wände. Hauptbinder trapezartig mit festem Auflager auf der Mittelwand. Ueber oberer Parallelseite dreiseitiger Sprengebock, der bis zur First reicht. Leichte Fachwerkaufbauten auf Bindergurt links und den Bockstreben tragen in den Knotenpunkten der oberen Begrenzungen die Pfetten, die hart unter Dachhaut liegen. Aeufserster Kragpunkt des Hauptbinders nimmt Stichträger mit beweglichem Anschlufs auf, der zur Unterstützung der rechten Mansardfläche dient. Fufspunkt dieses Stichträgers auf Frontwand fest. Achtseitiges Gerüst des Dachreiters, in der Mitte zwischen zwei Bindern angeordnet, steht unmittelbar auf zwei Gitterpfetten und mittels besonderer Wechsel auf. (Näheres über Dachreiter S. 354.)

Abb. 115 S. 344. Land- und Amtsgericht Cöln a. Rh. Hohes Mansarddach mit Dachreiter, letzterer wieder auf besonderen Gitterpfetten stehend, die sich an beide Mittelsenkrechten der Binder anschliefsen. Letztere über alle drei Schiffe der Halle gespannt. Binderuntergurt mit vierfach geknickter Linienführung stark nach oben gezogen.

Bei Anordnung nur eines festen Auflagers verteilt seitlich steif errichtetes Gewölbe nebst Dachboden den Wind in die widerstandsfähigen Wände. Bei Anordnung einer den Hallenraum durchdringenden Verankerung derBinder-füfse sind Binder als Zweigelenkbogen ausführbar.

Abb. 116 u. 116 a. Land-und Amtsgericht Hannover. Wie vor, Binder jedoch unsymmetrisch und nur über Mittelhalle gespannt. Links überträgt Fachwerkfufs des Binders wagerechten Wind auf Innenpfeiler, der durch seitlich steifes Gewölbe mit / den standfähigen Wänden in Verbindung steht, rechts j« stützt sich Binder auf Pen- —U delstütze. Senkrecht zur u Bildebene Uebertragung des jy Windes unter nähme von Kreuzverbänden zwischen den Stützenpaaren (Pendelwand), Abb. 116a, ^ Einzelzeichnung Abb. 60 ™

S. 331 in die Stützenfüfse. (Gewölbe aus Eisenbeton vgl. Abb. 116.)

Zuhtilfe-

Drei- und Zweigelenkbinder.

Die nachfolgenden Beispiele, praktischen Ausführungen entnommen, können beiden Systemen — nicht dem jeweilig gewählten allein dienen.

Abb. 117. Ausstellungshalle des Instituts für Gärungsgewerbe, Berlin. ^ Nur das Mittelschiff der

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Abb. 119.

dreischiffigen Halle ist dargestellt. Weite 24,90, Höhe 16,05 m. Dreigelenkbinder mit Drehgelenken A, A, B (Oberlicht a, a, b), Binderschenkel A C im unteren Teile behufs

_ Raumersparnis als seit-

lieh biegungsfeste, voll-D wandige, prismatische Stiele, Mittelteil des Binders fachwerkartig mit ^ geschwungenem Unter-& gurt ausgebildet. Zwei Seitengalerien, bei G an den Binderschenkeln, bei Knotenpunkten D mittels Hängeeisen befestigt.

Abb. 118. Drehbare Luftschiffhalle Biesdorf. Dreigelenkbinder 25,80 m Weite und 28,5 m n Höhe mit Drehgelenken A, A, B ruhen auf Gitterwänden AG, die von Rad- zu Radkasten gehen und über die äufsersten auskragen. Wand- und Dachumschliefsung in gebrochener Linie A G DEB. Firstbelichtung bei B und Seitenlicht unterhalb G.

Abb. 119. Krupphalle Düsseldorf 1902.**) Dreigelenk-Doppelbinder von 24,90 m

19,35 m Höhe mit Drehgelenken A, A, B. Fachwerkbreite ohne Rücksicht auf Sparsamkeit des Bau-stoffverbrauches äufserst eingeschränkt, tung vom Dache her durch satteldachförmige Oberlichter, die quer zur Hauptachse liegen.

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Weite und

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Montagekran von 25 t Tragfähigkeit. Einzelheiten der Gelenke S. 357, Abb. 187 u. 188.

Abb. 120. Skulpturenhalle im Ausstellungspark Berlin. Dreigelenk-Doppelbinder, wobei Untergurt durchweg und Obergurt vorwiegend in geschwungener Form ausgebildet. Gelenkpunkte A, A, B. Nur Oberbelichtung B C. Dach abgewalmt.

Abb. 120 bis 123.

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Abb. 121. Zweigelenkbinder einfachster Art aus I-Walzträger-stticken mit besonderen, mittels Nietung hergestellten Knieen gebildet. In der Regel stützen die Unterzüge des Fufsbodens die Gelenkauflager A, wobei erstere gleichzeitig die letzteren verspannen.

Abb. 122.**) Erhöhung des Bühnenhauses des Königlichen Opern-

hauses Berlin. Die 30,30 m weitgespannten und 17,40 m hohen Zweigelenkbinder, Gelenkpunkte A, zeigen lotrechte Schenkel von 1 m Breite und Mittelteil von 4,9 m Höhe. Aussteifung in Höhe B B durch die Träger des Schnürbodens, im Obergurt CC durch feuersichere Decke. Oberhalb GC Hülfskonstruktionen für Rauchklappe DD und Dach, unterhalb Stützung und Aufhängung von Galerien, in punktiertem Strich schematisch dargestellt. Arbeitsgalerien bei A nehmen Vergitterungen auf, die die Binderschübe in die Giebelwände übertragen. Letztere gleichfalls Zweigelenkbogen (40m hoch), die bis Bühnenkeller reichen. Einzelheiten der Gelenkpunkte Abb. 186, S. 357.

Abb. 124.*)

Abb. 125.*)

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Abb. 126.*)

Abb. 127.*)

Abb. 123**) (Ing. Biesold). Zweigelenkbinder 49,20 m Stützweite, Höhe 32,0 m, für Sportpalast Berlin. Mittlerer Teil ein Fachwerkbogen, der nach den Seiten hin an Breite gewinnt. Binderschenkel aus breiten Blechwänden mit Aussparungen in Höhe der Galerien, Durchgänge bildend.

Abb. 124 bis 127. Verschiedene Formen von Zweigelenkbogen, für Geschäftshausbauten. Kniee aus Nietstücken, sonst aus I-Walzträgern wie bei Abb. 121. Aufnahme der Schübe durch die Unterzüge des Dachbodens. Abb. 125 u. 126 zeigen Zwischenunterstützung der Binderriegel durch Pendelstützen, Abb. 125 zwei, 126 eine Stütze, Abb. 126 Bildung des Dachoberbodens mittels aufgesetzter eiserner Zweigelenkbinder, Abb. 127 Aufbau aus Holz.

Räumliche Fachwerke.

Abb. 157.

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Abb. 154 bis 157. Flache Schwedlerkuppel. Bei offenem Laterncuring (ohne Diagonalen) und festen Auflagern (Aufnahme des Sparrenschubes durch Fufsring) stabil und statisch bestimmt, aber angeblich zur Aufnahme stark zusammengedrängter einseitiger Belastung, eintretender starker Formveränderung wegen weniger geeignet. (Die wirkliche Formveränderung bleibt hinter der theoretischen erheblich zurück, was in zu ungünstigen Lastannahmen und der gröfseren Steifigkeit der Knotenpunkte begründet ist—Blechlaschenknotenpunkte statt angenommener Kugelgelenke.)

Einschränkung der Formveränderung möglich, wenn der Laternenring als starre Scheibe ausgebildet wird, eine Anordnung, die den .

Abb. 154.

Abb. 155.

\    ] Nachteil hochgradi-

I gerstatischerUnbe-j ^ stimmtheit bringt.

! GenaueBerechnun-! gen derartiger Sy-! j sterne werden in der |~*    Regel vermieden,

indem die Spannungen nur für ein statisch bestimmtes System berechnet, mit Rücksicht auf tatsächlich günstigere Wirkung jedoch höhere Spannungen zugelassen werden.

Bei regelmäfsigem Grundrifs und gleichmäfsig verteilter Belastung sind    die Diagonalen    spannungslos.    Wird    die    Flachkuppel nach

kubischer    Parabel    gekrümmt, so    stehen    bei    vorheriger Voraus

setzung nur Sparren und beide Schlufsringe unter Spannung. Diese vorteilhafteste Form bringt den Nachteil, dafs bei Pappdeckung die Neigung am Scheitel zu gering, am Umfang dagegen zu grofs wird. Die    zudem    mit kubischer Parabel    verbundene    Ausführung eines

schweren massiven Kranzgesimses mit innerer Kastenrinne (Abb. 154) wiegt auch die Mehrkosten des Eisens bei anderen Kuppelformen auf,

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Abb. 156.

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die die erwünschte Ausbildung von Traufen zulassen. Bei Beibehaltung steiler Sparrenfelder der Randfelder empfiehlt sich daneben gesonderte flachere Lage der Dachdeckung nach Abb. 155.

Abb. 156 zeigt ein Beispiel, das von der sparsamsten Form abweicht. Aeufserer Dachrand rein kegelförmig, Uebergang in die Pyramidoidflächen der inneren Kuppel durch geringen Pfeil der Grenz-pfetten erreicht, ln den drei mittleren gleichlangen Feldern bildet der Sparren einen Kreisbogen, der tangential in das geradlinige oberste Sparrenfeld mit der Neigung 1:5 übergeht. Am äufseren Rande beträgt die Dachneigung 1 : 2x/2- Lichter Durchmesser des Gebäudes 44,6 m, 28 Vorlagen und 28 Sparren des Kuppel-, 14 des Laternendaches. Durchmesser des Fufsringes 45,0 m, des Scheitelringes 7,20 m, letzterer 7 m höher gelegen. Laterne 14seitig, Wände 2 m hoch. Dach als Traufe über Umfassungswand geführt, Rand mit Laufbohle und leichtem Geländer versehen.

Abb. 158.

Sonst allgemein Höhe der Kuppel ¹/₆ bis l/1Qt Durchmesser der Laterne V₈ bis 7ß des Durchmessers JD des Fufsringes. Anzahl der Kuppelsparren möglichst einzuschränken, gegebenenfalls durch Gabelung in den Randfeldern oder Einschaltung von Zwischensystemen. Gröfste Entfernung dieser die Dachlast biegungsfest tragenden Stäbe abhängig von zulässiger Sparrenfreilänge (4,5, äufserst 5 m). Zahl der Hauptsparren gewöhnlich Vielfaches von vier, Laternendach mit halber Sparrenzahl. Querschnitte der Kuppelsparren aus zwei Winkeleisen mit Stegblech (Abb. 78 S. 337) entweder mit stetig gekrümmter oder vieleckiger Oberkante. Knicksicherheit der Sparren kommt wegen der steifen Dachhaut nicht zum Nachweis. Abstand der Ringe im Grundrifs annähernd gleich, etwa 1,5 -f- ¹/^D, Querschnitt aus zwei Winkeleisen, die mit zwei Schenkeln auf dem Sparrenrücken aufliegen. In allen Feldern gekreuzte Diagonalen aus Flach- oder Winkeleisen, Knotenpunkte am Laternen-,

Zwischenring ’ und Auflager,

Abb. 157 ohne weiteres verständlich.

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Bei Doppelpapp- oder Metalleindeckung für Eigengewicht 70, für zusätzliche Last 100 kg/qm Grundrifs.

Kuppeldächer für besondere Zwecke.

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Abb. 158. Pavillon Schneider in Creuzot auf der Weltausstellung 1900 in Paris.¹) 24Drei-gelenkbinderhälften, die ganz in der Mantelfläche lagen,

Scheitelgelenk durch Kugel von 0,40 m Durchm. gebildet. Die Zwischenringe dienten nur zur Aussteifung der Sparren. Einfache Bolzengelenke an den Sparrenfüßen, Fußring als kastenförmiger Gitterträger ausgeführt.

Abb. 159.²) Justizpalast in München (Baurat v. Rieppel). Kuppel über quadratischem Grundriß mit abgestumpften Ecken. Tragkonstruktion wie bei Zeltdächern (Abb. 159) aus zwei sich kreuzenden, in den Diagonalebenen des Raumes liegenden Dreigelenk-Fachwerkbogen (doppelt) gebildet, die sich in der Mitte ihres Fufsriegels gegen Gufseisenklotz stemmen. Wagerechter Schub durch Fufsring aufgehoben.

Abb. 160.³) Reichstagsgebäude Berlin (Geheimer Baurat Zimmermann). Auf die an sich schwache Mauern waren nur lotrechte oder in der Längsrichtung der Mauern wirkende wagerechte Kräfte übertragen worden. Dabei hat der über rechteckigem Raum (38,74 und 34,76 m äufsere Seitenlange der Mauern) errichtete Kuppelbau achtseitigen Fufs- und rechteckigen Kopfring, Stützung der 8 Eckpunkte des Fufsringes auf den Umfassungswänden durch Stelzenlager mit Kippbolzen. Die Stelzen stehen parallel zu den betreffenden Mauern; zudem ist der Fufsring in der Mitte der vier Wände noch derart gestützt, dafs die Fufsringstäbe in Richtung ihrer Achsen dort festgehalten, in der Querrichtung aber beweglich sind. Hierdurch wird die geforderte Wirkung vom System (einfach und statisch bestimmt) erreicht.

Abb. 161. Königin-Luise-Gedächtniskirche in Berlin-Schöneberg. Rundkuppel mit hohem Laternenaufbau in Art der vorbeschriebenen.

Abb. 159.

Abb. 160.

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Der Kopfring ist quadratisch, der Fufsring ungleich achtseitig. Zur Aufnahme der Belastungen dienen vier Wände von Treppenhäusern. Die in den Fufsringecken erforderlichen 8 Lager sind, hier ausreichend, als Gleitlager auf sphärischer Unterlagsfläche ausgebildet,

während die in den Hauptachsen liegenden Mitten der Fufsringstäbe mittels besonderer in die Treppenhausdecken einbetonierter Querriegel die wagerechten Windbelastungen in die Front- und inneren Ringwände in Richtung dieser Wände überleiten. Beweglichkeit dieser Stützpunkte in Querrichtung der Ringstäbe durch Langschlitzlöcher erreicht. Eigenartig ist die Ausbildung der Kuppelleibung.

Abb. 161.⁴)

Die acht Gratsparren, zwei benachbarte schlielsen im Grundrifs einen rechten Winkel ein, haben Kopf-, Fufsring und zwei Zwischenringe. Nur der quadratische Kopfring trägt aufsen eine aus vier gleichen Kreisabschnitten gebildete fachwerkartige Ergänzung, die sich der Kuppelleibung anschliefst. (Ein darüberliegender gleicher Ring von geringeren Querschnittsabmessungen ist

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Abb. 163.

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mit dem Kopfring vergittert zwecks Abfangung der Eckstiele des Dachreiters.) Zwischenringe und Fufsring sind gerade. Der obere Zwischenring besteht aus E-Eisen, in wagerechter Ebene durch Gitterwerk ausgesteift. Gleiche Anordnung besteht bei dem unteren Zwischenring, der aber mit Rücksicht auf erheblichere Freilänge gleichfalls aus Gitterwerk besteht. Bei beiden Ringen sind dabei die normalen Wandglieder bis naheDachhaut ausgekragt, wobei die freien Endigungen rund geschnittene Pfettenhölzer aufnehmen, auf der die gleichfalls rund geschnittenen Bohlensparren liegen, die die Schalung tragen. Die im Kopfring angeordnete Diagonalversteifung gibt erwünschten Ueberschufs mit Bezug auf das im Dachreiter untergebrachte Geläut. Die acht Kuppelsparren werden aus Fachwerken gebildet, wobei die Wandglieder des einen Sinnes zum bequemen Anschlufs der Ringversteifungen wagerecht sind.

Abb. 162⁵) S. 351. Kirche Zentralfriedhof Wien (Ingenieur Bleich). Acht Hauptsparren mit Fufsring und zentrischer Vereinigung im Scheitel. Fufslager als Flächenlager für lotrechte Lastübertragung ausgebildet, von denen jedes zweite in radialer Richtung geführt ist. Die Sparren, tangential gleitend, stehen auf den Mauerwänden auf.

Abb. 163.⁶) Dom in Berlin (Prof. Müller-Breslau). Die Wirkung der äufseren Rundkuppel wird unterstützt durch inneres achtseitiges Raumfachwerk Schwedlerscher Bauart, das die Laterne trägt. Aufsen-kuppel hat biegungsfesten Kopfring, gebogene Sparren mit wagerechten Rippen, äufsere und innere Ringe sind gitterartig miteinander verbunden. Acht feste Lager auf acht Hauptpfeilern, die Lager der Zwischensparren sind durch den Fufsring nach den Hauptpfeilern hin wagerecht ausgesteift.

Bei quadratischen und rechteckigen Grundrissen findet sich auch die Anordnung von Bindern, die den Seiten des Grundrisses parallel verlegt sind und in gleicher Höhe liegen, so dafs sich somit die Binder der einen Richtung mit denen der anderen durchdringen, so z. B. bei der Kuppel des Reichsgerichtsgebäudes in Leipzig (Baurat Cramer). Vgl. auch Holzkonstruktionen S. 311.

Zeltdächer.

Abb. 164. Bühnenhaus des Deutschen Opernhauses in Charlottenburg.⁷) Dach in Form einer vierseitigen abgestumpften Pyramide, auf deren Kopffläche sich der etwa 4 m hohe Entlüftungsaufbau befindet. Konstruktionsweiten im Grunde 28,73 und 21,23, in der Kopffläche 12,47 und 9,2 m. Konstruktionshöhe 7,28 m. Alles weitere aus Abb. 164 erkennbar.

Abb. 165. Land- und Amtsgericht Berlin-Mitte. (Htilfskonstruktion für oberen Dachteil, die auf nachbeschriebenem Zeltdach aufsteht, hier nicht dargestellt. Ersterer hat die Form einer quadratischen Pyramide, deren Kanten gebrochen.)

Zeltdach über quadratischem, mit abgeschrägten Ecken gebildetem Raume. Seitenlangen, an den Innenfluchten der Wände gemessen, 15,0 bzw. 2,70 m. Höhe des Zeltdaches (Mansardgeschosses) 5,50 m, Fufsring aus einfachen Stäben, Kopfring aus leichten Blech trägem gebildet, die in wagerechter Ebene durch Gitterring versteift sind. Der zwischen Fufs- und Kopfring vorhandene Zwischenring wird in der Mitte der vier grofsen Flächen durch Mittelsparren seitlich versteift, dessen Fufs auf den Umfassungswänden und dessen Kopf am Kopf-

Abb. 163.

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Abb. 168.

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*) Ausgeführte Entwürfe des Verfassers Hütte. 22. Auflage. III. Band.

ring gehalten wird. In allen Seitenflächen und der Kopffläche befinden sich vollständige Diagonal Versteifungen. Da Fufsring, in Kämpferhöhe eines freitragenden Gewölbes liegend, zur Aufnahme grofser Schübe dient, ist mit gröfserer Form Veränderung des Systems zu rechnen. Deshalb ist jeder der acht Binderfüfse auf gröfsere Zahl von frei beweglichen Stahlkugeln gestellt, wie sie für Ausbildung von Maschinenzapfenlagern im Handel sind; die Kugeln, 3 cm Durchm. haltend, sind in ihrer gegenseitigen Lage auf den Auflagerplatten durch die Maschen eines Drahtgeflechtes gesichert. Erst geraume Zeit nach dem Ausschalen und Setzen des Gewölbes wurden die Maueröffnungen der acht Stützpunkte geschlossen.

Abb. 114 S. 342, Abb. 115 u. 116 S. 344. Dachreiter verschiedener Form. Sie stehen in der Regel nicht unmittelbar, vielmehr mittelbar durch zwei besonders verstärkte (Gitter-) Pfetten auf den Bindern. Zur Abfangung aller Stielfüfse dienen noch Pfettenwechsel. Zudem durchlaufender Kreuzverband zwischen den Obergurten und Querversteifungen in lotrechten Ebenen beider Pfetten erforderlich. Gratstiele in gleicher Zahl wie Mantelflächen, Ringe so oft, dafs vorhandene Neigung der Diagonalen angemessene Anschlüsse ermöglicht; Ringe möglichst auch da, wo Galerien, Pfetten der Hauptdächer usw. Unterstützung verlangen.

Abb. 169.

Bei Galerieöffnungen müssen oft einzelne oder alle Felder einer Zone Diagonalkreuze entbehren, was im letzten Falle t—. biegungsfeste Stiele und Ringe solcher Zonen voraussetzt. Dort erforderliche Querschnittsvermehrung der gewöhnlich aus 2 Winkeleisen bestehenden Stiel- und Ringquerschnitte durch Hinzufügung eines Stegbleches und zweier innerer Winkel (Abb. 169). Steife Scheiben, also in wagerechter Ebene liegende Diagonalverstrebungen der Ringe liegen da, wo die Stiele ihre Richtung wechseln, auch in Höhe der Galeriefufsböden. Bekrönungsstange gewöhnlich in der Spitze und in Fufsringhöhe des Zeltdaches der Haube ge-Abb. 170. halten. Erstere dort am besten aus vier mit Abstand angeordneten Winkel (Quadrant-) eisen, in die bei der Spitze abgebogene Bleche zum Anschlufs der eisernen Sparren eingebracht werden (Abb. 170). Oberer Teil der Stange aus Rundeisen. Die Schalung (gewöhnlich Metall-, selten Schiefer- oder Ziegeldeckung) wird auf entsprechend profilierten Bohlensparren befestigt, die auf den eisernen Sparren- und Ringstücken gehalten werden. Biegungsberechnung der letzteren gewöhnlich nicht erforderlich. Bei Berechnung der Dachreiter auf Winddruck gelten die Fufspunkte als fest eingespannt. Der Einfachheit halber begnügt man sich gewöhnlich mit dem Nachweis, dafs schon zwei gegenüberliegende Flächen des eisernen Gerüstes den Winddruck in die Fufspunkte übertragen können. Vorstehende Regeln gelten auch für grofse Turmhelme, nur kommt hierbei genauere Windberechnung zur Geltung.

Abb. 166 u. 167 S. 353. St. Nikolaikirche Elbing. Turmhelm von quadratischer Grundfläche, Seite 10,60 m, Gesamthöhe 50 m. Die vier Fufspunkte liegen über halber Höhe der Glockenstube; unterer Schufs des Traggerüstes bis Ring cd hat die Form einer abgestumpften Pyramide von quadratischem Grundrifs. Hierauf zwischen cd und ab weiterer, über ab engerer Schufs als regelmäfsig achtseitiges Prisma. In der Zone unterhalb ab wird der erforderliche Uebergang des Gerüstes vom gröfseren zum geringeren Durchmesser durch abgestumpfte Pyramide bewirkt. Teil oberhalb ab hat zwei Zonen, die wegen der vorhandenen Galerien ohne Diagonalkreuze errichtet sind. Oberster Schufs (in der Haube) wieder als achtseitige Pyramide. Steife Scheiben bei ab und cd (Abb. 167).

Abb. 168 S. 353. Domtürme Halberstadt. Turmhelme. Grundrifs des prismatoidischen Unterbaues quadratisch, Kopffläche regelmäfsig achtseitig, Höhe des Unterbaues rd. 9 m. Auf letzteren sich setzendes 26 m hohes Traggerüst hat zunächst die Form einer regelmäfsigen achtseitigen, in den vier obersten Zonen einer quadratischen Pyramide. Zwischenböden am Fufs der Pyramide und von da ab im 2., 4. und

aus

6. Ring. Die Grat- und Gabelsparren des Unteibaues und die Gratsparren der darüberliegenden 4 Zonen bestehen aus 2 Winkeleisen mit Stegblech (Abb. 78 S. 357), darüber nur aus 2 Winkeleisen. Ringe je einem Winkel-, Diagonalen aus je einem Flacheisen, letzteres auch für den Fufsring. Nutzlast der Zwischenböden 250 kg/qm.

Abb. 171.

Räumliches Fachwerk als Wasserturm Abb. 194 bis 196 S. 367.

Kreuzverbände.

Fachwerkbinder werden in den Knotenpunkten der oberen Gurtungen paarweise durch Kreuzverbände verbunden. Sie wirken in Gemeinschaft mit ihren zugehörigen Pfetten (Steifen) und den Binderobergurten gegen Wind in der Längsachse des Gebäudes wie Gitterträger, wobei sie diese Windlasten in die Längsachse der Frontwände übertragen.    ^

Schon bei der Aufstellung der Binder ist rechtzeitiges Einziehen der Kreuzverbände notwendig.

Abb. 171 u. 172. Kreuzverband für einfachen Hallenbau. Erstes Feld am Giebel bleibt frei. Windverband im zweiten Felde vom Giebel und jedem zweitnächsten in K-Form, wenn eine Mittelversteifung der Pfetten erforderlich ist, sonst einfache Andreaskreuze, die sich über ein Feld oder auch zwei (rechts) erstrecken. Es ist auch zulässig, zwischen zwei Kreuzverbänden mehrere Felder offen zu lassen. Im äufsersten Falle befinden sich Kreuzverbände nur in den beiden vorletzten Binderfeldern nächst dem Giebel. Statische Berechnung    der Kreuzverbände nur in be

sonderen Fällen üblich. Sind die Kreuze aus Flacheisen (50 • 7 bis 80 • 10 mm) oder Winkeleisen (50 *50*7 bis 80 • 80 • 10), so führt man die Baulänge etwas zu kurz aus, wodurch das Einbringen der Diago-

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Abb. 172.

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nalen erst durch scharfes Dornen möglich wird. Oft auch einen Stab des Kreuzes aus L- Eisen, den anderen aus Flacheisen. Besseres Aussehen wird durch Rundeisendiagonalen (Durchm. 16 bis 26 mm) erzielt, die an ihren Endigungen (auch bei den Kreuzungspunkten) mittels Augen an den Anschlufsblechen (einfache oder doppelte) verschraubt werden; jede Diagonale erhält dann ein Spannschlofs (gewöhnlich Gasrohr) mit Links- und Rechtsgewinde. Kreuzverband in anderer Anordnung vgl. Abb. 69 S. 335.

Bei Gebäuden, deren Frontwände durch Scheidewände nicht oder nicht ausreichend gegen Winddruck gesichert sind, werden in beiden Randfeldern oder auch nur in einem Mittelfelde oft Windverbände zwischen den aussteifenden Giebel- oder den Scheidewänden durchgeführt, Abb. 172 punktiert.

Dehnfugen.

Bei zusammenhängenden Eisenkonstruktionen in Abständen von etwa 30 m anzuordnen. In der Längsrichtung der Gebäude wird von der Anlage einer Dehnfuge oft mit Recht abgesehen (vgl. Pfetten, S. 335).

Einzelheiten für einfache Binder und Kreuzverbände.

Abb. 173. Pfette liegt auf Binderrücken, anschliefsende Diagonalen aus Flacheisen.

Abb. 174. Pfette mit Holzaufsattelung am Obergurt durch besondere Winkellaschen verschraubt, Diagonalen aus Rundeisen. Abb. 175. Pfette mit Hülfe eines Wandgliedes befestigt.

Abb. 176. Firstknotenpunkt, tiefliegende Pfette mit Holzaufsattelung, hochgestellte Pfette, Anschlufs des Kreuzverbandes nach Abb. 177.

Abb. 178. Kreuzungspunkt von Rundeisendiagonalen, mit Hülfe von Doppellaschen hergestellt. Spannschlofs aus Gasrohr.

Flacheisendiagonalen werden oft unter Vermeidung von Anschlufsblechen unmittelbar auf den Binderrücken verschraubt.

Frontwände bei kleinen Schuppenbauten ll/j St. stark mit inneren oder äufseren Mauervorlagen bei den Binderauflagern. Aeufsere Vorlagen gewöhnlich mit Rücksicht auf künstlerische Durchbildung der Frontwände, innere Vorlagen wegen Störung bei Benutzung des Innenraumes nicht beliebt. Darum oft Wände von gröfserer Stärke (2 St. stark und mehr) und Weglassung der Vorlagen. Wind durch Binder in beide Frontwände zu übertragen, wenn sie durch Zwischen- und Giebelwände ungenügend ausgesteift sind.

Abb. 179 bis 185. Einzelheiten des Polonceaubinders (Abb. 171 S. 335), der hölzerne Pfetten aufweist. Sie werden auf dem Binderrticken und an Pfettenwinkeln verschraubt. Anordnung von Kreuzverbänden wird bei Einfügung besonderer eiserner Steifen möglich. Hier liegt unter der Mittelpfette Steife aus Winkeleisen (Abb. 181), unter der Firstpfette solche aus T-Eisen (Abb. 182). Auflagerungen nach Abb. 179 (180) u. 183 (vgl. Wandauflager S. 321 und Tragwerke S. 335). Abb. 184 gufseiserne Ankerplatte. Abb. 185. Knotenpunkt des Untergurtes, wobei zweckmäfsig der mittlere Stab nur aus einem Flacheisen besteht, das mit den Doppeiflacheisen der äufseren Stäbe unmittelbar verlascht wird.

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Abb. 186 zeigt Kämpfergelenk zu Abb. 122 S. 346, Lager aus Gufs-eisen, Gelenkbolzen aus Stahl.

Abb. 187 u. 188 geben Einzelheiten zu Abb. 119 S. 345.

Seitenteile der Binder ruhen mit Kugelzapfenlagern auf Auflagerplatten und Betonfundamenten (Abb. 188), um beim Fahren des 25 t-Laufkranes Beweglichkeit in der Längsachse herbeizuführen. Im Untergurt liegendes Scheitelgelenk aus zwei Gufsstahlbacken gebildet (Abb. 187), wobei eine mit abgerundeter Knagge in entsprechenden Ausschnitt der zweiten eintritt, um Verschiebungen entgegenzuwirken. Genügende geringe Beweglichkeit im Scheitelgelenk vorhanden.

Abb. 189 u. 190 zeigen Ausführung eines oberen und unteren Scheitelpunktes für Dreigelenkbinder, wobei sich beide Binderhälften an den Obergurten mittels gekrümmt gestalteter Druckplatten gegeneinander lehnen. Sicherung gegen Verschiebung in lotrechter Ebene bewirken doppelte, in den Knoten der Ober- und Untergurte eingeschaltete Ftihrungsbleche, die an einer Binderhälfte fest vernietet, mit der anderen lose verschraubt sind. Führungsbleche mit quer gerichteten Langschlitzlöchern. Aehnliche Einrichtungen bei Vermeidung von Gelenkbolzen auch für die Kämpfergelenke ausführbar.

¹

Vgl. Génie civil, Bd. I, Jahrg. 1900 S. 141.

²

Deutsche Bauz. 1897 S. 267 — Zentralbl. Bauv. 1897 S. 350.

³

**\ Z. f. B. 1897.

⁴

Ausgeführter Entwurf de9 Verfassers.

⁵

Eisenbau 1910 S. 49.

⁶

Zentralbl. Bauv. 1890 S. 203, Z. d. V. d. I. 1898 S. 1207.

⁷

Deutsche Bauz. 1913 Nr. 50 S. 449.

Eigengewichte eiserner Dachkonstruktionen.

Eiserne Dachlatten aus L 40 • 40 • 4 (35 • 35 • 4) für Falzziegeldeckung wiegen durchschnittlich 10, eiserne Sparren dazu bei üblicher Pfetten-teilung 10 bis 12 kg/qm. Die Gewichte der Pfetten schwanken nach Art der Deckung und Gröfse des Einflufsfeldes zwischen 9 und 18, einschl. der Kreuzverbände zwischen 10 und 20 kg/qm,

Bindergewichte für übliche Ausführungen und Stützweiten 20 bis 35, sonst bis 60 und mehr kg/qm Grundrifs.

Fachwerkwände.

Abb. 193 u. 194 zeigen Ausführungen von Eisenfachwerkwänden, deren Pfosten bei Va bis 1 St. Stärke aus I (E) 14 und

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Abb. 193.

Abb. 194.

höheren Profilen gebildet werden. Bei Anordnung der Riegel ist die Möglichkeit guter Ausmauerung der Gefache zu berücksichtigen. Fufs-

leiste aus Winkeleisen in ganzer Länge der Frontwand durchlaufend. Abb. 195 zeigt Pfosten ausI-Eisen, wenn beiderseits volle Wände an-schliefsen, Abb. 196 Pfosten aus £-Eisen bei Tür- bzw. Fensteröffnungen, endlich Abb. 197 einen aus 2 Eisen gebildeten Eckstiel. Abb. 198 Schnitt durch Frontwand. Seitliche Standfähigkeit der Wände wird erzielt entweder durch ihre Anlehnung an standfähige Innenkonstruktionen oder durch Einspannung der Eufspunkte der Pfosten auf geeigneten Fundamenten (Abb. 51 S. 330) oder durch Versteifung der Wände nach den Front- und Giebelwänden hin mit Hülfe besonderer zusammenhängender Windverbände.

Abb. 198.

Abb. 195.

6. Bauten für besondere Zwecke.

a. Industriebauten.

Abb. 196.

Abb. 197

Abb. 128 S. 360. Eisengiefserei (Ziv.-Ing. Oskar Leyde, Berlin). Dreischiffige Halle, mittlere 20,0 m weit und hoch, seitliche 10,0 m weit. Eigenartig ist die vollkommene Kranausrüstung der Mittelhalle und die Gewinnung der Seitensteifigkeit durch die Innensttitzen, die an ihren Fufspunkten als eingespannt, oben hingegen als frei anzusehen sind.

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Abb. 129. Montagehalle Karl Flohr-Berlin. Dreischiffige Halle, mittlere 20,0 m weit und 23,15 m hoch, Seitenhallen 15 m weit. Die Binderböcke der Seitenhallen, feste Fufspunkte innen, geben die Seitensteifigkeit.

Mittelhalle mit Fach werkbindern überdeckt, wie links dargestellt. Bessere Wirkung, aber kostspieliger bei Verwendung von Zweigelenkbogen, rechte Hälfte.

Abb. 130. Dreischiffige Montagehalle Steffens & Nölle, Berlin. Dreischiffige Halle, mittlere 20,0, äufsere 15.0m weit. Seitensteifigkeit bewirken die Wandstiele (Fachwerk) der Binder über den Seitenhallen. Nur jedes zweite Bindersystem lastet innen auf Stützen (Abb. 130 S. 359 links), während die dazwischenliegenden auf Gitterträgern ruhen (Abb. 130 S. 359 rechts), welche die Innenstützen tragen.

Abb. 131.

Dreischiffige Ausstellungshallen, die besondere Geräumigkeit der Mittelhalle bewirken sollen. Tragwerke der Seitenschilfe kragen in die Mittelhalle hinein, deren mittlere Dachteile

Abb. 128/)

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tragen. Seitensteifigkeit links (Fachwerk) an der Aufsenwand, rechts (Blechkonstruktion) an der Innenstütze bewirkt.

Abb. 132. Lokomotivfabrik der B. M. A. G. vorm. L. Schwartz-kopff, Wildau. Fünfschiffige Halle, zwei äufsere mit Pult-, drei innere

Abb. 146 bis 152.

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Schlesischer Bahnhof Berlin

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mit Satteldächern überdeckt. Dehnfugen bei der Mittelhalle, Innenstützen mit FufsVerankerung zur Erzielung der Seitensteifigkeit.

Abb. 133. Breslauer Akt.-Ges. für Eisenbahnwagenbau. Fünfschiffige Halle, wobei das Dach der Mittelhalle durch Binderauskragung

der beiden Nachbarhallen gebildet wird. Seitensteifigkeit erzielt durch Einspannung von Stützenfüfsen.

Abb. 134. Entwurf für Hammerschmiede. Drcischiffige Halle, die mittlere 20 m weite, vermöge eines in ganzer Höhe der Halle durchgehenden vollwandigen Zweigelenkbogens, die 18 m weiten Seitenhallen durch Gitterbänder für Pultdach gebildet.

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Abb. 135. Mehrreihige Hallenbauten gleicher Form aus vollwandigen Gelenkbindern von 18 m Stützweite und 15 m Höhe. Aeufsere Hallen mit Gelenken bei A, B und C und inneren Kragstücken für mittleren Gelenkbinder GJDC. Andere Gelenkanordnung im mittleren Teil möglich.

b. Bahnhöfe,

1. Ein- und zweistielige Bahnsteighallen.

Abb. 136 bis 145 nach den Ausführungen der Eisenbahndirektion Berlin. Doppelpappdach Neigung 1 : 10, Gerbergelenkpfetten aus C Nr. 18, Rinnenpfetten aus 2 E Nr. 16. Kragarme und Ständer aus genietetem I-Querschnitt, Stegblech 10 mm stark und 4 Gurtwinkel 100 -65-11 mm.

Einstielige Hallen. Zweiseitige Verjüngung der Ständerkanten nach oben 1 :100. Einspannung der Ständerfüfse in Betonfundamenten.

Forma (Abb. 136 bis 139) bei Entfernungen der Gleismitten von 12,30 bis 16,50 m. Neigung der Unterkanten der Kragarme aufsen 1 :6, innen 1 :4. Ständerbreite oben noch 40 cm.

Form b (Abb. 140 bis 141) bei EnU fernungen der Gleismitten von 9,50 bis 12,30 m. Neigung der Unterkanten der Kragarme nur 1 : 6, Ständerbreite oben 32 cm.

Zweistielige Hallen. Abb. 144 u. 145 in

Portalform mit freier Fufsausbildung der Ständer. Abb. 144 für 16,50, Abb. 145 für 16,10 m Abstand der Gleismitten, von Stiel-zu Stielmitte 4,40 bzw. 2,90 m. Neigung der Unterkanten der Kragarme 1:6, Portale prismatisch.

2. Bahnhallen. Beschränkung auf einige bekannteste Hallen deutscher Staatsbahnen nach Hauptmafsen und Systemanordnungen.

Abb. 146 S. 363. Anhalter Bahnhof, Berlin. Doppel- oder Regelbinder (zwei Einzelbinder) in Dreigelenkform mit Zugband in Höhe der Auflager. Letztere liegen über den Hauptgesimsen der Frontwände, Abstand der Einzelbinder 3,50, der Regelbinder 14,0, Binderstützweite 60,0, Höhe 15,0 m. Hallenlänge 167,8 m.

Abb. 147. Schlesischer Bahnhof, Berlin. Dreigelenkbinder, Doppel-träger mit tiefliegenden Stützpunkten, Stützweite 54,35, Konstruktionshöhe 19,0 m. Zugband in Hauptgesimshöhe, nach oben gekrümmt.

Abb. 148. Hauptbahnhof Coin. Drei Tonnendächer mit gegliederten Zweigelenkbindern (doppelt), dem mittleren, 59,0 m Stützweite und 28,65 m Höhe, ohne, den äufseren, nur 13,40 m weiten mit Zugbändern. Besonders helle Tagesbeleuchtung erreicht durch 7 m hohe seitliche Glaswände der Mittelhalle neben Verglasung nahe First durch Dachlichtsättel. Abstände der Einzelbinder 0,8, der Regelbinder 8,5 m. Hallenlänge 255 m.

Abb. 149. Bahnhof Alexanderplatz, Berlin. Dreigelenkbinder (doppelt) von 37,1 m Weite und 20,0 m Höhe. Kein Zugband. Abstand für Einzelträger.

Abb. 150. Bahnhof Dresden-Altstadt. Dreischiffige Halle, mittlere 59,0 m weit und 28,65 m hoch, zwei 6 m höher liegende Seitenhallen 30,75 bzw. 32,0 m weit für Durchgangsverkehr. Dreigelenkbinder, doppelt, ohne Zugstangen. Abstand der Einzelträger 1,20, der Regelbinder 8,5 bzw. 10,0 m. Länge der Mittelhalle 174, der Seitenhallen 174 m.

Abb. 151. Hauptbahnhof Hamburg. Mittelhalle 72,0 m weit und 36,0 m hoch, Dreigelenkbinder (doppelt) ohne Zugband. Abstand der Einzelträger 1,0, der Regelbinder 15,5 m. Hallenlänge 173 m. Die beiden 20 m weiten Seitenhallen durch quergestellte Satteldächer überdeckt.

Abb. 152. Hauptbahnhof Frankfurt a. M. Drei gleiche Dreigelenkbogen (doppelt) von je 56,0 m Weite und 28,60 m Höhe, ohne Zugband. Abstand der Einzelträger 1,10, der Regelbinder 9,30 m. Hallenlänge 186,4 m.

Abb. 153. Hauptbahnhof in Leipzig. Sechs Hallen von 45,0 bzw.

42,5 m und zwei kleinere Hallen von 15 m Stützweite bei 13,65 m Binderteilung. Die Binder sind durch die aus der Abbildung ersichtlichen Gelenke in lauter Dreigelenke zerlegt. Dachfläche aus Doppelpappe auf Holzsparren und Drahtglas auf Rinnensprossen. Die Gitter-pfetten, die über den Bindern liegen, haben gleichfalls schwebende Gelenke. In der Längsrichtung Portale und Windverbände in jedem

3. Feld.

c. Zusammengesetzte Ausführungen.

Abb. 191¹) S. 366. Saal im Erdgeschofs des Seitenflügels des Hotels Esplanade, Berlin. Die hohen Innenlasten der Stockwerke, die über dem Saalgeschofs liegen, werden in der Saaldecke nicht wie üblich durch Kastenunterzüge und Säulen aufgenommen, die den Raum stark beeinträchtigen, sondern durch Gitterträger, die in den Scheidewänden in ganzer Höhe des 1. Stockes liegen. Unterstützung der Auf-

SI,

lager mittels eiserner, in den Frontwandpfeilern verborgener Stützen. Aehnliehe Aufgaben oft so gelöst, dafs in Wänden verborgene Hängestangen die Lasten besonders starken Dachbindern zuführen.

Abb. 192.**) Querschnitt eines Seitenflügels des Geschäftshauses Rud. Hertzog, Berlin, das für Aufnahme einer Dieselmotoranlage einen unter Hoffufsboden 10,8 m iefen Keller enthält. Grundwasserspiegel 6 m hoch über der Bausohle.

Ueber Ausführung der Abdichtung der Keller gegen Grundwasser vgl. Mauerkonstruktionen S.286. Die für die Abdichtung nötige Unterlage in der Kellcrsohle (Schüttbeton) zeigt behufs Aufnahme

Abb. 191.*)

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*) Ausgeiührte Entwürfe des Verfassern.

**) Vgl. Deutsche Bauz. 1908 Nr. 5/6

und 8.

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*) Ausgefiihrte Entwürfe des Verfassers.

werden, der die hohen Säulenlasten in ganzer Tiefe des Kellers auf die Sohlplatte verteilt.

Abb. 193 zeigt Lösung für Kinotheater der bei Abb. 191 vorliegenden Aufgabe durch Errichtung von Zweigelenkbogen, die das Gebäude, das Geschäftshaus am Potsdamer Platz in Berlin,²) in ganzer Weite überspannen. Aufnahme der Schübe durch die Unterzüge der Decke und des Fufsbodens im Erdgeschofs. Saalbau hat Rangkonstruktion, die von Auslegerträgern getragen werden, die ihrerseits an den Zweigelenkbogen angeschlossen sind. Die beiden über dem Saalbau liegenden Stockwerke nehmen Bureauzimmer auf, darüber Dachboden. Ein im mittleren Teil des Gebäudes in den drei oberen Geschossen angeordneter Lichtschacht gibt Anlafs zur Ausbildung z. T. besonders geformter Halbrahmen.

Abb. 194 bis 196. Wasserturm der Stadt Spandau. Achtseitiges Zeltdach mit Ziegeldeckung stützt sich auf die Eckpfosten des achtseitigen Behälterumbaues. Wände des letzteren 6 cm stark aus Eisenbeton oder

6,5 cm stark aus Ziegeln mit Eisenbewehrung, lehnen sich gegen die Eckpfosten und zwei Zwischenpfosten eines jeden Feldes. Wasserbehälter (Intzescher Bauart) für 1500 cbm Inhalt wiegt 60 t. Er stützt sich auf einen kreisrunden, 0,80 m hohen Blechträger, der mit 8 Hülfs-pfosten auf dem Turmunterbau steht. Gegen Kopfring e} der als Tropfboden ausgebildet ist, stützt sich unmittelbar das auskragende Geschofs de des Umbaues.

Der Turmunterbau hat 8 Stiele aus kastenförmigem, offenem Querschnitt, die Ringe in den Geschofshöhen sind fachwerkartig. Die Umfassungswände, Mauerwerk mit Eiseneinlage, haben unten ll/₂ St., oben V2 St. Stärke. Sie lehnen sich gegen das Eisengerüst, mit letzterem durch leichte Anker verbunden.

Fundament aus eisenbewehrtem Beton.

7. Türen, Tore und Fenster.

Nach Art und Baustoff mit Rücksicht auf klimatische Einflüsse (Temperatur, Niederschläge, Wind) zu entwerfen. Gufseisen springt bei grofsem Temperaturwechsel leicht, widersteht jedoch sauren Dämpfen (in Giefsereien, chemischen Fabriken) besser als Flufseisen. Dehnung des Eisens (1 mm für 1 lfd. m) Rechnung zu tragen, auch sonst angemessene Spielräume vorzusehen, besonders bei Türen im Falzschlufs und, wenn zweiflügelig, im Mittelbruch. Für schnellen Ablauf von Wasser (Regen-, Tau- und Schmelzwasser) — auch wegen Gefährdung durch Eisbildung — ist zu sorgen. Alle Rahmen möglichst steif auszubilden, damit bei schnellen Bewegungen alle Teile möglichst gleich-mäfsig zum Anschlag kommen.

Türen und Tore.

Bekleidung des Eisengerippes mit Wellblech, auch mit gespundeten Brettern, die auf beiden Seiten Blechbeschlag erhalten. Guten Aussehens halber Bekleidung aufsen, Zwischenriegel und Verbände an der Innenseite. Diagonalen sind möglichst auf Zug zu bean-

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Abb. 197.

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Abb. 199

Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

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Sprüchen. Für Schlupftür in grofsem Torflügel stets besonderer Rahmen erforderlich. Flügeltore für grofse Abmessungen weniger geeignet (40 kg/qm Gewicht), dort besser Schiebe- und Hubtore (20 bis 25 kg/qm).

Abb. 197a bis c Ansicht, senkrechter und Querschnitt eines zweiflügeligen Schiebetores, 5 m breit, 6 m hoch, ein Flügel mit Schlupftür. Rahmen CIO, Zwischenriegel C 6%, Wellblech 30*30*1 mm. Aufhängung jedes Flügels durch zwei Differentialrollen auf Laufschiene (L 50 *50 *9) und Stützschiene (L 90 *90 *12). Befestigung letzterer untereinander und der Stützschiene an Frontwand in Lang-sclilitzlöchern, um genaue Montage zu ermöglichen (Führung und Stützung aus nur einem Flacheisen weniger geeignet). Bei gewählten Differentialrollen wickelt sich Umfang auf Laufschiene, Rollenzapfen wickeln sich in Langschlitzen der Torgehänge ab (keine Zapfenreibung), wodurch leichte Beweglichkeit der Flügel erreicht wird (Abb. 198a u. b). Untere Führung der Tore im Schlitz, der durch zwei in die Torschwelle eingelassene Winkeleisen gebildet wird.

Um bei Rollenbruch oder Ausspringen der Rollen ein Fallen der Flügel zu vermeiden, wird jeder durch zwei gebogene Hakenbleche (Abb. 199) gesichert. Verriegelungen möglichst einfach auszubilden.

Abb. 197b (4 Führungswinkel der Schubstange), Abb. 200a Hebelanordnung, Abb. 200b Verriegelung beider Flügel oben, Abb. 200c Flügel mit Schlagblech unten an Schlitzschiene verriegelt. Aufhängung derart einzurichten, dafs lotrechte Schwerebene des Tores in die Mittelebene der Rollen fällt.

Fenster.

Fenster aus Gufseisen (Abb. 201a u. b) ermöglichen leicht reichere Formgebung, als Massenartikel (Herdgufs) billig. Festigkeit gegen Stöfse beim Transport, Einsetzen usw. gering. Einfügung beweglicher

Abb. 201.

Abb. 202.

Abb. 203.

Flügel von gröfseren Abmessungen erschwert (Scheibenabmessungen 20 bis 25 cm). Bei Scheiben aus Drahtglas (von 6G cm Breite an) nur Fenster aus Flufseisen. Bei letzteren Ausbesserungen und Veränderungen leicht möglich. Alle Fenster haben Unterlage für Kittfalz (Grundierung in Oelfarbe) in gleicher Ebene. Leicht zugängliche Fenster Kittfalz aufsen (Abb. 201a), sonst innen (Abb. 201b), was wegen Windgefahr oft Bohren von Splintlöchern in den Sprossenrippen und Verstiften nötig macht.

Fenster aus Flufseisen, bei kleineren Abmessungen aus Sprosseneisen (20 bis 50 mm hoch), die an den Kreuzungsstellen je in halber Höhe ausgeklinkt, bei gröfseren wird höhere Längssprosse ausgestanzt, um niedrigere Quersprosse durchstecken zu können (Abb. 202). Bei Sprossen aus X"Eisen wird entweder höhere Längssprosse an der Kreuzungsstelle gekröpft und dort zur Durchführung der Quersprosse ausgestanzt (Abb. 203), oder leichtere Quersprosse wird durch die Längssprossen unterbrochen, was Verlaschung notwendig macht (Abb. 204d). Ausgestanzte Kreuzungsstellen sind nach Zusammenfügen der Sprossen zu verstemmen.

Abb. 204.

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Bei grofsen Fenstern werden Unterabteile durch besondere feste Fensterkreuze (I- und C-Eisen) geschaffen.

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Rahmen

Abb. 205.

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wohnlich aus halben Sprossenoder Winkeleisen, mit denen die Sprossen durch vernietete Zapfen verbunden. Liegen die Fenster in besonderen Blind- oderFutter-rahmen, welche ^ die inneren Mauerkanten der Fensteröffnung säumen , so wird Dichtigkeit durch Einlagen Gummischnur

oder geölten Filzstreifen (besondere Nut) erlangt. Zur Lüftung gewöhnlich oberer Fensterteil Kippflügel ausgebildet, seine Unterkante oder in anderer Höhe

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liegende

wagerechte Achse (Abb. 204a bis g) drehbar ist. Diese Darstellung zeigt Blind- und Fensterrahmen aus Winkeleisen, Sprossen aus verlaschten X" Eisen (Abb. 204 d).

Rahmenecke.

Abb. 204f Verbindung der Sprossen mit Rahmen, Abb. 204e Drehachse des Kippflügels oberhalb wagerechter

Schwerachse, wodurch Fenster selbständig schliefst. Verbindung des Drehhebels mit Fensterkreuz (2 Winkeleisen) Abb. 204b u. g.

Abb. 205a bis f kleineres Fenster für Eisenfachwerkwand, wobei besonderer Blindrahmen überflüssig. Drehflügel um lotrechte Achse drehbar. Rahmen aus Winkeleisen, an I- und E-Pfosten verschraubt (Abb. 205d). Sprossen wieder aus verlaschten J,“ Eisen, Drehflügel Abb. 205 e u. f.

Verglasungen vgl. Dachdeckungen, Glasdach S. 382.

8. Treppen.

Verwendung von Gufseisen nicht mehr üblich. Neigungsverhältnis der Treppenläufe nach der Regel, dafs zwei Steigungen und ein Auftritt ^ 63 cm. Ueblich 2.18 -f- 27 cm. Die Stufenbauten bestehen entweder aus freitragenden Tritten (Abb. 207 bis 209), oder letztere sind durch besondere Setzstufen gestützt (Abb. 210 bis 212).

Trittstufen aus Holz oder geriffeltem Eisenblech, Setzstufen aus 3 mm starkem Blech.

Die Stufen setzen sich auf die Wangenträger (Querschnitte Abb.-20&) in aufgesattelter (Abb. 209 u. i j 212) oder einge-

Abb. 206 bis 212.

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Abb. 213.

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schobener Bauart. Wangenträger, Bleche von 200 mm Höhe und 3 bis 10 mm Stärke, bei gröfseren Stützweiten mit Winkel- und Flacheisen gesäumt; Wandwangen, die am Mauerwerk gestützt werden, sind nur 60 mm hoch.

Abb. 209 zeigt leichte Ausführung mit Aufsattelung durch Stufendreiecke aus 60 mm breiten Flacheisen, Abb. 212 schwere Ausführung für Fabriken, Wangenträger dabei als Gitterträger ausgebildet.

Treppen ohne Setzstufen sind wenig steif.

Abb. 213. Wendeltreppe mit hohler Spindel und Wangenträger aus Flacheisen, mit Winkeleisen gesäumt. Auftritt an der Spindelleibung nicht unter 10 cm, Stufenbreite bei notwendigen Treppen wenigstens 1 m, sonst 80 cm.

Bei allen Treppen Stützung der Wangenträger auf Wänden, Wechseln und Podestträgern.

IV. Decken.

Uebliche Arten hölzerner und massiver Zwischendecken und ihre Eigengewichte aus dem Erlafs des preufsischen Ministers der öffentlichen Arbeiten vom 31. Januar 1910 entnommen (S. 374 bis 380).

Vgl. auch amtliche Bestimmungen in Preufsen für die Berechnung und Ausführung von Decken mit Eiseneinlagen vom 21. Januar und 30. Juni 1909.³)

Abb. 25.

Es sei bemerkt, dafs die Massivdecken mit wagerechter unterer Begrenzung (Plattendecken) unterschieden werden in solche ohne und mit Eiseneinlage. Decken ersterer Art, gewöhnlich aus 10 cm starken vollén, porigen oder hohlen Deckensteinen gebildet, haben in der Regel bei 500 kg/qm Nutzlast bis 1,30 m zulässige Kappenweite (Trägerteilung). Besondere Ausführungen dieser Art die Förster-,

Rheinische Formstein- und die Secura-decke (Abb. 25).

Für die besonderen Arten aller Steineisendecken sind die Voutenplatte Nr. 17 (S. 376 u. 377) und die Kleinesche Steindecke Nr. 18 (S. 377) vorbildlich gewesen.

Abb. 27.

XZ77) Abb. 26.

20

loom;

Abb. 26 Westphalsche Decke aus quadratischen Hohlziegeln mit kreuzweiser Eisenbewehrung und aufbetonierter Druckschicht zur Ueber-spannung ganzer Räume.

Abb. 27 gleichartige Stegsteindecke von Höfchen & Peschke.

Decken von weiter Spannung weiterhin:

Abb. 28 u. 29 S. 380 Kohlmetzdecke, bei welcher stärkere Eiseneinlagen — niedrige Gitterträger aus Winkel- und Flacheisen — das Anhängen der Schalung und die Aufnahme der Baulasten gestatten.

[Fortsetzung auf S. 380.]

374

III. Bd. 5. Abschn.: Hochbau. IV. Decken.

Preulsische Bestimmungen für Decken.

375

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Einzelteile

Balken 24/26 cm st. Stakhölzer 3 cm st. Latten 4/6 cm st. Lehmschlag 11 cm

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Balken 24/26 cm st.

Dielen 3,5 cm st. .

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Durchm.

Latten 4/6 cm st. .

Lehmschlageinschi.

Stakhölzer

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! 1/2Stein starkes Gewölbe undHinter-mauerung .    .    .

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Lagerhölzer 10/10 cm st. bei 0,80 m Mittenabstand

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b) Gewölbte Decken.

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Einzelteile

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zusammen

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2Ï

Benennung

1. Zwischendecken.

a) Holzbalkendecken.

Balkenlage mit gestrecktem Windelboden darüber, unter Annahme einer Entfernung der Balken von 1 m von Mitte zu Mitte und einer Stärke derselben von 24/26 cm

zu Nr. 1.

ft

too

Balkenlage mit Fufsboden von Balken 24/26 cm st. 3,5 cm Starke darüber    Dielen 3,5 cm st. .

zusammen

zu Nr. 2.

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W-29

700

Balkenlage mit Stülpdecke und j| Balken 24/26 cm st.

Dielen 3 cm st. Lehmschlag .    .    .

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Lehmschlag

zu Nr. 3.

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700

Balken 24/26 cm st.

Stakhölzer 3 cm st.

Latten 4/6 cm st. .

Dielen 3,5 cm st. .

Lehmschlag 11 cm

stark .

zusammen

Balken 24/26 cm st.

usw. wie zu Nr. 4

dazu Schalung 2 cm

stark „    .

Rohrung und Putz

zusammen

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03

ab die Dielen mit

bleiben

dazu Estrich 7 cm st.

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Balkenlage mit halbem Windel-

boden, bestehend aus Stakung

mit Lehmstroh umwickelt oder

aus Füllbrettern auf ange-

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zu Nr. 4.

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Fufsboden darüber

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starker Schalung, gerohrt und

geputzt

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Gips- oder Lehm-Estrich ver-

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Einzelteile

Benennung

c) Ebene Massivdecken.

Die Eigengewichte sind in jedem Falle zu ermitteln.

Platte bei 6 cm Stärke einschl. etwa vorhandener Eiseneinlagen

Nachstehende Beispiele sollen als Anhalt dienen.

Ebene Betondecke mit oder ohne Eiseneinlagen (Bauart Monier und ähnliche) bei Abgleichung mit Koksasche und Holzfufsboden

Ueberfüllung mit Koksasche, etwa 14 cm st. .    .    .

Lagerhölzer 10/10 cm stark .    .    .

Dielen 3,5 cm st. . Deckenputz .    .    .

zusammen

295 4- 125 =

Mehrgewicht .    .    .

Platte bei 10 cm Stärke einschl. Eiseneinlagen u. Voutenanschlüss.

Sand iiberfüllung 5 cm stark .    .

Estrich 2,5 cm st. . Linoleum 4 mm st. Deckenputz .    .    .

zusammen

uä

zu Nr. 16.

Bei Abgleichung mit Sand statt mit Koksasche......

Für jedes cm Mehrstärke der Platte.........

Ebene eingespannte Eisenbetondecke mit voutenförmigen Verstärkungen an den Auflagern (Koenensclie Voutenplatte und

ähnliche Deckenarten) mit Saudüberfüllung und Liuo-leumbelag auf Estrich

tu Nr. 17.

r/pioleum /ÜEstrich nSan/Ł

Ebene Ziegeldecke mit Eisen- j| Deckenplatte aus einlagen (Bauart Kleine und    Schwemmsteinen

ähnliche) aus Schwemmsteinen    12 cm st. einschl.

in Zementmörtel, mit Ueber-    der 1/35 mm st.

Koksasche und    Bandeiseneinlag.

Ueberfüllung mit Koksasche 10 cm stark.....

Lagerhölzer 10/10 cm stark .    .    .

Dielen 3,5 cm st. . Deckenputz .    .    .

füllung von Holzfufsboden

zusammen

zu Nr. 18.

Schwemrrtsteirœ

Nr.

16

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530

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277

220

53

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20

324

Einzelteile

290 4- 5° —

290 4- 65 — 340 4- 140 =

Gewölbe und Hintermauerung .    .

Hinterfüllung mit Koksasche bis Unterkante der Lagerhölzer .    .

Lagerhölzer

wie Nr. 9 . .    .

Dielen wie Nr. 9 .

Deckenputz .    .    .

zusammen

320 4- 90 =

320 4- 65 — 410 4- 140 = Gewölbe und Hin termauerung .    .

Hinterfüllung mit Koksasche bis Unterkante der Lagerhölzer .    .

Lagerhölzer

wie Nr. 9 . . . Dielen wie Nr. 9 .

I Deckenputz .    .    .

zusammen

250 4- 50 =

245 4- 65 = 300 4- 140 =

Gewölbe und Hintermauerung .    .

Hinterfüllung mit Koksasche bis Unterkante der Lagerhölzer .    .

Lagerhölzer

wie Nr. 9 . . .

Dielen wie Nr. 9 .

Deckenputz .    .    .

zusammen

280 4- 90

280 4- 65 = 370 4- 140 = Kiesbeton . .    .    .

Hinterfüllung mit Koksasche bis Unterkante der Lagerhölzer .    .

Lagerhölzer

wie Nr. 9 . . . Dielen wie Nr. 9 . Deckenputz .    .    .

zusammen

320 4- 70 =

320 4- 65 = 390 4- 140 =

Benennung

Bei Abgleichung mit Sand statt

mit Koksasche......

Bei Auffüllung bis zur Oberkante der Lagerhölzer:

mit Koksasche......

mit Sand........

Preufsische Kappen wie Nr. 10, jedoch aus Lochsteineu

Bei Abgleichung mit Sand statt

mit Koksasche......

Bei Auffüllung bis zur Oberkante der Lagerhölzer:

mit Koksasche......

mit Sand........

Preufsische Kappen wie Nr. 9, jedoch aus Schwemmsteinen oder porigen Lochsteinen

Bei Alłgleiciiung

mit Koksasche

Bei Auffüllung bis zur Oberkante der Lagerhölzer:

mit Koksasche......

mit Sand........

Preufsische Kappen wie Nr. 10, jedoch aus Schwemmsteinen

mit Sand statt

Bei Abgleichung mit Sand statt

mit Koksasche......

Bei Auffüllung bis zur Oberkante der Lagerhölzer:

mit Koksasche......

mit Sand........

Decke in Gewölbeform aus Zement-Kiesbeton bis zu 1,50 m Spannweite, sonst wie Nr. 9

Bei Abgleichung mit Sand statt

mit Koksasche......

Bei Auffüllung bis zur Oberkante der Lagerhölzer:

mit Koksasche......

mit Saud........

Nr.

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12

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12 b 12 c

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14 b 14 c

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Einzelteile

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Hohlsteinen in

Kalkzementmörtel

11

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stark .    .

Lagerhölzer 10/10

-2

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Dielen 3,5 cm st.

Deckenputz .    .

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Mehrgewicht.    .    .

220 -4- 90

Platte aus porigen

Hohlsteinen

Zementmörtel 13

Ueberfüilung mit

Lagerhölzer 10,10

3

00

Dielen 3,5 cm st.

Deckenputz . .

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II

260 -f- 90

aus

Deckenplatte

Hohl-

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mentmörtel 17 cm

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Fliesenbelag oder

Terrazzo fufs-

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Deckenputz .

Benennung

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zu Nr. 22.

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Für jedes cm Mehrstkrke der

Platte

Bei Ueberfüilung mit Sand statt

mit Koksasche .    .

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lern oder zentralem Fugen-

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mit Koksasche und Holzfufs-

zu Nr. 23.

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mit Koksasche .    .

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belag in Zementmörtel oder

zu Nr. 24.

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230

540

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Einzelteile

250 -t- 90

Deckenplatte 10 cm

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Zementmörtel

einschliefsl. der

mm st. Band

eiseneinlagen 11

der konsolartigen

Auflager .    .

beton 5 cm st.

Estrich 2 cm st.

Linoleum 4 mm st

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Benennung

Bei Ueberfüilung mit Sand statt

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mit Koksasche .    .

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zu Nr. 19.

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Zementmörtel

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Für jedes cm Mehrstärke der

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mm st. Eisen-

einlagen. . .

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Platte aus Hinter-

mauerungssteinen

in Zementmörtel

einschl. der 1/25

mm st. Eisenein-

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Deckenputz .

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zu Nr. 20.

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füllung und Fufsboden)

zu Nr. 21.

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Abb. 30 u. 31 Koenensche Plandecke aus Beton, die für zahlreiche Arten auch aus Ziegeln gebildeter Stegdecken vorbildlich. Die

Abb. 28.

Abb. 29.

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37 od. 33cm

Abb. 30.

Jede 3. Fiseneinl. geht cturcA de/ 2fo//lerer>f,fiau

Abb. 31.

Hohlräume dienen zur Dämpfung des Schalles, Wärmehaltung und Verminderung des Deckengewichtes. Bei den Betonstegdecken werden die Hohlräume häufig aus Rohrzellen, das sind aus Brettoder Lattenlehren und daran befestigtem Rohrgewebe gebildete, auch durch Betonhohlkörper (Zylinderstegdecken) gebildet.

Die Siegwart-Balkendecke besteht aus fabrikmäfsig hergestellten, im Bau einfach nebeneinander zu verlegenden hohlen Eisenbetonbalken.

Bauart Pohlmann. Die Balken erhalten als Einlagen die sog. Bulbeisen, die gleichen Nebenzwecken dienen wie die Gitterträger bei Abb. 29 u. 30. Platten zwischen den Balken aus Beton mit Eiseneinlage in Art der Voutenplatte. Neuerdings auch aus porösen Hohlsteinen mit Druckzone aus Beton und Eiseneinlage in den Stegen (Abb. 32 bis 34). Die Stege der Bulbeisen haben Löcher zur Einbringung von Schlingen, die zur Aufnahme von Schubspannungen dienen.

Neuerdings da, wo Erstehungskosten nicht zu hoch, Decken aus Schwemmsteinen (in Art von Kleine) wegen vorzüglicher Eigenschaften sehr in Geltung.

Abb. 32 bis 34.

32

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34

V. Dacheindeckungen.

Arten und Gewichte der Dachdeckungen wieder aus der unter IV. Decken angeführten Verordnung entnommen (S. 384 bis 387).

Zur näheren Erläuterung der in der Verordnung angeführten Deckungsarten dient nachfolgendes:

Abb. 28 S. 381 Aufsicht der Firsteindeckung zu 1 der Verordnung.

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34 —

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37 a

37 b

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Abb. 28 bis 41.

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41

¹

Deutsche Bauz. 191Ü Nr. 6.

²

Deutsche Bauz. 1912 Nr. 15.

³

Erschienen ira Verlag von Wilhelm Ernst <fe Sohn, Berlin W.

Abb. 28a u. 29 S. 381 dsgl. Traufe, wobei Reiheneindeckung nach Abb. 29 vorzuziehen ist, weil Wasser mehr in der Steinmitte abfliefst und die Fuge weniger auswäscht. Holzspliefse vorteilhaft zu imprägnieren, besser Streifen aus Dachpappe zu verwenden. Diese Deckung nur für untergeordnete Gebäude geeignet.

Abb. 30 S. 381 First, Abb. 30a S. 381 Traufe zu 2.

Abb. 31 S. 381 First, Abb. 31 a Traufe zu 3 (auch Ritterdach genannt).

Abb. 32 S. 381 Aufsicht zu 4.

Abb. 33    S.    381    Ziegel    zu 7.

Abb. 34    u.    34a    S. 381    Aufsicht    und    Schnitt    zu    8.

Abb. 35    u.    35 a    S. 381    Aufsicht    und    Schnitt    zu    11.

Abb. 36    u.    36 a    S. 381    Aufsicht    und    Firstschnitt zu 13.

Abb. 37 bis 37 e S. 381 Schnitte zu 15 und 16. Falzungen nach Abb. 37, 37 b u. 37 e besonders empfehlenswert.

Abb. 38 S. 381 Teerpappdach, Bahnen parallel der Traufe, Abb. 38a S. 381 Stofs einer Lage. Abb. 39 S. 381, Teerpappdach, Bahnen senkrecht zur Traufe (Leistendeckung), Anordnung besonderer Deckkappe nach Abb. 39 a vorzuziehen.

Abb. 40 S. 381 Anschlufs des Pappdaches an Wände durch Zinkblech, Abb. 40a S. 381 dsgl. mit besonderer Kehlleiste (bessere Anordnung).

Abb. 41 S. 381 Schnitt zu 21 mit Rinnenanordnung, Abb. 41a S. 381 Anordnung der Pappbahnen zu 21.

Verglasungen.

Glassorte

Geblasenes

Glas

Gegossenes Glas

Stärke Sprossenweite . cm

. mm

35

45

55

60

io

12

70    75 8o 85

90

95

Gangbare Sorten des gegossenen Glases 1,5 qm, äufserst 2 qm

Fläche.

Feuersicheres Drahtglas bei 6 bis 8 mm Stärke 66, 69, 72, 75 (bis äufserst 81) cm Tafelbreite und 3 qm gröfster Fläche.

Sprosseneisen nach Abb. 42 einfache J_-Sprosse, Abb. 43 Manv-staedt-JL-Sprosse, Abb. 44 Sprosse aus Grubenschiene und die für Ableitung von Niederschlagwasser (Folge von Undichtigkeit) und Schweifswasser mit Rinnen versehenen ganzen und halben Mannstaedtsprossen Abb. 45 u. 46. Abb. 47 genietetes Sprosseneisen mit Zinkmantel, der Abwasserrinnen enthält. Zur Ableitung des Schwitzwassers unterer Rand des in der Dachfläche liegenden Scheibenstofses schräg zur Seitenkante der Tafeln zu schneiden (1: 20).

Abb. 48.    80 mm hohe Holzsprosse mit Schweifswasserrinne (in Art

Verhütung von Schwitzwasser bei den Sprossen selbst.

zur

Abb. 45)

Findet besonders Verwendung bei Gewächshäusern, bei welchen zudem eiserne Tragwerke aufserhalb Glaseindeckung angeordnet werden (vgl. Abb. 52, Binderknotenpunkt für Vierendeelträger).

Kittlose Verglasungen in zahlreichen Ausführungen. Als Beispiel gibt Abb. 49 Wema-Sprosse (Eberspächer, Efslingen), wobei die Bolzen (diese und die Muttern aus Messing oder Eisen) durch Brücke aus

Abb. 42. Abb. 43.

Abb. 44.

Abb 45. Abb. 46. Abb. 47. Abb. 48.

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Abb. 50.

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Abb. 57.

Abb. 58.

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Einzelteile

Falzziegel 15 Stück/qm je 40.20 cm .    . .

Mörtel zum yer-8trich.    .    . '.    .

zusammen

Sparren 12/16 cm st. Latten 4,5/6,5 cm st. 16 Mönche je 43 cm langu. 16 Nonnen je 41 cm lang . Mörtel.....

zusammen

Mehrgew. für Mörtel dann zusammen Sparren 12/16 ein st. Latten 4,5/6,5 cm st. Dachsteine .    .    .

Mörtel.....

zusammen Mehrgew. für Mörtel

dann zusammen Sparren 12/16 cm st. Latten 4.5/6,5 cm st. Dachsteine .    .    .

Mörtel.....

zusammen Mehrgew. für Mörtel dann zusammen

Sparren 12/16 cm st. Latten 4,5/6,5 cm st. Schiefer einschliefs-lich Nägel . .    .

zusammen Wie unter Nr 11 ausschliefslich der Lattung . Dazu

2,5 cm stark_

zusammen Sparren 12/16 cm st Schalung 2,5 cm st Dachpappe .    .

Schiefer einschliefs lieh Nägel . .

zusammen Sparren 12/16 cm st Schalung 2,5 cm st Dachpappe .    .

Schiefer einschliefs lieh Nägel . .

zusammen Sparren 12/16 cm st Schalung 2,5 cm sl 1,20 qm Zinkblech Nr. 13    . . . .

Schalung

zusammen Sparren 12/16 cm st. Schalung 2,5 cm st. 1,15 qm Kupferblech 0,6 mm st. . .    .

zusammen

Wellblech 150.40.1,5 mm . Winkeleisen 2,0 m freitragend mit 2,0 m Abstand . Niete, Anstrich usw.

zusammen

Benennung

zu Nr. 7.

i.

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I    I

-i    a

schliefsl. Lattung usw. wie Nr. 1

zu Nr. 8.

-43

i.

Dasselbe böhmisch gedeckt .    .

Mönch- und Nonnendach, ein-

schliefslich wie vor, aber

Mönch und Nonne aus einem

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Dasselbe böhmisch gedeckt .    .

Mönch- und Nonnendach wie

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18 Mönch- und Nonnensteine

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O'    H

ii Englisches Schieferdach aufLattung wie Nr. 1

12 Englisches Schieferdach wie vor, jedoch auf Schalung . . .    .

13 Deutsches Schieferdach auf Schalung und Pappunterlage ein-schliefsl. Pappe, Schalung usw. wie Nr. 1 (aus Steinen von rd. 35 cm Länge und 25 cm Breite)

14 Deutsches Schieferdach wie vor (aus kleineren Steinen von rd. 20 cm Länge und 15 cm Breite)

Zinkdach in Leistendeckung

einschl. der Schalung, Sparren

usw. wie Nr. 1

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S N ►

Wellblechdach aus verzinktem

Eisenblech auf Winkeleisen

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25

Einzelteile

Sparren 12/16 cm st., in 1 m Mittenabstand .    .    .    .

Latten 4,5/6,6 cm st. Dachsteine (35 Stück/qm je 36,5.15,5.1,2 cm)

Mörtel.....

Spliefse . .    .    •

zusammen

Mehrgewicht für Mörtel . . • •

dann zusammen Sparren 12/16 cm st. Latten 4,5/6,5 cm st. Dachsteine, 45 Stck.

auf 1 qm . . . Mörtel . . . . .

zusammen

Mehrgewicht für Mörtel . .    . .

dann zusammen Sparren 12/16 cm st Latten 4,5/6,5 cm st Dachsteine, 55 Stck auf 1 qm . . Mörtel ....

zusammen

für

Mehrgewicht Mörtel . .

dann zusammen

Sparren 12/16 cm st.    13

Latten 4,5/6,5 cm st.    6

Pfannen, 20 St/qm je 34 . 24 . 1,5 cm. .    .

Mörtel . »

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zusammen

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Mörtel . .

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Wie unter Nr. 4    .

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Sparren 12/16 cm st.

Latten 4,5/6,5 cm st.

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Benennung

(Für 1 qm Dachfläche, in der nicht in der

Neigungslinie, ..........

wagerechten Projektion gemessen.)

Nr.

i Einfaches Ziegeldach aus Biberschwänzen von Normalform, einschl. Lattung und Sparren (Spliefsdach)

zu Nr. 1.

¹

i a H Dasselbe, aber böhmisch gedeckt ji in voller Mörtelbettung 2 U Doppeldach

wie Nr. 1.

zu Nr. 2. r+SĄf-»

9 a jj Dasselbe, aber böhmisch gedeckt 3 II Kronendach wie Nr. 1.

zu Nr. 3.

, oöhmisch gedeckt

»nnendach aufLattung in böhmischer Deckung einschl. Lattung und Sparren, bei Verwendung kleiner, sog.holländischer Pfannen

zu Nr. 4.

V,3

Pfannen dach wie vor, aber mit grofsen Pfannen

VO

Pfannendach wie vor, aber auf Stülpschalung nebst darüber genagelten Strecklatten ein-schliefslich Schalung, Strecklatten, Dachlatten und Sparren (verschaltes Pfannendach)

Falzziegeldach einschl. Lattung usw. wie Nr. 1

i) Eigengewicht für 1 qm im

VO

22. Auflage. 111. Band.

25

kg j kg

13

!s

29,

49 !

80

75

8»

in co m co

m

V£>

79j

Einzelteile

Sparren 12/16 cm st. Latten 4,5/6,5 cm st. Staken 3,5 Durchmesser .    .

Rohr.....

cm

Neugewicht

Dazu für Moosansatz und festgehaltenes Wasser etwa.....

zusammen

-4

33 II -

E I *

30

700

Benennung

Rohrdach einschl. Lattung und Sparren

zu Nr. 24.

l»»lr

U-O'OCTTù

Sparren 12/16 cm st. || 13

Latten.....

Staken 3,5 cm Durchmesser .

Stroh . .

Neugewicht .    .    . |i 44

Dazu für Moosansatz und festge- j haltenes Wasser il etwa

741

zusammen

HL?

-----007

h m in

H d

CO O ui H CO

d d -t" d v£>

Strohdach einschl. wie vor

zu Nr. 25.

Glas . .

prossen von 5 kg Gewicht f. 1 m und rd. 0,45 m Abstand .    . .

zusammen

Glas......

Sprossen von 6 kg Gewicht f. 1 m und rd. 0,55 m Abstand .    .    .

zusammen Mehrgew. geg. 26 a dann zusammen

Glas . .

prossen von 7 kg Gewicht f. 1 m und rd. 0,55 m Abstand .    .    .

zusammen Drahtglas, Mehrgewicht gegen 26 c dann zusammen Mehrgewicht.    .    .

Mehrgewicht für die Drahteinlage .    .

Glasbausteine .    .

Mörtel . . . .    .

zusammen

Glasdach auf Sprosseneisen ein-schliefslich der letzteren bei 4 mm st. Glase

Dasselbe bei 5 mm st. Rohglase

Dasselbe bei 5 mm st. Drahtglase

Dasselbe bei 6 mm »t. Rohglase

Nr.

24

25

26

26 a

26b

26 c

26 d Dasselbe bei 6 mm st. Drahtglase

Für jedes mm Mehrst, des Glases Bei Verwendung von Drahtglas

Gewölbtes Dach aus Glasbausteinen (Bauart Falconnier und ähnliche)

26 e 26 f

Lz

t/j

M

in

co

in

m

coiO oo t> mio co d    covo

HH    CO HM    CO H H

d io co m h d

931

ogi |ogi

126

8)196

520

550

039

in

in

co

in

SS

I2j

245

42

20

515

553

oo in co co vo «

OH dH

h in o

d co o

« H

co»o    \o m

HH    H -if

Einzelteile

Sparren 12/16 cm st. Schalung 2,5 cm st. 1,20 qm Wellblech Nr. 13    . . . .

zusammen

Sparren 12/16 cm st Schalung 2,5 cm st 1,05 qm Pappe . Asphalt, Teer, Lei sten und Nägel

zusammen

Sparren 12/16 cm st. Schalung 2,5 cm st. erste Lage (starke) Pappe einschliefs-lich Nägel . . . zweite Lage . .    .

zwei Teeranstriche Kies......

zusammen

Sparren 14/18 cm st. Schalung 3,5 cm st. 1 Lage starke Pappe u. 3 Lagen Papier Kies 7 cm st. . . Holzzement .    .    .

zusammen

1.    Dachdeckung:

Pappe und Papier Kies 7 cm hoch Holzzement .    .    .

Zementestrich 2,5

cm stark . .    .

2.    Wärmeschutz: Lage aus 4 cm st.

Korkplatten .    .

3. Decke (vrgl. Nr.9): Gewölbe und Hintermauerung .    .

Abgleichung mit Koksasche .    . .

Deckenputz .    ■    .

zusammen

50 — 12 = Mehrgewicht .    .    .    .

zusammen

120 — 12 — Mehrgewicht .    .    .    .

Dazu laut 21a .    .

zusammen

Sparren .... Lattung .... Leinwand .... Anstrich und Klebemasse sowieNägel zusammen Mehrgewicht .    .    .

dann zusammen Sparren 12/16 cm st. Schalung 2,5 cm st. Schindeln einschl. Nägel . . . .

zusammen

1-1,5

Benennung

Wellblechdach aus Zinkwellblech auf Schalung einschl. Schalung und Sparren

Einfaches Teerpappdach ein-schliefsl. Schalung und Sparren

Doppelpappdach

Holzzementdach einschl. Schalung und Sparren

Nr.

x8

20

21

2 t a i Izzementdach auf massiver jj unterläge

«emerkun g. Liegt die /»gende Platte nicht in der •eigung, so mufs das der erforderlichen ng in jedem Falle .»'mit:eit werden.

Die Gewichte unter 3. ändern sich entsprechend der gewählten Deckenkonstruktion.

W d Schlackenbeton 5 cm hoch statt der Korkplatten als Wärmeschutz verwendet, so erhöht sich das Gewicht

qiz

um

Wird eine 12 cm st. Schwemmsteinschicht statt der Korkplatten als Wärmeschutz verso erhöht sich das

21 c

um

wendet, Gewicht

Leinwanddach (Weber-Falkenberg und ähnliche) einschl. Lattung und Sparren . .    .

Dasselbe auf Schalung .    . .

Schindeldach einschl. Schalung und Sparren

zu Nr. 23.

22

22 a

23

Oi

*

Tempergufs in der Sprosse (mit oder ohne Schweifswasserrinne) gehalten. Zwischen Mutter und Deckschiene (verzinktem Blech) besondere Bleischeibe, Dichtung mit Hülfe bleiumhüllter Jutestricke. Beim Scheibenstofs sind die Sprossen zu verkröpfen.

Abb. 50 zu Abb. 55, 56 S. 383.

Abb. 51 S. 383. Sprosse Prima (Zimmermann, Stuttgart), nachträgliche Anordnung der kittlosen Verglasung auf vorhandenen I-Sprossen.

ZinTcka/yie

Abb. 53, 54 S. 383. Hein, Lehmann & Co., Düsseldorf. Gewählte Profile, auch Kröpfung beim Glasplattenstoß, genau dargestellt. Anordnung von Staubdecke über Unterflansch der Sprosse leicht möglich.

sprosse,

Zweck des Plattenstofses durch entsprechende Metallfutter aufgehöht wird.

Abb. 57 bis 59 S.383. M-Sprosse (Deutsches Luxfer-Prismen - Syndikat), doppelte Rinnen, Vorkehrung zur Anbrin-

zum

Abb. 60.

Abb. 55, 56 S.383. Vereinigte Kammerich usw. Werke, System Degenhardt. Rinnenweiche

Abb. 61.

i/

3Ą

von

gung

Dichtungsmnkel

Staubdecke,

Abb. 62.

Glasplattenstoß mittels Auflagerbrücke Abb.59 S. 383. Springen der Glasscheiben bei kittloser Verglasung oft über zulässiges Mafs, wobei Ursachen noch nicht genau feststellbar.

Abb. 60 satteldachförmiges Oberlicht mit Traufe, mit Dichtung der First durch Zinkkappe, Auflagerung der Sprossen auf First-, Mittelund Randpfette. Sprossen aus J_-Eisen mit aufgebogenem Flansch an der Traufe, der vorwiegend die Glastafeln am Abgleiten hindert.

Abb. 61 wie vor, aber mit Rinne. Sprossen aus Mannstaedteisen, bei unterer Endigung Glastafeln durch Winkeleisen gehalten, die an die Sprossenrippe genietet.

Um schwierige Firstdichtung zu vermeiden, können Sprossen und Glastafeln dort in einem Stück gebogen werden.

Abb. 62 zeigt Dichtung an lotrechter Wandfläche.

Weitere feuersichere Verglasungen mittels

der Galvanoverglasung der Stern-Prismengesellschaft, Berlin, des Luxferprismen- und Elektroglases des Deutschen Luxfer-Prismen-Syndikats, Berlin, der Elektrolitverglasung, Berlin.

Dachneigungen.

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2.

Go ^

des Satteldaches.

= 1:1 bis

1:1,5 „ 1:1,5 „ 1:1,5 „

1:1

1:1,5

1:1

kOCCCQ

»CiOO

th ci ci co

,,

Hohlziegel

dächer

>»

geringste

Neigung

1:5    „1:7,5

1:18 „ 1:20

390

6. ABSCHNITT.

Lüftung und Heizung.

I. Lüftung.¹)

Ausdehnung, Druck, Gewicht, Erwärmung und Feuchtigkeitsverhältnisse der Luft s. I. Bd. 3. Abschn. Wärme.

A. Notwendigkeit des Luftwechsels.

Regelmäfsiger Luftwechsel in geschlossenen, von Menschen benutzten Räumen ist notwendig wegen der in diesen, im wesentlichen aus nachstehenden Ursachen (Punkt 1 bis 5) rasch eintretenden Güteverminderung der Luft.

1. Wärmeabgabe ( W) der Menschen

an die umgebende Luft stündlich in Wärmeeinheiten (WE) für einen Erwachsenen: bei vollbesetzten Räumen ...    50 WE,

75 , .

„ nicht vollbesetzten Räumen . für ein Kind die Hälfte dieser Werte.

2. Wärmeabgabe der Beleuchtung.²)

Stündlicher Verbrauch für 1 HK

Bemerkungen

Beleuchtungsart

Stündliche Wärmeabgabe für 1 HK in WE

Bogenlicht......

1,1 Watt

1,0

1,2

1,0

Diese Wärme können,

4,5    >>

0,0006 cbm 0,0021 „ o,oio „

4,o

5,5

6,5

0,013    „

0,0033 kg

5o,o

67,0

36,0

mengen trotzdem sie auch die zur Licht- bzw. Wasserbildung nötigen WE enthalten, ohne

Fehler als frei werdende Wärme an genommen werden.

wesentliche

3. Ausscheidung organischer Produkte durch Ausatmung und Ausdünstung der Menschen.

Zur Zeit fehlen über die entstehenden Mengen genaue Angaben. Nach Pettenkofer wird durch sie die Widerstandsfähigkeit des menschlichen Körpers gegen Krankheiten herabgesetzt. Als Mafsstab der durch sie hervorgerufenen Güteverminderung der Luft gilt der Kohlen-säuregehalt der letzteren.

Beseitigung der im Zusammenhang mit diesen Ausscheidungen auftretenden widerlichen Gerüche durch Ozon, namentlich für Theater, Restaurants, Zwischendecke der Schiffe usw.³) 4. Ausscheidung von Wasserdampf durch die Menschen.

Die stündlich an die Luft abgegebene Feuchtigkeitsmenge beträgt für einen Erwachsenen:

. . 80 , . 42    ,

bei vollbesetzten Räumen .    .

„ nicht vollbesetzten Räumen . für ein Kind die Hälfte dieser Werte.

Als relative Feuchtigkeit (I. Bd. S. 402) genügt für normale Räume (Gemäldegalerien, Sammlungen, Webereien usw. ausgeschlossen) bei reiner Luft 25 bis 30 °/₀. Zu feuchte Luft ist schädlicher als trockene. Eine relative Feuchtigkeit von 70 % soll niemals überschritten werden.

5. Ausscheidung von Kohlensäure durch Menschen und Beleuchtung.

Benennung

8tündliche Kohlensäureabgabe in cbm von 0°

0,036 0,020 0,0l6 0,010 o,57 ¹ »57 1,42

Erwachsene bei körperlicher Arbeit Erwachsene bei Ruhe ....

Halberwachsene.......

Kinder..........

1 cbm Leuchtgas ......

1 kg Petroleum.......

1 kg Stearin........

B. Gröfse des Luftwechsels.

1. Unter Zugrundelegung einer nicht zu überschreitenden Temperatur.

Bezeichnet:

L die in der Raumtemperatur t zu bestimmende Luftmenge in cbm/st, t die Raumtemperatur 1,5 m vom Fufsboden (Kopfhöhe), S. 405, ti die Temperatur an der Decke des Raumes, S. 405,

tm

+³ i

~ 2 ’

£' die Zulufttemperatur (für von Menschen besetzte Räume mindestens mit 18° anzunehmen),

Wi die Wärmeabgabe der Menschen in WE/st,

W₂ die Wärmeabgabe der Beleuchtung in WE/st,

Ws die Wärmemenge (im Winter) bzw. Wärmeaufnahme (im Sommer) in WE/st, die durch die Umfassungswände ab- bzw. Zutritt.

W —W₁-{- W2 + W₃,

oc den Ausdehnungskoeffizienten der Luft =    »

so gilt für den Beharrungszustand L —

W{\+oct)

0,306 (**— $0’

Stündlicher Luftwechsel für 1000 abznführende WE nach dem „Leitfaden“,

Unterschied zwischen der mittleren Temperatur (tm) der abzu führen den und der Temperatur der einströmenden Luft (t‘)

Luftwechsel in cbm und in der Temperatur der abzufiihrenden Raumluft

18°    190    200    210    220    230    24»    25®

1°

2»

3»

40

3484

1742

ii6i

5°

871

6° .

697

70

581

8°

498

9°

436

10°

387

34S

3496 3508 3520 3531 3544 3556 1748 1754 1760 1766 1772 1778 1165 1169 1173 ¹¹77 1181 118 874    877    880    883    886    88

3567

1784

1189

892

714

595

IT) T*- CO

357

2. Unter Zugrundelegung eines nicht zu übersteigenden Feuchtigkeitsgehaltes.

Bezeichnet:

L den stündlichen Luftwechsel in cbm,

J den auf eine Person entfallenden Rauminhalt in cbm,

Z die Zeit der Benutzungsdauer des Raumes in st,

A die stündliche Feuchtigkeitsabgabe eines Erwachsenen in g,

Pi die bei Beginn, p₂ die am Ende der Raumbenutzung in 1 cbm enthaltene Feuchtigkeit in g,

a die in 1 cbm der eingeftihrten Luft enthaltene Feuchtigkeit in g,

— (Pi — Pê + A

so ist

Ist bei Beginn der Raumbenutzung Pi = a, so ergibt sich

2J

2 A

p₂ — a

Stündlicher Luftwechsel für 1 Kopf nach Mafsgabe eines nicht zu übersteigenden Feuchtigkeitsgehaltes von 70 vH.*)

Annahmen: Erwachsene in vollbesetzten Räumen, Temperatur der Außenluft -f"1.0⁰C, der Raumluft -J-20°C, Sättigung der Außenluft 80%, A = 80 g.

L für Z =

10

12

15

20

29

27

25

23    27

21

i8

13

20

32

3i

30

29

28

26

Für Kinder bis 10 Jahre ist die Hälfte, für solche bis 15 Jahre % der Werte zu nehmen.

3. Unter Zugrundelegung eines nicht zu übersteigenden Kohlensäuregehaltes.

Bezeichnet:

L die i. d. Raumtemperatur t zu bestimmende Luftmenge cbm/st, p den Kohlensäuregehalt d. Raumluft i. Beharrungszustand cbm/cbm, a den Kohlensäuregehalt der eingeführten Luft (im Mittel a — 0,0004 cbm/cbm),

n die Anzahl der Kohlensäurequellen im Raume, k die Kohlensäureerzeugung einer Quelle (cbm/st),

nk

so gilt im Beharrungszustande L = ■■ ■ _ — •

Stündlicher Luftwechsel (für 1 Kopf bzw. für 1 cbm) nach Mafsgabe eines nicht zn übersteigenden Kohlensäuregehaltes von 0,7 bis 1,5 vT nach dem „Leitfaden“.

Bezeichnung

Erforderlicher Luftwechsel in cbm von 20° bei einem nicht zu überschreitenden Kohlensäuregehalt in Tausendsteln

0,7 I 0.8 I 0,9 1,0 ! 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

Kräftiger Arbeiter bei

90,0

72,0 60,0

5L4

46,0 38,3 40,0 33,3 32,0 26,7 20,0 16,7 1220 1017

*) Weitere Tafel werte enthält Taf. 5 des Leitfadens !

33,3

57,5

50,0

40,0

25,0

1525

32.9 28,6

22.9

14,3

871

^ m K) W (O

in Q Q 00    Q

O OOOOO vo cô d vo d £

cO N M M h ^

O vb M 00 w 00

$ »a&sS

32,7

20,9

18,2

H,5

555

4. Stündlicher Luftwechsel in cbm nach Erfahrungssätzen nach A. Z. L. bzw. dem „Leitfaden“.

Wohnräume und Räume, die diesen nach Besetzung und Art der Benutzung gleichzustellen sind ..........

Treppenhäuser, Flure usw.

bei starker Benutzung......

bei geringer Benutzung.....

Restauranträume...... .    .

Garderoben............

Schiffsräume

1 bis 2 fâcher Rauminhalt

3 ,, 4 ,,

to O0ÙT"

>»

>»

»»

>»

Lasten, Hellegats, Munitionsräume,

Ruderräume (ohne Dampfmaschine),

Flure, Gänge, die nicht mit Mannschaften belegt sind; Ktihl-maschinenräume, in denen keine schädlichen Gase verwendet werden Wasch- und Baderäume, Akkumulatorenräume , Mannschaftsaborte,

Pantrys, Kombüsen, Bottlereien .

Kühlmaschinenräume, sofern schädliche Gase bei ihnen Verwendung finden, Gefechtsverbandplätze .    .

Kammern, Mefsräume......

Einzelzellen in Gefängnissen ......

Einzelzellen in Irrenhäusern (je nach Art der

Kranken) ...........

Baderäume............

Aborte .    .    .    ....... .    .    .

Küchen, nach erforderlichem Unterdrücke zu

bestimmen, mindestens......4 „ 5    ,,    „

In den meisten Fällen wird der nach Punkt 1 berechnete Luftwechsel der gröfsere sein, und dieser ist daher der Ausführung zugrunde zu legen. In Räumen mittlerer Gröfse und nur einem Zuluftkanal soll mit Rücksicht auf Zugerscheinung der stündliche Luftwechsel das Fünffache des Rauminhaltes nicht übersteigen.

10 „

IS

>1

CO i—I

CO CO »O

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fl

i»

>»

»J

C. Druckyerhältnisse in einem geschlossenen Raume.

Bei Windstille bilden sich in geschlossenen Räumen je nach dem Temperaturunterschiede Druckkräfte aus, die durch die in Abb. 1 ein-, gezeichneten Pfeile in ihrer Richtung und relativen Gröfse angedeutet sind.*) In durchlässigen Räum en findet sonach in den durch eine „neutrale Zone“ getrennten Raumteilen Einströmen bzw. Abströmen der Luft statt.

*) Die Darstellung gilt bei warmer Innen- und kalter Aufsenluft. Bei umgekehrten Temperaturverhältuissen ändert sich sinngemäfs das Diagramm.

Abb. 1.

V-

Vv

neutrale Zone,

Die neutrale Zone läfst sich durch entsprechende Wahl der Querschnitte und Temperaturen der Kanäle sowie durch Verwendung von Zu-und Abluftventilatoren höher oder tiefer legen. Ueberdruck für Festsäle, Versammlungsräume, Theater, Restaurants, Räume, in denen beim Fenster gearbeitet wird usw.; Unterdrück für Küchen, Garderoben, Aborte, Bäder usw.

D. Erzielung des Luftwechsels.

1. Natürliche Lüftung.

Diese ist ermöglicht infolge der Durchlässigkeit der Baustoffe.

Bezeichnet:

L die durch eine Wand stündlich hindurchfliefsende Luftmenge in cbm,

F die Fläche der Wand in qm, e die Stärke der Wand in m,

V — Po den durch Temperatureinflüsse oder Windverhältnisse hervorgerufenen Druckunterschied zwischen der Innen- und Aufsen-seite der Wand in kg/qm,

c den Durchlässigkeitskoeffizient (z. B. für Ziegel 0,000201, Bruchstein 0,000124, Beton 0,000258),

L = Fo(p—po)

so ist nach Lang⁴)

Die so ermittelten Werte für L geben jedoch keineswegs die tatsächliche Gröfse des natürlichen Luftwechsels, da dieser von dem rechnerisch nicht festzustellenden und weitaus überwiegenden Einflufs der Undichtigkeiten von Fenstern und Türen abhängt.

Vergleichend ermöglichen die Werte von c eine Beurteilung der Baustoffe nach ihrer Luftdurchlässigkeit, die sich in nachstehender Reihenfolge vermindert:

Kalkstein, Fichtenholz über Hirn (Faserrichtung), Luftmörtel, Beton, stark gebrannte Handziegel, unglasierte Klinker (Verblendsteine), Portlandzement, Sandstein.

Durch Wandbekleidung vermindert sich die Durchlässigkeit in nachstehender Reihenfolge:

Anstrich von Kalkfarbe, Anstrich von Leimfarbe, Oelfarbenanstrich (neu undurchlässig), Wasserglas (mit der Zeit undurchlässig).

Im allgemeinen kann der stündliche natürliche Luftwechsel als das Einfache des Rauminhaltes geschätzt werden.

2. Absichtliche (künstliche) Lüftung.

a) Durch Temperaturunterschied und zwar durch Erwärmung der Zu- oder der Abluft oder beider Luftmengen. oc) Vorteil: Keine mechanische Betriebskraft. ß) Nachteile:

Die Wirkung solcher Ltiftungsanlagen nimmt mit steigender Aufsentemperatur, also gerade dann, wenn sie um so nötiger gebraucht wird, ab;

Beeinflussung bzw. Aufhebung der Wirkung durch den Wind;

Schwierigkeit bzw. Unmöglichkeit der Regelung;

Erzielung bestimmter Druckverhältnisse in den zu lüftenden Räumen nur in ganz engen Grenzen möglich. Anwendung von Filtern ausgeschlossen. y) Berechnung.

Bezeichnet in Abb. 2:

zugehörigen

Teilstrecken,

1, 2, 3 die einzelnen Teilstrecken (4 den zu lüftenden Raum, 6 die Misch- bzw. Verteilkammer, 7 die Heizkammer, 8 die Staubkammer, 9, 10 Frischluftkanäle), hi, h₂, hs... die Höhen der t?i, %    ... die Geschwindigkeit in den

tv h • • • die Temperaturen in den Li, L₂, L₃. .. die in den Temperaturen tlf t₂, t₃... gegebenen Luftmengen der fu /a⁵ fz • • • die lichten Querschnitte der

die höchste Aufsentemperatur, bei der noch die volle Lüftung einzuhalten ist,⁵) g die Beschleunigung der Schwere,

H den in der Trennungsebene zwischen Ab- und Zuluft geforderten Ueber- bzw. Unterdrück in m Luftsäule der bezüglichen Raumtemperatur,

Z—R -f- 2% die Summe aus Reibungs-Einzelwiderständen (s. weiter unten),

Abb. 2.

Ea Heizkörper zur Erwarmung der Abluft; vi = v₆— V8 = 0⁶ ⁷) ffv Heizkörper zur Erwärmung der Zuluft ; to = t₁₀ =f₉ = t8 K Kaltluftkanal \

M Mischklappe )

--o4-

Tt

'll

sii

Bü

so gelten für den ungünstigsten Kanalzug

(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) die folgenden Gleichungen :

AU II

iii?

Hü

70

t'O

nli'!

3»

-h

ll!l

-rü, V>:

e H» y

ais

1 'HCL

Abluftanlage :

1 —f⁻ OCtß 1 ~j⁻ (Xt\

Vi

M *•

1 -f- oc t₀ 1 -f- <x t$

(1 + ^iH

t>l³

1 -j- oct\ 2 g (1 of'ti)

1 -f- <# £q    1 ~f“ & ^4

_^_y

2g(i+oct₂) ^

2 g (1 + oct₃)

Zuluftanlage:

Z*

(I)

h₆

hG

1 “f* oc f o    1 4“ oc t$

v£_

\-\-0Ctß    1-)-<%tß

(1 + z₅)-\

v₇²

2g(l+xt₇)Zl

_y j__*10*

2<Kl+**₉) ^^2^(1+^o)

Für beide Anlagen:

Z₁₀ ... . (II)

; v₂

l + oct₂ 3600/i

, v₃ = usw . (III)

1 + <xtx 3600/i

Zur Lösung der Gleichungen (I) und (II) müssen in beiden alle Geschwindigkeiten (entweder durch unmittelbare Annahme oder mit Hülfe der Bedingungsgleichungen (III) unter Annahme von L und f bis auf eine gewählt und diese letzte durch Versuchen so gefunden werden, daß durch sie sowohl Gleichung (I) bzw. Gleichung (II) als auch die zugehörige Gleichung (III) erfüllt wird.

d) Reibungs- und Einzelwiderstände.

Bezeichnet Qi bzw. q₂ den Reibungskoeffizienten, und zwar:

Di = 0,0065 4"    777 *) für gemauerte Kanalleitungen,

s    U — 4o

= 0,00309 4

0,00209

0,000337 . 0,000878

für metallene

Leitungen,*)

I die Länge des Kanales in m, u den Umfang des Kanales in m, f den lichten Querschnitt des Kanales in qm, v die Geschwindigkeit im Kanal in m/sk,

R _ ?i • ; • u

fa-*-« **)

bzw.

Ueber die Einzelwiderstände s. nähere Angaben im „Leitfaden“. Aus dieser Quelle sind entnommen:

so ist'

fadens“.

*) Ausgerechnete Werte von px und p% enthalten die Tafeln 10a u. 10 b des »Leit

•*) Ausgemittelte Werte für ^ enthält Tafel 11 des „Leitfadens“.

Einströmungen (je nach der Kontraktion) | = 1,0 bis 1,5, Rechtwinkliges, scharfes Knie .

•    $ —1*5,

.    1=1,0,

.    1 = 0,6,

.    | = 1,0 bis 2,0,

.    1 = 0,

Rechtwinkliger Bogen ....

Knie von 135°......

Gitter je nach freiem Querschnitt Geöffnete Klappe oder Schieber

Querschnittsveränderungen .    .

bezogen auf die zu f gehörige Geschwindigkeit v.

¹

Unter Erweiterung des maschinentechnischen Teiles bearbeitet nach dem von Prof. Dr.-Ing. H. Rietschel verfafsten „Leitfaden zum Berechnen und Entwerfen von Lüftungs- und Heizungs-Anlagen¹, 5. Aufl., Berlin 1913, J. Springer. In der Folge mit „Leitfaden“ bezeichnet.

Aufser der dort angegebenen Literatur s. auch Handbuch der Architektur, Leipzig 1908, IV. Bd.; Baukunde des Architekten, Berlin 1905, I. Bd.; Praktische Gewerbehygiene, Berlin 1896.

A. Z. L. bedeutet = Anweisung zur Herstellung und Erhaltung von Zentralheizungsund Lüftungsanlagen. Erlafs des preufs. Ministeriums der öffentlichen Arbeiten vom 29. April 1909. Verlag von Wilh. Ernst <fc Sohn, Berlin.

„Prüf.-Anstalt“ bedeutet: Prüfungsanstalt für Heizungs- und Lüftungs-Einrichtungen der Kgl. Techn. Hochschule Berlin. Die bezüglichen Veröffentlichungen sind im Verlage R. Oldenbourg, München-Berlin erschienen.

²

S. auch Wedding, „Ueber den Wirkungsgrad und die praktische Bedeutung der gebräuchlichsten Lichtquellen“, Oldenbourg, München und Berlin 1905.

³

Bericht über die ,8. Versammlung von Heizungs- und Lüftuugsfachmännern in Cöln a. Rh. 1913³. Oldenbourg, München und Berlin.

⁴

C. Lang, Ueber natürliche Lüftung, Stuttgart 1877.

⁵

Nach A. Z. L.:

Zq = -f- 25°, wenn der Luftwechsel durch die Anlage sowohl im Winter als im Sommer erzielt werden soll,

<0=4-10°, wenn nur während der Heizperiode die volle Lüftung verlangt wird (Krankenhäuser, Schulen, Gerichtssäle, Versammlungssäle, Kassenräume u. dgl.),

<₀=0 bis 4-5°, wenn im Winter die volle Lüftung nur durchschnittlich erzielt zu werden braucht (Wohnräume, gering besetzte Bureauräume u. dgl.).

⁶

Für v-j ist das Maximum einzusetzen, sonach anzunehmen, dafs alle Luft erwärmt wird.

⁷

Die Anordnung ist zur besseren Luftmischung stets so zu treffen, dafs die kalte Luft über der wärmeren eingeführt wird.

b)    Durch Ausnutzung des Windes, und zwar mit Hülfe yon Prefs- bzw. Saugköpfen.

<X) Vorteil: Keine mechanische Betriebskraft.

ß) Nachteile: s. unter a) insbesondere: Vollständige Abhängigkeit von den Windverhältnissen und sonach zur Erzielung bestimmter Wirkungen nur für bewegte Räume (Eisenbahnen, Schiffe) zu verwenden.

Für Häuser kommen nur Saugköpfe (Deflektoren) in Betracht, und zwar nur insoweit, als sie eine schädliche Wirkung von Oberwind (Drücken in den Kanal) sicher verhindern sollen.

Eingehende Untersuchungen, insbesondere über Apparate für Eisenbahnen und Schiffe siehe ,»Mitteilungen der Prüfungsanstalt für Heizungsund Ltiftungseinrichtungen der Königl. Techn. Hochschule in Berlin“, Heft 2, Oldenbourg, München und Berlin 1910.

c)    Durch Anwendung yon Ventilatoren, und zwar für die Zuluft oder die Abluft oder für beide Luftmengen.

<x) Vorteile:

Unabhängigkeit von der Aufsentemperatur und den Windverhältnissen,

Möglichkeit guter Regelung,

Erzielbarkeit bestimmter Druckverhältnisse in den zu lüftenden Räumen in weiten Grenzen,

Verhinderung von Zugerscheinungen,

Möglichkeit der Anwendung von Filtern.

ß) Nachteile. Notwendigkeit mechanischer Betriebskraft, deren Kosten aber bei richtiger Durchbildung der ganzen Anlage reichlich durch die zu erzielenden Vorteile gedeckt werden.

F Filter K Kaltluftkanal Jti Röhrenkessel zur Lufterwärmung M Mischklappe V Ventilator

Abb. 3.

-Bk

y) Berechnung: Bezeichnet in Abb. 3:

V₀ die Geschwindigkeit im Frischluftkanal in m/sk, v3 • • ; Vn • • ; Vm die Luftgeschwindigkeiten entlang des ungünstigsten Kanalzuges in m/sk,

y₀, ylt y2 • • • die den Kanälen zugehörigen spezifischen Gewichte der Luft in kg/cbm,

Z₀, Zit Z<À . .. die Summe der den Kanälen zugehörigen Einzel-und Reibungswiderstände, hf den Filterwiderstand in mm W.-S.,*)    •

hk den Widerstand des Röhrenkessels R bei der gröfsten Luftgeschwindigkeit in mm W.-S.,**) hji deD in dem ungünstigst gelegenen Raume einzuhaltenden Ueber- oder Unterdrück in mm W.-S. (Raumtemperatur tR, spezifisches Gewicht der Raumluft yjj),

Hs den statischen Druckunterschied zwischen Druck-und Saugrohr des Ventilators in mm W.-S.,

Hd den dynamischen Druckunterschied zwischen Druck- und Saugrohr des Ventilators in mm W.-S.,

wobei y das spezifische Gewicht

der geförderten Luft und g die Beschleunigung der Schwere bedeutet,

H — Hs -f- Hd den Gesamtdruck in mm W.-S.,

L die vom spezifischen Gewicht y zu fördernde Luftmenge in cbm/sk, rj den Wirkungsgrad des Ventilators,

P den Kraftbedarf des Ventilators in PS, so ist unter Vernachlässigung der Kompression sowie der meist geringen Druckhöhe, die durch Temperaturunterschiede wirksam wird, zu setzen für die

Zuluftanlage :

H=hf+hk±hB-f

«v

te

Abluftanlage: Vn-4-1²

nd + zà+fjnQ + Zù

2 g y,,Zn'

2 g Ysz2 + ■■■ ■+

Vn³

11 =

yn 4-1 (1 + Zn H- l) ~f

Vm²

Vn + 2²

yn-1- 2 Zn 4- 2 -f-. . . .

YmZm »

für beide Anlagen: P

L(HS+Hd)

tj 75

cT) Wahl der Ventilatoren.***) Diese hat, für den Kostenanschlag, aus Preislisten zu erfolgen, in denen die gegen bestimmte Widerstände geförderte Luftmenge angegeben ist. Für die Ausführung errechne man die zu fördernde Luftmenge, den zu überwindenden Widerstand,

*) S. 400.

*•) s. 408.

***) Bezüglich Konstruktion von Ventilatoren II. Bd. 3. Abschn. Arbeitsmaschinen, VI. Gebläse, ferner Lorenz, Neue Theorie und Berechnung der Kreiselräder. Oldenbourg, München 1906. Biel, „Die Wirkungsweise der Kreiselpumpen und Ventilatoren, 'orschungsarbeiten, Heft 42, Blaess, Z. f. Turbinenw. 1907, Verl. Oldenbourg. Schütte, de Wirkungsgrade von Ventilatoren und Zentrifugalpumpen, Z. d. V. d. 1.1906, Nr. 42. — . ft-, Wasser- und Dampfstrahlgebläse können nur in seltensten Pallen Verwendung . len (Küchen usw.), erzeugen fast stets starkes Geräusch und seien hier übergangen.

gebe diese Werte der Ventilationsfirma an, lasse sich den Ventilator unter Verbürgung eines bestimmten Wirkungsgrades sowie eines geräuschlosen Ganges liefern und unterwerfe die Maschine einer Abnahmeprüfung. ¹•¹)

«) Antrieb und Aufstellung der Ventilatoren.

Antrieb: Am besten durch Gleichstromnebenschlufsmotoren. Unmittelbarer Antrieb möglich bei abnormalen, langsamlaufenden (wegen Geräusch) Motoren, sonst gewöhnliche Bauart und Riemenantrieb mit guten Nachspannvorrichtungen. Regelung möglichst bis 50 % der Normalleistung.

Aufstellung. Im allgemeinen hinter die Heizkammer, wegen guter Mischung der Luft; dann aber besondere Vorsicht nötig, damit Geräusche vom Ventilator und Motor nicht störend werden. Fundament in keiner Verbindung mit dem Gebäudefundament bzw. mit Trägern im Gebäude, Anwendung schalldämpfender Unterlagen, Ausführung der Gehäuse womöglich in Eisenmauerwerk (Eisenbeton).

E. Ausführung von Lüftungsanlagen.

1. Entnahme der Luft.

Entnahmestelle geschützt vor Wind, Staub, Rauch und Rufs in beliebiger Geländehöhe, womöglich in oder in der Nähe von Gartenanlagen. Kurz hinter der Schöpfstelle vom Heizerstande zu betätigende Absperrschieber oder Klappen.

2. Reinigung der Luft.

a)    8 taubk ammern. Möglichst grofs, glatt verfugt, hell, leicht reinigbar, nicht im Grundwasser. Luftwiderstand null.

b)    Streiffilter (Staubfänger). Luft streicht an gerauhten Stoffen vorbei. Luftwiderstand gering, als Vorfilter geeignet.

c)    Filter. Luft streicht durch Stoffe (Gewebe, Watte, Holzwolle, Koks usw.) hindurch. Widerstand bedeutend, wachsend mit zunehmender Verstaubung. Filter müssen daher zeitweilig gereinigt werden.

Bezeichnet:

h = Druckhöhenverlust in mm W.-S.

Luft

L = Luftmenge in cbm/st

y = spezifisches Gewicht der

F = Filterfläche in qm

so ist

m = einen Koeffizienten,²) und zwar (bei mittlerer Verstaubung) für gerauhten Barchent = 0,024 bis 0,03; für gewöhnliches Nesseltuch = 0,0015 bis 0,002, tnL

F Y'

d) Waschen der Luft. Günstige, reinigende Wirkung bei mäfsigem Kraftverbrauch durch Wasserstaubregen von bedeutender Ausdehnung. Anlagen erfordern Vorwärmen, Waschen und Nachwärmen der Luft.

3. Befeuchtung der Luft.

Unzulänglich, schwierig

a)    öertliche Einrichtungen.

dauernd rein zu halten, oftmalige Bedienung, daher nicht empfehlenswert.

b)    Zentrale Einrichtungen. Mit Dampf geheizte Verdun-stungsgefäfse oder Apparate, bei denen feine Wasserstrahlen gegen Prellbleche stofsen und zerstäuben, oder Düsenapparate oder umlaufende Zerstäuber (AEG). Sehr wirksam und namentlich in Verbindung mit selbsttätigen Feuchtigkeitsreglern zu empfehlen.

Soll Luft getrocknet werden, so ist Abkühlung bis unter den Taupunkt erforderlich. Die Kühltemperatur ist so zu wählen, dafs die Luft bei ihrer nachfolgenden Mischung oder Erwärmung auf die gewünschte Eintrittstemperatur die geforderte relative Feuchtigkeit besitzt.

4. Erwärmung der Luft.

a)    Öertliche Heizkörper.*)

Vorteile: Gute Verteilung der Heizflächen, meistens in Fensternischen, kurze Kanäle, billig.

Nachteile: Unmöglichkeit der Luftreinigung, Abhängigkeit von Temperatur- und Windverhältnissen der Aufsenluft, Frostgefahr für die Heizkörper, Unmöglichkeit genauer Regelung und Erzielung bestimmter Zulufttemperaturen.

b)    Zentrale Lufterwärmung in besonderen Heiz-kammern,

Vorteile: Möglichkeit der Luftreinigung durch Filter, Sicherung der gewünschten Zulufttemperaturen unabhängig von Temperatur- und Windverhältnissen der Aufsenluft, vorzügliche Ausnutzung der Heizflächen, da unter Benutzung besonderer Heizapparate (schräggestellter Radiatoren, Sturtevantheizkörper, Röhrenkessel), meist hohe Luftgeschwindigkeiten angewendet werden,**) Möglichkeit genauester Regelung der Zulufttemperaturen unter gleichzeitiger Erzielung bestimmter Druckverhältnisse in dem zu lüftenden Raume.

Nachteil: Höhere Kosten.

Derartige Anlagen sehr zu empfehlen. Gröfsere wagerechte Luftwege vermeiden, besser mehrere getrennte Heizkammern anordnen.

5. Mittel zur Bewegung der Luft (s. 395 ff.).

6. Zu- und Abluftkanäle.

Bei Anlagen, die unter Ausnutzung des Winddruckes arbeiten, müssen zur Sicherung der Wirkung lange Kanäle überhaupt, bei Anlagen, die durch Temperaturunterschiede wirken, lange wagerechte Kanäle vermieden werden, während unter Anwendung von Ventilatoren solche Beschränkungen nur hinsichtlich des Kraftbedarfs der Anlage und des Wärmeverlustes der fortzuleitenden Luft geboten sind.

Die Kanäle sollen womöglich begeh- oder beschlüpfbar, immer aber glatt, peinlichst sauber und reinigbar hergestellt werden. Soweit

*) Ueber ihre Wärmeabgabe S. 406 u. 407.

**) Ueber Wärmeabgabe und Widerstand solcher Heizflächen S. 408.

26

Hütte. 22. Auflage. 111. Baud.

Geschwindigkeiten anzunehmen sind (hierüber siehe Berechnung der Kanäle, S. 398 u. 399), sollen sie bei Anlagen ohne Ventilator nicht über 1 m/'sk, mit Ventilator etwa zu 2 bis 3 m/sk gewählt werden, mit Ausnahme unzugänglicher Kanäle, wo durch Anwendung grofser Geschwindigkeit (4 bis 5 m/sk) Staubablagerungen möglichst vermieden werden sollen.

Die richtige Anordnung der Ein- und Ausströmöffnungen in den Räumen ist wegen der stets auftretenden Nebenströmungen der schwierigste Teil der Kanalanlage. Die Erwägungen hierüber sind kurz nicht erschöpfend zu fassen, und es mufs auf den „Leitfaden“, 5. Aufl., verwiesen werden.

7. Bedienung von Lüftungsanlagen.

Abb. 4.

Diese wird bei grofsen Lüftungsanlagen ordnungsmäfsig und wirtschaftlich nur möglich durch Zusammenziehen aller Regelungs-, Bedienungsund Anzeigeapparate in einen Zentralbedie-

a Voltmeter bd Sicherungen C Fernthermometer

e Amperemeter f Luftmengenmefsapparat

____ft/ 0 JZ/

nungsraum, in dem vorhanden sein sollen: Fernthermometer für Aufsenluft, Zuluft und für wichtige Punkte in g Ferntherraometerumschalter ^en Räumen Fern-h Luftdruckmefsapparat i Hauptschalter Je Regulierwiderstand l Umschalter zum Luftdruck-mefsapparat

JL^ mnop Klappenfernsteller.

manometer für jene Stellen, an denen ein bestimmter Ueber- oder Unterdrück verlangt ist, Luftmengenmesser und Regelungsvorrichtungen für die Ventilatoren, Ampere- bzw. Voltmeter für die Ventilationsmotoren, Bedienungseinrichtungen für alle wesentlichen Zu-, Abluft-und Mischklappen (Abb. 4).

II. Heizung.³)

Ueber Brennstoffe, Heizwert, Verbrennung, Schornsteine, ⁴) Rauchverhütung siehe die im Inhaltsverzeichnis angegebenen Stellen der Bände I und II.

A. Stündlicher Wärmeverlust geschlossener Räume.

1. Allgemeines.

Bezeichnet

W die im Beharrungszustande stündlich durch die Umfassungsflächen eines Raumes (Wände, Fenster, Türen usw.) nach aufsen abgegebene Wärmemenge in WE (Wärmetransmission), F die wärmeabgebende Fläche in qm, t die Innentemperatur, t₀ die Aufsentemperatur

k die Wärmedurchgangszahl (Transmissionskoeffizient), d. i. die stündliche Wärmeabgabe in WE für 1 qm und 1° Temperaturunterschied, so ist W= kF (t — t₀).

2. Werte für k nach A. Z. L. bzw. dem „Leitfaden“.

(Im letzteren sind im Teil II, S. 28 ff. noch weitere Werte angegeben.)

a. Aufsenwände.

0,12 0,25 0,38 0,50 0,64 0,77 2,4 1,7 1,3 1,1 0,9 0,8

Backstein***)

Stärke f )

1,03

0,6

Sandstein

Stärke

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 i,7 ¹ »55 L4 L3 1,2 1,1

Kalkstein

Stärke

Stampfbeton

Stärke

►H    M    N    H

K> - OM

_

r    r    P    r

to    K)    VO    10

Backstein

Stärke f)

b. Innenwände.

0,12 0,25    0,38    0,51

0,64

2,2

1,2

1,0

0,8

o,77

o,7

Kalksandstein

Stärke

k =

0,12

0,25

0,38

0,51

0,64

o,77

2,3

i,7

i,4

1,2

1,0

o,9

Rabitzwand

Stärke

0,04

0,06

3,i

2,8

0,08

0,10

2,5

2,3

Gipsdielen

Stärke

0,03

0,04

0,05

0,06

3,2

3,0

2,9

2,8

0,07

2,65

0,08

2,5

0,09

2,4

0,10

2,3

Prüfs’sche Wand ohne Luftschicht

Stärke

Jfc =

0,06

2,7

c. Fufsböden und Decken.

als Fufs- als boden    Decke

0,35

Balkenlagen mit halbem Windelboden Gewölbe mit massivem Fufsböden Gewölbe mit Dielung darüber .    .    .

Hölzerne, über dem Erdreich hohl verlegte Fufsböden 0^80

dsgl. in Asphalt verlegt.....

Massive Fufsböden über dem Erdreich

1,00

0,45

1,00

1,40

Vollsteinen mit Holzfufsboden 0,40 . . 0,35 . . 0,45

Preufsische Kappe aus Horizontale Massivdecke System Kleine .    .

Hohlsteindecke System Sekura......

Hohlsteindecke System Westphal.....

Koenensche Plandecke ........

Rohrzellendecke System Wayss.....

Siegwartbalkendecke.........

Betonplattendecke..........

0,90

0,35

0,45

0,60

1,80

0,50

0,70

0,75

0,70

0,65

1,25

1,20

0,75

1,30

1,80

erhöhen.

*) Bei Quaderverblendung ist für die gleiche Gesamtwandstärke K um 15 °/q tu f) Ohne Putz in m.

III. Bd. 6. Abacbn. : Lüftung und Heizung. II. Heizung.

404

d. Tür eu. Im Mittel A- = 2,0.

e.    Fenster.

Einfache Fenster und Glasfüllungen in den Türen Einfache Fenster mit doppelter Verglasung .    .    .

Doppelte Fenster ............

Einfache Oberlichter, darüber Aufsenluft ....

Doppelte Oberlichter, darüber Aufsenluft ....

f.    Dächer.

Teerpappdach, Zinkdach, Kupferdach, Schieferdach, alle auf

Schalung.............k = 2,2

. k— 4,9 . Jfc= 1,6 . k= 1,3 . k —10,4 . k= 2,6 . k= 1,3

k = 5,0 k = 3,5 k = 2,3 k = 5,3 k — 2,4

Ziegeldach ohne Schalung (aber dicht) .    .

Ziegeldach auf Lattung, Schalung und Putz

Holzzementdach...........

Wellblechdach ohne Schalung.....

Betondach mit Dachpappe und Putz .    .    .

dgl. mit Korkisolierung, Luftschicht und Putz

3. Zuschläge zu dem so bestimmten Wärmeverluste nach A. Z. L.

a)    für Himmelsrichtung, und zwar Norden, Nordosten, Nordwesten, Osten auf Aufsenflächen 15 °/o, Westen, Südosten, Südwesten auf Aufsenflächen 10 %,

b)    für Eckräume und solche mit einander gegenüberliegenden Aufsenflächen weitere 5 % auf alle Aufsenflächen,

c)    für Windanfall auf alle jene Strafsenansichtsflächen, die dem Windanfall ausgesetzt sind, sowie bei freistehenden Gebäuden auf alle Aufsenflächen 10 %,

d)    für besonders hohe Räume mit Ausnahme von Treppenhäusern, und zwar für jedes Meter Mehrhöhe über 4 m auf den berechneten Wärmedurchgang %, aber insgesamt nicht mehr als 20 %,

e)    für Anheizen und Betriebsunterbrechungen, und zwar für ununterbrochenen Betrieb mit Bedienung auch bei Nacht 5 %, dsgl. ohne Bedienung bei Nacht 10%, für täglich unterbrochenen 13- bis 15 ständigen Heizbetrieb, einschliefslich des Anheizens, das nicht unter drei Stunden anzunehmen ist, 15%; für täglich 9-bis 12stündigen Heizbetrieb, sonst wie vor, 20%; für den Betrieb nach längeren Unterbrechungen 30 %.⁵)

4. Ausnahmefälle.

Für Räume, die eine bedeutende Gröfse besitzen, selten und nur kurze Zeit benutzt werden (Kirchen, Hallen usw.), kann die notwendige Wärmemenge nicht aus dem Wärmedurchgang bestimmt werden, sondern es gelten nach dem ,»Leitfaden“ folgende Berechnungen:

\-Ft [23 +

a) bei gut verteilter Heizfläche (Anordnung von Raumheizkörpern)

w_ F. k (t -t₀)

5 (t - <i) j ^

b) bei schlecht verteilter Heizfläche (Luftheizung)

10 (* — #,)

f*i 40 4

]•

worin bedeuten:

W die erforderliche stündliche Wärmemenge in WE,

F die Fensterfläche in qm,

Fi die Fläche sämtlicher Wände, Decken, des Fufsbodens, der Säulen usw. in qm,

k die Wärmedurchgangszahl für grofse einfache Glasfenster = 5,3, t die verlangte Innentemperatur, ti die Anfangstemperatur beim Anheizen (etwa 0°),

£₀ die niedrigste Aufsentemperatur,

Z die Anheizdauer in Stunden.

Bei einer Raumhöhe über 12 m ist zu W für jedes weitere Meter 5 % zuzuschlagen.

B. Aufsen- und Raumtemperaturen nach A. Z. L. hzw. dem „Leitfaden“.

1.    Als tiefste Aufsentemperatur ist anzunehmen:

für Mittel- und Süddeutschland „ Norddeutschland....

2.    Als tiefste Innentemperatur für unbeheizte Räume ist anzunehmen:

für ungeheizte, unter der Dachfläche liegende Räume

ohne Dachschalung...........

dsgl. bei Dachschalung...........

für ungeheizte, öfter von der Aufsenluft bestrichene

Räume, wie Durchfahrten, Vorhallen und Vorflure — 5o für ungeheizte oder nicht täglich geheizte, abgeschlossene Räume im Keller und in den übrigen Geschossen..............__

3.    Als Raumtemperatur t (gemessen in Kopfhöhe 1,5 m über Fufs-boden) ist einzuhalten für

Krankenzimmer.....

Geschäfts- und Wohnräume .

Säle, Hörsäle, Hafträume .    .

Sammlungs- und Ausstellungsräume, Flure, Gänge

und Treppenhäuser, je nach Benutzung . +10 bis 18° Hafträume zum Aufenthalt von Gefangenen bei Tage + 18°

dsgl. bei Nacht......

Gewächshäuser, Kalthäuser .    .

dsgl. Warmhäuser.....

Kirchen .........

Baderäume für gewöhnliche Bäder

Ställe..........

Die Temperatur t' an der Decke des Raumes kann bei Anwendung mäßiger elektrischer Beleuchtung gesetzt werden:

bei vollem Heizbetrieb ^ 4— 0,1 t (h — 3), höchstens 1,5 t, ohne Heizung

t' = t + 0,03 t (ä — 3),

— 20°

~25o

—    15o

—    10°

±Oo

. . +10° . . +15° . . +25°

+ 10 bis 12° . . +22° . . +15°

wenn h die Raumhöhe in m und t die Raumtemperatur in Kopfhöhe bedeuten.

Bei Zentralheizungen (und zwar sowohl bei Dampf- wie auch Warmwasserheizung) können selbsttätige Temperaturregler die Raumtemperatur auf eine beliebige gleichbleibende Temperatur einregeln.*) Bei Heizungsanlagen, insbesondere in größeren Gebäuden, können Fernthermometer, die die Raum- bzw. Zulufttemperatur nach dem Bedienungsraume melden, nicht entbehrt werden.**)

C. Wärmeabgabe von Heizflächen***) und Schutz vor Wärmeabgabe.

1. Allgemeines.

Bezeichnet:

W die für 1 st insgesamt an den Raum abzugebende Wärmemenge in WE,

F die wärmeabgebende Heizfläche in qm,

V die Eintritts-, V die Austrittstemperatur des Dampfes, des Wassers oder der Luft aus dem Heizkörper, tz die Temperatur der zuströmenden Luft, bzw. bei zwangläufiger Führung und Anwendung hoher Luftgeschwindigkeiten die mittlere Temperatur der zu- und abströmenden Luft, k die Wärmedurchgangszahl, d. i. die stündliche Wärmemenge in WE, die von 1 qm der Fläche F bei 1° Temperaturunterschied zwischen der mittleren Temperatur des Heizmittels und der zuströmenden Luft an die Luft abgegeben wird, so gilt annähernd

2. Mittlere Werte für k bei Zentralheizungen.!)

Nach dem „Leitfaden“, in dem noch weitere Werte angegeben sind.

a. Die Bewegung der die Wärme aufnehmenden Luft erfolgt nur durch den natürlichen Auftrieb.ff)

1. Wärmeübertragung von Niederdruckdampf an Luft.

fc = ll,0

Schmiedeiserne Rohrschlangen über 25 mm 1. W. bis 1 m Höhe

•) Heft II der Mitteilungen der „Prüf.-Anstalt“.

**) Heft I obiger Mitteilungen unter „Einrichtungen⁴*' der Anstalt.

***) Unter Wärmeübergang, I. Bd. S. 381. f) Die entsprechenden Zahlen für Lokalheizungen, Kessel- und Dampfwarmwasser-apparäte später.

ff) Die Werte von Je gelten für ungestrichene Heizkörper bei freier Aufstellung, bzw. weitmaschiger oberer Abdeckung, senkrechter Verkleidung und freiem unteren Luftzutritt. Bei Ummantelungen mit senkrechten Gitterfiächen und in ihnen befindlichen unteren bzw. oberen breiten Ausschnitten für Luft-Zu- bzw. Abströmung ist Je um 10% zu erniedrigen. Fehlen die Ausschnitte oder steht der Heizkörper in engen Nischen, kann Je bis zu 40% abfallen (Heft IV, 12. Mitteilung der „Prüf.-Anstalt“). Dunkle Anstrichfarben vergröfsern, helle verringern den Wert von Je unwesentlich.

2. Wärmeübertragung von Wasser an Luft⁶)

bei einem Unterschiede von 50 bis 60° zwischen der mittleren Wassertemperatur und der zuströmenden Luft.

*    = 7,5

*    = 5,0

Schmiedeiserne Heizschlangen über 25 mm 1. W. bis 1 m Höhe ⁷ = 8,5

dsgl. über 1 m Höhe..............

gufseisernes Rippenrohr mit runden Rippen.....

* = 4,0 bis 3,0

dsgl. Rippenheizkörper mit 3 bis 6 übereinander liegenden Rippenrohren .    .

über 6 Elemente:

1- u. 2säulig; 500, 700, 1000 mm Bauhöhe; ⁶ = 6,8; 6,5; 6,2

; ⁷ = 6,2; 5,9; 5,7.

Schmiedeeiserne Rohrschlangen

über 1 m Höhe.....

gufseisernes Rippenrohr mit

runden Rippen.....

dsgl. Rippenheizkörper mit 3 bis 6 übereinander liegenden runden Rippenrohren . k = 4,5 bis 4,0 gufseiserne Radiatoren (Abb. 5)

*=9,5 * = 6,5

Abb. 5.

TÎI

über 6 Elemente:

1- u. 2säulig; 500, 700, 1000 mm Bauhöhe; ⁶ = 8,5; 8,0; 7,7

; ⁷ = 7,3; 7,0; 6,7.

3    „ ; 500, 700, 1000 „

gufseiserne Radiatoren

3    „    500, 700, 1000 „

3. Wärmeübertragung von Luft an Luft durch eine dünne metallische Fläche.

Geschwindigkeit der die Wärme abgebenden Luft (Rauchgase)

* bei einem Unterschiede zwischen den mittleren Temperaturen beider Luftmengen von_

200

40°

60° und mehr

1,2

i,6

i,8

2,0

2,6

2,8

3,i

3,7

3,9

6,0

4,i

4,7

4,7

5,3

4,9

5,5

10,0

5,3

5,9

6,o

b⁶ Di© Bewegung der die Wärme aufnehmenden Luft erfolgt zwangläufig und mit bestimmter Geschwindigkeit v m/sk (Anwendung yon Ventilatoren)***)

Als Heizkörper werden hierzu verwendet:

a) Radiatoren (Rippenheizkörper möglichst zu vermeiden) in besonderer Aufstellung,⁷)

ß) Sturtevantheizkörper, bei denen Rohre verwendet werden, in denen Dampf oder Warmwasser und senkrecht zu denen die Luft strömt,⁷)

y) durch Dampf oder Warmwasser (Rauchgase) geheizte Röhrenkessel, bei denen die Luft durch die Röhren strömt.*)

1,0    1,5    2,0    2,5 m/sk¹)

19    24    29    35 WE

0,6 mm W.-S.,

Abgerundete und im Auszug wiedergegebene Werte:**) bei Anordnung « (Radiatoren) für v— 0,5 k — 12

h = 0,05    0,15    0,25    0,4

1)    v Luftgeschwindigkeit im Zuluftkanal, bei Anordnung ß (Röhren von 33 mm äufserem Durchmesser, 5 mm

Luftspalt und 2 Rohrreihen hintereinander) für

= 1,0    2,0    4,0    7,0 10,0 m/sk²)

= 18    27    41    57    71 WE

= 0,1    0,4    1,3    3,5    6,5 mm W.-S.,

²)    v Luftgeschwindigkeit im engsten Querschnitte,

bei Anordnung y (Röhren von 70 mm 1. W. und einer Kessellänge von rd. 1,5 m) für

0=1,0    2,0    4,0    7,0    10,0    m/sk³)

k = 5,9    10,0    17,5    27,0    36,0    WE

= 0,15    0,5    2,0    5,5    11,5    mm W.-S.

⁸) v Luftgeschwindigkeit in den Röhren.

3. Schutz vor Wärmeabgabe (Isolierungen).***)

Nach dem „Leitfaden“.

Art der Umhüllung

20 mm

Wärmeersparnis in Prozenten der Wärmeabgabe des unbekleideten Rohres bei einer Umhüllung von 80 mm

36

Strohseil mit Lehm..........

Asbestschnur............

Kieselgur, im Mittel..........

Dsgl. mit Korkteilchen (Kieselgurschalen) .    .

Dsgl. mit organischen Bestandteilen (gebrannt)

Kunsttuffsteinschalen..........

Korkschalen.............

Rohseide (Zopfe) im Mittel.......

Filz (bandagiert und mit Dextrin gestrichen) .

Diatomitschalen, 30,7 mm stark, bandagiert, Oel-

farbeanstrich...........

Dsgl. mit Filz, Nesseltuch........

Diatomitschalen, 51 mm stark, bandagiert, Oel-

farbeanstrich...........

Dsgl. mit Filz, Nesseltuch........

*) Ausführungsformen siehe „Leitfaden“, Tafel 16.

**) Diese Werte gelten für Dampfheizungen und für Warmwasserheizungen unter Anwendung hoher Wassergeschwindigkeiten (Pnmpenheizung). Für Schwerkraft-Warmwasserheizungen verringern sich die Werte um höchstens 10 0/₀.

***) Siehe auch Wärmeleitzahlen für Isolierstoffe I. Bd. S. 386; Z. d. Y. D. I. 1908 S. 539.

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58

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74

67

65

78

84

43

₄S

62

74

80

72

76

81

87

67

77

76

82

Dauernd hält sich

bis 100° .... Material unmittelbar am Rohr,

100 bis 120° .... 10 mm Kieselgurunterstrich, darüber Material.

120 bis 150° .... 20 mm Kieselgurunterstrich oder Luftmantel, darüber Material,

150 bis 200° .... Luftmantel, Asbestschicht, Luftmantel, darüber Material.

I). Lokalheizung.

1. Kaminheizung.

Selten zur Erwärmung von Räumen benutzt.

Nachteile: Wärmeabgabe schwankend, sofortiges Erkalten des un-gleichmäfsig erwärmten Raumes nach Ablöschen des Feuers, lästige strahlende Wärme, sehr geringer Wirkungsgrad.

2. Ofenheizung.

Man unterscheidet Oefen für:

a)    schnelles, aber nicht nachhaltiges Erwärmen der Räume. Baustoff: Gufseisen (Kanonenofen und dessen Abarten). Nachteile: Glühende Flächen, strahlende Wärme, geringer Wirkungsgrad.

b)    schnelles und nachhaltiges Erwärmen der Räume. Baustoff: Gufseisen und gebrannter Ton bzw. gufseiserne Oefen als Einsatz für Kachelöfen. Nachteile: Nachhaltige Erwärmung wird oft nicht erreicht, gufseiserner Einsatz wird glühend.

c)    langsames, nachhaltiges Erwärmen der Räume. Baustoff: Ton (Kachel-, Berliner, russische und schwedische Oefen). Vorteile: Grofse Sauberkeit, keine glühenden Flächen, nicht zu starke strahlende Wärme, sparsamer Betrieb, namentlich bei rechtzeitigem vollständigen Ver-schlufs des Ofens, nachhaltige Erwärmung (Wohnungen). Nachteile: Langsames Anheizen und meistens ungenügende Erwärmung des Fufs-bodens.

d)    Dauerbrandöfen (Schütt-und Füllöfen). Baustoff: Gufseisen. Vorteile: Bei mäfsigem Dauerbetrieb und Verwendung von Korbrosten werden glühende Flächen vermieden, rasches Anheizen ermöglicht, nachhaltige Erwärmung durch Brennstoftaufspeicherung erzielt; guter Wirkungsgrad. Dieser noch verbessert und gleichmäfsigere Wirkung des Ofens erreicht durch Regelung des Zuges (Regulieröfen). Jene Bauarten vorzuziehen, die durch fallende Züge die Feuergase auch nach unten führen (Erwärmung des Fufsbodens). (Wohnungen, Schul-und Krankenräume.)

e)    Yentilationsöfen. Oefen mit Mänteln und Luftftihrung zwischen Mantel und Ofen. Vorteile: Verminderung der strahlenden Wärme, nicht unbedeutende Lüftung. Bedingungen richtiger Bauart: Fehlen glühender Flächen, der Mantel mufs zwecks guter Luftführung weit genug abstehen, und die Reinigung des Ofens darf nicht behindert sein.

Berechnung der Oefen.

Versuche fehlen, daher bestimmte Angaben nicht möglich.⁸) Man kann für Zimmertemperatur die stündliche Wärmeabgabe für 1 qm glatter Ofenfläche schätzen bei Kachelöfen zu 500 bis 600 WE, bei eisernen Oefen zu 2500 WE, bei Dauerbrandöfen zu 1500 bis 1000 WE. Die Wärmeabgabe glatter zu gerippter Ofenheizfläche verhält sich bei gleicher Grundfläche etwa wie 4: 5.

3. Kanalheizung.

Wagerechte oder ansteigende Kanäle aus Mauerwerk oder Gufseisen, durch die die Verbrennungsgase strömen (Kirchen, Gewächshäuser). Nachteile: ungesund und geringe Heizwirkung. Die stündliche Wärmemenge für 1 qm kann angenommen werden: für gemauerte Kanäle zu 1000 WE, für gufseiserne Rippenrohre zu 1500 WE. Die gröfste Länge eines Rohrzuges soll 35 m nicht übersteigen.

4. Gasheizung.

Vorteile: Reinlichkeit, leichte Regelung der Wärmeerzeugung, sofortiger Eintritt des Beharrungszustandes der Verbrennung, Fortfall der Wärmeverluste in den Zuleitungen, geringste Reparaturen und Betriebsunterbrechungen.

Nachteile: Hohe Betriebskosten, Explosionsgefahr nicht immer unbedingt ausgeschlossen.

Geeignet zur Verwendung in Sonderfällen bei Räumen, die selten und nur kurz erwärmt werden sollen (auch wenn die anderen Räume Zentralheizung erhalten), oder als „mittelbare Gasheizung“, bei der Warmwasser (Dampf) in Gasöfen bereitet und dann durch die Heizkörper einer normalen Zentralheizung strömt, oder für städtische Gebäude (Schulen), wenn städtische Gaswerke vorhanden sind.

Ueber Bau von Gasöfen s. die vom Deutschen Verein von Gas-und Wasserfachmännern herausgegebene Anleitung und Handhabung von Gasheizapparaten.⁹)

Für die Berechnung sind für 1 cbm Leuchtgas 4000 bis 5000 nutzbare WE zu rechnen, hiervon bei Schomsteinanschlufs 10 bis 12% abzuziehen.

5. Petroleumheizung.

Kämmt nur als (namentlich tragbare) Hilfsheizung in Betracht. Nach-teile: Austreten der Verbrennungserzeugnisse meistenteils in die Räume, yerhältnismäfsig teurer Betrieb, ungesund und Explosionsgefahr nicht ausgeschlossen.

6. Elektrische Heizung.

Wegen der hohen Betriebskosten nur in Ausnahmefallen zu verwenden , z. B. für elektrische Bahnen, kleinere Heizapparate in Krankenhäusern oder in Fällen, wo aus Wasserkräften gewonnene Elektrizität zur Verfügung steht.

Berechnung der frei werdenden Wärme nach dem Jouleschen Gesetz (I. Bd. S. 396).

Ausführung der Heizapparate als Freidrähte, isolierte, zu einzelnen Heizzellen zusammengesetzte Widerstände und als Glühkörper.

E. Zentralheizungen.

1. Allgemeines.

Vorteile: Verlegung der Feuerungs- und Bedienungsstellen an einen einzigen Ort (Keller), Wegfall jeglichen Kohle- und Aschetransportes in den Räumen, Erzielung regelbarer und gleichmäfsiger Raumtemperaturen, Vermeidung von Zugerscheinungen, Ermöglichung wirtschaftlicher Betriebe, rauchschwacher Feuerungen und damit Verringerung der Rauch- und Rufsplage in den Städten.

2. Warmwasserheizung.

Heizkörper stehen im allgemeinen höher als der Kessel, Rohrleitungen wegen Entlüftung von letzterem stetig bis zum Ausdehnungs-gefäfs ansteigend.

Man unterscheidet „Niederdruck-Warmwasserheizung“ (N. D. W. H.) mit offenem AusdehnungsgeFäfs und Wassertemperaturen bis 100° und „Mitteldruck-Warmwasserheizung (M. D. W. H.) mit einem mit geschlossenem bzw. belastetem Ventil versehenen Ausdehnungsgefäfs (oder Windkessel) und Wassertemperaturen bis 120°. Sonst unterscheiden sich beide Systeme grundsätzlich nicht, jedoch wird die M. D. W. H. wegen ihrer gesundheitlichen und sonstigen Nachteile selten ausgeführt. Nachstehendes bezieht sich daher auf die N. D. W. H.

a. Gewöhnliche oder Schwerkraft-Warmwasserheizung.

Vorteile: Oberflächentemperatur der Heizkörper unter 100° (meistens unter 80°), daher keine Staubversengung, milde, gleichmälsige Wärmeabgabe, gesundheitlich einwandfrei, zentrale Regelung, Geräuschlosigkeit, sparsamer Betrieb, grofse Haltbarkeit.

Nachteile: Gröfsere Wärmeaufspeicherung, daher langsames Hochheizen, langsames Erkalten, hohe Anlagekosten.

Anwendung: Wohngebäude, Schulen, Krankenhäuser, Verwaltungsgebäude, Museen, Geschäftshäuser usw.

Kessel: Bei kleineren und mittleren Anlagen gufseiserne Gliederkessel (Abb. 6 S. 412), bei großen Anlagen mehrere (bis etwa 5) in batterieweiser Anordnung, darüber hinaus schmiedeeiserne Kessel, möglichst im Gröfsenverhältnis 1: 2 oder 2 : 3 unterteilt. Selbsttätige Verbrennungsregler zur Einhaltung bestimmter und von Hand einstellbarer Wassertemperaturen.

Z die Anheizdauer in Stunden,

V die Temperatur, bis auf welche die Anlage während der Nacht abgekühlt ist (etwa 30°),

t die mittlere Wassertemperatur im Beharrungszustande,

Kr die stündliche Kesselbelastung für 1 qm Heizfläche während des Anheizens (Rauchgastemperatur rd. 300°). Für gufseiserne Kessel kann Kx zu 8000 WE geschätzt werden, so ist

r 1,1 [(TT+ Z) z + (A + 0,12 B) (it - v)]

Die Kesselheizfläche errechnet sich: <X) für ununterbrochenen Betrieb: F =

1,1 W

K ’

worin

F die Kesselheizfläche in qm,

W die bei der betreffenden Temperatur ermittelte gesamte stündliche Durch gangs wärme des Gebäudes (jedoch ohne Anheizzuschlag) in WE,

Abb. 6.

\r

RRRR

vI7

•d

F Ftilltür A Aschefall

V Vorlauf R Rücklauf

0 Reinigungsöffnungen

K die stündliche Kesselbelastung für 1 qm Heizfläche im Beharrungszustande (Rauchgastemperatur 180 bis 200°) bedeutet. Für gufseiserne Kessel kann K bis 7000 angenommen werden. ß) für unterbrochenen Be-

Bezeichnet aufser obigen Benennungen

Z den Anheizzuschlag in WE,

A den Wasserinhalt der ganzen Anlage ’in kg, B das Eisengewicht der Anlage in kg,

trieb:

z Kx

Heizkörper S. 406 ff. Sie sind mit Ventilen zu versehen, die eine doppelte Einstellung ermöglichen. Diese dient erstens zur einmaligen Einregelung der Anlage und zweitens zur jeweiligen Regelung der Heizkörper selbst.

Rohrleitung.¹⁰) Die folgenden Tafeln beziehen sich auf das vom Röhrensyndikat an Mitglieder des „Verbandes Deutscher Zentralheizungs-Industrieller“ gelieferte „Verbandsrohr“.

Rohrdurchmesser lichter d äufserer D

Gewicht

Inhalt J Aufsenfläche eines Meters Rohr

H.

qm

A. Muffenrohr.*)

0,011

0,014

0,020

0,025

0,034

0,039

0,043

0,049

0,065

o,oi 6 0,020 0,026 0,033 0,042 0,048 0,052 0,059 0,076

o,88

1,26

1,87

2,68

0,057

0,064

0,070

0,076

0,082

0,088

0,094

0,100

0,106

0,113

0,119

0,131

0,143

0,156

0,169

0,192

0,216

0.241

0,264

0,290

0,063

0,070

0,076

0,083

0,089

0,095

0,102

0,108

0,114

0,121

0,127

0,140

0,152

0,165

0,178

0,203

0,229

0,254

0,279

0,305

3,74 4,62 5,06 6,38

9,io

B. Flanschenrohr.*)

4,45 4,90

5.35

6.35 6,78 7,30 9,01 9,56

10.10 11,46 12,03

14.10 16,22

17.65

19,08

26.60 35,30 39,50

49.60

54,70

0,095

o,i53

o,3H

0,491

0,908

M95

i,45²

1,886

3.318

2,552

3,2i7

3,848

4,536

5,281

6,082

6,940

7.854

8,825

10,029

11,122

13,478

l6,o6l

I9,H3

22,432

28,953

36,644

45,617

54,739

66,052

0,0503

0,0628

0,0817

0,1037

0,1320

0,1508

0,1634

0,1854

0,2388

o,i979

0,2199

0,2388

0,2608

0,2796

0,2985

0,3204

o,3393

0,3581

0,3801

o,399o

0,4398

o,4775

0,5184

o,5592

0,6377

0,7194

0,7980

0,8765

0,9582

Berechnung der Rohrleitung.**)

1. Zweirohrsystem.

Bezeichnungen. Nebst den aus Abb. 7 ersichtlichen Benennungen: hit Ä₂, A₃ ... der senkrechte Abstand der Heizkörpermitten von Kesselmitte in m,

*) Abmessungen abgerundet.

:**) Die Wärmeabgabe der Rohrleitung wird vernachlässigt. Ihre Berücksichtigung schwierig und erfordert die Benutzung besonderer, im .Leitfaden* (II. Teil) veröffentlichter Hülfstafeln (Nr. 18 u. 19), aus welchem Grunde auf das genannte Werk verwiesen werden mufs. S. dort auch über den Sonderfall .Etagenheizung“.

ist

der bezüglichen Teilstrecke.

Unter Teilstrecke wird jeder Rohrzug verstanden, in dem sich weder der Durch-

Abb. 7.

messer, noch die zu fördernden Wärmemengen ändern. W₁,W₂,WS . . . die stündliche Wärmeabgabe der Heizkörper 1, 2, 3 ..., W\,Wii.T^in . .. die Gesamtwärmemengen, die durch die Fallstränge I, II, III .. . zu fördern sind,

V die Vorlauf-, t" die Rücklauftemperatur in ⁰ C, y‘, yu die bezüglichen Gewichte von 1 cbm Wasser in kg. Temperaturen: Gewählt werden:

V = 80 bis 90° C; t" = 60 bis 70 ⁰ C. Wirksame Druckhöhen H% usw.

Hi (für Heizkörper 1) = Ai (y"— ÿ) in mmW.-S.¹¹)    ...    (I)

-^3 ( »

Sk

S'Æ-

T%

IfSEEfcS

Lite

A Ausdehnungsgefäfs K Kessel

i, 2, 3 Heizkörper 1, 11, Hl Fallstränge

2) = ¹¹ j (/' — /)    „

Widerstandshöhen Hwv Hw₂ usw.

usw.

Stromkreis des Heizkörpers 1

Hw,==i}R+Z\ + (IR+Z), + (IR + Z), +...+ p + Z)M + {IR+Z)i+QR+Z)i + (.IR+Z)₆

■ (ID

Rohrdurchmesser z. T. für den Stromkreis des Heizkörpers 1.

Ot) Für den Kostenanschlag.

Von der wirksamen Druckhöhe i/x wird ein bestimmter Teil (in der Regel 50 °/₀) für die Einzelwiderstände abgezogen,**) der Rest durch die Rohrlänge dividiert, und so der Druckabfall für das lfd. m erhalten. Nach Feststellung dieser Zahl ermöglichen die Hülfsblätter Nr. 1 bis 4 bzw. die Taf. 23 oder 24 unmittelbar die Ablesung der anzunehmenden Durchmesser.

ß) Für die Ausführung.

Es wird für jede Teilstrecke:

a) der Ausdruck IB mit Hülfe der Taf. 23 oder 24 bzw. der Hülfsblätter Nr. 1 bis 4 (,»Leitfaden“, 2. Teil) und

b) der Ausdruck Z

y 2 C mit Hülfe der Taf. 21 sowie der

Hülfsblätter Nr. 1 bis 4 bzw. der Taf. 23 oder 24 bestimmt und (I) = (II), d. h. IIi = HWx gesetzt. Ist keine Gleichheit vorhanden, so müssen einzelne Teilstrecken so lange geändert werden, bis die Gleichung erfüllt ist.

Ebenso für die Stromkreise der anderen Heizkörper, nur daß hierbei schon eine größere Anzahl bereits berechneter Durchmesser vorliegt.

Bei Anwendung „oberer Wasserverteilung“ sind, infolge der Abkühlung der Rohrleitung, die wirksamen Druckhöhen in der Regel ganz bedeutend größer als die oben abgeleiteten Werte U% usw. Die auftretenden „zusätzlichen Druckhöhen“ können für die praktisch wichtigsten Fälle der Taf. 18 des „Leitfadens“ entnommen werden. Reibungs- (B) und Einzelwiderstände (Z).

Nach eingehenden Untersuchungen der „Prüf.-Anstalt * (Heft 5 der Mitteil.) ist zu setzen:

B für Muffenrohre

= 2570

B für Siederohre

= 4920

dh 26

fll,80

in mm W.-S.,

in mm W.-S.,

Z für beide Rohr arten =

y 2 £ in mm W.-S.,

Gültig für eine mittlere (III) Wassertemperatur von 70° C *)

~%9

Die genauen £-Werte sind in der Tafel 21 des „Leitfadens“ aufgeführt. Abgerundete, im Auszug wiedergegebene Werte sind folgende: Radiatoren**)

Kessel

3,0

2,0

Eckventile..........

Durchgangsventile, je nach Durchmesser Strangventile    „    „    „

Flanschenventil (119 1. W.) .... Eckhähne

9,0

, je nach Durchmesser

15,0 bis 30,0 7,0 „ 16,0 7,0

4,0 bis 7,0 2,0 „ 4,0 0,5 „ 1,5 1,0 „    ,5

1,0 „ ,0 0.5 „ 1,5 1,0 „ 2,0

Doppelbogen 180°, je nachForm undDurchm.

Plötzliche Querschnittsverengungen, Çbez. auf die Geschwindigkeit im engeren Querschnitt ............

T-Stücke, unter der Voraussetzung, dafs im T-Stück Geschwindigkeitsumsetzungen vermieden werden:

in der Durchgangsrichtung. .    .    .    £= 1,0

in der Abzweigrichtung..... =1,5

Die in den Gl. (III) enthaltenen Beziehungen sind im „Leitfaden,, in den Hülfsblättern Nr. 1 bis 4 bzw. in den Tafel 23, 24 so verarbeitet, dafs die B- und Z-Werte unmittelbar in mm W.-S. abgelesen werden können.

to CO

0,2 ,, 0,5

2. Einrohrsystem.

Bezeichnungen nebst den aus Abb. 8 ersichtlichen Benennungen wie unter 1., aufserdem

*) Wegen anderer Temperaturen s. „Leitfaden“. **) Für Rohrschlangen ist der Widerstand nach

dem Werte für R zu bestimmen.

\ in den entspr. Teil-' strängen bzw. Heizkörpern.

Temperaturen. Wie bei (I), aufserdem ist der Temperaturabfall in den Heizkörpern (höchstens 10°) zu wählen.

Zu rechnen die Mischtemperaturen

(f-n

t\> $a, $3 ... . die Wassertemperaturen in ⁰ C yi, y₂. Yz • • • • die t>ez¹² Wassergewichte in kg/cbm /

Abb. 8.

77 7S

7.9 7

7- rS_

t₇ = t'

70-

Sufi

W, + w, + w, .

W + wjy-n

t¹²

rs 79    731

*10 — ¹²'

Wirksame Druckhöhen Hi, lln usw.

Wi + W, + w₉

Hi (für Strang I) = hi y“ + äii yj    1

+ äiii y₁₀ + äiv y₂ + hvy₇    }

+ ävi y₅ — (äi -j- äii + .... + äyi) y\ ) Sinngemäfs für die anderen Stränge. Widerstandshöhen Hwi, HWh usw.

Hwi = (IR + Z\ -f" (JR +    4~ QR ~t" Z)s H⁻ QR ~h Z)i

+ (lR + Z)₅ + .... + (lR + Z)l7 + (lR + Z)u+(lR +Z)₁₉.

Rohrdurchmesser.

A Ausdehnungsgefäfs K Kessel

I,    2, 3 Heizkörper

J,    11, 111 Fallstränge

(IV)

}(V)

(X) Stromkreise über die Heizkörper.

wie unter 1.

1.    Für den Kostenanschlag

2.    Für die Ausführung

ß) Umgehungsleitungen.

An (n - y2S) + OB + Z)₁₂ = OB + Z)n + (IR + Z)n. (VI) Die Umgehungsleitung ist so zu bestimmen, dafs die Gl. (VI) erfüllt wird. (Benutzung der Tafel 17, 22 oder 23 bzw. der Hülfsblätter Nr. 1 bis 4.)

¹

»Regeln für Leistungsversuche an Ventilatoren und Kompressoren“, Z. d. V. d. 1.1912.

²

Siehe Leitfaden.

³

Siehe Fufsnote zu I. Lüftung (S. 390).

⁴

Ueber Hausschornsteine in Preul’seu s. C. Baltz , Preußisches Baupolizeirecht, 3. Aufl., C. Heymanns Verlag, Berlin.

⁵

Liese Zuschläge sind auf die. einschliefslich der früher angegebenen Zuschläge ermittelte. Gesamt wärme zu machen.

⁶

Das Wasser hat eine zu vernachlässigende Geschwindigkeit.

⁷

Heft III der Mitteilungen der „Prüf.-Anstalt⁶.

⁸

In der „Prüf.-Anstalt⁸ ist eine Versuchsanlage für Kachelöfen im Bau, in der späterhin diese Werte bestimmt werden sollen.

⁹

R. Oldenbourg, München und Berlin.

¹⁰

8. auch I. Bd. 6. Abschn., Maschinenteile unter „Rohre¹⁰.

¹¹

Taf. 17 des .Leitfadens¹¹. — **) Taf. 20 des .Leitfadens“.

¹²

Ueber ihre Ausführuugsformen, Kessel u. Apparate siehe Meter, Gesundhtsing. 1907.

b. Schnellstrom- oder SchneUnmlaufheizung.¹)

Durch Zumischen von Dampf oder Luft in das Vorlaufwasser werden grofse wirksame Druckhöhen erzielt, so dafs Heizkörper auch tiefer als der Kessel stehen können und die Rohrleitungen enger (billiger) werden als bei der gewöhnlichen Schwerkraftheizung.

Anwendung. Aus verschiedenen wichtigen Gründen (gesundheitliche Erwägungen, schwere Regelung, Notwendigkeit der Verwendung von Sondereinrichtungen usw.) nur für Sonderfälle, bei denen die Erwärmung tiefer als der Kessel gelegener Räume anders nicht möglich ist (etwa durch Anordnung höher als der Kessel gelegener Heizkörper im selben Strang, Aufstellung des Heizkörpers unter der Decke und zwangläufige Führung der Luft bis an den Fufsboden) und Pumpen vermieden werden sollen.

Heizkörper. Wie unter a S. 412.

Berechnung. Dieselbe wie unter a, nur ändern sich die wirksamen Druckhöhen; sie sind verschieden bei den einzelnen Systemen und werden von den Spezialfirmen angegeben.

c. Pumpenheizung.

Durcli Einschalten einer mechanisch betriebenen Pumpe in den Rücklauf werden dieselben Vorteile wie unter b erzielt, jedoch bleiben im Gegensatz zu b die gesundheitlichen Vorteile der gewöhnlichen Warmwasserheizung, die Möglichkeit leichter und auch zentraler Regelung, die lange Lebensdauer usw. uneingeschränkt bestehen.

Anwendung. Für einzelne Gebäude als Sonderfall, wenn die Heizkörper tiefer stehen als der Kessel, für ganze Gebäudegruppen als Fernwarmwasserheizung, siehe diese.

Kessel und Heizkörper. Wie unter a S. 411 ff.

Berechnung. Für einzelne Gebäude wie unter a, nur werden die wirksamen Druckhöhen H um den nutzbaren Pumpendruck Hp ver-gröfsert. Für Fernwarmwasserheizung siehe diese (S. 428).

d. Heifswasser(Perkins-)heizung.

Allgemeines.

Besteht aus einer in sich geschlossenen Rohrleitung von 0,023 m innerem und 0,033 m äufserem Durchmesser, von der ein Teil im Feuer liegt (Kessel), ein zweiter Teil im Raume (Heizkörper), und der dritte Teil die verbindende Rohrleitung zwischen beiden bildet.

Wassertemperatur gewöhnlich 150° (6 at abs.).

Anwendungsgebiet. Zur Zeit nurmehr ganz selten angewendet (in Trockenanlagen).

Berechnung. Mit Rücksicht auf die seltene Ausführung wird auf den „Leitfaden“ verwiesen.

3. Dampfheizung.

a. Niederdruckdampfheizung.

Dampfspannung 1,05 bis 1,1, selten bis 1,2 at abs.

Vorteile: Geringe Wärmeaufspeicherung, schnelles Hochheizen, geringere Anlagekosten als bei Warmwasserheizung.

Nachteile: Heizflächentemperatur rd. 100° (Staubversengung), Unmöglichkeit zentraler Regelung, Geräusch, Rosten der schmiedeisernen Kondensleitungen.

Anwendungsgebiet: Theater, Versammlungs- und Festsäle, Hotels, Kirchen usw.

Lichter Durchmesser des Standrohres

80 „

Kessel. Nicht konzessionspflichtig, wenn mit einem Standrohr versehen, das höchstens 5 m über Wasserstand endigt und im allgemeinen 80 mm weit ist. Für Preufsen gilt:

Kesselheizfläche

27

Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

Ausführung der Kessel im allgemeinen wie bei der Niederdruck-Warmwasserheizung, jedoch Anwendung selbsttätiger Verbrennungsregler zur Einhaltung gleichbleibender Spannungen und Anordnung Dampfdomen zur Erzielung möglichst trockenen Dampfes. Berechnung der Kessel wie bei der Wasserheizung.

von

Heizkörper S. 406, wie unter 2. Manchmal mit Luftumwälzung (im Heizkörper ist dann ein Dampf-Luftgemisch) eingerichtet, um die Oberflächentemperatur unter 100° herabzudrücken.

Rohrleitung. Abmessungen S. 413. Entwässerung durch Wasserschleifen, die das Abfliefsen des Kondensats ermöglichen, aber das Durchschlagen des Dampfes verhindern.

Berechnung. Bezeichnet:

W die stündlich am Ende eines Rohres geforderte Wärmemenge in WE (Ç die entsprechende Dampfmenge),

W' die stündlich durch Wänneabgabe des Rohres bedingten Wärmeverluste in WE, für gut umhülltes Rohr 1^ = 1000DZ, für nicht umhülltes Rohr = 3000 Dl (Q' die entsprechende Dampfmenge),

p₂ bzw. px den abs. Anfangs- bzw. Enddruck des Dampfes im Rohr in kg/qm,

d den inneren, D den äufseren Rohrdurchmesser in m, l die Länge des Rohres in m,

2£ die Summe der Einzelwiderstände, p den Spannungsabfall für die Ueberwindung der Einzelwiderstände in kg/qm, so ist

a) ohne Berücksichtigung der Einzelwiderstände:

(VII)

Pi — Pl

l WÇW + W) (1000 d)⁵    ’

d = 0,001

IW(W+ W)

Pa“ Pi

b) bei ihrer Berücksichtigung ist die rechte Seite derGleichung(VII) um

(Taf-30 d- ”Leitfadens“> • • (IX)

zu vergröfsern und in Gleichung (VIII) statt p₂ . . . p₂—p zu setzen.

Als Anfangsdruck für gufseiserne Radiatoren ist höchstens 10 kg/qm anzunehmen, für Rohrschlangen der Anfangsdruck p' in kg/qm, wie folgt, zu rechnen:

v‘

0,33047 Wb*

(X)

dbDH

worin Wh die stündliche Wärmeabgabe der Rohrschlange bedeutet.

Der Anfangsdruck am Heizkörper (z. B. 10 kg/qm) ist gleich dem Enddrucke in der Rohrleitung, während deren Anfangsdruck gleich dem Betriebsdrucke der Heizung, also 500 bis höchstens 2000 (besser 1000) kg/qm, zu setzen ist. Dividiert man den bezüglichen Druckunterschied durch die Länge des (ungünstigsten) Rohrzuges, so erhält man den Druckabfall für 1 lfd. m, der gegebenenfalls nach dem Kessel zu auch gesteigert werden kann.

Dieser für (p₂ — j)x) in Gleichung (VIII) eingesetzt, ergibt bei bekanntem Werte von H⁷, für 1=1 und Schätzung von W‘ den fraglichen auf Handelsmafs aufzurundenden Durchmesser.

Wesentlich einfacher ist die Annahme der Durchmesser nach Taf. 29 des „Leitfadens“.

In allen Fällen sollte, um Geräuschlosigkeit der Anlage zu sichern, bei nun bekannten Rohrleitungen, rückwärts bis zum Kessel die Betriebsspannung nach Gleichung (VII) ermittelt bzw. die Abzweigstränge nach Gleichung (VIII) verbessert werden. Die Einzelwiderstände können dann nach Gleichung (IX) (Taf. 30 d. „Leitfadens“) Berücksichtigung finden, wobei in die Gleichungen (VII) und (VIII) statt p₂ . . . —V einzusetzen ist.

Wesentlich ist die Annahme nicht zu grofser Spannungsabfälle für senkrechte Stränge, die zu umhüllen und am Fufse zu entwässern sind.

Einzelwiderstände. Es können dieselben Werte wie für Wasserheizung (S. 415) angenommen werden.

Niederschlagswasserleitungen.

Bei trockenen Niederschlagswasserleitungen ist keine, bei nassen (d. i. stets mit Wasser gefüllten) Leitungen besondere Entlüftung der Stränge bzw. Heizkörper nötig.

Für senkrechte Leitungen. .    .    .    ^ = 0,5^,

. . dt=0Jd,

,, wagerechte

wenn d den lichten Durchm. der Dampfleitung, d\ den lichten Durchm. der zugehörigen Kondensleitung bedeutet (s. auch Taf. 31 des „Leitfadens“).

Bei Sammeln des Niederschlagwassers in einer Zisterne, Hochheben desselben in einen Behälter und Abflufs aus diesem durch natürliches Gefälle ist die Leitung wie eine einfache Warmwasserleitung zu berechnen: h = JS (l RZ)

b. Hochdruckdampflieizung.

Dampfspannung für Raumheizung 1,5 bis 2 at abs., für Fernheizungen 7 bis 9 at abs.

Vorteile. Wärmeübertragung auf weite Strecken.

Nachteile. Heizflächentemperatur über 100° (trockene Destillation des Staubes), Unmöglichkeit der Regelung, Geräusch.

Anwendungsgebiet. Unmittelbare Erwärmung von Räumen nur in Sonderfällen (Fabrikräumen), sonst für die Fernleitung der Wärme (Fernheizungen, s. diese S. 427 ff.).

Kessel s. II. Bd. S. 5 ff.

Heizkörper s. Warmwasserheizung S. 411 ff.

Rohrleitung. Abmessungen S. 406. Entwässerung durch Dampfwasserableiter, die das Abfliefsen des Niederschlagwassers zulassen, jedoch das Durchschlagen des Dampfes verwehren.*)

Berechnung. Sinngemäfs wie bei Niederdruckdampf (Taf. 28 des „Leitfadens“), nur mit dem Unterschiede, dafs der Spannungsabfall für das laufende Meter nach dem Kessel gesteigert wird. Ist der Spannungsabfall gewählt, sonach für jede Länge l der Unterschied

*) Mitteilungen der „Prüf.-Anstalt“ Heft 2.

zwischen Anfangs- und Enddruck p»—p₁ bekannt, so haben folgende Formeln Geltung:

Ohne Einzelwiderstände

5 /

d = 0,088

. __________[Q(Q±Q2________

1 (Pa — Pi) (Pa +lh + 6120) ’

(XI)

-i

' 52 830 J (100 d) 5

für die Einzelwiderstände gilt:

n== (Q + Q')*zS

P (111,9 d)iy

W

ferner für alle 3 Gleichungen Q — — — ; Q' =

worin k bzw. km die Verdampfungswärme bezogen auf die Eintrittsspannung bzw. auf die mittlere Dampfspannung bedeutet und m gesetzt werden kann: bei ungeschützten Rohrleitungen bis etwa 5 at abs. m=10, bei gut vor Wärmeabgabe geschützten Rohren m = 2,l.

Auch hier ist die Kontrollrechnung nach dem Kessel zu (bzw. für die Abzweigstränge) wichtig, wobei unter Berücksichtigung der Einzelwiderstände in die Gleichungen (XI) und (XII) statt p<₂ .... p% —p einzusetzen ist.

Einzelwiderstände und Niederschlagswasserleitung wie bei der Niederdruckdampfheizung (S. 419).

‘Pi— Pi

[Q(Q + Q') + (Pi + 3060)2 - 3060] ; (XII)

(Taf. 30 d. „Leitfadens“); . . (XIII)

W'

= mDl,

km

4. Dampfwarmwasserheizung.

Gewöhnliche Warmwasserheizung, bei der die Erwärmung des Heizwassers in besonderen Apparaten (Dampfwarmwasserkessel, Gegenstromapparaten) durch Frischdampf oder Abdampf erfolgt (Abb. 9).

Bei Berechnung dieser Apparate kann für den stündlichen Wärmeübergang (K) von Dampf an Wasser für 1 qm Heizfläche und für ^Temperaturunterschied zwischen den mittleren Temperaturen beider Heizmittel gesetzt werden:

a)    K — 300 -f⁻ 1800 VV, wenn v die sicher zu ermittelnde Wassergeschwindigkeit (zwischen 0,5 und 2 m/sk) bedeutet,

b)    K = 1000 bis höchstens 1500, wenn V nicht sicher bestimmt werden kann.

Der Druckabfall in den Dampfschlangen des Apparates ist fürNiederdruckdampfnach Gleichung (X), für Hochdruckdampf unter Annahme der unter 3 gegebenen Bezeichnungen nach Gleichung (XIV) zu berechnen:

Abb. 9.

(Ml

PT

\a

A Selbsttätiger Temperaturregler D Dampfleitung K Niederschlags-Wasserleitung V Warmwasser-Vorlaufleitung R Warmwasser-Rücklaufleitung

Pi— Pi

17610/

ö/2 + (Pi +3060)2 — 3060, (XIV)

(1Ö0 d)h

wobei Q' die stündlich zu übertragende Wärmemenge bedeutet.

5. Dampfwasserheizung.

Abb. 1U

Dampfheizung, bei der die Heizkörper, um entsprechende Wärmeaufspeicherung zu ermöglichen, teilweise oder ganz mit Wasser gefüllt sind. Wird fast nicht mehr angewendet.

6. Luftheizung.

>11=

00»!

Erwärmung der Räume durch eingeführte warme Luft, und zwar stets Frischluft; nur in besonderen Fällen (Hallen,

Flure, Treppenhäuser, Anheizen von Kirchen) kann die Luft dem Raume selbst entnommen werden (Zirkulations - Luftheizung).

Die Lufterwärmung erfolgt entweder durch unmittelbar von Feuer (Feuerluftheizung, Abb. 10) oder durch mittelbar von Dampf bzw. Wasser (Dampf- bzw.

Wasserluftheizung) erwärmte Heizapparate.

In letzterem Falle öfter unter Verwendung von Ventilatoren.

Anwendungsgebiet. Feuerluftheizungen nur dann, wenn die Temperaturen der Heizflächen nicht wesentlich mehr als 100°, die Temperatur der in den Raum einströmenden Luft nicht über 50° beträgt, wenn der Heizapparat zugänglich ist, gute Ausdehnungsfähigkeit, leichte Reinigung von Staub, Rufs und Asche (letzteres nur von aufserhalb der Heizkanäle) ermöglicht, und wenn auchbeiWindanfalleine genügende Erwärmung aller Räume gesichert scheint.

Wasser- oder Dampfluftheizungen, bei denen unter richtiger Anordnung, gegebenenfalls unter Verwendung von Ventilatoren alle obigen Bedingungen erfüllt werden, können meist unter Aufstellung besonderer örtlicher Dampf- bzw. Warmwasserheizkörper zur Erwärmung von Theatern, Sitzungssälen, Restaurants usw. empfohlen werden.

Gröfse der Heizfläche. Bezeichnet:

Lh die gesamte stündliche Luftmenge, die dem Heizapparat behufs Erwärmung zuzuführen ist in cbm der tiefsten Aufsen-temperatur, d. i. f₀°,

tfj die Temperatur, auf die die Luftmenge zu erwärmen ist,

W' die stündlich vom Heizapparat zur Erwärmung dieser Luft abzugebende Wärmemenge in WE,

(tu —1₀).

so ist

0,306 Lj?

1 oc t₀

Ist durch den Heizapparat auch eine bestimmte Wassermenge zur Befeuchtung der Luft zu verdampfen, so ist W‘ um W" zu erhöhen.

Po 9o

P9 —

1+ * Æq

1 -j- oc t

Darin bedeuten:

Q die Summe aus Flüssigkeits- und Verdampfungswärme, die dem zu erwärmenden Wasser bis zur Verdampfung (etwa bei 40 bis 50°) zuzuführen ist,

L den gesamten in den Räumen bei der niedrigsten Aufsen-temperatur tQ erforderlichen Luftwechsel, gegeben in cbm und Raumtemperatur t,

p bzw. Po die relative Feuchtigkeit der Innen- bzw. Aufsenluft (in der Regel zu setzen p = 50, p₀ = 80), g bzw. die Wassermengen in kg, die 1 cbm Luft von der Temperatur t bzw. t₀ bei voller Sättigung enthält (I. Bd. S. 403).

Die Werte für A enthält Taf. 8 des ,,Leitfadens“.

Bezeichnet ferner:

F die Heizfläche des Heizapparates in qm,

q die von dem Feuerluftheizapparat für 1 qm und Stunde abgegebene Wärme,

k die Warmedurchgangszahl für Dampf- bzw. Warmwasserheizkörper,

tm die mittlere Temperatur des Dampfes bzw. Wassers,

W' (bzw. + W")

tm' die mittlere Temperatur der dem Heizkörper zu- bzw. abströmenden Luft,

so ist für Feuerluftheizung F

W (bzw. -f W“) k (tm — tmJ)

für Dampf- bzw. Wasserluftheizung

Werte von q bzw. k bei Ofen- bzw. Dampf (Warmwasser-) heizung.

Berechnung der Kanäle: Bestimmung der Luftmengen Li und der Temperaturen die der Berechnung des Kanals zugrunde zu legen sind.

oc) Der Luftwechsel richtet sich nur nach der zu liefernden Wärmemenge.

Bezeichnet:

W die stündliche Wärmeabgabe des Raumes (in WE), bezogen auf die tiefste Aufsentemperatur t₀,

W\ die stündliche Wärmeabgabe des Raumes (in WE), bezogen auf jene höchste Aufsentemperatur (S. 396), bei der noch der volle Luftwechsel zu erzielen ist, genau genug zu setzen

W₁ = W

t-h

t — t₀*

t die Raumtemperatur,

t* die bei der Aufsentemperatur t₀ erforderliche Temperatur der Zuluft,

tx die der Berechnung des Kanals zugrunde zu legende Temperatur der Zuluft,

L die bei der Aufsentemperatur t₀ zur Erwärmung des Raumes erforderliche Luftmenge in cbm von t°,

Li die der Berechnung des Kanals zugrunde zu legende Luftmenge in cbm von t°,

so ist

r r_ W(l+oct)

L^-mL — m 0;!0(.    '

*1 = ±0

+ 10

Werte für m

t == 20°

30

40

50

0,70

0,72

o,73

Ferner ist:

0,62

0,64

0,65

Wid +**)

0,306 Lx

/?) Der Luftwechsel ist vorgeschrieben.

Bezeichnet aufser den früheren Benennungen:

Lv den vorgeschriebenen stündlichen Luftwechsel des Raumes in cbm von t°,

Le den stündlichen zur Erwärmung des Raumes erforderlichen Luftwechsel in cbm von t°,

so ist zunächst zu bestimmen: t' = t-f

0,306 Lv

W₁(l+oct)

Ist t'CöO⁰, so ist LX = LV und — t -f zu setzen.

Ist t' > 50°, so kann für die tiefste Aufsentemperatur Lv nicht eingehalten werden, sondern ist zu ersetzen durch

W(l+oct) e    0,306 (50 — t) *

0,306 Lv

In diesem Falle wird L₁ = mLe, wobei die früher angegebenen Werte von m anzuwenden sind.

0,306 Ll

Ferner ist:

Für beide Fälle wird die weitere Durchrechnung unter Zugrundelegung von Li und t\ genau so wie bei Lüftungsanlagen durchgeführt.

Wärmeverlust eines Kanals. Bezeichnet:

G die stündlich zu fördernde Luftmenge in kg,

Fi die äufsere, wärmeabgebende Fläche des Kanals in qm, ti die Anfangstemperatur der Luft im Kanal, t₂ die Endtemperatur der Luft im Kanal, tz die Temperatur der den Kanal umgebenden Luft, c die spezifische Wärme der Luft bei unveränderl. Druck = 0,237, ki die Wärmedurchgangszahl für die Kanalwand (S. 407),

so ist

(2 Gc + Fiki) t₂ — 2 Fi kitz

2Gc — Fiki

Ueber Mischung von Luftmengen s. I. Bd. S. 401 ff.

F. Z entrai Heizungen in Verbindung mit Kraftbetrieben. 1. Allgemeines.

Wird einer Dampfmaschine (Dampfturbine) Dampf²) unter bestimmter Spannung zugeführt, so nützt sie das Druckgefälle entweder bis zur Atmosphäre (Auspuffmaschine) oder bis zur Luftleere (Kondensationsmaschine) fast vollständig aus, während sie von den mit dem Dampf zugeführten Wärmemengen höchstens etwa 25 °/₀ aufbraucht, und rund 75 % durch den Auspuffdampf oder durch das Kühlwasser verloren gehen.

Gerade hier kann die Heizungs- und Lüftungstechnik nutzbringend eingreifen und unter Verwertung dieser preisgegebenen Wärmemengen wirtschaftlich aufserordentlich günstig arbeitende Betriebe schaffen.³)

2. Heizung und Zwischendampfentnahme.

Mit dem Kraftbetrieb kann eine Hochdruckheizung (Fabrikheizung, Heizung von Trockenräumen usw.) wirtschaftlich günstig unter Zwischendampfentnahme aus dem Aufnehmer von Dampfmaschinen oder aus irgend einer Druckstufe von Dampfturbinen (Anzapfturbinen) durchgeführt werden. Im ersteren Falle ist insbesondere für eine vorzügliche Entölung des Maschinendampfes zu sorgen, da das Oel durch Absetzen in den Heizrohrleitungen (Zusetzen derselben) sowie durch Verminderung der Wärmeabgabe der Heizkörper zu Störungen bzw. Unterbrechung des Heizbetriebes führen kann.⁴)

Die Berechnung der an die Kraftmaschine anzuschliefsenden Heizung erfolgt genau so, wie es unter Hochdruckdampfheizung angegeben ist.

3. Abdampfheizung, t)

Muster einer Frischdampf-Abdampfzentrale (Abb. 11).

Die Abdamplheizung kann als a) Dampfheizung, b) Dampfwarmwasserheizung ausgeführt werden.

Der aus der Maschine kommende Abdampf wird vorzüglich entölt, entwässert und in ein Ausgleichgefäfs (Abdampfverteiler) geleitet.

Dieses wird über ein selbsttätig wirkendes, druckminderndes Zusatzspeiseventil mit den Kraftkesseln verbunden, enthält entsprechende Sicherheitsventile mit Signal Vorrichtungen und die Verbindungsstränge zur Heizung.

Diese selbst ist genau wie eine ,,Niederdruckdampfheizung“ bzw. wie eine ,,Dampfwarmwasserheizung“ zu berechnen, nur ist die Berechnung unter Annahme geringer Spannungsabfälle für 1 lfd. m besonders

A Ölabscheider ß Schalldämpfer C Sicherheitsventil I) Speisewasservorwärmer

E Umschaltvorrichtung

U Niederdruckverteiler

J Reduzierventile K Mitteldruck Verteiler

L Hochdruckverteiler J/ Kondenstöpfe für Hoch- und Mitteldruck

N Kondenswasserableiter für Niederdruck

Abt

\JB

II Auspu/r

Abb. 11.

ziwi

vssel I

It

Lt

7f

IM

.............rr......rjH

sorgfältig durchzuführen und die Stränge bestens zu entwässern, da sonst unzulässig hohe Gegendrücke auf die Maschine auftreten.

4. Vakuumheizung. (Abb. 12.)

Der aus dem Niederdruckzylinder kommende Dampf wird entölt, entwässert und ebenso wie unter 3. in den Ventilstock der Heizung geleitet. Am Ende der Kondensleitung befindet sich eine nasse Luft-

Abb. 12.

h Dampfzylinder der Vakuumpumpe K

I Absperrventile f Manometer a Auspuffventil g Pumpenregler b Ölabscheider m Schlammfang e Reduzierventil H Heizkörper.

3\

IXI X Sonderkonstruktion von Kon-densventilen, die Luft und Wasser, aber nicht Dampf durchlassen

c Kondensventil am Heifsdampf-verteiler d

Dampfïtg.y 4 H

4 ta

Kondensleitung ' z. Reservoir /'

fcr

■X

*z.Tieiz-

\b a

■=^Heizdampfttff-

-JumdenA/eitunp

J‘}isc7ida.mpf' -Abdampf

pumpe, die unter Zuhülfenahme besonderer Ventile am Ventilstock und an jedem Heizkörper aus diesen Luft und Dampf bis auf ein bestimmtes Vakuum absaugt, wobei durch die Ventile verhindert wird, dafs Dampf in die Kondensleitung kommt.

Vorteile: Oberflächentemperatur der Heizkörper unter 100°, Ausdehnung der Heizung auf bedeutende Entfernungen, kleinere Rohrabmessungen, geringerer Gegendruck auf die Maschinen. In Deutschland noch wenig angewendet.

Ebenso wie bei der Abdampfheizung kann auch bei Vakuumheizuhg der Dampf, statt in die Raumheizkörper, in Dampfwarmwasserapparate gesandt werden, die dann als Oberflächenkondensatoren wirken (s. unter 5).

5. Abwärmeheizung.

a)    Ausnutzung der von Rauchgasen mitgeführten Wärmemengen, s. Kanalheizung.

b)    Verwendung der Auspuffgase oder des Kühlwassers von Gasmaschinen.

Das Kühlwasser, das etwa mit 50 bis 60° vollständig rein den Motor verläfst, kann unmittelbar als Warmwasser zu Gebrauchszwecken (unter Umst. zur Heizung) verwendet werden. Die Auspuffgase, deren Temperaturen 300 bis 500° betragen, sind am besten in ähnlichen Apparaten wie Dampfkessel-Vorwärmer zur Warmwassererzeugung auszunutzen, jedoch die Gase nicht unter 100° (Wasserabscheidung) abzukühlen.

Im allgemeinen kann man rechnen, dafs etwa V3 der gesamt im Motor entstehenden Wärme durch Ausnutzung der Abgas- und Kühlwasserwärme nutzbringend verwertet werden kann.⁵)

c)    Ausnutzung der in den Kondensationsanlagen von Dampfbetrieben verfügbaren Wärmemenge zu Heizzwecken.⁶)

Dies ist im allgemeinen nur möglich bei Anlagen mit Oberflächenkondensation, da das bei Einspritzkondensation erforderliche Frischwasser zu Zerstörungen der Heizungsanlage führen würde.

Bei Oberflächenkondensation kann nahezu 75 % der den Kraftmaschinen insgesamt zugeführten Wärmemenge ausgenutzt werden, und zwar einfach dadurch, dafs das Kühlwasser entweder durch Schwerkraftwirkung oder unter dem Einflufs von Pumpen seinen Weg in die Heizung nimmt.

Dabei ist es aber je nach der herrschenden Aufsente mp eratur erforderlich, die Austrittstemperatur des Kühlwassers (Vorlauftemperatur des Heizwassers) zu ändern. Dies erfolgt unter Beeinflussung (Abschwächung) des Vakuums durch regulierbares Einlassen von Luft in die Vakuumleitung. Bei tiefster Aufsentemperatur kann unter Abschaltung der Luftpumpe mit Auspuff gearbeitet werden.

Da Dampfmaschinen gegen Abschwächung des Vakuums weit unempfindlicher sind als Dampfturbinen, eignen sich insbesondere erstere zu solchen Ausführungen, wobei wieder die Einzylinder- der Zweizylindermaschine vorzuziehen ist.

0. Fernheizungen. (Abb. 13.)

I. Allgemeines.

Abb. 13.

LfZffep/i7:6000

Für gröfsere Gebäudegruppen, insbesondere für städtische Anlagen in Verbindung mit eigenen Elektrizitätswerken (Heil-, Irren- und Krankenanstalten, auch wenn sie im Pavillonsystem angelegt werden). Anlage von Akkumulatorenbatterien und Wärmespeichern zum Ausgleich der Kesselbelastung und zur wirtschaftlichen Ausführung der Heizeinrichtungen.

©23

C----

Die Gröfsenbestim-mung der letzteren, wie auch der Kessel, hat aus Diagrammen zu erfolgen, in denen für Winter bzw. Sommer die Dampf-bzw. Warm-wassermengen für Kraft- und Lichtbetrieb, fürHeizung und Warmwasserversorgung, für Koch- und Waschküche usw. als F unktion der T ages-bzw. Nachtstunden aufgetragen sind.

Vorteile: Versorgung weit auseinanderliegender Baulichkeiten mit Wärme, Licht und Kraft von einer einzigen Feuerstelle, vereinfachte Bedienung, Verminderung von Rauch und Rufsbelästigung, Wegfall von Kohle- und Aschetransport in den einzelnen Gebäuden, billiger und insbesondere bei Verbindung mit Elektrizitätswerken ausgezeichnet wirtschaftlicher Betrieb.

2. Ferndampfheizung.

Insbesondere anzuwenden, wenn im ganzen Gelände zum Kochen, Waschen, Sterilisieren, Desinfizieren usw. Dampf benötigt wird oder einzelne Gebäude Dampfheizung, andere Warmwasserheizung (dann als Dampfwarmwasserheizung auszuführen) erhalten sollen. Nur Vergleich der Betriebskosten, einschliefslich Tilgung und Verzinsung der Anlage, kann gegenüber einer Fernwarmwasserheizung in wirtschaftlicher Hinsicht entscheiden.

Kessel. 8 bis 12 at abs. Keine oder nur mäfsige (bis höchstens 200°) Ueberhitzung. Besser Rauchgase im Kessel voll auszunutzen, bzw. Vorwärmer für Speisewasser. Selbsttätige Beschickung, Feuerungsüberwachung sehr vorteilhaft. Besondere Sorgfalt auf Entnahme von trockenem Dampf zu verwenden.

Leitungen. Mit grofsem Spannungsabfall zu rechnen, so dafs bei stärkstem Betrieb am Ende etwas mehr als Gebrauchsspannung herrscht.

Abb. 15.

Abb. 14.

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D\ Hochdruckdampfleitung I J)2 Hochdruckdampfleitung II W Warmwasser-Versorgungsleitung Z Warmwasser-Zirkulationsleitung K Kondensleitung

Umgehungsleitung von geringem Durchmesser zum Anlassen. Bester Wärmeschutz sowohl der Leitungen wie Flanschen, beste Rohrverbindungen (Schweifsen). Lagerung der Dampfleitungen in begehbaren Kanälen (Abb. 14) möglichst auf Kugelschlitten (Abb. 15), kupferne, besser richtig bemessene schmiedeiserne Ausdehnungsvorrichtungen und Entwässerung unter sägeförmiger Anordnung. Ausliülfsleitung (Leitung Z)₃, Abb. 14) so zu wählen, dafs sie gegebenenfalls unter Steigung der Dampfspannung und Einstellung (Einschränkung) der Lüftung genügt, den Wärmebedarf für die Beheizung der unbedingt zu erwärmenden Gebäude, der Kochküche, der erforderlichen Bäder usw. zu decken.

Berechnung der Leitungen s. unter Hochdruckdampfheizung.

Am Ende der Leitung selbsttätige Druckminderung (am besten doppelt) auf Gebrauchsspannung. Anordnung entsprechender Verteiler, von denen die eigentliche Niederdruckdampfheizung beginnt.

3. Fernwarmwasserheizung.

Schematische Darstellung einer Zentrale (Abb. IG).

Insbesondere anzuwenden, wenn Gebäude, die gröfsere Dampfmengen benötigen (Waschküche, Kochküche usw.), in der Nähe des Kesselhauses liegen, sonach im Gelände selbst Dampf entweder nicht

oder nur in kleinen Mengen gebraucht wird, zu deren Erzeugung Gasoder elektrische Kochapparate verwendet werden können.

Sehr wirtschaftliche Betriebe möglich, wenn die Fern Warmwasserheizung in Verbindung mit einem Kraftwerk (Elektrizitätswerk) gebracht

Abb. lfi.

z.d S/ier&e-

—1Î»

ie

.^lAbda/n/i/

ffoe/u/mc/tdam/if' fur Wïrtsch/r/tsbefrieb

—---Hochdruckdampf

» » "* — Abdampf Kondensat W arm wasser vorlauf Warmwasserriicklauf

A Vorlauf-Verteiler B Warmwasserumwälz-pumpe

Bi Ueservepumpe C Rücklaufverteiler

*Kondensat

D Dampf-Warm wasserbereiter E Hochdruck-Abdampfregler F Warm Wasserkessel G Hochdruckdampfkessel H Hochdruckdampfverteiler

werden kann, wobei dann zu Zwecken der Fernheizung bzw. Fernwarmwasserversorgung entweder der Abdampf verwendet oder unmittelbar das Kühlwasser von Oberflächenkondensatoren ausgenutzt werden kann.

Vorteile gegenüber der Ferndampfheizung: Mäfsigere Beanspruchung der Leitungen, daher keine Aushülfsstränge nötig, Verlegung der Leitungen in nicht begehbaren Kanälen (Abb. 17), kleinere Wärmeverluste, zentrale Regelung vom Kesselhaus,

Entfall

Abb. 17

Druckminderungsventilen,Dampfwasserableitern, lange Lebensdauer.

Kessel. Nur so viel Dampfkessel, als unbedingt zu Kraftzwecken, für Wasch- und Kochküche usw. nötig sind. Sonst unmittelbar gefeuerte Warmwasserkessel, die gleichzeitig als Wärmespeicher benutzt werden können. Ermittlung der Gröfse von Dampf- bzw. Warmwasserkessel auf Grund von Diagrammen, die über den Kraft- und Heizbedarf sowie •

von

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/z/\    Beton^ /'///<

êmmmiï

V Warmwasservorlaufleitung R Warmwasserrücklaufleitung

über die ausnutzbaren Abwärmemengen aufgestellt werden.

Zur Aushülfe Dampfkessel, die unter Aufstellung entsprechender Dampfwarmwasserapparate gleichzeitig zur Aushülfe für die Warmwasserkessel dienen.

Pumpen. 2 Pumpensätze mit möglichst verschiedenen Antriebsmaschinen, z. B. Dampf- und elektrischer Antrieb, Drehkolbenpumpen mit Drehkolbendampfmaschinen, langsam laufende Zentrifugalpumpen mit unmittelbarem oder Riemenantrieb durch Elektromotoren oder Dampfturbinen (Abdampf ist immer auszunutzen).

Die Pumpen sind in den Rücklauf zu setzen, es ist dafür zu sorgen (aus dem Druckdiagramm [Abb. 18] der Leitung zu ersehen), dafs am Saugstutzen der Pumpe noch ein entsprechender Ueberdruck gegen die Atmosphäre (etwa 5 m Wassersäule) herrscht, da sonst der Wasserfaden abreifsen kann und gefährliche Wasserschläge möglich werden.

Leitungen. Gröfste Geschwindigkeit 2,5 bis 3 m/sk. Berechnung der Druckverluste genau wie bei der Wasserheizung (s. Pumpenheizung).

7brftwf

o*

Abb. 18.

■i

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II

L Leitungskreis durch Vor- und Rücklauf

I, II, III . . . Gebäudeansehlüsse H Ausdehnungsgefäfs P Pumpe im Kesselhaus Hp durch die Pumpe erzeugter Druckunterschied

a statischer Druck über der ganzen wagerecht gedachten Leitung im Ruhezustand UUJ

b Druckerhöhung auf den Höchstdruck im Betrieb H C Druckentlastung im Betrieb g d verbleibender Gesamtdruck im Betrieb

e Druck am Saugstutzen der Pumpe (Ueberdruck) im Betrieb

Ausdehnungsgefafs in die Vorlaufleitung, und zwar nach Mafsgabe der Abb. 18 derart anzuordnen, dafs der gröfste Teil der Leitung (Heizkörper) von dem in der Anlage herrschenden statischen Druck entlastet wird, jedoch am Saugstutzen der Pumpe noch genügender Ueberdruck über die Atmosphäre vorhanden ist. Solche Diagramme geben auch über die für jedes Gebäude (Heizkörper) zu berücksichtigenden Betriebsdruckverhältnisse Aufschlufs.

Bei Anordnung des Ausdehnungsgefäfses im Rücklauf wird der

Abb. 19.

V Hauptvorlauf R Hauptrücklauf • v VT Vorlauf für Gebäude I Rücklauf für Gebäude I

Druck in der Anlage meist unnütz erhöht,

cU

Gebäude. Anordnung von kleinen Unterzentralen bei Abzweigung der Hauptleitungen in die Gebäude, von welchen durch Drosseleinrichtungen D (Abb. 19) der Druckunterschied (Temperaturunterschied) für das Gebäude eingestellt werden kann. Im Gebäude selbst erfolgt der Anschlufs an die Leitungen Vj und Rj entweder nach dem Einrohroder Zweirohr- oder gemischten System.

7. ABSCHNITT.

Fabrikanlagen.

I. Wahl des Fabrikortes.

Die Wahl des Standortes einer gewerblichen Anlage wird durch mannigfache Verhältnisse beeinflufst. Durch unrichtige Bewertung dieser Umstände kann die Wirtschaftlichkeit einer Fabrik gänzlich in Frage gestellt werden.

Es sind daher vor allem folgende acht Gesichtspunkte bei der Ortwahl zu berücksichtigen:

1.    Traiisportyerhältnisse und Transportkosten für

den Bezug der Roh- und Hülfstoffe sowie für den Versand der Erzeugnisse. Sie geben bei sonst zusagenden Verhältnissen oftmals den Ausschlag und müssen rechnerisch verfolgt werden; so z. B. bei Ziegeleien (Ton und Kohle), Eisenhütten (Erze und Koks), Kalköfen, Zementfabriken usw.

Bei Ziegeleien verhalten sich die Ton-, Ziegel- und Kohlenmengen im allgemeinen wie etwa 5 :3 : Vs* Ihre Lage wird also weder an der Zeche, noch an der Verbrauchstelle der Ziegel (Stadt) sein, sondern an oder nahe den Tongruben.

Hochofen werke, die Eize von 33 °/o Fe-Gehalt verarbeiten sollen, bedürfen zur Er-blasung von 1 t Roheisen 3 t Erze und etwa 1 t Koks. Es verhalten sich also die Erzmengen zu den Koks- und Eisenmengen wie 3:1:1. Daher hier für reiue Hochofenanlagen die Lage „auf den Erzen“ die vorteilhafteste.

Bei besseren Erzen und gemischten Werken (Puddelöfen, Thomas- oder Bessemer-und Walzwerken mit Hochofen verbunden) überwiegt die Kohlenmenge, und dann ist die Lage „auf den Kohlen“ die wirtschaftlich vorteilhaftere.

Die Transportkosten lassen sich durch Gleisbahnen (Voll- oder Schmalspur, Zahnbahnen), Seil- und Hängebahnen sowie sonstige mechanische Fördereinrichtungen ermäfsigen.

2.    Bodeupreise« Bodenpreise sind im allgemeinen in grofsen Ortschaften höher als in kleinen, ferner höher im Weichbild oder in der Nähe einer Stadt als bei abseitiger Lage, endlich auch höher an der Eisenbahn oder einem schiffbaren Wasserlauf als an der Landstrafse. Durch Rechnung ist zu prüfen, welches Grundstück wirtschaftlich vorteilhafter ist. Abseitige Lage bedingt vermehrte Transportkosten, wobei alles Frachtgut einschl. des Packmaterials, Abbrandes und Verlustes beim Umladen usw. zu berücksichtigen ist. Hierbei ist auch spätere Erweiterung zu berücksichtigen, da die Bodenpreise durch Errichtung von Fabrikanlagen meistens in die Höhe gehen.

Auf gute Verkehrswege ist Wert zu legen. Beste Lage ist im allgemeinen da, wo Eisenbahnanschlufs sich mit schiffbarer Wasserstrafse paart, weil dann billigster Bezug der Roh- und Hülfstoffe auf dem Wasserwege und schneller Versand der Erzeugnisse auf der Eisenbahn ermöglicht wird.

Mühlen für Verarbeitung ausländischen Getreides müssen an einer Wasserstrafse liegen, daher die vielen Getreidemühlen am Rhein, an der Donau usw. Mühlen für inländisches Getreide müssen ihren Standort im getreidebauenden Bezirk erhalten. Störungen der Wasserstrafsen durch Frost und Hochwasser sind zu berücksichtigen, dsgl. Wegstörungen durch Schnee usw. bei abseitiger Lage der Fabrik. Pünktliche Lieferung ist wichtig wegen Beibehaltung der Abnehmer usw.

3.    Verwertung einer etwa vorhandenen Energiequelle.

a)    Durch Wärmekraftmaschinen.

Stein- und Braunkohlen, Torflager, Holz, Petroleum, Spiritus, Naturgas, Hochofen- und Koksofengas, Schwelgas, Kraftgas.

b)    Durch Wasserkraftmaschinen.

Bergsee, Talsperre, Wasserlauf und Wasserfall.

Vor Anlage eines Wasserkrafthauses sind die Kosten einer PSst sorgfältig zu ermitteln und mit denen einer Wärmekraftmaschine zu vergleichen.

Wo die Veränderlichkeit einer Wasserkraft oder Störung durch Frost und Hochwasser eine Wärmekraftmaschine als Aushülfe erforderlich macht, ist solche in den Kostenvergleich einzubeziehen.

Kann der Abdampf der Kraftmaschine (Auspuffmaschine oder Gegendruckturbine) für Heizzwecke ausgenutzt werden, wie z. B. in Papierfabriken, Mälzereien, Brauereien, Färbereien, chemischen Fabriken usw., dann stellen sich die Erzeugungskosten einer PSst meistens recht niedrig, vorausgesetzt, dafs mindestens etwa 60°/₀ der Abdampfmenge den Heizzwecken dienen oder die gesamte Abdampfung mindestens etwa 60% des gesamten Heizungsbedarfes deckt. Auch Zwischendampfentnahme kann hier wirtschaftlich sein, ebenso die Ausnutzung der Kühlwasserwärme bei Gaskraft- und Dieselmaschinen. Diese Gesichtspunkte sind gegebenenfalls in der Vergleichsrechnung⁷) einzubeziehen.

4.    Steuer- und Zoll Verhältnisse. Der Fabrikant mufs Staats- und Gemeindesteuer zahlen, aufserdem Gewerbe-, Grund-, Gebäudesteuer usw.

Die Staatssteuer ist in Preufsen durch Gesetz von 1891 geregelt. Gemeindesteuer wird als Zuschlag zur Staatssteuer erhoben. Dieser schwankt in Preufsen im allgemeinen zwischen 100 und 300 % der Staatssteuer und sinkt nur vereinzelt unter 100. Orte mit hoher Gemeindesteuer sind daher unter sonst gleichen Verhältnissen für Neuanlagen nicht empfehlenswert.

Hohe Schutzzölle des Auslandes veranlassen unter Umständen die Gründung einer Zweigfabrik in diesem.

5.    Beschaffung des Nutzwassers. Für viele Anlagen erheischt die Nutzwasserfrage sorgfältige Prüfung (Dampfkesselanlagen, Kondensationsmaschinen, Hochöfen, Papierfabriken, Färbereien, Zuckerfabriken usw.).

Ein Hochofen gebraucht zum Kühlen von Rast, Gestell und Formen für je 100 t/24 st erblaseues Eisen etwa 12 l/sk Wasser, also soviel wie eine Stadt von rd. 10 000 Ein-

wohnern. Bei Geblasemaschineu mit Dampfbetrieb ist der Wasserverbrauch für die Kessel grofs. Durch Gaskraltmaschinen kommen die Dampfkessel in Fortfall. Hier ist nur Kühlwasser für die Arb<*itzylinder erforderlich; dadurch wird Hochofenbetrieb auch in was>erarmen Gegenden ermöglicht, z. B. auf Elba, bei Tula usw. Anderswo wurden Hochöfen wegen Wassermangels abgeblasen.

Wasser ist auf seine Reinheit zu untersuchen, wichtig bei Färbereien.

6.    Arbeiterverllältllisse. Tüchtiger, zuverlässiger Arbeiterstamm ist wichtig. Häufiger Arbeiterwechsel verteuert die Warenerzeugung. Im allgemeinen sind Arbeiter der Städte intelligenter und geschickter als auf dem Lande, erhalten aber auch höhere Löhne. Abseitige Lage erschwert den Arbeiterzuzug, verursacht mitunter sogar Zahlung höherer Löhne, um Arbeiter an die Fabrik zu fesseln. Durch Zeitung Arbeiter anzuwerben, zeitigt meistens schlechten Erfolg. Den Arbeiter zieht es nach den grofsen Städten wegen ihrer besseren und lohnenderen Arbeitsgelegenheit, wegen ihrer Vergnügungen, Fach vereine usw. Wert ist zu legen auf >chaffung guter Verhältnisse in und aufser-halb der Fabrik: a) durch gerechte, strenge, aber wohlwollende Behandlung, pünktliche Zahlung des Lohnes usw.; b) durch preiswerte Wohnungen, tunlichst mit Gartenland (Arbeiterkolonien), leidliche Schulverhältnisse, Haushaltvereine (kein Trucksystem!), vgl. Borsig-Tegel, Schwartzkopff-Wildau, Krupp, Bochumer Verein, Mülhausen i. E., Leinhausen bei Hannover usw.

7.    Auziehungskraft der Sitze gleichartiger Industrie. Mitunter ist es ratsam, den Standort da zu wählen, wo schon gleichartige Fabriken von gutem Ruf bestehen

Gardinenlabriken von Plauen, Spitzenfabriken von St. Gallen, Seidenfabriken von Krefeld. Lyon; Gold Warenerzeugung in Pforzheim. Uhrenfabriken in Cliaux-de-Fonds, Locie, Glashütte, Diamantschleiiereien in Amsterdam und Hanau usw.

8.    Vorzüge der Stadt fiir das geschäftliche Leben gegenüber dem Lande. Erleichterter Verkehr mit Bankier, Post, Telegraph, Eisenbahn usw., bequemer Bezug von Hülfstoffen, Verkehr mit Berufsgenossen usw.

Für Fabriken zur Verwertung von Abfällen und Nebenerzeugnissen der Hauptfabrik empfiehlt sich oftmals nahe Lage bei letzterer.

Manche landwirtschaltlichen Fabrikbetriebe sind auch an die Bodenart gebunden, so z. B. Zuckerfabriken an schweren Boden (Provinz Sachsen, Hannover usw.), Kartoflfelspiritusfabriken an leichten Boden.

II. Wahl des Bauplatzes.

Folgende Gesichtspunkte sind zu beachten:

lagen).

1. § 16 der Reichsgewerbeordnung (Genehmigungspflichtige An

2.    Beschaffenheit des Baugrundes und seine Grundwasserverhältnisse, seine Tragfähigkeit usw. (Fundamente). Etwaige Boden-Ab- und Auftragungen sind zu prüfen.

3.    Anschluss des Fabrikgrundstücks tunlichst an Eisenbahn oder Wasserstrafse, mindestens aber an gute Landstrafse.

28

Hütte. 22. Auflage. III. Baad.

4.    Nachbarschaft. Höhe der Feuerversicherungsgebühr wird durch solche beeinflufst.

5.    Wasser Verhältnisse.    a) Gebrauchswasser; b) Abwässer (Ab

führung durch Kanäle, Schlamm- und Sickerteiche, Rieselfelder usw.).

III. Allgemeines für die Entwurfsbearbeitung.

Bei Aufstellung von Fabrikentwürfen sind in erster Linie folgende Grundsätze zu beachten:

1.    Neben guter Zn- und Abfuhr sollen alle Transportwege auf dem Fabrikgebiete innerhalb und aufserhalb der Werkstatträume möglichst kurz sein, damit sich die Transporte verhältnismäfsig billig und schnell vollziehen. Demgemäfs sollen Rohstoff- und Fertiglager, unter Umständen auch Vollendungswerkstätten an den Zu- und Abfuhrwegen liegen oder mit ihnen in bequemer und kurzer Verbindung stehen.

Tunlichst vermeide man, Drehscheiben in das Anschlussgleis bei dessen Eintritt in den Fabrikhof zu legen, da bei eintretender Störung in ihrem Laufwerk die Bahn-An- und Abfuhr lahmgelegt ist. Gleisverzweigung durch Weichen ist vorzuziehen. Die Bahnwagen müssen an den Roh- und Hülfstofflagern (Holz-, Kohlen-, Sand- und Eisenlagern usw.) entladen und an den Warenlagern ent- und beladen werden können.

Wegen der Krümmungshalbmesser der Gleisbogen vgl. III. Bd., Abschn. Eisenbahnwesen.

Rechnerisch prüfe man, ob und welche mechanische Transporteinrichtung wirtschaftlich vorteilhaft ist, ob Gleis-, Seil- oder Hängebahn, und im ersteren Falle, ob Dampf-, feuerloser oder elektrischer Lokomotivbetrieb am Platze ist. Unter Umständen ist Kran-, Band-, Schnecken- oder Bechertransport einzurichten.

2.    Die zu verarbeitenden Roh- und Baustoffe nebst den Halberzeugnissen sollen entsprechend dem kürzesten Fabrikationsgange die jeweilige Werkstattabteilung tunlichst nur in einer Richtung unter möglichster Vermeidung rückläufiger Wege durchlaufen. Nur im Notfall sollten gröfsere Teile oder Mengen durch Arbeitsräume befördert werden, in denen sie einer Bearbeitung nicht unterliegen. Das Ideal eines solchen Arbeitsganges: Lauf der Roh- und Hülfstoffe sowie der Arbeitstücke oder Warenteile stetig vorwärts durch die aufeinander folgenden Bearbeitungstätten. Beginn des Werdegangs am Rohstofflager und Ende am Fertiglager oder Packraum. Neuere Getreidemühlen, Zementfabriken, Eisenhütten mit Walzwerken, Spinnereien, Webereien, Kraftwagenfabriken usw. zeigen in besonders klarer Form genaueste Beachtung dieses Grundsatzes.

3.    Die gegenseitige Lage und die Entfernung der einzelnen Baulichkeiten voneinander sind so zu wählen, dafs

a)    sie sich nicht gegenseitig das Licht fortnehmen;

b)    bei Brandfällen die in den Gebäudegassen liegenden Wasserpfosten und Schlauchanschlüsse benutzt werden können;

c) eine spätere Vergröfserung des Betriebes ohne Verstofs gegen Grundsatz 2, und ohne dafs eine nennenswerte Betriebsstörung dadurch verursacht wird, leicht möglich ist.

Daher ist auch von vornherein eine genügend grofse Bodenfläche sicherzustellen, dsgl. Zufahrten, (ßodenpreise steigen in der Regel, wie schon erwähnt, nach Beginn des Fabrikbaues; später notwendige Zufahrten können durch Bauten der Anlieger unmöglich gemacht werden.)

4.    Das Krafthaus ist tunlichst in die Nähe der formgebenden Abteilungen zu legen, damit Dampf- und Wellenleitungen kurz aus-fallen. Elektrischer Betrieb gestattet unter Umständen gröfsere Freiheit in dieser Gruppierung.

Das Verwaltungsgebäude mufs eine möglichst günstige Lage erhalten (nahe dem Haupteingang, bei Maschinenfabriken z. B. auch nahe der Modelltischlerei) dsgl. das Hauptvorratslager.

5.    Räume, die Staub, Rufs, schädliche Gase, Dämpfe und Gerüche entwickeln, sind gegen andere Arbeitstätten abzuschliefsen.

6.    Genügender Platz ist zu lassen für Maschinen (auch zu deren Reinigung) und Arbeitstellen sowie für Transport- und Verkehrswege; ferner ist für genügende Helligkeit, Trockenheit, Wärme und Lüftung zu sorgen (vgl. § 120 der Reichsgewerbeordnung).

7.    Störungen in einer Abteilung dürfen nicht den ganzen Betrieb ins Stocken bringen.

Daher ist Wert zu legen auf

a)    Ersatzeinrichtungen verschiedener Art,

z. B. Wärmekraftmaschinen bei stark veränderlicher Wasserkraft, dsgl. bei Windkraft, Handbetrieb bei elektrisch betriebenen Drehscheiben, Schiebebühnen usw.;

b)    entsprechenden Bau der Betriebsmaschinen,

bei Kondensationsmaschinen z. B. Umstellung auf Auspuff, bei Verbundmaschinen zeitweiliger Betrieb auch mit einer Maschinenseite usw. ln Wellenleitungen sind erforderlichenfalls besondere Kupplungen einzubauen, die z. B. bei Gruppenantrieb gegenseitige Aushülfe gestatten oder auch Ausschalten einzelner Stränge ermöglichen usw.;

c)    geschlossene Rohrleitungen,

Ringleitungen bei Wasser-, Gas-, Wind-, Druckluftanlagen usw., dsgl. bei gewissen Dampfleitungen, geschlossene elektrische Leitungen⁸) für Energieausgleich ;

d)    Zwischenlager für Halbfabrikate und Einzelteile, genügend grofse Hauptlager für Roh- und Hülfstoffe. Letztere helfen bei Verkehrstockungen (Eisenbahnunterbrechung, Hochwasser, Frost) aus.

8.    (Für den Betrieb und die innere Ausstattung.) Zwecks Verbilligung der Arbeit:

a)    Ersatz der Handarbeit, soweit als wirtschaftlich möglich, durch Maschinenarbeit;

b)    weitestgehende Arbeitsteilung.

Grölse. Die ungefähre Gröfse einer Fabrik bestimmt sich entweder aus dem mutmafslichen Umsatz oder aus den zu leistenden Tage-

werken. Das letztere Verfahren ist nur bei Sonderfabriken (Werkzeugmaschinen, Dampfturbinen, Nähmaschinen, Pumpen, Regler, Zementfabriken usw.) angängig. Im ersteren Fall mufs das Verhältnis des Lohnes zum Jahresumsatz für den betreffenden Betrieb bekannt sein. Dieses ist z. B. für Maschinenfabriken 25 bis 35 o/o» für Gummifabriken 10 bis 15 o/o usw. Daher Jahreslohn einer Maschinenfabrik im Mittel ungefähr =0,30mal Umsatz. Letztere Gröfse, durch den jährlichen Durchschnittsverdienst eines Arbeiters geteilt, liefert die Gesamtzahl der Arbeiter. Diese ist auf die einzelnen Arbeitergruppen (Schmiede, Schlosser, Dreher usw.) entsprechend zu verteilen, woraus sich die ungefähre Zahl der Schmiedefeuer, Schraubstöcke, Werkzeugmaschinen usw. und damit die Grundfläche der zugehörigen Räume ergibt. Umsatz im allgemeinen etwa = 4mal Betriebskapital.

Abstand der Schraubstöcke voneinander = 1,5 bis 2 m, der Schmiedefeuer 8 bis 10 m. Breite neuerer Schmieden mit Seitenfeuern (vgl. Abb. 34 c bis f u. 35) = 18 bis 22 m. — Mindestbreite für Giefshallen der Eisengiefsereien 15 m, für deren Seitenschiffe 6 bis 7,5 m.

Zahl der Former:

a)    bei Handformerei rechnet man auf durchschnittlich 25 t Gufs-ware im Jahre 1 Mann;

b)    bei leichter Maschinenformerei dsgl.;

c)    bei schwerer Maschinenformerei das 1 ^ fache von b), also auf je 37 Vj t/Jahr 1 Mann.

Der Platzbedarf für die eigentliche Form- und Giefshalle berechnet sich überschläglich wie folgt:

für je 100 t jährlicher Gufswarenerzeugung

mindestens 60 bis 80 qm, „    80 „ 100

„    100 „ 120

bei Handformerei.......

„ mittelgrofser Maschinenformerei „ leichter Maschinenformerei .    .

Für Oefen und Aufzug ist etwa Via der Giefshalle zu nehmen, für die Sand- und Lehmaufbereitung, Kohlen- und Graphitmühlen Via» Kernmacherei Vao» Trockenkammern > Vm, Putzerei V₅, Kokslager (unter Dach) Ve» Lager für Formsand, Lehm, Kalkstein, Kohle, Graphit, Stroh- und Holzwollseile, feuerfeste Steine (unter Dach) ¹/₈; für Roheisenlager Ve» Formkasten 2> ²/a, Wrackgufs nebst Fallwerk ³/s> dazu Verkehrswege. Ofenquerschnitt an engster Stelle == 1 qcm für jedes stündlich einzuschmelzende kg Eisen.

Die Aufstellung der Arbeitsmaschinen hat tunlichst nach dem Fabrikationsgange zu erfolgen, was die Transportkosten ermäfsigt und Fertigstellung beschleunigt.

Hierbei ist die Frage zu prüfen, ob Eingeschofs- bzw. Hallenbauten oder aber Stockwerkbau für den vorliegenden Zweck empfehlenswerter sind.

Eingeschofsbauten sind da am Platze, wo im Inneren reiches und gleiclimäfsiges Licht herrschen mufs, sodann bei feuergefährlichen Abteilungen, wie Karderien, ferner bei Räumen mit starker Dunst-, Gas-, Staub- und Lärmentwicklung, z. B. Eisen- und Gelbgiefsereien, Schmieden, manchen chemischen Fabriken, Kesselschmieden. Auch Spinnereien, Webereien usw. sind, besonders in warmen Gegenden, neuzeitlich eingeschossig (mit Holzzementdach) angelegt worden, falls Bodenpreise niedrig.

Wo das Arbeitsgut bequem und billig sich mechanisch fortbewegen läfst, wie in Mahlmühlen, Brauereien, Papierfabriken usw., ist Stockwerkbau vorzuziehen. Jenes wird dann den Maschinen und Behältern aus der Höhe zugeführt.

Hohe Bodenpreise oder geringe Grundfläche bei späteren Neubauten schränken die Eingeschofsbauten ein. Vereinzelt liegt dann wohl die Giefserei im Dachgeschofs, z. B. Gebrüder Sulzer in Winterthur (Gelb-giefserei 1908), McCormick Harvester Co. in Chicago (Eisengiefserei im 6. Stock), Baldwin in Philadelphia (Schmiede mit 35 Feuern im 1. Stock). Bei Krafthäusern innerhalb städtischer Häuserblocks ist das Kesselhaus zuweilen über dem Maschinenraum angeordnet. Nach § 15 der Deutschen Reichsverordnung vom 17. Dezember 1908 betreffend „Allgemeine polizeiliche Bestimmungen über die Anlegung von Dampfkesseln“ dürfen hinfort in Deutschland Kessel mit mehr als 6 at Ueber-druck und solche, bei denen das Produkt aus Heizfläche (in qm) u«id Dampfspannung (in at Ueberdruck) mehr als 30 beträgt, weder unter, noch über Räumen, die häufig von Menschen betreten werden, Aufstellung finden. Eine Ausnahme machen nur gewisse Wasserrohrkessel; vgl. hierüber Jaeger, Bestimmungen über Anlegung und Betrieb der Dampfkessel, III. Aufl., S. 93 Nr. 2 und S. 97 Nr. 4 (Ausnahmen bei Kraftwerken). Daher sind bei uns (auch in Frankreich) mehrstöckige Kesselhäuser nicht gestattet, dagegen in England und Amerika.

Geschofsbauten erfordern stärkere Fundamente, sind weniger übersichtlich und im allgemeinen weniger feuersicher als Eingeschofsbauten. Die unteren Geschosse erhalten nur Seitenlicht, sind aber besser zu heizen als Oberlichtbauten, dagegen wieder transport-erschwerend. Eingeschofsbauten gestatten bequeme Erweiterung, erfordern aber grofse Grundfläche. Musteranlagen grofser Eingeschofsbauten sind z. B. die Werke von Escher, Wyss & Co. in Zürich (besonders die Dampfturbinenhalle), Benz & Co. in Mannheim (Abb. 11 u. 12, S. 446), der AEG. in Berlin, von Krupp in Essen und Buckau (neue Hallen), R. Wolf in Salbke bei Magdeburg (Abb. 22, S. 451), Eisenwerk Wülfel bei Hannover (Abb. 27, S. 454) usw.

Bei mehrschiffigen Hallen werden zuweilen die Seitenschiffe noch mit einer oder zwei Galerien ausgestattet (Abb. 9d, 10 u. 19, S. 445, 446 u. S. 450).

Arbeitsdiagramme. Entsprechend dem Fabrikationsgange ist für manche Fabriken, wie Getreide-, Gips-, Salzmühlen, Zementfabriken, Brauereien, Brennereien usw., vor der weiteren Entwurfsbearbeitung das Arbeitsdiagramm aufzustellen.

In ihm wird sowohl der Lauf des Arbeitsgutes einschl. aller Hülf-stoffe, als auch das Arbeitsverfahren schematisch, jedoch übersichtlich zur Anschauung gebracht. Für den ersteren Teil genügt zunächst das einfache oder sog. Laufdiagramm, wie solches durch die Abb. 1 bis 3 für drei verschiedene Betriebe wiedergegeben wird. Das eigentliche Arbeitsverfahren wird dann in einem zusammengesetzten oder ausführlichen Arbeitsdiagramm klargelegt. Aus ihm gehen die verschiedenen Laufrichtungen (Passagen) des Arbeitsguts nach den ein-zelnen Stockwerken hervor, samt allen Maschinen und Arbeitseinrich-tungen.⁹)

Àbb. 1 zeigt das Diagramm für eine Brauerei. — Malz, Wasser, Hopfen und Hefe bilden die Roh- und Hülfstoffe. Das Malz wird nach Durchgang durch eine Reinigungsmaschine mit Staubabsaugung in einer Schrotmaschine zerkleinert und dann in dem Vormaischer mit warmem Wasser vermengt. Im Maischbottich und in der dahintergeschalteten Maischpfanne wird unter Zusatz von Wasser durch Er-

Malz

Hopfen

Abb. 1.

Wasser

Vor=

I Malzreinlgungs -I maschine

selbsüälJVage

\SchrotmiUüje

r^j Hopfenzerreifs= u il. Sortiermaschine

Hochbehälter für gekühltesSüßwasser

n

-tfühLschiff

\Vormaischer

3Maisch--bofiich

1+3

gläuterbottich

Malzgehtfds

'Trefep^ab

èmerœsetimgs⁹

kühler.

Maisch-& jifa/me

'Würzepfanne

cfuvimms “kühler

Gärbottich

Hefe

Pumpe

shjlopfenseüier

Hojifetulolden

g eiten ab    T _

W."

gehlab

\agerfaß

Fa/s=    Kälbe= /

Böttcherei wasche Picherei haus '

zumHochbehäller

V7Ä

V7Ä Ï77A vm

SaMSüß-

Transportfnsser

Wasser

wärmung die Stärke des Malzschrotes in Zucker umgewandelt, wobei der Pfanneninhalt dreimal nacheinander zu je etwa ¹/s bottich zurückgeführt wird. Nach Erreichung des nötigen Wärmegrades wird der Bottichinhalt in den Läuterbottich (oder in eine Maischfilterpresse) gepumpt, in dem die Treber von der süfsen Würze getrennt werden. Der weitere Arbeitsgang ergibt sich aus der beigefügten Diagramm-Erläuterung.

Die Nebenabteilungen, wie Böttcherei, Fafswäsche, Kältehaus für Kunsteiserzeugung,¹⁰) Salz- und Süfswasserkühler, letztere für Wtirze-und Gärbottichkühlung, sind darin nur namentlich aufgeführt, was aber als Unterlage für die erste Entwurfsbearbeitung genügt.

in den Maisch-

Arbeits

vorgang

Raum bzw. Vorrichtung

Dauer

Zweck des Arbeitsvorganges

Reinigen des Malzes

Reinigungsmaschine mit Magnet

Entfernung der Fremdkörper und etwaiger Eisenteilchen aus dem Malz

Schroten

Schrotmühle

Zerkleinern des Malzes zwecks besserer Ausbeute

Maischen

Vormaischer, Maischbottich u. Maischpfanne

4 bis 5 Std.

Ueberführung der Starke des Malzschrotes in zuckerhaltigen Extrakt durch Wasserzugabe und Erwärmung

Abläutern

Läuterbottich oder Filterpresse

2 bis 4 Std.

Wiirze-

sieden

Würzepfanne

2 bis 3 Std.

Trennung der süfsen Würze von den Trebern und Filtration der ersteren durch die Treberschicht

Kochen der Würze nach Zusatz der Äus-laugwä88er und des Hopfens

Hopfenseiher

Trennen der Würze von dem ausgekochten Hopfen

Kühlen der Würze

Kühlschiff u. Berieselungskühl.

3 bis 5 Std.

Abkühlen der kochend heifsen Würze und Klärung

Hauptgäre

Gärkeller

7 bis lOTage

Durch Hefezusatz im Bottich: Bildung von Alkohol und Kohlensäure

Nachgärung

Lagerkeller

70 bis 80 Tage

Absetzen der noch im Bier enthaltenen Hefezellen usw.

Abfüllen in Transportfässer.

Abb. 2 gibt das Drahtseilbahn fürgramitier/eSchlacke

Diagramm für eine    ! !

Eisen-Portlandzementanlage.*)

Hochofenschlacke

rSchlacken* sand Trocken» trommeln

Drahtseilbahn /Kr Kalkstein

gekühlt und alsdann    t-tt.t-J    Wisch-

auf Kugel- und Rohr-    y^nfeuebtechneâè-

mühlen gemahlen. Ein r ^ Pressen,_Vorra/sbehälter c

Teil dieses Schlacken-    Rohr^f^—-hl_

mehls (= kalkarmer    mühten

Portlandzement) wird unmittelbar in die dem letzten Mischsilo vorgeschalteten Vorratsbehälter geleitet; der andere Teil mit ge-

Kugel

mühlen

ni    fa

fob;-

mühten

SZ.

r?

Tuagerechie

l’Steinbrecher \ Kugel*

\ fallmühte

TahL*

'gonge

Wörratebehälter

Kugelfall

Brennöfen

!!

⁷Steinbrecher

jSiitL

Klinherlager

Zemente

silo

Kessel*

aoajim

ijgj

selbsttätige

*) Buderussche Eisenwerke, Wetzlar.

Abb. 2.

mahlenem Kalkstein in bestimmtem Verhältnis vermischt, angefeuchtet, auf Schlagpressen in Steinform gebracht, gebrannt und dann gelagert. Das Klinkergut gelangt in die Zementmühle und

Abb. 3.

rr

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IF

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2 J?.. P

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7.

¹

Ueber ihre Ausführuugsformen, Kessel u. Apparate siehe Meter, Gesundhtsing. 1907.

²

Dampfverbrauchszahlen II. Bd.

³

Brabbée, Die Heizungsanlage im Fabrikgebäude der Deutschen Gasglühlicht-Aktiengesellschaft (Auergesellschaft), Berlin, Z. d. V. d. I. 1909. — Derselbe, Abwärmeverwertung, Werkst.-Technik 1912.

⁴

Ueber die Einrichtungen der Kraftmaschinen hierfür siehe: Eberle, Der Ein-flufs des Gegendruckes und der Zwischendampfentnahme auf den Dampfverbrauch von Kolbendampfmaschinen, Z. d. V. d. I. 1907. — Dein lein, Dampfmaschine und Heizungsanlagen, Z. bayr. Rev.-V. 1908. — Die AEG-Turbine für Abgabe und Verwertung von Niederdruckdampf (Gegendruck- und Anzapfturbinen), herausgegeben von der AEG, Berlin.

•j-) Josse, Neue Kraftanlagen, Oldenbourg 1909. Bi ege leisen. Die Abdampfheizung mit Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit des Dampfmaschinenbetriebes, Oldenbourg 1906. — U r b ahn, Ermittlung der billigsten Betriebskraft für Fabriken, Springer 19U. — Rüs 1er, Abdampf-Kraftanlagen, Z. bayr. Rev.-V. 1909. — Schneider, Ueber die Verwertung des Zwischendampfes und Abdampfes der Dampfmaschinen zu Heizzwecken, Springer 1913. — Hot tin g er, Einige Dampf kraftanlagen mit Abwärmeverwertung. Z. d. V. d. I. 1912. — Reutlinger, Zwischendampfverwertung in Entwicklung, Theorie und Wirtschaftlichkeit, Springer 1911,

⁵

Hottinger, Verwendung der Dieselmotorab wärme zu Heiz- und Warmwasser-bereitungszwecken, Gesundhtsing. 1909.

⁶

L. Meyers, Warmwasserfernlieizung unter Ausnutzung der Abwärme einer <00 PS-Kondenaationsmaschine, Z. d. V. d. I. 1910.

⁷

Urbahn-Reutlinger, Ermittlung der billigsten Betriebskraft für Fabriken. Schneider, Abwärmeverwertung im Kraftmaschineubetrieb ; ferner Z. d. V. d. I. 1907 S. 2005 u. 2070 sowie 1910 S. 244 u. 1642.

⁸

Z. d. V. d. I. 1906 S. 1665.

⁹

Ein Arbeitsdiagramm für eine Weizenmühle in Z. d. Y. d. 1. 1897 S. 527.

¹⁰

Abb. in Z. d. V. d. 1. 1902 ö. 477.

BD

QU

Buchstabenerklärung.

B = Bürst- und Schälmaschinen, I bis VI = Walzenstühle zum Schroten, „ Mahlen,

1 bis 8 =

P = Plansichter,

G — Griesputzmaschinen, S = Sauger,

M~ Mehlmischer.

W — selbsttätige Wagen,

R — Keinigungsmaschine,

F— Sehlauchtilter,

S; — Silospeicher mit Transportschnecken, /= Trieure,

V = Waschmaschinen,

Z — Zwischenbehälter, als Feinmehl (kalkreicher Portlandzement) in die vorgenannten Vorratsoder Zwis*'henbehälter. Aus diesen wird das Schlacken- und Klinkermehl wieder in bestimmtem Verhältnis entnommen und alsbald im

Mischsilo innig vermengt Von hier wird das Fertiggut über eine selbsttätige Wage in den Zementspeicher eingebracht, aus dem es mittels Packmaschine in Säcke oder Fässer verfüllt wird.

Abb. 3 zeigt das Diagramm einer Weizenmühle von 200 Sack (je 100 kg) Vermahlung in 24 Stunden.¹)

Der angefahrene Weizen mufs gelagert, gereinigt und vermahlen werden. Nach Durchgang durch eine selbsttätige Wage und Vorreinigungsmaschine (Staubabsaugung durch ein Schlauchfilter) wird er in die Silozellen eingebracht, von wo er — nach Umstechen und Umlagerung — zur Hauptreinigung (Reinigungsmaschine, Magnet zur Ausscheidung von Eisenteilchen), Trieure (zum Auslesen der fremden Getreidekörner und Sämereien) und Wäsche (Waschkübel, Quirler, Abspritzschnecke und Trockenschleuder) gelangt.

Nach der Trocknung kommt er in Ausgleich- oder Zwischenbehälter, aus denen er über Schäl- und Bürstmaschinen in die eigentliche Mühle geführt wird. Hier erfolgt auf sechs Walzenstuhlgruppen das Vorschroten, wobei das Mahlgut nach jedesmaligem Durchgang durch einen solchen Stuhl zunächst auf Plansichtern in seine einzelnen Bestandteile (Schrot, Griese, Dunst und Mehl) und alsdann auf Griesputzmaschinen in die einzelnen Griese usw. zerlegt und getrennt wird. Das Schrotgut wird wieder dem nächsten Walzenstuhl zugeleitet. Nach dem Vorschroten folgt das Feinmahlen auf ebensolchen Walzenstühlen (jedoch rrit glatten Walzen); auch hier erfolgt jedesmalige Trennung der Griese, Dunste, Mehle auf Plansichtern.

Die Abgänge (Kleie usw.) werden besonders abgezogen, die Mehle dagegen einer Mischvorrichtung (mit Mischschnecken) zugeführt.

Aus dieser wird das Mischgut abgesackt, selten von Hand, meistens durch Packmaschinen. Nach dem Abwiegen kommen die gefüllten Säcke in das Mehllager, von wo die Abfuhr erfolgt.

IV. Einzelheiten.

1. Dächer. Es finden sich alle Dachformen und Dachbinder vor.

Die Endbinder werden zweckmäfsig vor die Stirnwände gelegt, damit diese von dem Dachdruck freibleiben und eine spätere Erweiterung bequem und leicht möglich ist. Werden die Binder von Eisenstützen getragen, so können sie auch in der Wand liegen, letztere ist dann nur Auskleidung.

Je freier die Lage der Fabrik ist und je fugenreicher die gewählte Dacheindeckung, desto steiler sind die Dachflächen zu stellen, damit das Wasser schnell abfliefst und nicht in die Fugen dringt. Daher Ziegel- und Schieferdächer steil, Papp- und Holzzementdächer flach.

Bei schlechtem Untergrund ist eine leichte Dachhaut zweckmäfsig. Wellblecheindeckung wiegt einschl. Pfetten 20 bis 30 kg/qm der geneigten Fläche, Holzzementeindeckung einschl. Sparren und Schalung 180 bis 240 kg/qm.

Wellblech ist aber nur da zu empfehlen, wo offene Feuer (Schmiede-, Polter-, Nietfeuer) nicht darunter liegen, da es andernfalls verhältnis-

mäfsig schnell zerfressen wird. Ueber Räumen mit vielem Lärm (Kesselschmieden usw.) ist es gleichfalls unzweckmäfsig, da es wie ein Resonanzboden wirkt. Mindestens ist es hier zu verschalen (Holz-, Gipsdielen, Bimsbeton usw.). Unverschalt eignet es sich auch nicht über Räumen, die geheizt werden müssen; es ist im Winter zu kalt und im Sommer zu warm darunter. Aus letzterem Grunde ist es auch für viele Lagerräume nur mit Verschalung zu benutzen, desgleichen über Schiebebühnengruben der Lokomotiv- und Wagenfabriken. Es wird für Sattel- und Bogendächer gewählt; im letzteren Falle kommt es als freigesprengtes Dach mit einer Spannweite bis zu 25 m zur Ausführung.

Doppellagiges Pappdach ist sehr beliebt, auch für Schmieden und Giefsereien; aber hier ist für genügende Lüftungsklappen und Dunstabzüge zu sorgen. Dachneigung = ¹/₅ bis ¹/₇, damit im Sommer das Bitumen nicht ausgelaugt wird, abtropft und die Dachrinnen verstopft und damit das Dach begehbar ist wegen des späteren Neuteerens und Besandens. Das Aufbringen der Papplagen mufs bei trockener Witterung erfolgen. Statt der Teerpappe findet auch Ruberoid (Wollfilzpappe) erfolgreiche Verwendung.

Zu heizende Räume bedingen hier gleichfalls innere Verschalung.

Das Holzzementdach hat sich für Räume bewährt, in denen gleich-mäfsige Temperatur herrschen soll, wie Spinnereien, Webereien, Lakierereien, Tischlereien, Lager für organische Stoffe usw. Es läfst den Dachraum frei, daher auch für Getreidemühlen empfehlenswert, da das Dachgeschofs des Silospeichers für den Bandtransport des Getreides, das der Mühle für die Aufstellung der Plansichter vorteilhaft ausgenutzt werden kann (Walzmühle in Ludwigshafen usw.). Für Arbeiterwohnhäuser ist es weniger zweckmäfsig, da es keine Bodenräume liefert.

Durch seine bis 12 cm starke Kiesschicht (auf 2 Papplagen aufruhend) hält es den darunter liegenden Raum im Winter wärmer, im Sommer kühler als andere Dacheindeckungen. In warmen Gegenden wird auch wohl Muttererde-Rasen auf die Kieslage gebracht, der im Sommer zwecks besserer Kühlhaltung besprengt wird (Spinnereien usw. in Italien und anderen Ländern).

Das Bimsbetondach mit Eiseneinlagen kommt immer mehr in Aufnahme, und zwar bei den mannigfachsten Fabriken (Maschinen-, Schuh-und Fafsfabriken, chemische Fabriken, Spinnereien und Webereien, Eisenbahnwerkstätten usw.). Es ist auch für Kesselhäuser gestattet. Bei guter Wärmedichte ist es verhältnismäfsig leicht; sein Gewicht bei 60 mm Stärke beträgt nur etwa 80 kg/qm.

Es läfst sich nach Einbringen der Rüstung schnell verlegen. Eine besondere Schalung ist hier unnötig. Auf der Aufsenseite wird entweder eine doppelte Teerpappenlage aufgebracht oder Kautschukkitt mit 60 mm starker Kiesschicht darüber. Diese ist wie beim Holzzementdach an der Traufe durch ein geschlitztes Zinkblech zu besäumen. Die Innenfläche läfst sich bequem weifs streichen, welcher Anstrich für Dächer allgemein sehr zu empfehlen ist, auch für Schmieden mit zugesetzten Feuern oder mit mechanischer Rauchabführung. Der vielfach noch anzutreffende braune Anstrich der Dachverschalung verschluckt zu viel Licht.

2. Tagesbelichtung’* Nach obengenanntem Grundsatz 3 müssen Nachbarbauten so weit voneinander abstehen, dafs sie sich nicht gegenseitig das Licht nehmen. Es darf daher der von der Fensterbank des untersten Geschosses nach der Dachtraufe des Nachbarbaues gezogene Fahrstrahl einen Winkel von höchstens 45° mit der Wage-rechten einschliefsen (Abb. 4 u. 5d).

Die Abb. 5 zeigt die Grundrisse zweier mehrgeschossiger neuzeitlicher Fabriken mit je 4 langen Parallelgebäuden. Bei der Anordnung

Abb. 4.

Abb. 5.

aj

II

b)

,_______

i n ri n n ri •

der Abb. 5 a u. c ist jener Winkel für das Kellergeschofs zu fast 59° und für das Erdgeschofs zu 55° gewählt (Gebäudebreite = 15 m, Höhe bis zur Traufe = 14 m, Hof breite = 9 m), daher dunkle Erdgeschosse, besonders an trüben Tagen, und erheblicher Aufwand für künstliche Beleuchtung.

Anlage (Wernerwerk bei Berlin),

Abb. 5b u. d, ist der Winkel = 45° genommen (Gebäudebreite = 14 m,

Höhe bis Traufe = 21 m, Hof breite

= 21 m), hier herrscht reichliches Tageslicht in allen Räumen.

Oertliche Lage der Glasflächen:

Alle gröfseren Glasflächen sind tunlichst nach Norden zu legen; falls dies nicht angängig ist, nach Osten. West- und besonders Südlage geben warme Räume im Sommer. Nordlicht ist nötig für Mal- und Zeichenräume. Die südlich und südwestlich gelegenen Glasflächen erfordern im Sommer ein Bestreichen mit weifser Farbe zwecks Abhaltung der Sonnenstrahlen. Segeltuchvorhänge sind weniger gut geeignet wegen Staubansammlung.

Gleichmäfsige Belichtung der Räume ist anzustreben, der Helligkeitsgrad ist daher nicht allein ausschlaggebend.

Bei der anderen

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a. Seitenlicht.

Seitenlicht kann nicht eine gleichförmige Belichtung der Innenräume abgeben, namentlich dann nicht, wenn die Fenster nur in einer Wand sitzen (Abb. 6 S. 444). In diesem Fall sei

T 2 h.

Je niedriger der Raum, desto geringer mufs seine Tiefe sein. Bei zweiseitiger Beleuchtung (Abb. 7) soll man

nehmen.

Je feiner die Arbeit ist, desto kleiner mufs T gegen 2 h bzw. 4 h bemessen sein.

Hohe Fenster sind stets vorteilhaft.

Fensterhöhe =2 bis 6 m und mehr,

Fensterbreite = l¹/* bis 3 m „    „

(Aschersiebener Maschinenfabrik, Abb. 26 S. 453, hat 15 m hohe und 3VS m breite Fenster).

Fenstersprossen aus Schmiedeisen geben geringeren Lichtverlust als solche aus Gufseisen oder Holz. Staub und Schmutz auf Fensterscheiben beeinträchtigen die Lichtdurchlässigkeit erheblich, daher ist alljährlich Fensterreinigung vorzunehmen. Glasbausteine ge-

Abb. 7.

Abb. 6.

JL.    statten auch Verglasung in Wänden

' :ir⁻ T;- Vh " nach Nachbargrundstücken und an Verkehrswegen, wo sonst Fensterflächen wegen zu geringer Entfernung von diesen nicht angebracht werden dürfen. Sie halten unmittelbares Sonnenlicht ab und bilden guten Wärmeschutz, sind daher auch für Südwände geeignet. Beispiele: Voith in Heidenheim, Howaldtwerke in Kiel usw.

b. Oberlicht.

Oberlicht ermöglicht eine gleichmäfsigere Belichtung als Seitenlicht; namentlich bei genügend hoher Lage über Fufsboden.

Durchgehende Oberlichtanordnungen sind den unterbrochenen vorzuziehen, da sie gleichmäfsigere Lichtverteilung und besseres Dichthalten der Dachflächen gewährleisten.

Oberlichter werden angeordnet:

a)    parallel zum First (Abb. 8 S. 445),

b)    winkelrecht zum First (Abb. 9),

c)    teils parallel, teils winkelrecht zum First (Abb. 9i),

d)    bei Sägedächern (Sheddächern) (Abb. 13 bis 17 S. 447 u. 448).

Da Schnee auf 45° geneigten Glasflächen abzurutschen beginnt und

auf 50° geneigter Fläche kaum noch lagert, so sind die Oberlichter steil anzuordnen. Man erspart dadurch das Reinigen der Glastafeln von Schnee und Rufs, schont also die Dachhaut vor Beschädigung und vermeidet die gefahrvolle Dachbegehung. Daher unzweckmäfsig, Oberlichter in schwach geneigte Dachflächen einzubauen (Abb. 8a u. b), wie vielfach geschieht. Die früher häufig angewendeten Oberlichtlaternen der Abb. 8 c liefern im Verhältnis zu ihren Kosten zu geringe Lichtmengen und haben wiederholt schon in der Praxis den nachträglichen Einbau von Obeilichtreitern nach Abb. 9 nötig gemacht.

Um bei breiten Räumen mit grofsen Seitenfenstern auch reichliches Licht in der Mitte zu haben, hat man wohl ein Zwillingsdach nach Abb. 8 g angeordnet, das auf einem Fachwerkträger lagert, der seiner-

Auf der unteren

seits durch weitgestellte Säulen unterstützt wird.

Gurtung des Trägers ruhen sodann zwei Kranbahnen, so dafs der ganze Raum durch zwei nebeneinandergeschaltete Laufkrane bedient werden kann, ohne dafs dieser durch allzu viele Säulen beengt wird. Beispiel: Kesselschmiede der Hauptwerkstätte Karlsruhe (Stützenabstand = 10 m). Vgl. hierüber Abschnitt: Kranstützen.

Das Boileau-Dach der Abb. 9 b gestattet zwar leichte Abführung des Schweifswassers und gute Selbstreinigung, steht aber den anderen Anordnungen der Abb. 9 in bezug auf Lichteinfall nach.

Abb. 8.

Abb. 9.

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Empfehlenswert ist die Anordnung nach Abb. 9c u. d sowie f u. g, die bei Spannweiten über 15 m meistens kleinere Anlage- und Unterhaltungskosten ergeben als die Anordnung nach Abb. 8d.

Unzweckmäfsig ist die nicht selten anzutreffende Anordnung nach Abb. 9 h. Die hier längsgerichteten Oberlichter bilden Wassersäcke und erfordern daher sorgfältig abgedichtete Rinnen; daher besser, die Oberlichter quer zur Längsachse des Pultdaches zu legen.

Die Bauart nach 9e liefert zu viele Schneekehlen, die nach Schneefällen das Tageslicht beeinträchtigen.

Neuere Fabriken haben selbst bei nur einer Laufkranbahn den nach Abb. 9 angeordneten Oberlichtfirst 12 bis IG m über Fufsboden; die Maschinenbauhalle der ehemaligen Union-Berlin, jetzt zur AEG gehörig, zeigt ihn 17 m hoch (Abb. 10), die Aschersiebener Maschinenfabrik sogar 18 bis 24 m (Abb. 25 u. 26, S. 453) und Krupp in Es'sen

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selbst 30 in (bei Bogendächern von 32 m Spannweite). Grofse Höhen steigern aber die Heizungskosten erheblich.

Vgl. weiter unten Höhe der Kranbahnen über Fufsboden.

Bei neueren Bauten ist das Mansardendach mit beiderseitigen grofsen Traufenglasflächen vielfach zur Ausführung gekommen (Abb. 8e, 9f u. 22 S. 445 u. 451). Es wirkt sehr gefällig und liefert reiche Lichtfülle.

Nicht minder häufig kommt jetzt auch das Stufendach vor, entweder mit je einem Oberlicht am First und an der Traufe, oder auch noch mit einem und selbst zwei Oberlichtern dazwischen, also insgesamt 4 bis 8 parallel zum First verlaufenden Glasflächen (Abb. 8f, h u. i S. 445). Beispiele:

4 Flächen: Walzwerkhalle, geb. von Harkort in Duisburg (Abb. 8 f, S. 445),

6 Flächen: Neue Benzwerke in Mannheim (Abb. 11 u. 12), 8 Flächen : Kaiserliche Werft in Kiel (Abb. 8i, S. 445).

Abb. 10.

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Abb. 11.

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Oberlicht wird heutigentags auch in Schmieden (Niles-Werke bei Berlin,

Automobil- u. Motoren-A. - Ges. in Bremen-Hastedt usw.) und Eisen-giefsereien (Jaeger in Elberfeld, Abb. 9e, Maschinenfabrik von R. Wolf in Salbke-Magdeburg, Abb. 22 usw.) verwendet.

Die Oberlichter der Sägedächer werden geneigt oder senkrecht gestellt (Abb. 13 a u. b). Die erstere Anordnung gewährt besseren Lichteinfall, die letztere hält das Glas reiner von Schnee und Rufs, auch wird das Schweifswasser nicht unbequem, sie erfordert aber für gleiche Helligkeit gröfsere Glasfläche.

Die Neigung gegen die Wagerechte richtet sich nach dem höchsten Sonnenstände, also nach dem Breitengrade. Die Sonnenstrahlen dürfen nicht unmittelbar einfallen, da sonst blendendes Licht im Inneren

Abb. 12.

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Norddeutsche

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herrscht und Verderben mancher Fabrikate eintritt. Zwischen den Wendekreisen daher senkrechte Glasstellung.

Ist ß der Breitengrad, e die Ekliptik, so mufs die Neigung oc — 90 — ß -f- € sein, also z. B. für 50° n. Br. <x = 30 — óO-j-S^D/a = 63 Va ⁰ ; Vgl. daraufhin Abb. 14.

In den Kehlen der einzelnen Dachzähne liegen die wegen Schneebeseitigung und Ausbesserungen begehbaren, also mindestens 20 cm breiten Rinnen, die gut abgedichtet sein müssen. Empfehlenswerte Aus-

Abb. 14.

Abb. 13.

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Abb. 15.

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Eberspächer in Efslingen.

Nachteil der Sägedächer ist die grofse Stützenzahl; sie lälst sich nach Abb. I3c durch Unter-

züge einschränken.

25,0

Spannweite gleich 5 bis 25 m (25 m weite Sägedächer weist -²&-z. B. die Walzhalle der Friedrich-Alfred-Hütte in Rheinhausen auf).

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Die Stützenentfernung in der Längsrichtung richtet sich u. U. nach der Lagerentfernung der Wellen, falls letztere nicht an die Dachbinder gehängt sind.²)

Ein Beispiel gröfserer Sägedachbauten bietet der Dreh- und Montagesaal der Daimler Motoren-Ges. in Untertürkheim, der von 13 je 10 m weit gespannten und 150 m langen Sägedächern überdeckt (Bimsbeton) wird.

Abb. 16 u. 17 S. 448 zeigen die im Jahre 1909 in Mettingen erbaute Kesselschmiede der Efslinger Maschinenfabrik. Der 51 m breite,

dreischiffige Bau hat 6 Dachzähne erhalten, deren First 14,2 m über Fufsboden liegt, wodurch eine reiche, dabei sehr gleichmäfsige Belichtung des Inneren erzielt wird. Der in Abb. 17 im Schnitt dargestellte

Abb. 16.

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hohe Aufbau ist der Nietturm. Die Räume a, a in Abb. 16 sind Werkmeisterzimmer, b ist die Werkzeugausgabe.

Gröfse der Oberlichter.

Das Lichtbedürfnis ist in den

Abb. 17.

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letzten Jahrzehnten sehr ge- darüi^HoäzementX wachsen. Früher sah man eine    '' ' ï

Oberlichtgröfse (im Grundrifs gemessen) gleich ¹/b des Dachgrundrisses für Maschinenbauwerkstätten als ausreichend an, heute nimmt man ¹/₃ bis ⁴/io und selbst Vs * unter ¹/i sollte man nicht gehen. Esch er, Wyss & Co. in Zürich z. B. haben bei ihrer im Jahre 1908 erbauten 23 m breiten und 104 m langen Dampfturbinenhalle das Verhältnis = 0,4 gewählt, wozu noch zahlreiche grofse Seitenlichter unter den Traufen kommen. Das 9 m hohe Oberlicht dieser Halle ist nach Abb. 8d angeordnet, sein Scheitel liegt 20,5 m über Fufsboden; die Lichtwirkung ist vortrefflich.

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Für die Verglasung ist Drahtglas zweckmäfsig, das sehr widerstandsfähig gegen Stofs, Druck und plötzlichen Wärmewechsel ist. Besondere Drahtnetze, wie solche bei Rohglas erforderlich werden, sind hier unnötig.

Das Schweifswasser mufs abgeleitet werden, daher Fenstereisen mit besonderen angewalzten Wasserrinnen empfehlenswert.

Noch zweckmäfsiger sind die kittlosen Oberlichter. Die Glastafeln werden hierbei auf Rinneneisen gelagert und durch Federdruck an diese geprefst.

Zwischen Glas- und Rinneneisen wird entweder ein bleiumhüllter Filzstreifen. Jutestrick oder Teerstrick gelegt. Die die Federn sichernden Schraubbolzen dürfen nicht im Rinnenboden verschraubt oder vernietet werden, sondern in der Seitenwand, da in ersterem Fall die Bolzen schnell abrosten und die Rinnen undicht werden.

Bei den neueren Anordnungen wird jedes Anbohren der Rinnen vermieden.*)

Bei allen Oberlichtern ist für wirksame, das Eindringen von Regen oder Schnee verhindernde Lüftungseinrichtungen Sorge zu tragen, sei es durch Dunstabzüge oder durch dem First aufgesetzte Luftschächte oder Lüfter, sei es durch einstellbare Lüftungsklappen (vgl. „Lüftung“).

Abb. 18.

3. Kranstützen. Die Bahnen der Laufkrane werden in älteren mehrschiffigen Anlagen vielfach durch auskragende Wand- und Dachsäulenstützen getragen.

Jetzt trennt man mit Recht die Kranbahnunterstützung von der des Daches. Die Abb. 18 a bis k geben einige Ausführungsformen wieder. Abb.

18 a zeigt die gewöhnliche Art in einschiffigen Anlagen mittels Pfeilervorlagen auf beiden Seiten.

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Ihre Stärke richtet sich nach der Tragkraft und dem Eigengewicht des Kranes. Abb. 18 c zeigt eine Anordnung, bei der zwecks Verminderung der Kranspannweite eine besondere Stützenreihe in etwa 5 bis 6 m Abstand von der einen, mit Werkbänken besetzten Längswand aufgestellt ist. Diese Stützen, die gegen die letztere abgesteift werden müssen, gestatten zwar leichtere und billigere Krananlagen, aber weniger einen freien Verkehr. Ausführungsbeispiele: Lokomotivwerkstätte Efslingen, dsgl. Linz, Neu-Sandez und Budapest in Oesterreich-Ungarn.**)

Abb. 18b u. d zeigen getrennte Kran- und Dachstützen. Abb. 18d verdient jedoch den Vorzug.

Abb. 18f u. g geben eine weit verbreitete neuere Ausführung wieder, bei der die Kranbahn aus fischbauchförmigen Zweisttitzenträgern gebildet ist, während die Dachstützen aus Fachwerk bestehen.

*) Vgl. 8. 382, 883 u. 388 Verglasungen.

29

**) Tros kę in Eisenbahntechnik der Gegenwart, Bd.I Hauptwerkstätten. II. Anfl. 1914. Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Abb. 18e u. h S. 449 zeigen die von Nordamerika entlehnte Doppel-krananordnung mit zwei übereinander geschalteten Laufkranen. Gewöhnlich liegt der stärkere Kran zu oberst, da die schwereren Maschinenteile

vielfach auch eine

Abb. 19.

größere Hubhöhe bedingen, auch die gegenteilige Schaltung kommt vor, vgl. Abb. 19 (Humboldt in Kalk) u. Abb. 24 S. 452 (Thyssen in Mülheim a. R.).

Um die Zahl der Kranstützen zwecks freieren Verkehrs und besserer Ueber-sichtlichkeit zu be-I schränken, wird die als Fachwerkträger ausgebildete Dachstütze entsprechend kräftig bemessen, so dafs die ^Säulen bis auf etwa 20 m auseinandergerückt werden können (Abb. 18i u. k S. 449).

Sollen die Arbeitsräume überhaupt frei von Säulen bleiben und dennoch durch ein nebeneinandergeschaltetes Kranpaar bestrichen werden, so wird der die mittleren Kranbahnen stützende Mittelträger an cjie Dachbinder gehängt. Diese fallen infolgedessen zwar schwerer

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Abb. 20.

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aus, abejr der erzielte Vorteil grofser Bewegungsfreiheit sowie der Verfügung; über zwei leichtere und handlichere Krane statt über einen einzigen schweren Kran von doppelt so grofser Stützweite überwiegt doch», besonders dann, wenn in den Räumen sperrige Stücke bewegt werden.

Bemerkenswerte Anlagen dieser Art sind, abgesehen von neueren t^ellingbauten, u. a. das mit Gaskraftmaschinen ausgestattete 37 m lange Kraflhaus der Rheinischen Automobil- und Gasmotorenfabrik von ■Benz & Co. in Mannheim (2 Laufkrane von je 7,5 m Stützweite und 12 bzw. 5 t Tragkraft), sowie namentlich die neue Brückenbauhalle der Hilgers-werke in Rheinbrohl. Abb. 20 zeigt der letzteren Querschnitt. Zwei

-12,15

-12.3

elektrisch betriebene Laufkrane von je 12,5 m Spannweite und 10 t Tragkraft bestreichen den ganzen 80 m langen und 27,8 m breiten Hauptraum. An die Kranbahnträger ist ein leichter Schwenkkran von 1 t Tragkraft und 7 m Ausladung gehängt, um so die etwa auf dem mittleren Schmalspurgleis eingebrachten Arbeitstücke auf die linke oder rechte Zulage abladen oder sie von einer dieser Zulagen auf die andere oder auch auf das mittlere Gleis bringen zu können. An den Säulen angebrachte Drehkrane von je 1 t Tragkraft und 5 bis 8 m Ausladung gestatten bequeme Handhabung der Arbeitstücke. Aufserdem ist jedes Seitenschiff mit einem 4 t-Handkran ausgestattet und eins davon mit drei fahrbaren Kranbohrmaschinen (a in Abb. 20). Die Mittelhalle hat Stufendach mit 4 Oberlichtflächen, jedes Seitenschiff Dreieckdachreiter, also neben reicher ^

Abb. 21.

Kranausrüstung auch reich-liches Tageslicht. Die An-    ¹

-76,66-

76,66 —-76,66

läge hat sich gleich den '•+—³>,<³—³ übrigen dieser Art aufs beste bewährt. Die neue, 130 m lange, säulenfreie Eisenbauwerkstätte der Maschinenbauanstalt Humboldt in Cöln-Kalk hat sogar 40 m Spannweite und nach Art der Abb. 20 zwei nebeneinandergeschaltete Kran-

Abb. 22.

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felder mit je 2 Laufkranen von 5 und 10 t Tragkraft sowie 18,5 m Stützweite.

in der Haupthalle, Schmiede (Abb. 21)

Auch in amerikanischen Fabriken findet man derartige, an die Dachbinder gehängte Kranbahnen, u. a. und Giefserei der American Bridge Co. in Ambridge bei Pittsburg.³) Gebäudelängen über 100 m werden zweckmäfsig mit zwei Kranen ausgestattet. Man kann die Laufkrane erheblich entlasten durch Konsolkrane, wovon je einer eine Langseite bedient. Abb. 22 zeigt den Querschnitt der mustergültigen dreischiffigen Giefserei von R. Wolf in Salbke-Magdeburg. Länge 120 m, Breite ohne die Nebenräume 41³/₄ m. Im Mittelschiff zwei Laufkrane von je 25 t auf derselben Kranbahn und zwei

29³

Konsolkrane. Jeder Kran wird durch drei Motown elektrisch betrieben und von angehängter Führerbühne aus gesteuert. Die Konsollaufkrane haben 5,8 m Ausladung und 5 t Tragfähigkeit. Ihre Laufkatzschienen liegen 8 m über Fufsboden. Das Kippmoment wird durch ein oberes und unteres Rollenpaar von 0,4⁴2 m Durchm. auf das Hallengerüst übertragen. Minutl. Geschwindigkeit für Kranfahren = 120 m, Lastheben = 8 m, Laulkatzenbewegung = 10 m. Diese durch leichte Bewegungsfähigkeit und einfache Bedienung sich auszeichnenden Krane sind besonders nützlich beim Zusammensetzen und Abheben leichter Formkasten, Ausheben von Modellen und Transport von Formen. Sie werden bereits in zahlreichen Fabriken benutzt, so bei Jäger in Elberfeld, bei der Hanno v. Maschinenbau-Akt. - Ges. in Hannover-Linden, bei der

Abb. 23.

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Abb. 24.

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MAN in Gustavsburg, hier sogar, wie in Lauchhammer, mit gekrümmten Kranbahnen in den Stirnwandecken, um aus einem Schiff in das andere fahren zu können, bei Thyssen in Mülheim und a. a. O. Auch S. 360 u. 361 „Hochbau“ sind mehrere Beispiele wiedergegeben.⁴)

Besondere Ueberlegung erfordert die richtige Bemessung der Hubhöhe und der Tragkraft der Krane; Fehler in diesen beiden Mafsen rächen sich später bitter. Die Abb. 25 u. 26 (Giefserei und Montagehalle der Aschersiebener Maschinenfabrik) zeigen grofse Verhältnisse, die aber noch übertroffen werden durch die Maschinenfabrik Thyssen & Co. in Mülheim-Ruhr (Abb. 23 u. 24).⁵) In Abb. 23 wird das 30 m breite Hauptschiff der Eisengiefserei von vier „Drehlaufkranen“ von je 30 t Tragkraft bestrichen, während an den die inneren Kranbahnen stützenden Dachträger ein fahrbarer 5 t-Drehkran gehängt ist, eine

Anordnung, die sich auch im 30 m breiten Hauptschiff der Maschinenbauhalle wiederfindet. In den übrigen fünf Schiffen dieser Giefserei stehen im ganzen noch elf Laufkrane bis zu 40 t Tragkraft im Betrieb, darunter vier Stück auf gleicher Bahn.

In Abb. 24 (Querschnitt der 19U ei öffneten mechanischen Werkstätte) wird das 25 m breite Hauptschiff sowohl von übereinander-

Abb. 25.

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Abb. 26.

liegenden Laufkranen (einer von 40 t und zwei von je 15 t Tragkraft) bestrichen als auch von zwei Konsolkranen von je 5 t. Die Kranfrage dürfte hier in mustergültiger Weise gelöst sein.

Grofser Hub bedingt grofse Gebäudehöhe (und hohe Heizungskosten) ; so ist z. B. bei Abb. 24 u. 26 die Scheitelhöhe der Oberlichter = 24 m über Fufs-boden bei einem Kranhub von rd. 16 m.

Die Gebäudehöhe läfst sich um einige m verringern durch Krane mit obenliegenden

(Abb. 24 u. 27). Hier ist der Hub auf rd. 16 (Abb. 24) und 7 m (Abb. 27) bemessen. Die Halle der Abb. 27 S. 454 (Eisenwerk Wülfel) zeichnet sich durch reiche Tagesbelichtung aus.

Die Eisenstützen nebst den etwa vorhandenen eisernen Unterzügen müssen in Räumen, worin leicht brennbare Stoffe verarbeitet oder gelagert werden, mit Rabitzputz, Moniermasse, Korkschalen usw. umhüllt werden, damit sie bei Brandfällen standfest bleiben.

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Schmiedeiserne Stützen usw. verlieren schon bei etwa 600° ihre Festigkeit und knicken unter ihrer Belastung zusammen, wobei die Unterzüge die Umfassungswände einreifsen. Gufseiserne unverhüllte Säulen usw. vertragen nicht in heifsem Zustande das Bespritzen mit Wasser; daher Eisenbeton u. Umst. vorzuziehen (vgl. Punkt 13 a S. 466), jedoch für Werkstätten mit Lärmerzeugung (Kesselschmieden, Weichenwerkstätten usw.) wegen seiner Schallverstärkung nicht empfehlenswert.

Eisenträger dürfen nie unmittelbar in dem Wandmauerwerk aufruhen, sondern stets auf Blechplatten oder besser auf gewölbten Gufs-platten, da sonst Längendehnung der Träger im Hochsommer usw. die Wände beschädigt.

Alle auskragenden Fufsteile der Eisensäulen sind unter den Fufs-boden zu legen, damit die Arbeiter nicht fallen, vgl. Abb. 19 S. 450.

4. Treppen. Treppen ohne Absatz (Podest) (Abb. 28a) geben Anlafs zu Unglücksfällen, besonders zur Winterzeit, wenn am Schuhwerk

Abb. 27.

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Schnee haftet. Daher ist nach je 10 bis 15 Stufen ein Absatz (Ruheplatz) in Mindestbreite der Treppe anzulegen (Abb. 28b).

Die Neigung der Treppen sei tunlichst nicht steiler als 45°. Mindestbreite des Auftritts a .    .    . = 26 cm,

Höchstmafs der Steigung s . . . = 20 „ , für Haupttreppen a = 30 cm, .9 . . = 16 bis 17 cm,

,, Nebentreppen a — 27 bis 28 cm, .9 = 18 ,, 20 „ .

Das Steigungsverhältnis der Treppe ist in allen Stockwerken beizubehalten.

Die geringste Treppenbreite bei einem Verkehr in beiden Richtungen von höchstens 50 Arbeitern sei 1,25 m.

Glattwerden der Stufen durch Abnutzung ist zu verhindern. Holzbelag oder Gummi ist da ratsam, wo Stufen durch Oel oder Nässe schlüpfrig werden können.

Alle Treppen sind mit festem Geländer und Handläufer zu versehen; freitragende Treppen u. Umst. aufserdem noch mit einer etwa 25 cm hohen Seitenverkleidung (Drahtnetz oder durchlochtes Blech neben den Stufen) (Abb. 28 c), um Verletzungen durch herabfallende Transportteile zu verhüten. Wendeltreppen, sog. Hexentreppen und sonstige Künsteleien sind möglichst zu vermeiden.

Alle Treppen sind feuersicher anzulegen. Granitstufen zerspringen in der Hitze. Bauordnung hierbei beachten 1 Die Vorschriften hierüber sind in den einzelnen Städten verschieden; z. B. müssen mancherorts bei einer Gebäudelänge über 50 m zwei Treppenhäuser (Abb. 28d) angelegt werden ; anderswo soll die Treppe höchstens auf 25 bis 30 m Entfernung von jeder Stelle des Arbeitsraumes erreichbar sein.

Abb. 28.

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Durch Treppenhäuser werden die bei Brandfällen gefährlich wirkenden Deckendurchbrechungen vermieden.

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In feuergefährlichen schlecht Betrieben ist die Treppe in einen feuersicheren Bau zu legen (Abb. 28d,e u. h). Alle Türen müssen nach dem Trepenhause aufschlagen. Um dessen Verqualmen zu verhüten, schlägt Oppermann getrennte Lage des Treppenhauses nach Abb. 28 f u.g vor. Ueber-    ,

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gangsbrücken dürfen aber nicht ringsum eingehüllt werden, sondern aufser dem Schutzgeländer höchstens ein seitlich offenes Blechdach haben.

Bei süddeutschen Getreidemühlen wird das Treppenhaus mit der Mühle oder dem Silospeicher durch offene Altane verbunden, um jede Durchbrechung der inneren Umfassungswände zu vermeiden.

Sogenannte Sicherheits- oder Nottreppen (aus Eisen) (Abb. 28 i) ersetzen oft die zweite Treppenanlage. Vor den betreffenden, als Türen ausgebildeten und nach aufsen aufschlagenden Ausgangsfenstern ist ein Treppenabsatz anzulegen. Das unterste Ende ist in der Regel hochgezogen und wird erst bei Brandgefahr herabgelassen.

Bei verhältnismäfsig niedrigen Arbeitsräumen werden zuweilen Rampen statt der Treppen gewählt. Bei einer Steigung bis etwa 1: 4 werden jene ohne Fufs- oder Querleisten ausgeführt, darüber mit solchen.

Stets ist für genügende Belichtung zu sorgen. Das Licht soll die Stufe von vorn treffen, nicht von oben (Abb. 28 c).

Die erforderlichen Beleuchtungsvorrichtungen müssen nicht nur vorhanden, sondern auch jederzeit wirksam sein 1

Die gesetzlichen Vorschriften (§ 120 der R.-G.-O., § 96 des Unfallversicherungsgesetzes, § 2 des Haftpflichtgesetzes, allgemeine Rechtsgrundsätze) sind zu beachten.

5.    Tore und Türeil müssen stets in der Ausgangsrichtung auf-schlagen.

Sollen durch Tore Eisenbahnwagen verkehren, so ist ihre Breite mindestens gleich 3,35 m, besser gleich 4,0 m, zu wählen (gröfste Wagenbreite = 3,15 m), ihre Höhe gleich 4,8 m (gröfste Höhe gedeckter Wagen mit Bremshaus = 4,65 m). Wellenleitungen an solchen Torötfnungen sind daher genügend hoch zu legen. Bei Durchfahrten nach Lichthöfen und Einfahrten in Fabrikhöfe ist auf die Fahrzeuge der Feuerwehr Rücksicht zu nehmen. Luken sind wegen ihrer grofsen Gefährlichkeit tunlichst zu vermeiden, mindestens aber mit ausreichenden Schutzvorrichtungen zu versehen.

6.    Fufsböden* Die Zusammenstellung der Abb. 29 bis 31 zeigt die Fufsbodenarten verschiedener Werkstattabteilungen.

Für Schmieden ist Lehmschlag oder Kopfsteinpflaster zweckmäfsig. Ersterer wird in drei je 10 cm dicken Schichten eingebracht, jede mufs kräftig gestampft werden, bis sie schwitzt. Der obersten Schicht

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Abb. 29.

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werden Feilspäne, feine Drehspäne, Hammerschlag und Salzwasser beigemengt. Vor Ingebrauchnahme aber ist diese zwei bis drei Wochen täglich abzubiausen, damit Rissebildung vermieden wird und zum Schlufs zu teeren (Abb. 29).

Für Eisengiefsereien ist Va Bis IV2 m tiefer Formsandboden empfehlenswert (für Herdformerei unbedingt nötig); für Lackierereien fugenloser Roden (Asphalt oder Betonschicht mit Zementauflage). Ziegelboden in Zementmörtel ist da, wo starker Verkehr herrscht und schwere Lasten bewegt werden, unvorteilhaft, da die Ziegel mit der Zeit zerbröckeln und, falls nicht sofort Ausbesserung erfolgt, dadurch zu Unfällen Anlals geben.

In Drehereien, Schlossereien, Montierräumen ist mindestens an den Arbeitstellen und Werkbänken Holzboden zu verlegen (Dielenbelag auf Kreuzholz oder besser Holzklotzpflaster). Solcher ist für die Arbeiter wärmer, daher gesunder als der Beton-, Granit-, Asphalt- oder Pflasterboden. Auch werden die zu Boden fallenden Arbeitstücke auf Holz weniger beschädigt. Beton ist zwar etwa 4 Ji für 1 qm billiger als Holzklotzpflaster, seine Wahl für diese Arbeitstellen aber eine falsche Sparsamkeit.

Die Holzklötze dürfen nur auf festem Untergrund ruhen, sonst bilden sich im Betriebe leicht Löcher, die Unfälle veranlassen. Daher ist es empfehlenswert, sie auf eine 15 bis 25 cm dicke Betonschicht zu setzen, die zur besseren Abdichtung mit 1 cm dicker Asphaltlage überzogen wird (Abb. 30). Die Fugendichtung    erfolgt    durch    Asphalt    oder    Zement

mörtel, wobei wohl zur Ersparnis die unteren zwei Drittel der Fugenhöhe mit Kies gefüllt werden.    Gut    ist    es,    die    8    bis    15 cm    hohen Klötze

mit Zinkchlorid oder Teeröl zu tränken.

Man verwendet bei uns meistens Buchenholz, Hirnholz oben.

Statt des Rechteckquerschnitts wird in Frankreich auch die teurere Sechseckform genommen, um eine gefälligere Wirkung zu erzielen (Abb. 30). In Nordamerika ist man entgegengesetzt vorgegangen und hat die Klötze durch Ablängen der billigen Wipfelenden von Nadelhölzern hergestellt. Die größeren Zwickelfugen werden zum Teil mit Kies gefüllt

Abb. 30.

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Abb. 81.

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und mit Zementmörtel ausgegossen. Bei Dielenbelag ist es sehr empfehlenswert, zwei Lagen von gekreuzten Dielen zu verlegen, wovon die obere amerikanisches Ahornholz ist. Er erhält entweder Kreuzholzunterstützung (Abb. 31) oder ruht auf einer 15 cm starken gestampften Teerschlackenlage.

In amerikanischen Stockwerkbauten werden die Decken vielfach nach Abb. 31 ausgeführt, wobei zwischen die Dielenlagen eine 2l/₂ cm starke Zementschicht kommt. Diese „fugenlosen“ Decken sind der Ausbreitung von Feuer hinderlich.

Betonfufsboden hat sich bei genügender Stärke in vielen Fabriken bewährt, auch in Montagewerkstätten. Die 20 bis 25 cm dicke Betonschicht wird mit einer 1 bis 2 cm starken Zementlage überzogen und vor Ingebrauchnahme mindestens 14 Tage lang täglich abgebraust. Auch Schlackenbeton aus Zement, Kalk, Sand und grober Steinkohlenschlacke in 25 bis 30 cm Stärke kommt mit Erfolg zur Anwendung (Abb. 20). Er ist zähe und wird durch die Erschütterung der Werkzeugmaschinen nicht so leicht rissig.

Wo Eisenbahngleise in das Innere münden, auf denen die Fahrzeuge mittels Brechstangen -verschoben werden (Lokomotiv- und Wagenfabriken, dsgl. Eisenbahnwerkstätten), empfiehlt es sich, unmittelbar neben die Schienenaufsenkante eine leicht auswechselbare, 10 cm breite Bohle oder besser noch eine umgekehrte Schiene, ein ungleichschenkliges Winkeleisen oder eine gufseiserne Schienenplatte⁶) bündig mit dem Boden zu -verlegen, damit die Brechstangen den Betonboden nicht zerdrücken (Abb. 29 S. 456). An manchen Orten ist der Betonfufsboden wegen dieses Zerbröckelns bei fehlender Schutzleiste unbeliebt geworden, aber mit Unrecht.

7. Verteilung der Energie. Hohe Geschwindigkeiten verringern die Anlagekosten. Umlaufzahl der Hauptwelle in der Minute:

a)    bei langsam gehenden Arbeitsmaschinen n — 100 bis 150/min,

b)    bei schnell laufenden Vereinzelt ist man in Holzbearbeitungswerkstätten auch bis 500 i. d.

Min. gegangen. Lagerentfernung l— 1,5 bis 4 m, und zwar a) bei beliebigem Sitz der Riemen- und Seilscheiben sowie der Zahnräder zwischen den Lagern:

n = 200 „ 400 „ .

250 V'd;

falls aber die genannten Triebwerksteile nahe den Lagern sitzen:

Ir^SOOVdT

Hierin bezeichnet d den Wellendurchmesser in mm.

Bei grofser Energieabgabe oder -aufnahme einzelner Wellenstränge ist l entsprechend kleiner zu nehmen. Bei der Festlegung des Wellendurchmessers sind die biegenden Kräfte zu beachten. Zweckmäfsig ist es, die Arbeit der Kraftmaschine in der Mitte der Wellenleitung auf diese zu übertragen, um durch Teilung der Energie schwächere Wellen zu erhalten.

Auf sorgfältige Verlegung der Wellenleitungen ist besonderer Wert zu legen, damit leichte Beweglichkeit und kalte Lager erzielt werden.

Die Lagerung der Wellen an den Dachbindern bedingt kräftige Dachstühle; besser ist die Lagerung an den Wänden, Säulen, Unterzügen oder auf besonderen Mauerfüfsen.

Wo, besonders in feuergefährlichen Betrieben, Wellenleitungen durch Decken oder Zwischenwände treten, sind diese möglichst klein zu haltenden Durchbrechungen mit Blechen oder Einsatzkasten zu schliefsen.

Der Wellenplan mit der Maschinenverteilung ist dem Arbeitsgange eng anzupassen. Hiernach richtet sich wiederum die Lage der einzelnen Werkstattabteilungen zu einander und die Anordnung der Bauten betreffs ihrer Pfeileranlagen, Säulenstellungen usw. Architekt und Ingenieur müssen gemeinsam nach diesem Gesichtspunkt entwerfen.

Ueber Energieverluste der Wellenleitungen vgl. Z. d. V. d. I. 1892 S. 1113 u. 1149, dsgl. 1893, S. 1131.

Wo dieselbe Umlaufzahl bei allen Wellenleitungen genau innegehalten werden mufs, wie z. B. in Spinnereien und Websälen, erfolgt

die Energieabgabe durch Zahnräder oder durch endlosen Seiltrieb. Jn beiden Fällen empfehlen sich besondere Wellen- oder Seilschächte Bei dem Kreisseiltrieb ist senkrechte Spannwagenlage wegen erleichterter Lagerschmierung der wagerechten vorzuziehen.

Abb. 32 n. 33. richtig

unrichtig

Bei Gruppenantrieb durch Kegelräder sind letztere stets auf dieselbe Seite zu legen (Abb. 32). Der Gesamtschub ist durch Bunde oder Kammzapfen aufzunehmen. Eine gleichmäfsige Verteilung der Antriebsräder auf beide Seiten zwecks Aufhebung des Achsialdrucks (Abb. 33) ruft wegen der wechselnden Energieabgabe an den einzelnen Uebersetzungsstellen Pendeln der Hauptwelle hervor, ist also zu verwerfen. Trotzdem kommen auch neuzeitlich noch diese unrichtigen Anordnungen vor.

Bei langen Wellen machen sich die Wärmeänderungen geltend, weshalb Ausdehnungskupplungen einzuschalten sind. Die einzelnen Wellenstücke sind im allgemeinen 6 bis 7 m lang; es sind daher Verbindungskupplungen einzubauen, z. B. Hülsenkupplung bis 50 mm Wellendurchm., Seilers-Kupplung bis 80 mm Durchm., darüber hinaus Scheibenkupplung. Die Kupplung ist immer ein schwacher Punkt der Wellenleitung, daher ist sie stets neben ein Lager zu setzen.

Tunlichst sind Ringschmierlager zu nehmen, die wenig Wartung bei grofser Betriebsicherheit bedingen. Beliebt sind offene Hängelager wegen leichten Ein- und Ausbringens der Wellen. Bei wagerechtem Riemenzug ist dieser auf den durchgehenden Lagerarm zu richten, damit im Falle eines Lösens der Schalen die Welle nicht herausgerissen wird.

Bei senkrechtem Riemenzug ist Aussteifung der offenen Hängelager durch Schraubenanker empfehlenswert. Lager und deren Querträger werden zweckmäfsig durch Klemmen befestigt, was später bei einem Fabrikationswechsel bequeme Versetzung gestattet.

Schnell laufende Riemen⁷) sind wirtschaftlich vorteilhaft. Man nehme ihre Geschwindigkeit bis 30 m/sk. Sie müssen dann aber auch sorgfältig genäht oder besser geleimt, stets gut gestreckt und ausgeglichen sein. Für feuchte Räume sind Gummiriemen mit Leinwandeinlagen vorzuziehen.

Hanfseiltrieb arbeitet vorteilhaft mit v = 20 bis 25 m/sk. Bean-

spruchung des Seiles = 6bis 7 kg/qcm, Zahl derSeile rv

Umfangskraft 6 X Seilquerschnitt Dazu 1 bis 3 Ersatzseile. Gängiger Seildurchm. = 4 bis 5 cm. Nutenwinkel 45°.

Am besten wagerechter oder schwach geneigter Trieb.

Seiltrieb⁸) mit Einzelseilen (Dehnungsspannung) erzeugt bei neuen Seilen grofse Lagerdrücke, was bei Kreisseilbetrieb (Belastungsspannung) nicht zu befürchten ist.

Drahtseilbetrieb ist durch die elektrische Energieübertragung nahezu verdrängt worden, leistet aber u. Umst. immer noch gute Dienste. Abstand der Seilrollen = 25 bis 125 m. Seilgeschwindigkeit bei Gufs-eisenscheiben bis 30 m/sk.

Elektrische Energieübertragung gestattet gröfsere Freiheit in Säulenstellung, Fensteranordnung usw. als die mechanische und bringt die langen Wellenleitungen und Riemenübertragungen z. T. in Fortfall, verringert also die Unfallgefahren und gewährt bessere Uebersicht und besseres Licht sowie staubfreiere Luft, da diese von den sonst erforderlichen vielen Riemen ständig gepeitscht wird. Wirkungsgrad für Stromerzeuger, Leitung und Motor = 0,70 bis 0,75.

Aufstellung der Elektromotoren auf Steinsockeln, Eisenstützen oder Wandkonsolen. Grubenaufstellung hat sich im allgemeinen nicht bewährt. In stauberzeugenden Räumen ist der Motor gut einzukapseln.

a)    Einzelantrieb ist vorteilhaft

1.    bei gröfseren Werkzeugmaschinen, besonders bei versetzbaren,

2.    bei entfernt vom Krafthause aufgestellten Arbeitsmaschinen,

3.    bei sehr schnell laufenden Maschinen (Holzbearbeitung, Kreiselpumpen, Ventilatoren usw.),

4.    bei Maschinen mit unterbrochenem Betrieb (Drehscheiben, Schiebebühnen, Hebezeugen, Seidenwebereien wegen des häufigen Fadenreifsens, auch bei Schnellpressen, die wegen des Herrichtens der Druckformen einen unregelmäfsigen Betrieb haben usw.).

Energieverbrauch hier stets nahezu gleich der geleisteten Arbeit. Sobald die Maschine stillsteht, ist der Arbeitsverbrauch = null, während die mechanische Uebertragung auch während des Leerlaufs Energie verzehrt. Beispielsweise verbrauchen die leer laufenden Wellenleitungen in einer mehrgeschossigen Berliner Fabrik 90 PS bei einer Gesamtleistung der Betriebsmaschine von 280 PS.

Einzelantrieb ist namentlich für Ringspinnmaschinen vorteilhaft. Diese arbeiten mit veränderlicher Umlaufzahl (je nach Durchmesser der Spule, nach Garn und Baumwollensorte). Einphasen-Kollektor-Motoren mit Déri-Schaltung sind hierfür sehr geeignet.

Bei ausgeführten Anlagen saugen die eingekapselten Motoren aus Kanälen kühle Aufsenluft an und geben die erwärmte an andere Kanäle ab. In diesen liegen auch die Stromkabel, so dafs die Spinnsäle frei von solchen sind und infolge Fortfalls aller Riemen einen freien Ueber-blick gewähren.

In der Spinnerei von Festi Rasini bei Verona sind z. B. 65 derartige Motoren von je 7 PS in einer Reihe hintereinander aufgestellt.

b)    Gruppenantrieb ist zweckmäfsig bei kleinen Arbeitsmaschinen, da kleine Elektromotoren geringeren Wirkungsgrad haben als stärkere Motoren, auch mehr Wartung und Unterhaltung erfordern. Anlagekapital wird durch b) ermäfsigt. Anderseits ergibt sich wieder ein gröfserer Bedarf an Wellen, Lagern, Riemen und sinkender Wirkungsgrad der ganzen Gruppe bei Abschaltung eines Teils der Maschinen.

In amerikanischen Fabriken wählt man in der Regel Einzelbetrieb, sobald der Motor mindestens etwa 5 PS leisten mufs, darunter wird in der Regel Gruppenantrieb vorgezogen.

Die einzelnen Gruppen sollen wiederum tunlichst nach dem Arbeitsgange gebildet und aufgestellt werden. Leider ist dies nicht immer durchführbar.

Gruppenantrieb ist auch für ältere Geschofsbauten, besonders in ŁJ-oder H-Form, vorteilhaft, da Fortfall aller halbgeschränkten und sonstigen Uebertragungsriemen und der damit verbundenen zahlreichen Betriebsstörungen. Letztere sind bei grofser Belegschaft von erheblicher finanzieller Wirkung.

(Beispiel: König & Ebhardt in Hannover.)

Mechanischer Wellenantrieb erfordert in den Drehereien eine Aufstellung der Drehbänke usw. parallel zur Längsachse (Fensterwand) des Raumes.

Fehlt daher Oberlicht, so haben die Arbeiter nach der Mitte zu schlechteres Licht als die nahe dem Fenster. Dagegen gestattet elektrischer Einzelantrieb Aufstellung der Werkzeugmaschinen winkelrecht zur Fensterwand, so dafs die Arbeiter ziemlich gleichmäfsig Licht von der Seite erhalten. Auch Laufkranbedienung ist hierbei bequem einzurichten.

Ueber die Kosten der Energieerzeugung s. Eberle, Z. d.V. d. 1. 1898 Nr. 51; 1899 S.297; dgl. Urbahn usw. in Fufsnote S.432; über Wirtschaftlichkeit des elektrischen Einzelantriebs Z. d. V. d. I. 1900 S. 1189.

8. Masclliüenf un damente. Wo die Uebertragung von Lärm, Erschütterungen und Bodenschwingungen durch Maschinenfundamente auf die Nachbarschaft möglichst vermieden werden mufs, wie bei den in Wohnvierteln, besonders aber in Wohngebäuden aufzustellenden Gaskraftmaschinen, Dieselmotoren, rasch laufenden Dampfmaschinen und Dampfturbinen, da ist es geboten, die Fundamentmassen

1.    genügend schwer zu machen,

2.    vom Fufsboden ringsum durch Luftschlitze zu trennen, damit sie ohne jeden Zusammenhang mit dem Gebäudefundament sind,

3.    in besonderen Fällen tiefer hinabreichen zu lassen als die Gebäudegrundmauern,

4.    auf eine weiche Zwischenlage (z. B. Naturkork in Eisenrahmen) zu stellen.

von

Unter Umständen treten Bodenschwingungen auf, die sich auf eine Entfernung bis zu mehreren hundert Metern fortpflanzen und die Nachbarn stark belästigen können. Korkunterlage im Verein mit schwerem Fundament hat sich wiederholt bewährt, so bei den Berliner Elektrizitätswerken „Am Schiffbauerdamm“ und ,,Mauerstrafse“ (Dampfturbinen); ebenso bei Dieselmotoren, z. B. in dem mustergültig ausgeführten Kraftwerk (1700 PS) im Kellergeschofs des Kaufhauses Rudolph Hertzog in Berlin. Fernwirkungen sind hier gänzlich vermieden.

Auch Hammerwerke erfordern sorgsam durchdachte Fundamente. Die preufsische „Technische Anleitung“ zur Reichs-Gewerbe-Ordnung⁹) schreibt unter Nr. 10 vor, dafs bei Hammerwerken einschliefslich der Poch-, Stampf- und Fallwerke

1.    das Fundament a) durch eine mindestens 10 cm starke Luftschicht seitlich von dem Erdboden getrennt wird, wobei die Trennungsräume der Besichtigung zugänglich zu machen sind, und b) tiefer hinabgeführt wird, als die Fundamente der Nachbargebäude,

2.    der Ambofsstock auf Sandboden mindestens die 20fache, auf Steinboden die 30fache Schwere des Fallgewichts erhält und an passender Stelle eine Holzunterlage,

3.    zur Abschwächung des belästigenden Lärms auf eine hinreichende Entfernung der Betriebstätte von bewohnten Gebäuden Bedacht genommen wird.

wo

9. Heizung.¹⁰) Grundsatz: Die Arbeiter sollen sich nicht warm arbeiten, sondern der Arbeitsraum soll angemessenerwärmt sein; dann wird, unter sonst gleichen Verhältnissen, bessere Arbeit geleistet, sowohl der Güte als auch der Menge nach. In den Abteilungen, wo die Arbeiter viel körperliche Bewegung haben, wie in Schlossereien und Montageräumen, genügt eine geringere Luftwärme als in solchen, die Arbeiter stehen (Dreherei) oder sitzen (Sattlerei, Feinmechanik usw.). Demgemäfs rechnet man im allgemeinen:

12° C für allgemeine Maschinenbauanstalten, Kesselschmieden, Montageräume der Lokomotiv- und Wagenfabriken sowie Eisenbahnwerkstätten, Stellmachereien usw.,

15° für Drehereien, Mechaniker, elektrotechnische Arbeitsäle, Sattlerei, Tischlerei usw.,

18 bis 20° für Lackierereien,

20 bis 22° für Spinn- und Websäle im Winter. (Letztere müssen im Sommer bis auf 25° herabgekühlt werden, da ein Teil der eingeleiteten Energie sich in Wärme umsetzt.)

Für Trockenanlagen mufs die Erwärmung von Fall zu Fall festgesetzt werden, z. B.:

120 bis 250° für Eisengiefsereien (300° für Lehmformen),

300 bis 700° fiir Stahlgiefsereien,

100° und mehr für Holz,

30 bis 70° für Stärke,

30 bis 50° für Ziegeleien, Salinen usw.

Schmieden bedürfen keiner Heizung, Giefsereien nur während des Formens. Da die Former viel auf dem Boden hocken müssen, so empfiehlt es sich, Heizkörper dicht über diesem anzuordnen.

eine

Platze.

Ofenheizung ist hier vielfach im Gebrauch. Sie wirkt in gröfseren Räumen sehr ungleichmäfsig, nahe dem Ofen zu warm, weiter ab zu kalt, liefert Staub und Schmutz und ist zudem feuergefährlich, daher auch für viele Betriebe verboten oder mit höherer Feuerversicherungsgebühr behaftet. Sie ist dafür billig in Anlage und Betrieb und sichert wirksame Lüftung. In kalten Gegenden sind Dauerbrandöfen am

Luftheizung, in Amerika beliebt; die Luft wird an Rolirbtindeln, durch die Frisch- oder Abdampf der Betriebsmaschine zieht (Sturtevant),¹¹) erwärmt und strömt an verschiedenen Stellen des Arbeitsraumes unter Vermittlung eines Bläsers^aus einer Rohrleitung aus (Dampf-Luftheizung).

Dampfheizung hat in den letzten Jahrzehnten starke Verbreitung gefunden. Vorzüge: Ausschlufs der Feuersgefahr, Vermeidung von Staubbildung, schnelle Heizung der Räume, einfache Bedienung und geringe Erhaltungskosten. Nachteile: teuer in Anlage und im Betrieb (falls nicht Abdampf benutzt wird).

Bei Frischdampf geht man mit ungedrosseltem Kesseldampf bis in den zu heizenden Raum, um enge Leitung und geringe Kondensationsverluste zu haben. Daselbst wird seine Spannung durch Druckminderungsventile auf den Heizdruck herabgebracht. Das Dampfrohr fällt vom Kessel nach dem letzten Heizkörper hin, damit das Niederschlagwasser mit dem Dampf in derselben Richtung abfliefst und die Heizung ohne Geräusch arbeitet. Der Dampf ist von oben in die Heizkörper einzuführen.

Der Ausdehnung der Röhren ist Rechnung zu tragen durch Lagerung der Rippenrohre auf Rollen oder Schlitten, Aufhängung der glatten Rohre durch Pendel und Schlingen; Einbau von Ausgleichvorrichtungen usw.

Das Kondenswasser ist aus allen Heizkörpern durch selbsttätige Kondenstöpfe mit Umführung abzuführen. Beim Anheizen werden die Töpfe auf Umführung, d. h. auf unmittelbare Abführung des Wassers, eingestellt, danach auf selbsttätige Abführung und kurz vor Schlufs der Heizung wieder auf Umführung, damit alle Leitungen sich entleeren und Frostschäden vermieden werden. Das Kondenswasser ist nach einem Sammelbehälter zu leiten, für Kesselspeisung und andere Zwecke geeignet.

Falsch ist es, gufseiserne Dachsäulen für Heizzwecke zu benutzen, wie geschehen.

Alle Zu- und Ableitungen sind mit Absperrvorrichtung zu versehen. Die Heizkörper sind nicht dicht an die Wand zu stellen, sondern müssen frei von Luft umspült werden. Daher freistehende Dampföfen besser als Heizrohren in Kanälen mit Gitterabdeckung. Alle Frischdampfleitungen sind gut einzuhtillen.

Empfehlenswert ist es, die Heizleitungen durch Farbanstrich leicht erkennbar zu machen (ebenso die Druckluft-, Gas- und sonstigen Leitungen).

Die Berechnung der erforderlichen Heizfläche erfolgt nach der Wärmedurchgangstheorie, Vgl. Abschn. „Heizung“ S. 402.

10. Lüftung“, § 120 der Reichsgewerbeordnung schreibt nicht lur genügenden Luftraum vor, sondern auch genügenden Luftwechsel.

Hohe Bauten mit einer genügenden Zahl von Luftabzügen liefern gute Luftverhältnisse. Hiergegen ist wiederholt schon, besonders bei Sägedächern, verstofsen worden. Nachträglicher Einbau von Saugern in zu niedrig gehaltenen Räumen ist nur Notbehelf.

Für Oberlichter sind leicht bewegliche und doch dicht schliefsende Lüftungsklappen mit Gegengewicht empfehlenswert. (Bewährte Ausführung die der Hilgerswerke in Rheinbrohl und der Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg.) Die in Abb. 11 u. 12 (S. 446) dargestellte Haupthalle der Benzwerke in Mannheim enthält z. B. aufser zahlreichen Lüftern im Firste 528 Lüftungsklappen ersterer Art.

Eisen- und Gelbgiefsereien bedürfen besonderer Dunstabzüge in Gestalt von Firstaufbauten. Solche in ganzer oder nahezu ganzer Länge sind einzelnen Luftschächten (Abb. 25 S.453) vorzuziehen. Wo solche Auf bauten fehlen, wird oft künstliche Lüftung durch Sauger erforderlich. In Räumen mit starker Staubentwicklung mufs der Staub an der Erzeugungsstelle abgesaugt und durch Sauger abgeführt werden.

In Holzbearbeitungswerkstätten ein-schliefslich Modelltischlereien mit mechanischer Späneabfuhr bewirkt diese zugleich eine gute Lüftung.

In Kesselschmieden empfiehlt es sich, für die Polterfeuer senkbare Schornsteine mit Rauchfang einzurichten.

In Schmieden läfst sich die Luft durch Zusetzen der Feuer oder durch Rauchabsaugung wesentlich verbessern.

Abb. 34.

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Abb. 35.

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Englische Schmieden sind darin vorbildlich und fallen durch Sauberkeit ihrer Arbeiter auf. Abb. 34 c u. d zeigen ein englisches zugesetztes Schmiedefeuer,*) ähnliche Feuer sind hiernach in der Eisenbahnwerk-stätte Tempelhof bei Berlin mit Vorteil eingebaut (Abb. 34 e u. f). Gemauerte oder aus Eisenbeton hergestellte Rauchschirme sind zwar teuer, aber auch kühler. Die abschliefsenden, mit Schieber oder Klappe versehenen Blechmäntel werden bei sperrigen Schmiedestücken abge-

*) Trosk®, Londoner Untergrundbahnen 1892 S. 59 und Z. d. V d. I. 1891, II, S. 806.

nommen.

Vor der Arbeitsöffnung hängt ein Pendelblech, das die

Augen des Arbeiters vor der strahlenden Wärme usw. schützt.

Abb. 34 a u. b zeigen ältere Rauchschirme, wie sie nicht gemacht werden sollen. Mindestens sind solche nach gestrichelter Linie anzulegen.

Abb. 36.

Rauchabführung durch hohe gemauerte Esse oder mittels kräftiger Sauger und Eisenblechesse (Abb. 35, Schmiede der Lübecker Maschinenbaugesellschaft; Eisenfachwerkbau auf Pfahlrostgründung). Zweck-mäfsig hierbei Feuer mit verstellbarer Rauchkappe (Abb. 36,

gemöhnHehe

Stellung

für sperrige Schmiedestücke^

Anordnung von Geub- Ehrenfeld) und Absperrschieber zwecks Abschaltung vom Rauchkanal.

Bei zugesetztem oder abgesaugtem Feuer kann Schmiede innen weifs gestrichen werden.

(Schmiede der Eisenbahnwerkstätte Tempelhof, dsgl. der Mühlenbauanstalt Amme,

Hastedt usw.)

Ueber Lüftung der Spinnereien und Webereien vgl. Albrecht, Handbuch der prakt. Gewerbe-Hygiene.

11.    Beleuchtung. Vgl. darüber II. Bd. Abschn. ,,Beleuchtung“. Dsgl. Bauhandbuch der Architektur, III. Bd. 4, II. 1908.

12.    Be- und Entwässerung. Anschlufs an städtisches Leitungsnetz, sonst eigenes Pumpwerk mit Hochbehälter (Wasserturm, auch Behälter auf besonderem Gestell oder um Schornstein gelagert), Druckhöhe mindestens 20 m, bei hohen Bauten mehr.

In alle Räume sind Zweigleitungen mit Zapfstellen zu führen (Waschvorrichtungen, Trinkwasser, Brandhähne). Alle Zweigleitungen müssen durch Schieber abzusperren sein, dsgl. die Hauptleitung, damit jeder Strang erforderlichenfalls für sich nachgesehen und ausgebessert werden kann.

Bei scharfem Frost mufs das Wasser abgesperrt und abgelassen werden können.

Erdleitungen aus gußeisernen Muffenrohren in H/4 bis l*/j m Tiefe. Wo Eisenbahngleise von der Leitung gekreuzt werden, ist diese rechtwinklig zur Gleisachse und zwischen zwei Schwellen hindurchzuführen, damit kein unmittelbarer Druck der Fahrzeuge übertragen wird.

Unter Umständen ist Wasserreinigung für Kesselspeisewasser einzurichten, besonders bei stark kalk- und gipshaltigem Wasser.

führen das Abwasser einem

Die Entwässerung erfolgt durch ein besonderes Kanalnetz. Die mit Schlammsack ausgestatteten Seitenstränge Hauptkanal (glasierte Tonröhren, Zementröhren oder gemauert) zu;

von

da in das städtische Kanalnetz, in einen Wasserlauf, erforderlichenfalls noch zu vorheriger Reinigung in Klärteiche oder in Sickerteiche.

Vorschriften der Wasserpolizei usw. beachten!

30

Hütte. 22. Auflage. HI. Baud.

13. Feuerschutz. Zwei Hauptgesichtspunkte sind hierbei zu verfolgen:

a)    Einschränkung der Brandgefahr durch möglichst feuersicheren Bau,

b)    Erschwerung der Ausbreitung sowie schnelle Unterdrückung eines Brandes.

Zu a): Bauten aus Stein und Eisen, letzteres durch glut- und feuersichere Stoffe geschützt, besonders bei Stockwerkbau, oder aus Eisenbeton, der gegen Feuereinwirkung sehr widerstandsfähig ist; ferner bei Holzbauten Verputzen des zuvor gerohrten Holzes oder Tränken des zuvor glattgehobelten Holzes.

Zu b): Durch zweckmäfsige Anordnung des Grundrisses, der Treppen, Brand- und Zwischenwände, durch Vermeidung von Decken- und Wanddurchbrechungen oder, wo solche der Triebwerke wegen erforderlich sind, durch möglichsten Abschlufs um diese herum, sowie durch feuersichere Türen, ferner durch Oberlichtverglasung mittels Drahtglases läfst sich ein ausgebrochenes Feuer örtlich einschränken. Die sofortige Bekämpfung eines Brandes wird ermöglicht durch ein Wasserpfostennetz, durch selbsttätige Feuermelder und Feuerlöschbrausen (Sprinkler), Gasspritzen, Löschdosen usw., ferner durch gute Ueberwachung (Wächterkontrolluhren) und baldige Beseitigung feuergefährlicher Abfälle und Aufbewahrung an einem sicheren Ort. Dahin gehört z. B. für Holzbearbeitungswerkstätten die mechanische Späneabfuhr. Hierbei sind die betreffenden Unfallverhütungsvorschriften genau zu beachten.

Die Brandmauern sind 30 bis 50 cm über die Dachhaut hinauszuführen. Die äufseren Brandmauern sind tunlichst ohne Oeffnung zu lassen; die bei feuergefährlichen Betrieben in etwa 40 m Abstand zu errichtenden inneren Brandmauern erhalten feuersichere und von selbst zufallende Türen. Die Tür wird für gewöhnlich durch ein Gewicht am • Zufallen gehindert, in dessen Tragkette eine bei bestimmter Temperatur schmelzbare Legierung eingeschaltet ist. Bei Steigerung der Wärme bis auf den Schmelzpunkt dieser Legierung reifst die Kette und die Tür schliefst sich.

starken Eisenblechplatten mit Asbest

Einfache eiserne Türen sind nicht feuersicher, wohl aber solche aus doppelten, mindestens 1 mm einlage, die in 5 cm breite unverbrennliche Falze schlagen und dicht schliefsen; ebenso Türen aus 25 mm starken gespundeten Brettern mit allseitiger, 1 mm starker Eisenblechbekleidung, die mittels durchgehender Niete oder Nägel befestigt ist.    ♦

einheitlich durchzuführen.

Durchaus zu empfehlen sind ortfeste Eisenleitern zum Besteigen der Dächer. Rings um die Gebäude Wasserpfosten, damit alle Stellen unter Wasser genommen werden können. Die Ueberflurpfosten auf meterhohem Standrohr (bei genügendem Druck mit zwei Auslässen für doppelte Schlauchleitung) sind den Unterfluranordnungen vorzuziehen, da sie nicht wie diese einfrieren, versanden oder durch lagernde Teile verdeckt werden können. Brandhähne und Zapfstellen sind auch im Inneren einschl. des Dachgeschosses anzubringen, dsgl. Schlauchkasten mit Mundstück. Alle Schlauchverbindungen und Rohranschlüsse sind Bei Lage der Fabrik in oder nahe der Stadt ist die städtische Feuerwehrkupplung zu wählen. Bauart Storz

hat sich hierfür sehr bewährt. Spritzenhaus mit Spritze und Zubehör nahe dem Haupteingang. Löschproben müssen von Zeit zu Zeit vorgenommen werden.

uns

Selbsttätige Feuerlöschbrausen stehen seit Jahren in Amerika und England in ausgedehnter Anwendung und finden neuzeitlich auch bei immer gröfsere Verbreitung in feuergefährlichen Betrieben (Spinnereien, Webereien, Holzbearbeitungswerkstätten, Mühlen usw.), nachdem die deutschen Versicherungsgesellschaften eine Ermäfsigung der Versicherungsgebühr um 50 % auf Fabriken mit diesem Feuerschutz zugestanden haben. Diese Gebührenersparnis gestattet, die an sich teure Anlage in verhältnismäfsig wenigen Jahren abzuschreiben.

Abb. 37.

Bedingung für die 50% Gebührenermäfsigung ist aber doppelter Speiseanschlufs, wovon einer unerschöpflich sein mufs (Dampfpumpe aus Flufslauf saugend); auch mufs der Hochbehälter mindestens 5 m über der höchsten Brause liegen.

vv

Die Fabrikräume werden nahe der Decke mit einem längs- und quergezogenen Rohrnetz ausgestattet. Brausenabstand in Längs- und Querrichtung = 2,5 bis 3,5 m. Das ganze Rohrnetz steht unter Druck und zwar in frostfreien Räumen unter Wasserdruck, in nicht frostfreien unter Luftdruck. Die Brausen enthalten einen Ventil-verschlufs aus Jett oder Glas, dessen Hebel durch eine Legierung von bestimmtem Schmelzpunkt (gewöhnlich 70° C) zusammengehalten werden (Abb. 37).

Abb. 38.

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Sobald eine Brause sich öffnet, entströmt ihr das Wasser oder es entweicht zunächst die Druckluft, ein Druckwasserventil öffnet sich, und das ganze Netz steht nunmehr unter Wasserdruck. Die Brause läfst das Wasser aus ihrer 13 mm-Oeffnung in Regenform austreten und deckt

eine Fläche von etwa 9 qm. Breitet sich das Feuer weiter aus, so öffnen sich die Nachbarbrausen. Schon die erste Brause bringt gleichzeitig eine Alarmglocke zum Tönen. Bei gröfseren Anlagen ordnet man getrennte Rohrnetze mit je einer Glocke an, so dafs der Feuerherd sofort kennbar wird. Abb. 38 zeigt eine solche Brausenanlage für eine Wagenfabrik, ausgeführt von Walther & Cie. in Dellbrück bei Coin. Hier sitzen die Brausen auch unter den Holztreppen. Die grofse Ludwigshafener Walzmühle ist durch 6800 Brausen geschützt, die Baumwollspinnerei Am Stadtbach in Augsburg durch 8100 Stück, die Uferschuppen am Freihafen in Bremen sogar durch 17 000 Stück.

14. Schutzvorrichtungen. Nach § 120a bis c der R.-G.-O. sind die Gewerbeunternehmer verpflichtet:

1.    die Arbeitsräume, Betriebseinrichtungen, Maschinen und Gerätschaften so einzurichten und zu unterhalten, dafs die Arbeiter gegen Gefahren für Leben und Gesundheit so weit geschützt sind, wie es die Natur des Betriebes gestattet;

2.    für genügendes Licht, ausreichenden Luftraum und Luftwechsel, Beseitigung des bei dem Betriebe entstehenden Staubes, der dabei entwickelten Dünste und Gase sowie der dabei entstehenden Abfälle

Sorge zu tragen;

3.    Schutzvorrichtungen anzuordnen, die den Arbeiter gegen gefährliche Berührungen mit Maschinen oder Maschinenteilen oder gegen andere in der Natur der Betriebstätte oder des Betriebes liegende Gefahren schützen;

4.    Vorrichtungen zu treffen zum Schutze gegen die Gefahren, die aus Fabrikbränden erwachsen können;

5.    Vorschriften zu erlassen für Kessel- und Maschinenwärter.

Verstöfse hiergegen ziehen u. Umst. Folgen nach sich: a) polizeilicher, b) strafrechtlicher, c) zivilrechtlicher Art.

Nach der amtlichen gewerblichen Unfallstatistik vom Jahre 1906 entfielen:

42 % auf unvermeidliche Betriebsgefahren,

7 % auf mangelhafte Betriebseinrichtungen,

7    % auf Fehlen von Schutzvorrichtungen,

29 °/o auf Schuld der Verletzten,

1¹/a % auf Schuld der Betriebsleitung,

4% auf Schuld beider Teile,

8    % auf Schuld anderer,

1 t/o °/o auf sonstige Ursachen.

Alle gewerblichen Anlagen müssen ferner den Vorschriften der Bau-, Feuer- und Gesundheitspolizei entsprechen, gegebenenfalls auch denen der Wasser- und Strafsenpolizei.

§ 120d der R.-G.-O. besagt: ,,Die zuständigen Polizeibehörden sind befugt, im Wege der Verfügung für eijłjglne Anlagen die Ausführung derjenigen Mafsnahmen anzuordnen, welche zur Durchführung der in § 120a bis c enthaltenen Grundsätze erforderlich und nach der Beschaffenheit der Anlage ausführbar erscheinen“ usw.

Die Maschinen und mechanischen Einrichtungen sind so zu bauen, dafs Gefahrpunkte an ihnen möglichst von vornherein ausgeschlossen oder doch auf ein tunlichst geringes Mafs beschränkt sind. Das nach-

trägliche Umkleiden oder Abdecken solcher Stellen ist nur ein Notbehelf.

Alle Schutzvorrichtungen, auch die von den Arbeitern in persönlichen Gebrauch zu nehmenden, wie Schutzbrillen usw., müssen so angeordnet sein, dafs sie diesen nicht in ihrer Tätigkeit lästig fallen; ferner müssen sie stets in brauchbarem Zustande sein, daher sind die nur zeitweilig benutzten öfter zu prüfen. Beim Entwerfen oder bei Auswahl von Schutzvorrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften zu Rate zu ziehen. Von den 66 gewerblichen Berufsgenossenschaften haben zur Zeit 65 und von den 48 landwirtschaftlichen 41 solche Sondervorschriften erlassen.

So sind z. B. für Holzbearbeitungsmaschinen die mit guten Abbildungen ausgestatteten Unfallverhütungsvorschriften der Norddeutschen Holz-Berufsgenossenschaft (Berlin) sowie die der Südwestdeutschen (Stuttgart) sehr empfehlenswert, besonders auch der von jeder dieser beiden Körperschaften 1910 herausgegebene Sonderabdruck „Unfallverhütung“ (aus der Jubiläumsschrift: „Die ersten 25 Jahre der Holz-Berufsgenossenschaft 1885 bis 1910“) mit mehreren hundert Abbildungen von Schutzvorrichtungen. — Auch die Jahresberichte der Gewerberäte geben schätzbare Fingerzeige. Vgl. auch „Sammlung von Vorrichtungen und Apparaten zur Verhütung von Fabrikunfällen“. Mülhausen. II. Aufl. 1895. Dsgl. Albrecht, Praktische Gewerbehygiene.

Aus der grofsen Schar der in Benutzung stehenden mannigfachen Schutzvorrichtungen seien einige hier angeführt.

a)    Bei den Gleisanlagen auf Fabrikhöfen halte man darauf, dafs die neben Gebäuden herlaufenden Stränge mindestens 2,1 m mit ihrer Mitte von jenen entfernt bleiben, damit ein zwischen Wagen und Wand geratener Mensch keine Gefahr läuft (Abb. 39).

Münden Tore oder Türen nach der Gleisseite hin, so schützt eine Holz- oder Eisenschranke (Abb. 40) gegen Ueberfahrenwerden.

b)    Die Hauptwege in den Arbeitsräumen seien mindestens

1    m, höchstens 2 m breit, Quergänge mindestens 0,75 m. Ueber

2    m breite Wege verleiten die Arbeiter leicht dazu, während des Betriebes

Abb. 39.

Abb. 40.

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2000bis

Arbeitstücke

sonstige Teile darauf zu legen. Solche geben leicht Anlafs zu Unfällen. Auch Fufswege im Freien sind nicht über 2 m breit zu halten.

c)    Galerien und Verbindungsbrücken sind durch feste Geländer zu sichern.

d)    Wellen. Schnell laufende blanke Wellen sind stets zu umkleiden oder verdeckt anzuordnen. Stehende Wellen sind bis 1,8 m über Fufs-boden gleichfalls zu umhüllen. Vorstehende Nasenkeile, Schraubenmuttern und -köpfe sind bei allen Triebwerkteilen durch glatte Einkapselungen oder vorspringende Ränder zu verdecken. Umwicklung derartiger Teile mit Lappen usw. ist zu verbieten. Die Arbeiter müssen enganliegende Jacken tragen.

e)    Drahtseile über Verkehrstellen sind stets durch Schutznetze oder -brücken zu sichern.

f)    Zahnräder sind an ihren Eingriffstellen besonders gefährlich, daher mindestens an diesen zu umkleiden (Abb. 41 au. b S. 470); besser ist,

oder

die Räderpaare ganz einzuhüllen (bei wechselndem Drehsinn auch notwendig) durch Bleche oder durch Drahtnetz auf Winkel- oder Flacheisen (Abb. 41 c). Kegelräder sind ganz einzuhüllen.

Zweckmäfsig hält man die Schutzvorrichtungen in derselben Farbe, in der die Arbeitsmaschine gestrichen ist, und rändert sie mit 1 bis 2 roten Linien.

Riemen von mehr als 5 cm Breite und 10 m/sk Geschwindigkeit, die Arbeitstellen oder Wege kreuzen, müssen in gleicher Weise bis etwa 2 m über Fufsboden gesichert werden.

(Abb. 43).

g) Riemen, die durch den Fufsboden reichen, sind je nach ihrer Neigung zu diesem 1,5 bis 1,8 m hoch einzukleiden (Abb. 42). Solche, die aus einem Nebenraum durch die Innenwand treten, müssen bis etwa 2 m Höhe über Fufsboden durch ein Brett oder Drahtnetz gesichert werden

Abb. 42.

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Abb. 41.

¹

Amme, Giesecke u. Konegen in Braunschweig.

²

Ueber Sägedächer vgl. Z. d. V. d. I. 1898 S. 221, 307 u. 861; 1900 S. 342 u. 1197.

³

Vgl. Reissner, Amerikanische Eisenbauwerkstattcn S. 56, 69 u. 70.

⁴

Vgl. auch St. u. E. 1906 S. 90.

⁵

St. u. E. 1912 Nr. 21.

⁶

Abb. in Eisenbahntechnik der Gegenwart, Bd. I, Abschnitt Troskę, Hauptwerkstätten. II. Auflage 1914.

⁷

Ueber schnell laufende Riemen vgl. Z. d. V. d. I. 1889 S. 113; 1893 S. 15, 970 u. 1150; 1899 S. 1631; 1901 S. 1683.

⁸

Näheres in Z. d. V. d. I. 1892 S. 593; Eng. Rec. 1896 S. 487; Génie Civ. 1903 S. 218.

⁹

Technische Anleitung zur Wahrnehmung der den Kreis-(Stadt-) Ausschüssen (Magistraten) durch § 109 des Gesetzes über die Zuständigkeit der Verwaltungs- und Verwaitungsgerichtsbehörden vom 1. August 1883 hinsichtlich der Genehmigung gewerblicher Anlagen übertragenen Zuständigkeiten. Vom 15. 5. 1895. Zuletzt abgeändert durch Erlafs vom IS. S. 1907.

¹⁰

Vgl. auch S. S90 Abschnitt Lüftung und Heizung.

¹¹

Näheres s. Büte und v. Borries, Nordamerikan. Eisenbahnen in techn. Be-iehung, auch Z. d. V. d. I. 1892 S. 772.

Da das Auflegen bewegter Riemen von Hand gefährlich ist, so ist diese Arbeit mittels eines Riemenauflegers auszuführen.

Grofse Riemen sind beim Stillstand der Maschine oder Welle aufzulegen.

Von den Scheiben abgenommene Riemen sind auf entsprechende feste Stützen (Riementräger) zu lagern, damit sie nicht mit den sich drehenden Stellen

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Abb. 43.

für beide Dreh-riehümgen

......

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in Berührung kommen und in Bewegung gesetzt werden.

Abb. 44.

h) Maschinen. Allen Arbeitsmaschinen ist ringsum genügender Platz zu geben, damit sie möglichst gefahrlos bedient und gereinigt werden können. Bei den Hobelmaschinen für Eisen ist hierauf besonders zu achten. Bei gröfstem Hub des Tisches mufs zwischen dessen Stirnende und der etwa davor verlaufenden Wand oder

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'y davorstehenden Säule \ ! oder Maschine ein jj Mindestabstand von 50 cm sein, besser jedoch mehr. Wieder-Tnrrr holt sind schwere Unglücksfälle durch zu geringes Mafs herbeigeführt. Schutzstangen empfehlenswert.

Holzbearbeitungsmaschinen sind wegen ihrer grofsen Arbeitsgeschwindigkeit sehr gefährlich. Unter ihnen wiederum weisen Kreissägen und Abrichtmaschinen (Fügemaschinen) alljährlich die meisten Unfälle auf.

Abb. 44 a zeigt die drei Gefahrpunkte der Kreissäge. Abb. 44 b bis d veranschaulichen deren Unschädlichmachung durch Schutzhaube,

Spaltkeil und Seitenbleche. Die Haube schützt Hände und Oberkörper, der Spaltkeil (nicht dicker, aber auch nicht dünner als die Schränkung der Zähne 1) verhindert Zurückschlagen des Holzes, und die Seitenbleche schützen die Hände der das Sägemehl während des Betriebes fortnehmenden Personen. Die Seitenbleche sind nur bei mechanischer Späneabsaugung (Abb. 47) überflüssig.

Abb. 45.

JgglJ Jpg

Für die Abrichtmaschine sind zahlreiche Schutzvorrichtungen ersonnen, die jedoch bei vierkantiger Welle (Abb. 45a) nicht zuverlässig wirken. Die beste Schutzvorrichtung ist hier die runde Welle von Carstens-Nürnberg (Abb. 45b). Bei dieser ist höchstens leichte Verletzung der Fingerspitzen möglich, bei jener aber Abschlagen der Finger und selbst Abreifs en einer Hand. Die letztere schwere Unfallgefahr liegt allemal vor, wenn die Maschine zum Kehlen benutzt wird, da hierbei die Messerspalte grofs gehalten werden mufs. Das Kehlen sollte daher niemals auf der Abricht-, sondern auf der Fräs- oder Kehlmaschine erfolgen.

Für Fräsmaschinen empfiehlt sich der Schutzring von Carstens (D.R.-P. 142 431 u. 143129).

i) Aufzüge erfordern besondere Schutzvorrichtungen. Vgl. darüber den preufs. Ministerial-Erlafs vom 14. März 1913 ,,Polizeiverordnung betr. Einrichtung und Betrieb von Aufzügen (Fahrstühlen); dgl. Jaeger, Die tiberwachungspflichtigen Anlagen in Preufsen, Bd. I. Aufzüge. Ueber zwangläufige Türverschlüsse für Fahrschächte vgl. Ernst in Z. d. V. d. I. 1888 S. 155 ff. sowie Z. d. V. d. I. 1900 S. 1285.

k)    Ausrückvorrichtungen an Kraft- und Arbeitsmaschinen sowie an Wellenleitungen sind einzubauen und erstere so einzurichten, dafs sie von verschiedenen Stellen des Arbeitsraumes (Dreherei) aus in Tätigkeit gesetzt werden können. Ihre ständige Wirksamkeit ist häufig zu prüfen.

l)    Entstaubungsanlagen. Staub ist ein besonders gefährlicher Feind der Gesundheit. Von Form und Art der Staubteilchen hängt der Grad der Gefährlichkeit ab. Die Schleimhäute der Atmungsorgane werden stark gereizt durch Staub der Getreidespeicher, Metallschleifereien, Mehl- und Reismühlen, Holzbearbeitungswerkstätten, Rauhereien usw. Die Staubbildung in Getreidemühlen, Brikettfabriken usw. gibt Anlafs zu gefährlichen Explosionen; es ist daher hier notwendig, den Staub an seiner Entstehungsstelle abzusaugen und nach einem ungefährlichen Orte zu führen.

Abb. 46 zeigt eine Staubabsaugungsanlage für Schleifmaschinen. Jede Schmirgelscheibe ist von einer Haube umgeben, die an das Hauptrohr des Saugers angeschlossen ist. Seitlicher Riemenantrieb oder von unten (Kellergeschofs) ist hierbei gefahrloser und gestattet völlige Bewegungsfreiheit gegenüber dem von oben.

Abb. 47 zeigt die Entstaubung und mechanische Späneabsaugung einer Holzbearbeitungswerkstätte. Die Gestalt der Auffanghauben an den verschiedenen Maschinen ist der Wirkungsweise der Hobelmesser,

Fräser usw. anzupassen. Hierbei empfiehlt es sich auch, einige Saugröhren an verschiedene, für gewöhnlich durch Deckel verschlossene Fufsbodenöffnungen (Kehrlöcher a, a in Abb. 47) anzuschliefsen, durch sie die zusammengefegten Späne abzuführen. Alle Seitenröhren müssen unter spitzem Winkel an das Hauptrohr anschliefsen, da sonst leicht Verstopfungen eintreten, auch der Energiebedarf des Saugers

gröfser wird. Das Hauptrohr endet an einer aus Eisenblech gefertigten Staubkammer, Zyklone*) genannt(Abb.47). ^ Die Späne treten mit der Staubluft in tangentialer Richtung in den oberen zylindrischen Teil dieser Kammer ein. Sie werden mit den schwereren Staubteilen an die Aufsenwandung gedrängt und gleiten in den unteren kegelförmigen Raum hin-ein, während die mitgerissene Luft

sich davon trennt und durch eine Deckenöffnung ins Freie entweicht. Durch den unten angebrachten Rohrstutzen gelangen Späne und Staub in eine Spänesammelkammer, auch wohl in Säcke, die an diesen gehängt werden oder mittels eines besonderen Rohres in den Füllrumpf der Kesselfeuerung (Abb. 47).

Die mechanische Späneabfuhr verbessert aber nicht nur die gesundheitlichen Verhältnisse der Arbeitsräume, sondern mindert auch erheblich die Feuersgefahr. Unter Umständen wird behördlicherseits von ihrer Anlage die Genehmigung zum Fabrikbau abhängig gemacht (§ 16 der R.-G.-O.).

Mechanische Staubbeseitigung hat sich auch in Gufsputzereień sehr bewährt. Die Abb. 48 bis 51 (Grofsputzerei) u. 52 bis 55 (Kleinputzerei) zeigen zwei mustergültige Anlagen der Maschinenfabrik von Gebr. Sulzer in Winterthur.

Im Fufsboden beider Putzereien befinden sich zahlreiche, durch Eisenroste abgedeckte, teils runde, teils rechteckige Oeffnungen, durch welche die Staubluft kräftig nach einem Sammelkanal abgesaugt wird. Ebenso sind die Sandstrahlgebläse an letzteren angeschlossen, des-

Abb. 46.

Abb. 47.

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♦) Ueber deren Bau vgl. Z. d. V. d. I. 1909 Bd. I. S. 602.

Abb. 48 bis 51.

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Abb. 52 bis 55.

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a = Putztisch b = Sandstrahlgebläse c = Sammelkaual

Zeichenerklärung: d = Staubkammer e = Sauger. f = Schleifmaschine g = Putztrommel h — Heizkammer » = Blaser für Frischluft.

gleichen die Putzmaschinen und ein mit durchbrochener Platte versehener Putztisch. Der Sauger wirft die Luft in eine Staubkammer, aus der sie oberhalb des Daches in die Aufsenluft tritt. Ein Aufzug in der Grofsputzerei dient zur Abfuhr des durch die Roste gefallenen Sandes. Ein Lüfter führt frische Luft ein, die in der kalten Zeit zuvor an Dampfröhren erwärmt wird, vgl. die Abbildungen.

In beiden Putzereien ist während des Betriebes nichts von Staubbelästigung zu verspüren, im Gegenteil, die Luft darin ist rein und frisch und sticht ungemein vorteilhaft gegen die sehr vieler anderer Putzereien ab. Beide Anlagen dürfen vorbildlich genannt werden.

Aehnliche Absaugevorrichtungen, wenn auch kleinerer Art, finden sich in der Eisengiefserei der Bamag in Dessau, der Hannov. Maschinen-bau-Akt.-Ges. in Hannover-Linden, in der von Oerlikon, von R. Wolf in Salbke usw. An letzterem Ort wird die Luft vor ihrem Austritt ins Freie durch ein Staubfilter gereinigt.

Derartige Schlauchfilter in Holz- oder Eisenblechgehäuse mit selbsttätiger Abklopfvorrichtung und Saugerbetrieb haben sich auch in vielen anderen Fabriken (Zementfabriken, Getreide- und Reismühlen, Mälzereien, Hanf- und Jutespinnereien usw.) zwecks Abscheidung des Staubes aus der Saugluft bewährt. Unter Umständen ist auch noch Niederschlagen des letzten Staubrestes durch Wasserstrahlen (Streudüsen) geboten, z. B. in Rohmühlen der nach dem Trockenverfahren arbeitenden Zementfabriken, wenn Staubbelästigung bebauter Nachbargrundstücke möglichst vermieden werden mufs.

V. Zweckmäfsigkeits- und Nebeneinrichtungen.

a)    Waschvorrichtungen, Umkleide- und Baderäume«

Einzelwaschbecken sind im allgemeinen besser als Tröge. Kippwaschbecken haben sich gut bewährt. Waschtröge sind mit zahlreichen Zapfstellen für warmes und kaltes Wasser auszustatten. Besondere Umkleideräume mit Waschvorrichtung (getrennt nach Geschlechtern, § 120 der R.-G.-O.) sind empfehlenswert. Für die die Gesundheit stark gefährdenden Betriebe (Bleifarbenfabriken usw.) bestehen besondere gesetzliche Bestimmungen. Vgl. darüber Evert, Handbuch des gewerblichen Arbeiterschutzes. Tunlichst ist jedem Arbeiter ein verschliefs-barer Kleiderschrank zuzuweisen; solche aus z. T. durchlochtem Eisenblech haben sich bewährt.

Abgabe der Bäder erfolge kostenlos oder gegen nur geringen Geldbetrag. Zweckmäfsig ist es, mehr Brausebäder als Wannenbäder einzurichten und bei ersteren getrennte Bade- und Ankleidezellen, damit häufigere Badbenutzung möglich wird.

b)    Speisesaal« § 120d der R.-G.-O. besagt: Die zuständigen Polizeibehörden¹) können anordnen, dafs den Arbeitern zur Einnahme von Mahlzeiten aufserhalb der Arbeitsräume angemessene, in der kalten Jahreszeit geheizte Räume unentgeltlich zur Verfügung gestellt werden.

c) Aborte« Auf etwa 20 Männer oder 15 Frauen ein Abortsitz; für erstere aufserdem noch Stehplätze — möglichst mit ausreichender Wasserspülung — in angemessener Zahl und Verteilung. Auch für die Aborte ist am besten Wasserspülung, sonst Torfstreu.²) Ausgiebige Lüftung und Beleuchtung ist notwendig. Die Sitze sind durch hohe und dichte Zwischenwände voneinander zu trennen, zweckmäfsig auch gegen den Zugang durch Türen abzuschliefsen. Sitzbreite 75 cm.

Der Speisesaal ist nach dem Fabrikhofe abzugrenzen, damit alle Arbeiter über Mittag die Fabrik verlassen und die das Essen bringenden Personen letztere nicht zu betreten brauchen. Er ist mit Speisen-Wärm-ofen auszurüsten und u. Umst. mit Wirtschaft (Kantine) zu verbinden.

Manche Fabriken sind mit Tee- und Kaffeeküche oder auch Selterswassererzeugung ausgestattet und haben gute Erfolge damit erzielt. Die Abgabe dieser Getränke soll höchstens zum Selbstkostenpreis erfolgen.

Alle Bedürfnisanstalten sind möglichst so zu legen, dafs unnötig weite Wege im Freien vermieden werden (Erkältungen); daher am besten in An- oder Vorbauten. Diese sind durch Gänge (beide getrennt nach Geschlechtern) mit den Arbeitsräumen zu verbinden. Beste Lage ist auf der Nord- oder Ostseite, Süd- und Westseite soll wegen der Sonnenbestrahlung tunlichst vermieden werden. Bei Süd- oder freier Lage ist eine Umpflanzung mit Bäumen und Sträuchern empfehlenswert.

8. ABSCHNITT.

Baumaschinen.

I. Baggermaschinen.

1. Nafsbagger.

A. Anshab.

1.    Greifbagger. Drehkran mit Greifer vorn oder hinten auf einem Schiff, so dafs im Halbkreis gebaggert werden kann. Betrieb meist mit Dampf (30 bis 60 PS). Entleerung in den Schiffsraum oder besser in Schuten. Greifer 0,1 bis 1 cbm Inhalt (selten mehr). Gefäfs halbzylindrisch mit 2 Schaufeln oder halbkugelig mit 3 oder 4 Schaufeln. Letztere graben besser wegen der spitzen Schaufeln, sind aber verwickelter. Für Erdboden vollwandige Greifer mit glatten Stahlschneiden oder bei hartem Boden mit Stahlzähnen, für Steine, Buschwerk u. dgl. Gefäfs aus Stahlrippen (Dreikanteisen). System: Zweiseilgreifer (II. Bd. Hebemaschinen, Greifer), da diese sich beim Festbeifsen unter Wasser wieder öffnen lassen. Leistung 25 bis 50 Kranspiele stündlich-Füllung i. M. 80 0/q. Vorteile: grofse und beliebig veränderliche Förder, tiefe, Einfachheit und Betriebssicherheit, geringe Platzbeanspruchung, daher besonders geeignet zum Austiefen an Ufermauern, von engen Baugruben, zum Heben gröfserer Steine usw. Nachteile: geringeLeistung, kleine Grabwirkung in festem Boden, kein gleichmäfsiges Austiefen. Für umfangreiche Arbeiten zu teuer.

In Deutschland als Nafsbagger sehr selten

2.    Löffelbagger.

(Trockenbagger S. 482).

3.    Eimerkettenbagger. Eimerleiter mit Eimerkette in einem Schlitz, gröfste Neigung bei Flufsbaggern 45°, bei Seebaggern 30° wegen sanften Ausschwingens bei Wellengang. Seebagger erhalten eigene Propeller und einen geschlossenen Schlitz wegen geringeren Fahrwiderstandes und größerer Steifigkeit; Flufsbagger haben keine Propeller, der Schlitz ist vorn offen und die Leiter so weit vorgeschoben, dafs ein „Freibaggern“ möglich ist. Kettengeschwindigkeit 0,3 m/sk. Eimerinhalt bis 800 1, vereinzelt bis 1 cbm, Anzahl der Schüttungen 12 bis 20 minütlich, Baggerleistung bis 500, vereinzelt bis 800 cbm/st. Ausschüttung in der Regel in Prahme, nach beiden Seiten abwechselnd (Abb. 1, Seitenschütter), oder für kleine Bagger in engem Fahrwasser

nach hinten (Abb. 2, Hinterschütter) in eine querliegende Schute. Beim Arbeiten (stets gegen den Strom) schwingt der Bagger um einen Vorderanker an einem 200 bis 500 m langen Tau, indem er durch Seitenankerketten (je 2 Anker auf jeder Seite) ständig bewegt wird: „Scheren“-Antrieb für sehr kleine Bagger durch Hand oder Oelmotoren, sonst durch Dampf. Zur Sicherung gegen Ueberlastungen der Kette ist eine mechanische oder hydraulische Reibkupplung in das Triebwerk zu schalten.

Antrieb der Hülfsmaschinen (Ankerwinden, Leiterwinden, Schüttrinnenwinden, Spille) durch Transmissionen von der Hauptmaschine

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Abb. 1.

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Abb. 2.

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(Steuerung durch Drahtżtige von einer Stelle möglich) oder Gruppen oder Einzeldampfantrieb. Elektrischer Einzelantrieb (teure Anlage) vereinzelt ausgeführt.

Kraftbedarf 0,4 bis 0,6 PS/cbm/st. Für

Propellerantrieb betragen die Maschinenleistungen fast das Doppelte, als zum Baggern erforderlich ist. Betriebskosten i. M. 15 Pf/cbm einschl. Zinsen und Abschreibungen.

Vorteile: für alle Bodenarten geeignet,

Herstellung genauer Profile. Nachteile:

Schwerfälligkeit, schwierige und hinderliche Verankerung in engen Gewässern und bei hohen Ufern, häufige Reparaturen an der Eimerkette und dadurch und durch das Ankerverlegen häufige Arbeitspausen.

Angaben über einige Eimerbagger.

Schiffskörper    Gröfste

Länge X Breite Arbeits-X Tiefgang tiefe

Eimer

Inhalt Schüttungen I    minütlich

Mittlere Ma-Leistung schine

cbm/st

PSi

io,4X4,5 x°,44 19*8x5,0 Xi.o 18,7x5,0 Xij3 30,0x8,0 x i,75 43,1x9,02X2,57 49,1x9,1 X2,I5

10

ii

13

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32

20

20

16

114

130

323

530

650

12,3

20

50

100

35

10

13

150

70

140

10,25

250

160

350

250

4. Saugbagger saugen Boden und Wasser im Verhältnis 1 : 3 bis 1 : 6 durch eine Kreiselpumpe an und fördern das Gemisch in eigene Laderäume (Schachtbagger), in Prahme oder in schwimm-

Abb. 3.

ende Rohrleitungen.

Gegenüber Eimerbaggern haben sie eine einfachere und in Beschaffung und Unterhaltung billigere Bauart; sie können für sehr grofse Leistungen (bisher bis 8000 cbm/st) gebaut werden, aber arbeiten vorteilhaft nur in halbflüssigen oder lose liegenden Bodenarten (Schlamm, Schlick, grober Sand) und heben im allgemeinen

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Abb. 4.

keine genauen Profile aus. In feinem Sand empfiehlt sich Druckwasserspülung vor der Säugöffnung, in hartem Boden sind Schneidvorrichtungen nötig, die im Betriebe teuer sind, aber ziemlich gleich-mäfsige Austiefungen ermöglichen. Pumpe (Abb. 3) mit 3 oder 4 Flügeln und auswechselbaren Flügelplatten, das Gehäuse, heute meist aus Schmiedeisen, umschließt hart das Flügelrad, alle Innen-

teile sind durch auswechselbare Verschleifsplatten zu schützen, Stopfbüchse mit Reinwasserspülung. Saug- und Druckrohre so bestimmen, dafs die Fördergeschwindigkeit 2,5 bis 3 m/sk beträgt.

a) Seebagger (Abb. 4) erhalten einen eigenen Laderaum (Schachtoder Hopperbagger), da Prahme und Schwimmleitungen auf See gefährdet sind. Laderaum möglichst grofs, etwa für 1 st Baggerarbeit ausreichend, damit sich der Boden ausscheiden kann und das Wasser genügend geklärt über Bord abfliefst. Entleerung auf der Löschstelle durch Bodenklappen oder Zylinderventile, zuweilen durch die Baggerpumpe und eine angeschlossene Druckleitung. Der Boden ist für Saugbagger hier meist günstig, genaue Profile nicht erforderlich. Saugrohr im Schlitz oder wegen gröfserer Schiffsteifigkeit auf einer Seite außen. Einfache Saugrohre ohne Saugkopf werden tief in den Boden gesteckt, der Bagger liegt an zwei Ankern fest. Schleppsaugrohre mit Saugkopf liegen in einem hinten offenen Schlitz und werden durch den Boden gezogen. Bei dem Saugkopf nach Abb. 5 (Bauart Frühling) staut sich der Boden vor der Oeffnung und beschränkt den Wasserzutritt, daher dicke Mischungen, besonders für Schlik geeignet.

Abmessungen eines Baggers von 1000 cbm/st Leistung ungefähr: Länge 65 m, Breite 10 m, Tiefgang 5 m, Laderaum 1000 cbm, Maschinenstärke 600 PS für den Prodellerantrieb, zum Baggern etwa 300 bis 400 PS. Betriebskosten bei geringen Entfernungen von der Löschstelle 12 bis 15 Pf/cbm einschl. Yerklappen.

Abb. 5»

Abb. 6.

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b) Flufsbagger fördern in Prahme oder besser in Druckleitungen. Das Saugrohr liegt zur Entlastung auf einem Träger (Rohrleiter) in einem vorn offenen Schlitz. Bei leichtem Boden gewöhnliche Saugrohre, der Bagger „pflügt“, indem er sich an einem Vorderanker, durch Seitenketten geführt, vor und zurück bewegt und parallele Furchen aushebt. In hartem Boden sind fräserartige Schneidvorrichtungen (Abb. 6) mit besonderer Antriebsmaschine erforderlich; der Bagger pendelt um einen hinteren Pfahl, von denen zwei seitlich zur Mittelachse vorhanden und nach jeder Schwingung abwechselnd von Deck aus gesetzt werden. Bei günstigem und reinem Boden und bei Schwemmbetrieb (Schwimmleitungen) ist die Verwendung vorteilhaft, sonst sind Eimerbagger vorzuziehen.

Vereinigte Eimer- und Saugbagger gestatten eine vielseitige Verwendung und arbeiten entweder mit der Eimerleiter oder dem Saug-

rohr. Ausgiefsen in Schuten, in eigene Laderäume oder in eine Schwimmleitung. Durch den Einbau von Pumpe und Rohrleitungen wird das Schiff nicht wesentlich gröfser, daher für Bagger mit wechselnden Arbeitsverhältnissen vorteilhaft.

B. Beseitigung des Baggerbodens

erfolgt bei geringen Entfernungen unmittelbar durch den Bagger, bei gröfseren Förderweiten durch Prahme und Sekundärbagger.

1.    Lange Spülrinnen oder Spüirohre, nur für Eimerbagger, freischwebend aufgehängt, lassen mit reichlichem Wasserzusatz das Baggergut in flacher Neigung an Land rutschen. Anwendbar nur für unmittelbare Ablagerung am Ufer bis etwa 40 m Förderweite.

2.    Kratzerketten und Förderbänder fördern trocken mit Steigungen bis 1 : 3, meist freischwebend aufgehängt, zuweilen am Ufer drehbar und auf dem Bagger dreh- und verschiebbar gelagert, alsdann können Wagen beladen werden. Kratzerketten sind schwer und erlauben nur eine geringe Geschwindigkeit, bis 0,5 m/sk. Förderbänder (Gummi mit Hanfeinlage) erhalten einen muldenförmig geführten Oberlauf (II. Bd. Fördermittel, Gurtförderer), Geschwindigkeit bis 2,8 m/sk.

3.    Schachtbagger (Hopperbagger) werden fast nur als Saugbagger (Abb.4, S.478) gebaut, da Eimerbagger zu schwerfällig sind. Ausschütten meist durch Bodenklappen ins Wasser; es können aber auch Einrichtungen vorgesehen werden, durch die das Baggergut mit Wasser gemischt von der Pumpe angesaugt und durch eine Druckleitung an Land gefördert wird.

4.    Schwemmvorrichtungen dienen zum Fortdrücken des Baggergutes durch Pumpe und Schwimmleitung. Bei Saugbaggern unmittelbar, bei Eimerbaggern durch eine eingebaute Pumpe oder einen besonderen, mit dem Eimerbagger gekuppelten Schwemmbagger. Eimer schütten in einen Schüttkasten, aus dem die Pumpe den Boden mit Wasser ansaugt. Die Schwimmleitung wird aus Schwimmkörpern mit Rohren von 6 bis 12 m Länge zusammengesetzt. Verbindung meist durch gepanzerte Lederschläuche. Fördergeschwindigkeit ^ 2,5 m/sk, Leitungswiderstand 1,5 bis 2,5 m für 100 m Länge, Förderweite für 1 Pumpe bis etwa 1000 m.

5.    Prahme (Schuten), a) Festbodige Prahme, die am Ufer gelöscht werden, werden stets geschleppt wegen der langen Liegezeit an der

Abb. 7.

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Löschstelle; Ladung bis 400 cbm. b) Klappprahme mit Seitenklappen (geringer Tiefgang) nur für kleinen Fassungsraum, sonst stets Bodenklappen (Abb. 7) mit seitlichen Luftkasten, Neigung der Wände ^>60°; gröfsere Prahme über 100 cbm Laderaum werden bei langen Fahrzeiten zweckmäfsig mit Propellern (Dampfprahme) ausgerüstet. Fahrgeschwindigkeit 10 bis 15 km/st. Abmessungen eines Dampf-

prahms von 100 (200) cbm Laderaum: Länge 38 (45) m, Breite 6,8 (8,5) m, Tiefgang 1,5 (2,9) m, Fahrgeschwindigkeit 13 km/st, Schrauben 1 (besser 2), Maschine 120 (210) PS.

6. Elevatoren oder Schutenentleerer (Trockenförderer), a) mit Greifern, die auf schräger Bahn nach Land fördern, selten, nur für

ii

sehr steinigen und unreinen Boden zu empfehlen,

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b) mit Eimerkette, die quer oder längs zu den Tragschiffen liegt. Querelevatoren (Abb. 8) schützen in Rinnen

Abb. 8.

Abb, 9.

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3.

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3.

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aus, Kette im Unterlauf gefühlt, bei kleinen Ausführungen genügt ein Tragschiff, Leiter niederlegbar, Längselevatoren (Abb. 9) fördern in Spülrinnen, auf Förderbänder, Kratzerketten oder in Kübel (Bau-

Abb. 10.

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7/

art Thele)*), können daher grofse Förderweiten Überwinden. Eimerkette leichter, Geschwindig-keit(bis 0,7 m/sk) gröfser,

Kraftbedarf (etwa 0,4 PS/cbm/st) und Betriebs- _ kosten geringer als bei J Eimeibaggern, da Boden bereits gelöst.

7. Schutensauger (Abb. 10) für Leistungen über 100 bis 800 cbm/st,

*) D.R.-P. 218 353. — Z. d. V.d. I. 1910 S. 1355.

Hütte. 22. Auflage. IIL Band.

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31

saugen das in der Schute mit Wasser gemischte Baggergut an und drücken es durch eine Leitung in (eingedeichte) Schwemmbecken, wo der Boden sich ausscheidet und das Wasser abfliefst. Förderweite bis 2000 m bei 2 Pumpen hintereinander. Leistung ist durch die Bodenart und die Förderweite sehr veränderlich; wenig geeignet ist fester Ton, am besten Sand mit Schlick. Rohrleitung ist zur Vermeidung von Verstopfungen mit gleichmäfsigem Gefälle zu verlegen. Rohrweite 350 bis 800 mm, Rohre genietet oder geschweifst mit Flanschen, Länge 6 bis 8 m. Kraftbedarf bei mittleren Verhältnissen 3 bis 4 PS/cbm/st; Leitungswiderstand s. B. 4. (S. 480).

2. Trockenbagger.

1. Löffelbagger graben gegen Erddämme mit einem Löffel an einem Drehkran, dessen Stiel durch eine Vorschubmaschine verschiebbar ist.

Abb. 11.

Bauart als Drehscheibenbagger (Abb. 11), Obergestell im vollen Kreise drehbar, Spurweite > 2 m, oder als Eisenbahn-bagge r (Abb. 12) mit Normalspur und normalem Eisenbahnwagengestell mit abnehmbaren Seitenstützen, nur der Ausleger, in einem A-Rahmen gestützt, ist drehbar in einem Winkel von etwa 220° (amerikanische Bauart).

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Abb. 12.

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Entleerung in Wagen neben dem Bagger stets durch eine Boden klappe oder Schieber, neuerdings für langsames Oeffnen gesteuert. Leistung 50 bis 100 Kranspiele stündlich. Antrieb durch Dampf (Vorschubmaschine besonders auf dem Ausleger) oder elektrischer Einzelantrieb und Stromzuführung durch ausgelegtes Kabel mit Kabeltrommel am Bagger.

Vorteile: einfaches Baggerwerkzeug, grofse Grabkraft, geeignet für grofse Steine u. dgl., grofser Arbeitsbereich, daher kurzes Baggergleis, einfache Verlegung, geeignet für Schlitz- und Seitenbaggerung. Nach-

teile: keine scharfen Böschungen, Ermüdung des Baggerführers, nur als Hochbagger verwendbar.

Angaben über Löffelbagger (Menck & Hambrock).

Fu

Bauart

Löffelinhalt

cbm

Gröfste Ausschüttweite bis geöffneter

1,0

6,2

3,o

4,55

i,3

6,7

3,2

4,9»

1,6

2,0

2,5

7,25

3>45

5,3»

7,8

8,4

3,i

9,o

3,75

9,65

3,7

5,7

4,o

4,3

4,8

6,15

6,6

7,08

Unterkante Klappe .

Gröfste Schlitzbreite .    .    . m

6,6

7,i

Gewicht rd,

Mittl. Dauerleistung³) Spiele/st cbm/st

12,4

28,7

13,4

7,7

8,3

8,6

»,

,,

80

80

34,45

14,5

15,6

16,8

9,6

75

97

42

70

112

50

65

130

59,i

18,0

70,6

10.3

19.3

85

60

150

55

50

170

188

Abb. 13.

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2. Eimerkettenbagger, als Hoch- und Tiefbagger, fördern stetig, wobei sie sich auf einem langen Gleis vorwärts bewegen. Antrieb durch Oel-, Dampf- oder Elektromotoren, Kraftbedarf i. M. 0,5PS/cbm/st. Aus-Schüttung bei geringen L [tgh Entfernungen bis etwa 40 m (Dammschüttung) auf ein Förderband (Abb. 14), sonst in Kippwagen, die in geschlossenem Zuge hinter (Abb. 15 u. 16 S. 484) oder bei grofsem Bagger unter dem Bagger stehen (Abb. 13).

Unter der Ausschüttung lassen sich Siebe zur Kiesgewinnung anbringen.

Abb. 14.

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Für gröfsere Erdarbeiten meist Züge zu 30 Wagen von 3 bis 4 cbm mit Lokomotive von 100 bis 150 PS, Spurweite 90 cm.

Angaben über Eimerketten-Tiefbagger (Lübecker Maschinenbau-Gesellschaft).

Bauart

e7"⁴) B⁴) A C F L

Eimerinhalt Leistung in leichtem Boden⁵) cbm/st Gröfste Baggertiefe .    .    .

Betriebsmaschinen ....

Gewicht des Baggers .    .

500 240 700 240

22

PS

15

280 120 160    70

Ul Vû M CO CiO

00000

W 4^ vO O Ln Cr» CO O O

N> CP 4⁴ CK Ln O Q\ O O

1-1 IO M 4⁵ Ln o K> o

In der Regel sind nach einem Arbeitsgang alle Gleise zu rücken, hierfür 8 bis 16 Arbeiter ständig erforderlich.⁶)

Abb. 15.

a) Tiefbagger graben mit rückwärts schneidenden Eimern ohne Rücken (hinten offen), bei klebrigem Boden Ausschneidemesser am Oberturas. Für unreinen Boden frei durchhängende, nachgiebige Kette (Abb. 13), für reinen und harten Boden an der Leiter geführte Kette (grofser Schneidendruck, , scharfe Böschungen), für JÇ verschiedene Böschungs-neigungen Knickleiter;

Abb. 16.

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kb

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ir.

j letztere auch mit unten angeschlossenem wagerechten Leiterstück (Abb. 14), dann grösserer Arbeitsbereich, selteneres Gleisrücken, b) Hochbag-

ÜTTV    W------ IT t iHl    ger,^ 1. mit lan-

'ger Leiter (Abb.

baggerkette graben all der ganzen Böschung und können nach einfachen Umbauten als Tiefbagger verwendet werden; 2. mit kurzer Leiter und geschlossenen Eimern, wie bei Nafsbaggern (Abb. 16), graben in genügend nachrutschendem Boden am Böschungsfufs, sonst Leiter vorübergehend höher stellen, Ausschneidevorrichtungen nicht möglich,

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. ff⁴.

werden durch Löffelbagger verdrängt, wenn nicht Förderbänder oder Siebvorrichtungen mit dem Bagger verbunden werden sollen. Die üblichen Gröfsen und Leistungen entsprechen denen der Tiefbagger.

II. Rammen.⁷)

1. Rammen.

Um die Verluste

1. Leistung, Bärgewicht, Fallhöhe, Schlagzahl. Die Energie eines Schlages (Bärgewicht X Fallhöhe) liefert Nutzarbeit: Eindringen des Pfahles, und verlorene Arbeit: Stofsverlust, Kompressionsarbeit und kleinere Verluste (Schall, Bodenschwingungen usw.). klein zu halten, mufs der Bär schwer sein, zweckmäfsig Pfahlgewicht. Die Fallhöhe wird durch die Festigkeit des Pfahles begrenzt, für Betonpfähle bis 1,5 m, für Holzpfähle bis 4 m, und sonst so gewählt, dafs die Gesamtleistung der Ramme ein Höchstwert wird. Die Schlagzahl hängt von dem Bärsystem ab. Schnell schlagende Rammen sind teuer und schwer (grofser Dampfkessel) und daher nur für umfangreiche Arbeiten wirtschaftlich; anderseits wird durch schnelle Schläge in manchen Bodenarten der Eindringungswiderstand kleiner, wenn der Boden keine Zeit findet, sich nach jedem Schlage wieder fest um den Pfahl zu lagern.

2. Bärsysteme.

Zugrammen. Für 100 kg Bärgewicht 6 bis 8 Arbeiter. Stündlich 15 „Hitzen“ zu 25 bis 30 Schlägen. Ramme ist leicht und billig, aber im

Abb. 17.

Abb. 19.

Abb. 18.

Abb. 20.

S. 193.

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Betrieb teuer, daher nur für ganz untergeordnete Arbeiten angewendet.

Mittelbar betriebene Rammen

W.

mit Aufzugwinde für Bär und Pfahl.

Handbetrieb selten, meist Dampf. Elektromotoren sind namentlich für Kettenrammen vorteilhaft, Oelmotoren wegen der stark wechselnden Belastung weniger zweckmäfsig. Dampfdruck 7 bis 10 at, Dampfmaschine in Einzylinder- oder Zwillingsbauart, Windetrommel durch Klauenoder besser Reibkupplung ausrückbar.

Bären mit Auslösung und Nachlaufkatze (Abb. 17 S. 485) sind leicht und billig und für kleinere Arbeiten sehr geeignet. Bären ohne Auslösung haben grofse Leistungen, aber schwere Kessel, daher selten. Kettenrammen (Abb. 18 S. 485) (Gelenkkette), sehr verbreitet, stehen in der Mitte. Sie haben die gleiche Maschinenleistung, aber um 50% gröfsere Rammleistungen als die Bären mit Auslösung, erfordern aber gröfsere Reparaturen und sind für Schrägrammungen wenig und für Tieframmungen gar nicht geeignet.

Unmittelbar wirkende Dampframmen (Dampfbären) werden wegen ihrer grofsen Leistungen für umfangreichere Arbeiten meist angewendet, erfordern aber schwere Kessel; neuerdings Heifsdampf, um an Kesselgewicht zu sparen. Da der Hub beschränkt ist, dürfen die Bären nicht zu leicht gewählt werden. In Deutschland sind zwei Systeme üblich, von Lacour und Menck & Hambrock, bei beiden wirkt der Zylinder als Bär.

System Lacour (Abb. 19 S. 485), sehr einfach. Nachteile: hoher Dampfverbrauch infolge unvollkommener Steuerung (Dreiwegehahn) und Abkühlung. Dampfzuleitung durch einen mitschwingenden und wenig haltbaren Gummischlauch, Heifsdampf ausgeschlossen, Aufweichen hölzerner Pfähle durch Ausfliefsen heifsen Kondenswassers auf den Pfahlkopf, leichtes Abspringen der Kolbenstange bei dünnen Pfählen. Diese Nachteile vermeidet das

System Menck & Hambrock (Abb. 20 S. 485). Die Kolbenstange tritt oben aus dem Zylinder und wird durch ein Umführungsgestänge gegen den Pfahl abgestützt. Dampfzuführung durch die hohle Kolben-

Art der Ramme

Fallhöhe Schläge minütlich

Bär

gewicht

Für 1 t Bärgewicht

Schlagleistung minütlich

Kessel

leistung

mt

PS

1.    Zugrammen ....    1,2 (1,7)

2.    Mittelbar wirkende Rammen

a)    Handrammen .    .

b)    Dampframmen mit rücklaufendem Seil,

mit Auslösung und Nachlaufkatze . ohne Auslösung .

c)    Dampframmen mit

endloser Kette .    .

3.    Unmittelbar wirkende

Dampframmen .    .    . 0,8 bis 2,6 30 „ 70

7,5

Vs bis ³U

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ii bis 13

o,i bis o,4

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7 bis 15

Stange und einen Spiralschlauch, Heifsdampf anwendbar. Steuerung durch einen Kolbenschieber, die Umsteuerung in der höchsten Stellung kann selbsttätig eingerichtet werden. Dampfaustritt durch den unteren Zylinderraum ins Freie, daher geringere AbkühlungsVerluste.

8. Aufbau der Kämmen.

Abb. 21.

Gerüste. Dreieckförmig, für Handbetrieb aus Holz, für Maschinenbetrieb aus Eisen, fahrbar auf Schienen von Hand oder durch die Rammaschine mit ausgelegten Seilen oder Räderantrieb (für sehr grofse Rammen). Der Bär läuft vor doppelten Läuferruten, bestehend aus Holzbalken mit U-Eisen-Einfassung (Abb. 21), und führt sich an durchgesteckten Armen. Bei Schrägrammungen werden die Läufer nach hinten (1 : 3) oder vorn (1 : 10) geneigt, bei Tieframmungen werden die Läufereisen versenkt.

Reihenrammen (Abb. 18 S. 485) sind einfach, leicht und billig, zweckmäfsig für Pfahlreihen.

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Drehrammen. Der Fufsrahmen ist auf einem Unterwagen drehbar, notwendig für Eckpfähle, Querwände u. dgl.

Betonpfahlrammen sind schwer und teuer und daher möglichst vollkommen auszurüsten. Gebaut für Bärgewichte bis 8 t, meist Dampfbären. Universal-

Abb. 22.

Abb. 23.

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rammen von Menck & Hambrock erhalten maschinellen Antrieb für das Fahren, Drehen, Schrägstellen der Läufer, Versenken der Läufereisen und Verschieben der Läufer beim Klemmen des Pfahles.

Rammen für Simplexpfähle erhalten schwere Aufzugvorrichtungen, bis 80 t für das Vortreibrohr. Verschiebung auf langen Walzen durch Gleiten und Rollen in der Längs- und Querrichtung.

Kanalisationsrammen stehen auf einem Unterwagen über der Baugrube und erhalten versenkbare Läufereisen. Betrieb mit Dämpfbaren. Ausbildung als Drehrammen, die an allen vier Seiten schlagen können, oder Doppelrammen, deren Bären abwechselnd schlagen (Abb. 22 S. 487).

Kranrammen (Abb. 23 S. 487) haben die Form von Drehkranen mit weit ausladenden Läufern und verstellbarer Ausladung. Geeignet für einzelne weit abstehende Pfähle (Anlegebrücken).

Kieindampframmen für ganz leichte Arbeiten mit Lacourschen Dampfbären (50 bis 400 kg) verdrängen die Handrammen. Als Läufer werden Gasrohre verwendet, die oben durch Taue verspannt werden, oder dreibeinige Gestelle. Setzen der Pfähle und Aufsetzen des Bären von Hand oder durch Flaschenzüge. Ein fahrbarer Dampfkessel wird unabhängig aufgestellt.

III. Mischmaschinen für Kalk-, Kalktrafs-, Zementmörtel und Beton.

Allgemeines. Das Bindemittel soll die Zusatzstoffe innig einhüllen. Dies wird durch Maschinen besser erreicht als durch Hand, daher festere Mischungen und Ersparnisse an Bindemitteln, ferner geringere Kosten (Handmischung über 2 Jtjcbm, Maschinenmischung weniger als 0,50 ^/cbm). Das Mischen erfolgt in festen Behältern durch Rührwerke oder in umlaufenden Trommeln; in beiden Fällen entweder stetig mit gleichbleibender Mischdauer oder absatzweise mit einzelnen Beschickungen von beliebig veränderlicher Mischdauer. Das letztere Verfahren ist besser, die Maschinen sind aber teurer. Gemischt wird zuerst trocken, dann nafs; das Wasser wird aus auf Menge einstellbaren Behältern entnommen. Maschinen auf Fahrgestell erhalten wegen der hohen Lage der Mischtrommel häufig einen Kastenaufzug (gleichzeitig Abmefsvorrichtung), der selbsttätig ausschüttet, Fülldauer 20 sk; sonst stellt man sie so auf (Rampen), dafs eine unmittelbare Füllung durch Schaufeln oder Auskippen von Gefäfsen möglich ist. Antrieb bei kleinen Maschinen von Hand, sonst durch Dampf-, Oel- oder Elektromotoren, die getrennt aufgestellt oder eingebaut werden. Getriebe müssen staubsichere Lage oder Einkapselung haben.

1.    Maschinen mit festem Behälter und Rührwerk. Kreuzweise gestellte Mischflügel mischen und kneten; anwendbar für nicht zu grobe Bestandteile. Drehzahl der Mischwelle 10 bis 15, der Vorgelegewelle 50 bis 100, für schnellaufende Motoren auch höher.

a)    Mit stetigem Durchgang nur für Mörtel: Trichter-Mörtelmaschinen (Abb. 24) und Trog-MÖrlelmaschinen (Abb. 25). Füllung durch Schaufeln, Leistung bei Handbetrieb 1 bis 2 cbm/st, bei Maschinenbetrieb (2 PS) 2 bis 6 cbm/st. Gewicht 400 bis 600 kg.

b)    Mit Einzelfüllungen, 50 bis 750 1, Mischtrommel mit 1 oder 2 Rührwerken (Abb. 26, System Kunz), oben offen, Beschickung durch Fülltrichter, Entleerung durch Kippen oder durch Mantelklappe. Mischdauer bei Handbetrieb 2l/₂, bei Maschinenbetrieb 1 bis 1 Va min. Füllungen stündlich bis 40. Kraftbedarf 1,5 bis 6 PS, mit Aufzug 6 bis 12 PS.

2.    Maschinen mit nmlanfenden Trommeln (für Beton), mit inneren, geraden oder becherartigen Schaufeln, die das Mischgut heben und stürzen. Geringer Kraftbedarf und Verschleifs, geeignet auch für grobe Stoffe und grofse Leistungen. Reinigung durch Steinschlag und Wasser wie beim Mischen. Umlaufzahl 10 bis 25.

a)    Mit stetigem Durchgang (Abb. 27). Trommel zylindrisch oder kegelförmig, auf Rollen gelagert, Länge > 3 m. Füllung an der einen Stirnseite, Entleerung ständig am anderen Ende. Wasserzusatz in der Mitte. Leistung 3 bis 15 cbm/st, Kraftbedarf 1 bis 3 PS.

b)    Mit Einzelfüllungen, werden für gröfsere und bessere Arbeiten meist angewendet. Füllung durch Vorfülltrichter durch die eine Stirn-

Abb. 21.

Abb. 25.

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Abb. 27.

Abb. 29.

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Abb. 28.

41

Abb. 26.

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seite, Entleerung durch Oeffnen der Trommelteile oder durch die andere Stirnseite mittels Schüttrinne (Abb. 28) oder durch Kippen der Trommel (Abb. 29) (Smith-Milwaukee, doppelkegelförmige Trommel im kippbaren Rahmen) oder durch Rückwärtsgang. Füllung 60 bis 12001,

Leistung bei 30 bis 40 Füllungen 3 bis 50 cbm/st.

Kraftbedarf

2 bis 16 PS (mit Aufzug) oder i. M. 0,4 PS/st/cbm.⁸)

3, Kollermischer, früher für Zementwaren, jetzt auch für Mörtel und Beton. Auf einem festen, flachen Mischteller wird das Mischgut durch Rührarme gemischt und durch einen Knetkoller, der den ganzen Teller in Schleifen abrollt, geknetet (Patent Eirich, Georgs-Marien-Hütte). Keine Zertrümmerung von Steinen, aber inniges Zusammendrücken der feinen Masse und Vermeidung von Knollenbildungen. Gebaut für Füllungen von 25 bis 1000 1, Leistung 1 bis 40 cbm/st, Kraftbedarf 1 bis 16 PS.

IY. Hebemaschinen für Bauzwecke.

A.    Allgemeines.

Abb. 31.

Abb. 30.

Antrieb. Handbetrieb ist nur für ganz untergeordnete Zwecke oder da, wo Motoren zu schwer sind, wirtschaftlich, wird aber auch sonst noch häufig angewendet wegen geringer Beschaffungskosten. — Elektromotoren sind am besten wegen geringen Gewichtes, steter Betriebsbereitschaft und grofser Zuverlässigkeit. — Oelmotoren (meist Benzin) wie vor, aber von gröfserer Empfindlichkeit. Dampfmaschinen haben grofses Gewicht, aber grofse Betriebssicherheit, erfordern ständige Beaufsichtigung und behördliche Genehmigung; s. auch II. Bd. Hebemaschinen A.

Zugorgane. Nur Drahtseile, die bei grofsen Längen auf glatten w////////Avïïss    ^'romme^n tibereinandergewickelt werden (bis 200 m Seil-

fy/yy/Jfflłffiy/. länge), besser gerillte Trommeln zur Schonung des Seiles.

Aufhängung der Last. Haken, Zangen bis 2 t, für Werksteine Kniehebelsteinzangen (Abb. 30) bis 10 t, mit verstellbarer Fassungsweite oder Steinwolf (Abb. 31) bis 7,5 t; kleine Einzellasten (Steine, Mörtel) in trag- oder fahrbaren Gefäfsen; Erdboden und Beton in kipp- oder klappbaren Gefäfsen von 0,4 bis 0,75 cbm.

B.    Bauwinden.

Hubkraft meist 2 t, darüber mit loser Rolle oder Flaschenzug.

1.    Handwinden (Kabelwinden). Gestell aus Schmiedeisen, Kurbelwelle ausschiebbar oder mit Sicherheitskurbeln. Bis 1 t Tragkraft 1, darüber 2 Vorgelege und 2 Hubgeschwindigkeiten. Gewicht für 1 t Tragkraft rd. 200 kg.

2.    Transmissions wind en, mit Riemenscheiben, 200 bis 300 Umdrehungen, im Anschlufs an eine vorhandene Kraftmaschine.

a) Reibungswinden (Abb. 32) für Lasten <: 1000 kg sind einfach, leicht und billig, verlangen aber aufmerksame Bedienung. Durch einen Hebel wird die Reibscheibe auf der exzentrisch gelagerten Trommelwelle gegen die Antriebsrolle oder einen festen Bremsklotz gedrückt. Hubgeschwindigkeit etwa 30 m/min. Gewicht 450 bis 600 kg.

Abb. 32.

b) Räderwinden für Lasten bis 2 t, mit Fest- und Losscheibe oder Reibkupplung, bei Doppelaufzügen mit offenen und gekreuzten Riemen, Gewicht 800 bis 1000 kg.

B. Motorwinden, fahrbar, auf hohem Fahrgestell mit Drehschemel (geringer Fahrwiderstand) oder niedrigem Fahrgestell (gröfsere Standsicherheit). Meist mit Zahnrädern, Trommel mit Reibkupplung und Bremse s. II. Bd. Hebemaschinen A, oder für kleine Lasten auch Reibräder. Häufig mit Riemenscheibe auf der Motorwelle ausgerüstet, um auch als Lokomobile verwendbar zu sein.

a)    Elektrische Winden sind die einfachsten und betriebssichersten. Anordnung so, dafs der Motor in anderen Stromnetzen leicht ausgewechselt werden kann, deshalb auch Riemen-übeitragung angewendet.

b)    Benzinmotorwinden mit langsam laufendem Einzylindermotor von 300 bis 400 Umdrehungen und 3 bis 10 PS. Tragkraft gewöhnlich 0,3 bis 2 t, Hubgeschwindigkeit 15 bis 25 m/min, Gewicht 2 bis 3 t. Für gröfsere Lasten 2 Hubgeschwindigkeiten. Benzinverbrauch 0,35 kg/PS/st.

c)    Dampfwinden mit stehendem Querrohrkessel und geschweifster Feuerbüchse, Heizfläche 4 bis 8 qm, Dampfdruck 7 at, Maschine einzylindrig mit Regler, meist stehend, 4 bis 10 PS, 250 Umdrehungen. Kohlenverbrauch 3 bis 3,5 kg/PS/st. Gewicht bei 6 PS etwa 3 t mit Fahrgestell.

C. Baukrane.

I. Krane für Grundbauten, Tiefbanten, Lagerplätze nsw.

Gewöhnlicher Drehkran auf Drehscheibe, im vollen Kreise drehbar, fahrbar auf Schienen, hat ein grofses Arbeitsfeld, aber grofses Gewicht. Ausladung etwa 5 m. Gewicht eines Dampfkrans bei 3 t Tragkraft 11t.

Schwenkkran (Abb. 33 S. 492), fest oder auf einem Unterwagen fahrbar, hat ein geringeres Gewicht, ist aber nicht im vollen Kreise drehbar (etwa 240°). Winde wird zweckmäfsig getrennt aufgestellt, dann einfacher Transport und geringer Auflagerdruck (an Grub en rändern).

Doppel-Schwenkkran (Abb. 34 S. 492), mit Oel- oder Elektromotor, für gleichzeitig auf- und abgehende Lasten bei Ausschachtungsarbeiten. Betrieb mit 3 Förderkübeln, von denen jeweils einer gefüllt wird. Ausladung 4 bis 5 m, Tragkraft 1 bis 1,5 t, Hubgeschwindigkeit 20 m/min, Motor 5 bis 8 PS, Eigengewicht etwa 5 t.

Derrlck-Kran (Abb. 35 S. 492), fest mit einziehbarem (Wipp-) Ausleger. Ausladung 3 bis 20 m. Oberes Lager wird durch weit aus-

greifende Seile verspannt. Geeignet für Lagerplätze und Baugruben, die von dem Ausleger ganz bestrichen werden.

Kabelkrane (Abb. 36) sind neuerdings für ausgedehnte Baugruben, Lagerplätze, Brückenbauten, auch Eisenbetonhochbauten wegen ihres grofsen Arbeitsfeldes und Leistung mit bestem Erfolg angewendet; gebaut für jede vorkommende Tragkraft und Spannweite (bisher bis

Abb. 34

Abb. 33.

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Abb. 35.

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500m). Das Kabel trägt eine Laufkatze mit Hubseil (v=l,5m/sk) und Fahrseil (v = 4 m/sk) über den Durchhang, s. II. Bd. Schwebe-bahnen. Als Trag-    WwZ".

Abb. 36.

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gerüst dienen Türme, parallel oder im Kreise fahrbar, oder bei geringen Verschiebungen Maste (Bleichert), die durch Drahtseile verspannt sind.

II. Krane für Hochbauten.

Antrieb von Hand oder elektrisch.

a) Einfache Krane für Handbetrieb nur für Hülfsarbeiten oder seltene Benutzung (Balken, Träger) zweckmäfsig. Fester Auslegerkran aus Holz, auf die Balkenlage aufgesetzt, ist leicht aufzustellen und

Abb. 40«,

b) Drehkrane mit grofsem Arbeitsfeld ohne Wechsel der Aufstellung werden vorzugsweise für Versatzarbeiten angewendet. Antrieb elektrisch.

Fahrbarer Drehkran auf Gerüst (Abb. 39). Vorteil: Drehkran auch anderweitig benutzbar, Nachteil: sperriges Krangerüst, besser.

billig. Zwillings-Schwenkkran (Abb. 37) auf einer aufgehenden Frontmauer mit nach hinten verankerter Strebe. Tragkraft 100 bis 300 kg, Ausladung 1 m, Gewicht 300 bis 500 kg. Pfosten - Schwenkkran (Abb. 38) mit untenstehender Winde, Ausladung 1,5 m. Tragkraft bis 2 t.

Abb. 37.

Abb. 38.

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Abb. 39.

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Turmdrehkran (Abb. 40), fahrbar vor den Fronten, an den $

Ecken Drehscheiben oder Einrichtungen am Kran, die einen Wechsel der Gleise ermöglichen. Ausleger einziehbar für Aus-    wWffl/r

ladungen von gewöhnlich 4 bis 9 m bei entsprechenden Lasten von 3 bis 1 t. Rollenhöhe bei gröfster Ausladung 20 m über S.-O., Spurweite 2,8 m, Unterbau zweckmäfsig portalartig, um den Platz zwischen den Gleisen ausnutzen zu können. Gewicht einschl. Ballast 20 bis 25 t.

Mastenkran von Voss & Wolter, Berlin-Reinickendorf (Abb. 41

S. 494), läuft dicht vor der Front auf einer Schiene und führt sich mit

¹

InPreufsen die Ortspolizeibehörden (Polizeipräsident, Bürgermeister, Amtsvorsteher).

²

Abb. im Organ 1893 S. 167. Vgl. auch Bad. Gewerbezeitung 1897 S. 337, dagl. Albrecht a. a. O.

³

In hartem und unreinem Boden bis 40% weniger.

⁴

Baggergestell mit Durchfahrtprofil für Förderwagen.

⁵

In schwerem Boden 30 bis 50% weniger.

⁶

Gleisrückmaschine Vgl. Z. d. V. d. I. 1910 S. 2015; Dingl. Pol. J. 1914 Bd. 329

⁷

II. d. I.-W. IV. Teil, Baumaschinen, 1. Bd. 3. Aufl.

⁸

Versuche über die Mischdauer s. Beton u. Eisen 1913 S. 414.

Gewöhnliche Ausführungen.

Seitenlange des Mastes

Gerüsthöhe

Gröfste

Rollenhöhe

Lastmoment

mm

rat

8oo

6,8

800

1200

1200

10,0

10,0

12,0

19.4

22.5 27,1 3¹ >¹

ro fO

\0 vo c£

daher meist verdrängt durch Turmdrehkrane, wenn diese nicht wegen zu grofser Lasten und Ausladungen oder wegen ihres Platzbedarfs unmöglich sind.

einer wagerechten Rolle an einem Gerüst von 10 bis 13 m Feldweite. Längsabsteifung durch ein Drahtseil, das an den Enden des Gerüstes verankert ist und an dem Mast über Rollen läuft. Lastaufhängung unmittelbar oder mit loser Rolle (Abb. 42).

Feste Drehkrane im Inneren des Gebäudes (Turmbauten) mit wagerechtem Ausleger und Laufkatze (Abb. 43) oder als Derrick-Krane mit langem (25 m) einziehbaren Ausleger auf einem, bei grofsen Lasten auf drei Türmen (England) sind bisher in Deutschland selten angewendet.

c) Laufkrane haben ein grofses Arbeitsfeld innerhalb des Gebäudes, verlangen aber hohe steife Gerüste,

Abb. 41.

Abb. 43.

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VV\XV\VVxVV'.'VVx\\VVvVVVxVVVvVXVvV

Abb. 42.

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D. Bauaufzüge

für Baustoffe in Wagen, Kübeln oder Traggefäfsen. Antrieb der Winde durch Elektromotor oder Oelmotor mit selbsttätiger Endausrückung.

1. Für Hochbauten, a) Bei grofsen Lasten: Freistehende Fördertürme (Abb. 44) mit 1 (oder 2) Förderschalen für Wagen, die auf Gleisen zu- und abgefahren werden. Nutzlast bis 3 t, Plattform der Förderschale 1,8 X 2,4 m, Bedienungsöffnungen mit Schlagbäumen oder Türen sichern. Fahrstühle, die betreten werden müssen, erhalten zweck-mäfsig Zwangs Verriegelungen. Auf den Förderturm wird zuweilen ein Drehkran für sperrige Lasten aufgesetzt.

b) Für kleinere Lasten: Doppelaufzüge mit zwei schmalen Förderschalen für 1 oder 2 Traggefäfse zu 36 Steinen oder 65 1 Mörtel. Gerüst meist an dem aufgehenden Mauerwerk gestützt und dem Bau-

fortschritt entsprechend verlängert. Hubgeschwindigkeit 60 m/min. Tagesleistung bis 40000 Steine mit Mörtel.

2. Für Ausscliaeh tarbeiten : Schrägaufzüge (Abb. 45) mit Förderkübel, der in der höchsten Lage selbsttätig auskippt. Meist

Abb. 44.

Abb. 45.

//t

//i

#!:':

einfache Aufzüge, für grofse '• Leistungen Doppelaufzüge mit grofsen Schüttkasten. Leistung bis 75 cbm/st.

I;

Y. Baupumpen.

1. Sclimutzwasser-

pumpen für offene Baugruben.

a) Kolbenpumpen. Die noch viel benutzte zweistiefelige Baupumpe mit Handantrieb durch einen doppelarmigen Hebel, gebaut für 75 bis 450 1/min bei 30 Doppelhüben, wird heute verdrängt durch die

Membran- oder Diaphragma-Pumpe, meist als Säugpumpe mit offenem Ausgufs (Abb. 46) verwendet, aber auch als Saug- und Hubpumpe mit geschlossener Haube und Druckstutzen (punktiert gezeichnet) verwendbar, jedoch nur für Gesamtförderhöhen bis 12 m. Statt eines Kolbens wird eine eingespannte Membrane aus Paragummi oder Chromleder auf und nieder bewegt, mit Tellerventil in der Mitte; Saug-ventil als Gummikugelventil mit Eisen- oder Bleikern. \Ä Antrieb von Hand durch Hebel oder Kurbel oder |j maschinell mit etwa 65 Umdr. minütlich. Bauart als Einfach-, Doppel- oder Dreifach-Pumpe mit Saug- f“T anschlufs von 2, 2V₂, 3, 4 und 5" engl. Saughöhe 4 bis 8 m, Leistung 5 bis 80 cbm/st. Saugleitung als Gummispiralschlauch, bei Saughöhen >4m mit Fufsventil. Vorteil: keine reibenden Teile, geringe Abnutzung, kleines Gewicht, grofse Zugänglichkeit und Betriebssicherheit.

Abb. 46.

ft

fils’

'-L-

b) Kreiselpumpen. Antrieb nur maschinell, auch als fahrbare Motorpumpen gebaut. Zweckmäfsig mit einseitigem Einlauf und nur einer Stopfbüchse (Spülung mit Reinwasser) und auswechselbaren Spaltringen. Saughöhe bis 8 m, Druckhöhe bis 30 m, Wirkungsgrad < 0,6.

2.    Reinwasserpmnpen fiir Rohrbrunnen. Für Trink-und Kesselspeisewasser in kleinen Mengen: Kolbenpumpen, sonst Kreiselpumpen wegen der gröfseren Einfachheit.

3.    Grundwasserabsenkung. Rohrbrunnen mit eingehängtem Saugrohr werden reihenweise in der Baugrube aufgestellt.

a)    Für Saughöhen < 7 m: Kreiselpumpen. Die Saugrohre werden an eine gemeinsame Ringleitung angeschlossen. Die Pumpen stehen bei Dampfbetrieb an einer Stelle mit ausreichender Aushülfe, bei elektrischem Antrieb an der Ringleitung verteilt.

Das Förderrohr

b)    Für Saughöhen > 7 m. 1. Stufenweises Absenken durch ein tieferes Brunnensystem mit Kreiselpumpen wie vor. 2. Mammutpumpen (II. Bd. Pumpen) mit zentraler Drucklufterzeugung und Verteilun gdurch eine Ringleitung mit Ansclilufs an jeden Brunnen, der Brunnen giefst in eine offene Rinne aus. Grofse Einfachheit am Brunnen, aber schlechter Wirkungsgrad.

Ausführung am Spreetunnel der Berliner Untergrundbahn. Lichtweite des Brunnenrohrs 250, des Förderrohrs 110, des Luftrohrs 50, Luftdruck am Brunnen durch Ventil einstellbar, i. M. 1,8 at, am Kompressor 3 at.

3. Tiefbrunnenpumpen der SSW, die in jeden Brunnen eingesetzt und elektrisch angetrieben werden. Hoher Wirkungsgrad, aber teure Anlage.

9. ABSCHNITT.

Wasserbau. I. Flursbau/)

Allgemeines.

Der Flufsbau bezweckt:

1.    Schutz der Ufer vor Beschädigung.

2.    Beseitigung unerwünschter Geschiebeablagerungen.

3.    Erzielung neuer Verlandungen.

4.    Schaffung von Fahrwassertiefen und Schiffahrtanlagen.

5.    Günstige Verteilung des Wasserabflusses.

6.    Ausnutzung der Wasserkraft.

7.    Verhinderung von Eisstopfungen.

8.    Ermöglichung von Bewässerungs- und Entwässerungsanlagen.

Im wesentlichen handelt es sich um Schaffung eines Beharrungszustandes im Flufsbett an Stelle der unbeständigen Zustände im ungeregelten Flufsbett; dies gilt für die Wasser-, die Geschiebe- und die Eisabfuhr.

Vorarbeiten.

Die Vorarbeiten sollen möglichst den ganzen Flufslauf umfassen, um auch vereinzelt vorweg genommene Ausbauten nach einheitlichem Plane ausführen zu können.

Die Vorarbeiten erstrecken sich auf Herstellung von Lage- und Höhenplänen (1 : 1000 bis 1 : 5000), Längsschnitten (Höhen 1 : 100, Längen nach Bedarf), Querschnitten des Flusses und des Ueber-

*) H. d. I.-W. IIL VI. Bd. 1907, F. Kreuter und I. Bd. 1911, J. F. Bubendey. — H. d. B., Wasserbau III, 2. — Amt!. Beschreibung der Stromgebiete Preufsens, herausgegeben vom Wasserausschufs: Oder, Memel, Pregel uud Weichsel, Elbe, Weser und Ems. — Der Rheinstrom und seine wichtigsten Nebenflüsse. Zentralbureau für Meteorologie und Hydrographie im Grofsherzogtum Baden. — Teubert: Verbesserung der Schiffbarkeit unserer Ströme. — Franzius: Zukünftige Regulierung der Flüsse auf Niedrigwasser (Zentralbl. Bauv. 1893 S. 1; 1899 S. 269). — Wolff: Ueber Regulierung geschiebeführender Flüsse (Wochenbl. f. Baukunde 1886 S. 339). — Kgl. Prcufs. Minist, d. öff. Arb. Denkschrift: Die Ströme Memel, Weichsel, Oder, Elbe, Weser und Rhein und die märkischen Wasserstrafsen 1888. — Faber: Verbesserung der Schiffbarkeit des Oberrheins (Deutsche Bauz. 1897). — Möller: Studien über die Bewegung des Wassers in Flüssen usw. Z. Bauwesen i883. — Faber: Denkschrift über die Verbesserung der Schiffbarkeit der bayerischen Donau 1905. — Crugnola: Dynamik des Flufsbettes. Z. f. Gewässerkunde 1902 bis 1903. H. Keller: Die Einwirkung von Strombauten. Zentralbl. Bauv. 1896. — Tolkmitt: Grundlagen der Wasserbaukunst, 2. Aufl. 1907. — Bubendey: Die Schiffbarkeit der Elbe. Z. f. Binnensch 1905. — Stecher: Die Niedrigwasserstroinregelungen an der oberen Elbe. Zentralbl. Bauv. 1906 S. 338. — Pollak: Ueber Flul'sregulierungen. Z. österr. Ing.- u Arch.-Ver. 1908. — Regulierung der Weichsel. Zentralbl. Bauv. 1910 S. 462; 1911 S. 655.

32

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

schwemmungsgebietes (Mafsstab ebenso), Wasserstandsbeobachtungen, Geschwindigkeits- und Abflufsmengenmessungen (dargestellt durch Wasserstands- und Abflufsmengenlinien) und Untersuchung der Geschiebebewegung und Eisabfuhr. In Anlehnung an natürliche Flufs-strecken mit Beharrungszuständen wird hiernach der „Normal- oder Musterquerschnitt“ für die einzelnen Strecken ermittelt. Man unterscheidet die Regelung für Niedrigwasser, Mittelwasser und Hochwasser. Bezüglich der Wassermengenermittlung vgl. II. Bd. 2. Abschn. Mefskunde.

Für viele Untersuchungen (z. B. über die Veränderung in der Sohlenhöhe, die Schwankungen der Wassermengen in längeren Zeiträumen,

Abb. 2.

Abb. 1.

2,5

2,0

Pegel A

1,5

'Ausid'erimg

2,0

"Us

bi,o

0,5

ąs

0 20 00 60 SO 100clm/sk

/ *Vn/\

5 ' ' ' io ' Tage

15

20

JMuftgfeiŁen der Wasserstände eines Jahr es in /Stufen^ von 25csrt

TTL O TTl

1 ^ -\l,o

Abb. 3.

Abb. 4.

2,0

BezugsUnien zweier Pegel A u.B

PegelA

GW „MW

0,5

r\ ii

imi

*1,5

f2Si

¥-M

É,

Senkung am Pegel A ⁰ hsn* '*m- Jahrfünft 1006/10

0,5

0,5 1,0 1,5 2.0 2,5 3g 3,5 9,om PegelP

100    200    300 365

Tage

die Beziehungen der Wasserstände an verschiedenen Pegeln usw.) werden aus den täglichen Pegelbeobachtungen Häufigkeitslinien abgeleitet durch Ordnung der Wasserstände nach bestimmten Höhenstufen und Wasserstandsdauerlinien durch Summierung der Häufigkeitszahlen der Höhenstufen nacheinander, woraus sich die Dauer der Unter- oder Ueberschreitung der einzelnen Wasserstände ergibt. Statt der Wasserstandsdauerlinien werden mit Vorteil oft auch die AbflufS-mengendauerlinien betrachtet, die durch Umrechnung der Wasserstände in Abflufsmengen nach der Abflufsmengenkurve gewonnen werden (z. B. für Wasserkraftanlagen, Züschufswasser aus Sammelbecken zur Niedrigwasserspeisung usw.).

Die Gefälle werden bei. verschiedenen Wasserständen durch gleichzeitige Pegelbeobachtungenj an Zwischenpunkten durch Marken (wie Nägel in Wasserspiegelhöhe an Pfählen) festgelegt.

O 50 O Tage

Niedrigwasser NW ist das Mittel aus den niedrigsten Wasserständen jedes Jahres in einem bestimmten Zeitabschnitt; aufserdem wird mitunter Niedrigsommerwasser NSW aus den niedrigsten Wasserständen der Sommer des Zeitabschnittes gebildet und entsprechend Niedrigwinterwasser NWW, Mittelwasser MW, Hochwasser HW ; ferner sind wissenswert der überhaupt bekannte niedrigste Niedrigwasserstand NNW und der höchste Hochwasserstand HHW. Gewöhnlichwasser GW ist der Wasserstand, der ebenso oft überschritten, als nicht erreicht wird (Häufigkeitsmittel). Der höchste schiffbare Wasserstand HSchW wird durch die Ausuferung, die Brückenunterkanten und die zunehmende Geschwindigkeit bestimmt.

Für die Geschiebebewegung ist mafsgebend das Schleppkraftgesetz; der Angriff auf 1 qm Grundfläche des Bettes ist

S = 10001 i kg/qm,

worin t die Wassertiefe in m, i das Gefälle (als reine Zahl) bedeutet. Aus Flufsstrecken mit regelmäfsiger Geschiebeabfuhr ist S bei HW zu entnehmen.

Bei Berechnung der Musterquerschnitte ist zu unterscheiden zwischen künstlichen und natürlichen Wasserläufen.

Günstigste Querschnittform für künstliche Wasserläufe: Werkkanäle, Be- und Entwässerungsgräben u. dgl. führen gewöhnlich kein Geschiebe und Eis, die Wassermenge schwankt wenig, die Abmessungen sind freier zu wählen. (Betr. Geschwindigkeitsformeln s. I. Bd. S. 310 ff.) Bei einem nach Gröfse und Form gegebenen Wasserquerschnitt F in qm, jedoch bei veränderlichem Umfange u ergibt der Querschnitt mit grösserem R = F:u den kleineren Reibungsverlust, d. h. den geringeren Gefälleverbrauch (I. Bd. S. 312).

Als Gleichungen zur Berechnung stehen zur Verfügung:

1. Q—vF, 2. v = kVBVr, 3. B=F:u, 4. F=t(b+ tctg<f), 5. M=6-l~2t)/l-|- ctg² d' (beim Trapez, wo d' = Neigungswinkel der Böschung gegen die Wagerechte, also tg d=l:m das Böschungsverhältnis), 6. S = 1000 Ri, 7. k—V%g : Q nach der Formel von Bazin (I. Bd. S. 310) oder von Ganguillet und Kutter¹)

-)w]

0,00155

):[l + (234

= (23-f

1 . 0,00155

deren Werte aus der nachstehenden Tafel entnommen werden können.

Die Wahl des zutreffenden Rauhigkeitswertes n ist schwierig; wenn Wassermengenmessungen der betreffenden Flufsstrecke vorliegen, empfiehlt es sich, aus diesen eine Sonderformel abzuleiten; meist wird dieser der Bau v — C . Rm . in gegeben, wo c, m und n Festwerte sind, die aus den logarithmischen Gleichungen log v = log c -f- m log R -j- n log i durch Ausgleichungsiechnung gefunden werden.

Tafel der Geschwindigkeitsbeiwerte k nach Ganguillet und Kutter.

Rauhigkeits-

beiwert

Hydraulischer Radius R

1000 i

Spiegelgefälle in mm auf 1 m 0,02') I 0,05 I 0,1    0,2    0.4 | 10 I 10

Fiir Wandungen in glattem Zement oder gehobeltem Holz

n = 0,010

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

38

49

63

72

83

1,0

100

2,0

3.0

5,o

15.0

“S

124

134

151

^vo O t^vo O h tn. co in tints t^oo o w h w co

H M H H H

H H *+ H OO    O Os CO 00 tn

mo tN»oo 00    o o h h w

M H M H H

IO S o Ot^WIOH m o t^oo o o o h h ci

H H H H M

vo 00 OO 10 W    O'O O CO 00

invo    Os    ü O H h H

H H H H H

O O' VO H    O 10 O' W N

IO t^OO OV    O O O H M

M M H H H

58

71

80

86

91

100

105

108

in

116

Für Wandungen aus behauenen Quadern oder gut gefugten Backsteinen

0,013

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

28

3t

62

65

44

50    51

59

70

i»o

2,0

3,o

5,o

i5,o

77

77 ■    77

89

93    91

102

82

82

85

Für Wandungen aus Bruchsteinen

n = 0,017

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

x9

22

24

4t

42

1,0

2,0

3,o

5,o

15,0

r°5

90

83

79

7 t    70

77    76    75

Für Wandungen aus rohen Bruchsteinen

0,020

0,05

0,10

0,20

0,30

o,5°

1,0

2,0

3,°

15,0

SES'E'S tSSEg

•^iS'S'Sno

SS'S'Sno £££££

Fur Wandungen aus Erde

n = 0,025

H    OOOOO

Ul 03 lo H O OOOOO    OOOOOI

00 OnUI Ol 41. 03 10 10 H H H A OiO O    H OlB S B

CO 00 CO 00 « O 00 CO Ol H h h n « io tNi-inintN

ON Ul Ul 4*. 4». 03 B B u H W+. HS O    W IO +■ « W

(n Ul    A    03 03 10 10 H

NO 03 iO On O    +• oui Û Ol

NHiOO -*■ O moo çi h n m co co

Ol W    ^ U U U B H

On H 00 Ul O Ul HS B 00

tn ai A -f. +■ wu » u h Ul OS Ui O ln m S B CO

Rauhigkeits-

beiwert

Hydraulischer Radius R

1000 i

Spiegelgefälle in mm auf 1 m

0,025

0,05

0.1

0.2

1,0

10

Für Wandungen aus grobem Geschiebe und für verkrautete W asserläufe

n = 0,030

o,os

0,10

0,20

0,30

o,5o

IO

.II

12

14

13

i8

i4

21

*9

22

25

2Ó

15

19

23

27

i6

20

24

27

17

21

54

28

i8

i8

22

22

25

29

25

29

1,0

2,0

33

33

42

3,°

48

41

33

5,o

56

45

40

33

43

40

33

33

33

15,0

72

62

47

42

39

38

38

55

45

53

42

44

41

51

43

4¹

49

43

48

Für schlecht unterhaltene Wandungen aus grobem Geschiebe

n = 0,035

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

ii

12

16

12

16

18

22

19

23

19

23

10

10

ii

13

17

13

14

20

23

17

20

24

18

18

21

21

24

24

1,0

29

2,0

36

29

3,o

5,o

42

35

40

49

45

29

29

34

38

34

29

29

29

33

33

15,0

65

56

43

51

37

42

47

36

36

41

45

40

44

39

43

Für ganz unregel-mälsige Wandungen

Jl = 0,040

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

IS

IS

I9

10

ii

ii

12

12

14

l6

19

14

17

20

IS

l8

20

IS

l8

21

l6

12

l8

l6

l8

21

21

1,0

2,0

25

3,o

32

25

5,o

37

31

25

15,0

44

35

31

25

59

41

52

34

SO

25

SO

25

39

38

32

29

25

29

46

37

43    42

32

36

32

41

35

40

Musterquersclmitte von Flüssen ohne Geschiebe-fülirung.

Aus einer längeren Musterstrecke mit günstigem Beharrungszustande sind folgende Mittelwerte bei verschiedenen Wasserständen zu bestimmen:

a)    mittlerer Querschnitt F,

b)    mittleres Gefälle i,

c)    mittlere Geschwindigkeit vmt

d)    mittlerer benetzter Umfang u und mittlerer hydraulischer Halb

messer R=F:u (bei breiteren natürlichen Wasserläufen kann immer die mittlere Tiefe F : B für R gesetzt werden, wobei B die mittlere Spiegelbreite ist),    _

e)    mittlerer Geschwindigkeitsbeiwert k = v : ]/Ri ,

f)    mittlerer Rauhigkeitsbeiwert (z. B. y nach Bazin oder n nach Ganguillet und Kutter).

Mit alleiniger Rücksicht auf die Wasserführung ist die Berechnung wie bei künstlichen Gerinnen.

Gewöhnlich sind für den neuen Normalquerschnitt Q, i und y gegeben. Bei einfachem Trapez- oder Parabelquerschnitt sind hieraus das neue jß, F und v und die Querschnittgestalt zu ermitteln. Bei Doppelquerschnitten für Mittel- und Hochwasser getrennte Berechnung des Flufsschlauches und des HW-Abflufsquerschnitts. Bei gegebenem

Abb. 5.

HW-Stande werden die über dem Flufs-schlauch Qi und die über den Seiten-jyjpr    böschungen des Vorlandes abfliefsenden

@m\ MUT Qr : Ær    Wassermengen Qu berechnet, indem

■ V *    man sie als unabhängig fliefsend be

trachtet, und von der Gesamt-HW-Menge Q abgezogen; Qm = Q — (Qi + 2 Qu), der Rest, mufs über dem Vorlande ab geführt werden; hieraus wird dessen Breite berechnet, die beliebig auf beide Ufer verteilt sein kann, wobei indessen schroffe Wechsel zu vermeiden sind.

Wenn die HW-Höhe nicht gegeben ist, so sind Proberechnungen anzustellen. Vorländer erhalten gewöhnlich ein geringes Quergefälle zum Flusse, das sich auf die Dauer jedoch nicht von selbst erhält, da die Uferstreifen schneller auflanden als das weiter abliegende Vorland.

Musterquerschiiitte Ton Flüssen mit Geschiebefahrung.

Kommt die Abfuhr von Geschiebe und die Standfestigkeit von Sohle und Ufern wesentlich in Frage, so darf die Schleppkraft S = 1000 it nicht über das in Musterstrecken gefundene Mafs gesteigert werden. Die mittlere Geschwindigkeit gibt kein zuverlässiges Mafs dafür. Rasen widersteht für kurze Zeit einer Schleppkraft von 2 bis o kg/qm. Sand gerät bei $ = 0,2 bis 1,0 kg/qm in Bewegung, Schotter bei S = 2 bis 5 kg/qm.

®i

Im strömenden Wasser haben zwei ähnlich geformte Körper von verschiedenem Einheitsgewicht yi und y₂ gleichen Widerstand, wenn

ihre Inhalte 2$! und 2S₃ sich verhalten wie

und ihre

(ft-1)³

Gewichte Di und ü₂ wie -B^-=f—-7) * ^

£2 Vft — V ft

^2 (ft — l)³

Hiernach ist die

Gröfse und die Wirksamkeit des verschiedenen Gewichtes von Schüttsteinen u. dgl. zu bemessen.

Bewegung des Wassers in FluTskrümmungen. Während in geraden regelmäfsigen Querschnitten eine annähernd geradlinige Bewegung der Wasserteilchen bei annähernd wagerechter Spiegellinie des Querschnitts angenommen werden kann, tritt bei Krümmungen durch die Fliehkraft ein Aufstau in der hohlen Seite auf; die oberen schnell fliefsenden Wasserteilchen drängen in das einbuchtende Ufer, die unteren langsamer fliefsenden werden nach dem ausbuchtenden gedrängt; so entsteht eine Schraubenbewegung; das Geschiebe folgt den unteren Wasserfäden. Daher der Angriff auf das hohle Ufer und die Austiefung dort.

Zu unterscheiden sind Flufsbetten, deren Geschiebeablagerungen immer an derselben Stelle stattfinden — mit „festliegenden Kiesoder Sandbänken“ (z. B. mittlere Weser, nicht begradigte Strecken der bayerischen Donau), und mit unregelmäfsigen Ablagerungen —

,,wandernden Bänken“ (z. B. Weichsel, Oberrhein zwischen Basel und Strafsburg). Welche Form vorherrscht, hängt von der Normalbreite, dem Gefälle, dem Wechsel und der Dauer der Wasserstände ab; Bei günstigen Verhältnissen treten in geraden oder schwach gekrümmten Strecken fast trapez- oder schalenförmige Querschnitte auf, in schärferen Krümmungen fast dreieckförmige.

Zwischen den

Abb. 6.

A C\

Abb. 7.

A\

£l

Tiefen zweier aufeinander folgen * den Gegenkrüm-

UebeSrgangeS(Furt

Tafrvey

oder Schwelle).

Bei günstigen Verhältnissen gehen die Tiefen ineinander über (Abb. 6), bei ungünstigen übergreifen sie sich (Abb. 7). Bei HW gleichen sich die Gefälle mehr aus, der Stromstrich streckt sich, daher kommen andere Teile des Ufers und Bettes in Angriff. Bei NW wird in den Tiefen längs der Hohlufer wenig Geiälle verbraucht, es vereinigt sich auf den Schwellen, die in geringer Tiefe überströmt werden; bei sehr beweglichem Bett wäscht es diese oft vorteilhaft aus. Je steiler und höher das Ufer, je stärker die Krümmung, um so stärker die Auskolkung davor.

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AB CM MF

@uersc7mitte %

AB CB

BF

Linienführung.

Je nach Zweck der Regelung. Wird Schiffahrt in erste Linie gestellt, so ist mäfsige Geschwindigkeit bei möglichster Tiefe erwünscht; deshalb Beibehaltung eines langen Laufes, nur Beseitigung allzu scharfer Krümmungen; bei geringer Wasserverhältnis-

menge

mäfsig schmaler Lauf. Wenn Hoch-    /

wasser und Eis- qjjrtfrvf*/J abfuhr sowie Siche-rung des Grund- -jftnJjffl besitzes ausschlaggebend, so ist meist eine Streckung vorteilhaft; breites Bett begünstigt Eisstopfungen auf Untiefen, erleichtert aber die Hochwasserabführung. Geschiebeabfuhr wird durch ein gestrecktes, schmaleres, tiefes Bett befördert; dabei ist das Mafs der zulässigen Eintiefung des Bettes, auch die Erhöhung des Bettes unterhalb zu beachten, besonders wegen des Grundwasserstandes.

Hochwasser- und Niedrigwasserstromstrich sollen möglichst zusammenfallen. Für die Schiffahrt sind meist die Uebergänge (Schwellen)

Abb. 8.

die schlechtesten Stellen des Fahrwassers; deshalb werden diese häufig durch Einengung verbessert; es tritt dabei zunächst eine Hebung des Spiegels nach oben hin auf, nachher bei beweglicher Sohle eine Auswaschung mit Senkung des NYV-Spiegels und ein Ausgleich der Gefälle. Die Normalbreiten wechseln daher, am besten ganz allmählich, nach umstehender Skizze (Abb. 8, S. 503).

Zuerst hat immer die Festlegung des Bettes im grofsen durch Begradigung, Einschränkung des Mittel- und u. Umst. des Hochwasserbettes zu erfolgen, später erst der feinere Ausbau durch Regelung auf NW, Vertiefung der Schwellen u. dgl.

Mittel zur Regelung.

Bauten im Flusse: Längsbauten (Uferdeckwerke, unmittelbar am Ufer; Leitwerke, in einiger Entfernung davon); Querbauten (Buhnen, Sperrdämme zum Abschlufs von Nebenarmen, Grund schwell en zur

Abb. 9.

Rai/hwehr

„MW

lyiasfrr

17-

WlWIf⁷!/?

„MW

KV-

f,0.

m-

-V'Packwerk

vor-

Leilwerh

Uferdeckwerke bei flachen Ufern (etwa 1 : 3 bis 1:5) aus Steinschüttung, Senkstücken, Senkfaschinen, Packwerk o. dgl. über MW leichter befestigt (Rauhwehr, Spreutlage, Rasen), mit Grundböschung unter Wasser, mit oder ohne Berme in MW-Höhe; bei steilerer Steigung

jpfplp

Abb. 10.

MW-

Abb. 11.

MW

'T-

U/erdecktoerk ( Weichsel)

Festlegung der Sohle, Queranschlüsse für Leitwerke zur Verhinderung von Hinterspülung); ^Stauwerke; Baggerungen.

Bauten am Flusse: Durchstiche _ und Deiche, Flutaufspeicherungswerke.

Längsbauten geben dem Wasser sehr gute Führung, erfordern aber, wenn beiderseitig angeordnet, genaue Bestimmung der Normalbreite. Bei Flüssen mit starker Geschiebeführung und Strömung besonders gebräuchlich nehmlich am hohlen Ufer.

Mittel zur Regelung des VVasserlaufes.

505

(etwa 1 : 1 bis 1 : 2) auch Pflaster; ganz steile Ufer sind mit Bohlwerken und Ufermauern zu decken.

Leitwerke sollen durch Verlandung allmählich in Uferdeckwerke übergehen. Wegen Hinterströmung ist auch Rückenseite zu befestigen; Lücken unterhalb der Queranschlüsse befördern die Auflandung. Zur besonderen Regelung des Niedrigwassers werden empfohlen: bis zur

-sr*-

S?

Abb. 12 u. 13.

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Pflaster

Tackrver;

Sinklnge

“i _

’ i"T.

\o.

Buhne (Oder)

NW-Höhe reichende Leitwerke mit ansteigenden Queranschlüssen, besonders an den Uebergängen; meist aus Faschinen hergestellt. Kronenbreite etwa 1,5 m; Böschung-----

flufsseitig wie bei Uferdeck-werken; landseitig bei Steinbau

etwa 1:1,5, bei Buschbau    ^Querschnitt    a-b.

bis 1: 1.

Abb. 14.

r^s—*\

Mftr

m-M

Abb. 15.

„mbt

Querschnitt c—d.

y'/'/'T/'fi

Querbauten. Buhnen, teils kräftigere Hauptwerke, teils Schlickfänge (leichtere Zwischenbauten); fast stets gruppenweise angewendet, gestatten allmähliche Erreichung der Normalbreite, erzeugen aber stets kleine Gefällbrüche und sind deshalb hauptsächlich bei Flachlandflüssen im Gebrauch; Führung des Wassers unregelmafsiger als bei

Längswerken, Wirbelbildung am Kopf und (an der Wurzel). Am ausspringenden Ufer verlanden sie leicht, weniger oder gar nicht im hohlen Ufer bei schärferen Krümmungen; kurze Buhnen (unter 10 bis 15 m) sind als wirkungslos oder schädlich zu vermeiden; dafür besser Längswerke. Deshalb häufig Buhnen im Verein mit Längswerken angewendet. Wurzel im Ufer eingelassen, sorgfältiger Anschlufs an das Ufer. Kopf gegen Stromangriff besonders geschützt, Böschung 1 : 3 bis 1 : 10, mit Pflaster über MW, Steinschüttung oder Faschinen unter MW; Krone wagerecht oder besser zur Flufsmitte abfallend (1 : 15 bis 1:200, je nach Länge); gegen Eis und Ueberströmung zu sichern (Pflaster, Packwerk, Rauhwehr) ; 1 bis 5 m breit; Seitenböschungen 1:1 bis 1:2; bei flachen Böschungen bessere Verlandung. Richtung der Buhnen meist stromaufwärts, in geraden Strecken 70 bis 75° zum Stromstrich, in Krümmungen bis 90°; doch kommen auch sonst Buhnen die senkrecht zum Stromstrich oder stromabwärts gerichtet sind.

vor,

Letztere haben geringere Verlandung und geringeren Uferschutz zur Folge, jedoch auch geringeren Angriff auf den Kopf auszuhalten. Bei Buhnen auf beiden Ufern Köpfe gegenüber, aufser in Krümmungen. Abstände je nach Normalbreite, nach Richtung und Stärke der

Mur

K-5m,--*

„NW

\^Sinklcu/e

Abb. 16.

Sperrdamra (Weichsel).

Sfurzbe/t

Smkstück.

Sinfastück

;'^ ^Verlandifmj........................................... _____

Strömung, Buhnenlänge und Gestalt des Flufsbettes und nach örtlichen Erfahrungen; feste Regeln gibt es nicht. Höhe der Krone so, dafs HW keine merkliche Erhöhung erfährt, jedoch die zur Reinhaltung der Niedrigwasserrinne erforderlichen Wassermengen zusammengehalten werden; nicht höher als die Ufer. Bau häufig in mehreren Jahren, nach Länge und Höhe, um allmähliche Umgestaltung zu erzielen und die Anlandungen zu begünstigen. Anlandungen durch Pflanzungen zu befestigen.

Tauchbuhnen gehen in stetiger Neigung bis auf die Flufssohle. Grundschwellen, 1 : 10 bis 1 : 50 nach der Strommitte geneigt, wirken wie Grundwehre; sie erzeugen leicht Unregelmäfsigkeiten (Kolke) in der Sohle und in der Strömung bei NW; Hebung der Sohle kann, wenigstens in geraden Strecken, eintreten, u. Umst. auch des NW. Bauart aus Sinkstücken oder Steinschüttungen

Schwebende Bauten (Wolfsche Bauweise). In Stark Geschiebe führenden Flüssen kann durch Ermäfsigung der Strömung durch an Stangen vorübergehend befestigten Busch oder Bretter in Höhe des Wasserspiegels eine schnelle Auflandung erzielt werden, die dann leicht zum neuen Ufer ausgebaut werden kann.

Durchlässige Bauten wirken ähnlich; zwischen zwei buhnenartig vortretende Pfahlreihen wird eine dünne Schicht Busch eingebracht und die Sohle als Sturzbett befestigt. Auch Drahtgitter werden empfohlen.

Sperrdämme. Krone gewöhnlich auf MW-Höhe, gut befestigt. Zunächst Sicherung der Sohle unterhalb durch Sinkstücke u. dgl., dann möglichst rascher Vorbau von beiden Ufern mit Packwerk u. dgl. Lage meist am oberen Ende des abzuschneidenden Flufsarmes, im Grundrifs bogenförmig nach unten hohl; zuweilen mehrere Sperrdämme hintereinander. Die Auflandung des verlassenen Armes wird sehr gefördert, wenn zunächst nicht völliger Abschlufs, sondern Ermäfsigung der Strömung durch schwebende Bauten erzeugt wird.

von

Durchstiche. Zu beachten ist die oft weitreichende Sohl- und Spiegelsenkung oberhalb, auch mit Rücksicht auf das Grundwasser und die Bauwerke, die Sohl- und Spiegelhebung unterhalb infolge der in Bewegung gesetzten Geschiebemassen besonders wegen der Schiffahrt, für die die Vermehrung der Geschwindigkeit nicht über 2 m/sk gesteigert werden sollte. Durchstiche sind zweckmäfsig zur Beseitigung von der Schiffahrt hinderlichen Krümmungen, um gefährdete Ufer aufser Angriff zu setzen, zur Beschleunigung des Wasserabflusses und der Eisfahrt und zur Vertiefung des Flufsbettes. Richtung am oberen Ende so, dafs sie mit der der angrenzenden Flufsstrecke zusammenfällt, schwache Krümmung begünstigt die Führung des Wassers und gleichmäßige Bettausbildung. Bei mehreren Durchstichen hintereinander wird am besten unten begonnen. Meist wird nicht der volle Querschnitt ausgehoben, sondern nur ein oder mehrere Leitgräben mindestens Vio ^er Normalbreite; wenn der Gefällgewinn gering ist, erheblich mehr. Unten enger als oben, damit die Vertiefung nach oben fortschreitet. Durch geeignete Bauten im alten Lauf wird dem Durchstich das Wasser zugewiesen. Altarme sind durch Flechtzäune und Anpflanzungen zu verlanden; das HW mufs Zutritt erhalten.

¹

Schüngel, Tafeln zur graphischen Ermittlung der Wassergeschwindigkeit. — Kuttersche Tafel aus: R. W. Kutter, Bewegung des Wassers in Kanälen und Flüssen. Berlin 1885. — H. d. I.-W. III. 3. Bd. 1. S. 500. - Weyrauch, Hydraulisches Rechnen. Btuttgart 1912.

Flufsspaltungen und Flufsyereinigungen (Mündungen).

Spaltungen sind im allgemeinen unerwünscht, besonders hinsichtlich der Eisfahrt; wo sie bestehen bleiben müssen, ist durch Schöpfbuhnen für das richtige Verhältnis der Wasser- und Geschiebeführung Mittel, welche die Versandung eines Armes herbeiführen

zu sorgen.

würden, sind zu vermeiden, umgekehrt wie bei Durchstichen. An jeder Stelle mufs der Normalquerschnitt vorhanden sein, deshalb allmähliche Trennung und Vereinigung durch spitze Zunge. Bei Einmündungen von Nebenflüssen ist die verschiedenartige, unabhängige Wasser- und Geschiebeführung zu beachten. Form der Mündung so, dafs das Geschiebe des Nebenflusses in den Stromstrich des Hauptflusses gelangt; meist durch schlanke Form der Mündung am einbuchtenden Ufer zu erreichen. Bei verhältnismäfsig kleinen Nebenflüssen, wenn deren Sohle hoch genug liegt, ist senkrechte Einmündung zweckmäfsig. Sonst ist das gegenüberliegende Ufer gefährdet. Zur Verringerung des Rückstaues im Nebenflufs wird häufig die Mündung stromab zu verlegen sein; vorausgesetzt ist dabei genügendes Gefälle im Hauptfiufs.

Baustoffe im Flufsbau und Baubestandteile.

Bei den meist grofsen erforderlichen Mengen mufs sich die Wahl des Baustoffes und damit oft der Bauweise nach den verfügbaren Baustoffen richten. Es kommen in Frage:

Faschinen, 3 bis 6 m lange, 0,3 m starke Bündel aus nicht sperrigem, frischem Nadel- oder Laubholz, einzelne Reiser nicht über 3 cm stark; Pfähle aus rundem oder gespaltenem Holz, 0,60 bis 1,50 m lang, 3 bis 5 cm stark, zum Festheften der Faschinen; Bindedraht, Kies verschiedener Korngröfse, Ziegelschotter, Schüttsteine, Pflastersteine und Rasen (Kopf- und Flachrasen).

Pflaster auf Kies, Schotter oder Steinsatz oder mit Mörtelvergufs ; 12 bis 40 cm stark, je nach dem Angriff. Auch Kunststeine oder Platten (mit und ohne Drahtanker) werden verwendet. Wichtig ist die Sicherung des Fufses durch Pfahlreihen, 1,5 m lang, 10 bis 15 cm stark, lose Steinschüttungen o. dgl.

Steinpackungen aus möglichst dicht verlegten Rundsteinen zwischen Pfahlreihen oder Flechtzäunen.

Steinschüttungen sollen entweder beweglich sein (möglichst runde Steine), um Auskolkungen selbsttätig auszufüllen, oder fest, als Grundlage für andere Bauteile (eckige Steine).

Packwerk besteht aus kreuzweise verlegten Faschinenlagen, die durch 15 bis 20 cm starke Bundfaschinen oder „Würste“ mit Pfählen verbunden und mit Erde, Kies u. dgl. beschwert werden. Wie alle» Faschinenwerk über MW sehr vergänglich.

Flechtzäune zur Einfassung von Pflaster, zum Auffangen von Geschiebe u. dgl. Pfähle 0,70 bis 1,50 m in 0,30 bis 0,50 m Abstand, mit biegsamem Reisig durchflochten.

Senkfaschinen zum Schutze des Fufses von Böschungen usw., walzenförmig oder spindelförmig, aus dichtem Reisig mit Kern von Kies oder Steinen, 0,70 bis 1 m stark, Länge von 3 m an bis „endlos“. Vereinzelt auch als drei- oder vierkantige Senkkörbe oder aus Säcken von verzinktem Drahtgewebe hergestellt, das zum Schutz gegen Abschleifen durch Geschiebe möglichst mit schwacher Betondecke abzudecken ist.

Sinkbäume zum Auffangen von Sinkstoffen in Kolken, aus dicht belaubten Bäumen bestehend, die mit einem Stein oder Betonklotz am Stammende versenkt werden.

Rauhwehr zur Deckung von Böschungen über NW aus dünner Lage von Reisig mit Flechtzäunen oder aufgepfählten Würsten befestigt. Die Reiser sollen mit den Spitzen (Wedeln) schräg nach unten und stromab an der Böschung liegen, die Würste schräg nach oben und stromauf; weniger gut ist die Lage senkrecht und gleichlaufend zum Strom (Spreutlage). Am besten aus frischen Weiden, die an-wachsen.

Sinklagen zur Herstellung von dammartigen Körpern in tiefem, strömendem Wasser aus Faschinen, in schrägen, 1: D/a bis 1:2 geneigten Lagen von 0,6 bis 1 m Dicke, vom Ufer aus vorgetrieben.

Die Faschinenlagen der Spitze schwimmen (bei starkem Strom mit Unterstützung von Schwimmbäumen), während der landseitige Teil durch Aufbringen von Erde, Kies u. dgl. und neue Lagen von Faschinen auf die Sohle gesenkt wird. Die Vor- und Rücklagen werden durch aufgepfählte Querwürste in Verband gebracht. Abdeckung über Wasser durch Steinschüttung, Pflaster, Rauhwehr u. dgl. Zusammenpressung etwa Via der Höhe.

Sinkstücke zur Herstellung zusammenhängender biegsamer Buschkörper in gröfserer Wassertiefe; gewöhnlich 1 m dick, bis 20 m breit, werden schwimmend zwischen Kähnen an Ort und Stelle gebracht und durch Aufwerfen von Steinen versenkt. Herstellung auf schwimmendem Balkenrost oder auf Ablaufgerüsten auf dem Lande oder auf Prahmen. Bestehen aus einem unteren Netz von Faschinenwürsten oder starken Drähten, auf denen meist 4 Lagen von Faschinen im Verbände aufruhen, darüber wieder ein Netz von Würsten, die übereinanderliegenden Kreuzungsstellen der Würste werden mit quer durch die Faschinen reichenden Drähten verbunden. Eingetriebene Pfähle geben noch mehr Halt und Verband.

Sinkmatten sind an Ort und Stelle hergestellte „endlose“, sinkstückartige Faschinenkörper von schwächerer Bauart.

Schwebekörper oder Gehänge bestehen aus Faschinen, die im Wasserspiegel an Latten zwischen Pfählen angebracht sind; die Stammenden weisen nach Flufs, die frei schwebenden Wipfelenden nach dem Ufer oder Nebenarm hin, wo die Geschiebeablagerung erstrebt wird.

Pflanzungen, besonders von Weiden (salix viminalis, alba, caspica), seltener von Pappeln und Erlen, sind ein viel angewendetes Mittel, um Anlandungen zu erzeugen oder festzuhalten; nur über MW; Reihenoder Nesterpflanzung. Pflanzungen von Schilf und Rohr an flachen Uferböschungen zum Uferschutz (Z. Bauwesen 1897, Gerhardt).

Wildbachverbauung.¹)

Die Wildbachverbauung hat den Zweck örtlichen Schutzes und der Verbesserung der unterhalb liegenden Flulsstrecke bei übermäfsiger Geschiebezufuhr. Bei lockerem Boden oder mürbem Gestein, steilem Gehänge, auch bei Zerstörung der Pflanzendecke und der Bewaldung und bei reichlichen Niederschlägen oder mangelndem Abflufs sind die Vorbedingungen für Murenbildung (Schuttströme) gegeben. Die Arbeiten der Verbauung erstrecken sich zum Teil auf das Sammelgebiet oder den Oberlauf des Wildbaches, wo bei Ueberschufs von Angriffskraft der Boden abgetragen wird; zum Teil im Mittellauf oder Sammelgerinne (Tobel), wo der Bach im schlängelnden Lauf die Tallehnen an greift; zum Teil im Unterlauf beim Eintritt in das Haupttal auf den Schuttkegel, wo sich das Geschiebe ablagert. Das wirksamste ist, die Abrutschungen im Oberlauf zu verhindern. Dazu gehört die

Trockenlegung durch Leitung des Wassers über Bruchstellen in Holzrinnen, die Anlage von Querzeilen, Geröllsperren, Sohlbefestigungen ; Sperren wirken hauptsächlich durch die Ermäfsigung des Gefälles und die Hebung und Verbreiterung der Talsohle, wodurch sich die Lehnen in natürlichem Böschungswinkel abböschen können; Abtreppung der Talsohle; Stausperren zur Zurückhaltung des Hochwassers lassen sich selten ausführen. Bauweise in Stein (Trockenmauerung), Holz oder gemischt (Steinkisten). Auf gutes Einbinden der Flügel in die Hänge und Schutz gegen Unterspülung beim Sturzbett (Pflaster, Gegensperre

Abb. 17 bis 19. Steinerne Geröllsperre.

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Abb. 20.

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Abb. 22.

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Abb. 21.

Wf'¹

r, mit Wasserpolster) ist zu achten. Umläufe in Seitengerinnen selten; auf rasche Abschleifung des Gesteins ist zu rechnen.

Ueber die Schuttkegel werden die Wildbäche in Schalen oder zwischen Mauern möglichst geradlinig weggeführt. Auch werden Schuttablageplätze zwischen Mauern geschaffen, um das angrenzende Kulturland zu schützen.

Bändigung der Gebirgsflüsse.

Die Bändigung der Gebirgsflüsse hat den Zweck, die regelmäfsige Abfuhr der Geschiebe, Bodenverbesserung, Ausnutzung der Wasserkraft und vereinzelt Erleichterung der Flöfserei zu ermöglichen. Mittel zur Bändigung sind Geradlegung und Breiteneinschränkung zur Erhöhung der Schleppkraft, um Eintiefung des Flusses zu erzielen; Uferschutz durch Böschungsabflachung, Längs- und Querbauten (vgl.

S. 504ff.). Meist Steinbauten, weil Holz dem Wechsel des Wasserstandes und dem groben Geschiebe nicht widersteht. Zuerst Schutz der Ortschaften und Verkehrswege, danach des Kulturlandes. Bändigung im allgemeinen flufsaufwärts fortschreitend, da sonst die von oben kommenden Schottermassen nicht verarbeitet werden können und das Hochwasser gesteigert wird. Sohlvertiefungen oder Erhöhungen pflanzen sich nach oben hin fort. Querschnitte einfach oder zweiteilig für HW nach der Wasserführung und der Schleppkraft zu bemessen, Ausführung oft in mehreren Stufen. Deiche da, wo der Flufs nicht tief genug gelegt oder das Land nicht aufgehöht werden kann; dahinter Entwässerungsgraben.

Abb. 23.

Ver²

Neben-

Einmündung von flüssen in gröfsere Flüsse möglichst zwischen glatten Leitwerken; die Sohlenlage richtet sich nach dem Rückstau. Wenn Hauptflufs nicht durch Geschiebe belastet werden darf, sind Ablagerungsplätze an der Mündung des Nebenflusses vorzusehen.

Im Hauptflufs entsteht bei Geschiebezufuhr an der Mündung ein Gefällbruch.

Die Verbesserung und Regelung der schiffbaren Flüsse.²)

Bei schwachem Gefälle und mäfsiger Schiffsgeschwindigkeit (5 km/st) können nach Franzius (Zentralbl. Bauv. 1893) folgende Mindestbreiten für Einzelschiffe angenommen werden:

i Wassertiefe 1,2 m Sohlbreite 36 „

Bei Schleppzügen gröfsere Breiten.

Tauchtiefe der Fahrzeuge 0,20 bis 0,70 m geringer als Wassertiefe, je nach der Fahr- und Wassergeschwindigkeit und dem Zustande des Fahrwassers.

1,5 m 2,0 m 2,5 m 3,0 m 40-„    45 „    50 „    60 „

Die Musterquerschnitte werden gewöhnlich als Parabeln berechnet; die Böschungen dann in eine der Ausführung besser entsprechende Form umgeändert; in Krümmungen wird die Parabel zuweilen unsymmetrisch angeordnet, der Scheitel näher dem hohlen Ufer; kurze Strecken mit besonders starkem Gefälle (Stromschnellen) werden zuweilen durch Schleusen überwunden, sonst nach den Grundsätzen: Flufsbau, Allgemeines, S. 497.

Kanalisierung der Flüsse.³)

Die Kanalisierung der Flüsse hat den Zweck, die Wassertiefe über das durch Regelung erreichbare Mafs hinaus zu vermehren, zuweilen auch, das Gefälle zu ermäfsigen oder Wasserkräfte nebenbei nutzbar zu machen.

Das natürliche Gefälle des Flusses wird bei der Kanalisierung an einzelnen Stellen, den Staustufen, durch Wehre zusammengefafst, die dazwischenliegenden Flufsstrecken heifsen Haltungen. Neben jedem Wehr ist eine Schiffsschleuse zu erbauen, zuweilen auch eine besondere Flofsschleuse. Für die Wanderfische sind Fischpässe anzulegen. Nur selten kann das Wehr ohne Schleuse durch einen längeren Seitenarm umgangen werden. Um bei hohen Wasserständen ohne Benutzung der Schleuse den Flufs befahren zu können, ist ein Schiffsdurchlafs erforderlich. Das Gefälle der Staustufen vermindert sich bei wachsendem Wasser und verschwindet bei Hochwasser meist ganz.

Die Kanalisierung bietet gegenüber der Regelung des Flusses folgende Vorteile: Die Fahrtiefe ist auch bei den kleinsten Wassermengen vorhanden; hierdurch wird die Leistungsfähigkeit und Sicherheit des Schiffahrtbetriebes gehoben.

was

Die Bau- und Unterhaltungskosten lassen sich im voraus genauer feststellen als bei Regelungen und durch Abgaben verzinsen, bei Regelungen nach Mafsgabe der Gesetze schwierig ist.

Vielfach lassen sich Verbesserungen der Ent- und Bewässerungen mit Kanalisierungen vereinigen und Wasserkräfte nutzbar machen.

Nachteile der Kanalisierung sind die hohen Bau- und Betriebskosten, der Zeitverlust der Schiffe an den Schleusen, die Störung der Flöfserei, unter Umständen die Erhöhung des Grundwasserspiegels, die Gefahr einer allmählichen Aufhöhung der Flufssohle und Hebung der Hochwasserstände durch Geschiebeablagerungen.

Statt der Kanalisierung werden zuweilen auch längere Seitenkanäle angeordnet, wobei die Zahl der Schleusen veriingert und ungünstige Flufsstrecken ausgeschaltet werden.

Die Lage der Staustufen oberhalb der Einmündung von Nebenflüssen und Strecken stärkeren Gefälles ist gewöhnlich vorteilhaft. Um die Schleusen im Trocknen herstellen zu können, legt man sie womöglich in Durchstiche, die starke Krümmungen abschneiden.

Die Höhe des St au Spiegels richtet sich nach dem obersten Punkte jeder Haltung; ist die Stauhöhe im Verhältnis zur ungestauten Wassertiefe gering, so nimmt man eine wagerechte Staulinie an (hydrostatischer Stau), während bei gröfserem Verhältnis der gestauten Wassertiefe zur ungestauten der hydraulische Stau zu berechnen ist.

Kanalisation der

Berechnung des Stauspiegels. Bezeichnung Bd. I S. 311, Näherungsweise kann für verhältnismäfsig kleine Stauhöhen (tu— t*' = A< tp) der Stauspiegel als Parabel betrachtet werden, die den ungestauten Wasserspiegel und die Wagerechte am Wehr berührt; dann ergibt    p

sich die hydraulische Stauweite L gleich der doppelten hydrostatischen Stauweite L = rKj2 h:i.

Abb. 24.

to !

'o/seStaiûi/ïïiâ

Für grofse Stauhöhen (tu — t₀' = h^toO reicht der Stau etwa bis zum Schnittpunkt der Wagerechten am ^ Wehr mit der Flufssohle It — r^J tu : Ù

Genauer läfst sich der Stauspiegel streckenweise berechnen. Auf die Strecke l ist die erforderliche Fallhöhe s des Spiegels nach Bd. I S. 312:

F₀ t'-a

Kito

X

r^L i⁴ k

>L< 1

Abb. 25.

Abb. 25 a.

Längenschnitt. J

L i    (o"a

Querschnitt

8 — li -f- to — tu

Vu² — V₀³

Vm²

QL

2 g (w

2fl-

₇ Um

2g ’Q'¹’ Fm

F₀³ )    lc²

Gewöhnlich wird das erste Glied, das die Verzögerung ausdrückt, vernachlässigt, und man erhält

hr-l-

Um

Fm*

r^-Q-

• z.

Um

oder l —

Fm*

Bei Beschleunigung der Wassergeschwindigkeit bildet sich eine Senkungskurve aus (z. B. Abfiufs über ein Wehr, Abfallstufe in der Flufssohle, Eintritt iu eine erweiterte Flufsstrecke, Mündung in ein Gewässer), deren Spiegel tiefer als der Beharrungsstand des Flusses. Für die Strecke l gilt wie bei der Staulinie

i-(Q*um:kKFm*)

S = l i -f- to — tu

₌ Q^_(___

2g \Fu* Fo²

k*

('•*)

Abb. 26.

4-*!

oder

(to - tu)

QL

2 g {jv jy

pfp

SW*

(f

f um \

U?V—

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

33

Das die Beschleunigung ausdrückende erste Glied ist positiv und darf nicht vernachlässigt werden.

Für parabelförmige Querschnitte kann die Entfernung l, in der der Stau vom Werte h auf Z abnimmt, beim Gefälle i und der Tiefe a des ungestauten Wasserlaufs im Scheitel der Querschnittsparabel nach Tolkmitt aus der Gleichung berechnet werden

wo die Funktion

1ln (l+t) ⁻t arctg (!+ir) +_r

und ähnliche Querschnitte können durch Um-

Für Trapezwandlung in gleich grofse Parabelquerschnitte gleicher Spiegelbreite die Formeln näherungsweise benutzt werden, wenn die Böschungsneigung des Trapezes usw. von der der Ersatzparabel nicht zu stark abweicht.

Mit denselben Bezeichnungen wie bei der Staukurve ist für parabel-förmige Flufsquerschnitte für die Senkungskurven:

wobei die Funktion

f    =t Kt-O+t arctg (^ir) •

Tolkmittsche Tafel zur Berechnung von Staukurven.

a + z Ffa±_z_\ « + * F/a + z\ a-hz p/a-hz\ a + z F(a + *\ a \ a ) a \ a ) a \ a J a \ a J

—    00

—    0,102 H- 0,074

0,179

0,254

0,313

0,362

0,403

0,440

o,473

0,502

o,554

0,599

0,639

0,675

0,708

0,738

0,766

0,793

o,Si8

0,842

0,865

0,887

o,go8

0,928

0,948

0,967

0,985

1,003

1,021

1,038

1,055

1,071

1,087

1.103

1,119

i»*34

1,178

1*193

1,207

iiiîiiiitiifttiiiiii

Tolkmittsche Tafel zur Berechnung der Senkungskurven.

'(rr)

1,0

00

o,99S

0,990

0,985

0,980

o,975

0,970

0,965 0,960 o,955 o,95o o,945 0,94° o,935 o,93o 0,925 0,920 0,9¹5 o,9io 0,905

1,889

i,7H

1,610

i»536

i,479

x»43x

T,39x

x»355

x»3²4

1,296

1,270

1,246

1,224

1,204

1,185

1,166

1,149

x,x33

0,90

0,89

0,88

0,87

0,86

0,85

0,84

0,83

0,82

0,81

0,80

o,79

0,78

o,77

0,76

o,75

o,74

0,73

0,72

1,103

W5

1,049

1,025

1,002

0,980

0,960

0,940

0,922

0,904

0,887

0,870

0,854

0,838

0,823

0,808

o,794

0,780

0,766

!!!!!!!!!!!?t?I?Ifa!

Il I lilii'Siii ? ? 11 ! ! 11

Wehranlage.

Das Wehrgefälle schwankt gewöhnlich zwischen 1,5 und 3,0 m, auch mit Rücksicht auf die Bauart der Wehre.

Die Wehranlage mufs folgende Anforderungen erfüllen:

Das Hochwasser mufs ohne nachteiligen Aufstau abfliefsen.

Bei geöffnetem Wehr mufs der Schiffsdurchlafs auch beim höchsten schiffbaren Wasserstande ohne Gefahr befahrbar sein.

Wegen der Geschiebeabfuhr mufs gewöhnlich ein Teil des Wehrrückens in Höhe der Flufssohle gelegt werden.

dafs es auch bei

Die beweglichen Teile müssen selbst beim höchsten Stau noch leicht zu bedienen, auch rasch zu beseitigen und wieder aufzustellen sein; sie müssen unempfindlich sein und auch bei mäfsigem Frost betriebsfähig bleiben.

Schliefslich mufs das Wehr so dicht sein geringstem Wasserzufiufs den Stau halten läfst.

Bauweise. Die Endpfeiler aller Wehre müssen tief ins Ufer einbinden und gegen Hinterspülung gesichert sein (Flügelspundwände). Mittelpfeiler sind zur Verminderung der Stauwirkung bei HW so schwach als möglich zu halten und mit scharfen Vorköpfen zu versehen. Der Wehrkörper ist aufser bei Felsuntergrund durch kräftige Spundwände vor Unterspülung zu schützen. Unterhalb Sohlensicherung durch schwere Steine, Packwerk, auch hölzerne Sturzböden; Länge nach Gefälle und Bauart. Die Herstellung erfolgt häufig in mehreren Baujahren, um jeweilig nur einen Teil des Wasserlaufes zu sperren.

Feste Wehre allein werden selten, nur in tief eingeschnittenen Flufsbetten angewendet, da sie den Hochwasserstand zu stark heben; öfter in Verbindung mit beweglichen Wehren, wo sie bei schnell

die Schützenwehre, die Nadelwehre,

steigendem Hochwasser als Sicherheitsauslafs dienen. Der Rücken (Krone) fester Wehre liegt dicht unter dem Stauspiegel, gewöhnlich senkrecht zum Stromstrich; geradlinig oder in nach unten hohlen Bogen (Verminderung des Angriffs auf die Ufer). Das Flufsbett mufs häufig verbreitert werden.

Am meisten angewendet werden bewegliche Wehre⁴) von solchen Abmessungen, dafs bei HW nur ein unbedeutender Aufstau eintritt. Der eine Teil, der Schiffsdurchlafs, wird mit seiner Schwelle in Höhe der seichten Stellen des Fahrwassers gelegt; er erhält eine möglichst grofse Breite, wenigstens 3 Schiffsbreiten. Der andere, das Flutwehr, wird im Rücken so niedrig gelegt, als es die Bedienung der beweglichen Teile gestattet, gewöhnlich etwa in Höhe des ungestauten Niedrigwasserspiegels; bei kleinen Flüssen wohl der Einfachheit halber in der Höhe des Schiffsdurchlasses.

Gebräuchliche Arten der beweglichen Wehre sind:

die Klappenwehre, die Trommelwehre, die Walzenwehre, die Segmentwehre.

die Wehre mit Schütz- oder Roll

tafeln vor Nadelwehrböcken,

Die Schützenwehre bestehen aus den Schütztafeln aus Holz oder Eisen, die sich gegen Pfeiler oder Böcke oder feste oder bewegliche Griesständer lehnen; bei hohen Gefällen mehrere Schütztafeln übereinander; die Griesständer stützen sich oben gegen die Wehrbrücke, unten gegen den Wehrrücken. Feste Griesständer hindern Eisgang und Hochwasserabflufs stark, bewegliche verteuern das Wehr sehr. Letztere werden entweder lotrecht gehoben oder um das obere Lager gedreht, selten auf die Wehrsohle niedergelegt.

Schützenwehre haben folgende Vorzüge:

Unempfindlichkeit gegen Stöfse und Eis, Zugänglichkeit aller beweglichen Teile, bei geöffnetem Wehr sind keine beweglichen Teile unter Wasser, Ueberströmung der Schütztafeln ist möglich und unschädlich, leichte Regelung des Staues, auch Ueberhöhung des Staues durch Aufsatzbretter, grofse Dichtigkeit, Verwendbarkeit bei hohen Gefällen (bis über 4 m) und für grofse Einzelöffnungen, Erhaltung des Staues auch bei Frost und Wiederherstellung auch bei starker Strömung; Benutzung der Arbeitsbrücke für den öffentlichen Verkehr.

Nachteile der Schützenwehre sind: die Behinderung des Eisganges und des Hochwasserabflusses und die Kostspieligkeit.

Nadelwehre sind die z. Z. am meisten gebräuchlichen beweglichen Wehre für Flufskanalisierungen. Sie bestehen aus einzelnen trapezförmigen Nadelböcken, die bei Hochwasser auf den Wehrrücken mittels Gelenke an ihren beiden Fufspunkten einer nach dem anderen umgeklappt werden können. Das flufsaufwärts befindliche Lager ist zu verankern. Jeder Bock hängt durch Ketten zum Aufrichten und Niederlegen mit dem folgenden zusammen. Aufgerichtet tragen die Böcke eine leichte Arbeitsbrücke, die die Böcke in der Richtung quer zum Flufs versteift, und eine Nadellehne. Die Nadeln, aus Holz, selten aus Stahlrohr, vierkantig, rund oder sechskantig, stützen sich oben gegen diese Lehne, unten gegen einen Anschlag im Wehrrücken (zuweilen auch gegen die Oberkante von Schütztafeln) und haben meist einen Haken, mittels dessen sie, ausgehoben, um die Lehne frei schwingen. Bei gröfseren Breiten sind Zwischenpfeiler erforderlich, in denen je ein benachbarter Bock beim Niederlegen Platz findet, ebenso wie in einem Endpfeiler.

Ihre Vorzüge bestehen gegenüber den Klappenwehren in ihrer Betriebssicherheit, Einfachheit und Billigkeit. Der Wasserstand ist leicht zu regeln und der Wasserabflufs auf die ganze Flufsbreite zu verteilen; auch kann man eine vorübergehende Erhöhung des Stauspiegels leicht vornehmen.

Mängel der Nadelwehre sind: Der Stau mufs bei Frost beseitigt werden. Das Oeffnen und Schliefsen des Wehres beansprucht viel Zeit; bei plötzlicher Freigabe einer ganzen Oeffnung durch Ausschwenken der Nadellehne ist starke Sohlbefestigung auf lange Strecke nötig. Die starken langen Nadeln für grofse Gefälle sind schwer zu handhaben. Die Dichtigkeit läfst zu wünschen übrig, sofern nicht die Fugen zwischen den Nadeln besonders mit Kohlenasche u. dgl. gedichtet werden. Die Arbeitsbrücke darf nicht überflutet werden.

ver-

Die Wehre mit Schütz- oder Roiltafeln vor Nadelwehrböcken einigen die meisten Vorzüge beider Wehrarten, sind aber in Deutschland noch nicht angewendet. Ein Nachteil ist, dafs sie wenigstens 2 Mann zur Bedienung brauchen. Rolltafeln sind sehr teuer und empfindlich.

Klappenwehre werden am meisten für Schiffsdurchlässe gebraucht. Die Klappen tragen oberhalb des Druckmittelpunktes das Gelenk der Stütze und auf der oberen Klappe meist kleine Hülfsklappen zur Regelung des Staues. Die Klappenwehre sind nicht voll betriebsicher, auch gefährlich zu bedienen.

Trommelwehre werden bei Schiffsdurchlässen und Flofsgerinnen angewendet. Sie erfordern tiefe Gründung und sind nur für mäfsige Gefälle brauchbar.

Segmentwehre gestatten, grofse Oeffnungen bei hohen Gefällen ohne Zwischenstützen zu verschliefsen, bequeme Regelung des Staues bei jedem Wasserstande, sind gegen Frost unempfindlich, alle beweglichen Teile können über Wasser gelegt werden, Gewicht gering. Lager und Pfeiler werden stark belastet. Segment über Spiegel zu heben oder in einen Absatz der Wehrsohle zu versenken.

Walzenwehre bestehen aus Blechzylindern — mit oder ohne Ansatzstücke —, die den Verschlufskörper bilden und mit Ketten auf den seitlichen Rollbahnen auf und nieder bewegt werden. An den Stirn-enden sind Zahnkränze, die in Zahnstangen auf den Pfeilern ein-greifen, zur Geradführung angeordnet.

Die Vorzüge der Walzenwehre bestehen in der einfachen Bauart, der Möglichkeit, grofse Oeffnungen ohne Zwischenstützen und hohe Gefälle zu überwinden, in der Unempfindlichkeit gegen Eis und dem schnellen Oeffnen und Schliefsen bei jedem Wasserstande.

Als Nachteil stehen dem die Kosten entgegen, die höher sind als bei Nadelwehren.

Schleusenanlagen.

Flufsschleusen weichen in einzelnen Punkten von den Kanalschleusen ab.

Da der Wasserverbrauch meist keine Rolle spielt, so werden häufig geböschte Kammerwände und gröfsere Länge der Kammer angeordnet (Schleppzugschleusen, auch mit Mitteltoren für Einzelschiffe).

Wegen der wechselnden Wasserstände werden Wände und Tore über den höchsten Wasserstand, bei dem noch geschleust wird, um etwa 0,5 m emporgeführt; gänzlich hochwasserfreie Lage ist nicht erforderlich. Der Oberdrempel wird 0,5 bis 1,0 m tiefer, als der höchste schiffbare Wasserstand erfordert, gelegt, um auch bei gesenktem Oberwasser noch schleusen zu können; der Unterdrempel und der Kammerboden werden mit Rücksicht auf etwaige spätere Vertiefung der Flufsstrecke zweckmäfsig etwa 0,5 m unter die planmäfsige Sohltiefe gelegt, wodurch auch die Bewegungen der Schiffe in der Schleuse erleichtert werden (betr. der Bauart im einzelnen vgl. Schiffsschleusen S.536).

Die Lage der Schleusen ist entweder dicht neben dem Wehr im Flufsbett, wenn hierfür genügende Breite vorhanden ist (z. B. an der Fulda), oder in einem kurzen Seitenkanal, der durch eine Erdzunge vom Wehr getrennt ist (z. B. an der Oder).

Zwischen dem Wehr und der Schleuse ist ein Trennungsdamm oder ein Leitwerk zum Schutze der einfahrenden Schiffe zu errichten. Erwünscht sind Schleusenkanäle von solcher Länge, dafs etwa vier Schiffe liegen können; an die Schleusen sollen sich gerade Strecken von 100 bis 200 m Länge anschliefsen ; bei der Ausmündung ist auf die Versandungsgefahr besonders zu achten. Auch ist auf die Anlage von Schleppzugschleusen und zweiten Schleusen Rücksicht zu nehmen.

Die Schleusen können auch am unteren Ende von längeren Schleusenkanälen angelegt werden, um Stromschnellen und Krümmungen zu umgehen. Das Wehr liegt dann kurz unterhalb der oberen Abzweigung des Schleusenkanals und erhält ein dem Flufsgefälle entsprechend geringeres Gefälle als die Schleuse.

Solche Schleusenkanäle bilden den Uebergang zu eigentlichen Seitenkanälen. Diese werden angeordnet zur Umgehung von Schifffahrthindernissen, zur Abkürzung des Schiffahrtweges bei stark Geschiebe führenden Flüssen und bei Flüssen mit sehr starkem Gefälle, mit wenig Wasser, niedrigen Uferländereien und zur Umgehung von See- und Flufsstrecken, die für Binnenschiffe zu gefährlich zu befahren sind. Nebenbei dienen sie häufig noch der Hochwasserabführung, wofür bei gröfserer Wassermenge besondere Freiarchen anzulegen sind. Oberhaupt und Tore sind hochwasserfrei zu legen und durch Dämme ans hohe Land anzuschliefsen; auch sind Dämme längs des Kanals nötig.

Flufshäfen.*)

Es sind Handelshäfen und Schutzhäfen zu unterscheiden; aufserdem Flofshäfen.

*) Kanalisierung des Mains und die Hafenanlagen bei Frankfurt, Wochenbl. f. Baukunde 1886. — Weichselhäfen bei Brahemfinde, Garbe, Z. Bauwesen 1888. — Die Breslauer Hafenanlage, Scheck, Zentralbl. Bauv. 1897. — Der Stadthafen zu

Fhifshäfen müssen Schutz vor Eisgang und kräftiger Strömung gewähren und die nötige Tiefe und bequemen Zugang vom Flufs haben; Handelshäfen müssen aufserdem dem Verkehrsbedürfnis genügen und Vorkehrungen zum Güterumschlag erhalten.

Hafendämme hochwasserfrei; Böschungsneigung aufsen 2- bis 3-fach, innen 1- bis 2-fach. Befestigung je nach Stromangriff, Kopf meist gepflastert, zuweilen mit Bohlwerk versehen, um die nutzbare Bieite der Hafeneinfahrt zu vergröfsern. Einfahrt stromab gerichtet, Winkel 20° bis 60°, nur bei Flofshäfen stromauf; meist am unteren Ende, zuweilen in der Mitte; bei Flofshäfen meist am oberen Ende, aufserdem zuweilen eine Ausfahrt am unteren Ende. Geringstes Mafs der Einfahrtbreite ist 3- bis 4-fache Schiffbreite. Obere Hafenausfahrten mit Schleuse kommen zuweilen an Nebenflufsmündungen vor. Lage der Einfahrt am besten am einbuchtenden Ufer, wo die Tiefe am gröfsten. Gestalt gewöhnlich durch die Geländeverhältnisse gegeben, sonst am besten kanalartig mit möglichst geraden Ufern;

Abb. 27. Hafen Frankfurt a. M.

HW 96,75

tZctffer'^

75,0

38,2

so, o

nur schwache Krümmungen können von Kranen anstandslos durchfahren werden. Bei gröfseren Anlagen mit mehreren Becken nebeneinander, die durch „Zungen“ getrennt sind. Schutzhäfen (Winterhäfen) am besten so, dafs die Fahrzeuge mit dem Steven zum Ufer gerichtet liegen können; aufserdem noch Raum zum Ein- und Ausfahren; sonst Gröfse nach Bedarf. Nutzbarmachung für Verkehr ist anzustreben. Wassertiefe für Handelshäfen so, dafs bei niedrigstem Wasserstande voll beladene Fahrzeuge im Hafen verkehren können; wegen Aufhöhung der Sohle bei Neuanlage Uebertiefe. Manchmal volle Tiefe nur vor den Kaimauern. Uferbefestigung bei Schutzhäfen mit Rasen, bei Handelshäfen, je nach Art des Verkehrs, mit Pflaster, Betondecke, Bohlwerk, Ufermauern und Ausstattung mit Festmachevorrichtungen, Treppen, Leitern, Rampen, Ladestrafsen, Gleisen, Kranen, Verladebrücken, Rutschen, Versturzvorrichtungen, Lagerplätzen,

Breslau, Allg. Bauz. 1903. — Werft- und Uferbauten der neuen Hafenanlage zu Köln, Krecke, Z. Arch. u. Ing.-Wes. 1898. — Kanalisation der Oder, Mohr. Z. Bauwesen 1896. — Der neue Hafen bei Strafsburg, Ehler«, Zentralbl. Bauv. 1891. — Strafsburger Rheinhafenanlagen, Das Schiff 1901. — Der Bau des neuen Verkehrs-und Winterhafen« in Dresden, Grosch. Z. Arch. u. Ing.-Wes. 1897. — Rheinauhafen bei Mannheim, Z. d V. d. I. 1897. — Der Industriehafen Mannheim, Das Schiff 1907, Deutsche Bauz. 1907. — Der Rheinhafen Krefeld, Zentralbl. Bauv. 1906. — Der Hafen von Dortmund, Denkschrift von G. H. Schmidt. — Der Hafen Walsum, Z. Bauwesen 1906. —

Deutschlands See- und Binnenhäfen, häfen, Z. f. Binnenschiff. 1903. — Krause, Berliner Hafen- und Speicheranlagen, Das Schiff 1906. — Eger, Berliner Wasserstraßen und Verkehr, Zentralbl. Bauv. 1908. — Hafen in Celle, Das Schiff 1907. — Weserhafen von Rinteln, Zentralbl. Bauv. 1902. — Die Duisburg-Ruhrorter Häfen, Denkschrift vonOttmann.

Das Schiff 1903. — Eisenlohr, Industrie-

Schuppen, Speichern, Trinkwasser, Beleuchtung, Kraftleitungen u. dgl. Je nach Menge und Art der ankommenden und abgehenden Güter, ihrer Beförderung auf dem Lande, ihrer Lagerung am Hafen usf. sind die Anforderungen sehr verschieden (vgl. II. Bd. Kanalhäfen u. Hebezeuge, Förder- u. Lagermittel).

Für die Bemessung der Gröfse von Handelshäfen ist der jährliche Güterumsatz zu ermitteln, der den Wasserweg benutzt; ferner die Art der Verteilung des Verkehrs auf das Jahr und die Dauer der Schifffahrt. Nach der Art des Umschlags richtet sich die Lösch- und Lade-

Abb. 28. Hafen Dresden (Friedrichstadt).

Nordkai

ZiatgcnkœL

■„aaaji^teri

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~KW.

W/

-70,0

JE!

59,0

32,0

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59,0——3g

93,75-

— 27,0

Abb. 29. Hafen Dresden (Friedrichstadt).

‘■Flut

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zeit. Hiernach kann die Zahl der Schiffe und die Uferlänge (Vielfaches der Schiffslänge) geschätzt werden. Auf Erweiterungsfähigkeit ist Bedacht zu nehmen. Flofshäfen mit etwa ¹/i der Flofsfläche als Spielraum für Bewegung. — Für Freilade verkehr eines Ufers Tiefe des Hafengeländes etwa 25 m; bei Speicheranlagen 40 bis 80 m, bei zwei Reihen Gebäude etwa 120 m (Schuppentiefe = 15 bis 30 m, Schuppen zuweilen mit Keller und 1 bis 2 Geschossen), bei Lagerplätzen etwa 100 m, für Kohlen und Erze mehr; bei Fabrikanlagen 100 bis 200 m. Bei Eisenbahnanschlufs womöglich 2 Gleise am Ufer mit Weichenverbindung. Auf 1 qm können 0,4 t Holz, 1,5 t Kohlen,

3 t Roheisen gelagert werden. Belastungsannahme gewöhnlich 1,2 bis 1,8 t/qm; Raddruck auf Kaimauer von 3 t-Kranen mit 11 m Ausladung, 10 m Spannweite und 4,6 m Radstand bei ungünstigster Laststellung rd. 21 t. Auf Zungen gewöhnlich zwei Reihen Lagerplätze mit Fahrweg in der Mitte. Bei lebhaftem Verkehr lassen sich auf 1 m Kailänge im Jahre Umschlägen:

bis 600 t grobe Massengüter (Kohle),

„ 300 t gemischte Güter (Sackware, Speichergüter);

in Kosel „ Ruhrort „ Berlin „ Magdeburg „

„ Mainz „

Die Verladeeinrichtungen müssen für den gröfsten Tagesverkehr der Ladestelle eingerichtet sein (kurze Liege- und Ladefristen).

mit Kippern 688 t/m im Jahre,

20 bis 60 t/st,

dsgl.    „ 2,0 t

10 „ 30

30

Rutschen und Trichter zum Einladen

Brückenkrane mit Laufkatzen zum Bestreichen

grofser Lagerplätze bei 3 bis 7 t Tragfähigkeit 50 „80 „ .

Krane (1,5 bis 5 t) werden fahrbar gemacht, um die Schiffe festliegen lassen zu können, nur einzelne Krane für schwere Einzellasten (bis 30 t) feststehend.

Häufig werden besondere Hafenbahnhöfe nötig für die Verschub-arbeiten. Gleichartiger Verkehr wird in einzelne Becken zusammengelegt; Petroleum erhält besondere Hafenbecken mit Verschlufsponton, ebenso bei gröfseren Anlagen Kaufmannsgut. Auch Zollhäfen werden abgetrennt.

Die Höhenlage richtet sich nach den Wasserstandverhältnissen des Flusses; aufserdem spricht die Unterbringung des Bodens aus dem Hafen mit. Rohstoffe, wie Steine, Erze, Kohlen, brauchen nicht völlig hochwasserfrei zu lagern; 0,5 m über dem höchsten schiffbaren Wasserstand genügen. Schuppen und Speicher müssen hochwasserfrei liegen. Tiefladekais sind für den Verkehr bequem und billig. Wenn der Wasserstand wenig wechselt, wie bei kanalisierten Flüssen, sind 2,0 m über dem gewöhnlichen Wasserstand angemessen. Breite der Becken mindestens 4 Kahnbreiten mit Spielräumen von etwa je 2 m in der Sohle, bei längeren Becken mindestens 5; mehr erwünscht; bei Handentladung (Ziegeln) stevenrechte Lage oft bevorzugt. Wendeplätze oder Spitzkehren.

Flöfserei.

Entweder werden die Hölzer in einzelnen Stücken vom Wasser talabwärts geführt (Triften) und am Bestimmungsort mittels Triftrechen aufgefangen, öderes werden zusammenhängende Flöfse gebunden und von der Bemannung, auch wohl mit Hülfe eines Dampfers zu Tal geführt. Mitunter erhalten Flöfse auch hoch Auflast von nicht schwimmfähigem Holz u. dgl. Zum Steuern dienen Streichruder an beiden Enden, zum Bremsen und Festlegen meist Schrickpfähle, die in dem Flufs in den Grund getrieben werden, daneben auch Taue und Anker. Bretterflöfse brauchen mindestens 0,25 m Tiefe, 0,6 bis 0,9 m ist die zweckmäfsigste Tiefe für Balken- und Stammflöfse.

Stauwerke werden durch Flofsgassen umgangen, die entweder stets offen sind und dann viel Wasser verbrauchen oder mit Fächer-, Segment- oder Schützenverschlüssen versehen sind. Die Flofsgassen erhalten Gefälle von 4 bis 1 o/u. Auch lange Kammerschleusen werden für die Flöfserei nutzbar gemacht.

II. Kanalbau/)

Binnenschiffahrtkanäle.

Binnenschiffahrtkanäle dienen aufser der Binnenschiffahrt vielfach auch der Flöfserei, der Ent- und der Bewässerung. Hiernach richtet sich Gefälle, Spiegelhöhe und Querschnitt. Dem Gelände nach sind zu unterscheiden: Niederungskanäle mit geringen Höhenunterschieden, Seitenkanäle in der Talsohle neben dem Wasserlauf und Scheitelkanäle, die eine Wasserscheide überschreiten.

323 ff. und

Betriebsarten der Binnenschiffahrt. Es kommen vor als Fortbewegungsarten : das Schieben mit Stangen, das Segeln, das Treideln vom Ufer mit Menschen, Pferden oder Lokomotiven, das Schleppen durch Schleppboote (betrieben mit Dampf, Sauggas, Petroleum u. dgl., Akkumulatoren, elektr. Kraftentnahme vom Ufer) oder Dampfkähne und der Frachtdampferverkehr. Die Tauerei (Kettenschiffahrt) wird nur vereinzelt (in Tunnelstrecken) angewendet, ebenso Treibseilbetrieb, Fahrzeuge entweder einzeln oder in Schleçpzüge vereinigt.

Schiffswiderstand in Kanälen und Flüssen (I. Bd. S.

Krey, Fahrt der Schiffe auf beschränktem Wasser. Berlin 1913).

Fahrgeschwindigkeiten

auf dem Mittelrhein

6,5 m/sk = 23,4 km/st 4,2 „ =15,2    „

Schnelldampfer zu Tal »    » Berg

gewöhnliche Personendampfer zu Tal .... 5,5 „ = 19,8 „    „    „ Berg ... 3,5 „ =12,6

Güterboote zu Berg    . . i. M. 2,2 bis 2,8 m/sk = 8 bis 10

„    „ Tal . . .

Schleppzüge zu Berg .    .

„ Tal .

auf dem Dortmund-Ems-Kanal ist zulässig

bei 1.75 m Tiefgang . . . 1,4 m/sk = 5 km/st, • - 1,1 »

leere ,,

a 2,0    ,,

*) H. d. I.-W. 1906 Bd. 5. — H. d. B. 1890, III. 2. Wasserbau. — Tolkmitt, Grunplagen der Wasserbaukunst. 2. Aufl. Herausgegeben von J. F. Bub end ey. 1907. Berlin. WUhelm Ernst & Sohn.

auf dem Grofsschiffahrtweg Berlin—Stettin bei 1,75 m Tiefgang bis ....    .

4 km/st,

leere Schleppkähne und freifahrende Dampfer 6    „    ,

v = 0,5 „ 0,75 „ .

auf kleinen Kanälen bei Treidelbetrieb (oder Schieben mit Stangen) durch Menschenkraft v = 0,3 bis 0,4 m/sk,

,, Pferde

Der Widerstand von Schleppzügen ist im allgemeinen etwa der Summe der Widerstände der Einzelfahrzeuge gleich; bei kurzer Kupplung und in gerader Fahrt wohl etwas geringer, in Krümmungen aber etwas gröfser. Beim Schleppen vom Ufer ist der Widerstand etwa 10% geringer als mit Schleppdampfer.

Vorarbeiten.

Die wirtschaftlichen Vorarbeiten haben sich auf den bestehenden Gesamtgüterverkehr und den dem Kanal voraussichtlich zufallenden Anteil davon sowie auf den vom Kanal erweckten Verkehr zu erstrecken (vgl. Sympher, Wasserwirtschaftl. Vorarbeiten; Block, Zentralbl. Bauv. 1908 S. 237; Sympher, Z. Bauwesen 1907 S. 557.

Die Gesamtschiffahrtkosten setzen sich aus den eigentlichen Schifffahrtkosten (Verzinsung, Unterhaltung und Abschreibung der Schiffe, Betriebskosten, wie Löhne, Kohlen, Schmiermittel u. dgl.), den Nebenkosten (Hafen- und Versicherungsgebühren, Kosten für Löschen und Laden, Umladen u. dgl.) und den Abgaben (zur Unterhaltung des Kanals, zur Verzinsung und Abschreibung des Anlagekapitals u. dgl.) zusammen. Die eigentlichen Schiffahrtkosten sind teils Liegekosten, die jederzeit entstehen, teils Streckenkosten, die nur durch die Fahrt entstehen. Zu unterscheiden sind Flufs- und Kanalschiffahrtkosten. Die Kosten werden auf Tarif kilometer bezogen, wobei den wirklich durchfahrenen Kanallängen für die Aufenthalte an Schleusen usw. eine entsprechende Strecke zuzurechnen ist, z. B. bei 5 km/st Fahrgeschwindigkeit nach Sympher

Art

der Schleuse

Schiffahrtbetrieb

Aufenthalt Streckenzuschlag min

km

Einzelschleuse

Einzelschiff

Schleppzug aus 2 Lastschiffen und 1 Dampfer Schleppzug aus 2 Lastschiffen 1 Schleppzug

30

95

72

2>5

»

Schleppzugschleuse

Die Abgaben werden nach wirklichen Kanalkilometern, Schleusungen u. dgl. berechnet; die Kosten sind von der Betriebsart (Tagbetrieb, Tag- und Nachtbetrieb), der jährlichen Betriebszeit

im Rhein-Elbe-Gebiet 10 Monate = 270 Betriebstage, Oder-Gebiet Weichsel-Gebiet

und der Schiffsgröfse abhängig.

Für grobe Massengüter beispielsweise, unter der Voraussetzung, dafs Schiffzüge von 1 Schleppdampfer und 2 Lastkähnen mit voller Ladung in einer Richtung, ¹k Ladung für die Rückfahrt verkehren, bei 5 km/st

8Va

= 250 = 230

43

ft

Fahrgeschwindigkeit auf freier Strecke ohne Kreuzungen, bei 100 km bzw. 60 km Tagesleistung bei 24stündiger bzw. 13stündiger Arbeitszeit ergeben sich (nach Sympher, Wasserwirtschaftliche Vorarbeiten, 1901) folgende Schiffahrtkosten (ohne Nebenkosten und Abgaben):

Anzahl

der Betriebstage

Durchschnittl. Schiffahrtkosten für 1 Tarif-Tonnenkilometer bei Schiffen mit einer Tragfähigkeit von

200 t

150 t

300 t

in Pfennigen

400 t

600 t

1. 270 Tage: a) Tag- und Nachtbetrieb

150

--b 0,79

125

b) Tagbetrieb

105

---H- 0,77

---b 0,63

n

90

---b 0,62

n

100

--b 0,43

70

--b 0,47

--b 0,41

n

70

-+ 0,40

90

--b 0,80

--b 0,33

250 Tage: a) Tag- und Nachtbetrieb

160

b) Tagbetrieb

— + 0,84

a₊₀,₇₉

135

--b 0,67

n

95

--b 0,66

n

110

------_b 0,49

100

75

--h 0,51

n

-+ 0,42

n

75

--b 0,44

90

---b 0,33

n

75

--b 0,37

3. 230 Tage: a) Tag- und Nachtbetrieb

180

b) Tagbetrieb

--b 0,87

n

¹³⁰

--b 0,86

n

150

— + 0,69 n

105

--b 0,71

120

--b 0,53

105

--b 0,46

95

--+ 0,37

80

--b 0,53

n

80

--b 0,47

80

--b 0,39

n = Anzahl der auf der Fahrt zurückgelegten Tarifkilometer.

Die Nebenkosten sind nach folgenden Durchschnittsätzen anzunehmen:

Hafengebühren 2 X 15 Pf/t........

Umladen von der Eisenbahn ins Schiff .    .    .

„ vom Schiff in die Eisenbahn bei grofsen Mengen gröbster Güter mit oder ohne besondere Vorrichtungen .    .

,, bei kleinen Mengen besserer Güter Versicherungsgebühr durchschnittlich 5 %o des Wertes.

Die Abgaben müssen die Verzinsung, Unterhaltung und Abschreibung des Anlagekapitals decken und sind je nach dem Werte der Waren abzustufen.

Sympher schlägt folgende Abgabe vor:

fiir 600 t-Schiffe 2,00 Pf/tkm 1,00 „

Hiernach ist zu berechnen, welche Güter voraussichtlich auf den Kanal übergehen werden.

In Aussicht genommen sind für das westliche Kanalnetz Preufsens fünf Güterklassen mit nachstehenden Schiffahrtabgaben:

Güterklasse A (Stückgüter)

II

III

30 Pf/t,

10 „ ,

. . 22 bis 40 „ ,

100 „ .

für 400 t-Schiffe 1,20    bis    1,6    Pf/tkm

1. Klasse:

2.

Getreide, Stückgüter, Mühlenfabrikate, Kolonialwaren, Petroleum, Maschinen, Instrumente.

Eisen und Stahl in Stangen, Blechen, Platten, Fassoneisen, grobe Gufswaren, Schienen, Schwellen, Metalle, Säuren usw.

Roheisen, Hartholz, grobe Tonwaren.

Weichholz, Zellulose, Grubenholz, Kunststeine, Steinwaren, Zement.

Kohlen, Erze, Futter und Düngemittel, Abfälle, natürliche Steine.

Klasse

112    13 14    15

Auf dem Rhein-Herne-Kanal .    .

Auf den übrigen Strecken. .    .

Auf dem Dortmund-Ems-Kanal .

\jT> \j

r^.oo N

i,5o

o,75

0,20

1,25 ¹

0,625 o,5

Pf. für 1 t u. 1 km

Schlepplohn nach dem Entwurf auf der Strecke Rhein-Herne 0,18 Pf. für t u. km, sonst 0,90 Pf. für t u. km.

Abb. 30.

FLäckenprofil

-'Kies für Bettung urut Beton,, 8000drm,

Abtrag

Die technischen Vorarbeiten (vgl.

Oppermann, Vorarbeiten für Schiffahrtkanäle, Leipzig 1895) bezwecken, auf Grund von genügend genauen Geländeaufnahmen, hydrometrischen und geologischen Untersuchungen diejenige Linie zu finden, die dem Entnahme Verkehrsbedürfnis mooc™-besten entspricht    [Jf'

und hinsichtlich der    ^

Bau- und Betriebskosten bauwürdig ist.

Auf die Linienführunghaben die Kanalspeisung, die Art der Schleusen oderHebe-werke, die Grundwasserverhältnisse EntruLhmeKr / (wegen Wasserver- sooocbm, |\^ y luste oder Speisung aus dem Grund-

Lr\lr

Auftrag

am

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sg iS &ii00r^

oo

300

r*

500cbm

_10000jdbnv_

—Ton, für Dichtung, 2600cbm,

30

Massenfirofil

j~ Rampe links

! 6000 cbm

,    32

T- ——

\AŹgorrv

-r^Ramfie rechts i /    6000cbm.

6000cbm

500L

600

\500cbm

120077V

■m

Ablagerung 33 m 10000 cbm.

L “Längs*

I beförderung

^"Ablagerung 10000 cbm,

wasser, Schädigung der Anlieger), die Bodenarten (Beschaffung Lehm, Sand, Kies usw.) neben den auch bei Eisenbahn- und Strafsen-lininienführungen mafsgeblichen Umständen Einflufs (vgl. Abschn. Eisenbahnwesen). Die Förmlichkeiten der Planfeststellung sind im allgemeinen die gleichen wie bei Eisenbahnbauten, ebenso die Ausführung der technischen Vorarbeiten.

von

Das Flächenprofil (vgl. Abschn. Eisenbahnwesen) wird in der Weise durchgebildet, dafs der Flächeninhalt des Querschnitts, soweit Abtrag nach oben, soweit Auftrag nach unten, im Mafsstab 1 qm = 1 mm von einer mit der Stationierung versehenen Geraden aufgetragen wird. Die Begrenzung der Flächen wird durch abgetreppte Linien gebildet. Von den die Abtragmassen darstellenden Flächen werden von der oberen Grenzlinie aus die zur Verwendung ungeeigneten Bodenmassen nach der Achse zu abgesetzt, sodann anschliefsend nach unten die für besondere Zwecke zu verwendenden Massen (Ton für Dichtungen, Kies für Bettungen). Von der unteren Begrenzung der Auftragmassen nach oben zu werden die Massen der für besondere Zwecke erforderlichen Bodensorten aufgetragen. Die so verbliebene Auftragmasse wird mit der verbliebenen Abtragmasse verglichen und ergibt den durch Längsbeförderung von anderer Stelle her auszugleichenden Fehlbetrag oder Ueberschufs bzw. Seitenentnahme oder Seitenablagerung (Abb. 30 S. 525). Uebrigens spielt bei dem meist maschinellen Betrieb der Erdarbeiten die Querbewegung des Bodens keine Rolle bei der Ausführung.

Für den Voranschlag sind die Beträge für die einzelnen Arbeiten etwa nach folgendem Kostenüberschlag zu berechnen:

1. Grunderwerb.

A.    Ankauf der Grundstücke,

B.    Wirtschaftserschwernisse,

C.    Entschädigung für Nebenberechtigte,

D.    Entschädigung für abzubrechende Gebäude u. dgl.,

E.    Pacht für vorübergehende Benutzung,

F.    Kosten der Leitung und Regelung des Grunderwerbs,

G.    Unvorhergesehenes.

2. Erd- und Böschungsarbeiten.

A.    Gangbarmachung und Rodungsarbeiten,

B.    Gewinnung, Laden, Fortschaffen, Verbauen der Bodenmassen, einschliefslich Trockenhaitung der Arbeitsstelle,

C.    Abgleichung der Böschung und Bekleidung mit Rasen,

D.    Befestigung der Böschungen mit Pflaster, Futtermauern usw.,

E.    Dichtungsaibeiten und Sohlbefestigung,

F.    Unvorhergesehenes.

3. Bauwerke.

A.    Schleusen und Wehre,

B.    Seitenentwässerung in Wegen und Rampen,

C.    Brücken von Wegen, Eisenbahnen und Wasserzügen über den Kanal,

D.    Ueberführungen des Kanals über Wege, Eisenbahnen und Wasserzüge,

E.    Kanaltunnei,

F.    Einlässe,

G.    Eutlastungsvorrichtungen und Auslässe, soweit diese nicht mit Durchlässen und Dükern verbunden sind,

H.    Sicherheitstore,

I. Unvorhergesehenes.

4. Nebenanlagen.

A.    Befestigung der Leinpfade, Anlage für den mechanischen Schiffszug,

B.    Verlegung von Wegen, einschliefslich Befestigung.

„ Eisenbahnen,

I).

„    „ Wasserzügen,

E. Einfriedigungen.

5. Anlagen für die Verwaltung und den Betrieb.

A.    Gebäude für die allgemeine und örtliche Verwaltung,

B.    Gehöfte für Schleusenmeister, Hafenmeister, Bauwarte, Strommeister, Brückenwärter usw.,

C.    Bauhöfe,

D.    Kanalhäfen, soweit sie nicht von den Beteiligten hergestellt werden, sowie Beihülfen an solche,

E.    Telegraphen- und Fernsprecheinrichtungen.

F.    Sonstige für die Verwaltung und den Betrieb erforderliche Anlagen.

6. Speisungsanlagen.

A.    Grunderwerb,

B.    Erd- und Böschungsarbeiten,

C.    Bauwerke und Maschinenanlagen,

D.    Nebenanlagen (Wege- usw. Verlegungen und Neuanlagen, Einfriedigungen, Betriebsgebäude, Telegraphen- und Fernsprecheinrichtungen),

E.    Kosten des Wassers und der Entschädigungen für Wasserentziehung,

7. Allgemeine Kosten.

Untersuchung der Baustoffe, Beschaffung der wissenschaftlichen und technischen Hülfsmittel, Baugeräte, Fahrzeuge u. dgl.

F.    Sonstiges.

8. Unterhaltung während der Bauzeit.

9. Arbeiterschutzaufwendungen.

10. Bauleitung und Verwaltung.

A.    Bezüge der Beamten und Angestellten,

B.    Beschaffung von Geschäftsräumen und deren Ausrüstung,

C.    Kosten der Vorarbeiten.

11. Insgemein.

Ausführung von Abweichungen vom ursprünglichen Entwurf; Preissteigerungen; Bekämpfung und Beseitigung der durch Naturereignisse herbeigeführten Beschädigungen; Kosten der Rechtsstreite (aufser denen beim Grunderwerb); Kosten besonderer Festlichkeiten; Verzinsung der Baugelder. Unvorhergesehenes.

¹

H. d. I.-W. 1900, III. 2.1. Abschn. XIB u. C von K r e u t e r. — H. d. B. 1890. Wasserbau. Wildbachverbauung und Regulierung von Gebirgaflüssen, von Frauenholz. — Die Wildbachverbauungen in der Schweiz. Vom eidgen. Oberbauinspektorat. 1890. — Die Wildbachverbauungen in den Jahren 1883 bis 1894. Vom k. k. Ackerbauministerium. Wien 1895. — Flulskorrektionen und Wildbachverbauungen in der Schweiz. Schweiz. Bauz. 1907 S. 46; 190S S. 212. — Le inert, Der Gehängebau, Leipzig 1909.

²

Vgl. S.497; aufserdem für den Rhein: Honseil, Die Wasserstrafse Mannheim— Ludwigshafen. Zentrabi. Bauv. 1890. Faber, Schiffbarmachung des Oberrheins. Deutsche Bauz. 1893 u.1897. Fra n z i u s, Regulierung des Oberrheins. Deutsche Bauz. 1895. Denkschrift über die Ausführbarkeit einer weiteren Vertiefung des Rheins, Jasmund. 1898. Die Vertiefung des Rheins von St. Goar bis zur Mainmündung 1908. — Weser: Schattauer: Zentralbl.Bauv. 1881 Nr. 2 u. 24; 1885 Nr. 9 u. 10 A. — Elbe: Schmidt, Regulierung der Elbe in Sachsen. Weber, Grundrifsform des Elbstroms. Z. f. Ge-wasserk. 1898. — Öder: Pesch ek, Der Grofsschiffahrtweg bis Breslau. Zentralbl. Bauv. 1Ö98 S. 5. — Weichsel: Müller, Die Regulierung der Weichsel. Zentralbl. Bauv. 1895

³

H. d. I.-W. 1906. III. 5. Bd. — Z. Bauwesen 1901 Bau des Dortmund-Ems-Kanals; 1896 Mohr, Die Kanalisation der Oder; 1890 Mohr, Oder-Spree-Kanal; 1896 Germei-mann, Verbesserung des Spreelaufes inBeriiu; 1899 Volkm a nn, Fuldakanalisierung. — Faber, Denkschrift über Main-Donau-Wasserstrafse. — Allg. Bauz. 1887 Mrosik, Kanalisation der Moldau und Elbe. — Roloff, Amerikanisches Wasserbau wesen 1895. — Z. f. Binnenseh. 1896/97 Priisinann; 1900 Hentrich, Kanalisation der Lippe. — Z. Ö8terr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1903 Cars tan j en, Walzenwehre.

Moldau und Elbe, Z. f. Binnensch. 1906—1912. — Zentralbl. Bauv. 1913 S. 420 (Segmentwehre).

⁴

Zentralbl. Bauv. 1903 S. 304. — Z. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1908 S. 657.

Wasserbedarf von Kanälen.¹)

Wasserverluste entstehen teils durch Verdunstung und Versickerung, teils durch Undichtigkeit an den Schleusen; der letztere Verlust gilt nur für die Scheitelhaltung, er kommt den unteren Haltungen als Speisung zugute. Zu den Wasserverlusten kommt der Wasserverorauch der Schleusen, was zusammen den durch die Speisung zu deckenden Wasserbedarf ergibt.

Die Verdunstung während 6 Sommermonate ist im Mittel zu 4 mm täglich anzunehmen oder jährlich zu 720 mm; in Holland werden 900 mm geschätzt; an einzelnen heifsen Tagen 5 bis 6 mm; am Dort-mund-Ems-Kanal bis 7,5 mm beobachtet; für den Ems-Weser-Kanal sind 11 mm im äufsersten Fall in Ansatz gebracht. Die Versickerung ist aufserordentlich verschieden nach Boden, Dichtung, Höhenlage zum Grundwasser, Breite und Wassertiefe des Kanals; statt der Versickerung kann bei hohem Grundwasserstand auch eine Speisung eintreten. Im Durchschnitt langer Strecken sind beim Dortmund-Ems-Kanal 12 1/sk für 1 km für Verdunstung und Versickerung angenommen, beim Ems-Weser-Kanal rd. 16 1/sk für 1 km für zweischiffige Strecken (entsprechend 45 mm Höhenverlust, wovon 34 mm auf Versickerung gerechnet sind), für einschiffige Strecken sind 12 1/sk gerechnet. An einer gut gedichteten Versuchsstrecke sind 2 bis 5 1/sk für 1 km Gesamtverlust beobachtet worden. Am Grofsschiffahrtweg Berlin—Stettin sind in der gedichteten Strecke 13 mm Versickerung täglich gerechnet, 4 mm Verdunstung in den heifsen Monaten, 2 mm im Jahresdurchschnitt und 100 1/sk für Undichtigkeit der Schleusentore. Beim Rhein-Herne-Kanal sind 13 1/km Versickerung beobachtet in einer Versuchsstrecke in reinem feinen Sande. An 10 m breiten französischen Kanälen sind bei 1,6 m Wassertiefe 4,6 bis 20,9 1/sk für 1 km beobachtet; bei 2,0 m Wassertiefe 11,6 bis 20 1/sk und km. Die Versickerung ist in den ersten Jahren des Kanalbetriebes, namentlich nach der ersten Füllung, wesentlich gröfser als später; am Rhein-Marne-Kanal haben sie nach dem Einlassen des Wassers das 2- bis 3 tache, während der ersten Monate etwa das 1,5 fache der späteren dauernden betragen.

Die Undichtigkeiten der Schleusen hängen wesentlich von der Bauart der Tore und Umläufe ab. Für den Ems-Weser-Kanal sind 5 1/sk für 1 m Schleusengefälle gerechnet. Durch Heber statt der Umläufe von der Schleusenkammer nach dem Ober- und Unterwasser, Hubtore usw. statt der meist gebräuchlichen Stemmtore lassen sich die Verluste an Schleusen herabsetzen.

Wasserverbrauch durch Schleusungen. Bezeichnet M den Inhalt einer Schleusenfüllung ohne Schiff in cbm, m die Anzahl der täglich verkehrenden Schiffe, n die Anzahl der täglichen Schleusungen,

b die Wasserverdrängung eines bergwärts fahrenden Schiffes in cbm, t die eines talwärts fahrenden in cbm,

V den Wasserverbrauch einer Schleusung in cbm,

W den täglichen Wasserverbrauch einer Schleuse, so ist bei einer Einzelschleusung zu Berg V = M -f- b, zu Tal V— M — t; bei einer Kreuzung an der Schleuse (Wechselschleusung) ist V = M -f- b —1\ wenn bei gleicher Schiffzahl in beiden Richtungen von

m bei mittleren Verkehrsverhältnissen die Hälfte der Schiffe bei den

Schleusen, die andere Hälfte in den Haltungen kreuzt, ist der tägliche Verbrauch

Der Wasserverbrauch ist für die oberste Schleuse und für die Schleuse mit dem gröfsten Gefälle zu berechnen. Betr. Wasserverbrauch bei Verwendung von Sparbecken vgl. Schiffschleusen S. 539.

Der Gesamtinhalt H einer Kanalhaltung zwischen zwei Schleusen mit den Verbrauchsmengen V₀ und Vu setzt sich zusammen aus dem

Wasserinhalt und dem Inhalt der darauf schwimmenden Schiffe. Durch den Betrieb der Schiffahrt ändert er sich um

JH= Z (Vo - Vu) + — ^ (Qe - Qa),

y

wo Qe die in der Haltung eingeladenen Gewichtsmengen in kg und Qa die ausgeladenen Gewiclitsmengen in kg, y das Gewicht von 1 cbm Wasser = 1000 kg bedeutet.

Hieraus berechnen sich die Schwankungen des Wasserspiegels.

Zu dem Wasserbedarf des Kanals tritt unter Umständen noch der Verlust in dem Speisegraben und dem Speisebecken.

Für die Verdunstung von freien Seeflächen am Nordfufse der Alpen ist von J. Maurer gefunden Tagesmittel der Temperatur 100 C

Tagesmittel der Temperatur 4-IO« c + 15 „

-f- 20 „

-f~ 25 „

Verdunstung in 24 st 3,0 mm

4.2    .

5,7 „

7.3    „

I i -H T

Verdunstung in 24 st 0,3 mm OJ „

1,2 „

2,0 „

Speisung der Kanäle. Die Speisungsanlagen haben den Wasserverbrauch zur Zeit des gröfsten Bedarfs zu decken und müssen auch den Verbrauchschwankungen Rechnung tragen. Die Entnahme des Wassers erfolgt entweder aus dem Grundwasser der unmittelbaren Umgebung oder aus natürlichen Wasserläufen durch Einleitung oder durch Hebung aus tieferen Lagen oder aus Seen und künstlichen Speisebecken. Die Hebung mittels Dampfkraft ist nur ausnahmsweise wirtschaftlich gerechtfertigt; beim Lippepumpwerk des Dortmund-Ems-Kanals z. B. betragen die Kosten von 1 cbm Speisewasser bei rund 16 m Hubhöhe und 36 Mill, cbm jährlicher Gesamtleistung l/s Pf. Beim Kanal von Denys betragen sie etwa das 10-fache davon; dagegen sinken sie dort bei künstlicher Speisung durch Wasserkraftmaschinen oder Speisebehälter auf 0,4 Pf für 1 cbm.

Die Speisegräben münden mit Speiseschleusen in den Kanal und enthalten Schützen zur Regelung des Zulaufs und eine Ablafsschleuse. Sie sind gut zu dichten, gegen sinkstofführende Wasserläufe abzu-schliefsen und so zu bemessen, dafs die Auffüllung trockengelegter Haltungen in angemessener Zeit erfolgen kann.

Querschnitt der Kanalhaltungen. *)

Die Abmessungen einiger neuerer Kanäle gehen aus den Abb. 31 bis 37 hervor.

Wegen der Schwankungen infolge Schleusung,

Windstau u dgl. ist ein Spielraum von 0,75 m unter dem Schiffsboden nötig, zumal am schnellfahrenden Kahn eine merkliche Einsenkung des Spiegels eintritt. Zur Aufspeicherung von Wasser

*) Gerhardt, Zentralbl. Bauv. 1906 S. 113. — Sy mph er, Zentralbl. Bauv. 1905 S. 600. — Z. Bauwesen 1901 S. 261.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Abb. 81. Ems-Jade-Kanal.

Lein/ifad

Fahrweg

Lj

^    ■TFF/z’prf’t

3,0 ÿss

34

wird der Spiegel zuweilen zeitweilig angespannt, z. B. beim Rhein-Leine-Kanal um 0,5 m. Bermen in Wasserspiegelhöhe vermehren den

Schiffswiderstand.

Abb. 32. Elbe-Trave--Kanal.

Verbreiterung

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des .gewöhnlichen Querschnitts ist in Kurven nötig; das geringste Mals der

Abb. 33. Dortmund-Ems-Kanal.

Gelände

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18,0

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12,0—

im Abtrag

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12.n

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im Auftrag

Abb. 34. Teltow-Ivanal.

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76,265--78,895

Abb. 35. Ems-Weser-Kanal (zweischitfig).

22,68

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bis V,8

Abb. 36. Ems-Weser-Kanal (einschiffige Zweigkanale).

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f

—3,sbeL Gelände* höhe i,frrrv lutter Kanxdsohie

Verbreiterung ist die doppelte Pfeilhöhe einer Sehne von Schiffslänge. Beim Ems-Weser-Kanal sind folgende Verbreiterungen JB der zwei-schiffigen Strecken geplant, die 100 m vor Beginn der Krümmung beginnen:

Beim Halbmesser:

1200 :> R>± 900 m ist JB — 3 m 900700 m „ JB — 4 m 700    500 m „ jB = 5 m.

Beim Halbmesser: i? 25 2000 ni ist JB = 0 m 2000 :>    1500 in „ jB — 1 m

15001200 m „ jB— 2 m

Als kleinster Halbmesser der freien Strecke ist B = 600 m. ausnahmsweise B = 500 m angenommen. Scharfe Krümmungen mit kleinem Zentriwinkel sind verhältnismäfsig unschädlich.

Sonstige Verbreiterungen an Einmündungen von Seitenkanälen, an Warteplätzen, in anbaureifem Gelände, bei Schleusen, oder wo Wechsel der Betriebsart stattfindet, und an Wendeplätzen, dię in Kreisoder Dreieckform (Spitzkehren) ausgestaltet werden. Im einzelnen ist der Querschnitt auch von der Betriebsart abhängig.

Tragfähigkeit verschiedener Kähne.

Tauchtiefe

Finowkahn

Oderkahn

Elbekahn

Dortmund-Ems-

Kanal-Kahn

40,2 X 4,6 m

55,0 X 8,o m

65,0 X 8,0 m

66,95 X 8,1 m

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

xio

140

170

200

225

250

320

300

390

400

470

540

480

570

660

310

405

601

702

2,20

805

910

Erdarbeiten. Wegen der Gefahr der Wasserverluste müssen Dämme stets in voller Breite in Lagen von etwa 0,3 m Stärke geschüttet, fest gestampft oder gewalzt werden; die besten Bodenarten kommen auf die dem Wasser zugewendete Seite. Unbrauchbarer Boden ist auszusetzen; Humus, Stubben, Drainröhren sind zu entfernen.

Dämme aus Sand setzen sich um 0,05 der Höhe, solche aus Lehm-und Tonboden um 0,1, wenn der Untergrund fest ist; auf Moorboden dagegen bis 0,5. Hier mufs man bis auf den festen Untergrund durchschütten und den Moorboden seitwärts verdrängen oder ausheben. Die bleibende Auflockerung s. Abschn. Eisenbahnwesen.

Die Dichtung des Kanaibettes erfolgt am besten gleich bei Herstellung des Kanals durch sorgfältige Ausführung der Erdarbeiten, durch Einlage einer 0,30 bis 1,00 m starken Schicht, womöglich mit Absätzen zur Verhütung von Rutschungen, aus fettem Böden, Lehm, Ton oder dgl. mit Sandüberdeckung, durch Betondecken (nur auf Dämmen, die sich vollständig gesetzt haben, und in Einschnitten) 0,10 bis 0,20 m stark mit Sandüberdeckung von 0,20 bis 0,30 m oder durch Mörtelpflasterung (Stärke etwa 0,20 m). Wenn Dichtung der Sohle nicht erforderlich, werden schmalere Kerne aus Beton oder Ton in den Seitendämmen angewendet. Nachträgliche Dichtungen werden durch Einschlämmen von Lehm oder (bei Felsen) Sand oder durch

Aufschütten einer 0,30 m starken Lehmschicht hervorgebracht. Zur Verhütung von Beschädigungen der eingeschlämmten Schicht durch

Abb. 37. Grofsschiffahrtweg Berlin—Stettin

mit schwacher Dichtung

mit ßtarker Dichtung

,*3S.A

1+37.1

SA

H«-369

A&-

17QV8

-71,V1-

-70,vs-

~&,Sf

Abb. 38.

Dichtung des Dortmund-Ems-Kanals.

1-778,0

1-58,50

den Schiffahrtbetrieb, besonders durch die wühlende Wirkung der Schraube, wird vorgeschlagen, in eine Kieslage einzu-

den Lehm

fZiefs/ialtu/er schlämmen.

Uferbefestigungen. Der

Angriff des Wassers durch Strömung und Wellen in-

folge der Schiffsbewegung reicht bei den gewöhnlichen Fahrgeschwindigkeiten von 1 bis 1,5 m/sk unter den ruhenden WasseT-

XeJam

Sand

Abb. 39. Uferdeckwerk des Dortmund-Ems-Kanals.

19SQ

HM

1    ^ f jk

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Normal Stand ff.

M&0%>*Meülerip/lwizung ^Steùtbervurf JO- iäcm st

Abb. 40.

Uferdeckwerk des Oder-Spree-Kanals.

Rasendecke

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Schilffaflunzunx/

ZiegefcĄ brocken 7

87Q79

Abb. 41.

Uferdeckwerk des Dortmund-Ems-Kanals. H. W *3,00

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2,0

^3cm

Abb. 42. Uferdeckwerk des Dortmund-Ems-Kanals.

1 9,00

13,50

10,00

H. HZ 13,oo

Spiegel und 0,5 m da- GemW+zm rüber; bei geringer Fahr- ËS^Î^⁻geschwindigkeit ist er Si&mBidai. viel geringer. Bepflan-mit Rohr und

lß°

*Mutterboden ^Zemerdplatten 0,osst

^Thonschichi 0,5 -0,6 st

zungen

Schilf auf 0,5 bis 5 m breiten Bermen in oder unter der Wasserlinie, darüber Rasen für geringe Angriffe; für stärkere Befestigungen nach vorstehenden Mustern.

Kanalschleusen

(vgl. Schiffsschleusen). Als Zubehör kommen hinzu Vorhäfen, Leitwerke, bei den Einfahrten, Befestigung der Ufer und Sohle, besonders am .Unterhaupt, Schleusenmeistergehöft mit Geräteschuppen. Lage so, dafs Erweiterung durch eine zweite Schleuse oder Verlängerung zu einer Schleppzugschleuse möglich bleibt.

vor-

Entlastungsanlagen sind erforderlich, um überschüssiges Wasser abzuführen und um den Kanal trockenlegen zu können. Sie werden gewöhnlich bei der Kreuzung des Kanals mit Wasserläufen und wenn möglich in der Nähe von Wärterwohnungen angelegt. Ueberfälle sind wenig wirksam, selbsttätige Heberanlagen*) oder Grundablässe zuziehen. Abmessungen beim Dortmund-Ems-Kanal so, dafs die Entleerung von 1 km nicht mehr als drei Stunden erfordert und die Wassergeschwindigkeit nicht über 0,2 m/sk steigt, auch bei stärkstem Zuflufs.

Sperrtore werden in Kanälen mit langen Haltungen zur Senkung des Wasserstandes bei Ausbesserungsarbeiten angewendet, ferner vor den Enden hoher Dammstrecken, an Schiffshebewerken u. dgl. und beim Anschluss an Seen, Stauweihern u. dgl. zur Sicherung gegen grofse Wasserentleerung bei Dammbrüchen.

Ausführung als Stemmtor, das selbsttätig durch strömendes Wasser geschlossen wird, als Klapptor mit wagerechter Achse unter der Kanalsohle, das entweder mit Handantrieb oder selbsttätig durch strömendes Wasser bewegt wird, oder als Segmenttor, neuere als Hubtor.

Die Kanalbreite wird gewöhnlich etwas eingeschränkt. Mittelpfeiler sind unerwünscht. Schliefsen mufs in wenigen Minuten möglich sein.

Brücken über Kanäle erhalten neuerdings Lichtweiten, die dem uneingeschränkten Kanalquerschnitt, höchstens mit geringer Einziehung der Leinpfadbreite, entsprechen. Steilere Böschungen unter der Brücke sind nur bei schiefen Brücken mit teuerem Ueberbau empfehlenswert. Mittelpfeiler haben sich nicht bewährt.

Die lichte Durchfahrthöhe unter Brücken beim Oder-Spree-Kaiial 3,50 bis 3,70 m, beim Ems-Weser-Kanal 4,0 m über dem angespannten Wasserspiegel, beim Rhein-Herne-Kanal 4,70 m wegen der Senkungen im Bergbaugebiet, beim Donaukanal 4,5 m, beim Elbe-Trave-Kanal 4,5 m. Bei langen Haltungen ist auf einen Windstau bis zu 0,40 m zu rechnen.

Dücker, Durchlässe und Kanalbrücken dienen zur Unterführung von Wasserläufen und Wegen unter dem Kanal. Werden Durchlässe sehr grofs, so wird die. äufsere Dammböschung zur Kürzung des Bauwerks mehr oder weniger durch eine Stirnmauer ersetzt. Fällt die äufsere Dammböschung ganz fort, so erhält man die Form der Kanalbrücke; hierbei wird gewöhnlich bei breiten Wasserläufen der Querschnitt des Kanals in der Breite erheblich eingeschränkt, zuweilen auf einschiffigen Querschnitt.

Bei Dückern kommt die im Längsschnitt schlank gestreckte Form und die rechtwinklig geknickte Form mit Fallkesseln vor; letztere

bietet dem Wasser gröfsere Bewegungswiderstände. Die Querschnitt-form ist bei kleinen Querschnitten gewöhnlich kreisförmig, bei gröfseren rechteckig mit gewölbter oder flacher Decke oder maulförmig; bei geringer Bauhöhe aus mehreren Teilquerschnitten zusammengesetzt.

Baustoff bei Durchmessern bis 0,8 m gufseiserne, darüber flufseiserne Muffenrohre (letztere besonders bei unsicherem Untergründe); Beton oder Eisenbeton (in fertigen Rohren oder an Ort und Stelle hergestellt) und Mauerwerk.

Die sekundlich abzuführende Wassermenge wird je nach der Gröfse,

Abmessungen

Höhenlage, Neigung, Niederschlagshöhe usw. des Zuflufsgebietes bemessen (vgl. Abschn. Wasserversorgung, ferner Zentralbl. Bauv. 1907 S. 321). Beim Dortmund-Ems-Kanal sind bei Winterhochwasser sekundliche Abflufsmengen von 0,15 bis 0,22 cbm/qkm angenommen, bei Sommerhochwasser etwa die Hallte; für ausnahmsweise grofse Hochwasser und ganz kleine Gebiete bis zu 0,45 cbm/qkm. Die Geschwindigkeit ist wegen Spülung bei HW möglichst auf 1,5 bis 2,0 m/sk zu steigern. Ueber die Berechnung des Staues durch Geschwindigkeitsund Richtungswechsel und Reibung im Rohr I. Bd. S. 291.

von Kanälen.

Gröfste Schiffsabmessungen

Schleusenabmessungen

Wasserstraf se

3 Länge

c°

Tragfähigkeit

S3

.2

33

Spiegel

breite

Kanalab mess ungen Tiefe

- Sohl-ö breite

3 mitten

Böschungen

unter

Wasser

Durchfahrthöhe unter Brücken

Bemerk ungen

Masurischer Kanal

40,2

30,0

6,0

1,2    140 (Finowkahn) 45,0

700

(K urischer Kahn)

1,2

7»5

2*5

*9*4

12,4    2,0

i: 2 oben bis i : 12 unten

4,0

Bromberger Kanal

55»°    7*4

x*4

400

57*6    9*6

Oe8terr. Wochenschr. f. d. öff. Baudienst 1908. (Im Bau.)

Oder-Spree-Kanal

55,°

8,0

x»7

500

40,2    4,6

(gr. Oderkahn) 1,7    210 (Finowkahn)

58,1

8,6

IO    V*

«NN«

19,0

x3>°    2,0

Finowkanal

40,2

4,6

bis 5,1

x»4

170

alte Schleusen

S7ł° I 9»⁶ I neue Schleusen für 2 Finowkähne

41,0    5,34    x*57

26,41

23*0

19,0    2,0

i : 2

durchgehends i: 3 oben i : 2 unten

4,0

3,5 über HW

Z. Bauwesen 1890. Ein Ufer mit steilem Bohlwerk wegen Erweiterung.

16,0

2,0

Grofsschiffahrlweg Berlin—Stettin

65,0

8,0

x»75

600

Teltowkanal

65,0    8,0

x»75

600

3»°

2*5

33>o

34*o

20,0

20,0

3>°

2,6

2,1

i : 2

durchgehends i; 3 oben bis i : 14 unten

Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1884.

4,25 über Kanal Z. Bauwesen 1913; Z. d. 4,00 über HW der Oder u. Havel

3*2

Y. d. 1.1913.

i ; 3 oben i : 20 unten

4,0 über HW

Elbe-Trave-Kanal Ems-Weser-Kanal

78,3 xx*5

65,0

8,0

i»75

1300

12,0

2*5

i»75

bis

2,00

600

1000

80,0 85,0

für i Kahn in 1 Schlepper

10,0

3»°

32,0

3X»°

22,0    2,0    —

16,0    3,0    2,5

i: 2 oben bis i : 16 unten

Rhein-Herne-Kanal

80,0    9,0    2,5

1500

165,0    10,0    4,5

für 2 Kähne

34*5

80,0    9*5    2,3

3*5 bei Bodensenkung

IS»° 3>S

anfangs 2»5 I — bei Senkung

i: 2 oben

4,5 über ge-wöhnl. Spiegel, 4,0 über angespannt. Sp. 4,0 bei Senkung 5,0 anfangs

Z. d. V. d. I. 1903; Deutsche Bauz. 1903. Z. d. Y. d. I. 1900. (Im Bau).

Zentralbl. Bauv,

1911 bis 1913. (Im Bau).

Dortmund-Ems-

Kanal

Ems-Jade-Kanal

w ^ o o o\ W p o pvyt OOO M o

° «    O « «

00 00    00 N N3

HW» WH

00 b b o b

600 (gewöhnlich) 67,0 tooo

(ausnahmsweise)

800 (Seeleichter)

70,0

400

8,6

8,8

3*o

2*5

30,0

18,0    2,5 I

Hebewerk 165,0 I 10,0 I    3,0

Schleppzugschleuseu

33»° I 6,5 I    2»o

bei MW

i: 3 oben i : 2 unten

4*0

Z. Bauwesen 1901 bis 19ü2.

x7*5

Rhein-Marne-Kanal

38,5    5>o    t>8

300

38,5

5*2

2,5

16,0

8,5 i,s bei MNW 2,0 bei MW 3>o

Küsten fahrt 10,0    2,0 bei MNW

1,50

Drehbrücken

Deutsche Bauz. 1887.

3*7

Die kleinsten Rohre müssen, um bekriechbar zu sein, 0,60 m Durchm. haben. Die höchsten Punkte müssen der Dichtung wegen wenigstens 0,60 m, besser 0,90 m unter der Kanalsohle liegen. Wegen Spülung werden oft zwei Rohre mit Verschlüssen angelegt. Für Durchlässe gilt ähnliches.

Kanalbrücken werden selten einschiffig, meist zweischiffig aus-geftihrt; ihre Breite ist beim Dortmund-Ems-Kanal und bei den neuen österreichischen Kanälen 18 m, beim Ems-Weser-Kanal zu 24 m angenommen, die Tiefe 2,5 m. Bei Eisenbeton Querschnitt zweckmäfsig wie Kanalquerschnitt auszubilden.

Kanalhäfen²)

werden entweder als einfache Ausbuchtungen des Kanals für eine oder mehrere Schiffslängen hergestellt, oder als besondere Becken, deren Gestaltung sich ganz nach der Oertlichkeit, den Wege- und Eisenbahnanschlüssen usw. richtet. Richtung zur Kanalachse beliebig, weil keine Strömung. Höhenlage in der Regel 1 bis 2 m über dem angespannten Wasserstande; wenn Güter nur eingeladen werden, auch höher.

III. Schiffsschleusen.²)

À. Allgemeines.

Hauptteile jeder Schleuse sind das Haupt mit der VerschlufsVorrichtung oder die Häupter mit der dazwischenliegenden Kammer. Ein Haupt ohne Kammer kommt bei Schutz- oder Deichschleusen vor, um zeitweilig höheres Aufsenwasser abzuhalten; zuweilen wird der Wasserdruck auf zwei gleichgerichtete Tore verteilt (Abb. 43 u. 44). Ein Tor findet sich ferner bei Dockschleusen, die zeitweilig höheres Innenwasser zurückzuhalten haben. Eintorige Schleusen sind nicht immer befahrbar. Dies wird durch Kammerschleusen erreicht.

Einzelteile einer gewöhnlichen Kammerschleuse (Abb. 45), sind: a a die Torflügel, hier als Stemmtore gedacht, bb der Vorboden oder Drempel, cc die Wendenische, dd die Tornische, ee die Torkammer, ff der Abfallboden, g die Kammer, hh die Vorschleuse mit den Dammbalkenfalzen, ii die Flügel.

Charlottenburg. — Z. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1866, Franzius, Wasserbauliche Anlagen der Stadt Papenburg; Landsberg, Die eisernen Tore der Schiffsschleusen; Sympher, Die wirtschaftliche Bedeutung des Rhein-Elbe-Kanals; Priismann, Vergleich zwischen Schleusen und mechanischen Hebewerken, 1905. — Zentralbl. Bauv. 1913 S. 307, Schleusen des Rhein-Herne-Kanals. — Z. Bauwesen 1913 S. 83, Bau der zweiten Schleuse bei Münster, S. 465, Grofsschiffahrtweg. — Z. d. V. d. I. 1913 S. 1809 Schleusen des Grofsschiffahrtweges. — Z. Bauwesen 1909 S. 497, Schleusen bei Wernsdorf und Kersdorf.

Zum Ausgleich des Wassers in der Kammer mit dem des' Oberwassers oder des Unterwassers dienen Torschützen, Umläufe, Grurid-läufe oder Heber.

Wenn nach beiden Richtungen gegen höheres Wasser zu schleusen ist, so sind die Stemmtore am Ober- und Unterhaupt zu verdoppeln (Abb. 46) oder beiderseits kehrende Tore (Schiebe-, Segment- oder Hubtore) anzuwenden.

Die bauliche Anordnung ist verschieden, je nachdem es sich um Kanalschleusen — in Scheitelkanälen, Seitenkanälen oder Seekanälen —, Flufsschleusen oder Seeschleusen handelt (vgl. Kanalisierung der Flüsse S. 512 und Kanalbau S. 522).

Zur Ueberwindung grofser Gefälle werden entweder Schachtschleusen (bis 15 m ausgeführt) verwendet, oder mehrere Schleusen mit Zwischenhaltungen oder Kuppelschleusen ohne solche, oder

Abb 45.

Abb. 43.

Abb. 47. Kuppelschleuse.

«LJ

Abb. 44.

Abb. 46.

mechanische Hebewerke. Letztere haben den geringsten Wasserverbrauch und gestatten die Ueberwindung sehr grofser Höhenunterschiede mit geringem Zeitverlust, sind aber empfindlich und kostspielig; auch nur bei besonderen Geländeverhältnissen anwendbar.

Kuppelschleusen sparen gegenüber einfachen Schleusen an Mauerwerk und J"0~[ Toren, verursachen jedoch Zeitverluste ^ und verbrauchen viel Wasser. Der Wasserverbrauch kann ebenso wie bei anderen Schleusen durch Sparbecken (S. 539) vermindert werden.

Bei erhöhten Ansprüchen an die Leistungsfähigkeit werden die Schleusen für mehrere Schiffe nebeneinander (Doppelschleusen) oder hintereinander (Schleppzugschleusen) oder neben- und hintereinander (Kesselschleusen) eingerichtet; oder es werden zwei Schleusen nebeneinander angelegt, die gegenseitig als Sparbecken dienen können.

Seeschleusen können als einfache Schutzschleusen ausgebildet werden, die nach aufsen kehren, wenn der Hafenwasserstand nicht viel über dem äufseren Niedrigwasser liegt und höheres Aufsenwasser nur zeitweilig auftritt. Um den Hafenwasserstand nicht zu tief abfallen zu lassen und den Angriff auf die Ufer infolge des Wasserwechsels zu vermindern, werden häufig Ebbetore hinzugefügt.

Wenn der Flutwechsel hoch und regelmäfsig ist und der Hafenwasserstand hoch gehalten werden kann, so wird eine einfache Dockschleuse, die nach innen kehrt, ângewendet; bei sehr hohem Flutwechsel wird ein Vorhafen durch eine weitere Dockschleuse auf halber Fluthöhe gehalten — Halbtidedoćk.

Zur Abhaltung besonders hoher Aufsenwasserstände werden vor Dockschleusen häufig Schutzschleusen gelegt, die in Fällen der Gefahr geschlossen werden.

Kammerschleusen als Seeschleusen werden bei starkem Wasserwechsel selten angewendet, weil die tiefgehenden Schiffe aufsen meist nur bei Hochwasser fahren können; bei geringem Flutwechsel kommen sie eher in Frage. Bei niedrigem Binnenwasserstande sind Kammerschleusen oft notwendig, weil die tiefgehenden Schiffe, bei niedrigem Wasserstande ausgeschleust, das nächste Hochwasser erwarten müfsten. Auch Kammerschleusen erhalten oft Schutztore gegen Sturmfluten.

Kammerschleusen, die in jedem Haupt zwei nach beiden Seiten kehrende Tore haben, sind die vollkommenste Anordnung. Sie werden gewöhnlich nur bei geringerem, unregelmäfsigem Wasserwechsel angewendet. Die Schleusen des Nordostseekanals enthalten aufserdem noch zwei Paar Tore mit Schützen in der Mitte der Schleusen, um bei Strömung die Schleuse schliefsen zu können.

Die Abmessungen der Schleusen richten sich nach den verkehrenden Schiffen; dabei ist die Zunahme der Schiffsgröfsen zu beachten. Bei knappen Mitteln ist in erster Linie reichliche Tiefe zu geben, da eine Vergröfserung der Tiefe nicht möglich ist, während sich die Breite allenfalls, die Länge verhältnismäfsig leicht später vergröfsern läfst. Bei Kanälen ist auf die anstofsenden Flufsstrecken Rücksicht zu nehmen. Zu den Abmessungen der Schiffe treten Spielräume in jeder Richtung.

Berechnung der Schleusen. Die Beanspruchung der Schleusen ist wesentlich von der Bodenart und dem Bauvorgang abhängig. Untersuchung für leere und gefüllte Schleuse. Je gröber und durchlässiger der Boden, um so mehr nähert sich der Wasserdruck gegen Sohle und Wände dem vollen Druck. Je fester und unnachgiebiger der Boden, um so mehr ist sein Gegendruck örtlich gleich der Auflast, um so geringer also sind die Biegungen in der Sohle. Werden die Seitenwände zuerst aufgeführt, so wird der Boden darunter stärker geprefst und die Biegung in der später eingebrachten Sohle verringert. (Brennecke, Berechnung und Bauweise gemauerter Schleusen, Z. Bauwesen 1891. H. d. I. 1904, III. Teil, VIII. Band § 6. Engels, Zentralbl. Bauv. 1905 S. 275.)

Die Vorkehrungen zum Füllen und Entleeren von Schleusenkammern bestehen in Schützen in den Toren, Grundläufen unter den Toren, Umläufen um die Tore oder Hebern; vielfach werden auch Schützen und Umläufe zusammen verwendet. Geplant ist die Füllung durch Schleusentore, die gegen den vollen Ueberdruck angehoben werden können (Segmenttore). Mafsgeblich für die Wahl und Ausgestaltung der Füllvorrichtung sind: die Schnelligkeit der Füllung, die ruhige Lage des Schiffes in der Schleuse, die Betriebssicherheit, die Wasserdichtigkeit und die Kosten.

Die Gröfse der Oeffnungen ist so zu bemessen, dafs die Längskräfte auf das Schiff nicht zu grofs werden und dafs die Aufstieggeschwindigkeit des Schiffes ~ 0,08 m/sk nicht übersteigt bei den gewöhnlichen Anordnungen. Bezeichnet man mit 0 die Kammeroberfläche in qm, mit F die Schütz- usw. Oeffnung in qm, mit H₀ das anfängliche Schleusengefälle in m, mit Ht das Endgefälle oder den Ausspiegelungsunterschied in m, mit £1? £₂ usw* die einzelnen Widerstandszahlen der Geschwindigkeit v (vgl. I. Bd. S. 277 ff.) für Zusammenziehung des Strahles beim Eintritt, Krümmung, Reibung, Stofs usw. und mit t die zur Ausspiegelung von H₀ auf Ht erforderliche Zeit in sk, so ist

(I. Bd. S. 270; Z. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1906 S. 84.)

Oeffnungen in den Toren (Gleit- oder Drehschütze mit lotrechter oder wagerechter Welle) sind wenigstens bei hölzernen Toren schwer grofs genug zu machen, ohne das Tor zu schwächen, und verursachen unruhige Lage des Schiffes, sind aber billig; deshalb bei den Unterhäuptern besonders viel angewendet.

Umläufe gestatten ruhigere Einführung des Wassers und deshalb gröfsere Geschwindigkeiten und schnellere Füllung, besonders wenn die Einströmung von Kanälen längs der Kammer durch Stichkanäle erfolgt. Die Stichkanäle liegen auf beiden Kammerwänden am besten versetzt gegeneinander, nicht gegenüber; ihr Querschnitt etwa = 1,25 X Umlaufquerschnitt. Umläufe verteuern die Kammern.

Grundläufe verlangen eine tiefere Gründung und sind deshalb nur bei gutem Untergrund und Ausführung im Trocknen anzuwenden. Die Wasserführung ist günstig.

Heber sind wegen ihrer Wasserdichtigkeit von Vorteil, aber nur bei geringen Wasserstandschwankungen verwendbar.

Umläufe dienen, besonders bei Seeschleusen, auch zum Spülen des Torkammerbodens und erhalten deshalb dort niedrige verteilte Ausströmöffnungen.

Das Verhältnis n der Schütz- oder Umlauföffnung zur Kammerfläche beträgt etwa n = 1: 500 bis 1: 250, bei kleinen Schleusen bis 1: 80.

Sparbecken. Bei künstlicher Speisung und hohem Schleusengefälle sind zur Ersparnis an Schleusungswasser seitliche Becken, Sparbecken,

Abb. 49. Füllen der Schleuse.

Abb. 48. Entleeren der Schleuse.

m.

—g=n--

> CUU*S dem, \0benveusser

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■ -UM

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m.

empfehlenswert, die beim Entleeren der Schleuse einen Teil des aus-fliefsenden Wassers aufnehmen, um ihn beim Füllen wieder an die Schleuse abzugeben. Zugleich wird hierdurch eine Verminderung der Schwankungen des Spiegels der anstofsenden Haltungen und eine ruhigere Bewegung des Wassers in der Schleuse erzielt. Bezeichnet H das Schleusengefälle,

h das Anfangsgefälle von der Kammer nach dem Sparbecken, e das Endgefälle (den Ausspiegelungsunterschied zwischen der Kammer und dem Sparbecken oder Kanal),

Fs die Sparbeckenfläche,

F Je die Schleusenkammerfläche,

_ Fs V ~~ Fjc ’

Z die Höhe einer Teilschicht der Schleuse, n deren Anzahl,

Ä₀ das Gefälle einer Schleuse von gleicher Fläche und gleichem Wasserverbrauch ohne Sparbecken, h\ den Höhenunterschied der Wasserstände eines Sparbeekens vor und nach Füllung,

E die Wasserersparnis,

Q den Wasserverbrauch,

so ist

/jo = ZT ⁴— tt z = h -j~ c, hi = h — z — e,

Fs = rFic,

h — H — e — nz,

vn

nz

l + *(n + l)

v wird gewöhnlich zwischen 0,5 bis 2,5 gewählt, weil bei gröfseren Werten die Ersparnisse an Schleusungswasser nur wenig steigen, die Kosten dagegen stark, n richtet sich nach dem Gefälle H; die Ersparnis an Schleusungswasser wächst mit zunehmender Beckenzahl immer langsamer; deshalb ist eine mäfsige Zahl empfehlenswert, 1 bis 3 bei mittleren Gefällen (6 m),. 3-bis 5 bei gröfseren Gefällen (bis 16 mj,

e gewöhnlich =0,10 bis 0,20 m, je nach der verfügbaren Schleusungszeit.

Zeichn. Darstellung Z. Bauwesen 1901, Bau des Dortm.-Ems-Kan., Abb. 52.

Die Sohle der Sparbecken mufs genügend tief liegen, damit das Wasser ohne Gefällverlust abströmen kann.

Um die raschen Spiegelschwankungen in kurzen Kanalhaltungen infolge der plötzlichen Entnahme oder Abgabe des Schleusungswassers zu vermindern, werden Ausgleichbecken empfohlen, in die das Wasser mit natürlichem Gefälle oder mit Pumpen während der ganzen Schleusungsdauer aus der Oberhaltung eingelassen wird, oder aus denen es ebenso nach dem Unterwasser abgelassen wird.

B. Bauweise.

Schleusenböden können in Holz oder Stein hergestellt werden.

Hölzerne Schleusenböden werden mit Vorteil bei tieüiegendem, gutem Baugrund angewendet, wenn nicht zu starker Grundwasser-züdrang zu erwarten ist, und bei mäfsigen Holzpreisen; die Ausführung erfordert besonders sorgfältige Zimmerarbeit, da vollständige Wasserdichtigkeit Erfordernis ist; die Haltbarkeit ist dann sehr gut Hauptteile sind:

1. Die Spundwände, mindestens unter jedem Drempel und an den Enden eine Querspundwand, die aufs sorgfältigste herzustellen sind;

neben den Drempeln Flügelspundwände, sie werden mit kurzem Zapfen in Nuten des Bohlenbelages eingelassen. Dichtung mit geteertem Fliefspapier; Längsspundwände sind zuweilen für den Bau (Wasserhaltung) nötig, sonst aber entbehrlich.

2.    Der Pfahlrost, dessen Pfähle das Gewicht und den Erddruck der Seitenwände aufzunehmen und die Verankerung des Bodens gegen Auftrieb zu übernehmen haben.

3.    Ueber den Pfählen liegen quer zur Schleusenachse die Grundbalken, die durch Keile mit den Pfählen verbunden sind; die Entfernung richtet sich nach der Gröfse des Auftriebs; die stärksten Hölzer sind dazu zu verwenden; sie müssen, wenn möglich, bis unter die Seitenmauern reichen.

4.    Die Zangen liegen auf den Grundbalken verkämmt aufgebolzt und ragen im Boden um die Stärke des Bohlenbelages darüber hinaus, unter den Seitenmauern aber 1 bis 2 Ziegelschichten.

5.    Zwischen den Zangen liegt der etwa 10 cm starke, gehobelte Bohlenbelag, auf den Grundbalken aufgenagelt.

6.    Ueber dem Belag liegen häufig noch Spannbalken, die ins Mauerwerk seitlich eingreifen; sie werden mit Spitzbolzen und Schlüsselkeilen mit den Grundbalken verbunden.

Der Raum zwischen den Spannbalken wird mit Klinkern ausgemauert; wo keine Spannbalken liegen, wird ein zweiter Bohlenbelag aufgebracht.

Der Drempel höchstens 40 cm hoch.

Steinerne Schleusenböden sind solche, deren Haupttragwerk aus Stein besteht; sie können auch auf Pfahlrosten gegründet sein. Die Form der Seeschiffe gestattet in den Kammern verkehrte Gewölbe, wodurch die Seitenwände günstig verspannt werden, Flufsschiffschleusen erhalten meist wagerechte Kammersohlen; in den Torkammerböden ist wegen der Torgestalt fast stets ein gerader Boden zweckmäfsig; nur bei Schwimmtoren können auch gewölbte Böden verwendet werden. Auskleidung mit Klinkern, alle Ecken mit grofsen Werksteinen oder mit Eisen. Spundwände quer, oben und unten. Abschneidung von Wasseradern. Zur Begrenzung der Baugrube meist auch Längsspundwände. Eingriff in das Betonbett 0,30 m. Betonbett nach dem Unterwasser zu wegen der Abnahme des Auftriebs häufig schwächer als am Oberwasser. Stärke so, dafs es bei trockener Kammer dem Auftrieb widersteht.

Spielraum zwischen Sohle und Torunterkante, je nach Gröfse und Bauart 0,15 bis 0,30 m, Anschlag des Tores 0,10 bis 0,20 m hoch, Drempelhöhe 0,25 bis 0,50 m.

Durch Keilform und Anker sind die einzelnen Steine vor dem Lockern möglichst zu schützen.

Hölzerne Schleusenwände kommen besonders für kleinere Kanalschleusen mit geringem Gefälle und weichem Untergrund in Frage. Ständerwerk mit rückwärtiger Verankerung, so dafs Auswechslung faul gewordener Teile über Wasser leicht möglich. Tordruck und -zug wird durch die Querspundwand aufgenommen. Hinterftillung mit tonigem Boden.

Steinerne Schleusenwände sind ähnlich wie Kaimauern zu behandeln. Unbeweglichkeit ist besonders bei Stemmtoren erforderlich.

In den Torkammern mufs die Form dem Tore und dem Schiffsquerschnitt angepafst sein; deshalb senkrechte Innenseite, Aufsenseite abgetreppt oder schräg, Unterschneidungen des Mauerkörpers sind wegen Wasseradern gefährlich, Unterbringung von Umläufen in dem statisch unwirksamen Teil des Mauerquerschnitts. In den Kammern können bei reichlichem Wasser die Seitenwände geböscht und nur leicht befestigt sein. — Wendenischen aus Werksteinen, die nach dem Versetzen passend geschliffen werden, oder mit Gufseisenverkleidung. Dammbalkenfalze und alle Kanten werden gut abgerundet. Abdeckplatten, Poller, Schiffsringe, Steigeleitern gehören zur Ausstattung der Wände.

Betr. der Ausführung s. Grundbau S. 185 ff.

Die Einfahrten erhalten meist Leitwerke; bei Seeschleusen trichterförmige Einfahrten und kräftige Winden (Gangspills); letztere bei sehr lebhaftem Betrieb auch bei Flufs- und Kanalschleusen.

Statt der Dammbalken auch senkrechte eiserne oder hölzerne Nadeln, die sich oben gegen einen beweglichen Träger legen.

Auch in Umläufen Dammbalkenfalze.

Die Tore müssen Sicherheit gegen den höchsten Wasserdruck, genügende Dichtigkeit und leichte Beweglichkeit aufweisen.

Bauweise in Holz oder Eisen, erstere nur bei kleinen Toren im Binnenlande (Bohrwurm!) vorteilhaft.

Abb. 50. Wendenische.

Stemmtore haben geringen Stoffverbrauch und sind leicht beweglich, sie kehren nur nach einer Seite; die Berechnung ist unsicher, sobald sie auch im Drempel Kraft übertragen. Beschädigungen beim unruhigen Wasser, Verdopplung der Bewegungseinrichtungen, Beschädigungen der £7= Mittelpunkt der Nische, Zapfen und Halsbänder, Empfindlichkeit

ExzentrizUiit    cm. gegen Bewegungen des Mauerwerks sind

Ji

Nachteile der Stemmtore. Für kleine und

mittlere Schleusen in Holz, für gröfsere in Eisen; besonders beim Handbetrieb.

Stemmtore müssen zur Erleichterung der Bewegung etwas exzentrisch gegen die Wendenische liegen, oder die Dichtungsfiäche mufs abseits von der Drehachse liegen (Abb. 50).

Fächertore gestatten Bewegung bei beliebigen Wasserständen; daher besonders zu Spülzwecken.

Einflügelige Drehtore mit senkrechter Achse als Drehponton für Dockschleusen und Nachteil: grofse freie Länge, Vergröfserung

jr'

.w ;

grofse Kanalschleusen, der Kammer am Unterhaupt.

Zweiflügelige Drehtore — wie Stemmtore, aber mit oberem und unterem Anschlag zur Kraftübertragung — nur bei Schachtschleusen.

Klapptore mit wagerechter Drehachse, nur bei Oberhäuptern bei mäfsiger Weite und gleichbleibendem Wasserdruck; kehren nur nach einer Seite.

Hubtore besonders bei hohen Schleusengefällen (Schachtschleusen) vorteilhaft, geringe Kammerlänge, leichte Instandhaltung.

Schiebetore besonders bei Dockschleusen und Trockendocks. Vorzüge: klare Beanspruchung, kehren nach beiden Seiten, erfordern kein Mehr an Kammerlänge, bieten bequeme Verbindung über die Schleuse, grofse Betriebsicherheit, Beweglichkeit im strömenden Wasser und bei Ueberdruck, Unempfindlichkeit gegen Bewegung der Mauern.

Schwimmtore (Pontons) hauptsächlich bei Trockendocks; bei Schiffsschleusen ist das Ein- und Ausbringen im allgemeinen zu zeitraubend.

Hohe der Schleusentore richtet sich nach dem höchsten schiffbaren Wasserstande (Ueberströmung womöglich zu vermeiden) oder dem höchsten abzuhaltenden Wasser (bei Seeschleusen je nach Wellenhöhe 1 m und mehr darüber).

¹

Z. f. Binnensch. 1901 S. 234. — Zentralbl. Bauv. 1904 S. 170 u. 244. — Z. Bauwesen 1901 S. 439. — Zentralbl. Bauv. 1909 S. 122 u. 254. — Z. Bauwesen 1913 Ś. 466. — Zentralbl. Bauv. 1913 S. 455.

²

Vgl. Flufshäfen S. 518.

*) H. d. I.-W. III. Bd. 8. — Fortschr. d. Ing.-Wissensch. 2. Gruppe. — Z. Bauwesen 1892; Brennecke, Berechnung und Bauweise gemauerter Schleusen; 1893, Berechnung der Standsicherheit der Bohlwerke; 1890, Mohr, Der Oder-Spree-Kanal; 1896 S. 361. — Z. d. V. d. I. 1900, Ho topp, Schleusen des Elbe-Trave-Kanals. — Z. Bauwesen 1901, 1902, Bau des Dortmund-Ems-Kanals. — Zentralbl. Bauv. 1884, Schleusenbau in der Spree bei

Berechnung der Stemmtore

1.    für geschlossenen Zustand,

2.    für geöffneten Zustand.

Zu 1. Der höchste Wasserstandunterschied ist mafsgebend; Druckfigur ein Rechteck von der Höhe des Unterwassers, darüber ein Dreieck

Abb. 52.

Abb. 51.

Abb. 53.

!..

4- p/

“T"*

-tv

bis zum Oberwasser. Auf Druckübertragung am Drempel wird nicht gerechnet, sie mufs möglichst vermieden werden, auch bei niedrigster Temperatur; jeder Riegel überträgt den Wasserdruck des auf ihn entfallenden Streifens b nach Art des Dreigelenkbogens.

Bedeutet F den Querschnitt, J das Trägheitsmoment eines Riegels, y das spezifische Gewicht des YVassers, so ist nach den Bezeichnungen der Abb. 51 u. 52 die Beanspruchung des Riegels

l,bhy - al,?bliy al,bhyrj

2 tg (pj

jp

infolge des Achsdrucks Q = ^ ^ --, der Biegung und des exzentrischen

> 1,0 bis 1,225. Neigung des Drempels etwa tgqp = 0,33.

Angriffs des Achsdrucks. Bei Holztoren gewöhnlich rj =■ 0 Bei eisernen Toren läfst sich durch Vergröfserung der Krümmung auf der Oberwasserseite und Vermehrung der Gurtplatten der Riegel dort günstige Querschnittsform erzielen. Druckübertragung an der Schlagsäule möglichst nahe der Unterwasserseite (besondere Stemmlager). Wenig starke Riegel mit leichten Zwischenaussteifungen vorteilhaft. Pfostentore mit nur zwei Riegeln und senkrechten Trägern für das Bekleidungsblech sind für den Stoffverbrauch günstig, wenn Torlänge Torhöhe

Zu 2. Bei geöffnetem Tore wirken das Torgewicht G, der Auftrieb A, der senkrechte Zapfendruck V, der wagerechte Zug im Haisund im Zapfenlager Z; dann ist

Gb — Ac

V=G — A;

Zur Verringerung des Zuges Z werden entweder Gegengewichte auf dem über die Wendesäule verlängerten obersten Riegel oder Luftkasten im Tore unter Unterwasser angeordnet.

Berechnung der anderen Torarten als Platten, die auf zwei oder drei oder vier Seiten auflagern.

nur

Ausführung der Stemmtore. Hölzerne Stemmtore fast aus ausgesucht gutem Eichenholz; sauberste Arbeit der gehobelten Hölzer erforderlich. Riegel meist in annähernd gleichen Abständen, da oben durch Fäulnis, Eis, Schiffsstöfse, unten durch Wasserdruck beansprucht; zuweilen auf der Unterwasserseite nach der Wende- und Schlagsäule zu verjüngt, um bei jenen an Stärke zu sparen, deshalb auch meist quadratischer oder hochkantiger Querschnitt.

Streben und Bohlen nicht steiler als 30° zur Wendesäule, mit den Riegeln zur Hälfte überschnitten. Aufsenseite bündig mit den Bekleidungsbohlen; mit Versatz in die Umrahmungshölzer eingelassen. Stärke doppelt so grofs wie die der Bohlen, die 5 bis 8 cm stark sind. Umfangshölzer am besten alle gleich stark; Breite gröfser als Dicke, etwa 5:4 bis 6:4. Schlagsäule oben und unten vorstehend. Wendesäule oben vorstehend. Zugstange am besten beiderseitig mit Spannvorrichtung. Beschläge zur Verbindung der Riegel mit den Säulen bündig eingelassen.

Eiserne Stemmtore. Bei geringen Weiten (< ^ 14 m) meist einfache Blechhaut, bei gröfseren doppelte, die ganz oder zum Teil als Schwimmkasten ausgebildet wird. Tore entweder eben mit ebenem oder Buckelblech oder gekrümmt mit glattem oder Wellblech. Zur Dichtung dienen Holzleisten und Holzanschläge, fest oder beweglich.

Zapfen. Unterer Zapfen in dem Boden der Schleuse, Pfanne an der Wendesäule befestigt. Halbkugelförmig oder zylindrisch mit Kugelkalotte. Bedeutet

r den Halbmesser der Kalotte in cm,

ff₂ die zulässige Beanspruchung in t/qm (0,75 bis 1,5 t/qm für Schmiedeisen, 1,0 bis 2,0 t/qm für Gufsstahl),

V den senkrechten Zapfendruck,

Z den wagerechten Zapfendruck,

(X den halben Zentriwinkel der Kugelkalotte,

ff (1 — cos³ oc)

Der Zapfendurchmesser wird d = 2B> sin <X.

Damit der Druck die Kalotte im mittleren Drittel schneidet, mufs

so ist (nach Landsberg) 0,691

sein :

<x Z

tg 3 — F

Der obere Zapfen am besten so anzuordnen, dafs das Tor senkrecht ausgehoben werden kann. Halsband um den Zapfen, deshalb

von der Verankerung getrennt. Gute Einstellung erforderlich, damit Drehachse lotrecht. Verankerung so, dafs nur Zug auftritt, genügend Mauerwerk gefafst wird (Verästelung der Anker) und der Druck im Mauerwerk die zulässige Gröfse nicht überschreitet. Bei grofsen Toren Entlastung der Zapfen von dem Stemmdruck, Ausbildung besonderer Stemmlager an der Schlagsäule; zuweilen Laufrollen an der Schlagsäule; Vorrichtungen zum Stützen lange offenstehender Tore. Bewegung der Stemmtore, Bezeichnet

Q₁ den Widerstand gegen die Bewegung des Tores infolge der Reibung am Zapfen und Halsband in t,

Q₂ den Widerstand des Wassers in t,

/u =    0,4 den Beiwert der Zapfenreibung,

q den Hebelarm von Q in bezug auf die Drehachse in m,

V den lotrechten Zapfendruck in t,

H den wagerechten Zug im Halsband in t, d den Durchmesser des Zapfens in m, di den Durchmesser des Halsbandes in m, l die Länge des Tores in m,

S die eingetauchte Fläche in qm, v die mittlere Geschwindigkeit des Tores in m/sk,

J den Unterschied der Wasserstände vor und hinter dem bewegten Tore in m,

so ist der Gesamtwiderstand (nach Landsberg)

Q = Qi + Q% = -jy o (Vd + 2Zd₁) + Sl (225 w³ + 2000 J)}.

Bildet die bewegende Kraft B bei irgend einer Torstellung den Winkel tp mit der Winkelrechten zur Torfläche, so ist ihre Gröfse in t

COS (p

Bei halb geöffnetem Tore ist gewöhnlich (p = 0.

J wird grofs, wenn das Tor sich der Tornische nähert, wenn nicht das Abströmen des Wassers besonders erleichtert wird.

Q greift in etwa halber Torhöhe im Abstande von 0,5 bis 0,75 l von der Drehachse an, B bei kleinen Toren meist oben, über Wasser, bei gröfseren möglichst in der Nähe des Angriffs von Q, um Verbiegungen zu vermeiden, bei Toren mit Laufrollen ganz unten, dsgl. bei Toren mit gekreuzten Ketten. Bewegung bei kleineren Toren (6 bis 7 m Schleusenweite) oder selten benutzten gröfseren durch Menschenkraft (Schiebestange, Drehbaum, Schiebebaum mit Winde, Zahnquadrant oder Zahnstange mit Winde oder Gangspill); bei gröfseren und viel bewegten Toren durch Druckwasser, auch unter Ausnutzung des Schleusengefälles (System Nyholm), (mittels Zahnstangen, Schwinghebeln, Ketten oder unmittelbar auf das Tor wirkenden Druckwasserpressen); durch Druckluft (mittels Zahnstange und Zahnrad, das durch eine mit Druckluft zeitweise entlastete Taucherglocke und ein Gegengewicht in verschiedenem Sinne gedreht wird) oder durch Elektrizität.

Aehnlich ist die BewegungsVorrichtung für einflüglige Tore mit senkrechter Drehachse und Fächertore.

35

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Klapptore, meist mit Luftkasten, werden durch Ketten, die durch Winden mit Menschenkraft oder Druckwasser getrieben werden, oder durch eingeblasene Prefsluft gehoben und durch ihr eigenes Gewicht gesenkt.

Der Kettenzug Q mufs die Komponente des Torgewichts Glt des Bewegungswiderstandes 6r₂ des Wassers und die Reibung des Zapfendrucks B₂ an der Drehschwelle überwinden, der zum Teil durch Glt zum Teil durch G₂ erzeugt wird. Lagerung in Kurbeln, damit beim Einklemmen von Fremdkörpern oder Bewegungen des Mauerwerks ein

Bruch der Lager vermieden wird. Anschlag etwa 1 : 7 bis 1: 12 gegen die Lotrechte.

Abb. 54.

Der Bewegungswiderstand wirkt senkrecht zur Torfläche und beträgt (nach Landsberg) G₂ = lb S v² in t (§ = Torfläche in qm, v — mittlere Geschwindigkeit in m/sk); der Angriffspunkt liegt in 0,75 l von der Drehachse.

Nach den Bezeichnungen der Abb. 54

à ist

Q — öi + R* •

l sin OC

wo r den Zapfen bzw. den Wendeschwellenhalbmesser, /u den Beiwert der Reibung bedeutet (für Zapfen — 0,3, für Reibung der Schwelle bis 0,7).

Beim Anfang des Schliefsens wird Q gewöhnlich am gröfsten

ftGflkTSSv*

a Gi

T⁷⁵⁵»²)

(“fk + T75So2)

/ur

l sin oc cos oc

sin oc

Schiebetore haben folgende Widerstände:

1. Reibung des Tores auf den Gleitbahnen bzw. in den Rollen.

Qx — pG für Gleitwiderstand,

^ = ^0,4 für Eisen auf Stein, = ^0,6 für Holz auf Stein, = r^0,65 für Eisen auf Holz,

G = Gewicht abzüglich Auftrieb,

Qi— ßif-^-pir) für Rollwiderstand, worin

B = Halbmesser der Rollen in mm,

r — Halbmesser der Zapfen in mm,

f— Hebelarm der rollenden Reibung für den Uebergang von Ruhe zur Bewegung =0,48 bis 0,87 mm; für Bewegung 0,5 mm; eiserne Rollen auf eisernen Bahnen,

[*i — 0,28 = Zapfenreibungszahl.

2. Widerstand des Wassers.

Q₂ = 15 S v²    1000 S'J,

S = Flächeninhalt aller einzelnen, der Bewegung entgegengesetzten Teile unter Wasser,

S' — Gesamtprojektion der Stirnwand senkrecht zur Bewegungsrichtung,

j = Aufstau, möglichst klein zu halten.

3. Widerstand an den Seitenwänden; durch Führungsschienen möglichst klein zu halten. Berücksichtigt durch Vergröfserung der Widerstände zu 2. und 1. um das 1,5- bis 2 fache.

Angriff der Kraft so, dafs Kanten ausgeschlossen.

Uebertragung der Kraft durch Ketten von den Druckwasser- oder Elektromotoren.

Hubtore gewöhnlich mit Gegengewichten, so dafs nur Reibung und wegen Auftrieb wechselndes Uebergewicht des Tores zu überwinden.

Wenn Tore gegen Ueberdrück vor der Ausspiegelung geöffnet werden sollen, so ist die Kraft hiernach zu berechnen.

Torschütze und Umläufe.

Zugschütze. Widerstand gegen Oeffnen = Druck auf Schützfläche X Reibungsbeiwert + Gewicht, wenn letzteres nicht durch Gegengewichte ausgeglichen.

Bei kleinen Schützen oder kleinem Gefälle einfache Hebelübersetzung; sonst Zahnstangen mit Winden.

Durch Rollschütze kann die Reibung, durch Kulissenschütze die Hubhöhe stark vermindert werden. In Umläufen bei hohem Gefälle auch wagerechte Rollschütze.

Drehschütze. Achse lotrecht oder wagerecht; zuweilen um -f- e aufser der Mitte, so dafs Ueberdruck auf festen Schlufs wirkt. Das Widerstandsmoment M entsteht beim Oeffnen durch Reibung am Zapfen vom Durchmesser d, durch den hydrostatischen Druck auf die ganze Klappe D und M' bei der Bewegung durch den hydraulischen Druck.

Mit den Bezeichnungen der Abb. 55 ist

-jD(e+T + ^y)>

' = 0,9 D ^0,075 b+e+f*Y)

(nach Lickfeld, Z. Bauwesen 1892 S. 385).

Um bei Oeffnung den hydraulischen Druck auf die Klappenhälfte, die sich mit dem strömenden Wasser bewegt, zu vergröfsern und so das Oeffnen zu erleichtern, hat man diese Klappenhälfte verlängert oder in der anderen vorher zu öffnende Hülfsklappen angebracht, oder die Schützöffnung durch eine Anzahl kleiner Drehschütze c (Jalousieschütze) verschlossen.

gegen Bewegung

sehr klein, da Gewicht leicht auszugleichen ist und hydrostatische und hydraulische Widerstände bei richtigem Sitz im Zylindermantel gering. Entweder als „hohe Zylinderschütze“ bis zum Oberwasser offen durchreichend, oder als „niedrige Zylinderschütze“ ausgebildet, wobei das Schütz in eine geschlossene, dicht anschiefsende Glocke aufgezogen wird.

Segmentschütze in Umläufen, besonders für hohe Gefälle; wegen Formänderung steife Bauart. Welle wenig exzentrisch gelagert gegen Zylindermantel, so dafs er sich leicht vom Rahmen abhebt.

Zyiinderschütze.

Widerstand

Abb. 55.

Ld-

C. Schiffshebewerke.¹)

Zur Ueberwindung grofser Höhenunterschiede; Hebung teils auf geneigter Ebene — entweder quergeneigt oder längsgeneigt —, teils lotrecht. Trockenförderung nur bei kleinen Schiffen (wegen der zu starken Beanspruchung des Schiffskörpers). Nachgiebige Stützung des Schiffskörpers vorgeschlagen. Schwimmende Beförderung in beweglicher Kammer trotz der grofsen toten Last für grofse Schiffe allein ausgeführt. LängsgeneigteHebewerke, d.h. solche, bei denen der Trog in seiner Längsrichtung bewegt wird, sind 1: 8 bis 1 : 20 geplant; quergeneigte 1: 2 bis 1 : 8. Stützung durch Räder, die durch Tragfedern, Drahtseile, die über Rollen laufen, oder durch Prefswasserkolben gleiche Belastung erhalten; oder durch Gleitschuhe, die durch Prefswasser von der Gleitbahn abgehoben werden; oder durch Wälzungsrollen, die durch eine Kette ohne Ende von dem Wagen mitgeführt werden.

Fahrgeschwindigkeit gewöhnlich bis zu 1 m/sk angenommen.

Das Gewicht des Wagens wird entweder durch einen zweiten Wagen ausgeglichen, der mit dem ersten durch ein über eine liegende Seilscheibe geführtes Drahtseil verbunden ist, oder besser durch Gegengewichte, die unter oder neben dem Schleusenwagen auf besonderen Gleisen laufen; durch letztere Anordnung sind die beiden Hebewerke unabhängig. Auch elektrischer Ausgleich ist vorgeschlagen, wobei der niedersteigende Wagen auf einen Sammler arbeitet und so gebremst wird.

Längsgeneigte Hebewerke haben vor den quergeneigten folgende Vorzüge voraus:

1.    Das Hebewerk ersetzt ein gleich langes Kanalstück;

2.    besondere Geradführung des Wagens ist nicht nötig;

3.    die Zahl der Gleise ist geringer;

4.    die Bauwerke zum Anschlufs des Troges an den Kanal sind billiger.

Nachteile der längsgeneigten Hebewerke sind:

1.    Die Höhe der Wagen am unteren Ende des Schleusentroges wird grofs.

2.    Da die Schiffe sich vor der Einfahrt begegnen müssen, aber nicht wie bei den quergeneigten Ebenen gleichzeitig aus- und ein-fahren, so ist die Leistungsfähigkeit geringer.

3.    Die Wasserschwankungen durch die Beschleunigung usw. sind gröfser.

4.    Die Bahnlänge wird wegen der geringeren Steigung gröfser.

Vorgeschlagen ist als besondere Art der quergeneigten Hebewerke

die Schiffs trommel, bestehend in einem ins Unter- und ins Oberwasser einrollenden Blechzylinder von 70 m Länge, 16 m Durchmesser

Oesterr.

mit Stirnwänden, die eine konzentrische Oeffnung zum Ein- und Ausfahren der Schiffe von 9,5 m Durchmesser freilassen, ohne Tore oder Schützen und mit vier Laufringen, denen vier breite Schienen der Bahn entsprechen. Fortwälzung durch Abwicklung von angetriebenen Drahtseilen. In etwas anderer Form als Schleusentrog vorgeschlagen, der sich mittels Wälzungsrollen gegen die Innenseite von grofsen Wälzungszylindern stützt, die auf Rollbahnen laufen.

Senkrechte Hebewerke sind für kleine Schiffe als Doppel tröge ausgebildet, die durch Ketten, die über Rollen laufen, im Gleichgewicht gehalten werden. Statt des zweiten Troges auch Gegengewichte. Bei gröfseren Anlagen ruht der Trog auf einem oder mehreren Druckwasserkolben oder auf Schwimmern, oder er hängt in Zapfen auf Wagebalken, die auf Tünnen gelagert sind. Geradführung von besonderer Wichtigkeit, durch hydraulische Steuerung, Gleitbacken, Zahnstangen oder Schraubenspindeln.

Vorgeschlagen sind ferner senkrechte Hebewerke in Gestalt eines wagerecht schwimmenden, drehbaren Zylinders, der gleichlaufend zu seiner Achse zwei Tröge zur Aufnahme eines aufsteigenden und eines absteigenden Schiffes hat, oder eines zweiarmigen Hebels, der sich auf einen schwimmenden wagerechten Zylinder stützt und an seinen Enden Schleusentröge trägt, oder eines unter Wasser liegenden zylinderförmigen, ganz geschlossenen Schleusentroges, der, im Gleichgewicht befindlich, in einem Schacht auf und nieder bewegt wird und an seinen Stirnwänden mit dem Ober- und Unterwasser zur Aufnahme des Schiffes in Verbindung gesetzt werden kann (Tauchschleuse).

Anwendungsgebiete.

Wesentlich spricht die Geländegestaltung bei der Wahl des Hebewerks mit, um hohe Dämme und tiefe Einschnitte zu vermeiden; andererseits hängt die Linienführung des Kanals von den geplanten Hebewerken ab; ferner sind Wassermenge und Baugrund von Wichtigkeit. Bis etwa 10 m Hubhöhe ist die einfache Schleuse (mit Sparbecken) gewöhnlich am Platze, bis 20 m auch als Schachtschleuse oder Schleusentreppe, wenn reichlich Wasser vorhanden ist und der Verkehr mäfsig. Bei geringer Wassermenge kommen bis zu 20 m Hubhöhe längs- und quergeneigte Ebenen, senkrechte Hebewerke mit Gegengewichten, Druckwasserhebewerke und Tauchschleusen in Frage, Schwimmerhebewerke nur bei sehr günstigem Baugrund; Schleusentrog an Wagebalken mit 36 m Hubhöhe im Bau. Zwischen 20 und 30 m Hubhöhe werden längs- und quergeneigte Ebenen, über 30 m quergeneigte Ebenen und über 40 m Schiffstrommeln empfohlen.

IV. Flußmündungen und Seekanäle.²)

Die Gestaltung und die baulichen Mafsnahmen bei Flufsmündungen, d. h. den vom Meere abhängigen Flufsstrecken, richten sich wesentlich:

1. nach der Gröfse, dem Wasserstandwechsel und der Sinkstofführung des Flusses; 2. nach der Eigenart des Meeres, insbesondere der Tiefe, der Küstenströmung, der Delta- und Haffbildung, der Höhe von Sturmfluten und vor allem nach dem Vorhandensein von Ebbe und Flut.

Deltabildungen bei starker Flut nur bei grofsen, sinkstoffreichen Flüssen, bei schwacher Flut auch bei kleineren.

Gefälle und Fliefsrichtung wechseln bei Flut oder bei landwärts wehenden Winden eine Zeitlang. Geschwindigkeit, Querschnitt und

Wassermenge stehen deshalb nicht wie beim oberen Flufslauf in fester Beziehung. Durchgleichzeitige Beob-ißLr achtung in kurzen Zeiträumen an 1h[L- mehreren Punkten mufs die Hebung oder Senkung der Wasserstände bestimmt und hieraus in Verbindung mit der Fläche die ein- oder ausgeströmte Wassermasse berechnet werden. Dabei ist der Zuflufs des Flufswassers von oben zu berücksichtigen.

Im allgemeinen unterscheidet man Mündungen mit schwacher und mit starker Flut.

Abb. 56.

Längsschnitt einer Flufsmiindung.

IM.

Meet

NM

Wr/jP "' - /// '

SofJe**

A. Mündungen mit schwacher Flut

gehen entweder unmittelbar ins Meer oder mittelbar zunächst in eine Bucht (Haff), wo sich das Wasser klärt, und aus dieser durch eine zweite Mündung (Seetief) in das Meer. Das Haff wirkt als Spülbecken für die zweite Mündung, die deshalb meist mächtiger ist als die erste.

Die Regelung des Seetiefs erfolgt zumeist zugunsten der Schiffahrt; die Landwirtschaft wird wenig berührt. Regelungsmittel sind: Festlegung der Ufer in zweckmäfsiger Breite, schlanke Linienführung, Vermeidung von Gefall Verlusten, Spülung der sich aufserhalb und innerhalb bildenden Barren und Sandbänke durch Führung des Wassers mittels Molen und Leitwerke unter Wasser. In der ersten Mündung in die Bucht gewöhnlich Deltabildung.

(Beispiele: Odermündung, Nogatmiindung, Pomündung.)

Bei unmittelbarer Ausmündung in das Meer sind meist landwirtschaftliche und Schiffahrtsinteressen wahrzunehmen. Der durch HW des Flusses und HW des Meeres erzeugte Wasserstand kommt für die Deichhöhe in Betracht, der von HW des Flusses und MW des Meeres erzeugte für die Entwässerung der Niederungen; die Wassermenge mufs ohne schädlichen Aufstau abgeführt werden; MW des Flusses in Verbindung mit MW und NW des Meeres sind wegen ihrer Dauer besonders für die Ausbildung der MW-Flufsquerschnitte bedeutsam. Innerhalb der MW-Querschnitte werden die NW-Querschnitte angeordnet; ihre Abmessungen sind durch die Verbindung von HW, MW und NW des Flusses mit NW des Meeres bedingt.

Das HW-Bett ist in den oberen Strecken durch Deiche und Hochufer, weiter seewärts durch Sandbänke begrenzt: das MW-Bett wird wie bei den oberen Flufsstrecken ausgebildet; (Buhnen, Deckwerke,

Längswerke), das NW-Bett durch Niedrigwasser-Leitwerke. In der untersten Strecke des Mündungsgebiets werden hauptsächlich Molen zur Festlegung der Schiffahrtrinne verwendet, daneben zur Unterstützung Baggerungen.

(Beispiele: Donau, Weichsel bei Neufahr und Weichseldurchstich, Rhone, Mississippi.)

B. Mündungen mit starker Flut.

Die Meeresflutwelle läuft in der Flufsmündung so weit nach oben, bis ihre lebendige Kraft erschöpft ist (Flutgrenze). Auf dem vor dem Scheitel (dem HW) liegenden Abhang der Flutwelle herrscht Flutströmung (landeinwärts), auf dem hinteren Abhang (der Ebbe) Ebbeströmung (seewärts); jedoch greift meistens der Flutstrom über den Scheitel in die Ebbe über, der Ebbestrom über den Niedrigwasserstand in die Flut.

Die auf laufende Flut staut auch das Oberwasser des Flusses zurück, an einer Stelle strömen von oben und unten gleich grofse Wassermengen zu, der Wasserstand hebt sich ohne Strömung, Grenze des Flutstromes; hier bildet sich gewöhnlich die obere Barre.

Die Geschwindigkeit v der Flutwelle in einem regelmäfsigen Kanal bei der Tiefe h des Schwerpunktes der Wassermasse unter dem Spiegel

ist näherungsweise v

Abb. 57.

Ib7ixc7ai£tsriddwTg

derJTutwelLe

Medrigwcuser

-zFtut

-Ebbe

wo g = 9,81 m/sk² die Erdbeschleunigung ist. Der Wellenberg läuft wegen der gröfseren Tiefe schneller als das Wellental, daher wird die Flutdauer flufsaufwärts immer kürzer. Bei starker Flut und geringer Wassertiefe holt der Wellenberg das Wellental ein, und es bildet sich eine brandend fortschreitende „Bore“. — Für die Beurteilung des Zustandes eines Flusses kommen die Hoch-und Niedrigwasserlinien in Betracht, d. h. die Verbindung der Wellenscheitel und -täler längs des Laufes; diese Wasserstände sind aber nie gleichzeitig. Die Fluthöhen einzelner Sturmfluten sind besonders an den stromaufwärts gelegenen Punkten von den Wasserständen der vorhergehenden Flut abhängig.

Grundsatz für die Verbesserung von Flufsmündüngen im Flutgebiet ist, die lebendige Kraft der einlaufenden Flutwelle, d. h. Wassermenge und Geschwindigkeit, möglichst zu erhalten. Deshalb müssen alle Hindernisse der Bewegung möglichst beseitigt werden: scharfe Krümmungen, Stromspaltungen, Barren, Wechsel in der Querschnitt-gröfse und Gestalt, Rauhigkeit des Bettes (z. B. durch Buhneneinbauten).

Für die Handelsinteressen ist es vorteilhaft, die Vertiefung durch die Tideströmung möglichst weit flufsaufwärts auszudehnen. Bauliche Hülfsmittel zur Verbesserung sind:

Beseitigung von Krümmungen — gewöhnlich nur im oberen Teil des Flutgebiets ausführbar —, Querschnitte voll auszuheben.

Durchstiche und Abgrabungen zur

Absperrungen von Nebenarmen, stets am oberen Ende; grofse Nebenarme bleiben als Spülbecken für die untere Strecke offen, kleine werden mit Baggergut zugeschüttet. Festlegung des Niedrigwasserbettes, um die gesamte Wassermenge vor und nach NW in einheitlichem, möglichst schlankem, glattem Bett zu dessen Räumung zusammenzuhalten (Leitwerke in NW-Höhe).

Baggerungen sind während der Bauausführung, zur Beseitigung fester Bodenschichten und plötzlich eintretender Versandungen (nach Sturmfluten oder Flufshochwasser) und zur Vermehrung der durch die natürliche Spülung erzeugten Tiefe noch weiter flufsaufwärts am Platze; sonst gewöhnlich zu kostspielig.

versehen;

Peilung der Tiefen bei Querschnitten bis 400 m Breite mittels Peilleine unter genauer Zeitangabe und gleichzeitiger Beobachtung der Pegel. Bei gröfseren Breiten von gleichmäfsig laufenden Ruder- oder Motorbooten aus, die sich in festgelegten Richtungen nach Landmarken oder nach dem Kompafs bewegen und in kurzen Zeiträumen vom Lande aus mittels Theodoliten, vom Boot aus mittels Sextant ein gemessen werden; die zwischen die eingemessenen Punkte fallenden Tiefenmessungen werden gleichmäfsig verteilt.

Ferner werden die Flutkurven (Höhen 1 : 20 bis 1 : 25) mit selbst-aufzeichnenden Pegeln für eine Anzahl der wichtigeren Punkte längere Zeit hindurch festgestellt, um danach die mittlere Flutkurve jedes Ortes und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des HW zu bestimmen.

Hieraus sind einzelne Hindernisse der Flutbewegung zu erkennen, das hydraulische Vermögen an jeder Stelle zu bemessen und die durch die Regelung zu erreichende HW- und NW-Höhe, die Vermehrung der Wassermenge, die neue Sohllage und die Gestalt der Querschnitte zu ermitteln.

Bauentwurf in Karten in verschiedenem Mafsstab 1:100 000 bis 1:50000 (Uebersichtsplan), 1:20 000 bis 1:10000 (Hauptplan), 1 : 2000 bis 1 : 5000 (Ausführungsplan) einzutragen. Karten mit Horizontallinien (Tiefenlinien), die auf NN bezogen sind,

C. Seekanäle.

Seekanäle sind künstliche, von Flufsmündungen unabhängige Wasser-strafsen für die grofse Seeschiffahrt; Seeleichterverkehr und Küsten-schiflfahrt zählen hierbei nicht mit. Sie bilden teils Verbesserungen natürlicher Wasserstrafsen, teils vollständig neue künstliche Durchstiche, teils Stichkanäle von der See nach Binnenstädten.

Sie sollen Meeresteile oder Binnengewässer tiefergehenden Seeschiffen zugänglich machen, als es von Natur aus möglich ist, oder den Seeweg zwischen Handelsstädten abkürzen, oder besonders gefährliche Meeresteile umgehen, oder den Seeverkehr möglichst weit ins Binnenland einführen.

Zu unterscheiden sind „Seespiegelkanäle“ ohne oder mit Ab-schlufsschleusen zur Femhaltung aufsergewöhnlicher Wasserstände und „Schleusenkanäle“ mit einzelnen Haltungen in verschiedenen

Höhenlagen (Scheitelkanäle und Seitenkanäle wie bei Binnenschiffahrtkanälen).

Die Abmessungen müssen auf die Steigerung der Schiffsgröfsen Rücksicht nehmen und hängen im übrigen von der Beschaffenheit der Meeresteile ab, in die die Seekanäle münden. Tiefe etwa 1 m gröfser als die tiefstgehenden Schiffe, Wasserquerschnitt mindestens das Sechsfache des gröfsten eingetauchten Schiffsquerschnitts. Für die aller-gröfsten Schiffe werden gewöhnlich Ausweichstellen angelegt. Die Krümmungen sind möglichst schlank zu gestalten (jß ^ 2000 m) und erhalten entsprechende Verbreiterungen.

Wegen der in Seespiegelkanälen auftretenden Strömungsgeschwindigkeiten s. Zentralbl. Bauv. 1907 S. 496.

Angaben über einige Seekanäle.

|i

Abb. 53.

-67,0-

*¥j.

Kaiser-Wilhelm-Kanal, als einfacher Durchstich mit der Spiegelhöhe des MW der Ostsee durchgefiihrt; Abschlufsschleusen an beiden Enden. Die Ostseeschleusen werden bei Wasserständen 0.5 m über oder unter dem MW geschlossen, sind sonst offen; die Nordseeschleusen werden bei jeder Ebbe von der halben Tide an geöffnet gehalten bis zu einem 0,5 m unter dem gewöhnlichen Ebbewasserstand liegenden Stande; bei steigendem Wasser zur Abhaltung des schlickhaltigen Elbe wassers geschlossen.

UrspriinglicheAbmess ungen: Entwässerung der Niederungen gewöhnlich nach der Nordsee zu; deshalb auf 60 km 1,27 m Sohlgefälle von 1:200 000 bis 1: 25 000; Sohlbreite = 22 m, Wasserspiegelbreite = 65 m, Tiefe bei NW = 9m, Querschnitt F = rv_/380 qm, Handelsschiffe für etwa 6 m Tiefgang und 12 m Breite mit rd. f — 60 qm Querschnitt

Abb. 59 u. 60.

Querschnitt des Königsberger Seekanals

Haffsohle

Mittelwasser .^so

75-*U— 22JO—+*-30/)--25/) J--21,0-

im Sandboden.

im Schlickboden

B.Wt0,85KN. _ ; V> / pr

-r

zw!/

ldurch Schwemmbagger her gestellte Anschüttung

Anschüttung ans Baggerprahmen.

6,0-

Leitdamm.

(Verhältnis f: F = 1 : 6,3, Fahrgeschwindigkeit bis 10 km/st). Abmessungen durch die Kriegsschiffe bedingt. Schärfste Krümmung R= 1000 m; in Krümmungen Verbreiterung = 2 6 — 0,01 R; 6 Ausweichstellen von 450 m Länge und 60 m Breite für grofse Schiffe. Schleusen 150 m Länge, 25 m nutzbare Breite; 9,97 bzw. 9,77 m Drempeltiefe bei Normalspiegel, mit zwei Toren an jedem Haupt, die nach beiden Richtungen kehren; aufserdem ein MitteJhaupt mit Toren, die auch bei starker Strömung zu schliefsen sind. Schleusen verdoppelt. Durchfahrthöhe unter den festen Brücken 42 m. Der Kanal wird z. Z. erweitert auf lim Tiefe, 44 m Sohlbreite; 101,75 m Spiegelbreite und 825 qm Querschnitt; neue Schleusen 330 m lang, 45 m breit, 13.77 m bei MW, 12,0 m bei NW tief, mit Mitteltor. 10 zweiseitige Ausweichen von 600 bis 1100 m Länge, 134 und 164 m Sohlbreite; 1 einseitige Weiche 1400 m lang, 89 m breit; 4 Wendeplätze 300 m Durchm. Uferbefestigung Steinbewurf von 2m unter MW bis 1,0m darüber. Die Entwässerung der Marschen soll unabhängig vom Kanal werden.

Kaiserfahrt zwischen Swiuemünde und Stettin 7 m Tiefe, 120 m Breite, im Bau Vertiefung auf mindestens 8 m (bei NW) und Verbreiterung im Haff auf 150 m, im Papen wasser auf 100 m.

Königsberger Seekanal, 6,5 m Tiefe unter MW, 30 m Sohlbreite ohne Schleusen. Ausweichstellen 320 m lang, für gröfsere Schiffe. In den Krümmungen Verbreiterungen der Sohle auf 40 m.

Petersburger Seekanal, gebaggerte Rinne bis Kronstadt von 84 m Breite und

6.5    m Tiefe, ohne Schleusen. Soll auf 8,5 m vertieft werden.

Amsterdamer Seekanal. Von der Nordsee zur Zuidersee mit zwei Schleusenabschlüssen. Sohlbreite 25 m, Spiegelbreite 60 m, Tiefe 8,5 m. Geplant Vertiefung auf

9.5    m. Verbreiterung der Sohle auf 50 m, des Spiegels auf 110,68 m mit einem Querschnitt von 788 qm.

Drei Schleusen bei Ymuiden:

182,90 m 24,38 „ 8,82 „

106,70 m 15,24 „

45,70 m 9,14 „

Der Seekanal nach Manchester. Schleusenkanal mit fünf Haltungen, deren unterste in Höhe des mittleren H W des Mersey liegt und durch drei Schleusen zugänglich ist:    Länge

Breite Tiefe

Bei höheren Wasserständen tritt das HW durch die Schleusen, zwei Schützenwehre von je 6 m Breite und drei U eberfall wehre von je 90 m Länge in den Kanal. Dieser ist

Abb. 62.

Abb. 61.

80,0

~22,0^

durch Tondämme mit Bruchsteinverkleidung gegen den Mersey abgeschlossen. Die weiteren Doppelschleusen haben 5,03 bis 3,96 m Gefälle und Abmessungen wie die beiden gröfsei-en des Zugangs. Speisung durch den Irwell und Mersey.

Sohlbreite 36,6 m, Spiegelbreite 52,4 m. Wassertiefe 7,92 m. Querschnitt 352 qm, Böschungen in Erde 1:1,5 mit Steinabdeckung, in Fels 6:1. Oberste Haltung als Hafen von 51,84 m Sohlbreite.

Seekanal von Brügge. Von der Nordsee bei Zeebriigge nach Brügge. Flutwechsel 4,5 m. Ab8chlu£s durch eine Schleuse von 20 m lichter Weite und 158 m Länge. Drempeltiefe 9,50 m bei Hochwasser. Schiebetore. Kanal hat 22 m Sohlbreite, 70 m Spiegelbreite und 8 m Wassertiefe.

Seekanal Brüssel —Antwerpen. Schleusenkanal mit vier Schleusen; oberste Haltung 15 m über der Schelde, Sohlbreite 20 m, Wassertiefe 6,5 m.

Suez-Kanal. Offener Durchstich ohne Schleusen ; auf den gröfsten Teil der Gesamtlänge von 162 km i. J. 1912 45 m Sohlbreite, 10 m Tiefe bei Springtide. Vertiefung auf 12 m in Ausführung, so dafs im Flutgebiet in 60 m Breite mindestens 10 m erreicht werden.

Panama-Kanal. Im Bau. Scheitelhaltung 26 m über den Endhaltungen, schwankend um -4-0,6 und —0.9 m. Im Kulebra-Einschnitt 92 m Sohlbreite, 13,7 m Tiefe. Oestlicher Meeresspiegel Kanal mit 153 m Sohlbreite und 12,5 Tiefe, westlicher wegen Flutwechsel mit 13,5 m Tiefe. Schleusenabmessungen: 305 m lang, 33,5 m breit,

12,5 m tief.

Cod-Kap-Kanal (Nordamerika). Tiefe 7,6 m bei NW, Vertiefung auf 10,3 m vorgesehen, Sohlbreite 30 m, Spiegelbreite 76 m. Hubbrücken von 50 m Lichtweite. Wasserwechsel auf Nordseite 2,4 bis 2,7 m, auf Südseite 1,2 bis 1,5 m. Wassergeschwindigkeit i. M. zu 0,76 m/sk, höchstens zu 1,82 m/sk berechnet.

V. Landwirtschaftlicher Wasserbau.³)

A. Ent- und Bewässerung von Ländereien.

Entwässerung läfst sich erreichen: 1. durch Beschaffung undErhaltung des natürlichen Gefälles des Wassers, und zwar a) durch Instandsetzung und Unterhaltuug der Gräben, Bäche und Flüsse (Krauten und Räumen); b) durch Erweiterung von Durchlässen und Brücken;

c) durch Regelung und Bändigung der Wasserläufe; d) durch Beseitigung oder Tieferlegung von Stauwerken und Anlage von Flutgräben und e) durch Tieferlegung von Teich- und Seespiegeln; 2. auf künstlichem Wege a) durch Hebung des Wassers; b) durch Versenken des Wassers in tief gelegene wasserführende Schichten oder c) durch Aufhöhen des zu entwässernden Landes.

Die Entwässerung einzelner Ländereien erfolgt durch offene Gräben, verdeckte Gräben (Drainagen), unter Umständen durch Anpflanzungen.

1. Entwässerungsanlagen.

zur

Gefall Verluste zu vermeiden und dem Schöpfwerk

um

a) Schöpfwerke zur künstlichen Hebung des Wassers kommen hauptsächlich an den eingedeichten Niederungen grofser Flüsse und des Meeres vor. Sie haben meist Auslafsschleusen (Siele) zur natürlichen Entwässerung, soweit diese möglich ist, mitunter Einlafsschleusen Erhöhung des Binnenwasserstandes. Durch Randgräben wird der Zuflufs fremden Wassers, das noch natürliche Vorflut hat, von der Niederung abgehalten. Gröfsere Seitenzuflüsse werden auch durch Deiche begrenzt und quer durch die Niederung dem Hauptflufs zugeführt. Am tiefsten Punkt der Niederung wird das Schöpfwerk errichtet. Allen dahin führenden Gräben sind reichliche Abmessungen zu geben

wasser-

dauernden Zuflufs zu verschaffen. Bei stark wechselndem Wasserstand im Tidegebiet hebt die Schöpfmaschine zur Ersparnis an Hubhöhe in einen Wasserbehälter (Busen), der sich bei niedrigem Aufsenwasser entleert. Bei der Berechnung der Wassermenge unterscheidet man die Frühjahrsentwässerung zur Beseitigung der aufgespeicherten winterlichen Niederschläge und die Sommerentwässerung zur Beseitigung starker Regenmengen (u. zw. Platzregen oder Landregen) in kurzer Zeit bei hohem Aufsenwasser. Dazu kommt in beiden Fällen das durch den Ueberdruck zugeführte Drängewasser, und das verdunstende Wasser geht ab. Die Schöpfzeit richtet sich nach den Witterungsverhältnissen, der Kulturart und dem Vegetationsbeginn; durchschnittlich 10 bis 30 Tage. Anfang März oder Mitte April soll das Land gewöhnlich

frei sein. Solange starke Fröste drohen und bei sehr hohem Aufsen-wasser wird nicht gepumpt.

Bei mäfsigem Drängewasserzutritt ist im Durchschnitt bei kleinen Poldern auf 0,8 1/sk für 1 ha zu rechnen, bei grofsen auf 0,3 1/sk. Der gewöhnliche Binnenwasserstand kann angenommen werden:

bei Wiese auf etwa 0,3 bis 0,4 m unter Gelände,

„ Weide „    „    0,5    „    „    „    ,

»    1,0 „ 1,25 „    „

„ Acker „

Dabei ist auf die Senkung des Bodens durch Trockenlegen zu achten.

Das Schöpfwerk besteht aus der Wasserhebe- und der Kraftmaschine. Als Wasserhebemaschinen werden angewendet:

1.    Wasserschnecken a) ummantelte bis 4,5 m Hubhöhe (30 bis 33° Neigung, bis 8 m Länge, 3 bis 4 Schraubengänge bei 2 jß — 0,2 bis 1 m Durchm.; unteres Lager zu heben, damit Luft ein treten kann); b) offene bis 3,0 m Hubhöhe (bis 10 m Länge, 2 bis 3 Schraubengänge, bis 2Ä = 2 m Durchm.); in Holz oder Eisen, Mantel in Holz oder

21

Stein. Umlaufzahl n <in der Minute; Wirkungsgrad tj — 0,75

bis 0,90 (vgl. II. Bd. 2. Abschn. Hebewerke für flüssige Körper).

2.    Wurfräder. Aus Holz in 0,45 bis 0,60 m Breite mit 5 bis 6 m

Höhe; aus Eisen bis 2,25 m Breite und 8 m Höhe ausgeführt. Innen offen; Hebung bis zur Achse möglich; im allgemeinen bei geringer Hubhöhe (1,5 bis 2 m), grofser Wassermenge und wenig veränderlichem Wasserstand zweckmäfsig. Eintauchtiefe 0,6 bis 0,9 m, Umfangsgeschwindigkeit u>0,65 m/sk; am besten 2 bis 2,5 m/sk. Wirkungsgrad    0,5. Pumpenräder gestatten wegen der inneren Trommel

Hebung bis zum Radscheitel; u= 1 bis 1,5 m/sk, rj = 0,58.

3.    Schleuder- und Kreiselpumpen mit liegender Welle (über Unterwasser) oder stehender Welle. Schleuder- und Kreiselpumpen sind für mittlere und grofse, auch für stark wechselnde Druckhöhen anzuwenden, erfordern geringe Gründungskosten und sind betriebsicher. Wirkungsgrad etwa »7 <0,8. Berechnung vgl. II. Bd. 2. Abschn. Kreiselpumpen.

4.    Kolbenpumpen sind wegen der starken Abnutzung wenig mehr in Gebrauch.

5.    Hydropulsator, Vereinigung von Kreiselpumpe und Turbine; unter Ausnutzung von Ebbe und Flut zu betreiben.

Kraftmaschinen. Für Schöpfwerke sind Göpelwerke, Windräder, Dampfmaschinen oder Explosionsmotoren in Gebrauch. Berechnung der Windräder II. Bd. S. 2. Man kann 200 bis 230 Betriebstage rechnen. Leistung einer grofsen Windmühle von 22 bis 28 m Flügellänge durchschnittlich 54,7 cbm in der Minute. In Holland werden 550 bis 700 ha für eine Mühle gerechnet; kleine deutsche Windmühlen von 12 bis 20 m Rutenlänge entwässern je nach der Menge des Drängewassers 60 bis 200 ha.

Im Binnenlande weht durchschnittlich während 6 bis 10 Stunden

an 250 bis 300 Tagen ein Wind mit mindestens 3 bis 4 m/sk,

180

120

„ no

70

„ 110

„ 60

Bei der Berechnung werden etwa 4 bis 47a m in Rechnung gestellt (an der Küste 6 bis 7 m). Der Winddruck beträgt bei 2 m/sk Windgeschwindigkeit 0,49 kg/qm,

Als Aushülfsmotoren werden Pferdegöpel oder Explosionsmotoren gewählt.

Dampfmaschinen sind für gröfsere Entwässerungsanlagen am gebräuchlichsten.

b)    Die Wasserableitung durch Versenken geschieht entweder durch sehr zahlreiche Bohrlöcher, 5000 bis 6000 auf 1 ha, die bis in die durchlässige Schicht reichen, oder durch Vereinigung in einem Sammelschacht mit Schlammfang, von dem aus das Wasser durch einen Brunnen in den Untergrund geleitet wird.

c)    Die Auflandung (Kolmation) von Ländereien wird angewendet, wenn ein Absenken des Wassers nicht ausführbar ist. Sinkstoffhaltiges Wasser wird auf die durch niedrige Dämme in Abteilungen zerlegte Fläche geleitet und nach Klärung abgelassen; die jährliche Auflandungshöhe schwankt zwischen 1 und 50 cm. Die Dämme erhalten Einlafsschleusen und Ueberfälle. Die Zuleitungskanäle sind so zu bemessen, dafs das Wasser die Sinkstoffe mit fortführt, bei gröfseren Kanälen für leichten Schlamm Gefälle J = 0,5%o, bei kleineren 3 bis 4 °/oo; für Sand 2 °/oo bzw. 10 %o. Kronenbreite der Umfassungsdämme 1 bis 1,5 m, der Zwischendämme 0,75 bis 1 m, Höhe 0,4 bis 0,6 m über HW. Mitunter führt man dem Wasser künstliche Sinkstoffe zu und benutzt es hauptsächlich als Beförderungsmittel.

2, Entwässerung durch offene Gräben.

Zur Entfernung von Oberflächenwasser ist gewöhnlich nur ein wenig verzweigtes Netz flacher Gräben in den Geländemulden nötig. Zur Entfernung von Grund- und Oberflächenwasser tiefere Gräben in regelmäfsigen Abständen, je nach Niederschlagsmenge, Gefälle, Bodenart und Kultur, bis 20 m herab; Hauptgräben möglichst gerade, um gute Felderteilung und Wegeverbindungen zu erhalten. Zur Ableitung fremden Wassers Randgräben. Mitunter Trennung des Grabennetzes von verschieden hoch gelegenen Gebieten. Wenn Gräben auch zur Bewässerung dienen sollen, Gefälle gering. Die Querschnitte werden gewöhnlich nicht für Winter-Hochwasser und aufsergewöhnliche Sommer-Hochwasser berechnet. Die Gröfse und Form des Niederschlagsgebietes ist aus Karten mit Höhenlinien zu entnehmen, die Niederschlagshöhe aus meteorologischen Beobachtungen. Die Menge des versickernden Wassers ist nach dem Gefälle, der Durchlässigkeit und Kulturart des Bodens zu schätzen. Bei kleineren Gebieten im Hügelland wird meist verlangt, dafs die Gräben den Regenfall eines Tages Iit in m, nach Abzug des durch Versickerung und Verdunstung verloren gehenden Teiles innerhalb eines Tages abführen.

8. Drainagen.⁴)

Drainagen sind unterirdische Entwässerungen; Steindrainagen aus Rund- oder Plattensteinen und Holz drainagen aus Reisig, Stangen oder Brettern, in Moorgegenden auch aus Torf, werden nur vereinzelt angewendet; meist kurze gebrannte Tonröhren. Die Sauger entziehen durch ihre Stofsfugen das Wasser dem Boden und führen es durch die Sammler dem Vorflutgrabe n zu.

von

Die Wassermenge ergibt sich dann zu

(JiT~ Verdunstungshöhe — Versickerungshöhe) in

1000 • 1000

24 • tiO • 60

cbm

qkm u. sk

In ebenerem Gelände rechnet man, dafs die monatliche Regenhöhe Um in einem halben Monat abgeführt wird, woraus sich die

1000 • 1000

• (Am— Verluste) ergibt. Bei grofsen

Wassermenge zu

Gräben im Flachlande fordert man, dafs der Jahresniederschlag in 3 Monaten abfliefsen kann, wobei für Verdunstung und Versickerung reichliche Abzüge statthaft sind.

Grabenböschung in    Ton- und    Lehmboden 1 : 1V4»

„    in    sandigem    Lehm

,,    in    Sand

,,    in    lockerem    Sand

Böschungen möglichst zu berasen.

Doppelquerschnitte bei sehr grofsen Wassermengen, wenn Niedrigwassersenkung zu vermeiden. Brücken womöglich ohne Einschränkung des Grabenquerschnitts, mit befestigten Böschungen.

Bestimmung der Querschnitte z. B. nach Schüngel, Tafeln zur graphischen Ermittlung der Wassergeschwindigkeit.

15 - 24 -60-60

1 : U/,,

1:2,

1 : 2V, bis 3. Sohlbreite mindestens 0,3 m.

Grabenquerschnitte so, dafs MW unter der Ausmündungshöhe der Sammler und HW mindestens bordvoll abfliefsen kann. Wassermenge der Ausdehnung, Form, Sonnenlage, Neigung, Höhenlage, Bodenbeschaffenheit und Kultur abhängig. Für Gräben und kleinere Bäche ist als abzuführende HW-Menge anzunehmen: in ebenem Gelände 65 bis 110 1/sk für 1 qkm Niederschlagsgebiet, in hügeligem Gelände 110 bis 2001/sk für 1 qkm Niederschlagsgebiet. Grabengefälle möglichst gleichmäfsig und nicht unter 0,4°/oo; bei sehr starkem Gefälle Abfälle einbauen oder Sohlbefestigung. Sohlbreite möglichst gröfser als 0,50 m, nie unter 0,40 m. Böschungsneigung nach Bodenbeschaffenheit, im allgemeinen nicht steiler als 1 : 1,5.

Sammler. Alle Rohrstränge, die das Wasser nach einem gemeinsamen Ausgusse leiten, bilden ein System; dieses pafst sich der Oberflächengestalt an und wird so grofs gemacht, als die Weite der vorhandenen Röhren gestattet; lichte Weite gewöhnlich 16 cm; Länge der Sammler möglichst unter 1000 m; Doppelleitungen in Saugerentfernung; Rohrweiten unter 5 cm und über 21 cm ausgeschlossen; Tiefenlage richtet sich nach den Saugern. Wenn im unteren Teile frostfreie Lage nicht erreicht werden kann, müssen offene Stichgräben angewendet werden. Wassermenge für gewöhnliche Bodenarten = 0,65 1/sk für 1 ha bei ebenem Gelände mit geringen jährlichen Niederschlagshöhen, = 0,8 1/sk für 1 ha bei gebirgigem Gelände mit gröfseren Niederschlagshöhen in Mitteldeutschland.

Bei sehr schweren Bodenarten können die Abflufszahlen bis auf 60°/o vermindert werden, bei sehr durchlässigen steigen sie bis aufs Doppelte. Gefälle möglichst gleichmäfsig zu verteilen; besonders Abnahme der Wassergeschwindigkeit zu vermeiden. Zur Verhütung von Ablagerungen mufs die Geschwindigkeit 0,16 bis 0,2 m/sk betragen, daher Mindestgefälle bei 4 cm Durchm. 0,25%, bei 5 bis 6,5 cm Durchm. 0,20%, bei mehr als 8 cm Durchm. 0,15%.

Rohrweiten nach der Tafel.

Höchstgeschwindigkeit wegen der Gefahr der Unterspülung 1,0 bis

1,5 m/sk. Bei Ueberschreitung Abstürze oder Fallkessel einlegen oder Sammler im Zickzack führen. Ausmündung 0,20 m über Grabensohle, 0,80 m unter Gelände, möglichst unter 45° zur Grabenachse gerichtet, etwa 25 cm in den Graben vorspringend, mit Abschlufsgitter oder bei Rückstau mit Klappe. Gräben und Wege — ausgenommen Wirtschafts-wege — werden mit Muffenrohren unterfahren.

Sauger in der Richtung des stärksten Geländegefälles, wenn dieses unter 1:250 bis 1:300 beträgt (Längsdrainage), bei stärkerer Neigung schräge (Querdrainage). Uebliche Tiefe bei Wiesen 1,0 m, selten unter 0,9 m; bei Ackerland 1,25 bis 1,4 m. Tief wurzelnde Pflanzen (Erbsen, Luzerne, Zuckerrüben) verlangen 1,50 m; Hopfen, Wein, Obstbäume 1,8 bis 2,0 m. Strangentfernung von der Tiefe und der Durchlässigkeit des Bodens abhängig. Bei einer Tiefe von 1,25 m bei Aeckern und 1,0 m bei Wiesen und bei geringerem Geländegefälle als 1:250 bis 1 : 300 ist die Strangentfernung anzunehmen :

zu 24 bis 30 m „ 20 „ 24 „ ,, 16 „ 20 „

in mildem Sandboden.......

,, lehmigem Sandboden......

„ sandigem Lehmboden......

, 14

16 „

„ gewöhnlichem Lehmboden mit Steinen

, 12 „ 14 „ , 10 „ 12 „

„ schwerem Lehmboden......

„ schwerstem Tonboden......

Schliefsand und eisenschüssiger Boden erfordern kleine Strangentfernung. Bei gröfserer Tiefe gröfsere Entfernung, bei stärkerer Geländeneigung Vergröfserung der Entfernungen bis zu 20%. Zur genauen Festsetzung der Strangentfernung dient die Untersuchung des Bodens auf abschlämmbare und tonige Teile mit dem Kühnschen Schlämmzylin der.

Gefälle nie unter 0,25%, Länge nicht über 150 m, höchstens 200 m, Durchmesser gewöhnlich 4 cm. Keine Kreuzung von Wasserläufen und Wegen (ausgenommen Wirtschaftswegen). Einmündung in die Sammler von oben; von Bäumen 15 bis 20 m abbleiben oder gedichtete Muffenrohre verwenden. Quellen oder wasserführende Schichten am oberen Ende eines Grundstücks erhalten besondere Ableitungen nach dem nächsten Sammler oder Vorflutgraben, was mitunter allein zur Entwässerung ausreicht (Quelldrainage).

Yorentwurf für Bildung von Drainagegenossenschaften besteht aus:

1. Uebersichtsplan 1:25 000, worin das Genossenschaftsgebiet rot angelegt und umrändert, die Vorfluter mit blauen Linien mit Pfeilen

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Gefiïffe dei'ffrazns

Abb. 63. Gerhardtsche Tafel zur Bestimmung der Drainrohrweiten.

in der Gefällrichtung versehen und die Niederschlaggebiete mit rot punktierten Linien bezeichnet sind.

2. Lageplan, nicht unter 1 : 5000, mit Höhenzahlen und an schwierig zu entwässernden Stellen mit Höhenlinien; er enthält die vorhandenen

¹

Deutsche Bauz. 1888 S. 591 und Z. d. V. d. I. 1890 S. 280. Schiffshebewerke bei Fontinette und La Louvière. — Riedler, Neuere Schiffshebewerke, 1897. — Z. d. V. d. I. 1898 S. 57 u. 165,1899 S. 941. — Z. Bauwesen. 1901 bis 1902. Bau des Dortnnmd-Ems-Kanals über Schiffshebewerk bei Henrichenburg. 1902. Wilhelm Ernst & Sohn.

Wochenschr.f. d. öff. Baudienst 1902 S. 1. Schönbach, Neue Entw. f. Schiffshebewerke d. Donau-Moldau-Kanal9. — Prüsmann, Vergl. von mechan. Hebewerken und Schleusen. Berlinl 905. Wilhelm Ernst & Sohn. — Ueberwindung grofser Gefälle bei Schiffahrtkanälen. Z. d. V. d. I. 1903 S. 1017. — Wettbewerb um Hebewerk im Donau-Oder-Kanal. Deutsche Bauz. 1904 S. 549; Oesterr. Wochenschr. f. d. öff. Baudienst 1904 S. 271 u. 758; Zentralbl. Bauv. 1905 S. 125; Z. d. V. d. T. 1904 S. 1964. — Schiffshebewerk a. Trentkanal. Z. d. V. d. I. 1907 S. 799. — Die Wirtschaftlichkeit von Schiffshebewerken, Z. d. V. d. I. 1907 S. 1925. — Hebewerk Niederfinow am Grofschiffahrtweg. Deutsche Bauz. 1912 S. 130; Z. f. Binnensch. 1910 S. 644; Schiff 1907 S. 59. — Z. Bauwesen 1905 S. 500, 1906 S. 359.

²

H. d. I. 1900 111. 3. 1. — Fortschr. d. Ing.-Wiss., 2. Grupp., 2. Heft. (Seekanäle, Strommündungen, Seehäfen.) — Z. Bauwesen 1896 bis 1899, Kaiser-Wilhelm-Kanal. — Zentralbl. Bauv. 1907 S. 461, Erweiterung desselben. — Zentralbl. Bauv. 1903 S. 244, Seekanäle. — F. W. O. S chulze. Seehafenbau. I. u. II. Bd. 1910/1913. Wilhelm Ernst & Sohn. — Fälscher, Der Bau des Kaiser-Wilhelm-Kanals 1898/99. Wilhelm Ernst & Sohn.

³

Tolkmitt, Grundlagen des Wasserbaues. Berlin. 2. Aufl. 1907. Wilhelm Ernst & Sohn. — Post, Ueber die verschiedenen Arten von Dampfschöpfwerken, Z. Bauwesen 1894 — Danckwerts usw., Die Eindeichung und Entwässerung des Memeldeltas. 1902. Wilhelm Ernst & Sohn. — H. d.I.-W. Ill, Bd. VII 1907. — H. d. B. III, Abt. 2, Herst, d. Wasserb. — Neues Dampfschöpfwerk bei Rotterdam, Z. d. Y. d. I. 1902 S. 341; Z. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1885 S. 258. — Gerhardt, Zentralbl. Bauv. 1890 8.167, 1891 S. 326, 1892 S. 181 u. 196. — Tolle, Z. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1887 S. 349. — Hydropulsator, Z. d. V. d. I. 1911 S. 1384. — Friedrich, Landwirtsch. Wasserbau. — Zentralbl. Bauv. 1908 S. 613. - Z. d. V. d. 1.1906 S. 588. - Der Kulturtechniker.

⁴

H. d. I.-W. 1907, III. 7. Bd. § 39 ff. — Anweisung für Drainageentwürfe, von der Generalkorn mission für Schlesien. — Mitteil. d. Ver. z. Fördg. d. Moorkultur. — Der Kuiturtechniker. — Zentralbl. Bauv. 1891 S. 221, Gerhardt, Umgestaltung der Drainagebauten. Wilhelm Ernst & Sohn.

B. Bewässerung.

Bewässerung von Ländereien dient dazu, die Feuchtigkeit des Bodens zur rechten Zeit zu erhöhen, mineralische und organische Stoffe dem Boden zuzuführen (düngende Bewässerung), zur Reinigung des Bodens von Humussäuren, schädlichen Salzen, Ungeziefer (Rebläusen, Engerlingen, Mäusen u. dgl.), zur Regelung der Bodenwärme und zum Schutz vor Spätfrösten.

Bewässerung ist am Platze bei zu geringen oder zu unregelmäfsigen Niederschlägen. In Deutschland kommen im allgemeinen nur Wiesenbewässerungen in Frage. An Bodenarten sind durchlässige Sand- und Lehmböden und tonige Böden auf durchlässigem Untergrund bewässerungsfähig. Häufig mufs eine künstliche Entwässerung damit verbunden werden. — Schädlich sind manche Fabrikwasser, Moorwasser, Salzquellen; erwünscht ist hoher Gehalt an gelösten und schwebenden Stoffen mit Kali, Kalk, Phosphor, Schwefel und Salpeter (chemische Untersuchung). Die im Wasser wachsenden Pflanzen geben einen Hinweis auf die Art des Wassers. Fadenalgen, Brunnenkresse, Ehrenpreis, Laichkraut, Wassersüfsgras usw. finden sich in gutem Wasser; Halbgräser, Riedgräser, Binsen, Simsen, Wasserminze, Froschlöffelgewächse deuten auf nährstoffarmes Wasser.

36

und neuen Vorfluter, die Begrenzung der Systeme (rot gestrichelt), die Sammler unter Angabe des Gefälles in kräftigen blauen Linien sowie die Höhen der Gefällwechselpunkte, die Richtung der Sauger durch blaue Pfeile, die Ergebnisse der Bodenuntersuchungen mindestens bis zu 1,5 m Tiefe, die Festpunkte und Ordinaten der Ausmündungen der Systeme und der Grabensohle und das mit rotem Streifen umränderte Genossenschaftsgebiet.

3.    Höhenplan und Querschnitte der Vorfluter.

4.    Erläuterungsbericht mit Nachweisung der Leistungsfähigkeit der Grabenquerschnitte für Vorfluter von mehr als 150 ha Niederschlaggebiet und Erörterung der gewählten Strangentfernung.

5.    Kostenüberschlag nach folgenden Titeln geordnet: Titel I Vorarbeiten, II Grunderwerb, III Vorflutanlagen, IV Erdarbeiten für die Rohrgräben, V Beschaffung der Röhren, VI Insgemein.

Die Länge der Draingräben nach folgenden Erfahrungssätzen (auf 1 ha zu drainierender Fläche kommen bei c m Strangentfemung n m Draingräben) :

O» h- C£

O' ^ W

14    15

875 730

20

22

25

550    500    425.

Hiervon kommen, wenn auf 1 m 3,3 Stück Röhren (mit Bruch) gerechnet werden (Rohrlänge 31 cm), auf Röhren von

4 cm 5 cm 8 cm 10 cm 13 cm 16 cm Durchm.

80

10

2,5

1.5

o/o,

wovon je 1000 Stück wiegen

0,95    1,25    2,35    3,20    4,80    7 t.

6. Teilnehmerliste.

Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

Der Wasserbedarf richtet sich nach Klima und Bodenverhältnissen und ist sehr verschieden. Für anfeuchtende Bewässerung im Mittel 1 1/ha und sk, für düngende 10 1/ha und sk, unter .Umständen bis 100 1/ha und sk. Das Wasser kann wiederholt benutzt werden, wodurch sich die jedesmal verwendete Wassermenge steigert und gleichmäfsige Verteilung ermöglicht wird; die Flächen werden in zweckmäfsiger

Abb. 64 u. 65. Einstau ung.

Reihenfolge wiederholtbewässert. Die Verluste durch Verdunstung, Versickerung und Verbrauch betragen 10 bis 30o/o; kurze kräftige Bewässerung vermindert Verdunstung.

Die Beschaffung des Wassers erfolgt durch Ableitung aus

__Wasserläufen — meist mit Stau-

anlagen, seltener durch Schöpf-jzf— bühnen — oder aus Seen oder ^2= künstlichen Sammelbecken, oder aus dem Grundwasser durch =~y= Quellen oder artesische Brunnen.

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Abb. 66 u. 67. Ueberstauung.

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Künstliche Wasserhebung durch □f-r: tierische, Dampf-, Wasser- oder : Windkraft. Mitunter sind längere Zuleitungskanäle nötig, Querschnitt und Gefälle so, dafs weder Ablagerungen, noch Angriffe auf die Wandungen Vorkommen. Dichtung und Kunstbauten wie bei Schiffahrtkanälen ; statt hoher Dämme und Aquädukte dückerartige Unterleitungen. Arten der Bewässerung sind:

a)    die Einstauung, wobei der Boden seitlich von den gefüllten Gräben durchfeuchtet wird, bei nicht stark durchlässigem Boden;

b)    die Ueberstauung, wobei das Gebiet durch niedrige Dämme

^ in Flächen von 12 bis 15 ha zerlegt wird, die mit Be- und Entwässerungsgräben versehen sind; in den Becken steht das Wasser kurze Zeit; geringste Wassertiefe 3 cm, gröfste etwa 50 cm, bei durchlässigem Boden mit schwachem Gefälle unter 1: 1000.

Bei stärkerem Gefälle Stauberieselung, wobei das Wasser in dünner Schicht von 10 bis 20 cm Höhe durch Rinnen verteilt über die 50 bis 100 ha grofsen Flächen fliefst. Abflufs durch Rohre oder über die Krone der Umschliefsungsdämme. Dämme 0,3 bis 0,4 m über Normalstau.

c) Berieselung, wobei das in Beete zerlegte Gebiet in dünner Schicht tiberströmt wird, Hangbau und Rückenbau.

Natürlicher Hangbau bei ziemlich gleichmätsig geneigten Flächen von 1:30 bis 1:50 Gefälle. Beim künstlichen Hangbau wird das Gelände durch Erdarbeiten regelmäfsig gestaltet, Gefälle 1 : 25 bis 1 : 12. Beete 5 bis 10 m breit. Hauptzuleitungskanal aa} Verteilgräben bb, Rieselrinnen für die Zuleitung cc\ Entwässerungsrinnen ff, Sammel-

Abb. 70 bis 72. Sc?cnittA-B

Abb. 68. Natürlicher Hangbau.

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Abb. 69. Künstlicher Hangban.

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Abb. 73.

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graben ee und Hauptablei- ^ tungskanäle dd für die Entwässerung; Einlässe g g.

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Breite zwischen dem Haupt-zuleitungs- und Hauptableitungskanal bis 100 m; bei gröfserer Breite Unterteilung durch weitere Zuleitungsund Ableitungskanäle. Verteilungsgräben meist im ^ stärksten Gefälle, 0,3 bis 0,8m breit, 0,1 bis 0,3 m tief. Rieselrinnen erhalten Gefälle 1: 2000 bis 1:1000, höchstens 1:200; Breite 0,15 bis 0,25 m, Tiefe 0,1 bis 0,3 m. Gleichmäfsiges Ueberschlagen durch Verjüngung des Querschnitts. Entwässerungsgräben gleich grofs.

Rückenbau bei schwachem Gefälle unter 1:50 für intensivsten Betrieb. Gräben wirken wie die gleichbezeichneten beim Hangbau. Die Rückengräben oder Rieselrinnen haben Gefälle 1 : 2000 bis 1 : oo. Breite 0,25 m, Tiefe 0,05 bis 0,20 m. Jeder Hang eines Rückens wird

nach Schnittbreiten von 1,8 bis 2,0 m bemessen. Schmale Beete von

7,6 bis 8,5 m bei sumpfigem und lockerem Bodeji bei reichlichem Rieselwasser. Breite Beete bis 30 m bei wenig Wasser und wenig durchlässigem Boden. Gefälle der Hänge 1 : 20 bis 1 : 15, ausnahmsweise 1: 50. Länge der Rücken 20 bis 60 m. Verteilgräben 0,25 m tief — stets tiefer als Rückengräben —, am unteren Ende 0,60 m breit, nach oben je nach Länge — bis zu 300 m — zunehmend. Wassermenge durchschnittlich 30 bis 40 1/ha und sk. Meist mehrfache Benutzung des Wassers. Auf bequeme Wegeanlage ist besonders zu achten,

d) Bewässerung durch Drains.

C. Deichbau.¹)

Deiche dienen 1. zur Regelung der Flüsse durch Zusammenhaltung des Hochwassers und Verbesserung der Geschiebeführung und 2. zur landwirtschaftlichen Verbesserung von Niederungen, die unter dem HW-Spiegel von Flüssen oder der See liegen. Nach der Lage sind Flufs- und Seedeiche zu unterscheiden, der Höhe nach Winterdeiche, die alle HW kehren, und Sommerdeiche, die nur Sommer-HW kehren; der Bedeutung nach Hauptdeiche unmittelbar am Flufs oder an der See, Rückdeiche längs der Nebenflüsse, die die Niederung durchqueren, Binnendeiche, die die Niederung in einzelne Abteilungen zerlegen oder fremdes Wasser am Rande der Niederung abführen, Schardeiche, die ohne schützendes Vorland am Strom liegen, Kuver- oder Qualmdeiche, die um tiefe Stellen zur Verminderung des aufsteigenden Drängewassers aufgeführt werden, Flügeldeiche, die oben an den Hauptdeich oder hochwasserfreies Land anschliefsen, unten aber frei endigen und vorspringende Deichecken oder stark überströmte Vorländer schützen, den Uebergang verschieden weiter Hochwasserquerschnitte vermitteln, die Einmündung von Nebenflüssen schlank gestalten und deren Rückstaupunkt stromabwärts verlegen sollen (Leitdeiche).

JFlufs deiche.

Die Eindeichung von Flufsniederungen kann folgende Nachteil haben:

1.    die Steigerung der Hochwasserhöhe und Verstärkung der Strömung, wodurch Tieferlegung der Flufssohle; unterhalb der Deichstrecke eine Vermehrung der HW-Menge und reichlichere Geschiebezufuhr;

2.    die Entziehung der befruchtenden Ueberschwemmungen des eingedeichten Landes;

3.    die auslaugende, abkühlende Wirkung des Drängewassers;

4.    die allmähliche Verschlechterung der Entwässerung durch Aufhöhung des Flusses oder Sackung des Binnenlandes;

5.    die stets wachsenden Deichlasten und Gefahren bei Deichbrüchen.

Deichbau.

565

Neue Deichanlagen sind empfehlenswert, wenn die Vorländer breit sind, so dafs keine grofse Hebung des Wasserstandes zu befürchten ist; wenn die Grundstücke hoch genug liegen und die Ueberschlickung entbehren können; wenn die Niederungen so breit sind, dafs sie ohne Deiche schwer zu bewirtschaften sind; wenn starkes Drängewasser nicht zu befürchten ist und wenn es zur Flufsregelung nötig ist. Wo Winterdeiche nicht ausführbar, sind Sommerdeiche oft am Platze, die so niedrig wie möglich zu halten sind — oder Ringdeiche (Worten) für die Gehöfte.

Hebung des Wasserstandes durch die Eindeichung. In der Formel

(I. Bd. S. 310, wo auch die Erklärung der Bezeichnungen)

= kVTi

nimmt man als Annäherung im Querschnitt vor und nach der Eindeichung k = Ÿ2 g : q als unveränderlich an. Mit den Bezeichnungen

Abb. 74.

Abb. 75.

t*-oc+B-*-

___

Wiuterdeich an einem grofsen Flufs. 2,5bisVm

HM

^    -vfrVnMsVvh

VHsSttz

Abb. 77. Weichseldeich.

Abb. 76.

Winterdeich an einem kleinen Flufs.

§ l,5bis2,5m

......ą,

der Abb. 74 ist für das Ueberschwemmungsgebiet vor der Eindeichung näherungsweise

F=bt; R = F:b = t-, Q₁ = vF=k VT VWTb = kVTb ]/¥;

ebenso für den Flufsschlauch Q,₂ = k ]/ iß]/ T"\

um

Durch die Eindeichung auf die Breite (B + x) steigt das Wasser Ä; dann ist für das Vorland Ç₃ = k ]/i x V{t -f- h)s und für den Flufsschlauch Q± — k]/iB)/(T-\- h)s.

Aus Q₁ -f- Q₂ = Qz Ç₄ wird h für einen Wert von x oder umgekehrt, am besten durch Probieren, berechnet. Die Aenderung der HW-Menge infolge der Eindeichung wird gewöhnlich zu vernachlässigen sein, aufser wenn sich das HW bei raschem Steigen vor der Eindeichung in weite Niederungen ergiefsen konnte.

Regeln für die Deichführung. Der Deich mufs annähernd gleich mit dem Hochwasserstromstrich laufen.

Zwischen Deichfufs und Flufs soll ein Vorland zur Entnahme von Deicherde verbleiben.

Scharfe Krümmungen sind zu vermeiden, ebenso plötzliche Verengungen oder Erweiterungen des Flufsquerschnitts.

Der Deich soll auf festem Boden ruhen; gröfsere Vertiefungen bleiben möglichst aufsendeichs.

Querschnitt von Winterdeichen. Die Höhe und Stärke richtet sich besonders nach der Gefährdung durch Eisstopfung; gewöhnlich 0,6 m über höchstem eisfreien Wasser, nicht unter 0,3 m, zuweilen 1,5 bis 3,0 m über diesem. Deichkrone bei kleinen Flüssen 1,5 bis 2,5 m breit, bei grofsen 2,5 bis 4,0 m. Böschungen aufsen 1:7 bis 1:4, binnen 1 : 2.

Wege entweder auf der Deichkrone oder auf einem binnenseitigen Absatz; Mindestbreite 4,5 m. Binnen- und Aufsenberme dürfen nicht beackert werden; erstere wird an niedrigen Stellen über das Gelände erhöht durchgeführt. Graben binnenseits möglichst weit vom Deich entfernt.

Ueberlaufstellen werden niedriger als der Hauptdeich gelegt und erhalten beiderseits besonders binnenseits sehr flache Böschungen,

1 :10 bis 1: 20.

Querschnitt von Sommerdeichen. Höhe der Deichkrone wenig über dem gewöhnlichen Sommerhochwasser.    Breite der Krone und Neigung

Abb. 78. Sommerdeich.

jbisZm

WmterH.W

der Binnenböschung richtet sich nach der Dauer der Ueber-strömung. Statt Ueberlauf auf

___m    .__dem ganzen Deich bei lange

HommerKW. ^---andauerndem Ueberlauf be-

—tl    sondere Ueberlaufstrecken mit

.    flachen Binnenböschungen, die

0,5 m tiefer liegen als der übrige Deich, der steilere Böschungen erhält.

Deichrampen aufsen stromab gerichtet, binnen beliebig, Steigung und Breite je nach dem Verkehr.

Durchfahrten durch Deichlücken für erheblichen Verkehr, in Steinbau mit doppelten Dammbalkenfalzen, bei gröfseren Weiten mit ein-setzbarer Mittelstütze und tief reichender Herdmauer.

Herstellung der Deiche in dünnen Lagen, die festgerammt (Sandboden) oder festgeritten werden (Lehmboden), auch Walzen mit Antrieb durch Pferde, Dampf- oder Verpuffungsmaschinen vorteilhaft; auch Aufspülung von Baggerboden gibt festgelagerte Dämme. Weicher Untergrund wird am besten nach Aufschlitzung des Bodens und Beseitigung der Rasendecke durch hohe Aufschüttung verdrängt; weniger zuverlässig ist es, den Deich auf die Rasendecke zu setzen. Um ein Anbinden zu bewirken, ist der Rasen abzudecken, der Untergrund von Wurzeln, Schlamm u. dgl. zu reinigen und umzupflügen. Bei der Durchdeichung von Flufsarmen sind zunächst Sperrdämme aus Faschinen oder Steinen neben dem Deich zu machen.

Die Aufsenböschung erhält womöglich eine Lehmabdeckung, 0,3 bis 1 m stark; darüber eine dichte Rasendecke. Rauhwehr und Stroh-bestickung werden seltener verwendet, weil sehr vergänglich; Steinpflaster nur an besonders gefährdeten Stellen oder bei sehr steilem Deich ohne Vorland, 20 bis 40 cm stark, auf 15 bis 30 cm starker

Seedeiche.

Bettung aus Kies oder Steinschlag; auch Kiesbeton kommt bei steilen Deichen vor.

Seedeiche sind so anzulegen, dafs sie möglichst nicht von dem Wellenschlag bei Sturmflut getroffen werden; dafs ein möglichst breites Vorland verbleibt; dafs sie auf gutem Untergrund ruhen und keine scharfen Ecken erhalten. Die eingedeichte Fläche mufs deichreif sein, d. h. 0,30 m über gewöhnlicher Flut liegen.

Querschnitt der Seedeiche. Die Höhe der Krone mufs 0,3 bis 0,5 m über dem Kamm der Wellen bei der höchsten Sturmflut liegen; Sturmflut von 1825 an der deutschen Nordseeküste meist 3 bis 4 m über gewöhnlicher Flut, Wellenhöhe bei Deichen an offener See ohne

Abb. 79.

ohne

Seedeich

Aufsenberme.

Abb. 80.

mit hoher

Żbistm,    zbisOnt

ysrsmß².

Abb. 81. Seedeich,

+5,0

Vorland bis 3 m. Breite der Kappe 3 bis 4 m, Fahrweg am besten auf im 1. Baujahr sommerdeichartig geschüttet, einer Binnenberme. Bekleidung bis zur Höhe der Springflut mit Rasen, darunter mit Strohbestickung oder Steinpflaster. Aufsenböschung 3-bis 6-fach, je nach Höhe des Vorlandes, der Lage zur herrschenden Windrichtung und dem Schutz durch Inseln. Meist wird der untere Teil der Böschung flacher als der obere angelegt oder eine hohe Aufsenberme vorgelegt, um die Wellen zu brechen. Bei Seedeichen an Flüssen i2¹/₂- bis 4-fache Aufsenböschung in Rasen, zuweilen auch D/j-fache in Pflaster, Binnenböschung meist 2-fach. Besondere Sicherungen des Aufsenbermefufses unter und über Fluthöhe durch Strohbestickung (nur auf Kleiflächen), Bespreutung, Hürden, Segel oder Jutedecken, Holzwände, Steinböschungen (aus natürlichen Steinen, Klinkern oder Zementplatten).

Herstellung. Der Erdverbrauch wegen der Sackungen 50 bis 100 o/o gröfser als rechnungsmäfsig. Sackung häufig ¹/s der Höhe. Bodenentnahme aus dem Aufsendeich aus Pütten (Gruben), die bei niedrigem Vorland durch einen Hülfsdeich (Kajedeich) vor Flut geschützt sind; vorläufiger Deichquerschnitt sommerdeichartig mit flacher Binnenböschung. Ausführung spätestens bis September beendigen, damit die Rasendecke noch festwachsen kann.

Wasserrechtliche Bestimmungen für Preufsen.²)

I. Seit dem 1. April 1914 gültig:

Wassergesetz vom 7. April 1913, wodurch die älteren Gesetze gröfstenteils aufgehoben sind.

Das gemeine deutsche Recht (GR) (für Neuvorpommern, Rügen, Schleswig-Holstein, Hannover, Hessen-Nassau, Reg.-Bez. Koblenz rechtsrheinisch und Hohenzollern).

II. Aeltere Gesetzgebung:

A. Allgemeines.    .

Das allgemeine Landrecht (ALR) (für die altpreufsischen Provinzen, für die Rheinprovinz jedoch nur rechtsrheinisch, aufser Reg.-Bez. Koblenz und Grofsherzogtum Berg).

Das

französische (rheinische) Recht (RR) (für das linksrheinische Gebiet und Grofsherzogtum Berg).    , .

B. Für Stromregulierungen (alle öffentlichen Flüsse, soweit deren Schiffbarkeit reicht) gilt aufser dem ALR Teil II Tit. 14 u. 15, Teil I Tit. 9 noch das Gesetz betr. die Befugnisse der Strombauverwaltung gegenüber den üferbesitzern an öffentlichen Flüssen vom 20. August 1883.

C F*ür Stauanlagen gilt aufser dem ALR Teil II Tit. 15 das Gesetz vom 15. November 1811, vom 20. März 1808, vom 28. Oktober 1810, vom 23. März 1836 über Mühlenstau und Vorflut, Gewerbeordnung vom 21. Juni 1869. Für die Rheinlande Ruralgesetz vom 28. September 1791, Rheinisches Ressort-Reglement vom 20. Juli 1818; für Hohenzollern Mühlenordnung vom 8. November 1845.

D.    Für nicht öffentliche Gewässer gilt aufser dem ALR Teil II Tit. 15, Teil I Tit. 9 das Gesetz über die Benutzung der Privatflüsse vom 28. Februar 1843.

E.    Für Ent- und Bewässerungsanlagen gilt aufser dem ALR Teil 1 Tit. 8 das Gesetz vom 15. November 1811 (über Vorflut), vom 23. Januar 1846, vom 11. Mai 1853 (dsgl.), vom 1. April 1879 (Genossenschaftsbildung), Normalstatut für Ent- und Bewässerungsgenossenschaften 7. Januar 1886.

F.    Für das Ueberschwemmungsgebiet gilt Gesetz zur Verhütung von Hochwassergefahren vom 16. August 1905, Gesetz über das Deichwesen vom 28. Januar 1848, Bestimmungen über die Deichverbände vom 14. November 1853. In den neuen preufsischen Provinzen treten dafür in Schleswig: Wasserlösungsordiiung für die Geestdistrikte vom 6. September 1863; in Holstein: dsgl. vom 16. Juli 1857; in Lauenburg: dsgl. vom 22. Mai 1857; in Hannover: Gesetz vom 22. Mai 1857 über Ent- und Bewässerungen der Grundstücke sowie über Stauanlagen, und Deich- und Sielordnung für das Fürstentum Lüneburg vom 15. April 1824; in Kurhessen: Verordnung über den Wasserbau vom 31. Dezember 1824, über Melioration vom 28. Oktober 1834, über Drainagen vom 17. Dezember 1857; in Nassau: Verordnung über Ent-und Bewässerung vom 27. Juli 1858. Grofsherzoglich hessisches Gesetz über die Aufräumung der Bache vom 18. Februar 1853, über Regulierung der Bäche vom 19. Februar 1853, über Wassertriebwerke vom 20. Februar 1853, über Entwässerung vom 2. Januar 1858; Landgräflich hessisches Gesetz über Wassertriebwerke u. Entwässerung vom 15. Juli 1862.

Aufserdem viele andere Einzelgesetze.

10. ABSCHNITT.

W asserkraftanlagen.

I. Vorarbeiten.

A. Technische Vorarbeiten. Bestimmend für die Kraftleistung eines Werkes ist die Betriebswassermenge Q und das Nutzgefälle H. Danach ergibt sich die mechanisch nutzbare Leistung in Pferdestärken (75 mkg) an der Welle des Wassermotors zu

N= 1000

Q-H.n

75

569

worin Q in cbm/sk, H in m.

Die Ermittlung von Q erfolgt aus Wasserabflufsmengenmessungen oder für überschlägliche Untersuchungen aus Berechnungen nach Mafsgabe des Einzugsgebietes und der Niederschlagsmengen für die betreffende Stelle des Wasserlaufs (S. 571). Die Festlegung des Gefälles (H) und die Wahl der Lage für das Kraftwerk erfordert eingehende Geländeaufnahmen und gegebenenfalls geologische Untersuchungen. Bei dem Ausbau des Kraftwerkes, der elektrischen Kraftumsetzung und Fernleitung müssen Wasserbau, Maschinenbau und Elektrotechnik zusammen arbeiten.

Wirkungsgrad der Wassermotoren für vorläufige Berechnungen tj — 0,75. Dann ist

N= 10 . Q . H in PS.

Betriebswassermenge und Maschinenstärke S. 574 u. 587.

B. Wirtschaftliche Vorarbeiten. Diese müssen Hand in Hand gehen mit den technischen Ermittlungen. Die wirtschaftlichen Untersuchungen bestehen in Kosten- und Vergleichsberechnungen (Baukostenermittlung), Betriebskosten- und Ertragsberechnungen, um den Nachweis zu führen, dafs die jährlichen Ausgaben aus den Einnahmen des Unternehmens gedeckt werden (Rentabilität und Reingewinn). Die Frage der Absatzfähigkeit der Kraft und ihre Wertschätzung steht dabei in erster Linie. Die Fernübertragung der Wasserkraft und ihre Verwertung in Ueberlandzentralen ist zu prüfen. Demnächst ist die Geldaufbringung sicherzustellen. Alle diese technischen und wirtschaftlichen Feststellungen müssen sich bei der vorläufigen Planung in grofsen Zügen halten. Allgemeiner Grundsatz: Tunlichste Ausnutzung der vorhandenen Kraft anstreben, da mechanische Arbeitsleistungen andauernd im Werte steigen.

Eingehende Darstellung der technischen und wirtschaftlichen Grund-

lagen :

für Wasserkraftanlagen Mattem, Die Ausnutzung der Wasserkräfte II. Auf!., Leipzig 1908,

für Talsperren Mattem in H. d. I.-W. IV. Aufl. 1913. III. Teil, II. Bd., 2. Abt.

II. Entwurfsaufstellung und gesetzliche Bestimmungen.

A. Vorschriften für die behördliche Genehmigung.

Bei Stauanlagen für gewerbliche Wassertriebwerke ist in dem Genehmigungsverfahren nach der RGO der § 73 Nr. 2 u. 3 anzuwenden, wenn nicht eine Verleihung des Staurechts erforderlich ist (§ 105 des neuen Wassergesetzes für Preufsen vom 7. April 1913).³) Für die Aufstellung der zur Prüfung einzureichenden Entwürfe zu Wasserkraftanlagen gelten die Vorschriften der Ausführungsanweisung zur GO vom 1. Mai 1904 (Min.-Bl. der Handels- u. Gewerbeverw. S. 123) unter Nr. 12 Abs. 1, 2 a bis c, 13 u. 14. Aus dem Anträge auf Genehmigung müssen der vollständige Name, der Stand und der Wohnort des Unternehmers ersichtlich sein. Dem Anträge sind in 3 Stücken eine Beschreibung, ein Lageplan und der Bauplan der Anlage beizufügen.

Talsperren sind nach dem neuen Wassergesetz für Preufsen Stauanlagen, bei denen die Höhe des Stauwerkes von der Sohle des Wasserlaufes bis zur Krone mehr als 5 m beträgt und das Sammelbecken, bis zur Krone des Stauwerkes gefüllt, mehr als 100 000 cbm umfafst (§ 106). Talsperren dürfen nur auf Grund eines Planes errichtet werden, der genaue Angaben über die gesamte Anlage, deren Bau, Unterhaltung und Betrieb enthalten mufs und auch alle Einrichtungen zu berücksichtigen hat, durch die Nachteile und Gefahren für andere verhütet werden können. Der Plan bedarf, sofern nicht für die Talsperre die Verleihung oder die gewerbliche Genehmigung erforderlich ist, der Genehmigung des Regierungspräsidenten (§ 107), der auch Wasserpolizeibehörde ist (§ 342).

Für die Entwurfsbearbeitung, die Bauweise, den Bau, die spätere Unterhaltung und den Betrieb der Talsperren hat die preufsische Staatsregierung im Jahre 1907 eine ,,Anleitung für Bau und Betrieb von Sammelbecken“ nebst Anlage „Muster zu einer Dienstanweisung für Stauwärter bei Sammelbecken“ erlassen (Min.-Bl. der

Verw. für Landwirtschaft, Domänen und Forsten 1907 S. 195 bis 206.⁴) Die Bedingungen für die Ausführung und den Betrieb werden durch eine Genehmigungsurkunde vorgeschrieben. Die zuständigen Ministerien sind: Inneres, Handel und Gewerbe, Oeffentliche Arbeiten, Landwirtschaft, Domänen und Forsten. Im Jahre 1910 ist ein Nachtrag erschienen, der die Einrichtungen zur Messung des Wasserinhalts des Beckens und der Zu- und Abflufsmengen festsetzt.⁵)

vor-

B. Geländeaufnahmen« Karten und Pläne. Für läufige Entwürfe genügen die Karten der Landesaufnahme (Mefstisch-blätter 1 :25 000). Zur Uebersicht für gröfsere Anlagen dienen die Generalstabskarten (1 : 100 000). Für genaue Projektierung und Bauausführung sind Vermessungen in senkrechter und wagerechter Richtung nicht zu umgehen. Tachymeteraufnahme oder Auslegung von Querschnitten. In stark hügeligem Gelände leistet für genaue Arbeit die Winkelmessung gute Dienste, indem man, von einer Grundlinie ausgehend, die Längen berechnet.⁶) Sorgfältige und sichere Markierung der Festpunkte im Gelände ist nötig. Unterschied zwischen Aufrechnungen nach Mefstischblättern und genauer Aufnahme soll 5 0/₀ nicht übersteigen. Genauigkeit der Höhenschichtenpläne soll nicht mehr als 3o/o von der wirklichen Gröfse ab weichen. Ueber Einzelheiten des Mefsverfahrens 1. Abschn. „Vermessungskunde“. Lagepläne 1 : 1000 bis 1 : 2000, bei gröfseren Anlagen 1 : 5000.

An der geplanten Abzweigung des Betriebskanals vom natürlichen Flufslauf (Wehrstelle) und an der Ausmündung in diesen sind die Höhenlage der Sohle des Flusses und die Wasserstände (NW, MW, HW), ferner Querschnitte des Flufslaufes aufzunehmen, um die nutzbaren Gefälle bei verschiedenen Wasserständen zu finden. Unnötige Gefäll-verluste vermeiden. Absenkung des Wasserspiegels im Unterwasser, wenn tunlich.

Schnellste Durchführung des Grunderwerbs, wenn der Bau beschlossen. Wo die Vorbedingungen gegeben sind, Verleihung des Enteignungsrechtes sichern für Haupt-und Nebenanlagen (Talsperre, Kraftgebäude, Rohrleitungen, Kanäle, Wege, elektrische Kraftleitungen usw.). Für Preufsen hierbei mafsgebend das Gesetz über die Enteignung von Grundeigentum vom 11. Juni 1874 (G.-S. S. 221).

III. Die Wassermenge.

A. Ermittlung der Niederschlags- nnd Abflnfs-mengen. Messung der Niederschläge durch Regenmesser. Gewöhnliche Regenmesser werden täglich einmal beobachtet. Für genaue Messungen dienen selbstzeichnende Messer, die die Niederschläge nach Zeit und Menge aufschreiben. In grofsen Gebieten sind mehrere Messer in verschiedener Meereshöhe nötig, in Gebirgen 1 Station auf

20 bis 30 qkm, im Flachland auf 250 bis 350 qkm. Wertvollen Anhalt für vorläufige Ermittlungen bieten die Veröffentlichungen des Kgl. Preufs. Meteorologischen Instituts, s. auch Hell mann, Die Niederschläge in den norddeutschen Stromgebieten und Hellmanns Regenkarte Deutschland. Von den preufsischen Provinzen sind Sonderkarten vorhanden.

Auf Grund dieser Messungen Anfertigung von Regenkarten für das Jahr, nach Erfordernis für Monate und Tage. Die Regenhöhe für die Zeiteinheit multipliziert mit der Gröfse des zugehörigen Niederschlagsgebietes ergibt die Regenmenge in dieser Zeit.

Wichtiger als die Niederschlagsmenge ist für den Entwurf von Wasserkraftanlagen die

von

Abb. 1.

¹ rälii

- 600

i!

TM

J!

Mi ij

Hm

-2600-

-iiCy

Selbstaufzeichnende Mefsvorrichtung zur Bestimmung der Wasserabflufsmengen an einem Wehrüberlauf.

Kenntnis der Wasserabflufsmenge ($). Genaue Bestimmung des Wasserabflusses durch unmittelbare mehrjährige Messung, am besten durch ununterbrochene Aufschreibung selbstzeichnender Apparate. Die Messung ist nächst jener Stelle vorzunehmen, wo das Kraftwerk errichtet werden soll. Für überschlägliche Feststellungen genügen Schwimmermessungen (II. Bd. 2. Abschn. Mefskunde u. Abb. 1 u. 2 im Abschn. Wasserbau III. Bd. S. 498). Die Pegelablesungen früherer Jahrzehnte sind oft wertvoll für die nachträgliche Berechnung durch Verzeichnen einer Wassermengenkurve. Ueber dieses bei Talsperrenvorarbeiten mehrfach angewendete Verfahren Zentralbl. Bauv. 1900

S. 260. Genaue Feststellungen mittels Mefswehres. Meist in Holz (Abb. 1),⁷) seltener massiv. Fachbaum ist durch scharfe Kante (Profileisen) genau abzugleichen. Neben dem Wehr kleines Becken in

Verbindung mit dem Wasserlauf. Der Schwimmer zeichnet die Wasserstände auf eine Trommel, die durch ein Uhrwerk betrieben wird. Der Nullpunkt des Werkes auf der Trommel steht in Beziehung zur Ueber-laufkante, so dafs die Strahldicke unmittelbar abgelesen wird.

Es ist die sekundliche Abflufsmenge Q ⁼⁼ ju .b . h ^ .V‘2 g,

worin b — Breite des Wehres in m, bei kleineren Bächen 4 bis 5 m, h = Strahldicke in m, in einiger Entfernung (3 h) oberhalb des Wehrrückens zu messen (Abb. 2), g = 9,81 m/sk², /u — Abflufsbeiwert. Gegebenenfalls Geschwindigkeit des ankommenden Wassers berücksichtigen. Für genaues Ergebnis entscheidend ist der richtige Wert von /u, der von der Ueberflutungshöhe abhängt. Bei scharfer Ueberlaufkante, nach neueren Untersuchungen bei Vermeidung seitlicher Strahleneinschnürung:

0,001

h — 0,004 ‘

S. 268 ff. und H. d. I.-W. IV. Aufl., III. Teil, II. Bd. 1912 S. 49 fif. Wo angängig, /u für den Einzelfall bestimmen, indem man gleichzeitig mit den Wehrmessungen in einer regelmäfsig gestalteten Flufsstrecke in der Nähe des Wehres

Hat man

H = 0,609 -+

Als Mittelwert = 0,63. Weiteres I. Bd.

Abb. 2.

Geschwindigkeitsmessungen macht, hiernach bei Beharrungszuständen Q bestimmt und im selben Zeitpunkt die Strahldicke abgelesen, so ergibt sich

2 b.h. VTgh '

Diese Vergleichsrechnungen bei verschiedenen Wasserständen wiederholen. Es genügt, die mittlere Strahldicke für 1 st in die Rechnung einzuführen.

Es ist die stündliche Abflufsmenge Q == -g- (j.. b. h . V%g . 3600.

Zur Vereinfachung der Aufrechnungen leistet eine Wassermengenkurve gute Dienste⁸) (Abszissen = Strahldicke, Ordinaten = Wassermenge) (Abb. 1, III. Bd. S. 498). Wo Wehreinbau nicht angängig, Messungen mittels hydrometrischen Flügels, (II. Bd. 2. Abschn. Mefskunde). Eingehende Beschreibung dieses Verfahrens H. d. I.-W. IV. Aufl., III. Teil,

I. Bd. Ueber Flügel besonderer Bauart für sehr flache Gewässer Schweiz. Bauz. 6. Oktober 1906.

Die Ergebnisse der Niederschlags- oder Abflufsmengenberechnungen werden übersichtlich zeichnerisch oder tabellarisch zusammengestellt. Als kleinste Zeiteinheit wird dabei der Tag gewählt.

Für überschlägliche Ermittlungen kann an Stelle der Messung die Berechnung nach Abflufsgesetzen erfolgen. Praktischer Ueberblick dabei unerläfslich. Berechnung entweder nach dem Abflufs von der Flächeneinheit, z. B. vom qkm des Niederschlagsgebietes, oder in Hundertsteln des Niederschlags nach Mafsgabe bekannter Zahlen in Bezirken mit ähnlichen hydro- und orographischen Verhältnissen.

Nach Intze erhält man die Jahresabflufsmenge (a), wenn man die Plächengröfse (F) multipliziert mit einer Abflufshöhe (Aa), die in deutschen Gebirgsgegenden gleich der mittleren Regenhöhe (An) ist, vermindert um 300 bis 350 mm [Verlusthöhe (Ä^)]. S. auch H. Keller, Niederschlag, Abflufs und Verdunstung in Mitteleuropa, Jahrb. f. Gewässerkd. Norddeutschi. Besond. Mitt. Bd. I Nr. 4. Danach ist:

Niederschlagshöhe ( hn) in mm . Verlusthöhe (hv) in mm . . . Abflufshöhe    in mm . . .

Abflufsbeiwert für das Jahr (a,j) oder allgemein in m:

600

800

1000

440

453

467

160

i * 3»75

347    533

i : 2,30 i : 1,87

1200 480 720 i : 1,66

1400

493

907

i • i>54

1600 506 1094 i : 1,46

1800 520 1280 i : 1,40

2000

533

1467 i : 1,36

2200

547

1653

i: 1.33

Ki

hv = -^- + 0,4 m, ha — 0,983 hn — 0,4 m, aj = 0,933 -<*= F.ha = F(hn-hv) = F.hnaj.

Für kleine Gebirgsgebiete möge die Intzesche Annahme gelten.

0,4 m

aus

W. 0,4

, wenn W = Jahresabflufs.

365.24.60.60

Hierbei erleiden in den Mittelgebirgen Deutschlands die Werke immer noch an 100 bis 120 Tagen im Jahre Mangel. Ueber diese Beziehung zwischen Wassermangel und Betriebswassermenge (Aufschlagwasser) Tafel 1.

B. Betriebswassermeng© (bei Triebwerken ohne Wasserausgleich). Richtige Bemessung der Betriebswassermenge ist der Kernpunkt der Projektierung. Davon hängen ab die Kosten der Bauanlagen, die wirtschaftlich verwertbare Kraftleistung, die Gröfse der Wassermotoren und einer etwaigen Dampfaushülfe. Wo am Flufslauf Wasserkraftnutzung bereits stattfindet, werden vorhandene Triebwerke einen Anhalt für die Bemessung der Maschinenstärke bieten. Nicht nötig, die allergeringste Wasserführung für die Kraftleistung anzunehmen; im allgemeinen aber eine solche Wassermenge, die mindestens während 9 Monate im Jahre vorhanden ist. Wasserkraftwerke ohne Wasserausgleich nutzen etwa 40 0/0, wohl nie über 60 0/0 des Mittelwassers (MW). Demnach ist für ununterbrochenen Jahresbetrieb die Betriebswassermenge Q

Tafel 1.

Beziehung zwischen Aufschlagwassermenge und Wassermangel.

Ortsbezei chnung

Nieder- Bei einer Betriebswassermenge des MW von schlagsgebiet

qkm

2QO/o I 30% I 400/p I 50% I 6OO/0

Tage mit Wassermangel

Urfttalsperre (Eifel), Mittel 1901/02    375

Wuppergebiet, Bever-, Uelfe- und

Bruchertal 1888/89 .....

Oestertal (Ruhrgebiet) 1899/1900

Ruhr 1902 ........

Marklissa (Schlesien) 1902/03 . Harzdorfer Bach (Böhmen)

75

105

140

7,2 bis 22    40

13

60

90

4450

305

x5»5

25

10

90

40

85

40

130

115

125

125

90

O    O    m    O    O    O

m    vo    10    m    ei

H    H    H    H    H    H

175

i8₅

165

175

175

150

Zu beachten ist die Betriebszeit des Werkes. Wenn z. B. nur 10stündiger Betrieb vorhanden, erhöht sich die Aufschlagwassermenge

auf 2,4 Q und, wenn keine Sonntagsarbeit ist, auf 2,8 Q. Dann kleine Ausgleichweiber nötig (s. unten).

C.    Ausgleich des Wasserabflusses durch Sammelbecken (Talsperren)* Es ist die Aufgabe der Sammelbecken, Vorräte in wasserreicher Zeit aufzuspeichern und eine über das Jahr ganz oder doch annähernd gleichmäfsige Betriebswasserabgabe zu ermöglichen. Gröfse des Staubeckens mufs durch einen Wasserwirtschaftsplan bestimmt werden. Mafsgebend dafür sind drei Umstände: der Zuflufs, die Entnahme einschl. der Verluste durch Verdunsten und Versickern und der Stauinhalt des Beckens. Falls ein zentrales Kraftwerk mittels Rohrleitungen aus der Talsperre gespeist wird, ist auch die Gefällhöhe von Einflufs. Für vorläufige Schätzung kann der Stauraum auf 40 bis 50% des mittleren Jahresabflusses bemessen werden. Falls Ausgleich über mehrere hintereinander folgende trockene Jahre erwünscht, geht man bis auf 65% (z. B. Neye- und Möhne-Talsperre). Der Wasserwirtschaftsplan kann zeichnerisch oder rechnerisch aufgestellt werden. Er bildet die Grundlage für die wirtschaftlichen Aufrechnungen, für die bauliche Durchbildung der hydraulischen Anlagen, der Maschinen und elektrischen Einrichtungen. Er gibt ferner die Richtschnur für den späteren Betrieb. Mafsgebend ist eine lange Trockenzeit, für die der Beckenvorrat Betriebswasser liefern mufs, wobei zu berücksichtigen ist, dafs in kleinen Niederschlagsgebieten der Zuflufs in solcher sommerlichen Dürre so gut wie Null sein kann. Grofse Becken stellen sich für die Einheit des Stauraumes billiger als kleine. Stauräume ausgiebig bemessen und das abzufangende Niederschlagsgebiet voll ausnutzen, da nachträgliche Aufhöhung der Talsperren oder Staudämme schwierig und kostspielig. Eine allgemeine Untersuchung über die Bedeutung des Talsperrenbaues für die deutsche Wasserwirtschaft zum Zwecke der Kraftgewinnung in Verbindung mit dem Hochwasserschutz, der Trinkwasserversorgung, der landwirtschaftlichen Bewässerung und der Wassertiefenvermehrung der Ströme für die Schiffahrt s. Mattem, Der Talsperrenbau und die deutsche Wasserwirtschaft, Berlin 1902. Ueber die Vorarbeiten, Aufstellung von Wasserwirtschaftsplänen, geologische Untersuchungen, Berechnung, Bauweise, Bau und Betrieb der Talsperren: Mattem, H. d. I.-W. IV. Aufl. 1913, III. Teil, II. Bd., 2 Abt. sowie Ziegler, Der Talsperrenbau 2. Auf!., Berlin 1910.

D.    Tag es au Sgl eich weih er. Sie regeln den Abflufs von Tag und Nacht oder speichern den Ueberflufs an Betriebswasser in wenig belasteten Stunden für die Spitzen des Kraftverbrauchs auf. Weiher ersterer Art, z. B. an der Wupper, um das aus den Sammelbecken über Tag abgelaufene Nutzwasser auf den Zwischenstrecken, durch die es über Nacht ungenutzt abfliefsen würde, aufzuhalten. Ihre Gröfse und Entfernung voneinander hängt von der Betriebszeit und Fliefsgeschwindigkeit ab.

Weiher der zweiten Art hauptsächlich für Zentralwerke. Lage parallel neben der Wasserzuführung, z. B. Gersthofen, Jonage, Luzern-Engelberg u. a., oder die Wassersammlung findet in hochgelegenen Behältern statt, wohin das überschüssige Wasser durch Pumpen gehoben wird (Olten-Aarburg, Schaffhausen). Neben der Wasserauf-

Speicherung kann der Ausgleich durch elektrische Aufspeicherung in Betracht kommen. Kraftverlust im Akkumulator 20 bis 25%. Vergleichende Bau- und Betriebskostenberechnungen aufstellen.

IV. Das Gefälle.

A. Gewinnung von Nutzgefälle (H) durch Zusammenfassung des Talgefälles.

a) Wehre. 1. Allgemeines. Das Gefälle wird bestimmt durch den Höhenunterschied der Wasserstände oberhalb der Wasserfassung und im Unterwasser des Kraftwerks. Im OW gilt als Normalstau etwa MW (Kulturwasserstand). Der bisherige HW-Stand darf durch den Einbau des Wehres im allgemeinen nicht oder nicht wesentlich gehoben werden. Zwischen MW (Wehrkrone) und HW mufs das gröfste

Abb. 3. Höhenverhältnisse eines Niederdruckwerkes mit Wehr und Betriebskanal.

Nutzbares Gefälle bei Hochwasser ~ Hn = H — (^w o ⁺ Hw u) ’ Nutzbares Gefälle bei Normalwasser = hn — k (hw o -+- hw w)

(w₀ und wu = Gefall Verluste im Ober- und Unterkanal einschl. der in den Turbinen, Schützen, Rechen usw),

H < Ä, weil die Wasserstände im Unterwasser schneller wachsen als im Oberwasser.

HM

MW

!|

Vi

Oberwasserkanal

ll

V/iterwasserfumal

iU

IW.

si

IW

Hochwasser des Flusses — abzüglich des Kraftwassers — über das Wehl

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ab geführt wer-den. Damit ist

___OberwasserkanaL____n Uhterwassef^A    die Länge des

ffra/twcrkr^hanal    Wehres fest

gelegt. Lage des Wehres senk-

,7* JJ? j    recht zumStrom-

rvaiurucher Fluss laur    . , ₀ , ..

strich. Schräges

oder gekrümmtes Wehr zur Erzielung gröfs e re rUeb erlauf länge (Solingen).*) Vermehrter Hochwasserabflufs kann auch durch Anlage beweglicher Wehre geschaffen werden. Im Unterwasser NW und HW festlegen. Schematische Darstellung der Höhenverhältnisse eines Niederdruckwerkes mit Wehr und Betriebskanal (Abb. 3). Entsprechend bei Hochdruckanlagen, wo an die Stelle des Oberwasserkanals die Druckleitung usw. tritt. In neuerer Zeit hohe talsperrenartige oder bewegliche (Schützen-) Wehre, um Gefälle zu erschliefsen, durch Hebung

Eirdasschleusty

Wehr*

*) Z. Bauwesen 1904 S. 529.

des Wasserspiegels (Avignonet, Spiersfall, Chèvres, Laufenburg, Augst-Wylen u. a.).

Ueberhaupt gröfstes Nutzgefalle bisher 950 m (Vouvry am Genfer See); in Deutschland 192 m (Talsperrenkraftwerk der Stadt Nordhausen a. H.); neuerdings bis 1600 m (Schweiz).

Ueber die Bauart der Wehre vgl. Abschn. Wasserbau S. 515.

Abb. 4. Wasserfasßung.

Oyilililililliljllilllilililllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll llllllllllilO

Ablagerung

Werk-

harval

fang

schwimmender

2. Einlarsschleuse. Neben dem Wehr steht die Einlafsschleuse (Abb. 4, Gersthofen)*) als Eingang zum Kraftwerk oder zunächst zum Betriebskanal. Sie dient für Hochwasserabschlufs und um den Wasserzuflufs zu regeln. Sohle in Flufssohlen-höhe oder ein wenig höher, um Kies, Sand usw. fernzuhalten. Hier mitunter Grobrechen aus Holz oder Eisen mit Bedienungsbrücke zum Aufhalten

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schleuse

Fisch-

Flqß-

Kies*

schleuse

sei

Lech

Gegenstände. Maschenweite je nach Erfordernis 10 bis 30 cm. Bei Geschiebeführung Kies-, Sand- oder Schlammfänge hier, wie vor dem Kraftwerk, nötig und Spülschleusen zum Entfernen der Ablagerungen. Wo Schiffahrt oder Flofsbetrieb vorhanden, ist am Wehr oder am Ende des Oberkanals (am Kraftwerk) der Einbau von Flofs- oder Schiffsschleusen geboten.

b) Triebwerkkanäle. Meist im flachen Vorlande, selten am Berghange liegend. Für die Linienführung und Wahl der Gefällstufe (Kraftwerk) Geländegestaltung mafsgebend (V. A.). Einflufs auf die Veränderung des Grundwasserstandes wegen Schädigung landwirtschaftlicher Kulturen beachten. Hohe Lage des Wasserspiegels über dem Gelände bringt die Gefahr von Wasserverlusten (Versickerung) und Verwässerung der Ländereien. Tiefe Lage senkt den Grundwasserstand ab. Abdichtung des Kanalbettes bei durchlässigem Untergründe durch verdichtete (gewalzte) Tonlage mit Ueberdeckung nötig. Stärke der Dichtungslage vom Wasserdruck abhängig, mindestens 30 cm. Nachträgliche Abdichtung mittels eingeschlämmter Schotter- oder Kieslage (Tonbeton).**) Erdarbeiten sollten ein Minimum sein (S. 522). Mindestgefälle im Wasserspiegel bei kleinen Triebkanälen 40 bis 50 cm auf 1 km, so dafs bei 0,4 bis 0,5%o (1 : 2500 bis 1:2000) Nutzbarkeit des Flufsgefälles aufhört. Kleinstes Sohlengefälle etwa 1 : 1000. Vor dem Kraftwerk Erweiterung, so dafs die Eintrittsgeschwindigkeit vor den Turbinen nicht > 0,5 m/sk. Unterkanal so tief anlegen, dafs er nie trocken läuft. Turbinen sollen im OW wenigstens 1 m mit Wasser

*) Bayer. Industrie- und Gewerbeblatt 1904 Nr. 14.

**) Z. d. V. d. I. 1913 S. 1416 und H. d. I.-W. IV. Aufl. 1913, III. Teil, II. Bd., 2. Abt. S. 585.

37

Hütte. 22 Auflage. III. Band.

überdeckt sein, Saughöhe der Turbinen nicht gröfser als 6 m. Oberhalb des Kraftwerks meist seitlicher Ueberfall oder Schützen (Freiarchen) zur Entlastung (V. Kraftwerk) bei plötzlichem Abschlufs im Krafthause. Länge so bemessen, dafs die sekundliche Zuflufsmenge bei angemessener Strahldicke abläuft. Unter Umständen mehrere solcher Ueberläufe auf die Kanalstrecke verteilen.

1. Festlegung des Kanalquerschnitts F durch rechnerische Untersuchung im Wege des Probierens nach Mafsgabe der Beziehungen

cVR.i.

Q = c.F,

v =

F

22 = hydraulischer Radius = —, wenn u der benetzte Umfang des Querschnitts ist. Q = Wassermenge in cbm/sk, i = Spiegelgefälle.

Abb. 5. Wasserschlofs.

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Schnitt A—B.

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Schnitt (7—2).

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a Schleuse, h Schneeablafs, c Rechen, d Rohrschleuse, c Sandabiafs,

/* Leerlauf,

(7 Steg, k Bühne, i Bedienungssteg, k Weg.

auch wegen des

Ueber die Wahl von c III. Bd., 9. Abschn. (vgl. günstigsten Querschnitts I. Bd. S. 312 u. III. Bd. S. 499). Man geht zweckmäfsig von v aus, das man mit Rücksicht auf die Bodenart des Kanalbettes wählt, und berechnet danach das Gefälle, indem man den Querschnitt nach Mafsgabe allgemeiner Konstruktionsgesichtspunkte (III. Bd., 9. Abschn.), nach ausgeführten Beispielen und der Gelände-

beschaffenheit zunächst beliebig annimmt. Je gröfser das Gefälle, so kleiner kann der Kanalquerschnitt sein, anderseits verursacht ein grofses i starke Verluste am Nutzgefälle h und erfordert Befestigung der Kanalböschungen. Wert des Gefällgewinnes oder -Verlustes mit den Mehr- oder Minderaufwendungen für den Kanalaushub wirtschaftlich sorgfältig abwägen, da bei der oft grofsen Länge der Betriebskanäle diese Gröfsen sehr mitsprechen (vgl. auch I. Bd. S. 312 u. nächste Seite). Für kleine Wassermengen (Q = 10 bis 20 cbm/sk) i etwa 1:2000, für gröfsere Q bis 50 cbm/sk i etwa 1 : 6000 bis 10 000. Querschnittsgestaltung meist in natürlichen Böschungsverhältnissen, bei beengtem Raum mit steilen Einfassungen (Kanalmauern). *)

2. Zulässige Wassergeschwindigkeit. v=b0 bis

60 cm/sk für unbefestigten Stoßen_

Lehm-, Ton-, Sandboden.

Nicht wesentlich unter dieses Mafs heruntergehen, *7‘ *vaooK^JA~ ~u| um Verkrautungen zu ver- r ' 'Wàsi% meiden. Bei70bis 100cm/sk    sc    \

wird Befestigung der Sohle (durch    /™'

Schwellen) und Böschungen schon erwünscht sein. Für groben Kies v = 70 bis 90 cm ohne Befestigung. Für gröfsere Kieselsteine und kantige Steine v — 90 bis 150 cm; für hölzerne Zuleitungsrinnen v = bis 2,5 m, für Fels v = 2 bis 3 m/sk.

c) Stollen. Im Gebirge erfolgt die Zuleitung vielfach mittels Stollen, die den Weg des natürlichen Wasser- fiohrfettaM/Ą gerinnes abkürzen. Stollenführung mit möglichst schwachem Gefälle (1: 1000), daran mittels Wasserschlofs (Abb. 5,

Innsbruck)**) anschliefsend Druckstollen oder Druckrohre, letztere steil zum Kraftwerk abfallend (Abb. 6, Meran-Bozen).***) Wasserschlofs möglichst geräumig, um selbst die feinsten Sinkstoffe zur Ablagerung zu bringen (v = 20 bis 30 cm/sk). Sonstige Einrichtungen (Sandfänge, Feinrechen u. a. m.) wie bei den Triebwerkkanälen bzw. am Kraftwerk. Druckstollen verlangen ein sehr dichtes Gebirge, andernfalls künstliche Abdichtung nötig, z. B. durch Betonieren und Putzen der Wände, wodurch auch Verminderung der Reibung. Stollen bieten in steilen Gebirgstälern gröfsere Betriebssicherheit als offene Kanäle, da sie vor Verschüttung durch Steinfall geschützt sind. Mit-

Abb. 6. Druckstollen.

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*) Ueber die Herstellung hoher Kanaldämme mit innerer Entwässerung Z. d. Y. d. 1. 1913 S. 1376 u. 1416.

**) Z. d. Y. d. I. 1906 S. 760.

***) Z. Bauwesen 1900.

unter staffelförmiger Stollenbau (Chèdde im Arveflufs, Frankreich).*) Die Berechnung der Stollenquerschnitte erfolgt bei freiem Flufs entsprechend wie bei Kanälen, bei Druckstollen nach den Gesetzen für Rohrleitungen. Weiteres über hydraulische Berechnungen dieser Art s. Mattem, „Talsperren“ im H. d. I.-W. IV. Aufl., III. Teil, II. Bd., 2. Abt. S. 414ff. sowie Köhn, XIII. Bd.

d) Druckleitungen. Es reichen im allgemeinen noch schwache Talgefälle von 1: 100 und weniger hin, um durch den Einbau einer Druckleitung wirtschaftliche Erfolge zu erzielen. Linienführung der Druckleitung möglichst ohne Höhen- und Tiefenpunkte zur Vermeidung Luftansammlungen und Ablagerungen. Doch haben neuere Er-

von

fahrungen (Nordhausen, Abb. 9) erwiesen, dafs Druckleitungen sich selbst bei wellenförmiger Linienführung gut bewähren, wenn genügende Sicherungsvorrichtungen vorhanden. Wahl der richtigen Rohrweite technisch und wirtschaftlich von Bedeutung. Die Reibungshöhen wachsen unverhältnismäfsig, wenn v > 1 m/sk. In kurzen Leitungen v bis etwa 3 m/sk. Durch Rohransatz und Ablagerungen unter Umständen bis 20% Verminderung des theoretischen Abführungsvermögens (I. Bd. S. 285).

1. Der wirtschaftlich günstigste Rohrdurchmesser, je enger die Leitung, desto mehr Gefall Verluste entstehen, je weiter, desto gröfsere Anlagekosten. Werteinbufse durch die Gefall Verluste gegen die Verminderung der Einnahmen infolge Verzinsung und Tilgung der Mehrkosten der weiteren Leitung abwägen. Der günstigste Rohrdurch-ist der, bei dem die gesamten Verluste am kleinsten werden. Camerer hat diese Beziehungen zeichnerisch dargestellt.**)

Beispiel. Es sei Durchflufsmenge Ç = l,5 cbm/sk, Gefällverlust in-.    .    1000. hv

folge Reibung = hv Dann ist der Arbeitsverlust 1,0 •--

in PS oder 20 hv . 0,736 KW. Die Kraftabgabe erfolge an 300 Arbeitstagen im Jahr während je 12 Stunden; der Wirkungsgrad der Turbinen sei 0,8, der elektrischen Maschinen 0,87, zusammen 0,7. Wenn 1 KWst z. B. mit 30 Pf. bewertet wird, so ist der jährliche Ausfall an Einnahmen

20 hv. 0,736.0,7.300.12.0,3

= 11 100 hv Jt.

Man berechnet hv für die verschiedenen Rohrdurchmessern entsprechende Fliefs-geschwindigkeit und den zugehörigen Ausfall an Einnahmen. Ebenso werden für die verschiedenen Rohrweiten die Kosten einschl. Verlegen veranschlagt bzw. Preise einge-

*) De la Brosse, Les Installations Hydro-Électriques S. 43.

**) Z. d. Y. d. I. 1908 S. 1901.

messer

20 hv

Abb. 7. Ermittlung des wirtschaftlich günstigsten Rohrd urchmessers.

1800r

1600

WOO

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Kosten in Mark

1000

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M.

VH

0,2 0,9 0,6 0.8    1.0    1,2    1,9    1,6    1# 2,0 m/sk

Wcissejyjcsa/arindUjkeil

fordert, und danach wird der jährliche Aufwand für Verzinsung, Tilgung und Abschreibung ermittelt. Die Ergebnisse werden zusammengestellt (Abb. 7). Aus beiden Kurven wird dann die Summenkurve gebildet, deren tiefster Punkt die günstigste Wassergeschwindigkeit (Rohrdurchmesser) erkennen läfst. Die Länge der Leitung ist im ganzen ohne Einflufs, da Reibungsverluste und Rohrkosten mit ihr annähernd im gleichen Verhältnis stehen. Es kann aber unter Umständen notwendig sein, die Untersuchung für verschiedene Durchflufsmengen Q und Preise der KWst durchzuführen.

Preis-

D .p

2. Baustoff der Rohre. Bei Druckrohren bis 10 at Innendruck Schmiede(Schweifs-)eisen und Gufseisen im allgemeinen gleichwertig, so dafs die Kostenfrage entscheidet. Bei kleinen Lichtweiten in der Regel Gufseisen billiger, bei grofsen Schmiedeeisen, grenze liegt etwa bei 500 bis 600 mm Lichtweite. Bei höherem Druck Schmiedeeisen wegen gröfserer Betriebssicherheit vorzuziehen. Gufs-eiserne Rohre werden bis etwa 2 m Lichtweite und 5 m Baulänge geliefert. Schmiedeeiserne Muffenrohre ohne Quernähte bis 6 m Länge. Länge nicht > 10 m wegen der sonst eintretenden Förderschwierigkeit, besonders im Gebirge. Neuerdings Schweifsung bis 3 m Lichtweite, Schweifsnaht 95 o/o, Nietnaht 70 o/o der Blechfestigkeit.

-, worin

2 k₉

B Rohrdurchmesser in cm, p innerer Druck in kg/qcm, d in cm, kz die Beanspruchung in kg/qcm.

Man rechnet für Schmiedeeisen kz — 600 bis 800 bei 5- bis 6 fâcher Sicherheit, für Gufseisen kz = 200 kg/qcm bei etwa 7 fâcher Sicherheit (weiteres I. Bd. S. 486). Bei Lagerung auf unsicherem Untergrund oder einseitigem Druck ist es notwendig, die Wandstärke für die äufsere Beanspruchung zu berechnen. Zweckmäfsig wächst die Wandstärke mit steigendem Druck stufenmäfsig, so dafs die Einheitsbeanspruchung die gleiche bleibt. Weiteres über die Berechnung der Wandstärken I. Bd. S. 604 ff., über deutsche Rohrnormalien für gufseiserne und schmiedeeiserne Rohre I. Bd. 6. Abschn. Maschinenteile.

Hölzerne Druckrohre vereinzelt in Amerika. Neuerdings öfters Eisenbetonrohre. Ueber die Berechnung s. Beton u. Eisen 1906 S. 218.

Die Berechnung der Wandstärke erfolgt nach d

3.    Abdichtung der Rohre. Muffendichtung üblich; einfach und nachgiebig bei Senkungen und Kurven. Flanschendichtung meist nur in Innenräumen oder für kurze freiliegende Druckstränge auf fester Unterlage. Bis 10 at Innendruck Abdichtung durch Hanfstrick, Blei-vergufs und Verstemmung. Für gröfseren Druck keilförmige Muffen mit Rillen. Bei sehr hohem Druck aufserdem Schellen, die das Austreiben des Bleies verhindern (in der Schweiz bis 600 m), bewährt. Weiteres über Rohrverbindungen I. Bd. Maschinenteile.

Ueber die Berechnung der notwendigen Druckhöhen und Reibungswiderstände I. Bd. S. 286 ff.

4.    Ausrüstungen an Druckleitungen und Stollen. Für den gewöhnlichen Betrieb Abschlufs der Leitung durch Spindelschieber oder Drosselklappen (I. Bd. Maschinenteile). Zur Entfernung von

Luftansammlungen an den Höhenpunkten selbsttätige Entlüftungsvorrichtungen, in Tiefenpunkten Entwässerungsschieber.

5.    Einrichtungen zur Verhütung von Leerlaufen und unzulässigen Geschwindigkeitsänderungen des Wasserlaufs. Meist selbsttätig (I. Bd. Maschinenteile für Flüssigkeiten). Der Rohrschlufs durch Ventil tritt infolge der Stofswirkung des Wassers ein, sobald beim Bruch des Rohres eine gewisse Geschwindigkeit überschritten wird.

6.    Einrichtungen zur Verhütung von unzulässigen Orucksteigerungen.

a) Auf der Strecke. Vor allem bei wellenförmiger Linienführung

nötig. Bei einem Gesamtgefälle H gilt als höchst zulässige Drucksteigerung in Rohrleitungen J H =50 o/o für H bis 50 m, = 25o/o „ H „ 150 = 150/0 ,, H über 250 Zum Schutz gegen höhere Drücke ^Bechen Sicherheitsventile einbauen, die sich öffnen, wenn die zulässige Grenze überschritten wird (I. Bd. S. 306 und II. Bd. Regelung der Wasserturbinen). ^yjf    b) Am Kraftwerk. Hier Druckschwankungen

am gefährlichsten. Zum Ausgleich der Schwin-$ gungen der Wassersäule, die sich bei schnellem Schlufs bilden können: 1. Windkessel (veraltet), 2. Standrohre (Abb. 8, Champ, Isère), 3. Sicherheitsventile mit Gewichts- oder Federbelastung, 4. Selbsttätige Druckregler mit Leerlauf. Schlufs-

Abb. 8. Standrohre.

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Abb. 9. Hochdruckleitung mit Ausrüstung (Gefälle 192 m).

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V-

10 10,57km.

a Luftventil, b Schieber,

c Selbsttätiges Abschlufsventü, d Entwässerung,

g Kraftwerk.

t Manometer, f Sicherheitsventil,

zeit der Turbine ist so einzurichten, dafs die zulässige Drucksteigerung nicht überschritten wird (II. Bd. Regelung der Wasserturbinen).

7. Berechnung der Wasserspiegelhebung In Standrohren und Wasserschlössern. Wenn

Ls = Länge des Druckrohres oder Druckstollens in m, fs == Querschnitt des Druckrohres oder Druckstollens in qm,

Cs — gröfste Wassergeschwindigkeit im Rohr (Stollen) in m/sk,

F = Querschnitt des Standrohres oder Wasserschlosses

ist, so berechnet sich die gröfste Spiegelerhebung hmax über den normalen Wasserstand bei plötzlichem Abschlufs der Turbinen hmax = ho — 0,6 hio,

■f,

h₀

hierin ist

(aus der sog. Arbeitsgleichung abzuleiten; # = 9,81 m/sk²),

hw — Druckhöhenverlust durch Reibung im Rohr oder Stollen.

Es empfiehlt sich, in Höhe dieser gröfsten Spiegelerhebung eine Ueberlaufschwelle oder Abflufsöffnung anzulegen, die die Zuflufsmenge bei Cs abzuführen vermag (II. Bd. Regelung der Wasserturbinen).

8. Ausdehnungsvorrichtungen bei Rohrleitungen, die im Erdboden liegen, nicht nötig, bei freiliegenden Rohren mitunter angewendet*) (I. Bd. Maschinenteile: Rohre).

Bemerkenswertes Beispiel für die Ausrüstung einer Druckleitung von 192 m Gefälle mit vielen Höhen- und Tiefenpunkten Abb. 9, Hochdruckleitung der Talsperrenanlage mit Kraftwerk der Stadt Nordhausen a. H.

¹

H. d. I.-W. 1900. III. 12. Kap. — H. d. B. 1900. III, 2. Heft. — Hagen, Hdb. d. Wasserbaukunst. — Tolkmitt, Grundlagen der Wasserbaukunst. 2. Aufl. 1907. Wilhelm Ernst & Sohn. — Post, Wasserwirtsch. i. d. norddeutsch. Seeinarsehen; Z. Arch.-u.Ing.-Ver. zu Hannover, 1904. — F.Müller, Das Wasserwes. d. nieder!. Prov. Zeeland 1898, Wilhelm Ernst & Sohn (Lit. f. Flufsbau). — Müller, Regulierung d. Weichselmündung; Zentralbl. Bauv. 1895    — Schlufsregulierungen an der Weichsel u. Nogat; Zentralbl.

Bauv. 1910 S. 462.— Regulierung des Hochwasserbetts der geteilten Weichsel; Zentralbl. Bauv. 1911 S. 565. — Ehlers, Bau, Unterhaltung u. Verteidigung der Flufsdeiehe. 1914. Wilhelm Ernst & Sohn. Oesterr. Wocheuschr. f. d. ötfeutl. Baudienst 1914 S. 43.

²

Literatur: Hue de Grais, Verfassung und Verwaltung; Schulz, Wasserbauverwaltungsdienst, 3. Aufl. Berlin, Verlag von Wilh. Ernst & Sohn.

³

Für Preufsen ist eine Neuregelung des Wasserrechts durch das Gesetz vom 7. April 1913 (G.-S. S. 53), das am 1. Mai 1914 in Kraft getreten ist, erfolgt. Die älteren Gesetze über Mühlenstau, Talsperrengenossenschaften u. a. m. sind damit aufgehoben. In §§ 91 bis 105 sind allgemeine Vorschriften für Stauanlagen, Stauhöhen und Staumarken und in §§ 106 bis 111 besondere Vorschriften für Talsperren zusammengefafst. Die Bestimmungen über die Wassergenossenschaften sind neu geregelt. Danach können Genossenschaften allgemein zur Anlegung und Erhaltung und Ausnutzung von Stauanlagen, auch mit Beitrittszwang, gebildet werden. Ueber das Verfahren §§ 248 bis 283.

Für Bayern gilt das Wassergesetz vom 23. März 1907. Ebenfalls neue Wasserrechtsgesetze haben Württemberg (vom 1. 12. 1900), Sachsen (vom 12. 8. 1909), Baden usw.

Für Oesterreich gilt das Reichswassergesetz vom 30. Mai 1869; daneben bestehen Landesgesetze, die auf Grund des Reichswassergesetzes erlassen sind. Weiteres Peyrer, Das österreichische Wasserrecht, Wien 1880, und Röttinger, Wertbestimmung von Wasserkräften, 1908 S. 52 ff. Ein neues Wassergesetz ist in Vorbereitung.

⁴

Zentralbl. Bauv. 1907 S. 525. Im Wortlaut abgedruckt im oben bei IB. angegebenen II. Bd. 2. Abt. d. H. d. I.-W. S. 181 ff.

⁵

Zentralbl. Bauv. 1910 S. 581.

⁶

Zentralbl. Bauv. 1906 8. 541. Die Instruktion des österreichischen Ministeriums des Innern vom 3. Dezember 1906 über die Anlage und Führung eines Wasserkraftkatasters in Oesterreich, Oesterr. Wochenschr. f. d. öff Baudienst 1907 Heft 1. Ueber das Verfahren gewerblicher Anlagen in Oesterreich, Oesterr. Wochenschr. f. d. öff. Baudienst 1907 S. 25.

⁷

Intze. Bessere Ausnutzung der Gewässer und Wasserkräfte.

⁸

Z. Bauwesen 19D3 S. 650.

B. Gefällgewinnung an natürlichen Seen.

Diese kann geschehen:

a)    durch Anschneiden eines Sees mittels Tunnel (Abb. 10),

b)    mittels Aufspeicherung durch Aufstau des Sees (Abb. 11),

c)    durch Vereinigung der Mittel a) und b).

Ueber die Nutzbarmachung von Seen zu Kraftzwecken in Norwegen Z. Bauwesen 1900, Zentralbl. Bauv. 1911 S. 107; in Schweden Z. Öau-

Abb. 10.

Abb. 11.

Abs/ierrwerh

p Tunmi

vrKraftmerk.

Æ

Kraftwerk

wesen 1911 S. 575. In Deutschland bemerkenswert der Walchenseeentwurf in Bayern (Gefällgewinn 200 m).

C. Gewinnung von Gefällhöhe durch Aufstauung in Sammelbecken. Das Kraftgefälle wird dadurch gewonnen, dafs der Schwerpunkt im gestauten Wasser gehoben wird. Bei grofsen Becken werden wegen der nicht wesentlichen Wasserspiegelschwankungen etwa zwei Drittel bis drei Viertel der gesamten Stautiefe als mittleres Gefälle nutzbar. Dieses Eigengefälle kann noch vermehrt werden, wenn im unteren Beckenraum ein „eiserner Bestand“ geschaffen wird, der im laufenden Betriebe stets unberührt bleibt.

Oft finden sich die zu A bis C erwähnten Arten der Gefällgewinnung in einer Wasserkraftanlage vereinigt.

D. Nutzbarmachung yon Wassergefälle durch Gewinnung yon Druckluft. Die Energie des fallenden Wassers wird in Druckluft umgesetzt, die zum Antrieb von Arbeitsmaschinen unmittelbar Verwendung finden kann. Näheres Mattem, Die Ausnutzung der Wasserkräfte II. Aufl. 1908 S. 238.

Ueber Gefälle vermehrende Mafsnahmen unter Benutzung der Wirkung der Wasserstrahlpumpe s. Ludin, Wasserkräfte I S. 177.

Y. Das Kraftwerk und seine Einrichtung.

A.    Lage des Kraftwerks möglichst nahe am Verbrauchsort, bei Ueberlandzentralen günstig im Schwerpunkt des Verteilungsgebietes. Dann die Energieverluste und Leitungskosten am geringsten. Bei Hochdruckwerken ist oft die Vorflut eines natürlichen Wasserlaufes bestimmend In Triebwerkskanälen liegt das Kraftwerk dort günstig, wo ein Abfall des Geländes vorhanden ist. Lage zum Stromstrich winkelrecht (Laufenburg) oder unter einem Winkel dazu, um Eingriff in das Ufer und vermehrte Erdarbeiten zu vermeiden (Chèvres, Rhein-felden).

B.    Bauliche Einrichtung Im allgemeinen. Ausbildung des Unterbaues im Kraftgebäude verschieden, je nachdem ob Hochdruckoder Niederdruckbetrieb. Niederdruckwerke arbeiten mit kleinem Gefälle und grofser Wassermenge, Hochdruckwerke nutzen hohes Gefälle und kleines Betriebswasser. Die Grenze für die Unterscheidung liegt etwa bei 10 m. Den Hochdruckturbinen, die in eisernen Gehäusen eingeschlossen sind, wird das Betriebswasser in Rohrleitungen zugeführt, die Niederdruckturbinen stehen frei im Wasser und unter dem Wasserspiegel des Oberwassers (IVb).

C.    Baumbemessung. Auf den Grundrifs ist neben der Gröfse der nutzbar zu machenden Kraft die Art des Turbinensystems sowie die Zerlegung in Krafteinheiten von Einflufs. Schnellaufende Hochdruckturbinen erfordern weniger Platz als Niederdruckturbinen. Den meisten Raum beanspruchen Wasserräder. Unmittelbare Kupplung der Kraft- und Arbeitsmaschinen (Dynamos) auf einer Welle führt neben geringsten Kraftverlusten zu Raumersparnis. Uebersichtlichkeit und Zentralisierung des Betriebes bedeutsam. Nebeneinanderstellen der Maschinen in einer langen Linie zweckmäfsig, daraus ergibt sich als kennzeichnende Form grofser Kraftgebäude der langgestreckte, rechteckige Grundrifs. Für die vorläufige Gröfsenbemessung des Kraftgebäudes wird man die Angaben der Tafel 2 benutzen können.

D.    Innerer Ansban des Kraftgebäudes. Heller, hallenartiger Ausbau des Maschinenraumes in einer Ebene mit nur einem Stockwerk empfehlenswert. Hier die Reguliervorrichtungen unterbringen, während die Rohrleitungen mit den Schiebern und Kabel unter dem Fufsboden in einem begehbaren Zwischenstockwerk oder aufsen, gegebenenfalls in einem Anbau liegen (Abb. 12, Sillwerke). Maschineller (selbsttätiger, soweit angängig) Antrieb aller Hülfsein-richtungen zu bevorzugen. Gute Zugänglichkeit der Maschinen wahren. Laufkran für die Aufstellung der Maschinen und spätere Ausbesserungsarbeiten ist anzuordnen. Mefseinrichtungen für Wasserverbrauch,

Bei elektrischem Betrieb ist

Krafterzeugung, Kraftabgabe usw. ein Raum für die Schaltanlage sowie für die Unterbringung der Transformatoren, Akkumulatoren, Blitzschutzeinrichtungen usw. notwendig. Ferner sind vorzusehen Werkstätte für Ausbesserungsarbeiten, Lager-,

Bureau- und Arbeitsräume

Abb. 12. Allgemeine Querschnitts- und Grundrifsanordnung eines Hochdruckwerkes.

'Lcaifkrä/b

und sonstige Nebenräume (Heizung). Bei abgelegenen Kraftwerken werden Wohn-räume für den Maschinenmeister und seine Hülfskräfte zu schaffen sein. Architektur einfach und der Zweckbestimmung entsprechend.

lAbflußkanaL

Es ist empfehlenswert, die wasserbaulichen Anlagen (z. B. Wehr, Betriebskanal, Stollen usw.) sowie die Grundmauern des Krafthauses gleich im Anfang voll

Druckrohrzi

t~lT, 1 l Tl—Lùi

TT

^jDynamos

Schalt- und Transfyrnuztor^nraum,

Hl

auszubauen, auch wenn die ganze Ausnutzung zunächst noch nicht zu erwarten. Der Ausbau der Maschinen und elektrischen Anlagen wird dem steigenden Bedarf angepafst.

E. Turbinenkanäle in Mauerwerk. Beton sehr geeignet für die geschwungenen Formen. Eisenbeton weniger anwendbar, weil die geringen Massen den dynamischen Wirkungen beim Gang der 1 urbinen nicht genügend entgegenwirken, auch nicht immer billiger. Jedoch neuerdings angewendet bei Anlagen in Amerika und Schweden. Erfahrungen fehlen noch. Eiseneinlagen bei sonst kräftigen Abmessungen der Kammerwände u. Umst. empfehlenswert, um Rissebildung zu meiden. Jede Turbinenkammer erhält eine gesonderte Zuführung und Ausmündung. Vor dem Auslauf Wasserpolster durch Vertiefung der

ver-

Turbinenkanäle bilden. Einzelheiten über die Form der Turbinenkanäle und den Einbau der Turbinen Abb. 13 (Gersthofen am Lech). Vor den Turbinenkammern Einrichtungen zur Ablagerung (Sandfänge) und Beseitigung von Unreinlichkeiten (Spülschleusen) sowie geneigt liegende Feinrechen zum Aufhalten schwimmender Gegenstände; Maschenweite

Abh. 13. Querschnitt durch ein Niederdruckwerk.

Twrni.W.hebüOcbm/si

■13,V-

-8,0

SS

«Mii

norm,. Mi

bei 50

m/s.;

12,32

",

.^•4

25 bis 30 mm (Abb. 14). Pfeiler und Recheneisen gegen Oberwasser zuspitzen, um Ge fäll Verluste tunlichst zu vermeiden. Oeftere Reinigung der Rechen nötig. Geschieht zweckmäfsig mechanisch (Solingen).

Alle diese Ein-

Mas.chine/1-raum, '

Abb. 14. Einlauf zu den Turbinenkammern für ein Niederdruckwerk.

Zugsckütz

-2,95-

B&dienungrs*

brücke

Kancdmauer

Spiüsck/eusea

Kanaldamm

0,3i

N.W.bei

richtungen sind aufserordentlich wichtig für die Erhaltung der Turbinen (Gefahr des Aus-schleifens bei unreinem Was-

Turbine*

Ko

TV

•B!

Wwe > Betrieb

ser). In nordischen Gegenden Gefahr derV er-

der

Setzung

Rechen und Turbinen durch Eis. Die beste Sicherheit dagegen bieten tiefe Kanäle und ein grofses tiefes Vorbecken nächst dem Rechen Maschinenhause. Weiteres u. a. Lü scher, Das Grundeis und Störungen in Wasserläufen und Wasserwerken.

Tafel 2. Grundfläche der Kraftgebäude einschl. Nebenräumen nach Quadratmetern für 1 PS der Maschinenstärke.

am

Maschinenstärke in PS .

um 1000

2000—5000

5000—10 000

10 000—20 000

20 ooo—40 oco

Quadratmeter der Grundfläche .......

0,3!

0,14

0,12

0,08

0,04

F. Maschinenstärke. Auflösung der Gesamtkraft in Maschineneinheiten — jedoch nicht zu viele — ist erwünscht, um sich den Schwankungen des Kraftbedarfs anpassen zu können. Für diesen Zweck werden selbst bei grofser Kraft 8 bis 10 Einheiten genügen. Gegebenenfalls Maschinen verschiedener Leistung aufstellen.

Für öffentliche Elektrizitätswerke usw. sind die

In Einzelbetrieben, die ohne Wasserausgleichvorrichtungen arbeiten, wird die Maschinenstärke (Betriebswassermenge S. 574) entsprechend 0,4 bis höchstens 0,6 der mittleren Abflufsmenge bemessen, wonach unter Berücksichtigung des Nutzgefälles die Leistung in PS nach S. 576 berechnet wird. Wenn Ausgleich der Wasserführung durch Sammelbecken oder Ergänzung durch Wärmekraftanlage vorhanden ist, kann die Maschinenstärke entsprechend der Mittelwassermenge gewählt werden.

Schwankungen des Verbrauchs mafsgebend. Hier wird die gesamte Maschinenstärke bis auf das Doppelte der mittleren Leistung des Werkes bemessen, falls nicht Aufspeicherung in Akkumulatoren für die gröfsten Spitzen des Bedarfs stattfindet. Die Verhältnisse des Einzelfalles müssen hiernach untersucht werden. Die Möglichkeit der Ergänzung durch Wärmekraft in allen Fällen offenhalten. Im Eisenbahnbetrieb ist wegen der sehr grofsen Schwankungen des Kraftbedarfs beim Anfahren der Züge, starkem Verkehr aus besonderen Anlässen, auf Steigungen usw. die gröfste Maschinenstärke auf etwa das Fünffache der mittleren Leistung zu bemessen. Auf je 3 bis 4 Maschinensätze eine Maschine als Aushülfe (Reserve).

Gr. Die Wassermotoren.¹)

1.    Die Wasserräder werden in der Hauptsache getrieben durch das Gewicht des Wassers (Gewichtsenergie). Es drückt sich ihre Leistung L aus durch

L = G ■ H in rakg/sk.

Hierin bedeutet G das Gewicht der in der Sekunde zuströmenden Wassermenge Q in cbm (G~ 1000 Q) und H den Weg (Gefälle), den diese Wassermenge in der Sekunde durchläuft. Wasserräder nur noch wenig und für kleine, stark veränderliche, Wassermengen im Gebrauch (Wassermühlen), Wirkungsgrad bis 80%.

M — —y g — 9,81 m/sk², v — gß\

2.    Turbinen. Werden für neuzeitliche Anlagen fast ausschliefslich angewendet. Die Turbinen wirken nach dem Fallgesetz (lebendige Kraft, kinetische Energie). Ihre Leistung drückt sich aus durch

worin

d. h. die der Gefällhöhe entsprechende Geschwindigkeit ist.

Die Gewichtsenergie läfst sich nur bis zu einer gewissen Gefällhöhe (Radhöhe) ausnutzen, darüber hinaus mufs man zur Verwertung der lebendigen Kraft übergehen.

innen zuströmt.

Für die Wahl des Turbinensystems ist vor allem das Gefälle mafsgebend. Grundanforderungen nach Camerer: 1. Sicherheit des Betriebes. Dazu gehört Einfachheit, kräftige Ausführung, leichte Bedienung und Auswechslung aller Teile. Bequeme Aufstellung der Turbine in beliebiger Lage. Grofser Querschnitt zur Vermeidung des Ver-stopfens der Kanäle. 2. Hoher Wirkungsgrad für gleichbleibende Umdrehungszahl, auch bei wechselndem Gefälle und Wasserznflufs. 3. Leichte Regulierbarkeit. 4. Anpassungsfähigkeit an gewünschte Umdrehungszahlen. Es kommen heute u. a. nur 2 Turbinengattungen in Frage: Zentripetalturbinen, bei denen sich das Wasser vom Umfang nach bewegt, und Tangentialturbinen, bei denen das Wasser dem Laufrade seitlich

Für kleinste Gefälle bis herab zu 0,5 m und steigend bis etwa 10 m hauptsächlich die Francisturbine im offenen Schacht im Gebrauch (gute Regulierfähigkeit), darüber hinaus bis etwa 100m die Francisspiralturbine im geschlossenen Gehäuse. Wirkungsgrad bis 80%, von der Beaufschlagung abhängig, am gröfsten bei

Abb. 15. Umlaufzahl, Wassermenge und Leistung einer Turbine bei verschiedenem Gefälle R.

Umlauf zahl, Wassermenge, Leistung

% Beaufschlagung. Für noch höhere Gefälle findet das Peltonrad (Tau-gentialrad) Anwendung. Wirkungsgrad bis 80%, besonders vorteilhaft für sehr hohe Gefälle (Amerika, Nord-hausen). Senkrechte Wellen erfordern weniger Grundfläche und geben günstigere Arbeitsräume, wagerechte Wellen ermöglichen sichere Lagerung und günstigen Antrieb der Dynamos. Bei starkem Gefällwechsel zur Erzielung gleichbleibender Kraftleistung und Umdrehungsgeschwindigkeit mitunter mehrere Turbinen auf senkrechter Welle übereinander.

TL

-m

Z.

2 V 6    8    70 72 76 76 78 20m>

—- Gefallen

Abb. 16. Umlaufzahl, Wassermenge und Leistung verschieden grofser ähnlicher Turbinen bei demselben Gefälle H.

3. Umdrehungszahl und Laufrad-durchmesser. Ausgangspunkt der Turbinenberechnung ist meist die Umdrehungszahl n in der Minute, n wird gewählt nach dem Zweck der Maschine, z. B. n — 60 für Tauchkolbenpumpenbetrieb, bei Niederdruckturbinen für elektrischen Betrieb bei entsprechend grofsem Dynamodurchmesser n = 100 bis 300, bei Hochdruck zur Erzielung kleiner Abmessungen der Turbinen und Dynamos n — bis 1000. Anderseits darf die Umfangsgeschwindigkeit c nicht so grofs werden, dafs die Festigkeit des Baustoffs im Turbinenlaufrad oder Dynamo überschritten wird (I. Bd. Regelnde Maschinenteile: Schwungräder). Durchmesser T) des Laufrades in m, ferner von örtlichen Verhältnissen und Kosten des Baustoffs beeinflufst. Aus

(fmlaufkaJil, Wassermenge,Leistung

60. u

n —-—

TT D

y/~

entweder nach Wahl von n den Durchmesser berechnen oder umgekehrt.

Als Raddurchmesser gilt der doppelte Abstand der Wasserstrahlachse von der Motorachse.

Die Umfangsgeschwindigkeit u des Laufrades ergibt sich nach Mafsgabe der Abflufsgesch windigkeit des W assers aus der Turbine aus u = K^ïqR g = 9,81 m/sk². U = Gefällhöhe in m.

Es ist etwa

K — 0,6 bis 0,7 für Ueberdruck (Prefs-6trahl-)turbinen (Francisturbinen),

= 0,45 bis 0,5 für Druck (Freistrahl-) turbinen (Pelton- oder Tangentialräder).

______Soll eine Turbine mit sehr hoher Um-

0,2 0,6 0,6 0,8 T,0 1,2 7,6 7,6 7,8 2,07?l> drehungszahl eine langsam arbeitende

• Laufraddurchmesserl)i

Maschine antreiben, so kann eine Verringerung der Umdrehungszahl durch Einschaltung einer Uebersetzung (Riemen, Reibungsvorgelege) auf Vio t>i8 V20 erfolgen.

4. Bestimmung der Turbinengattung.²) Jede Turbine kann in einem bestimmten

Gefälle nur eine günstigste Wassermenge verarbeiten und hat nur eine theoretisch richtige Umdrehungszahl. Bei derselben Turbine ändern sich in verschiedenen Gefällen für normalen Betrieb Wassermenge, Umdrehungszahl und Leistung nach Abb. 15._Um

drehungszahl und Wassermenge nehmen zu mit ]/i7, Leistung im Verhältnis 77 VH- In Abb. 16 ist fur verschieden grofse Turbinen ähnlicher Bauart die Abhängigkeit der Umdrehungszahl, Wassermenge und Leistung vom Laufraddurchmesser D bei gleichem Gefälle dargestellt. Wassermenge und Leistung wachsen mit jD², die Umdrehungszahl nimmt ab im umgekehrten Verhältnis mit J).

Hiernach kann man für irgend eine Turbinengattung die Grofse berechnen, mit der im Gefälle von 1ml PS geleistet wird. Wenn man die in dem gleichen Gefälle von der betreffenden Turbine erreichte Umdrehungszahl ns mit „spezifischer Umdrehungszahl“ bezeichnet, so ergibt sich nach dieser folgende Einteilung:

Tangentialräder ng    bis    30,

Zentripetalturbinen ng    „    100    Langsamläufer,

„    »,    100    bis    200    Normalläufer,

„    ng    200    „    300    Schnelläufer.

Mit Hülfe von ns kann die Turbinengattung bestimmt werden.

Beispiel. Es soll eine Turbine mit der Leistung jV= 2700PS und » = 150 bei 5=9m Gefälle entworfen werden.

Die Leistung für 1 m Gefälle wäre Nx —    = 100 PS und nx =    50Uml./min.

150

Dann ist ng = nx ÿA\ = 50 ]/100 = 500. ³)

Dieser Wert geht über die oben angegebenen hinaus. Wenn aber z. B. 4 Laufräder auf eine Welle gesetzt werden, so wird Nx = 25 und ns = 250. Diese Turbine fällt somit unter die Schnelläufer.

so dafs bleibt.

Schnelläufer zeigen, besonders bei wechselnder Beaufschlagung, weniger gute Wirkungsgrade als Normalläufer (vgl. auch II. Bd. Wasserturbinen: Umlaufzahl).

5. Die Regelung mufs die Turbine dem wechselnden Wasserzuflufs anpassen,

Gefälle und Umdrehungszahl erhalten und der Wirkungsgrad jederzeit hoch Ferner mufs bei schwankender Belastung die Umdrehungszahl des Motors gleich sein. Dies wird erreicht durch selbsttätige Regler.

Weiteres über die Berechnung der Wasserräder und Turbinen II. Bd. Wassermotoren. Ueber die Prüfung der Turbinenanlage nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten 8. unter VI.

TI. Wirtschaftlichkeit des Kraftausbaues.

Abb. 17. Vorteilhafteste Ausbaugröfse.

vorteilhaft

Mark,

Größe des Kraftwerkes in PS

A. Vorteilhafteste Ausbaugröfse. Bei reinen Wasser-kraftwerken meist durch die zur Verfügung stehende Betriebswassermenge (S. 574) bestimmt. In wirtschaftlicher Hinsicht ist nach dem gemeinen Wert die günstigste Ausbaugröfse die, für die der Unterschied zwischen Kapital-wert der betriebsfertigen Anlage abzüglich der Ausbaukosten einen Gröfstwert hat, oder nach dem Betriebswert: für die der Verkaufswert der Krafteinheit (z. B. Jahrespferdestärke) abzüglich der Selbstkosten aus den Bau- und Betriebskosten einen Höchstwert darstellt (Abb. 17). Die Grenze der Wirtschaftlichkeit wird erreicht, wenn beide Gröfsen gleich sind (Selbstkosten = Einnahme). Man erhält die Kurven, wenn man mehrere Vergleichsanlagen in ver-

schiedener Stärke untersucht. Gegebenenfalls Ergänzung der Wasserkraft durch eine Wärmekraft in Vergleich stellen. Gröfse der ergänzenden Dampfkraft oft durch die Möglichkeit des Kraftabsatzes bestimmt. Bei guter Entwicklung wird nicht selten die Wasserkraft zur Aushülfe der Wärmekraftanlage.

B. Yorteilhafteste Àusbanart mit bezug auf die hydraulischen und Maschinenanlagen. Es müssen der günstigste Wirkungsgrad der Gesamtanlage oder einzelner Teile in der Ausnutzung der Rohkraft (Arbeitsmenge in Geldwert ausgedrückt) und die Mehr- oder Minderkosten bei Verwendung verschiedener Baustoffe, Ausführungsarten und Maschinen wirtschaftlich in Vergleich gestellt werden. Dazu ist nötig, für mehrere Bauweisen der Wasserzuführung, der Maschinen und elektrischen Umsetzung und Baustoffe usw. die Baukosten zu ermitteln. Danach die jährlichen Betriebskosten aus Verzinsung, Tilgung, Abschreibung, Unterhaltung und Betrieb berechnen. Anderseits den Gewinn bzw. Verlust an Kraft für jeden Fall in Geldwert bestimmen. Die Summe aus den jährlichen Belastungen (Ausgaben) und dem Geldwert der Verluste mufs ein Kleinstwert sein (vgl. auch Z. d. V. d. 1.1908

S. 1901 ff.). Der Verkaufswert der Wasserkraft mufs meist geschätzt werden und ist von der Marktlage abhängig; nimmt gewöhnlich ab mit wachsender Kraft, weil grofse Kräfte im allgemeinen billiger als kleine zu erzeugen sind. Daher hat auf die wirtschaftlichen Aufrechnungen die Tarifgestaltung wesentlich Einflufs. Ebenso nehmen im allgemeinen auch die Bau- und Betriebskosten mit der Gröfse des Werkes ab.

VII. Fernübertragung der Wasserkräfte.⁴)

Kurze Uebertragungen durch Zahnradvorgelege oder Seilzug. Beide Arten jedoch veraltet. Auch die Fernwirkung mittels Druckwassers (Wasserkraftwerk La Coulouvrenière in Genf) oder Druckluft wenig im Gebrauch. Jetzt fast nur elektrische Fernleitung (Ueberlandzentralen), heute dauernd bis auf 400 km, vorübergehend bis auf 600 km erprobt (De Sabla-Kraftwerk, Kalifornien). In Deutschland kommen Strecken von 40 bis 50 km vor. Spannungen bis 110 000 V und darüber in Anwendung, in Freileitungen in Amerika im Betriebe bewährt.⁵) Uebertragungsstrecken bis 1000 km und Spannungen bis 200 000 V praktisch wohl erreichbar. Beim Ausbau des Kraftwerkes für elektrischen Betrieb mufs gröfstmögliche Betriebssicherheit angestrebt werden, da meist ausgedehnte Gewerbe, Beleuchtungsanlagen und Bahnen angeschlossen sind. Als Strom art für Uebertragung grofser Energiemengen auf grofse Entfernungen meist Wechselstrom in Form von Drehstrom üblich. Gleichstrom in Spannungen bis 1200 V und für kurze Uebertragungen, etwa bis 12 km, anwendbar. Doch scheint der Gleichstrom für sehr hohe Spannungen und weite Entfernung nicht ohne Zukunft zu sein. Weiteres II. Bd.

7. Abschn. Elektrotechnik.

591

Kraftausbau. Fern Übertragung der Wasserkräfte.

Abb. 18 gibt die schematische Darstellung eines Kraftverteilungsnetzes (Kraftwerk Heimbach an der Urfttalsperre). Ueberwindung der grofsen Entfernungen bis 40 km mittels Hochspannung (35 000 V). Verteilung nach den Gemeinden im Versorgungsgebiet mit Mittelspannung (5000 V), daran schliefst sich das Niederspannungsnetz (220 V) innerhalb der Ortschaften.

Bei gemischtem Kraft- und Lichtbetrieb wählt man zur Kostenersparnis für die Abnehmer und um den Anschlufs zu fördern, die Spannung des Gebrauchsstroms einheitlich; jedoch in den Ortschaften zweckmäfsig getrennte Speiseleitungen für Kraft und Licht, um die

Abb. 18. Schema des Fernübertraguugs- und Verteilungsnetzes einer Ueberlandzentrale.

Transf.

5000/3S000

I Fernleitung

Tr ans T. 35000/6000

soooV

soooV

5000

35000V

Unter*

station

5000V

/zzoVo

^%^brcaLchs«

stellen

Beleuchtung gleichmäfsig und unabhängig vom Motorenbetrieb zu machen.

Wichtig*für wirtschaftliche Berechnungen ist der Wirkungsgrad der Anlage, der durch die Kraftverluste bestimmt wird. Diese Verluste treten ein in den Wassermotoren, bei der elektrischen Umsetzung, im Fernleitungsnetz, bei der Transformierung (Spannungserhöhung oder -erniedrigung), in den Akkumulatoren, bei der Umformung des Stromes und in den Arbeitsmaschinen (Motoren).

Man wird bei 3000 bis 5000 V Erzeugungsspannung, einer Fernleitungshochspannung bis 40000 V und den üblichen Gebrauchsspannungen von 120 bis 220 V (Beleuchtung) und bis 500 V (Kraftbetrieb) und auf Entfernungen bis etwa 50 km für vorläufige Aufrechnungen folgende Werte für den Wirkungsgrad in Prozent annehmen dürfen:

Generator (Gleichstrommaschine oder Wechselstrommaschine) .    . 93 bis 95

Transformator im Kraftwerk....

Hochspannungsleitung......

Transformator in der Unterstation Zuleitung von der Unterstation zu den Einzeltransformatoren . . 98 bis 99 Transformierung auf die Gebrauchsspannung und bis zur Abgabe

Akkumulatoren...........

Pufferbatterien...........

Umformung, Wechselstrom in Gleichstrom Motor.............

Der Gesamtwirkungsgrad der elektrischen Umsetzung und Uebertragung bis zur Abgabe an die Verbraucher ist somit i. M. etwa 80%. Dazu treten dann noch die Verluste in den Hausleitungen und Werkstattmotoren, die man i. M. zu 10 bis 15 o/o annehmen kann. Weitere Verluste sind verbunden, wenn etwa die Umformung von Wechselstrom (Drehstrom) in Gleichstrom erforderlich ist, wobei der \ îi^kungsgrad i. M. 90% ist. Die Akkumulierung hat 20 bis 25% Craftv erlust zur Folge. Demgemäfs berechnet sich die nutzbare Leistung 1er roh en Wasserkraft:

97

95

98

96

75 bis 80 . 85 „ 90 90

90

Kraftumsetzung

Wirkungsgrad

ohne Fernleitung

mit Fernleitung

Turbine..............

Elektrische Umsetzung........

Arbeitsmotor............

Nutzbare Leistung der rohen Wasserkraft .

Die Grenze der Fernübertragung wird wirtschaftlich beeinflufst durch die Energieverluste und Kosten des Leitungsnetzes, technisch durch die Forderungen der Betriebssicherheit.

0,80

°»95

0/90

0,80

0,80

0,685

0,90

0,576

VIII. Wasserkraftnutzung an kanalisierten Flüssen.⁶)

Abb. 19.

Der Bedarf der Schiffahrt für das Speisungswasser der Schleusungen, Verlust durch Undichtigkeit an den Wehren usw. beträgt an kanalisierten Flüssen nur wenige Kubikmeter sekundlich, so dafs von dem natürlichen Wasservorrat der Flüsse der überwiegende Teil für Kraftzwecke zur Verfügung bleibt. Mindestgefälle 0,50 m. Wassergeschwindigkeit in den Schleusenkanälen bis 60 cm/sk. Da Hochwasser und Eisgang die Niederlegung der Wehre notwendig machen, wodurch das Gefälle beseitigt und die Wasserkraft ganz unterbrochen wird, ist hier Wärmekraftaushülfe in der vollen Stärke erforderlich. Mafsgebend die Hauptwasserkraft, die etwa an 200 Tagen vorhanden ist.

Abb. 20. Kraftwerk mit Schleusenanlage.

Betonsóhle

SJ,vS

«Tt

wnttBÊvi

- r⁶7O0m

3E

Achse Èjdes U.W-Kunals

•gnïïfli li li

i i 11 j 1 iTTTTTttott»^

Wehre beweglich. Ueber die Bauart der Wehre S. 515 ff.

Lage des Kraftwerkes. Im Flusse (Abb. 19, nach dieser Art z. B. Augst-Wylen am Rhein) selbst oder im seitlichen Arm in Verbindung mit der Schiffsschleuse (Abb. 20, Gersthofen). Bei Kraft-

Abb. 21. Kraftwerk für Sclileusenbetrieb.

■67,0

Oberwasser +56,o ÆV

Schleusenkammer

Unterwasser + 79,8 IŒ

Kabelleitung~

oberes

Sparbecken

unteres

Sparbecken

I Maschine?

Jfv

7-60

gusseisernes Mu/fenrohr Dmr 75 cm, Gef 7-250 länge 775 m SchleusenffefäZle 6,2 m

werken für Schleusenbetrieb (Abb. 21)*) Kraftbedarf für eine mittlere Schleuse (600 t-Verkehr) 20 bis 30 PS. Bei Flüssen Turbinen, Dynamos, Schaltanlage usw. hochwasserfrei abschliefsen. Unterbrechung des Betriebes bei grofsem Hochwasser nicht bedenklich, da dann auch die Schiffahrt ruht.

IX. Vereinigung von Wasser- und Wärmekraft.

Wo durchaus gleichmäfsige Kraftabgabe stattfinden mufs, ist Dampf-aushülfe erforderlich, sofern nicht Wasserausgleich durch Sammelbecken oder Tagesweiher möglich und ausreichend. Die Stärke der Aushülfs-anlage hängt ab von der geringsten Zuflufsmenge in trockener Zeit. Abb. 22 stelle den natürlichen Zuflufs und Linie a—b die Betriebswassermenge dar, für die das Werk ausgebaut ist.

Da der Zuflufs in trockener Zeit bis e—f herabgeht, zeigt die schraffierte Fläche die notwendige Ergänzung durch Wärmekraft. Das Produkt aus der fehlenden Betriebswassermenge [Mangelwasser (Q in cbm/sk)] und Nutzgefälle (H in m) des Kraftwerkes gibt die Stärke der Ergänzungsleistung 10 QH in PS (S. 569). Entsprechend gröfsererZuschufs ergibt sich, wenn man das Wasserkraftwerk bis auf MW (c—d) verstärken will. Es kann auch in Betracht kommen, die Aushülfe erst für den späteren Ausbau heranzuziehen. Vorteilhaft ist es, bestehende Wärmekraftanlagen zur Ergänzung zu benutzen, indem die an sich notwendigen Aushülfsmaschinen für diesen Zweck verwertet werden, (Talsperrenkraftwerke Solingen, Nordhausen, Marklissa und Mauer, Staatliche Kraftwerke an der Weser).

*) Z. Bauwesen 1901/02.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Abb. 22. Bestimmung der Gröfse der ergänzenden Wärmekraft.

M ~ttelwassermenje Betriebswussernierüje

'"tTHT

i

J F M AM J J A S 0>K£ Abflußjahr

38

X. Die Kosten der Wasserkräfte.⁷)

Die Kosten des Ausbaues werden sehr beeinflufst durch die örtlichen Verhältnisse und Lage des Werkes zum Verbrauchsmittelpunkt. Hochdruckwerke sind, auf die Krafteinheit bezogen, im allgemeinen billiger als Niederdruckwerke; den gleichen Vorteil bieten grofse Zentralwerke gegenüber kleinen Betrieben. Den Hauptanteil an den Gesamtkosten haben die Aufwendungen für die hydraulischen Anlagen (Talsperren, Wehre, Betriebskanäle, Stollen, Turbinenkammern), denen gegenüber die Ausgaben für die Maschinen zurücktreten. Einen wesentlichen Kostenanteil bei Ueberlandzentralen nimmt aber auch das Verteilungsnetz. Allgemeine Angaben daher schwierig. Die Baukosten (ohne elektrischen Ausbau) schwanken bei Niederdruckwerken etwa zwischen 500 und 1000 Jt, bei Hochdruckwerken zwischen 300 und 600 Jt für 1 PS mittlerer Leistung. Sie können aber unter günstigen Umständen wesentlich geringer sein. Die elektrische Fernleitung bei Ueberlandzentralen erfordert etwa 25 bis 30 %, der Grunderwerb bei Talsperrenanlagen etwa 20% der Gesamtkosten.

Kostenschätzungen können erfolgen nach Mafsgabe von Erfahrungssätzen aus ausgeführten Anlagen, Kostenberechnungen sollten stets auf der Grundlage genauer Massen- und Einzelpreisermittlungen stattfinden.

XI. Ertragsberechnungen.

In den Ertragsberechnungen von Wasserkraftanlagen müssen folgende Gröfsen zahlenmälsig auftreten:

A.    Die Betriebsausgaben (Zinsen, Tilgung der Baukosten, Unterhaltung, Löhne, dauernde Lasten, gegebenenfalls zugleich für Wärmekraftaushülfe) meist in Hundertsteln der Anlagekosten in Ansatz zu bringen. Die jährlichen Betriebsausgaben betragen etwa 10 bis 15 % des aufgewendeten Kapitals, näheres Tafel 3.

B.    Die verfügbare Kraft (aus dem Wasserwii’tschaftsplan zu entnehmen, S. 574) nach PS oder KW als Leistung des Werkes oder nach Jahrespferdestärken und KWst.

C.    Die Selbstkosten. Man erhält die Selbstkosten, indem man die Betriebsausgaben dividiert durch nutzbare Leistung des Kraftwerkes, letztere wird bezogen auf die Nutzeinheit, z. B. Pferdestärken- oder KWst, Jahrespferdestärken. Ueber Selbstkosten in deutschen öffentlichen Elektrizitätswerken: Hoppe, Die Elektrizitätswerkbetriebe im Lichte der Statistik.

D.    Die voraussichtlichen Einnahmen als Produkt der Leistung des Werkes und des erzielbaren Preises für die nutzbar abgegebene Krafteinheit. Der Preis der Kraft hängt enge mit der gesamten wirtschaftlichen Lage des Bezirk» zusammen und mufs der Marktlage und den Betriebsverhältnissen der Abnehmer angepafst werden. Ueber die durchschnittlichen jährlichen Einnahmen für die nutzbar abgegebene KWst XII. Krafttarif.

E.    Der Reingewinn als Unterschied der Einnahmen und Ausgaben. Ein Ueber-schufs von 10 0/₀ des gesamten Anlagekapitals ist zur Deckung der Verzinsung, Tilgung und Abschreibung nötig, falls das Betriebsergebnis als ein günstiges bezeichnet werden soll.

F.    Der vermutliche Absatz für zu begründende Ueberlandzentralen wird festgestellt durch Umfrage in den in Betracht kommenden Abnehmerkreisen oder auf der Grundlage der Statistik der Elektrizitätswerke.

Durchgerechnete Beispiele von Ertragsbereohnungen: Röttinger, Wertbestimmung von Wasserkräften, Leipzig 1908 und Mattem, Ausnutzung der Wasserkräfte, II. Aufl., Leipzig 1908 S. 417; Köhn, H. d. I.-W. III. 13, 4. Aufl., Leipzig 1908.

Kosten der Wasserkräfte. Ertragsberechnungen. Krafttarif.

595

Tafel 3. Gesamte Betriebskosten von Wasserkraftanlagen in Hundertsteln der Anlagekosten. Zinsfufs: 4 o/₀.

Bau

Unterhaltung, Verzinsung, Tilgung, Verwaltung bzw. Bedienung

Unterhaltung, Bedienung u. Betrieb

Tilgung

Bemerkungen

Grofse Talsperren ohne Kraftwerk .... Grofse Talsperren mit Kraftwerk :

ohne elektr. Uebertrag. mit „    „

Kleinere Talsperren,

Wehre,Betriebskanäle, Stollen u. ähnl. Werke der Wasserfassung Maschinen, elektrische Anlagen, Leitungsnetze :

grofse Anlagen .    .    .

mittlereAnlagenbis etwa 10000 PS Leistung .

Kraftgebäude.....

Druckrohrleitungen und ähnliche Leitungen in

der Erde.....

Wasserkraftanlagen mittlerer Grofse: ohne elektr. Uebertrag. mit „    „

4³/₄

5*5

7 bis 8

xo bis u

12 bis 15 7 bis 8

10 bis ii

12

v₄

Va

Va bis 3/₄

11/₂ bis 2

iVa

i bis 2

4 bis 5

5 bis 7

Bei Dampf-Elektrizitätswerken rechnet man für Verzinsung u. Tilgung 6 bis 8 % de8 gesamten Anlagekapitals (Gebäude, Maschinen Leitungsnetz nebst Ausrüstung); für die unmittelbaren Betriebskosten 6bis ?%•

Die Kosten der Zentralverwaltung (Betriebsbureau) bei gröfseren Kraftwerken kann man zu 1,5 % anuehmen.

und

Va

i bis 2

3 bis 4

4>5

XII. Krafttarif.

Die Selbstkosten bei hydroelektrischen Werken ergeben sich überwiegend aus stehenden Lasten (Zinsen, Tilgung usw.). Wechselnde Betriebskosten, die bei den Wärmekraftanlagen stark ins Gewicht fallen (Kohlenverbrauch), treten zurück. Daher sind die Einheitskosten fast gleichbleibend fürs Jahr, ungeachtet schwacher oder starker Belastung des Werkes. Der Betrieb wird somit wirtschaftlich um so vorteilhafter, je gleichmäfsiger die Maschinen dauernd belastet sind. Der Tarif sollte auf eine Entlastung in den trockenen Sommermonaten und Belastung in den nassen Wintermonaten hinarbeiten, um den Kraftbedarf dem ungleichen Wasserabflufs möglichst anzupassen. Daher Ermäfsigung für Abnehmer, die in trockener Zeit auf Stromlieferung verzichten und das Werk nur in nasser Jahreszeit in Anspruch nehmen. Anderseits gleichmäfsig dauernde Abnehmer (elektrochemische Werke) bevorzugen. Kraftpreis bei gleichmäfsigem Bedarf geringer als Lichtpreis.

Strompreise der einzelnen Werke sehr verschieden. Im allgemeinen schliefsen sich die Tarife der öffentlichen, hydroelektrischen Werke denen der mit Dampf betriebenen Elektrizitätswerke an, mehrlach jedoch Pauschalsätze mit Vorteil in Anwendung. In beiden Fällen meist Staffeltarif, geregelt nach Art und Grofse der Stromabnahme. Die Preise betragen für Licht etwa 40 bis 60, im Mittel 50 Pf, für Kraft 16 bis 25, im Mittel 20 Pf für eine KWst, meist mit abgestuftem Nachlafs bei stärkerer Abnahme Weiteres über Strompreise in der Statistik der Elektrizitätswerke in Deutschland, die jährlich nach dem Stande vom 1. April erscheint und in der ETZ zum Abdruck gelangt.

596

11. ABSCHNITT.

Strafsenbau.*)

I. Allgemeines.

A. Strafsenfahrzeuge.

1.    Arten. Unterschieden je nach dem Zweck: Personenwagen, Lastwagen usw.; nach der Triebkraft: Handwagen, Gespanne, Kraftwagen mit verschiedenen Motoren; nach der Art der Strafsen-benutzung: Strafsenfuhrwerke, Strafsenbahn wagen ; nach der Bauart: zwei- und mehrrädrige Wagen, abgefederte und nicht gefederte Wagen, solche mit starrer oder elastischer Bereifung usw.

2.    Hauptabmessungen. Die Länge und der Achsstand der Strafsenfuhrwerke sind mafsgebend für die zulässige kleinste Strafsen-krümmung, ihre Breite und Höhe für die erforderliche lichte Weite und Höhe der Strafsenunterführungen.

Bezeichnung der Fahrzeuge

a) Länge

(ohne Deichsel)

b) Achsstand

in

Personenfuhrwerke Lastfuhrwerke Möbelwagen .    .

Langholzwagen . Kraftwagen .    .

Strafsenbahn wagen

1,50 bis 2,25

2,5 bis 4,0 2,5 » 6,0 4.0 », 9,o

²/g der Stammlänge 3,0 bis 8,0    2,00    bis    5,00

6,0 „ 12,0

2,00 „ 4,00

,,70 „ 2,00 2,00 „ 3,50 i>3° .. '.5° 4,00 ,, 6,00

c) Die Breite ist abhängig von der Spurweite, für Strafsenfuhrwerke: Abstand von Mitte bis Mitte Radreifen in Preufsen gesetzlich vorgeschrieben = 1,52 m (vgl. Zentralbl. Bauv. 1890 S. 191); in Süd-

.    .    . . I mit festem Radstand

*) IWelachs'2: \ „ Lenkachsen ...

.    , .    ( der Drehgestelle .    .    . \ \

ß) vierac sig. ^ zwischen den Drehpunkten j/

J 6,0 „

10,0 ,, 12,0

*) Literatur: Bauernfeind, Grundrifs der Vorlesungen über Erd- und Strafsenbau, — Dietrich, Die Baumaterialien der Steinstrafsen, Berlin 1885. —

München 1875.

Ders., Die Asphaltstraf sen, Berlin 1882. — Germershausen, Das Wegerecht und die Wege Verwaltung in Preufsen, Berlin 1900.    — G oering, Massenermittlung usw.,

Berlin 1890. — H. d. l.-W. I. Teil. 4. Bd. 4. Aull. — H. d. B. Abt. III. — Launhardt, Theorie des Trassierens. — Loewe, Strafsenbau, Wiesbaden 1906. — Osthoff, Die Klinkerstrafsen, 1882.

deutschland = 1,10 bis 1,25 m üblich. Die gröfste Ladebreite der Fuhrwerke beträgt nach der Preufs. Verordnung vom 17. März 1839 9' = rd. 2,80 m, bei Erntewagen bis 3,50 m. Strafsenbahnwagcn erhalten eine gröfste Breite bis 2,20 m (meist 2 m).

d) Die Höhe. Die gröfste Höhe von Frachtwagen (Erntewagen) beträgt etwa 4,50 m, in Städten weniger. (In Berlin ist die lichte Höhe der Strafsenunterführungen 4,40 m, in einigen Ausnahmefällen nur 4 m.) 8. Bauliche Einzelheiten.

Abb. 1.

-oc

Die Hauptteile eines gewöhnlichen Lastwagens sind: das Untergestell, bestehend aus dem drehbaren Vorderwagen [Drehwinkel x höchstens 30°] und dem im allgemeinen festen Hinterwagen mit dem Langbaum als Verbindung, sowie das Obergestell. An dem Vorderwagen befindet sich die Deichsel mit dem Wagscheit und den Zugscheiten bzw. bei Einspännern die Schere mit nur einem Zugscheit; an dem Hinterwagen die Bremse.

__--— -

Ai

Die Bauart der Strafsenfahrzeuge ist von wesentlichem Einflufs auf die Verminderung der Bewegungswiderstände, Unterhaltung und Abnutzung der Fahrbahn sowie Lebensdauer der Fuhrwerke selbst.

a) Räder. Die Unterachsung cp —

4° 20' (Abb. 1) bezweckt das Festhalten der Räder auf den Achsen während der Fahrt. Der dadurch bedingte Radsturz x = <p + ß = 4° 46' (tgX = ¹/p nach Rühlmann) dient zur Erzielung gröfserer Tragfähigkeit der Speichen durch möglichst senkrechte Druckübertragung sowie zur besseren Versteifung des Radgefüges und Sicherung gegen seitliche Stöfse.

Bei Kraftwagen wird zur Erzielung gröfserer Sicherheit gegen Umkippen bei schneller Fahrt in scharfen Kurven die Unterachsung fortgelassen und die Räder im allgemeinen rechtwinklig zur Achse angeordnet.

Der Raddurchmesser des Vorderrades ist bei Fuhrwerken kleiner als der des Hinterrades, zwecks leichter Beweglichkeit des Vorderwagens (Unterschlagen der Vorderräder unter das Obergestell). Zweckmäfsige Raddurchmesser sind:

Tafel der Raddurchmesser.

Art der Fahrzeuge

Vorderräder

Hinterräder

1.1    bis 1,5

1.1    » 1,4

0,90

Zweirädriger Frachtkarren Land- und Frachtfuhrwerk Kutsche, Omnibus usw. . Roll- und Möbelwagen .

Kraftwagen.....

Strafsenbahnwagen .    .    .

1,6 bis 2,00

0,9 bis 1,4 0,85 „ 1,0 o,75 0,70 bis 0,90 0,80⁸)

Die Felgenbreite ist in den meisten Ländern gesetzlich vorgeschrieben (Zentralbl. Bauv. 1890 S- 191) und von dem gröfsten Raddruck (auf 1 cm Felgenbreite bis 125 kg) abhängig gemacht. Im allgemeinen beträgt sie für Lastwagen 8 bis 12 cm. Felgenbreiten von 12 bis 16 cm sind zweckmäfsig für schweres Landfuhrwerk auf weichem Boden (Wiesen usw.).

In Preufsen gilt nach dem Gesetz vom 20. Juni 1887 für vierrädrige Fuhrwerke beim Befahren von Kunststrafsen folgendes:

Felgenbreite j Ladegewicht

Ladegewicht für 1 cm Felgenbreite jedes Rades

cm

kg

_kg_

5 bis 6l/a

⁶V 2 >, ¹⁰

10 „ 15 über 15

100

2000 2500 5000 7500

(Kippwagen auf 2 Rädern dürfen nur mit der Hälfte vorstehender Werte belastet werden.) Gröfsere Ladegewichte aus unteilbarer Last sind nur mit Genehmigung der Strafsenaufsichtsbehörde zulässig. Bei 2000 kg Eigengewicht beträgt demnach das gröfste Wagengewicht brutto = 9500 kg (in Baden bis 10 000 kg zulässig).

96

125

125

Die schmiedeeisernen Radreifen sollen ebene Laufflächen haben und nicht scharfkantig sein, um das Pflaster zu schonen (besonders bei Asphaltpflaster) und das spitzwinklige Ueberfahren von Strafsenbahngleisen zu erleichtern.

b)    Federn. Eine gute Abfederung ist bei schnellfahrenden Fuhrwerken zur Erhaltung der Strafsen und Wagen unbedingt erforderlich; dagegen ist sie bei allen Fuhrwerken, die vorwiegend auf nicht befestigten Strafsen verkehren (Holz- und Erntewagen usw.), nicht zu empfehlen.

Die Abfederung der Fuhrwerke (auch Kraftfahrzeuge) erfolgt gewöhnlich mittels langer Blattfedern in der Längs- und Querrichtung; bei leichten Wagen (Kutschen usw.) werden Querfedern meist fortgelassen.

c)    Bremsen sind nur für leichte Fuhrwerke entbehrlich, für Lastwagen dagegen erforderlich; sie werden am Hinterwagen angebracht.

4. Gewicht der Fahrzeuge,

Art der Fahrzeuge

Eigengewicht

Nutzlast

kg

kg

Droschken und Equipagen .    .

Gewöhnliches Landfuhrwerk . „    Lastfuhrwerk

Grofse Möbelwagen Kraftwagen .    .    .

Strafsenbahnwagen :

600 bis 700 600 „ i 000

1    000 „ i 300

2    000 „    2    500

2 000 ,,    4    000

500

3000

4000

6ooo

5000

Motorwagen ^ Anhängewagen |

zweiachsig. vierachsig . zweiachsig vierachsig

Pferdewalzen

Dampfwalzen

7 000 ,, 10 000 12000 „ 14000 3 000 „    8 000

6 000 ,, 10 000

4 000 bis 10 000 12000 „ 26000

„ 3000 „ 4000 „ 3000

„ 4000

¹

Weiteres im II. Bd. Kraftmaschinen: VII. Wassermotoren und Pfarr, Die Turbinen für Wasserkraftbetrieb.

²

Nach Ca merer, Z. d. V. d. I. 1908 S. 1905.

³

Ableitung II. Bd. Wassermotoren: Entwerfen von Turbinen.

⁴

Weiteres II. Bd. Wassermotoren; Adams, Electric Transmission of Water Power, New York 1906; Mattern, Ausnutzung der Wasserkräfte, II. Aufl., Leipzig 1908 S. 308; Hoppe, Wie stellt man Projekte, Kostenanschläge und Betriebskostenberechnungen für elektrische Licht- und Kraftanlagen auf?

⁵

ü. a. Z. d. Y. d. I. 1910 S. 1377 u. 2196.

⁶

Weiteres Prüsmann, Ausnutzung der Wasserkräfte an Wehren kaniula: r Flüsse, IX. Internationaler Schififahrtskongrefs 1902; Werneburg, Rentam i Moselkanalisierung, Saarbrücken 1906; derselbe, Rentabilität der Saark^, j: Saarbrücken 1906; Zentralbl. Bauv. 1897; Mattem, Ausnutzung der ‘ asf 2. Aufl., Leipzig 1908 S. 364 und 490; Bresson, La Houille Verte, Par 906.

⁷

Ueber die Kosten von Wasserkraftanlagen v. Miller, Die Wasserkräfte Bayerns, Z. d. V. d. I. 1903 S. 1006; Köhn, Ausbau von Wasserkräften; Mattem. Die Ausnutzung der Wasserkräfte, 2. Aufl. 1908 S. 388; ferner über angenäherte Preise der Maschinen, der elektrischen Einrichtungen, des Fernleitungsnetzes usw.: Hoppe, Projekte, Kostenanschläge und Betriebskostenberechnungen für elektrische Licht- und Kraftanlagen.

⁸

Bei „maximum traction“-Drehgestellen erhalten die kleinen Räder nur 0,60 m

Durchm.

B. Bewegungswiderstand und Zugkraft.

Beweguiigswiderstände sind 1. die inneren Reibungswiderstände der Fahrzeuge, 2. die rollende Reibung am Radumfang (verschieden je nach der Beschaffenheit der Fahrbahn), 3. der Winddruck (meist vernachlässigt), 4. der Steigungswiderstand (positiv oder negativ, je nach Steigung oder Gefälle), 5. bei Strafsen-bahnwagen noch der Krümmungswiderstand (verursacht durch die Führung der Räder in den Spurrillen).

1. Die Summe der zwei ersten Bewegungswiderstände auf wagerechter Bahn ist hinreichend genau

(1)

W—kQ.

worin k durch Versuche festgestellt ist.

Tafel der Widerstandswerte k.

Art der Fahrbahn

Durchschnittswert von k in 0/oo, d. i. kg/t == Bruchteile der Zuglast

i₅o= rd. 1/7 100= „ 1/10 5°= »1 V20

100= „ V10 50— »> V20 33 ^ »» V30

40= „ V25 20= „ V50 I3— »* V75 10 = ,, VlOO

¹⁰ — » V100 ¹⁰ = ,, ¹/100 7 — »» V150

Er dwege:

Loser Sand..........

Schlechter Erdweg.......

Trockner, fester Erdweg .    .    .    .    .

Schotterstrafsen:

Frisch aufgeworfene Chaussee (nicht

gewalzt)..........

Kotige Chaussee........

Trockne, gute Chaussee.....

Pflasterstrafsen:

Schlechtes Steinpflaster......

Gutes Steinpflaster.......

Holzpflaster..........

Asphaltpflaster.........

Gleisbahnen:

Fuhrwerkgleise in Chausseen . Strafsenbahngleise mit Rillenschienen .

fl

mit Vignolesschienen

Die zur Ueberwindung der Bewegungswiderstände auf wagerechter Bahn aufzuwendende Zugkraft ist

(2)

Z — kQ

zur

2. Der Bewegungswiderstand auf ansteigender Strafse bzw. die Ueberwindung desselben aufzuwendende Zugkraft ist, wenn

OC den Neigungswinkel der Strafse (gewöhnlich ausgedrückt durch das Steigungsverhältnis tgoc = s in 0/00),

Q das Gewicht von Wagen und Ladung in kg,

Gr das Gewicht des Zugtieres in kg und k die Widerstandszahl bedeutet,

z — W= k Q cos OC + Q sin OC + G sin 0C, (Abb. 2 S. 600)

oder für den Gebrauch genau genug

Z=kQ + (Q + G) t g<%

Bei stärkeren Steigungen nimmt die Zugkraft der Pferde sehr rasch ab und wird bei #^>30° zu 0, demgemäfs ist bei starker Steigung die

Nutzlast sehr gering.

Aus Gl. 3 folgt zur Bestimmung der gröfsten Last bzw. stärksten zulässigen Steigung

Abb.2.

QSÎM&

Z—G'g* ₍₄₎

$mr'

und

k + t g<%

tg oc (= 8)

Z—kQ Q + G '

q Q COS a

Bei Talfahrt ist Z=kQ — (Q+G) tgoc...... )

Hieraus ergibt sich, dafs bei stärkerem Gefälle, sobald kQ<\Q + G)tgoc ist,    wird.

In diesem Fall mufs das Fahrzeug dnrch die Pferde oder die Bremsen zurück-gehalten werden. Letzteres ist vorzuziehen, da das Aufhalten für die Pferde schädlich. Die Aufhaltekraft der Pferde beträgt nur etwa 1/3 bis Va der normalen Zugkraft. Auf starken Gefällen sind daher kräftige und sicher wirkende Bremsen unbedingt erforderlich.

Aus Gl. 4 ermittelt sich unter Annahme der durchschnittlichen Zugkraft Z=75kg eines (£ = 350 kg schweren mittelstarken Pferdes (bei Östündiger Arbeitszeit) nachstehende

Tafel der Zuglasten

in kg für verschiedene Steigungen und Fahrbahnen.

Steigung in 0/00

Vl50

V100

Widerstandswert k der Fahrbahn

V75    V50 V40    V30 V20 Vio 7z

O lo

10

20

3°

40

50

60

11 250 6279 4290

2 550 i 759 i 307 i 015 810

7500

4883

3575

2267*

1613

1220

958

771

70

659

631

80

542

90

100

O

lo r^ cO

364

3000

2442

2043

1511

1173

938

767

635

532

-U

320

489

525

495

₄68

4i8

rO rh

298

266

237

211

187

165

Steinpflaster jChausseej Erdwege

Bemerkung. Die fetten Ziffern bedeuten die Grenzwerte der Zuglasten für eine praktisch ausnutzbare Dauerleistung, die bei der Normalgeschwindigkeit von 1,1 m/sk ohne Erhöhung der Zugkraft noch möglich ist.

Die unter dem * stehenden Ziffern haben keine praktische Bedeutung, da bei Asphaltpflaster Steigungen über 1: 50 (2 °/₀) und bei Holzpflaster über 1:30 (rd. 3 °/q) wegen der Gleitgefahr für die Pferde nicht Anwendung finden.

Gleisbahnen J Asphalt

Holz

Für Kraftwagen und Strafsenbahnwagen ist allgemein

Z=(k±tgoi) Q

CD

zur Bestimmung der am Räderumlange wirkenden Gesamtzugkiaft Z, wobei das -}-Vorzeichen für die Bergfahrt, das —Vorzeichen für die Talfahrt gilt. Die eigentliche Zugkraft des Antriebmotors (bzw. mehrerer) ermittelt sich dann unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades der Uebersetzung.

C. Arbeitsleistung der Zugtiere.

Die Leistungsfähigkeit der Zugtiere hängt ab von Art, Alter und Pflege und wird aufserdem beeinflufst durch die ihnen zugemutete Zug-gesch windigkeit und tägliche Arbeitszeit.

1. Normale Arbeitsleistung.

Für jede Art der Arbeit gibt es eine bestimmte Geschwindigkeit v und Arbeitszeit t} die dem Tier am meisten Zusagen und bei denen seine normale Zugkraft Z am gröfsten wird. Bezeichnet man diese Werte entsprechend mit v₀, tQ und Z₀, so ist die gröfste Arbeitsleistung Aq = Zq Vq to

Bei mittleren Werten von v und t gilt die Mascheksche Kraftformel

(8)

Z = Z₀(3

. . (9)

Für die Grenzwerte v = 0 und t = 0 bzw. v = 2 VQ und t ~t0 oder v = 3vq und t = 0 werden die Ergebnisse ungenau. Die mittlere tägliche Arbeitsleistung für verschiedene Zugtiere und den Menschen ergibt sich nach Gl. 8 wie folgt:

Tafel der Arbeitsleistungen.

Für

m/sk

Leistung

mkg/sk

Arbeit A₀

f. d. Tag (8 st)

mkg

mittelstarkes Pferd Maulesel ....

Ochse.....

Esel.....

Mensch .    .    .    .

75

82.5 5°,° 47,4

31.6 11,8

2 376 000 i 440 000 i 350 000 900 000 339 000

1,10 1,00 o,79 o,79 o,79

Bei einer täglichen Arbeitszeit von t = 8 st und einer mittleren Geschwindigkeit v = 1,1 m/sk können als normale Zugkraft eines gut gehaltenen Pferdes folgende Mittelwerte angenommen werden:

50

60

40

15

Für

Eigengewicht G

Zugkraft Z

kg

kg

60

leichte Pferde . . . mittelstarke Pferde . starke Pferde . . .

Mithin Zo = rd. 1/4 his ¹/i G (im Augenblick des Anziehens, z. B. auf Schotterund Steinstrafsen, ist die Zugkraft infolge Einsetzens der Hufeisen noch höher).

250

350

45°

75

90

Bei mehreren Zugtieren an einem Gespann verringern sich diese Werte, u. zw.

bei 2 Pferden auf 98% „ 3

bei 5 Pferden auf 73%

„ 87 „ „ 80 „

„ 64 „

I» 49 ,,

Im Gegensatz zu der normalen Leistung der Zugtiere steht ihre:

2. Aufsergeyröhnliche Leistungsfähigkeit während kürzerer Zeitdauer, die wesentlich gröfser als die erstere ist und bei kurzen Wegstrecken (bis rd. 600 m) ohne Nachteile für die Zugtiere auf das Doppelte der normalen Leistung angenommen werden kann.

bis etwa 1 : 20 Steigung, „    „    1:30    „    ,

„    1:40    „    .

Es kann daher die für die wagerechte Strecke mafsgebende Zuglast auch über kurze Steigungen (Brückenrampen usw.) befördert werden, deren tg oc = k ist, d. i.

bei Erdwegen „ Chausseen ,, Pflasterstrafsen „

unterhaltenen chaussierten Strafsen die Fuhrwerks

Danach ergibt sich auf gut

Nutzladung eines von 2 mittelstarken Pferden gezogenen bei achtstündiger Arbeitszeit im Hügelland (d. h. bei einzelnen vorkommenden Steigungen bis 5%) zu 2000 kg, im Flachland (d. h. bei einzelnen vorkommenden Steigungen bis 2,5%) zu 3500 kg.

II. Bau und Unterhaltung der Strafsen.

A. Wege untergeordneter Bedeutung.

Bei Feld- und

1.    Feld-, Wald- und Wirtschaftswege. Einschnitte und Dämme sind tunlichst zu vermeiden, die Steigungs- und Krümmungsverhältnisse dem Gelände möglichst anzupassen. Dies gilt besonders auch von Parallelwegen und Wegverlegungen bei Bahnbauten.

Wirtschaftswegen können die Krümmungshalbmesser kleiner sein als bei Waldwegen (Langholztransporte). Die Breite richtet sich nach dem Verkehr und beträgt im allgemeinen 3 bis 4 m bei Wirtschaftswegen und 4 bis 6 m bei Feld- und Waldwegen, auf denen ein Begegnen zweier Fuhrwerke möglich sein soll.

Feldwege sind derart anzulegen, dafs alle anliegenden Grundstücke unmittelbare Zufahrten erhalten.

Die bauliche Herstellung beschränkt sich in der Regel auf Ausführung der Erdarbeiten, Aushebung eines (bergseitigen) oder zweier Seitengräben mit genügenden, 4 m breiten Ueberfahrten nach den Grundstücken, während von einer besonderen Befestigung meist Abstand genommen wird. Die Unterhaltung besteht vorwiegend aus dem Zufüllen der entstandenen Fahrrinnen mit Boden oder von den Feldern abgelesenen Steinen durch die Besitzer oder Anlieger der Wege.

Ihre

2.    Verbindungswege ohne besondere Befestigung dienen da, wo Landstrafsen fehlen oder zu grofse Umwege machen, zur kürzesten Verbindung benachbarter Ortschaften. Breite meist 5 bis 8 m. Herstellung, Befestigung und Unterhaltung entspricht der der Feldwege,

nur erhalten sie, um ihre Richtung bei Schneeverwehungen zu kennzeichnen, meist Baumpflanzung. Bei steigendem Verkehr werden diese Wege zu Landstrafsen ausgebaut.

B. Landstrafsen.

1. Allgemeine Einteilung.

Als Landstrafsen gelten in Preufsen nach den vom Kgl. Ministerium der öffentl. Arbeiten aufgestellten Grundsätzen :

a) Strafsen mit durchgehend befestigter Fahrbahn, und zwar

1.    Kunststrafsen (im Rechtssinne des § 12 des Gesetzes vom 20. Juni 1887);

Unterschieden werden bei den Kunststrafsen im Interesse der Heeresverwaltung sog. A-Strafsen, die sich durch ihre Breite auszeichnen und zu jeder Jahreszeit brauchbar sind, und B-Strafsen, die weniger breit und nicht als vollwertig anzusehen sind. (Ueber die Zuteilung zur A- oder B-Klasse wird im Einzelfalle entschieden.)

2.    sonstige ausgebaute öffentliche Strafsen;

3.    ausgebaute nicht öffentliche Strafsen.

Die Statistik der befestigten Strafsen in Preufsen führt auf am 1. Januar 1911:

Hiervon entfielen auf:

Befestigte Strafsen

Strafsen-länge in km

Reich

Staat

Pro

vinzen

Kreise

Wege-

ver-

bande

Ge-

meinden

(Guts

bezirke)

sonstige

Ver-

pflich-

tete

Kunststrafsen.....

Oeffentliche Strafsen .    .

Nicht öffentliche Strafsen

9 590    556

22 263    587

92

237

zus. 133 587    129 1221    31 309 56 852 10 751    31 945    1380

(bzw. für Ende 1912 zus.) (136 872)

Die Verteilung auf die einzelnen Provinzen in Preufsen war am 1. Januar 1913 folgende:

Provinz

Befestigte Strafsen in km

Provinz

Befestigte Strafsen in km

Ostpreufsen.......

Westpreufsen......

Brandenburg (mit Berlin) .

Pommern.......

Posen.........

Schlesien.......

Sachsen........

9 354

7015

12 276 7257 7065 14444 ii 938

Uebertrag

Schleswig-Holstein .    .    .    .

Hannover.......

Westfalen.......

Hessen-Nassau......

Rheinprovinz......

Hohenzollernsche Lande . .

69 349 5 892 16734 12 945

ii 322 20 025

605

136 872

69 349

b) Unterhaltene Fahrwege. Hierunter werden die Strafsen mit nicht durchgehend befestigter Fahrbahn gerechnet.

zus.

zus.

2. Linienführung.

a) Prüfung der Wirtschaftlichkeit. Der Nachweis dafür, dafs die Anlage einer neuen Landstrafse aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten not-604 ni. Bd. 11. Abschn.: Strafsenbau. II. Bau und Unterhaltung der Strafsen.

wendig ist, wird bei Aufstellung des Entwurfes durch die Ertragberechnung erbracht, wobei die Herstellungs- und Unterhaltungskosten nach ähnlichen Ausführungen zu bemessen sind.

Die Aufgabe der wirtschaftlichen Linienführung (kommerziellen Trassierung) ist es dann, für eine herzustellende Strafsenanlage ohne Rücksicht auf etwaige Unebenheiten des Geländes die Linie aufzusuchen, bei der später die Summe der kilometrischen Verkehrskosten, d. i. der Produkte aus den in Frage kommenden Frachtmengen, multipliziert mit den auf der erbauten Strafse zurückgelegten Wegstrecken, am kleinsten wird.

Die verschieden artige Yerkehrsbedeutung der einzelnen anzuschliefsenden Ortschaften, Gutsbezirke, Gehöfte usw. bedingt dabei, abgesehen von der Rücksicht auf Besitzgrenzen, die Anlage von mehr oder weniger gebrochenen Strafsenzügen. Für die Bestimmung der hierbei mafsgebenden Brechpunkte, Knotenpunkte und Anschlufspunkte gibt Laun-hardt¹) einige graphische Methoden an.

b) Die technische Linienführung bezweckt die Aufsuchung der Linie, die bei den vorhandenen Geländeverhältnissen aus technischen Gründen am zweckmäfsigsten ist und sich möglichst an die durch die wirtschaftliche Linienführung gefundene anlehnt.

Die hierbei zu beobachtenden Gesichtspunkte sind:

1.    Möglichstes Anschmiegen an das Gelände. Ausgleich der Aus-und Abtragmassen bei geringster Erdbewegung. Möglichst wenig Kunstbauten.

2.    Rücksicht auf trockene Lage der Strafse. Gute Wasserableitung.

3.    Rücksicht auf sichere Lage der Strafse (Schutz gegen Lawinen, Schneeverwehungen, Steinfälle usw.). Guter Untergrund.

4.    Möglichst günstige, den örtlichen Verhältnissen und der Verkehrs-gröfse entsprechende Steigungsverhältnisse. Vermeidung verlorener Steigungen.

5.    Billige Beschaffung der Baustoffe. Rücksicht auf die Wasserversorgung für die Zugtiere.

Der Kostenanschlag ist nach folgenden Titeln aufzustellen:

Titel I. Erdarbeiten.

„ II. Befestigung der Böschungen.

„ III. Brücken und Durchlässe.

„ IV. Anfertigung der Steinbahn:

a) Baustoffe, b) Arbeitslohn.

„ V. Baum- und Schutzpflanzungen.

„ VI. Geländer und Stationszeichen.

„ VII. Chausseegeld-Erhebestellen, Wohnhäuser.

,, VIII. Gerätschaften.

„ IX. Grund-, Nutzungs- und Gebäudeentschädigungen.

„ X. Anlegung von Interimswegen.

„ XI. Insgemein, Unvorhergesehenes, Aufsichtskosten usw.

Ueber die Aufstellung der Entwürfe vgl. im übrigen die Zirkularverfügung des Preufs. Handelsministeriums vom 7. Mai 1871. (Auszug daraus unter D. Wegerecht.)

Für die technische Linienführung sind nachstehende Entwurfgrundlagen zu beachten.

1. Lage der Strafse, möglichst in Geländehöhe, soweit die Neigungsund Wasserverhältnisse dies zulassen.

Alle tieferen Einschnitte, die zu Rutschungen Veranlassung geben könnten, besonders solche in lehmigen, mit Quellen durchsetzten Erdschichten, ferner Ein- oder Anschnitte von ungünstig fallenden Felsschichten oder Schuttkegeln im Hochgebirge sind zu vermeiden. Die Murgänge solcher Schuttkegel sind zweckmäfsig durch breite gepflasterte Rinnen in Strafsenhöhe überzuführen (nicht zu überbrücken!). Brücken und Durchlässe müssen genügende Weite erhalten.

Schutz gegen Schneeverwehungen ist im Flachland durch Anpflanzung dichter Hecken, gegen Lawinen im Hochgebirge durch Anlage von Galerien, Schutzdächern usw., trockene Lage durch gute Oberflächen- und Seitenentwässerung zu erzielen. Strafsen-krone zweckmäfsig 0,40 bis 0,60 m über H. H. W. (in Preufsen 0,60 m Vorschrift).

Bei Waldungen ist Zutritt von Wind und Sonne durch Lichtung eines Streifens zu beiden Seiten zu ermöglichen. Auf diesen Streifen ist, um Zerstörung der Telegraphendrähte und zeitweise Strafsensperrung durch Windbruch zu vermeiden, Hochwald am besten ganz zu beseitigen.

Bei Ueberschreitung von Mooren ist auf Sicherung des Unterbaues besonders Bedacht zu nehmen durch Trockenlegung des Moores oder Verbreiterung des Unterbaues oder Anlage eines Schwellrostes auf Reisigpackungen usw.

2. Steigungsverhältnisse.

Die mafsgebende Steigung einer Strafse ergibt sich aus Gl. 5 auf S. 600. Es empfiehlt sich, diese Steigung nicht stärker zu wählen als die, welche die anschliefsenden Strafsen in derselben Gegend aufweisen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dafs bei Neigungen bis 2,5% die Talfahrt auf längere Strecken noch ohne Bremsung, die Bergfahrt mit leichtem Personenfuhrwerk noch im Trab möglich ist.

Demgemäfs sind die Gröfstwerte für Steigungen in der Ebene, im Hügelland und Bergland in Preufsen zu 2,5, 4 und 5% angenommen.

In Bayern (Ministerialerlafs vom 3. April 1909) ist die Höchststeigung bei starkem Verkehr oder in der Nähe gröfserer Städte 3°/₀, bei Staats- und Distriktstrafsen 5%, bei Gemeindewegen 7%. In Baden und Württemberg bestehen ähnliche Vorschriften.

Laissle gibt folgende Steigungsgröfstwerte an:

bis 3%

Hauptstrafsen in der Ebene .    .

„    im Hügelland ....    4 „ 5 „

,,    im Gebirge .    .    .' ...    .

Alpenstrafsen Vizinalstrafsen Feld- und Waldwege mit Talförderung 10 ,, 12 ,, .

Für die Wahl der mafsgebenden und stärksten Steigung ist auch die Richtung des schweren Wagenverkehrs von Bedeutung. Für kurze Strecken können im Notfall stärkere Steigungen (bis zum doppelten Wert der mafsgebenden Steigung, S. 602) eingelegt werden, falls dahinter genügend lange weniger steile Abschnitte kommen, auf denen die Zugtiere sich ausruhen können.

zur

Verlorene Steigungen sind bei Strafsen im Berg- und Hügelland möglichst zu vermeiden, bei Strafsen in der Ebene häufig zweckmäfsig Ermöglichung einer guten Entwässerung. Aus diesem Grunde sind wagerechte Strafsen oder solche mit weniger als %% Neigung nicht zu empfehlen.

Gefällknickpunkte sind aus- bzw. abzurunden. Hierfür werden in Bayern parabolische Uebergangskurven mit wenigstens 500 m Halbmesser empfohlen.

In scharfen Krümmungen sowie bei Wendeplatten sind die Steigungen zur Verminderung der erforderlichen Zugkraft bei Bergfahrt sowie zur Vermeidung von Unglücksfällen bei schneller Talfahrt zu ermäfsigen (auf etwa 2%).

3. Der kleinste Krümmungshalbmesser ist abhängig von dem Radstand der Strafsenfuhrwerke und dem Drehwinkel des Vordergestells.

Mit den in Abb. 3 enthaltenen Bezeichnungen ist R =—

sin oc

sowie die Strafsenbreite B — R (1 — cos oc) -f- d.

Für oc = 22° wird: R= — a ; B — 0,073 R 4- d. o

rz

PIWTI

Abb. 3.

Bei Langholzwagen beträgt die vorkommende gröfste Stammlänge im allgemeinen / = 20m, in Ausnahmefällen bis zu 30 m. a s= 2/3 l. Bei sehr langen Hölzern und starken Krümmungen empfiehlt es sich, den Winkel# durch entsprechende Drehung des Hinterwagens zu vergröfsern (bis zu 65° möglich). Bei oc = 65° und l — 21 bzw. 30 m ergeben sich als Mindestmafse, wenn die Strafse Raum für den ganzen Langholzstamm bieten soll, wie z. B. bei bebauten Dorfstrafsen:

1 = 21 m

Innerer Halbmesser Breite der Steinbahn Inneres Bankett .    .

Aeufseres Bankett . Ganze Strafsenbreite

16,6 m

2,6 ,,

11,0 m

2,3 ,,

0,6 „

3,6 „

6,5 ,,

Bei städtischem Fuhrwerk beträgt der oc bis 90°, bei ländlichem ist a im allgemeinen = 3 m und oc bis 30°.

Als zweckmäfsige Krümmungshalbmesser sind gebräuchlich: für Hauptstrafsen mit Kraftwagenverkehr R = 50 m, ohne

,, Strafsen mit Langholzverkehr .    .    . R = 25 bis 30 m,

,, Gemeindewege .    .

,, Wirtschaftswege auf die Strafsenmitte bezogen.

Bei Strafsen von R <; 7,5 m ist eine angemessene Verbreiterung der Strafse bzw. der Steinbahn erforderlich.

Bei Gegenkrümmungen sind Zwischengerade von mindestens 10 m Länge zweck-mäfsig, während bei gleichgerichteten Krümmungen flache Zwischenbogen (Korbbogen) an Stelle von Zwischengeraden vorzuziehen sind.

4. Strafsenbreite. Die Breite der Fahrbahn ist bedingt durch die Gröfse und Spurweite der Fuhrwerke sowie die Gröfse und Sicherheit des Verkehrs. An jeder Stelle der Strafse müssen 2 beladene Fuhrwerke sich begegnen und überholen können.

Einspurige Strafsen mit Ausweichplätzen sind nur unter besonders schwierigen Verhältnissen im Hochgebirge am Platze. Die Strafsen in der Ebene sind im allgemeinen breiter als im Gebirge, ebenso in der Nähe von Städten breiter als entfernt von ihnen.

0,6 „

3,6 „ 8,4 .,

R = 30

,, »

R = 20 m, R = 10 „.

Die Kronenbreite der Strafse wird in der Ebene (Norddeutschland) meist in 4 Teile zerlegt: Fahrbahn, Sommerweg und 2 Bermen (Abb. 4); im Hügelland (Mittel- und Süddeutschland) unter Fortfall des Sommerweges meist in 3 Teile (Abb. 5) und im Gebirge zwecks Kostenersparnis meist in 2 Teile (Fahrbahn und eine talseitig angelegte Berme)

(Abb. 6).

Die Breite der

Abb. 4.

0,00

-¥-2,5-*1,01

Abb. 5.

mt

0,75

Fahrbahn 4 bis 7 m, des Sommer-2,5 bis

7,50-*

0,50

0,75

I lio -H ICT.

weges 3,5m, der Bermen 0,5 bis 2 m (in der Nähe

Abb. 6.

von

Städten 1,2 bis 3 m). Die Breite eines einzelnen Fufs weges    soll

nicht unter 1 m sein. Breite etwaiger Reit- und Radfahrwege möglichst 2,5 bis 3 m.

Baustoffe wer-

l*~J/5

0,50

den, wenn angängig, auf den Bermen gelagert, andernfalls werden besondere Baustofflagerplätze angelegt.    #

In Preufsen sind durch die Zirkularverfügung vom 17. Mai 1871 u. a. folgende Mafse festgesetzt:

Ir-

mit Sommerweg

ohne Sommerweg

Steinbahn .    .    m

Sommerweg.    .    ,,

Mat.-Bankett . „ Fufsg.-Bankett . ,,

h M W Ui

Cn O O O

H H 4

Cn "o Cn

imcinO rf fi *-T w

lT) Ln lO lT,

^ N O

m N 1 Ul

4^ O I Ov

1/1

OI^O

4-

Cn Cn Cn

Gesamte Breite. .    11,5 | 10,0    9,5    9>o I 9>o 8,o | 7,5 | 7,5 | 7,5 7,o

Bei Hauptverkehrestrafsen mit Kraftwagenverkehr empfiehlt es sich, die befestigte Fahrbahn mindestens 5,50 bis 6 m breit zu machen, um eine Zerstörung der Kanten der Fahrbahn durch ausweichende Kraftwagen zu verhüten.

5. Die Oberflächenentwässerung geht entweder von der Fahrbahnmitte aus nach beiden Seiten (Abb. 5) oder, wie bisweilen bei Berg-

strafsen, nur nach einer Seite, und zwar nach der Bergseite hin (Abb. 6 S. 607).

Die möglichst schnelle und vollständige Abführung des Wassers in die Seitengräben erfolgt bei ebenen Strafsen lediglich infolge des Quergefälles, also rechtwinklig zur Strafsenachse, während bei Steigungen das Wasser unter einem spitzen Winkel gegen die Strafsenachse abflielst. Diese Art des Abflusses ist für die Strafsenreinigung günstig, da das Wasser den Schlamm mit fortnimmt; nur mufs für glatte Abführung des Wassers nach den Gräben Sorge getragen werden, damit Auswaschungen der Fahrbahn oder Fufswege vermieden werden. Bei hochgelegenen Strafsen empfiehlt es sich, das Regenwasser nach den Baumpflanzungen zu ihrer Bewässerung und Düngung abzuleiten.

Die Wölbung der Strafse erstreckt sich meist nur auf die Fahrbahn, während Sommerweg und Bermen ein geradliniges Quergefälle von 2 bis 5 O/o erhalten, das sich tangential an den Wölbungsbogen anschliefst. Bisweilen werden die Bermen zur besseren Stützung der Kantensteine erhöht angelegt. Die Fahrbahnwölbung wird entweder nach einem Kreisbogen oder besser dachförmig mit abgerundeter 1 m breiter Krone hergestellt. Ihre Stichhöhe richtet sich nach der Stärke des Verkehrs, der Härte des verwendeten Kleinschlages und nach dem Längsgefälle. Uebliche Mittelwerte gibt (nach dem Bericht von Nessenius und Gr e ul in g für den III. Intern. Strafsenbaukongrefs, London 1913) nachstehende Tafel:

Längsgefälle

Quergefälle ⁰/qq

%o

Schotter

Stein

Holz #

Klinker

Asphalt

Sommerweg

70

SO

15

50

30

40

o bis 35 35 und mehr

Als Regel gilt: je steiler das Längsgefälle, desto flacher kann das Quergefälle sein, und umgekehrt.

6. Seitenentwässerung erfolgt durch genügend tiefe Gräben von 0,40 bis 0,60 m Tiefe bei 0,30 bis $),50 m Sohlenbreite.

Die in Preufsen üblichen Werte gibt nachstehende Tafel:

55

40

40

35

30

20

15

35

15

Abmessungen in m

Tiefe . . . , i,o i,o o,6 Sohlenbreite . . j i,o o,6 o,6 Böschungsbreite, j 1,5    1,5    0,9

Obere Breite .    . | 4,0    3,6    2,4

Os Cr»

o,5

0,75

2,10

o,5

o,75

2,0

~ P P p

ui Os +*•

Das Längsgefälle der Gräben richtet sich meist nach der Strafsen-neigung und ist zweckmäfsig nicht schwächer als 1 : 100 zu wählen.

Bei stark geneigten Strafsen (Bergstrafsen) empfiehlt sich die Befestigung der Grabensohle und der Böschungen bzw. die Abtreppung der Sohle.

7. Baumpflanzungen an den Landstrafsen sind zweckmäfsig, und zwar bei Flachlandstrafsen sowie auf Dämmen an beiden Strafsenseiten, bei Bergstrafsen nur an der Talseite. In gröfseren Einschnitten sind sie jedoch zu vermeiden. Als Baumarten werden verwendet Obstbäume oder Zierbäume und unter letzteren besonders die Linde, Platane, Kastanie, Ulme, Hainbuche und Biike. Pappeln sind ungeeignet.

Abstand der Bäume von Planumkante = 0,3 m ; Durchmesser und Tiefe der Baumlöcher 0,6 bis 1,0 m. Beim Setzen sind Stämme von 2,5 m Höhe und 0,05 m Stärke vorteilhaft.

8. Als Einfriedigungen genügen im allgemeinen die Baumpflanzungen oder die Seitengräben. Nur auf Dämmen von mehr als 1 m Höhe sowie neben steilen Abhängen ist eine besondere Sicherung notwendig; zweckmäfsig durch einfache Geländer (Holzpfähle mit aufgelegtem Holm, Steinpfeiler mit A-Eisen- oder Gasrohrgeländer), Drahtzäune, Weifsdornhecken usw.

3. Bau und Unterhaltung der Landstrafsen.

a) Un terbau.

1.    Die Einschnitte werden gewöhnlich mit langen Abtragwänden, die zahlreiche Angriffspunkte bieten, im Längsbetrieb hergestellt. Abweichend davon kommt bei quer gelagerten Felsschichten der Kopfbetrieb in Anwendung. Bei wagerechter Felslagerung erfolgt die Herstellung der Einschnitte im Lagenbau von einem oder zwei Schlitzen aus oder auch nach dem englischen Einschnittbetrieb (Sohlenstollen mit Einfallschächten in 10 bis 15 m Entfernung bei Einschnitten von 8 bis 20 m Tiefe).

Dabei ist auf eine gute ober- und unterirdische Wasserabführung zu achten und die Böschungen gegen Abrutschen zu sichern.

2.    Die Ausführung der Dämme geschieht durch Lagenschüttung von ^2 bis 1 m Höhe, und zwar je nach den örtlichen Verhältnissen mit Seiten- oder Kopfschüttung bzw. auch von Sturzgerüsten aus.

Vor dem Schütten ist der Humusboden und etwaige Baumwurzeln zu entfernen; bei Moorboden sind Faschinenunterlagen oder Kiesschüttung als Grundlage erforderlich.

Die zur Herstellung der Dämme verwendeten Bodenmassen dür en keine zu Rutschungen Anlafs gebenden Bestandteile enthalten.

Zu berücksichtigen ist das Setzen der Dämme; das Sackmafs beträgt:

bei Lehmboden

.    .    !/j2    der    Höhe,

,, Dammerde . .

,, Sandboden . . . ,, Steinschüttung .

•    •    Vu.....

•    •    V23    »>    >»    >

•    •    V40    »»    »»

Zum Schutz der Dämme gegen Rutschungen sind Hintergräben mit Durchlässen sowie Sickerkanäle zweckmäfsig.

Ueber die Ausführung der Erdmassenbewegung und -Verteilung, die Herstellung der Böschungen usw. s. d. Abschn. „Eisenbahnbau“.

Für die Böschungen empfiehlt E vrard (Z. f. Tr. u. Strb. 1913 Nr. 33), sofern genügend Breite vorhanden ist, an Stelle geradliniger Böschungen solche in Bogenform, und zwar im Einschnitt mit konvexer Form (weiteres Gesichtsfeld, bessere Austrocknung der Strafse infolge guter Durchlüftung), im Auftrag und Anschnitt mit konkaver Form (Böschungen widerstandsfähiger und billiger in der Unterhaltung).

3.    Der Bau von Brücken, Durchlässen, Stütz- und Futtermauern.

Die Ermittlung der durch kleine Brücken und Durchlässe abzuführenden Wassermengen kann nach folgender Tafel erfolgen:

39

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Tafel der Wasserabflufsmenge

in ćbm/sk für 1 qkm Niederschlaggebiet.

Niederschlaggebiet

Tallänge in km

gebirgig

hügelig

flach

fast un- stark bewaldet bewaldet

fast un- stark bewaldet bewaldet

fast un- stark bewaldet bewaldet

2!

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„ 12

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Ln O ui O C Ui O

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P P r r P P «f»

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WO! OOOU' ÛOO

praktische 'I Mittelwerte /

3>°

2,0

1,0

0.5

Die Durchlässe (vgl. auch den Abschu. Brückenbau) siud rechtwinklig zur Strafse anzulegen. Für Plattendurchlässe ist die Mindestbreite 0,50 m (besser 0,60 m) und die Mindesthöhe 0,60 m (besser 0,80 m); die Platten erhalten' je nach Lichtweite und Steinart eine Stärke von 0,20 bis 0,30 m. (Neuerdings auch Betoneisenplatten.) Rohrd uirchlässe aus Eisen, Steinzeug oder Zement erhalten 0,30 bis 0,60 m 1. Weite. Die Rohre sind sorgfältig zu Unterbetten (gröfsere Rohre möglichst auf dem gewachsenen Boden bzw. Betonfundament). Die Aufschüttung über Rohrdurchlässen bis Planum soll mindestens 0,30 m betragen.

b) Oberbau«

1. Schotterstrafsen. Diese werden entweder mit Grundbau odd² nach dem Verfahren von Mac-Adam hergestellt.

<x) Bei Schotterstrafsen mit Grundbau besteht die Packlage aus pyramidenförmigen Bruchsteinen von 12 bis 20 cm Seitenlange, die auf dem Unterbau dicht nebeneinander, mit den Spitzen nach oben, im Verband verlegt werden. Die keilförmigen Zwischenräume werden alsdann mit Steinstücken ausgezwickt, nachdem etwa vorstehende Spitzen abgeschlagen sind.

Die Grundschicht erhält im allgemeinen eine Höhe von 12 bis 20 cm.

Diese Ausführungsweise bietet eine sichere Unterlage, gewährleistet eine gute Druckverteilung und verhindert ein Aufquellen bei lehmigem Untergrund.

Besonderes Festwalzen des Grundbaues vor Aufbringung der Decklage ist nur bei lockerem Untergrund (z. B. auf frisch geschütteten Dammstrecken) notwendig, sonst nicht unbedingt erforderlich.

Das Aufbringen der Packlage erfolgt entweder in durchweg gleichmäfsiger Stärke, nachdem vorher das Planum mit vollem Quergefälle hergestellt ist, oder mit 1 bis 2 cm Verstärkung in der Mitte und ebensoviel Schwächung an den Seiten (Rücksicht auf die stärkere Abnutzung der Strafsen in der Mitte gegenüber den Seiten).

Zur Erzielung eines sicheren Widerlagers für den Grundbau sowie zur festen Abgrenzung desselben gegen Bermen und Sommerweg werden häufig flache Kantensteine (auch Strecksteine genannt) von 20 bis 30 cm Höhe verwendet, die, hochkantig und mit stumpfem Stofs ge-

stellt, von Oberkante Packlage bis etwa 10 cm in das Planum hineinreichen.

Um die Bildung von Wassersäcken und ein Auffrieren im Winter zu verhindern, sind die Kantensteine gut mit Sand zu hinterstopfen und die Decklage bis über die Kantensteine fortzuführen. Bei erhöhten Fufswegen werden statt der Kantensteine besondere Bordsteine verlegt, die 10 bis 12 cm über Oberkante der festgewalzten Strafse vorstehen, jedoch aus Sparsamkeitsgründen meist nur bis Unterkante Packlage herunterreichen; besser aber noch tiefer reichen, um das Kanten der Bordsteine zu verhüten.

Bei gutem Grundbau hängt die Beschaffenheit und Haltbarkeit der Strafse lediglich von der Decklage ab. Hierfür ist Steinschlag von Würfelform und möglichst gleichmäfsiger Korngröfse (4 cm bei hartem Gestein und 4 bis 6 cm bei weicheren Steinen) zweckmäfsig. Die Korngröfse ist in den verschiedenen Gegenden entsprechend den vorhandenen Baustoffen meist festgesetzt.

Die Stärke der Decklage richtet sich nach dem Verkehr und nach der Beschaffenheit der Steine; sie beträgt 8 bis 20 cm (nicht unter 6 cm). Stärkere Decklagen als 12 cm werden bisweilen in 2 Schichten aufgebracht, deren untere (Mittellage) aus gröberem Korn besteht Hierbei ist vor Aufbringung der oberen Schicht die untere Zwischenlage gut abzuwalzen, um eine gute Dichtung zu erzielen und zu verhüten, dafs sich beim Abwalzen oder Befahren der Strafse der Grobschlag der Unterschicht durch die obere Decklage hindurcharbeitet.

Zur Erzielung einer dichten Fahrbahndecke ist die Ausfüllung sämtlicher Zwischenräume durch ein „Bindemittel“ unerläfslich. Ueber-streuen von Steingrus aus demselben Stoff wie der Schotter oder von grobem, nicht erdigem Kies in Erbsen- bis Bohnengröfse während der Walzarbeit sowie Auf bringen einer rd. 2 cm starken Kiesschicht von feinerem Korn vor dem Fertigwalzen, d. h. nach genügender Dichtung der Fahrbahn. Diese Kiesdecke ist zweckmäfsig auch noch einige Monate nach Inbetriebnahme der Strafse zu erhalten, um durch die Fuhrwerke und den Regen auch sämtliche feineren Zwischenräume noch schliefsen zu lassen.

Die Gesamtstärke der Strafsendecke beträgt gewöhnlich 21 bis 30 cm, wovon etwa 12 bis 18 cm auf die Packlage und 9 bis 12 cm auf die Decklage entfallen.

Mit Rücksicht auf die starke Inanspruchnahme der Schotterstraf sen durch Lastkraftwagen wird neuerdings von Maistre (Z. f. Tr. u. Strb. 1912 Nr. 35 und 1913 Nr. 15) der Einbau von „Betongleisen“, d. i. 20 cm starken und 55 cm breiten Betonstreifen in entsprechenden Radabständen, vorgeschlagen.

ß) Schotterstrafsen nach der Ausführungsweise von Mac-Adam (sog. Makadam - Strafsen), die ursprünglich nur aus einer Schicht gleichmäfsigen Kleinschlags von 15 bis 25 cm Stärke bestanden, haben sich nur bei ganz leichtem Verkehr und durchaus sicherem Untergrund bewährt. Daher wird für Schotterstrafsen mit mittlerem Verkehr auch hierbei noch eine Art Grundbau, bestehend aus einer 12 bis 15 cm starken Schicht Grobschlag von 6 bis 8 cm Seitenlange, angewendet, was jedoch gleichfalls nur bei festem, nicht aus Lehm oder Ton bestehendem Untergrund zweckmäfsig ist. Diese Grundlage aus Grob schlag ist vor dem Aufbringen der Decke besonders abzuwalzen.

Die Baustoffe der Schotterstrafsen sind mit besondere Sorgfalt auszuwählen. Es ist nur gesundes wetterbeständiges Gestein zu verwenden. Aufserdem müssen die zur Decklage bestimmten Steine ein körniges Gefüge, genügende Druckfestigkeit und geringe Politurfähigkeit aufweisen, dabei aber genügende Zähigkeit besitzen und sich nur wenig abnutzen. Ferner dürfen sie keinen klebrigen Schlamm erzeugen, der ein Aufwickeln der Decklage durch die Räder der Fuhrwerke zur Folge haben könnte.

Bei den für den Grundbau zu verwendenden Stoffen genügt Wetterbeständigkeit und mäfsige Druckfestigkeit.

Diese Eigenschaften werden in den Technischen Versuchs- bzw. Stoffprüfungs-Anstalten (z. B. in Grofs-Lichterfelde) annähernd ermittelt. Daneben empfiehlt sich jedoch bei Verwendung von Baustoffen, über die genügende Erfahrungen noch nicht vor-iiegen, der Einbau von Probestrecken.

Die besten Strafsenbaustoffe liefert das Urgestein, im besonderen Granit» Quarzporphyr, Gneis, falls nicht zu stark glimmerhaltig, Syenit und Gabbro. Aufserdem Basalt aus gesunden Lagen und Dolerit.

Geeignet sind ferner noch, wenn auch nur für Schotterstrafsen mit leichtem Verkehr, die Sandsteine mit quarzigem Bindemittel (z. B. Kieselsandstein) und Muschelkalk. Weniger geeignet Sandsteine mit tonigem Bindemittel sowie Jurakalkstein. Trotzdem wird besonders der letztere aus Billigkeitsrücksichten in der Schweiz viel verwendet. Empfohlen wird, bei Schotter aus Kalkstein als „Bindemittel“ Basaltsand zu verwenden.

Stehen für einen Bau Steine von verschiedener Güte zur Verfügung, so sind die weniger geeigneten zum Grundbau zu verwenden, die besseren zur Decke.

Statt des Steinschlages aus natürlichen Steinen wird auch solcher aus Hochofenschlacke verwendet. Hierfür eignen sich leichtflüssige, nicht glasige Schlacken, die zur Verhütung zu grofser Sprödigkeit „getempert“ werden, indem man sie in Gruben, mit Kohlengrus bedeckt, langsam erkalten läfst, wodurch das Gefüge der Schlacke dicht und körnig wird. Die Verarbeitung dieser künstlichen Steine erfolgt wie bei den natürlichen Steinen. Die Härte der Schlackensteine entspricht ungefähr der des Basalts.

Die Gewinnung und Zerkleinerung der Gesteine erfolgt von Hand oder mit Maschinen. Die Gewinnung im Bruch geschieht in der Regel durch Sprengung und Handbohrung. Bohrmaschinen nur in sehr grofsen Betrieben verwendet. Wegschaffen der gelösten Steine in hölzernen oder mit Holz ausgekleideten Schmalspurwagen.

Die Zerkleinerung der Steine von Hand (kurzstielige Handhämmer von 3 bis 4 kg Gewicht oder Schwunghämmer von % bis 1 kg Gewicht) liefert gleichmäfsigeren Kleinschlag als die Maschinenarbeit, ist aber wesentlich teurer. Ein Arbeiter zerkleinert täglich von hartem Gestein 0,6 bis 1 cbm und von weichem Gestein 1,5 bis 2 cbm, während eine Brechmaschine je nach Gröfse täglich 10 bis 100 cbm Schotter liefert, und zwar z. B. 7% Grob-, 29% Normal-, 35% Feinschotter sowie 29% Grus (Trennung des Brechgutes mit Sortiertrommeln).

Erwähnenswert ist eine von Friedrich & Co., Leipzig-Plagwitz, ausgeführte Automobil-Schottermaschine (Z. f. Tr. u. Strb. 1912 Nr. 26), bei welcher der Benzinmotor des Kraftwagens bei Stillstand des Fahrzeuges den Steinbrecher und die Sortiertrommel in Bewegung setzt.

Die Gewichte einiger hauptsächlichen Gesteinsarten im Aufmafs der Zerkleinerung gibt nachstehende Tafel an:

Gesteinsart

Gewicht des festen Gesteines

kg f. 1 cbm

Gewicht in kg f. 1 cbm

aufgesetzte

Steine

Kleinschlag

Festes Gestein ist enthalten in 1 cbm

aufgesetzte

Steine

Ivleinschlag

A/o_.

1625 bis 1505 1450 „ 1385 1479

1562 1500 1516

Als Mittelwerte (in cbm) können die in nachstehender Tafel angegebenen gelten:

Basalt. .    .

Porphyr .    .

Muschelkalk

2700

2600

2400

57

57,7

62

60 bis 56

56 ,, 53

60

Gewachsenes

Gestein

Packlagesteine

(aufgesetzt)

Schottersteine einschl. Grus (in Haufen aufgeschüttet)

Abgewalzte

Schotterstrafse

i,4

1.3

°,7

o,9

0,85

1,05

Stoffbedarf. Bezeichnet a die Breite der Steinbahn in m and b ihre Stärke in cm, so erfordern 100 m Strafsenlänge folgende Mengen c in cbm :

0,6

0,8

o,75

Durchschnittliche Stärke in cm

CP

<x>

Mittellage

Packlage

cbm

cm

cbm

cm

cbm

CO'Ö    H

N M M M O

Ul (ji Ut t/l t/l

Q\ C~\ O', <J\ Q\

5)45

5)45

O ld

oo

CO M

12

12 !

65,5

12

12

N) N) ts> N) ts> H w 4 O' OC

Ui Ui Ui Ui Ui

b b b b b

O' O' f) O Ov

4^ on On 4^ 4* on O O on

b b b b b

I I ill

On

34,0

246

0\0)N O O'

1-0 lD 0 O lO

O O 4- ic O*

r|- ir-i rf rf

4,35

4,35

On -v4

306

22.0

in lc m ic in io m m 1/1 ^ 00 OO 00 00 00 cO cO cO cO cO

4-4-4-4 4-    4 4 4 4 4

5s,°

52,0

28

26

4,o

4,0

24

4,o

tg VO VO

22

4,o

21

4,o

VO

00000

in \Ó 00 0~ vb

cO cO rj- rf cO

»»I'll

CO CO

27,0

19,5

w w w w w

CO 00 00 00 00 uu/iO)cnui

12

12

12

12

12

46,0

Wird statt der Packlage nur erforderliche Stoffmenge dieselbe.

Grobschlag verwendet, so ist die

An Kantensteinen sind bei rd. 10 cm Breite und 20 bis 25 cm Höhe der einzelnen Steine auf 100 m Strafsenlänge 5 bis 6 cbm, aufgesetzt gemessen, erforderlich.

Die erforderliche Bindemittelmenge richtet sich nach der Härte des Steinschlags. Sie beträgt bei hartem, kieselhaltigem Gestein 10 bis 15 %, bei weichem dagegen 6 bis 8 % der Steinschlag

Abb. 7.

a'

menge.

Die Anlieferung der Baustoffe mufs vor Beginn a der Oberbauarbeiten beendet sein, damit die letzteren bei günstiger Jahreszeit ohne Unterbrechung fertiggestellt werden können. Anfuhr bei Neubaustrecken meist auf Schmalspurgleisen, bei Unterhaltungsarbeiten durch Fuhrwerke.

Die Aufstapelung der Steine erfolgt auf den Bermen oder dem Sommerweg in der Reihenfolge, in der sie beim

Abb. 8.

Clu.b

Czc.d,

Th

100771,

lÉMÉ*

4,00

*-2,50-

fr-

<1

Ein Beispiel hierfür gibt

Si

Einbau gebraucht werden.

Abb. 7 u. 8, und zwar für eine Strafse von 4 m Fahrbahn-breite, 2,50 m Sommerweg und 2 Bermen von 1,50 bzw. 1 m. Die Stärke der Packlage beträgt hier 12 cm, der Decklage 9 cm.

$~em

Für diese Strafse sind zur Herstellung der Steinbahn auf je 100 m Länge erforderlich: 46 cbm Packlage, 36 cbm Schotter, davon 24 cbm Normalschotter und 12 cbm Feinschotter, ferner 6 cbm Kantensteine, 8 cbm Kies und 2 cbm Lehm.

Die Aufstapelung dieser Baustoffe ist aus Abb. 7 u. 8 zu ersehen; darin bedeutet

a je 1,5 cbm Kantensteine, b „ 11,5    „ Packlagesteine,

/6

c ” \3 d „    2

,, Normalschotter und „ Feinschotter,

„ Kies,

0,5 „ Lehm.

Das Festwalzen der Fahrbahn erfolgt mit Pferde-, Dampfwalzen oder Automobil-Strafsenwalzen (Z. f. Tr. u. Strb. 1906 Nr. 22).

Pferde walzen. Das Gestell enthält zweckmäfsig zur Vermeidung des zeitraubenden jedesmaligen Umspannens am Ende der Walzstrecke eine in einem wagerechten Ring drehbare Deichsel.

Das Gewicht der unbelasteten Walze beträgt 3 bis 5 t, das der belasteten Walze 6 bis 8 t für 1 m Walzenbreite. Da der Mantel des

Das Einwalzen wird zweckmäfsig bei feuchter Witterung vorgenommen. Bei trockenem Wetter und sicherem Untergrund ist zur Beschleunigung der Walzarbeit und Schonung des Kleinschlages ein Begiefsen erforderlich. Bei feuchtem oder tonigem Untergrund mufs diese Nässung sehr vorsichtig vorgenommen werden oder unterbleiben.

Zylinders sich in der Mitte schneller abnutzt als an den Seiten, so wird er häufig in der Mitte um 10 bis 15 mm verstärkt.

Breite der Berührungsfläche des Walzenzylinders bei schwerer ruhender Walze auf fester Bahn rd. 10 cm, während der Walzarbeit 20 bis 10 cm. Beginn der Walzarbeit mit unbelasteter Walze, und zwar derart, dafs zunächst die beiden Seiten einschl. der Bermenkanten gehörig gedichtet werden und alsdann die Steinbähn nach der Mitte zu festgewalzt wird, wobei jeder Gang den vorhergehenden um 20 bis 30 cm überdeckt. Darauf wird das Walzengewicht allmählich vermehrt. Als Bespannung rechnet man bei wagerechter oder mafsig geneigter Strafse 1 Pferd auf 1 t belasteter Walze. Dieselbe Pferdezahl ist auch bei unbelasteter Walze auf losem Schotter schon erforderlich. Die Walzgeschwindigkeit beträgt 0,5 bis 0,7 m/sk. die Leistung stündlich etwa 20 bis 25 qm fertige Strafse oder 1,5 bis 2 cbm bei hartem. 2 bis 4 cbm Steinschlag bei weichem Gestein.

Die leicht ausführbare Aenderung des Walzengewichts (Wasserfüllung des Walzzylinders oder Belastung der am Gestell aufgehängten Belastungskasten) und der niedrige Beschaffungspreis (1500 bis 2000 sind die einzigen Vorteile der Pferdewalzen vor den Dampfwalzen, die im übrigen stets, besonders aber bei Neubauten oder starken Steigungen, den Vorzug verdienen.

Die Dampfstrafsen walzen werden in 2 Hauptformen ausgeführt: der französischen mit 2 hintereinander angeordneten, gleichbreiten

Abb. 9.

Abb. 10.

Lenkrvalzert

-1.5-

-J

¹

Launhardt, Theorie des Trassierens, Heft 1, 2. Aull. 1887

²

Bei sehr steilen Hängen und nackten Felsen »ind die Werte um 25% zu erhöhen.

ü*

-2,8-

Lerikmcdzc

-3,oo-*>

Zylindern (Abb. 9) und der englischen mit 4 Zylindern (Abb. 10). Letztere Bauart ist zweckmäfsiger und wird in Deutschland meist angewendet. Das Dienstgewicht dieser Walzen beträgt 10 bis 20 t. Am gebräuchlichsten sind 3 Gröfsen von 12, 15 und 18 t.

Als Antriebskraft sind 10 bis 30 PS erforderlich.

Die Beschaffungskosten stellen sich je nach der Gröfse auf 10 000 bis 20 000 JC.

Als Beispiel sind nachstehend die Hauptabmessungen und Gewichte zweier von der Fabrik Kuhn in Berg hergestellten Gröfsen angegeben:

lila IVa

Dampfwalze Nr.

Dienstgewicht......

Belastung der Vorderwalzen .

Hinterwalzen .

5*5

12,0

4*5

Radstand .

Durchmesser der Treibwalzen ,,    „ Lenkwalzen

Breite der Treibwalzen . .

„    „ Lenkwalzen .    .

Lichter Abstand

9*5

3*46

1,67

1,20

0,44

0,65

1,18

7*5

3*i4

1,67

1,10

0,40

0,58

1,08

Die wesentlichsten Vorzüge der Dampfwalzen gegenüber den Pferdewalzen sind: gröfsere Arbeitsleistung, Verwendbarkeit auch bei stark geneigten Strafsen, Walzung vorwärts und rückwärts ohne Wenden, leichte Lenkbarkeit, Verbilligung der Walzarbeit, Erzielung vollkommener Dichtung der Fahrbahn auch bei starker Decklage und hartem Gestein.

Ein Nachteil der Dampfwalzen liegt in ihrem unveränderlichen Gewicht.

Die Geschwindigkeit der Dampfwalze während der Arbeit ist rd. 0,7 m/sk.

Die Länge einer Walzstrecke ist bei der Dampfwalze beliebig, während sie bei Pferdewalzen zweckmäfsig zu 400 bis 700 m gewählt wird.

Die Zahl der erforderlichen Walzgänge ist von Art und Stärke der einzuwalzenden Steinschlagschicht sowie von dem Walzengewicht abhängig. Sie beträgt bei hartem Gestein und einer Stärke der Schotter-schicbt von 6 bis 12 cm rd. 50 bis 150 Gänge.

Genügende Dichtigkeit der gewalzten Strecke ist im allgemeinen vorhanden, wenn nach längerem Walzen ein vor die Walze geworfenes Schotterstück von rd 4 cm Seitenlange nicht mehr eingedrückt, sondern zerquetscht wird.

zur

Die Baukosten der Schotterstrarsen sind je nach den Kosten der Verwendung kommenden Baustoffe nach der Breite der Fahrbahn und der Bankette, nach den Steigungsverhältnissen der Strafsen und ihrem Unterbau usw. sehr verschieden und betragen zwischen 10 000 und 40 000 für 1 km Strafsenlänge bzw. 3 bis 10 Jt für 1 qm Fahrbahnfläche.

Die Reinigung und Unterhaltung der Schotterstrafsen erstreckt sich auf Beseitigung von Staub und Schlamm, Ausbesserung und Erneuerung der Fahrbahndecke und Ausbesserung schadhafter Teile der Nebenanlagen.

Die Kosten für die jährliche Unterhaltung und Reinigung betragen 0,20 bis 1,00 Jt für 1 qm FahrbahnÜäche.

Die Reinigung von Staub und Schlamm 1. von Hand mit Piassava-besen und Holzkratzen, wenn es sich nur um stellenweise Beseitigung der Schmutzstellen auf Strafsen mit geringem Verkehr handelt.

Der Strafsen schlämm -wird dabei nach den Seiten der Strafse abgezogen, in kleinen Mengen abgelagert und sobald als möglich abgefahren. Bei dem Abziehen ist vorsichtig zu verfahren, um das Herausreifsen von Steinen aus der Decklage zu vermeiden. Arbeitsleistung pro Mann und Tag 550 bis 700 qm.

Wo eine regelmäfsige tägliche Reinigung erforderlich ist, besonders bei ebenen oder schwach geneigten breiten Strafsen mit sehr starkem Verkehr, wird Handreinigung zu teuer.

2. Reinigung mittels Kehrmaschinen (mit entgegengesetzt drehender, unter 45° schräg gestellter Bürsten walze) und neuerdings auch Abziehmaschinen (mit einer Anzahl in Reihe schräg angeordneter federnder Kratzeisen, System Salle, Z. f. Tr. u. Strb. 1911 Nr. 5).

Die Kosten der maschinellen Reinigung von verkehrsreichen städtischen Schotterstrafsen werden nach Erfahrungen in Dresden auf 0,12 Jt für 1 qm FahrbahnÜäche im Jahr angegeben.

Zur Schonung der Decklage wird zweckmäfsig nach erfolgtem Abschlämmen schaifer Kies übergestreut, um etwa entstandene Lücken

zwischen den Steinen wieder auszufüllen. Bei Bergstrafsen ist ein Abschlämmen in der Regel nicht erforderlich. Bei Landstrafsen mit geringem Verkehr genügt es, wenn die Beseitigung der tierischen Abfallstoffe täglich durch den Strafsenwärter erfolgt, ein Abschlämmen der ganzen Strafse dagegen, soweit überhaupt erforderlich, nur einige Mal im Jahre in regelmäßigen Zwischenräumen vorgenommen wird.

Die Unterhaltung der Fahrbahndecke erfolgt in den ersten Jahren durch sorgfältige und schnelle Ausbesserung der Schlaglöcher, Radspuren, Mulden usw. (Flicksystem). Hierbei werden diese Vertiefungen von Schlamm gereinigt, an den Rändern mit der Spitzhacke rauh gehauen und mit gleichartigem Schotter ausgefüllt. Diese Schüttung wird mit Handrammen leicht angerammt, die Dichtung derselben dagegen meist den Fuhrwerken überlassen. Empfehlenswerter ist die sorgfältige Dichtung dieser Flickstellen mit der Strafsenwalze.

Nach Erfahrungen in England und Frankreich empfiehlt sich das Aushauen quadratischer bzw. rechteckiger Flickstellen.

Ist die gesamte Decklage schon genügend abgenutzt, so wird die alljährliche Flickarbeit zu teuer und die Strafsendecke zu uneben. Alsdann ist die Aufbringung einer durchweg neuen, sorgfältig einzuwalzenden Decklage (Decksystem) am Platze. Nach sorgfältiger Reinigung von Staub und Schlamm und Rauhmachen breiter Längs- und Querstreifen wird der Schotter in genügender Stärke aufgebracht, nach der Lehre eingebaut und abgewalzt.

Die erforderliche Zahl Walzgänge ist mit Rücksicht auf die bereits feste Unterlage hierbei geringer als beim Neubau. Sie beträgt bei 10 bis 12 cm starker Decke 60 bis 120 Uebergänge, je nachdem das Gestein weich oder hart ist.

Die gesamten Unterhaltungskosten für 1 km gewöhnliche Schotter-landstrafse betragen im Jahre etwa 450 bis 600 Mark, wovon im Mittel 75 0/o auf die Unterhaltung der eigentlichen Schoiterbahn entfallen.

Eine erhebliche Verbesserung der Schotterstrafsen, Verminderung der Staubentwicklung und Erleichterung der Reinigung wird durch Besprengen mit Teer- oder Oellösungen erzielt.

Die Teerung (sog. Oberflächenteerung nach dem Tränkverfahren) mufs bei warmer, trockener Witterung vorgenommen werden. Auf die regelrecht abgewalzte trockene Oberfläche der Schotterstrafse wird heifser, dünnflüssiger Teer von etwa 120° Kesseltemperatur durch Piassavabesen, die an den „Teerlokomotiven“ angebracht sind, verteilt bzw. wie bei dem Verfahren von Stephan (in Scharley, O.-S.) unter 6 bis 8 at Druck fein zerstäubt aufgebracht. Der Verbrauch an Teer wird zu 1 bis 2 1 für 1 qm Strafsenoberfläche, und die Dauer der Staubfreiheit auf etwa 1 Jahr angegeben.

Nach der Teerung mufs die Strafse möglichst noch 6 bis 12 Stunden dem Verkehr entzogen bleiben, damit der Teer gut eintrocknet; bei sofortiger Wiederaufnahme des Verkehrs ist die geteerte Decke mit einer erwärmten Mischung von Sand und Kalk zu überstreuen und zu überwalzen.

Die Kosten der Teerung betragen erstmalig 10 bis 20 Pf für 1 qm Strafsenoberfläche, bei Wiederholung etwa 30o/o weniger.

Aufser Teer kommen auch bituminöse Teerölmischuugen (Goudrol, Asphaltin, Hartmanit, Goudronit, Apokonin u. a.) in Anwendung.

Strafsenölung. Hierfür kommt in erster Linie „Westrumit“ in Betracht, ein in Wasser lösliches, aus Petroleumrückständen gewonnenes Oel, das erstmalig in 5 bis lOo/o Lösung versprengt wird, worauf nach Abtrocknen in etwa 12 Stunden eine zweite Besprengung mit gleicher Lösung erfolgt. Nachbesprengungen mit 5 0/₀ Lösung (später 2¹/₃ 0/₀) werden je nach Verkehr in 2 bis 8 Wochen (bei Landstrafsen nach 3 bis 4 Monaten) vorgenommen.

Die Kosten der Oelung mit Westrumit betragen für die beiden ersten Besprengungen etwa 5 Pf für 1 qm, später weniger. Im ganzen sind für die Sommermonate je nach Verkehr 10 bis 25 Pf für 1 qm aufzuwenden. Aehnliche Oelpräparate sind: Antistof, Duralit, Standutin, Stopdust u. a.

2. Teerschotter- und Walzasphaltstrafsen sind Schotterstrafsen mit Packlage, deren Deckschicht aus einem Gemisch von Teer, Pech oder Asphalt mit Schotter oder Kies besteht. Vorteile sind: Wasserundurchlässigkeit. geringe Staubentwicklung, leichte Reinigung. (Quergefälle etwa 1:50.) Bei Teerschotterstrafsen (Innenteerung nach dem Mischverfahren) ist nach Scheuermann (Z. f. Tr. u. Strb. 1911 Nr. 11) zu beachten, dafs nur wasserarmer, im Tank abgelagerter Rohteer (möglichst bei Koksbereitung gewonnen) verarbeitet wird, dafs ferner der Schotter gut ausgetrocknet und porös ist und dafs schliefslich die Tränkung und Vermischung der Baustoffe nur in warmem Zustande (Teer 90 bis 100°) erfolgt.

Gebräuchlich sind u. a. folgende Verwendungsarten:

Verfahren von Aeb erli (Zürich), wobei der Kies bzw. Schotter in besonderen Mischmaschinen zugleich getrocknet, gereinigt und mit Teer gemischt wird; sodann wird die Mischung schichtweise mit Zwischenlagen von reinem erwärmten Sand in Haufen aufgeschichtet, zum Schutz gegen Wärmeverlust mit Sand vollständig überdeckt und lagert so etwa 8 bis 10 Wochen, währenddessen durch inneres Durchkochen der Masse und Ausscheiden der flüchtigen Kohlenwasserstoffe, welche das „Verharzen“ der Baustoffe verhindern, eine innige Verbindung der Mischung eintritt. Nach Ablauf dieser Zeit beginnt die Mischung zu erstarren und mufs, bevor ein Trockenwerden eintritt, verwendet werden. Die Mischung wird bei trockenem Wetter etwa 10 cm stark auf der gereinigten Strafsenfläche ausgebreitet und ohne Wasserzusatz oder sonstige Beimengung erst bankettseitig, dann in der Strafsenmitte gewalzt und zuletzt mit Steingrus oder Sand bedeckt. Teerverbrauch für 1 cbm Kies oder Schotter 20 kg, bei Kalkstein 25 kg. Leistung der Mischmaschine zu 10 bis 15 cbm geteerter Mischung für den Tag angegeben (Z. f. Tr. u. Strb. 1906 Nr. 15).

Verfahren von Henning (Oberlahnstein), sog. „Nassauer Verfahren“. Hierbei werden zwei Trommeln verwendet, in deren einer der Schotter (mit Steinsand vermischt) angewärmt und entstaubt wird, um dann in der zweiten Trommel mit einem Teerpräparat von etwa 75% Hartpech und 25% Anthracenöl getränkt zu werden. (Tages-leistting etwa 34 cbm.) Die Teermakadamschicht (10 cm stark) wird in zwei Lagen von je 5 cm Stärke ausgeführt, wobei die untere Lage auf der regulierten Grundschicht nach Aufstreuen von gepechtem Grobgrus aufgeschüttet, mit Grus überstreut und abgewalzt wird, worauf dann die obere Lage ebenso aufgetragen und gewalzt wird. Die fertige Decke wird schliefslich mit Oberflächenteerung versehen (Pyknoton-Verfahren).

geg

Verfahren von Breining (Bonn), wobei der Schotter in einer geneigten umlaufenden Trommel durch Erhitzung vollständig ausgetrocknet wird, worauf der heifse, destillierte und mit geschmolzenem Teerpech versetzte Steinkohlenteer beieben wird.

Aehnliche Verfahren werden angewendet bei dem besonders in England verbreiteten Quarrite, Kiton (mit Tonzusatz) u. a.

Aufser dem Mischverfahren ist (in England) auch ein Pech-tränkungsverfahren im Gebrauch (,,Pechmörtel-Makadam“, vgl. den Reisebericht von Hentrich, Z. f. Tr. u. Strb. 1912 Nr. 33 bis 35), wobei ähnlich wie bei der Oberflächenteerung heifses Pech von Hand oder mit Maschine (unter Druck) auf die Unterbettung bzw. die einzelnen Schotter-

lagen versprengt wird, die dann nach der Tränkung mit Kies dünn bestreut und abgewalzt werden.

Bei Walzasphaltstrafsen¹) wird unterschieden zwischen Sand-asphalt (etwa 11 o/o Bitumen, 13 0/₀ Füllstoff aus gepulvertem Kalkstein, 16 O/o grobem Sand, 60o/o leinem Sand) und Asphaltschotter (etwa 8 o/o Bitumen, 7 o/₀ gepulvertem Kalkstein, 35 0/₀ grobem Sand, 50 0/o Schotter von 6 bis 25 mm Korn). Die Deckschicht wird heifs (150°) aufgetragen, verharkt, leicht vorgewalzt und schliefslich mit der Dampfwalze festgewalzt.

Andere Ausführungen mit zweiteiliger Deckschicht (3,5 cm starke Asphaltschotter-Bindeschicht mit 4 cm starker Sandasphalt-Decklage).

Die Teerschotter- und Walzasphaltstrafsen sind in Amerika (1912 rd. 9 500 000 qm) und in England sehr verbreitet, und zwar in Amerika etwa gleichviel Teer- und Asphaltmakadam, in England überwiegend Teermakadam. Auch auf dem europäischen Festland kommen Teerschotterstrafsen in neuester Zeit mehr und mehr in Aufnahme.

Erwähnt sei, dafs in England für den Kleinschlag Hochofenschlacke oder Kalkstein besonders empfohlen wird zur besseren Ausfüllung der Hohlräume beim Walzen (Z. f. Tr. u. Strb. 1913 Nr. 14).

3.    Kiesstrafsen dienen in Gegenden, wo gute Steine fehlen oder teuer sind, als Ersatz lür Schotterstrafsen, sind aber nur für leichteren Verkehr brauchbar, da sie bei andauernd feuchtem Wetter leicht aufweichen.

Sind in dem Kies grobe Stücke in genügender Menge enthalten, so empfiehlt es sich, sie auszulesen, zu zerschlagen und daraus eine Art Grundbau herzustellen, der vor Aufbringen der Decklage abgewalzt werden mufs.

Der Kies soll möglichst tonhaltige Bestandteile enthalten, um eine gut zusammenhängende Decke zu geben. Empfohlen wird²) 75% grober Kies (0,3 bis 4 cm Korn), 15% Ton, 10% Sand.

Zweckmäfsige Mafse: Grundbau 15 bis 20 cm, Decklage 10 bis 12 cm Walzung wie bei den Schotterstrafsen.

4.    Pflasterstrafsen.

(Die Herstellungsweise städtischer Pflasterstrafsen S. 622ff.) Bei Land-strafsen wird Pflasterung nur in steinarmen Gegenden (z. B. im nördlichen Hannover und in den Niederlanden) in 2 Arten angewendet, als Kleinpflaster und als Klinkerpflaster.

Das von Gravenhorst 1885 eingeführte Kleinpflaster besteht aus möglichst würfelförmigen (Satzfläche nicht kleiner als % der Kopffläche) geschlagenen Steinen von 8 bis 10 cm Seitenlange.

Diese werden auf einer vorhandenen Strafse, deren Decke erneuert werden mufs, oder bei Neuanlagen auf einem vorher sorgfältig eingewalzten Grundbau (bzw. auch auf einer Betonbausohle) wie gewöhnliches Pflaster mit rd. 2 cm starker Kiesbettung eingepflastert, festgerammt und zur Ausfüllung der Fugen anfangs mit einer Kiesschicht überdeckt. Bei Pflasterung auf einer abgefahrenen Strafse ist diese zunächst durch Ausfüllen aller Vertiefungen mit Kleinschlag und tüchtiges Abwalzen völlig eben zu machen.

Auch ist statt der Kiesbettung eine 3 bis 5 cm starke trockene Kies-Zement-Mischung als Unterlage für das Kleinpliaster verwendet worden (Posen), die durch Einschlammen beim Rammen erhärtet (Z. f. Tr. u. Strb. 1912 Nr. 35).

Die Pflasterung wird bisweilen nach Abb. 11 in bogenförmigen Reihen ausgeführt. Als Baustoff eignen sich vorzugsweise harte Gesteinsaiten.

Die Kosten betragen etwa 5 bis 8 Jt für 1 qm.

Für Kleinpflasterfahrstreifen von geringer Breite (Automobilwege usw.), die in Grofspflaster eingelegt werden (so u. a. im Kreise Wolmirstedt in Anwendung), empfiehlt Schallehn (Zentralbl. Bauv. 1907 S. 202) eine besondere Unterbettung mit bewehrten Zementdielen, die oben auf die übliche Schotterunterbettung längs nebeneinander verlegt werden und

Abb. 12.

Abb. 11.

-228

/AW/,

mm

fi

als Unterlage mit 1 bis 2 cm Sand-zwischenlage für das Kleinpflaster dienen.

0,15

oa, io

Diese Anordnung beseitigt die Schwierigkeit des Abwalzens der schmalen, etwa 2 m breiten Schotterunterbettung und gewährt den Vorteil einer zuverlässigen Einhaltung des Strafsenquerprofils.

Klinkerpflaster    aus Hartbrandsteinen ist vielfach in amerikanischen

Städten,    vereinzelt    aber auch    in Europa zur Anwendung gekommen;

u. a. wird es in den Niederlanden in der Art ausgeführt, dafs Klinker von 52 X 108 X 228 mm Gröfse hochkantig auf einer mindestens 25 cm starken abgewalzten Kies- oder Sandbettung mit rechtwinklig zur Strafsen-achse laufenden Fugen im Verband gesetzt und festgerammt werden (Abb. 12).

Auf ein gutes Widerlager an den Längsseiten mit doppelten Klinkerreihen neben den Bordsteinen ist hierbei besonders Rücksicht zu nehmen, ebenso auf eine genügende Kiesdecke während der ersten Zeit.

An Wegekreuzungen und in scharfen Krümmungen sind statt der Querreihen Schrägreihen (45°) zu verlegen.

Die niederländischen Klinker aus Kleierde und Sand haben gelbe Farbe, die Oldenburger Klinker aus Tonerde und Kieselerde sind blaurot (auch im Bruch!); letztere zeichnen sich durch grofse Festigkeit aus.

Die Kleinpflaster- und Klinkerpflasterstrafsen befahren sich gut, nutzen sich bei gewöhnlichem Verkehr nur langsam und gleich -mäfsig ab und erfordern wenig laufende Ausbesserungen, die sich aufserdem sehr leicht vornehmen lassen.

Für sehr schweren Fuhrwerksverkehr sind sie ebensowenig geeignet wie die Schotterstrafsen, da die einzelnen Steine unter schweren Lasten leicht zerdrückt werden.

5. Nebenanlagen.

nd

Abteilungszeichen (Kilometer- und Nummersteine), Grenzsteine zur Abgrenzung des Strafsengeländes gegen die Nachbargrundstücke, Wegweiser an Strafsenkreuzungen und -trennungen, Ortstafeln mit dem Namen und der kommunalen und militärischen Zugehörigkeit des betreffenden Dorfes, sowie Gemeinde-, Kreis Provinz- und Landesgrenzpfähle oder Grenzsteine. Chausseehäuser u_ Schlagbäume an Strafsen, für deren Benutzung noch Chausseegeld erhoben wird, Einfriedigungen, Prellsteine, namentlich bei Krümmungen und Böschungen, gemauerte Brüstungen und zum Schutze der Böschungen die Bepflanzung.

C. Städtische Strafsen.

1. Bau und Unterhaltung der Fahrbahn.

a) Allgemeines. Bei Neuanlage von Strafsen zwecks Auf-schliefsung eines Baugeländes empfiehlt es sich, die erstmalige Pflasterung und Unterbettung billig zu wählen, um dadurch einerseits die bis zur Bebauung der Strafse hierdurch anwachsende Zinsenlast möglichst niedrig zu halten und anderseits die Verlegung der Kanalisations- und Versorgungsleitungen sowie besonders der Hausanschlüsse an diese Leitungen leicht und billig herstellen zu können. Hierzu eignet sich am besten ein Pflaster aus natürlichen oder künstlichen Steinen von genügender Härte, aber geringerer Güte bezüglich Form der einzelnen Steine usw. In Grofsstädten wird hierzu häufig das abgängige Pflaster aus anderen Strafsen verwendet.

Ist die Bebauung des Strafsenzuges so weit vorgeschritten, dafs ein besseres Pflaster erforderlich wird, so wird das alsdann auch durch den Verkehr der Baufuhrwerke meist abgenutzte Pflaster durch die endgültige Befestigungsart ersetzt (Asphalt-, Holz-, gutes Reihen- oder Makadam-pflaster je nach Steigung und Verkehr bzw. Bedeutung der Strafse). Hierbei wird häufig auch die Unterbettung erneuert werden müssen.

ln Berlin bestellt beispielsweise das „provisorische Pflaster“ aus Steinen IV. bis V. Klasse (mit Steinen von 15/16 cm Höhe und einer Satzfläche von weniger als 2/3 der Kopffläche), die auf einer Kiesbettung von etwa 15 cm Stärke verlegt werden, wahrend das „definitive Steinpflaster“ aus Würfeln 19/20 (I. Klasse) oder auch aus prismatischen Steinen II. bzw. III. Klasse von 15/16 oder 19/20 cm Höhe besteht, deren Satzfläche ⁴/₅ bzw. ²/s der Kopffläche beträgt; letzteres wird auf einer abgewalzten Packlage- (10 cm) und Schotterbettung (10 cm) in Pflastersand (2 bis 3 cm) gesetzt.

Die endgültige Befestigungsart soll im allgemeinen folgende Eigenschaften besitzen:

<X) Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung der Verkehrslasten durch genügend harte Deckschicht und ausreichend starke Unterbettung bzw. Grundplatte.

y) Schonung der Zugtiere durch zweckmäfsige Wahl der Strafsenbefestigung, entsprechend den Steigungsverhältnissen und dem Verkehr.

d) Vermeidung von Staub und Geruch durch sorgfältige Dichtung (Bitumenvergufs) aller Fugen sowie durch regelmäfsige Reinigung der Strafsen.

ß) Geräuschlosigkeit durch ebene, möglichst fugenlose Fahrbahn (am besten Asphalt oder Holz) auf zusammenhängender fester Grundplatte.

é) Leichte und schnelle Ausführbarkeit von Ausbesserungen zur Vermeidung von Verkehrsstörungen durch Unabhängigkeit der Fahrbahndecke von der Unterbettung.

£) Verkehrssicherheit für Menschen und Tiere durch Erhaltung genügender Rauhigkeit (Sandstreuen).

b) Die Unterbettung bezweckt eine sichere Uebertragung der Raddrücke auf den Untergrund. Sie kann je nach Wahl der Pflasterung bzw. nach Art und Gröfse des Verkehrs bestehen aus einer:

tX) Groben Sandschicht von 10 bis 40 cm Stärke, entsprechend der Beschaffenheit des Untergrundes. Eine Dichtung dieser Sandschicht durch Einschlämmen oder Festrammen ist bei gröfserer Stärke als 20 cm erforderlich.

ß) Eingewalzten Kies- oder Schotterlage von 10 bis 20 cm.

Bei oc) und ß) ist sorgfältiges Festrammen der Pflasterung notwendig.

y) Festgewalzten Chaussierung mittels Packlage und Decklage (S. 610 u. 611).

cf) Betonschicht von 20 bis 30 cm Stärke. Der Beton wird entweder als Steinschlagbeton in Mischung 1:3:6 (1 R.-T. Zement zu 3 R.-T. Sand zu 6 R.-T. Steinschlag) oder als Kiesbeton in sog. einfache^ Mischung (1 t Zement auf 1 cbm Kies) hergestellt und entsprechend dem erforderlichen Gefälle mit reinem Zementmörtel 1: 2 abgezogen.

Von diesen Bettungsarten eignen sich die unter oc) bis y) aufgeführten für Pflaster aus natürlichen oder künstlichen Steinen, während die unter cf) besonders bei Asphalt- und Holzpflaster Anwendung findet.

In Strafsen mit besonders schwerem Verkehr wird zuweilen auch für Granitwürfelpflaster als Unterbettung Zementbeton (cf) gewählt.

In Berlin waren im Jahre 1912 folgende Pflaaterarten vorhanden:

Pflasterart

Fahrdamm fläche

3097742 qm

139 584 »

3 320 444    „

237 567 5105 »

1655 „ 617 ,»

Asphalt.......

Holz........

Steinpflaster (definitiv).    .

„    (provisorisch)

Zementmakadam .    . .    .

Teermakadam .... Kleinpflaster auf Beton

zus.

6 802 714 qm

c) Die Pflasterung’.

oc) Pflaster aus natürlichen Steinen.

Nach der Form der verwendeten Steine unterscheidet man folgende

Arten :

Rauhes Pflaster (Bauerndamm, Wackenpflaster, Polygonalpflaster), aus aufgespaltenen Findlingen oder wenig bearbeiteten Bruchsteinen bestehend, wird meist nur in kleineren Städten und in Strafsen von ganz untergeordneter Bedeutung angewendet und in Kiesbettung mit unregel-mäfsigen Fugen, ähnlich dem Zyklopenverband, verlegt. Die zur Verwendung kommenden Steine müssen möglichst gleich grofs und von gleicher Härte sein, um die Bddung von Löchern und ausgefahrenen Stellen zu verhüten.

Reihenpflaster besteht aus regelmäfsig bearbeiteten Steinen von gleichbreiten rechteckigen Kopfflächen und nach unten stark verjüngten Seitenflächen (Abb. 13 c) und ist zweckmäfsig für erstmalige Pflasterung bei Neuanlage zu bebauender Strafsen zu verwenden, jedoch für starke Steigungen nicht geeignet, da die Steine leicht kippen.

Abb. 13.

Kopfsteinpflaster ist die in grofsen Städten am meisten an-gewcndete Pflasterart aus natürlichem Gestein (Abb. 13 b). Hierbei besitzen die einzelnen Steine gleiche Höhe und Kopfflächen von gleicher Breite und annähernd gleicher Länge, während die Seitenflächen leichten Anzug aufweisen, derart, dafs die Fufsfläche nur um 1 bis 2 cm schmaler als die Kopf fläche sein darf. In Berlin erhalten die prismatisch bearbeiteten Pflastersteine von 15/16 bzw. 19/20 cm Höhe, 15 bis 30 cm Länge und 12 bis 13 oder 13 bis 14 cm Breite eine Satzfläche bei II. Klasse von ⁴/₅, bei III. Klasse von ²/₃ der Kopffläche. Auch sollen hierbei, um ein Kanten der Steine zu verhindern und eine gute Fugenabdichtung zu ermöglichen, die Seitenflächen von oben her zunächst auf 3 bis 5 cm senkrecht verlaufen und der Anzug erst von da ab beginnen.

Ein Umkehren der Steine ist ausgeschlossen.

Das Würfelpflaster besteht aus vollkommen rechteckig bearbeiteten Steinen von gleicher Länge, Breite und Höhe (Abb. 13 a), in Berlin als Pflaster I. Klasse bezeichnet. Vorteile dieser Steine sind gute Druckübertragung, Umdrehung nach Abnutzung der Kopffläche und bei guter Unterbettung Vermeidung jeder Verschiebung bzw. Senkung einzelner Steine. Nachteile dagegen hohe Beschaffungskosten und breitere Fugen (da das Rammen sonst zu sehr erschwert ist), infolgedessen starke Abnutzung der Kanten und allmähliches Rundwerden der Kopfflächen.

Das zu obigem Pflaster verwendete Gestein soll aufser den auf S. 621 u. 622 aufgeführten Eigenschaften noch die leichter Spaltbarkeit besitzen.³)

Gebräuchlich sind Pflastersteine aus Granit, Diorit, Porphyr, Trachyt bzw. auch Sandsteine und Kalksteine von gröfserer Härte.

Die Abmessungen der bearbeiteten Pflastersteine macht Prof. Dietrich abhängig von ihrer Festigkeit und empfiehlt folgende Mafse:

Bei einer Druckfestigkeit von

lc 3> 1200 kg/qcm......

& = 8oo bis 1200 kg/qcm. .    .

k < 8oo kg/qcm......

io

fl

IO

12

22,5

22,5

i5

20

i8

25

i8

20

l8

Im allgemeinen ist die Breite der Sfeine — besonders bei hartem Gestein sowie in Steigungen — möglichst klein (etwa = 10 cm, für starke Steigungen empfiehlt Genzmer 8 cm) zu wählen, um eine gleich-mäfsige Abnutzung an den Kanten und in der Mitte zu erzielen und den Pferden besseren Halt zu gewähren.

Die Höhe der Steine ist abhängig vom Raddruck und der Unterbettung. Sie ist bei schweren Lasten und leichter Unterbettung möglichst grofs zu nehmen.

Die Länge wird meist zu 1¹/₃ bis 2Va b gewählt, je nachdem b grofs oder klein ist.

Die zum Anschlufs an die Bordsteine erforderlichen „Anfänger“ sind, wenn die Fugen zur Strafsenachse rechtwinklig stehen,    so

lang wie die gewöhnlichen Steine, da man Steine von ¹/₂ gewöhnlicher Länge nur ungern verwendet.

Als Spielraum in den Abmessungen kann bei gutem Pflaster für b und h bis zu + ¹/₂ cm, für l bis zu 2 cm zugelassen werden.

Die Ausführung der Pflasterung beginnt mit dem Verlegen der Bordsteine — meist auf fester Unterlage aus Mauerwerk oder Beton — und Hinterfüllen derselben. Alsdann folgt die Herstellung der Unterbettung (Sand, Kies, Chaussierung oder Zementbeton),

Abb. 14.

r<—30—>*■«-

SO

mm

X3--

1:40

WÊKÊKÊÊÊÊÊ

Aufbringen Pflasterkieses (8 bis 10 cm stark) und Versetzen der Anfänger und Puuktsteine als Höhenmarken für die weitere Pflasterung.

Stellung der Steine, gute Unterfüllung und schmale Fugen ist besonders Bedacht zu nehmen.

des

Auf lotrechte

Abb. 14 zeigt einen Strafsenquerschnitt mit „definitivem Pflaster“ im Anschlufs an den Bürgersteig.

Bei    dem Reihen- und Würfel

pflaster werden die durchgehenden Fugen rechtwinklig zur Strafsenachse,    bei Würfelpflaster auch

diagonal (45° gegen die Strafsenachse) nach der in Abb. 15 dargestellten    Verlegungsart angeordnet.

Dabei sind im letzteren Falle für den Anschlufs an die Bordschwellen besondere Anfängersteine (Fünfecksteine) erforderlich; und da man die Diagonalreihen in der Strafsenmitte unter 90° zusammenlaufen läfst, so sind zur Herstellung des Verbandes in der Strafsenkrone noch besondere Steine von l¹/^ fâcher Länge der Normalsteine (sog. Binder) nötig, während der seitliche Anschlufs an die Fünfecksteine zur Erzielung eines guten Verbandes abwechselnd aus Bindern und Doppelsteinen (mit doppelter Länge der Normalsteine) hergestellt wird (Abb. 16).

Bei Normalsteinen von 20 X 20 qcm Kopffläche, einer Länge der Binder und Fünfecksteine von 30 cm und Doppelsteinen von 40 cm beträgt für L m Strafsenlänge die Anzahl der

, Binder =    Doppelsteine =

0,d

Abb. 15.

Fünfecksteine =

0,3

0,3 '

Der Grundgedanke für die Anwendung des Diagonalpilasters war, das Kanten der Steine unter den Pferdehufen zu verhindern und das Schlagen der Räder beim lieber-rollen über die Fugen durch Schräganordnung der letzteren zu verhüten.

Diese Nachteile des Querreihenpflasters lassen sich indessen bei sorgfältiger Ausführung vei-meiden, und da im übrigen das Diagonalpflaster teuer und besonders für Strafsen mit Strafsenbahngleisen nicht zweckmäfsig ist (vgl. Abschn. „Strafsenbahnen“ unter „Elektrotechnik*), pflegt man neuerdings dem Reihenpflaster mit rechtwinklig zur Strafsenachse laufenden Querreihen den Vorzug zu geben.

Das Festrammen der mit etwa 2 bis 3 cm Ueberhöhung versetzten Pflastersteine erfolgt gewöhnlich mittels 15 bis 25 hg schwerer ein-männiger Rammen (Jungfern), in einzelnen Städten (Mainz) auch mit etwa 50 kg schweren viermännigen Rammen.

Nach dem Festrammen der Pflasterung sind die Fugen sorgfältig auszufüllen, und zwar bei geringwertigem Pflaster mittels 2 cm Bekiesung; bei Kopfstein- oder Würfelpflaster dagegen durch Ausgiefsen mit Zementmörtel oder besser Gufsasphalt (bituminöse Mischung).

Die Unterhaltungsarbeiten bestehen hauptsächlich in dem Ersetzen zersprungener Steine, dem Beseitigen von Senkungen und Erhebungen sowie dem Umlegen ganzer Pflasterstrecken. Letzteres ist je nach dem Verkehr und der Härte des verwendeten Gesteins innerhalb 5 bis 20 Jahren erforderlich.

ß) Pflaster aus künstlichen Steinen.

Ueber das in Niederdeutschland viel verwendete Klinkerpflaster

S. 620.

Schlackensteinpflaster.

Die Schlackensteine werden aus in Formen gegossener Hochofenschlacke von besonderer Zusammensetzung oder auch aus Mansfelder Kupferschlacken durch langsame Abkühlung hergestellt und geben bei sorgfältiger Ausführung ein ebenes, gutes, wenn auch leicht glatt werdendes Pflaster, sind jedoch für schweren Verkehr wegen ihrer Sprödigkeit nicht geeignet.

Kunststeine ergeben bei geeignetem Rohstoff und sachgemäfser Herstellung ein gutes, aber meist teures Pflaster.

Hier sind zu erwähnen: die künstlichen Pflastersteine von Löhr (Frankfurt a. M.), das sog. Vulkanolpflaster der Firma Vetter A. G. (gesinterte Prefssteine in Gröfse 28.21.8,5 cm aus Hartgesteingrus), die Hefsschen Kunststeine (Z. f. Tr. u. Strb. 1894 S. 256), das Buda-pester Keramitpflaster u. a. m.

y) Zementmakadam. Auf einer 20 bis 25 cm starken, bereits erhärteten Unterlage aus magerem Beton wird eine 5 bis 6 cm starke Deckschicht besten Steinschlages, gemischt mit reinem Zementmörtel (1 Teil Zement auf 2 Teile Kies), erdfeucht aufgebracht und, damit der Zement gut abbindet, sofort festgestampft, bis sich an der Oberfläche Wasser zeigt.

Der Steinschlag ist so zu wählen, dafs seine Härte und Abnutzbarkeit gleich der des abgebundenen Mörtels ist.

Ueber verschiedene Ausführungsarten von Zementmakadam der Systeme Kieserling, Roscher, Malik, Meloco u. a. (Beton u. Eisen 1905 Heft I, III, VIII; Z. f. Tr. u. Strb. 1913 Nr. 11).

Besonders wird empfohlen, in dem Zementmakadampflaster quer durchgehende Temperaturfugen von etwa 2,5 cm Breite (neuerdings schräg unter 60° Winkel zur Strafsenachse) mit hochkantig gestellten Flacheisen- oder Winkeleiseneinfassungen und Gufsasphaltfüllung in ge-

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Hütte. 22. Auflage. 1H. Band

eigneten Abständen vomisehen, um der Fahrbahn eine Ausdehnungsmöglichkeit zu geben.

Zur Vermeidung des Hochquellens der Füllmasse sind in neuerer Zeit Versuche (Chicago) mit nach unten keilartig verbreiterten Fugen gemacht worden (Z. f. Tr. u. Strb. 1912 Nr. 6).

Diese Art Pflasterung hat in Frankreich und besonders in Amerika vielfach Anwendung gefunden, ist neuerdings auch in Deutschland versucht worden, ist aber für verkehrsreiche Strafsen im allgemeinen nicht zu empfehlen, weil bei der Neubefestigung und bei Ausbesserungen die Strafsen wegen der zum Abbinden des Zementmörtels erforderlichen Zeit zu lange gesperrt werden müssen.

cf) Gufsasphalt ist bisher in Deutschland zur Befestigung von Strafsenfahrbahnen, weil zu teuer, nur in einzelnen Städten, wie Mainz, Hanau, Stuttgart, Hannover (Hartgufsasphalt der Deutschen Asphalt A. G.) mit gutem Erfolg verwendet worden. Dagegen sind Gufsasphaltstrafsen in Amerika, wo sie mit 6 bis 10 cm starker Asphaltschicht hergestellt werden, schon seit Jahren in grofsem Umfang zur Ausführung gelangt. Bedingung ist eine besonders sorgfältige Ausführung, auch sind sie im Sommer dauernd feucht zu halten.

Nach Löwe besteht die Mischung aus 12 bis 15% Trinidadasphalt, 70 bis 83% Sand und 5 bis 15% Kalksteinpulver.

Der Asphalt wird unter Zusatz von Kalksteinpulver geschmolzen und mit getrocknetem, feinem Sand innig vermengt; die so gewonnene zähe Masse wird auf der Betonunterlage in Streifen rechtwinklig zur Strafsen-achse gleichmäfsig ausgebreitet, geebnet, mit Sand bestreut und gedichtet. In Deutschland wird der Gufsasphalt im Strafsenbau im allgemeinen nur als Fufswegbelag sowie bei Stampfasphaltbahnen zur Herstellung der Anschlüsse an die Strafsenbahngleise an Stelle der früher üblichen teuren Granitschwellen, versuchsweise auch zwischen den Schienen (Charlottenburg), verwendet.

Neuerdings wird Gufsasphalt für Fahrbahnen mit Granitfeinschlag statt Kies (Granitasphalt) hergestellt, oder auch durch Einbettung einer uiedrigen Packlageschicht die Widerstandsfähigkeit des Gufsasphalts zu erhöhen versucht.

é) Stampfasphalt ist die in allen besseren Strafsen der deutschen und französischen Grofsstädte vorherrschende Befestigungsart. Zu ihrer Herstellung wird der Asphaltstein zu feinem Mehl gemahlen, letzteres in eisernen Trommeln auf etwa 140° C erhitzt und heifs auf der Unterbettung in einer gleichmäfsigen Stärke von 8 cm mittels Abziehlatte ausgebreitet. Alsdann wird diese Schicht durch heifse Walzen mit Innenfeuerung sowie durch rd. 20 kg schwere, in Kohlenbecken erhitzte Stempel (Stampfen) gedichtet und schliefslich durch erhitzte Bügeleisen geglättet.

Zu erwähnen ist als Ersatz der von Hand betätigten Stampfen die von Dietrich eingeführte Asphaltstampfmaschine, die nach Art eines Hammerwerks arbeitet und eine gleichmäfsige, schnelle und infolge Ersparnis an Arbeitskräften billige Stampfarbeit leistet.

Die Stärke der fertigen Asphaltdecke beträgt in der Regel 5 cm. Die Abnutzung in belebten Strafsen % bis 1 cm für 1 Jahr.

Das spezifische Gewicht des frischen Stampfasphalts ist nach Dietrich = 2,05 bis 2,10, das des alten, längere Zeit befahrenen 2,25 bis 2,35. (Das lose Asphaltpulver hat etwa 1,5 spez. Gewicht.)

Der Querschnitt einer Asphaltstrafse im Anschlufs an den Bürgersteig ist in Abb. 16 dargestellt.

Als Uebelstand dieser Befestigungsart kommt die häufige Rissebildung rechtwinklig zur Strafsenachse, ferner die grofse Glätte bei Regen oder Frostwetter in Betracht; daher sind sorgfältige Unterhaltung (Herausschneiden der gerissenen Flächen, Schlaglöcher, Blasen usw. und Ersetzen derselben durch frischen Asphalt nach vorherigem Bestreichen der Anschiufsflächen mit Goudron) und andauernde Reinigung bzw. bei Frost- und Tauwetter Sandstreuung (Elbkies) erforderlich.

Gegen die Rissebildung, die grofsenteils auf das Aufrollen und Wandern der Asphaltdecke unter dem Wagenverkehr zurückzuführen ist, dürfte es sich empfehlen, die unter dem Asphalt liegende Oberfläche der Betonunterbettung nicht, wie meist üblich, zu glätten, sondern aufzurauhen, damit der Asphalt besser an der Bettung haftet. Es werden dadurch auch die gefürchteten Wassersäcke unter der Asphaltdecke, die besonders bei Frost zur Zerstörung der Betonbettung beitragen, verhütet.

Besondere Sorgfalt ist auf den Anschlufs des Asphalts an die Bordschwellen, Gullys, RevisionsbTunnen usw. und vor allem an die Strafsen-bahnschienen zu verwenden. Bezüglich der letzteren vgl. „Strafsenbahnen“ Abschn. „Elektrotechnik“.

Die Kosten für die Herstellung von Stampfasphalt betragen einschl. der Betonunterbettung (in einfacher Mischung 1 : 8) etwa 11 bis 13 M

1:40 Granit*

10-72

7-20-.

-^1:60

K;

IHM

Abb. 16.

für 1 qm bei 5jähriger unentgeltlicher Unterhaltung. Die späteren Unterhaltungskosten betragen gewöhnlich 0,50 JC für 1 qm und Jahr.

Ala Abart des Stampfasphalts ist der besonders in Amerika früher weit verbreitete „Barberasphalt“ zu erwähnen, eine Mischung aus gereinigtem und mit Petroleumrückständen versetztem Trinidadasphalt, dem sog. Asphaltzement, (14%), mit Sand (76%) und gepulvertem Kalkstein (10%). Die Herstellung des Barb eras phalts entspricht dem oben für Stampfasphalt angegebenen Verfahren, nur wird die Asphaltdecke zum Schlufs noch mit einer schweren Dampfwalze überwalzt (vgl. auch das auf S. 618 über Walz-asphalt Gesagte).

Als besonderer Vorteil dieses künstlichen Asphalts wird seine geringe Glätte angegeben.

Ç) Asphaltplatten aus erwärmtem Asphaltpulver unter hohem hydrau-lichen Druck zu quadratischen (15 X 15 bis 25 X 25 cm) oder rechteckigen (15 X 30 cm) Platten geprefst, haben eine Stärke bis zu 5 cm; sie werden auf der Baustelle nach vorherigem Erwärmen in Asphaltpulver oder Zementmörtel im Verband verlegt.

Die Fugen werden mit Asphaltmastix oder Asphaltpulver gedichtet. Als Unterbettung ist dabei eine sehr sorgfältig geebnete Zementbetonschicht angebracht.

Zu erwähnen sind hier die Löhrschen Asphaltzementplatten, die in ihrer oberen 8chicht aus Stampfasphalt, in der unteren Schicht aus Zementbeton bestehen. Die Verlegung erfolgt auf der Betonunterbettung in einer etwa 2,5 cm starken Zementmörtelschicht.

rj) Holzpflaster ist in gröfstem Mafsstab in Amerika zur Anwendung gelangt; in Deutschland vorwiegend nur bei steileren Strafsen (bei Hart-

holz bis Y40* bd Weichholz bis i/₂₀ Gefälle) (S. 600) sowie als Belag für Strafsenbrücken und ihre Zufahrtrampen.

Als Unterbettung dient wie bei Asphaltpflaster eine Betonschicht von 15 bis 25 cm Stärke, deren Oberfläche, dem Strafsenquerprofil entsprechend, mit einer Zementmörtelschicht von etwa 1 cm Stärke glatt abgeglichen wird (Abb. 17).

Versuche mit wasserdurchlässigem Beton (Zement mit rundem grobkörnigen Kies) als Unterlage fiir Holzpflaster zwecks schneller Abführung des Sickerwassers sind noch nicht endgültig abgeschlossen; befürchtet wird dabei eine Verschlammung der Betonhohlräume durch die eindringenden Abfallstoffe.

Das zu Holzpflaster verwendete Holz mufs sorgfältig ausgesucht werden und darf bei derselben Strafsenstrecke nicht aus verschiedenen Gegenden oder Höhenlagen

-50-

^-30

1:50

1:20

rj

13 oder 75cm,

•J

stammen oder gar aus verschiedenen Holzarten bestehen. Zur Verwendung kommen von einheimischen Hölzern die Fichte, Kiefer und Buche (letztere weniger geeignet); von fremden Hölzern die wesentlich härtere amerikanische Zypresse, Yellowpine und Pitchpine und in neuester Zeit die australischen Eukalyptushölzer (Eisenholz) Karri-, Jarrah-, Taliowwood u. a.

Das Holz mufs von möglichst gleichmäfsiger Dichtigkeit und ast- und splintfrei sein.

Bei Weichholzpflaster (meist schwedische Kiefer) werden die Holzklötze zur Verhinderung der Fäulnis mit karbolhaltigem Steinkohlenteeröl getränkt, was besonders zu empfehlen ist, weil dadurch gleichzeitig das spätere Aufsaugen von Wasser und Aufquellen der Klötze wesentlich herabgemindert wird.

Die Tränkung von Weichholz erfolgt neuerdings unter Druck bzw. im Vakuum nach Verfahren von Bethel oder Rüping (Sanitcreodeal u. a.).

Die Abmessungen der Pflasterklötze sind verschieden und betragen im Mittel: Breite = 7,5 bis 13 cm, Länge = 12 bis 25 cm, Hohe = 10bis 15 cm. Das Normalformat für London und Paris ist 7,5 X 22,5 X 15 cm. In Berlin ist für Weichholz eine Stöckelhöhe von 13 cm üblich.

Die Holzstöckel werden so geschnitten, dafs die Faserrichtung der Höhe entspricht, um eine möglichst grofse Festigkeit bei geringster Abnutzung zu erzielen.

Die Klötze werden gewöhnlich vor dem Verlegen mit ihrem unteren Ende in heifsen Teer oder Asphalt getaucht und alsdann auf der sorgfältig abgeglätteten Unterbettuung mit durchgehenden Querfugen und versetzten Längsfugen verlegt. Die Fugung kann auch hier entweder rechtwinklig oder unter 45° schräg zur Strafsenachse hergestellt werden ; letztere Anordnung ist bei Strafsen mit Strafsenbahngleisen wegen der erhöhten Kosten infolge Verschnitt beim Anschlufs an die Schienen und

deren Spurstangen (vgl. „Strafsenbahnen“ Abschn. „Elektrotechnik“) nicht zu empfehlen.

Die Fugenweite hängt von der Art des Vergufsmittels ab und beträgt 2 bis 5 mm bei Teerpechvergufs, 5 bis 10 mm bei Zementmörtel (1 : 2). Als guter Mittelwert ist 5 mm zu empfehlen. Sie ist möglichst gleich-mäfsig zu halten und wird durch zwischen gelegte Lattenstücke von entsprechender Stärke und 20 bis 40 mm Höhe erzielt.

Neuerdings wird besseres Weichholzpflaster auch mit engen Fugen oder, wie bei Hartholz, nach dem Eintauchverfahren dicht verlegt. (Der Klotz wird mit einer Läogs-und einer Querseite in heifse bituminöse Klebmasse getaucht und an die bereits verlegte Reihe angetrieben.)

Im Anschlufs an die Bordschwellen werden die Querreihen durch gewöhnlich zwei Längsreihen von Holzstöckeln zur Aufnahme des Seitenschubes des Pflasters begrenzt, und dicht neben der Bordschwelle eine etwa 5 cm breite Tonfuge mit Sandabdeckung vorgesehen, um beim Quellen des Holzes ein Hochheben (Wassersäcke) zu verhüten (Abb. 17). Auch wird in die Ausdehnungsfuge ein federndes Faltblech mit Tonbedeckung in halber Stöckelhöhe eingelegt (Z. f. Tr. u. Strb. 1913 Nr. 13).

In Tiefpunkten des Strafsenlängsprofils sowie beim Uebergang vom Holzpflaster zum Asphaltpflaster usw. werden zweckmäfsig zur Ableitung des Sickerwassers in der Betonunterbettung eiserne Kastenrinnen eingebaut (Berlin, Leipzig), die an die Kanalisationsleitungen angeschlossen und gegen Verschlammung öfter durchgespült werden.

Nach Fertigstellung wird das Holzpflaster mit einer dünnen Schicht Teer oäer Zementmörtel überstrichen und 1 cm stark mit scharfkantigem, grobem Kies oder Steingrus überstreut. Letzterer wird durch den Wagenverkehr alsbald in die Fasern des Hirnholzes eingedrückt und bildet sehr bald eine 1 bis 2 cm starke, sehr widerstandsfähige Schicht, von deren Pflege im wesentlichen die Dauer des ganzen Pflasters abhängt. Zur Erhaltung dieser Deckschicht dient aufser ständiger Strafsenreinigung eine allmonatlich zu wiederholende Bestreuung mit Kies.

Die Dauer des Holzpflasters beträgt bis zu 15 Jahren. Sie ist aufser von der Holzart und dem Verkehr auch von den Witterungsverhältnissen abhängig.

Auf Droschkenhalteplätzen ist der Teerüberzug öfter zu erneuern, und für täglich mehrmalige Reinigung durch Wasserspülung Sorge zu tragen.

Die Herstellungskosten betragen einschl. Betonunterbettung (einfache Mischung 1:8) rd. 14 bis 20 JC/qm (im Durchschnitt 16 JC) einschl. einer 3- bis 5jährigen unentgeltlichen Unterhaltung. Die späteren Unterhaltungskosten betragen je nach Umfang und Alter 0,20 bis 0,85 JC für 1 qm und Jahr.

Bei Hartholzpflaster (Tallow-, Blackbutt-, Bluegum-, Jarrah- oder Karriholz), das wegen seines Gehaltes an Gerbsäure der Fäulnis nicht ausgesetzt ist und daher nicht imprägniert wird, werden die im allgemeinen niedrigeren Holzstöckel (7 bis 10, seltener 13 cm Höhe, 7,5 bis 9 cm Breite und 13 bis 23 cm Länge) auf der sorgfältig abgeglichenen Betonbettung nach dem Eintauchverfahren (s. oben) mit möglichst engen Fugen verlegt, in die Teerpech oder bituminöse Klebmasse nachgegossen wird.

Die fertige Strafsendecke erhält dann Teerüberzug und Steingrusaufschüttung wie vor.

Die Herstellungskosten des Hartholzpflasters betragen einschl. Betonunterbettung (einfache Mischung 1 : 8) etwa 14 bis 26 JC/qm (im Durchschnitt 22 JC) bei 3- bis lOjähriger Haftung. Die späteren Unterhaltungskosten betragen in der Regel 0,30 bis 0,50 JC für 1 qm und Jahr.

Bezüglich der Verlegung von Strafsenbahngleisen in Holzpflaster-strafsen vgl. ,,Strafsenbahnen“ im Abschn. „Elektrotechnik“.

In den deutschen Städten waren im Jahre 1912 rd. 514 000 qm Weichholzpflaster und 394 000 qm Hartholzpflaster vorhanden.

2. Bau und Unterhaltung der Fufewege.

Zum Abschlufs der Fufswege gegen die Fahrbahn werden Bordsteine oder Bordschwellen verwendet, und zwar erstere aus 8 bis 10 cm starken, roh behauenen Platten von 25 bis 35 cm Höhe meist für Chausseen und untergeordnete Strafsen, letztere aus 20 bis 30 cm

hohen, 1 bis 2 m langen Granitschwellen 15 bis etwa 30

i w r Granit    oberer Breite hergestellt

(Abb. 17 u. 18).

Während die Bord-'</ steine lediglich einge-graben werden, er-

Abb. IS.

mit

5cm.

•75cm.

cm

Abb. 19.

Abb. 21.

Abb. 20.

-fl**

.Sv

0,50

1 12.

halten

1-"'"

die Bord-

y/ schwellen meist eine ^ leichte Untermauerung ^y aus 2 bis 4 Stein

schichten oder einer Lage Beton (Abb. 14 u. 17).

-7,6-

Beton 1:2t3    4:30

JBeton 1'3:6

Vereinzelt werden auch die Bord-

steine aus Beton, nötigenfalls mit Wasserrinne (Abb. 20), oder aus eisenbewehrten Betonsteinen (System Troger & Zottmann, Abb. 21 — Zentralbl. Bauv. 1907 Nr. 29) hergestellt.

Die Befestigung der Fufswege wird entsprechend ihrer Bedeutung hergestellt aus :

a)    Kies oder Sand, 2 bis 5 cm stark, auf einer festgestampften 8 bis 10 cm starken Schicht Kleinschlag oder Lehm und Kies, letztere beiden je zur Hälfte gemischt.

b)    Wie vor, jedoch mit einem rd. 1 m breiten Längsstreifen aus Mosaikpflaster.

c)    Durchweg Mosaikpflaster aus möglichst gleichmäfsigen vollkantigen harten Kalksteinchen von 5 bis 6 cm Seitenlange in 8 bis 10 cm starkem Sandbett versetzt und gerammt.

d)    Klinkerpflaster (hochkantig oder flach) in Sandschicht oder Mörtelbettung.

e)    Sandstein-, Zement- oder Granitplatten, Verlegung wie bei d).

f)    Gufsasphalt, 2 bis 8 cm stark, auf einer 10 bis 15 cm starken Betonschicht.

g)    Zementestrich, 2 bis 3 cm stark, geriffelt, auf Betonschicht wie bei f).

h)    Fliesen (Bitterfelder oder Mettlacher usw.) auf 8 bis 10 cm starker Betonschicht in Zementmörtel verlegt, unter Angufs der Fugen mit Zementmörtel; bei festem Untergrund genügt auch die Verlegung in Sand, Kies, Mörtel oder auf flacher Ziegelbettung.

i)    Asphaltplatten, 2,5 bis 3 cm stark, auf Betonbettung in Asphaltpulver verlegt.

k) Granitoidplatten, aus einer besonders sorgfältigen Mischung von Zementmörtel mit Granitkleinschlag hergestellt.

von

Von diesen verschiedenen Arten empfiehlt sich die Ausführungsweise a) besonders für Parkanlagen sowie für Fufswege in der Nähe Städten; b) für neue, noch nicht bebaute städtische Strafsen sowie gleichfalls für Parkwege; c) nur für schmale Fufswege; d) dort, wo andere Steine schwer zu haben sind; e) sehr zweckmäfsig zur Herstellung von 1 bis 2 m breiten Streifen parallel zur Bordschwelle in 1 bis 1,5 m Abstand von derselben (Abb. 19); die verbleibenden Flächen werden mit Mosaikpflaster befestigt, wodurch das Verlegen und Nachsehen der Versorgungsleitungen sehr erleichtert wird; f), g) und i) für Fufswege auf Brücken sowie für solche Fufssteige, unter denen keine Versorgungsleitungen liegen; h) besonders für überdachte Bahnsteige, Hausflure usw. Für Ausführungen im Freien mit Rücksicht auf das Abfrieren und Zerspringen einzelner Platten weniger geeignet; k) für hervorragende städtische Strafsen (in Berlin: Unter den Linden und am Leipziger Platz), in der Ausführung wie bei e), jedoch mit passenden künstlichen Steinen zur Herstellung des Pflasterverbandes.

3. Strafsenreinigung.

Die Reinigung der Strafsen erstreckt sich hauptsächlich auf das Beseitigen von tierischen Abfallstoffen sowie von Schlamm und Staub. Sie geschieht teils von Hand (mit Besen, Gummikratzern, Holz- oder Eisenkratzern), teils mit Kehrmaschinen (für Schotterstrafsen auch Abziehmaschinen mit schräg zur Strafsenachse stehenden federnden Kratzeisen).

Die stündliche Arbeitsleistung beträgt mit Handgeräten für 1 Mann 300 bis 700 qm, mit Kehrmaschinen für 1 Pferd 5000 bis 9000 qm. Hierbei hat die Kehrmaschine eine Arbeitsbreite von 1,5 bis 2 m und erfordert zu ihrer Bedienung und zur weiteren Behandlung des an die Bordschwellen gefegten Kehrichts etwa 10 Mann.

Neuerdings sind auch (in London) Versuche mit Kehrautomobilen gemacht worden (Z. f. Tr. u. Strb. 1913 Nr. 23), wobei der durch eine etwa 1,30 m hohe und 1,50 m lange zylindrische Bürste mit Piassavabesen hochgenommene Kehricht in einen hinter derselben befindlichen Sammelbehälter geworfen wird. Die Drehung der Bürstenwalze erfolgt unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit mit 120 Umdrehungen in der Minute. Die stündliche Leistung wird auf 2000 qm Strafsenfläche angegeben.

Auch sind in neuester Zeit Staubsaugmaschinen, z. B. als Kraftwagen (Z. f. Tr. u. Strb. 1912 Nr. 17), verwendet worden, wobei der Saugventilator durch den Antriebmotor betätigt wird. Der Staub wird dabei durch Wasserdampf aus einem kleinen Kessel angefeuchtet. Stündl. Leistung etwa 1500 qm Strafsenfläche.

Die jährlichen Reinigungskosten werden für Grofsstadtstrafsen bei Asphaltpflaster auf 0,40 JCy bei Steinpflaster auf 0,25 JC und bei Schotter-strafsen auf 0,12 JC für 1 qm und Jahr angegeben (durchschnittlich in den deutschen Grofsstädten 0,225 JC).

Das Begiefsen und Waschen der Strafsen ist erforderlich zur Verhütung der Staubehtwicklung, besonders bei dem Kehren, sowie zur Minderung der Hitze im Sommer. Es dient ferner zur Erweichung des festgefahrenen Schmutzes bei Asphalt und Holzpflaster, darf jedoch bei Frostwetter nicht Yorgenommen werden. Das Besprengen wird mittels Giefskanne oder mittels Rollschläuche, die an die Hydranten angeschlossen werden, oder ferner mittels Handsprengkarren von 250 1 Inhalt, 2 m Sprengbreite und rd. 600 bis 650 qm besprengter Fläche für 1 Füllung bzw. mittels einspänniger Sprengwagen von rd. 1500 1 Inhalt, 4 m Sprengbreite bei wagerechtem Brauserohr (6 bis 8 m bei Türkeschem Turbinen-Schleuderapparat) und einer täglichen Leistung von 12 ha besprengter Fläche bei 40 Füllungen ausgeführt. Für eine einmalige Besprengung wird gerechnet bei Asphalt ¹/s 1, bei Steinpflaster */₃ bis ²/s 1, bei Schotter und Kies ³/₃ bis 1 1 Wasser für 1 qm. Die Kosten betragen bei einem Wasserpreis von 0,10 bis 0,15 JC/cbm und Sprengwagenbetrieb zwischen 0,04 und 0,08 JC für 1 qm. Zu erwähnen sind noch Automobilsprengwagen mit Druckluftwassersprengung (Berlin), die gestatten, eine Fahrdammbreite bis zu 16 m bei einmaliger Fahrt zu besprengen, wodurch gegenüber der sonst üblichen mehrfachen Streifenbesprengung eine erhebliche Zeitersparnis erzielt wird.

Derartige Druckluftsprengwagen sind auch als Strafsenbahnmotor-wagen gebaut worden (u. a. in Cöln und Hannover).

Das Waschen und Reinigen der Asphalt- und Holzstrafsen erfolgt meist in der Art, dafs die Strafse zunächst besprengt wird, um den Schmutz aufzuweichen. Alsdann erfolgt nach */₄ bis ¹/₂ Stunde eine nochmalige gründliche Sprengung und unmittelbar dahinter die Reinigung mittels Kehrmaschine oder Bürste und Gummikratze. Hierauf bei Asphaltpflaster Bestreuen mit Kies.

Neuerdings sind zur Reinigung der Asphaltstrafsen besondere vereinigte Wasch- und Kehrmaschinen (Berlin) eingeführt worden, welche den Arbeitsvorgang des Waschens und Kehrens gleichzeitig ausführen. Der Betrieb erfolgt dabei entweder mit Pferden oder in neuester Zeit auch mit elektromotorischem Antrieb (Waschautomobile).

In Berlin waren im Jahre 1913 40 Stück im Gebrauch, deren stündl. Leistung zu 5800 qm angegeben wird; die Betriebskosten betragen täglich bei 8 ständiger Arbeit 18,55 bzw. 0,40 J( für 1000 qm Reinigungsfläche, während letztere bei Pferdebetrieb 0,52 M betragen.

Aufser dieser in der Regel nachts von *^12 Uhr ab stattfindenden gründlichen Reinigung ist in den belebteren städtischen Strafsen bzw. auf den Marktplätzen während des ganzen Tages für Fortschaffen der AbfallstofTe und sonstiger groben Verunreinigungen durch Handarbeit Sorge zu tragen, wobei der Kehricht einstweilen in Schmutzkasten aufgesammelt wird, die auf den Bürgersteigen dicht an der Bordschwelle

(in etwa 0,70 m Abstand) aufgestellt sind; auch erfolgt vereinzelt (auf besonders verkehrsreichen Strafsen Berlins) die Beseitigung der Abfallstoffe in besondere, in den Bordschwellen eingebaute Abfallschächte, die an die Kanalisation angeschlossen sind.

Zur Beseitigung des Staubes auf Asphaltstrafsen sind in Berlin seit einiger Zeit erfolgreiche Versuche mit Oelbesprengungen (verdünntes Westrumit 1 : 100) gemacht worden, die auch auf den verkehrsreichsten Strafsen die Staubbildung auf etwa 2 bis 3 Monate verhinderten. Ebenso hat sich auch auf Steinpflastéi* die Besprengung mit Antistaubit (Chlormagnesiumlauge) in Lösung 1 : 3 bewährt, wodurch der Verbrauch an Sprengwasser ermäfsigt werden konnte:

Auch bei Frost hat sich Antistaubit gut bewährt, da nicht nur der Staub dadurch niedergehalten wurde, sondern auch festgefrorener Strafsenschmutz gelöst wurde und durch die Kehrmaschinen leicht zu entfernen war.

Die Schneebeseitigung geschieht in gröfseren Städten durch Handgeräte und Schneepflüge, letztere mit schräg zur Strafsenachse gestellten, gekrümmten ein- oder mehrteiligen Kratzeisen (Abziehmaschinen) bestehend, werden meist von Pferden gezogen, indessen sind auch Schneepflüge in Verbindung mit Lastautomobilen oder Strafsenbahnwagen in Gebrauch.

Der Schnee wird entweder nach besonderen Ablagerungsplätzen gefahren oder in die Wasserläufe bzw. auch in die Entwässerungskanäle (Schnee-Einfallschächte) geworfen.

In Berlin werden für die Räumung der Kanalisationsleitungen 0,07 ^/cbm Schnee berechnet, während das Abfahren des Schnees nach auswärtigen Lagerplätzen rd. 1,10 ^/cbm beträgt.

Auch sind Versuche mit Schneeschmelzungseinrichtungen vorgenommen worden, die indessen der hohen Kosten und des meist umständlichen Verfahrens wegen wenig aussichtsvoll erscheinen.

¹

Richardson. Asphalt construction for pavements and highways, New York 1913.

²

Blanchard & Drown, Text-Book on Highway-Engineering, London 1913.

³

Näheres Dietrich, Die Baumaterialien der Steinstrafsen. Berlin 1885.

D. Wegerecht.

Die auf Anlage und Unterhaltung der Wege und städtischen Strafsen bezüglichen wichtigeren gesetzlichen Bestimmungen sind enthalten: im Allgemeinen Landrecht,

im Bürgerlichen Gesetzbuch nebst Einführungsgesetz, im Gesetz über die allgemeine Landesverwaltung vom 30. 7. 1883, in der Zivilprozefsordnung für das Deutsche Reich vom 17. 5. 1898, in der Landgemeindeordnung vom 3. 7. 1891, in der Kreisordnung,

im Gesetz betr. die Regelung der Hand- und Spanndienste bei Land-strafsenbauten vom 21. 6. 1875, in der Grundbuchordnung vom 24. 3. 1897, im Kommunalabgabengesetz vom 14. 7. 1893, in der Städteordnung, in den Baupolizeiverordnungen und

in den die Bebauung von Strafsen betreffenden Ortsstatuten.

Ferner kommen besonders bezüglich der Wegebaulast in den einzelnen Provinzen oder Landesteilen noch zahlreiche, meist ältere Provinzialrechte sowie die gemäfs § 120 der Provinzialordnung seitens der Provinziallandtage aufgestellten Wegeordnungen für die einzelnen Pro-

Auszug

vinzen in Betracht. Näheres hierüber Germershausen, Das Preufsische Wegerecht I. 2. Aufl. § 12 bis 27.

Für die Aufstellung der Entwürfe sind mafsgebend:

1.    In Preufsen: Die Zirkularverfügung des Handelsministeriums vom 17. Mai 1871, betr. die Aufstellung von Entwürfen und Kostenanschlägen für den Bau von Kunststrafsen.

2.    In Bayern: Die Ministerialentschliefsung vom 26. März 1874 Nr. 3724, betr. Behandlung der Entwürfe für Staatsstrafsen, Brücken, Durchlässe usw.

3.    In Baden: Die Verordnung vom 30. Juli 1864 (Verordnungsblatt von 1864 S. 15).

aus der unter 1. genannten Bestimmung.

I. Aufstellunng des Entwurfes.

Uebersichtskarten im Mafsstab 1:20 000 bis 1:200 000.

Lagepläne zur Darstellung des Entwurfes im Mafsstab 1:5000. Enteignungskarten im Flurkartenmafsstab, bei schwierigen Stellen im Mafsstab 1:625, 1 :1000 und 1:1250.

Die Chausseelinien sind in Stationen von 100 m Länge zu teilen.

Bei je 50 m ist ein Zwischenpunkt einzuschalten Jede 10. Station ist durch eine römische Ziffer als Hauptstation hervorzuheben.

Im Längsprofil werden die Längen im Mafsstab des Lageplans (gewöhnlich 1:5000) aufgetragen, die Höhen in einem 25 fach gröfseren (gewöhnlich 1:200).

Die höchsten und niedrigsten Wasserstände der die projektierte Strafsenlinie berührenden Gewässer sind einzuzeichnen.

Querprofile müssen rechtwinklig zur Mittellinie des Strafsenplanums aufgenommen (u. zw. bei allen erheblichen Aenderungen der Erdoberfläche) und im Mafsstab 1:200 aufgezeichnet werden. Die Normalprofile für die Steinbahn, Quergefälle, Böschungen usw. dagegen im Mafsstab 1:100.

Entwürfe von Kunstbauten sind bis 50 m lichter Weite des Bauwerks im Mafsstab 1:100 zu zeichnen, die Einzelheiten im Mafsstab 1:50, 1: 25 oder 1 :10, je nachdem dies die deutliche Darstellung erfordert. Bei Plänen von Dienstgebäuden, Futtermauern genügt 1:100.

In den Entwürfen von Brücken über 5,0 m Länge sind die Ergebnisse etwaiger Bodenuntersuchungen und die Wasserstände einzuzeichnen.

Mafsstäbe (und eine Standlinie in den Karten) sind allen Plänen beizugeben.

In sämtlichen Zeichnungen sind die wichtigsten Abmessungen einzutragen.

II. Lage und Gefälle des Strafsenzuges.

Lage derStrafse. Die Strafsen sind dem Gelände tunlichst sich an schliefsend und auf trockenen Untergrund zu legen, so dafs starke Krümmungen vermieden werden. Sind letztere nicht zu umgehen, so ist bei einem mittleren Halbmesser von 75 m und weniger auf eine angemessene Verbreiterung der Strafse bzw. der Steinbahn Bedacht zu nehmen.

Gefälle.

Hohe Auf- und Abträge sind tunlichst zu vermeiden, übermäfsige Steigungen sollen ohne dringende Notwendigkeit nicht Vorkommen. Dabei ist ein häufiger Wechsel des Steigens und Fallens zu vermeiden und bei Ueberschreitung von Bergen und Wasserscheiden die Verteilung des Gefälles in der Art anzustreben, dafs, bevor die gröfste Höhe erreicht ist, die einmal gewonnene Höhe ohne besondere Umstande nicht aufgegeben wird.

Als gröfste Steigungen gelten in der Regel:

a) in gebirgigen Gegenden 5%, b) im Hügellande 40/^ c) im Flachlande 2,5 %. Das Gefälle ist nur nach ganzen Millimetern für 1 m Länge zu wählen.

Bei anhaltenden Steigungen von gröfserer Gesamthöhe als von 30 m und wenn eine stärkere Steigung als von 4% angewendet wird, ist auf jede folgende Höhe von 30m die Steigung um je V2°/o zu vermindern, bis dieselbe 4°/₀ erreicht hat.

Ruheplätze. Können die Steigungen von mehr als 4% auf längeren Strecken nicht vermieden werden, so sind in Entfernungen von 600 bis 800 m Ruheplätze von wenigstens 80 m Lange, denen höchstens eine Steigung von 1 % gegeben werden darf, anzulegen.

Wagerechte Strafsen sind nur dann zulässig, wenn die Strafse eine freie Lage hat und eine besonders gute Entwässerung stattfindet.

Die Strafsenkrone ist wenigstens 0,6 m über den bekannten höchsten Wasserstand, der die Strafsen erreicht, zu legen.

DI. Anlage der Strafse.

Breite der Strafse. Die Breite des Planums richtet sich im allgemeinen nach dem Verkehr und der hierdurch bedingten Breite der Steinbahn, zugleich aber auch nach dem Erfordernis eines Sommerweges.

In der Regel ist dem Planum nicht über 12 m und nicht unter 9 m Breite zu geben. Hinsichtlich der Verbreiterung in Krümmungen s. o.

Gräben. Liegt das Planum nicht mindestens 0,6 m über dem Gelände, oder ist es ganz oder teilweise in das Gelände ein ge schnitten so ist auf beiden Seiten, bzw. auf der einen Seite ein Graben anzulegen. Aufserdem sind überall da, wo durch die Anlage der Strafse der natürliche Abflufs des Wassers behindert oder eingeengt wird, Vorflutgräben anzulegen.¹)

Die Abmessungen der Gräben richten sich nach der abzuführenden Wassermenge und nach ihrem Gefälle.

Die Grabenböschungen sind in der Regel lufach anzulegen, eine 1 fache Anlage ist nur ausnahmsweise in genügend begründeten Fällen zulässig.

Gepflasterte Rinnen. In gebirgigem Gelände und bei seitlichem tiefen Einschnitt ist es zulässig, anstatt des Grabens eine gepflasterte Rinne von 1 bis 1,5 m Breite anzulegen. Hierbei ist es geboten, das Wasser häufig seitwärts unter die Strafse

hindurch abzuführen.

Die Breite des Schutzstreifens längs des äufseren Grabenrandes oder am Fufse von Dammschüttungen beträgt bei mittlerem und schlechtem Land 0,6 m, bei gutem Land 0,5 m.

Böschungen. Alle Aufträge in reinem Sandboden, sofern die Böschungen nicht mit guter Erde bedeckt werden, erhalten eine 2 fache, in anderen Bodenarten eine lVzfache Anlage. Den Abträgen ist nach Beschaffenheit des Bodens oder Felsens eine etwas steilere Anlage zu geben, doch darf nur in besonders festen Felsarten unter V₂fache Anlage herabgegangen werden. In niedrigen Einschnitten sind dagegen zur Verhütung von Schneeverwehungen die Böschungen abzuflachen.

Strafsendämme über moorigem oder nachgiebigem Grunde sind mit breiten Bankette, die bis zum höchsten Wasserstand reichen, herzustellen. 1st die Strafse Hoch Wasserfluten oder dem Wellenschlag ausgesetzt, so ist auf geeignete Befestigungen oder flache Böschungen Bedacht zu nehmen.

Das Quergefälle der Steinbahn richtet sich zum Teil nach dem Längsprofil der Strafse, so dafs bei starkem Gefälle ein geringeres Quergefälle angewendet wird, auferdem wird das Quergefälle durch die Härte des Schotters bedingt.

Nach erfolgter Befestigung mufs die Steindecke bei festem Baustoff ein Quergefälle von 3 bis 5 cm, bei mäfsig festem von 5 bis 6 cm für 1 m der halben Breite der Steinbahn aufweisen.

Der Sommerweg und die Bankette erhalten ein Quergefälle von 3 bis 5 cm für 1 m Breite.

Die Steinbahnen werden, den örtlichen Verhältnissen entsprechend, verschieden hergestellt, u. zw.

aus einer Packlage mit Stein schlagdecke; aus einem Unterbau von Grobschlag mit Steinschlagdecke; aus Kies (Grand);

aus Kiesunterbau mit Steinschlagdecke;

aus einem Unterbau von Eisenschlacken oder Rasenerz mit Steinschlagdecke; aus Pflaster von natürlichen Steinen; aus hartgebrannten Ziegeln, sog. Klinkern.

Die Gröfse der Steinstücke zur Packlage richtet sich nach der Stärke dieser Lage, diejenige zu der etwa erforderlichen Mittellage dagegen nach der Beschaffenheit des Gesteins. Die Steinstärke zur Decklage darf bei festem Gestein nicht über 3 bis 4 cm und bei weniger festem nicht über 4 bis 5 cm betragen.

Die Klinkerbahnen erhalten wie das Pflaster eine Unterbettung von Kies oder reinem Sande, für erstere von 20 bis 45 cm, für letztere von 15 bis 20 cm Stärke. Nach Fertigstellung ist auf erstere eine 13 cm starke reine Sandschicht, auf letztere und zum Einfegen eine 4 cm starke Pflaster sandschicht aufzubringen.

Der Sommerweg ist in der Regel mit Kies in mehreren Lagen von zusammen 8 cm Stärke zu befestigen. Die Befestigung des Banketts richtet sich nach der Beschaffenheit des Bodens.

IV. Durchlässe, Baumpflanzungen und Sicherheitsanlagen.

Durchlässe unter der Strafse dürfen nicht weniger als 0,5 m lichte Weite und Höhe erhalten. Werden Rohre eingelegt, so darf der innere Durchmesser nicht unter 0,25 m betragen, auch mufs der Rohrstrang in gerader Linie liegen. Seitendurchlässe müssen solche Abmessungen erhalten, wie sie der Wasserabüufs und eine gute Räumung

erfordern.

Bei Baumpflanzungen ist die Entfernung der Bäume voneinander stets nach ganzen Metern zu bemessen. Die zu pflanzenden Bäume müssen wenigstens 5 cm im Durchmesser und 2,5 m Stammhöhe haben.

Geländerpfosten sind in der Regel auf 4,0 m Entfernung zu setzen. Die darauf befestigten Holme müssen mit ihrer Oberfläche wenigstens 1,0 m über der Strafsenkante liegen.

Werden Schutzsteine angewendet, so sind sie nach Erfordernis in Entfernungen von 1,5 m, höchstens von 2m und so zu setzen, dafs sie wenigstens 0,75 m über die Planumkante hervorragen.

Die Veranschlagung von Erdarbeiten in ebenem Gelände, auf dem die Herstellung des Strafsenplanums weder nennenswerte Auf- noch Abträge nötig macht, kann nach laufenden Metern erfolgen, wenn die jedesmalige Planumbreite und das Querprofil der Seitengräben angegeben wird. In anderen Fällen ist nach den Längen und Querprofilen eine Massenberechnung nebst Dispositionstafel zu fertigen. Zum Titel Erdarbeiten gehören auch die Kosten für etwaige Drainierungen und für die Unterhaltung der Böschungen bis zum Anbau der Steinbahn.

Für die Reinigung öffentlicher Wege ist in Preufsen am 1. Juli 1912 ein besonderes Gesetz erlassen, das den Gemeinden die polizeimäfsige Reinigung öffentlicher, vorwiegend dem inneren Verkehr der Ortschaft dienender Wege, einschl. der Schneeräumung, des Bestreuens mit abstumpfenden Stoffen und des Besprengens zur Verhinderung von Staubentwicklung als eine „von der Ortspolizeibehörde erzwingbare öffentliche Last“ auferlegt. —- Durch Ortsstatut kann diese Verpflichtung auf die Wegeanlieger ganz oder teilweise übertragen weiden.

12. ABSCHNITT.

Städtebau.²)

A. Die Aufgaben des Städtebaues.

Die Stadtanlagen sollen unter Verwertung der Errungenschaften der jeweiligen Zeit den vollkommensten und schönsten Ausdruck für die menschliche Neigung gemeinsamen Wohnens bei möglichst günstiger Ausgestaltung der Lebens- und Erwerbsbedingungen bilden.

Es ist das voraussichtliche Bedürfnis der nächsten etwa 25 bis 50 Jahre und die hiernach erforderliche Fläche zu berücksichtigen.

Die Eignung des Bodens für die Errichtung von Bauten, die Art der Bebauung, Baublockgestaltung und -bemessung sowie die Höhenbegrenzung der Gebäude mufs unter Unterscheidung der engeren städtischen und der weiteren ländlichen Bauweise festgestellt werden.

müssen baukünstlerisch unter

Alle städtebaulichen Anlagen Berücksichtigung des Gesamteindrucks und der Anpassung an ihre natürliche Umgebung durchgebildet werden.

Die Kosten der Wohnungen müssen im richtigen Verhältnis zum Einkommen der für dieselben bestimmten Bevölkerungsklassen stehen. Hierauf ist zu achten bei Einschränkung der Bodenausnutzung, Regelung der Bebauungsweise und Aufstellung von Anforderungen an Wohnungs- und Strafsenbauten. — Anlage von Wohnkolonien, Gartenvorstädten und Gartenstädten.

Hygienische Aufgaben: Rücksicht auf Reinhaltung des Bodens, der Luft und des Wassers, auf ausreichende Belichtung und Besonnung, Vermeidung der Anlage zugiger Strafsen, Errichtung nur mäfsig hoher

Häuser, Schaffung von luftverbessernden Rasen- und Wiesenflächen, Park- und gärtnerischen Anlagen, dsgl. von Badegelegenheiten, Bekämpfung der Rauchplage und des übermäfsigen Lärms in den Städten, z. B. durch Anlegung der Industrie- und Fabrikviertel in den der herrschenden Windrichtung abgekehrten Gebieten und durch örtliche Zusammenfassung der gewerblichen, mit Lärm verbundenen Betriebe u. a.m. Bau- und verkehrstechnisohe Aufgaben unter B. (S. 639).

An Gesetzen und Vorschriften sind zu beachten: die Enteignungsgesetze, die Fluchtliniengesetze (vgl. preufsisches Fluchtliniengesetz vom Juli 1875), Wohngesetze (für Preufsen Entwurf von 1914), Ansiedlungsgesetz (Gesetz vom 10. August 1904, betr. Gründung^ neuer Ansiedlungen, Ausf.-Anw. vom 28. Dezember 1904, Min.-Bl. 1905) und die Bauordnungen.*) Aufserdem Gesetze für zwangsweise Zusammenlegung von Grundstücken (in Preufsen die lex Adickes vom 28. Juli 1902), ferner Gesetze gegen die Verunstaltung von Stadt und Land, zur Erhaltung von Natur- und Baudenkmälern**) und behufs Bildung von Zweckverbänden.

wesen

Den Erfordernissen des Verkehrs ist durch gute Strafsenverbin-dungen, Strafsenbahnen, Hoch- und Untergrundbahnen, Eisenbahnen unter Beseitigung der Uebergänge in Schienenhöhe und Schiffahrtwege nachzukommen. Stets ist ein systematisch durchgebildetes Verkehrsnetz aufzustellen, das sich über das ganze Gelände erstreckt, alle bestehenden und neu anzulegenden Stadtteile oder benachbarte Gemeinmiteinander sowie die Industrie- und Fabrikgebiete durch Industrie- und Anschlufsbahnen mit den Hauptbahnen in gute Verbindung bringt.

Ueber Entwässerung der Orte unter B (S. 640). Anlagen zur Klärung oder Beseitigung der Abwässer sind von den Wohngebäuden entfernt anzuordnen.

Eine der wichtigsten Vorfragen betrifft die Wasserversorgung.

Verfügbare grofse Wassermengen können, abgesehen von ihrem gesundheitlichen Wert, als belebendes Element künstlerischer Anlagen dienen. Näheres R. Borrmann, Monumentale Wasseranlagen usw. Städtebauliche Vorträge 1909.

Beim Strafsenbau ist darauf zu achten, dafs den Strafsen die dem zu erwartenden Verkehr zweckentsprechenden Breiten und die den Zwecken der Strafse entsprechenden Befestigungsarten gegeben werden.

Die städtebaulichen technischen Mafsnahmen,

die durch die Stadt- und Ortsbaupläne zur entwurfsmäfsigen Darstellung kommen, erstrecken sich auf:

1.    Ortsneuanlagen (Stadt- und Ortsgründungen, Gartenstädte, Wohnkolonien, Arbeitersiedlungen mit und ohne Neugründung industrieller Anlagen),

2.    Stadterweiterungen (einschl. Entfestigungen),

3.    Sanierungen (Abbruch und Wiederaufbau von Baublöcken sowie Umgestaltung ganzer Stadtteile),

*) Beisp. Das Bauges. **) Preufs. Ges. v. 2.

£. d. Königr. Sachsen v. 1. VI. 1900.

VI. 1902 u. 15. VII. 1907. Hess. Ges. betr, Denkmalschutz

v. 16. VII. 1902.

4.    Freilegungen und Platzneugestaltungen ,

B. Stadt- und Ortsbaupläne.

5.    Strafsendurchbrüche sowie Platz- und Strafsenregulie-run gen.

1. Bebauungsarten.

Folgende Bebauungsarten müssen unterschieden werden:

1. Geschlossene Bebauung (Abb. 1)

a) mit Hinterflügeln und Hinterhäusern bei nicht zusammenhängenden Hofflächen, aus gesundheitlichen Gründen zu verwerfen;

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Abb. 1 bis 11.

b)    mit Flügelbauten unter Erhaltung einer unbebauten Fläche mit einheitlichem Luftraum (Abb. 2);

c)    ohne Hintergebäude, erstrebenswerter Zustand (Abb. 3);

d)    mit verbesserten Wohnhöfen (Abb. 4).

2.    Halboffene Bauweise

a)    mit offenen Querseiten (Abb. 5);

b)    mit bebauten Querseiten nach englischem Vorbild (Abb. 6).

3.    Offene Bauweise

a) mit Bauwich (Abb. 7), nicht empfehlenswert — Verzettelung der unbebauten Flächen, Bildung von Zugluft, vermehrte

Baukosten ohne gesundheitlichen Mehrwert gegenüber halboffener Bebauung;

b)    mit Gruppenbau (Abb. 8, S. 639);

c)    mit Innenplätzen — Riedtli-Quartier Zürich (Abb. 9, S. 639) ;

d)    mit Einzelhäusern in gröfseren Abständen (landhausmäfsige Bauweise) (Abb. 10, S. 639);

e)    Verbindung offener und halboffener Bauweise mit Innenplätzen und Verbindungsstrafsen nach Vorbildern der englischen Gartenstädte (Abb. 11, S. 639).

2. Mafse der Banblöcke und sonstige Angaben.

Empfehlenswerte und zulässige Mafse der Baublöcke: Baublöcke für Miet- und Geschäftshäuser 60 bis 80 m Tiefe, 120 bis 160 m Länge; für Familienhäuser geschlossen oder halboffen mit Hintergärtchen 80 m Breite, 120 bis 200 m Länge; Baublöcke mit ganz offener Bauweise (Landhausviertel) Tiefe 80 bis 120 m, Breite 150 bis 200 m, in besonderen Fällen 250 m; Baublöcke in Industrievierteln Tiefe 100 bis 200 m, Länge 200 bis 300 m.

In der Regel sind auf je 10 000 Einwohner je eine Volksschule für Knaben und Mädchen, eine Mittelschule oder eine höhere Töchterschule; auf je 20 000 Einwohner ein Gymnasium, eine Realschule, eine Oberrealschule, eine Töchterschule; bis zu 50 000 Einwohnern ein Krankenhaus und auf je 15 000 bis 20 000 Einwohner eine Kirche vorzusehen.

Die Bevölkerungszahl (Wohndichte) auf 1 ha Baugebiet einschl. der Strafsenfläche ist bei sehr dichter Bebauung mit hohen Häusern in älteren Stadtgebieten in der Regel 600 bis 1000 und in neueren, dichter bebauten Stadtgebieten rund 400, bei geschlossener, aber weiträumiger Bebauung rund 250, bei halboffener Bauweise (Reihenbau) mit höchstens zwei Obergeschossen 150 bis 200, bei offener landhaus-mäfsiger Bauweise 80 bis 120, durchschnittlich 100.

3. Die städtischen Strafsen.

a) Allgemeines.

Die Hauptstrafsenzüge sind vom Stadtkern aus möglichst in radialer Richtung entsprechend dem Verkehrs erford ernis zu führen.

Eine Grundbedingung ist die En twässerungsmöglichkeit, namentlich eine gute Führung der Hauptentwässerungskanäle. Es empfiehlt sich daher, Strafsenzüge längs der Bäche, Flutgräben und unter Verbindung der Geländemulden anzulegen. Vielfach werden solche Strafsen mit Grünflächen verbunden. Die Strafsen sind in der Regel 0,5 m über dem höchsten Hochwasserstande anzulegen. Zwischen den Hauptstrafsen erfolgt die Anlage von Nebenstrafsen, wobei eine klare Scheidung zwischen Verkehrs- und Wohnstrafsen stattzufinden hat.

Bei der Anlage von Strafsennetzen kommen die rechteckige, die drei- und vieleckige, die diagonale, die radiale oder strahlenförmige und die ringförmige Anordnung der Strafsen in Betracht.

Für die Bebauung ist die Rechteckform der Baublöcke oder doch deren rechtwinklige Abkantung am vorteilhaftesten; der Verkehr verlangt aber möglichst kurze Wege, weshalb die Hauptverkehrsstrafsen von den Stadtkernen aus meist strahlenförmig angelegt werden, während für sonstige wichtigere Verkehrs Verbindungen diagonale, in geeigneten Fällen auch wohl ringförmige Anordnungen bevorzugt werden.

Für die Schaffung von Einblicken nach Strafsen und Plätzen mit Gebäudeabschlüssen, nach Denkmälern usw., nach Naturdenkmälern und Landschaftsbildern (Panoramastrafse) ist zu sorgen. Namentlich bei Strafsendurchbrüchen und Strafsenverbeiterungen ist hierauf zu rücksichtigen. Hierbei empfiehlt sich bei Schonung erhaltungswürdiger Gebäude und Wirtschaftlichkeit die gebrochene oder gekrümmte Linienführung; selbst Versetzungen sowie zum Teil lediglich einseitige Verbreiterungen an der Seite der gröfseren Grundstücktiefen erweisen sich oft zweckmäfsig.

b) Richtungs- und Steigungsverhältnisse.

Die Richtungsverhältnisse der Hauptstrafsen sind oft durch die bestehenden Verkehrs- und Geländeverhältnisse bestimmt. Uebermäfsig lange gerade Strafsen ohne jede Unterbrechung sind zu vermeiden. Der Wechsel von geraden und krummen Strafsen ist zu begünstigen. Gerade und schwach gekrümmte Linien sind für Hauptverkehrsstrafsen und für geschlossene Bauweise von Vorteil. Die Hauptverkehrsstrafsen sollten, wenn in ihrem Gebiete etwa eine Schnellbahn in Frage kommt, keine stärkeren Krümmungen als 200 m Halbm. und sonstige Hauptstrafsen Krümmungshalbm. von in der Regel nicht unter 100 m erhalten. Konvexe Richtungs- und Steigungslinien sind zugunsten der konkaven zu vermeiden. Reine Nord-Süd- und Ost-West-Richtung ist auszuschliefsen; in unvermeidlichen Fällen sollte die Längsseite der Baublöcke in der Nord-Süd-Linie liegen. Auch sollte die Strafse nicht in der herrschenden Windrichtung verlaufen. Andernfalls empfehlen sich Verschiebungen der Strafsenachsen, um lästige durchgehende Windströmungen aufzuhalten. Ueber die meteorologischen Grundlagen des Städtebaues siehe näheres in Kassner, „Die meteorologischen Grundlagen des Städtebaues", Städtebauliche Vorträge 1909,

III. Bd. Heft 6.

Die stärksten Steigungen der Hauptverkehrsstrafsen sollten nicht über 2 bis 2,5 % bei ebenem, nicht über 3 °/₀ bei bewegtem und nicht über 4,5% bei bergigem Gelände betragen. Die nicht dem Durchgangsverkehr dienenden Nebenstrafsen sowie Wohnstrafsen können stärkere Steigungen bis zu etwa 7 % und bei kurzen Wohnstrafsen selbst bis zu 9 und 10% erhalten. Bei gröfseren Höhenunterschieden ist die Anordnung von besonderen Strafsenkehren und Treppenanlagen erforderlich, letztere auch bei Verbindung von verschieden hoch gelegenen Sackgassen mit Wendeplatz. Ueber Zickzackfuhrwege für steile Strafsen in besonderen Fällen Zentralbl. Bauv. 1906 S. 212.

Schroffe Steigungswechsel wirken meist unschön, sie sind durch Richtungsänderungen, Platzanlagen, Torbauten, Strafsenversetzungen und Vorsprünge dem Blick zu entziehen, sofern nicht auch durch sie besondere perspektivische oder architektonische Wirkungen erzielt werden sollen. Dem Verkehrsinteresse sind grofse Gefällwechsel keinesfalls dienlich.

41

Hütte. 22. Auflage. III. Baud.

Die Art der Strafsenbefestigung ist im Hinblick auf die Ver-kehrsverhältnisse entsprechend den Steigungsverhältnissen zu wählen. Während z. B. Steinpflaster (kleinere Steinbreiten bei gröfseren Steigungen) bei allen genannten Steigungen anwendbar ist, können Asphaltbahnen in der Regel nur bei Steigungen von 1,66% bei schwachem und bis 1,40jQ bei starkem Verkehr, zwischen Strafsenbahn-gleisen bis zu 1% angewendet werden; Holzpflaster ist bis zu 3%, bei sorgfältiger Streuung mit geeignetem Steinsplitt auch bis zu 5 % anwendbar.

c) Strafsenbreiten und Querprofile.

1. Das Quergelälle der Fahrbahn städtischer Strafsen ist von der mehr oder minder grofsen Ebenheit, von der geringeren oder gröfseren Rauhigkeit des Flächenelements und von der geringeren und gröfseren Neigung zur Wasseraufsaugung abhängig. Je geringer ein Quergefälle gewählt werden kann, desto günstiger ist dies für den Verkehr.

Gebräuchliche Querneigungen sind folgende: für Chaussierung „ Steinpflaster .

„ Holzpflaster .

„ Asphaltierung

Die Bürgersteige erhalten Quergefälle von 2 bis 4 0/₀. Die Höhe der Bordsteine über der Pflasterrinne beträgt in der Regel 10 bis 15 cm und kann behufs Erzeugung besserer Rinnengefälle in sehr flachgeneigten Strafsen zwischen 5 und 22 cm wechseln. Das Rinnenlängsgefälle sollte nicht unter 1: 250 bis 1 : 200 betragen. Nur ausnahmsweise kann bis zu 1 :400 gegangen werden. Das Rinnenquergefälle beträgt bei einer Breite des Rinnenstreifens von etwa 0,75 m 6 bis 12%.

2. Die Fahrbahnbreiten der Stadtstrafsen sind bedingt durch den Fuhrwerksverkehr. Die Anfangsmafse sind hierbei zweckmäfsig zu 5 bis 6 m anzunehmen; sie wachsen in gröfseren Städten durch Hinzufügung von je 2,5 m für jede weiter zu berücksichtigende Fuhrwerksreihe bis zu 20 und 21 m Einzelbreite bei ein- oder mehrteiligen, je nach Umständen symmetrisch oder unsymmetrisch anzuordnenden Fahrbahnen. Die zuletzt Fahrbahnaus-

mafse reichen auch bei eingebauten Bahngleisen für den gröfsten Grofsstadtverkehr aus.

Die Unterbringung aller Leitungen unter den Bürgersteigen ist anzustreben und dabei nach Möglichkeit, namentlich bei neuen Strafsen, der Grundsatz durchzuführen, dafs die tiefsten Leitungen zunächst den

bis 5 %, x/₂₎. 4 „ 3 „ , */« „ 2 „ .

Abb. 12.

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a Gasleitung b Wasserleitung C Kanalisation

genannten

Häusern zu liegen kommen. In Grofsstädten mit besonders grofser Leitungszahl empfiehlt sich bei sehr verkehrsreichen Bürgersteigen deren durchlaufende Unterkellerung zum Zweck der jederzeit zugänglichen Unterbringung der Versorgungsleitungen. Vgl. hierzu die in Abb. 12 skizzierte Berliner Normalie für die Unterbringung der Versorgungsleitungen unter Bürgersteigen von 3 m Breite. Hierbei liegen die Entwässerungsleitungen noch unter dem Fahrdamm; sollen auch diese

Abb. 13. Tnehr als S.oo

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unter dem Bürgersteig liegen, so ist in Berlin wegen der zahlreichen Leitungs-    V,

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steigbreite von mindestens 5 m erforderlich (Abb. 13).

a Rohrpost, b Fern sprechkabel, c Fernkabel, d Gasleitung, e Lichtkabel, g Wasserleitung, !*~~

k Bahnkabel.    Kanalisation

Die Fahrbahnbreiten billigerer Wohnstrafsen können bis auf 4,5 m verringert werden, die Bürgersteigbreite bis auf 1,5 rn. In besonders sparsam anzulegenden Wohnstrafsen, die lediglich als Zugangswege mit geringem Fuhrverkehr für die Hausbedürfnisse dienen, kann eine einheitliche Bahn für Fuhr- und Personenverkehr angeordnet werden.

Hervorragende städtische Strafsen haben Breiten zwischen 40 bis 60 m und mehr. Z. B.

58 m,

57

,, Bülow-, Kleist- und Tauentzienstraise in Berlin 44 ,,.

Die Anlage von Mittelwegen ist erst bei Strafsen von etwa 30 m möglich. Bürgersteige mit Einzelbaumreihem sollten nicht unter 6 bis 7 m Breite angelegt werden.

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3.    Die Bürgersteigbreiten in den Städten sind meist wenige Personenverkehr als von der Rücksichtnahme auf die Unterbringung der unterirdischen Leitungen oder auf die Anlage von Pflanzungen und Grünstreifen abhängig.

4.    In Geschäftsstrafsen mittlerer oder gröfserer Städte, namentlich in Strafsen, die erst später gröfseren Verkehr zu erwarten haben, sind, wenn möglich, die Bürgersteige besonders breit zu halten und mit Pflanzungsstreifen auszustatten, die erforderlichenfalls später ganz oder teilweise zur Verbreiterung der Fahrbahn herangezogen werden können.

5.    Für den Abstand der Hausbaufluchten voneinander ist in erster Linie die ausreichende Belichtung der Wohnräume mafsgebend, und demgemäfs sollten die Baufluchten mindestens um die mittlere Gebäudehöhe voneinander entfernt sein.

6. Wo sich bei Neuanlagen die für den Gebäudeabstand nötige Gesamtbreite, also Fahrbahnbreite und Bürgersteigbreite zusammengenommen, zu gering ergeben würde, ist der Gebäudeabstand & F y    durch Einschaltung von Vorgärten

oder durch Verbreiterung der /—S*⁻⁷    Bürgersteige unter Schaffung von

^    ^ iRasen- und Gartenstreifen zu ver-

gröfsern.

a p    ,%    7. Die Vorgartenbreiten sind

im Hinblick auf den Zweck der ^Vorgärten, nämlich Dämpfung von S>fe -ÇLp    Bodenerschütterungen durch den

Strafsenverkehr, Milderung des Strafsenlärms, Abhaltung des W* ^    Strafsenstaubes von den Woh-

nungen und Schaffung eines das Auge erfreuenden und die Luft MfeLAri» verbessernden Pflanzenwuchses -*jfffestzusetzen, wobei, abgesehen von 4ćXxó,    #    ? [ra^i Rücksprüngen zur Schaffung von

^///s/y/y/ty//////^    kleinen Vorplätzen und aus archi-

~2s-a    ⁷    tektonischen Rücksichten, 5 m als

a|| Mindestbreite bei Neuanlagen anzusehen sind.

8. Mittelpromenaden und gärtnerische Anlagen in grofsen Ver-kehrsstrafsen sind prv, namentlich als Verbindungen von Parkanlagen zu begünstigen;

Baumpflanzungen sind bei ausreichend breiten Bürgersteigen, jedoch mit Mafs und Ziel, undnament-

Abb. 14.

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V Vorgarten, A Anlage.

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Abb. 15.

lieh bei sehr sonnig gelegenen Strafsen und Bürgersteigen zu empfehlen.

Abb. 14 gibt Beispiele von Strafsen-querprofilen mit Vor-

A Anlage, P Promenade, R‘ u. R“ Reitweg, F Vorgarten, gärten;

Abb. 15 Strafsen-

querprofil mit Mittelpromenade und einer Uferstrafse mit grofsen Vorgärten.

9. In den Grofsstädten ist in den wichtigsten und belebtesten Hauptstrafsenzügen die Einteilung in besondere ober- und unter-

irdische Benutzungsstreifen zweckmälsig. Ein Beispiel der unterirdischen Ausbildung einer Grofsstadtstrafse gibt Abb. 16 (London, Kings way).

Der Schnellfuhr- und Durchgangsverkehr sollte tunlichst auf eine eigene mittlere, symmetrisch oder unsymmetrisch liegende Fahrbahn, geeignetenfalls unter Bildung eines besonderen Auto-raobilbenutzungsstreifens, verwiesen werden, während die Seiten strafsen dem Lokal- und Lastverkehr zu dienen haben.

Ein besonderer Benutzungsstreifen für die Strafsenbahn, der als Rasenfläche ausgebildet und an den Seiten einer weitergehenden gärtnerischen Behandlung unterzogen werden kann, ist empfehlenswert.

Abb. 16.

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d) Nebenanlagen.

Abort- und Pissoirhäuschen mit Wasserspülung sollten an allen verkehrsreichen Punkten und in nicht zu weiten Entfernungen voneinander errichtet werden. In gröfseren Städten werden sie neuerdings unterirdisch angelegt, u. a. in Berlin, Charlottenburg, Dresden, Düsseldorf, London und Zürich.

Laternenpfähie und Leitungsmasten sind 0,60 bis 0,75 m von der Bordsteinkante entfernt aufzustellen.

nur

Die Höhe der elektrischen Leitungen über der Strafsenoberfläche soll rd. 6 m betragen, ausnahmsweise mehr (bei Strafsen Unterführungen 4 bis 4,50 m).

Oeffentliche Trinkwasserbrunnen und Hydranten. Erstere dienen hauptsächlich zum Tränken der Pferde und finden daher zweckmäfsig in der Nähe von Droschkenhalteplätzen, Bahnhöfen usw. auf den Bürgersteigen Aufstellung. Letztere sind sowohl für die Strafsenreinigung (zum Füllen der Sprengwagen) als besonders für die Feuerwehr sowie zum Besprengen der Marktplätze und Schmuckplätze erforderlich und werden gleichfalls in die Bürgersteige eingebaut.

Ferner sind Feuermelder, Anschlagsäulen, Kioske für Zeitungsverkauf usw. und Schmutzkasten ebenfalls auf den Bürgersteigen oder Inseln unterzubringen, und zwar erstere zweckmäfsig an Strafsenkreuzungen, letztere in der Mitte der einzelnen Strafsen-strecken.

Baumpflanzungen. Die Entfernung der Bäume von der Bordsteinkante ist zu etwa 0,75 m und von Baum zu Baum etwa zu 7 bis 8 m anzunehmen.

Bei befestigten Fufssteigen sind, um dem Wasser den Zutritt zu den Wurzeln zu ermöglichen, Baumscheiben von 1 bis 1,50 m Durchm. anzulegen. Zum Schutz der Rinde vor Beschädigungen sind eiserne Schutzgitter zweckmäfsig.

Strafsenschiider an den Strafsenecken sind bei geschlossener Bauweise und schmalen Bürgersteigen an den Eckgebäuden, in allen anderen Fällen dagegen nach Art der Wegweiser auszuführen und auf den Bürger-

steigen aufzustellen; Beleuchtungseinrichtung damit zu verbinden, erscheint nach dem Vorgänge von Charlottenburg zweckmäfsig.

e) Strarsenverbreiterungen.

Strafsenverbreiterungen werden sowohl ein- als zweiseitig her-gestellt, entweder aus Verkehrsrücksichten zwecks Schaffung von Wartestellen für Fuhrwerke, Ausweiche und Wendeplätzen (letztere für Automobile bei 15 m Fahrbahnbreite einschl. 2,5 m freibleibender Vorbeifahrt) oder auch zur Belebung des Strafsenbildes durch Anordnung von Grünanlagen oder von Plätzen zur Aufstellung eines Brunnens, eines Denkmals oder einer Baumgruppe usw.

f) Strafsenkreuzungen und Strafsenmündungen.

Die Versetzung (Achsverschiebung) von zwei Strafsenmündungen löst wohl den Knoten der Verkehrslinien in etwas, verringert aber die

Verkehrsdichte nur unwesentlich, wenn nicht zwischen den beiden Mündungsstellen eine gröfsere, etwa der Summe aus der mittleren Breite der einmündenden Strafsen und der Breite der Haupt-strafse entsprechende Breite angeordnet wird (Abb. 17 u. 18). Die Hauptverkehrsrichtung sollte hierbei keine Ablenkung erfahren; daher ergibt die Versetzung aller vier Strafsenmündungen nach Abb. 19, die architektonisch gute Abschlüsse gibt, für Hauptverkehrs-strafsen keine zweck-mäfsige Strafsenkreu-zung, sofern nicht in der Hauptverkehrsrichtung ein auf etwa 2Vs bis 3 Strafsen-breiten sich erstreckender Längsplatz geschaffen werden kann (Abb. 20 u. 21). Bei allen Verschiebungen ist die landesübliche Ausweichsitte (in Deutschland geschieht das Ausweichen rechts,

Abb. 17 bis 32.

17

18

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21

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das Ueberholen links) zu beachten, weshalb in deutschen Städten die Verschiebung zweckmäfsiger nach rechts erfolgt (Abb. 17 bis 22).

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Abb. 33.

Die Verringerung der Verkehrsdichte wird bei Strafsenkreuzungen zweckmäfsig durch Abstumpfung oder Abkantung der Baublockecken oder Verbreiterung der kreuzenden Strafsen durch Zurücktreten der Fluchten erzielt. Bei spitzwinklig einmündenden Strafsen sind gröfsere Abstumpfungen unter Anordnung von Inseln (Abb. 33), noch besser Ausklinkungen oder Bogenführung unterm rechten Winkel, wodurch platzartige Erweiterungen entstehen, anzuwenden (Abb. 23 u. 24). Die Bürgersteigkanten sind um die Ecken in möglichst schlanken und in der Regel parallel zu den Häuserfronten verlaufenden Linien auszuführen. Verschiedene sonstige Grundformen von Strafsenkreuzungen und -mündungen zeigen Abb. 25 bis 32.

Bei Kreuzungen sehr verkehrsreicher Stralsen in Grofsstädten sind in den Strafsenmitten aufserhalb der Kreuzungsflächen etwas zurückliegende, schmale, erhöhte Standplätzchen für Fufsgänger, sog. Rettungsinseln, von etwa 1 bis 1,5 m Breite und 2 bis 4 m Länge anzuordnen.

4. Die Plätze, a) Allgemeines.

Die Plätze sollen zur besseren Licht- und Luftzufuhr eines Ortes beitragen, Abwechslung in das Städtebild bringen und gute künstlerische Wirkungen erzielen. Angemessene Gröfse und Gestalt in Beziehung zu den umgebenden Bauwerken, Wahrung der rechtwinkligen Gebäudeecken, richtige Stellung der Denkmäler, Brunnen und sonstiger Bauwerke, geschickte Einfügung von Grünflächen, übersichtliche Führung der Verkehrszüge tunlichst entlang den Platzrändern und Schliefsung der Platzbilder sowie möglichste Freihaltung der Mitte sind die an die Plätze zu stellenden Forderungen.

Die Breiten der Plätze bewegen sich in der Regel zwischen der etwa 2- bis 3V₃ fachen Breite der einmündenden Hauptstrafse bei 1- bis 3 fachem Längenverhältnis zur Breite.

b) Verkehrsplätze.

Sie dienen in erster Linie der Verkehrsvermittlung und -Verteilung und werden gleichsam durch erweiterte Strafsenkieuzungen gebildet. Es ist zu beachten, dafs sich die Verkehrsrichtungen nicht in einem Punkte schneiden, sondern unter Verteilung des Verkehrs auf die verschiedenen Mündungsstellen allmählich ineinander übergehen sollten. Runde Verkehrsplätze, namentlich sog. Sternplätze, in deren Mittelpunkt die Strafsenlinien Zusammentreffen, sollten als verkehrsstörend und wegen der unschön wirkenden, vielfach unterbrochenen Platzwandungen nicht angeordnet werden. Eine Ausnahme bilden Fälle, wo eine gröfsere, von Strafsen flicht gekreuzte Innenanlage errichtet werden kann und ein Teil der Strafsen im Bogen einmündet. Aller-

dings kann auch eine Innenanlage selbst verkehrsstörend empfunden werden. Grofs angelegte derartige Plätze mit bedeutsamen Mittelbauwerken vermögen anderseits wieder eine schöne monumentale Wirkung

hervorzubringen. Ein gutes Beispiel eines Verkehrsplatzes an Stelle eines Sternplatzes gibt Abb. 84.

Bahnhofsvorplätze, bei denen der Verkehr nach der Stadt

Abb. 34.

///,

ausstrahlt und von der Stadt her zusammenströmt, erhalten vorteilhaft vom Platzumfange strahlenförmig ausgehende Strafsenzüge.

c) Nutzplätze.

Nutzplätze sind hauptsächlich für Marktzwecke (Marktplätze), sei es für Abhaltung regelmäfsiger Wochenmärkte sowie für gröfsere Jahrmärkte, ferner als Fuhrwerksplätze sowie behufs Ermöglichung von öffentlichen Versammlungen usw. notwendig. Sie sollen nicht von Hauptverkehrsstrafsen, auch nicht von Strafsenbahnen gekreuzt werden, aber doch von den Hauptstrafsen leicht erreichbar sein und in der

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Abb. 35.

Abb. 36.

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Verkehrsmitte des zugehörigen Stadtgebiets liegen. Als Mindest-mafs fordert Stübben 0,1 qm für einen Einwohner.

d) Architekturplätze.

Die in einem Orte zu errichtenden öffentlichen und gemeinnützigen Gebäude werden zweck-mäfsig entweder am Umfange von einheitlichen Plätzen errichtet, oder gröfsere Flächen werden durch sie in mehrere Plätze dadurch geteilt, dafs ihre Seiten ganz oder teilweise die Wandungen der verschiedenen Plätze bilden. Maertens hat zur gesetzmäfsigen Feststellung der Platzgröfsen Grundsätze aufgestellt und eine Anleitung zur zeichnerischen Bestimmung der Strafsen-und Platzbreiten gegeben. In Abb.-3Ö ist der dem Gebäude nächste

Abb. 37.

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Plätze.

649

Standpunkt des Beschauers mit einem Augenaufschlagwinkel von 45° (d. h. Entfernung = Höhe) der zweckmäfsigste zur Einzelbetrachtung, der von 27° (d. h. Entfernung = doppelter Höhe) ist der zweckmäfsigste zur Ueberschauung des ganzen Bauwerks, der von 18° (d. h. Entfernung = dreifacher Höhe) ist der zweckmäfsigste für das Gesamtbild, den Maertens den „architektonisch-malerischen“ nennt.

Nach Abb. 36 ergeben die auf eine Bildebene übertragenen Sehstrahlen ohne Vorbauten eine zu geringe Gebäudehöhe = h, mit Vorbauten eine scheinbare Gebäudehöhe = &' -f- v\ und dabei vermindert sich das Platzmafs b um die Breite V. Also aus dem ungünstigen Verhältnis b : h wird durch Vorbauten das wesentlich günstigere (b — v): (h' + V').

Je nach Umständen kann eine Verbindung von Verkehrs- und Architekturplätzen oder von Plätzen derselben Gattung zu Doppel-und mehrfachen Plätzen erfolgen (Abb. 37, nach Sitte aus Entwurf Bebauung Marienberg).

e) Grünplätze.

Abb. 38.³)

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Die Grünplätze können dem Schmucke, der Ruhe, der Erholung, dem Spiel der Kinder und in gröfserer Ausdehnung Bewegungsspielen Erwachsener und sonstigem Sport dienen. Es sind zu unterscheiden die reinen Zier- und Schmuckplätze mit mehr regelmäfsigen Linien, die Erholungsplätze, insbesondere die schon unregelmäfsigere Linien zeigenden, mit Bänken ausgestatteten Grünflächen, die etwa noch in Verbindung mit einem kleinen Spielplatz stehen; ferner gröfsere Grünanlagen, vielfach in Verbindung mit Promenaden, oder endlich Parkanlagen, die etwa 3 bis mehrere 100 ha Gröfse haben, und schliefslich in Park- und natürliche Schutzwälder, insbesondere bei den Grofsstädten, übergehen. Grün- und Parkflächen werden auch vorteilhaft im Inneren und längs der Baublöcke angelegt (English Squares). Wo immer tunlich, sollten die Grünanlagen der Städte durch Radial- oder Ringalleen miteinander verbunden sein. Die Bildung von Wald- und Wiesengürteln sowie von keilförmig nach dem Stadtinneren auslaufenden Grünausschnitten (Abb. 38) ist anzustreben (Boston, Philadelphia, Wien, Grofs-Berlin).

Die Gesamtgröfse der öffentlichen Grünplätze, Wiesen- und Parkanlagen sollte wenigstens 10% der Bebauungsfläche betragen. Die gröfseren Park- und Grünanlagen sind unter Berücksichtigung von Landschaft und Klima anzulegen. Grofse Spielwiesen sind dabei vorzusehen.

C. Gartenstädte und Wohnkolonien.⁴)

Man versteht unter Gartenstadt eine planmäfsig gestaltete Siedlung mit ländlicher Bebauungsart auf wohlfeilem Gelände, das dauernd im Obereigentum der Gemeinschaft erhalten wird, derart, dafs Spekulation mit Grund und Boden dauernd unmöglich ist. Die erste englische Gartenstadt ist Lechworth im Norden von London. Aehnliche Unternehmungen in Deutschland sind die Gartenstadt Hellerau bei Dresden, die Wohnkolonie Buchschlag bei Frankfurt.

Gartenstädte sowie überhaupt Aufsenansiedlungen sind erst durch die in den letzten Jahrzehnten stattgehabten grofsen Fortschritte im Verkehrswesen möglich geworden, insbesondere durch die ausgedehntere Einführung und die Elektrisierung des Strafsenbahnbetriebes und durch den billigen Vorortverkehr auf den Eisenbahnen. Erst von da ab konnten, wo immer es bei gröfseren Städten angebracht und notwendig erschien, Handelszentrum, Arbeitsstätte und Wohnbezirk voneinander in gröfsere räumliche Entfernung unter Auswahl der hierfür geeignetsten Orte gebracht werden.

D. Wohnungsaufsicht und Wohnungspflege.⁵)

Durch Bebauungs- und Fluchtlinienpläne wird in Verbindung mit Baupolizeiverordnungen und Bauberatungsstellen die Herstellung städtebaulicher Werke in die richtigen Bahnen gelenkt; durch Wohnungsaufsicht und Wohnungspflege ist aber dafür zu sorgen, dafs das Geschaffene seinen Zwecken geeignet erhalten und zeitgemäfs verbessert wird.

651

13. ABSCHNITT.

W asserversorgung.

A. Beurteilung des Wassers.⁶)

1. Trinkwasser soll möglichst farblos, klar, gleichmäfsig kühl, frei von fremdartigem Geruch und Geschmack sein. Da trotzdem solches Wasser Typhus und Cholera, Brechdurchfall, die Ruhr, die Weylsche Krankheit, tierische Schmarotzer, Milzbrand (bei Tieren) u. a. übertragen kann, sind örtliche Besichtigungen, bakteriologische und chemische Untersuchungen nötig. Von 4 m Tiefe an ist Grundwasser nahezu keimfrei. Führt Quell- oder Grundwasser mehr als vereinzelte Bakterien, so ist dies ein Zeichen unzureichender Bodenfilterung, doch kann auch bei einwandfreiem Zuflufs im ruhenden Wasser von Behältern u. dgl. eine Vermehrung der Bakterien stattfinden. Kleine Pflanzen und Tiere, Trübung durch Erdteilchen, Luftblasen können andeuten, dafs ungenügend gefiltertes Wasser eindringt. Gröfsere Temperaturschwankungen weisen zwar auf erheblichen Zuflufs von Oberflächenwasser hin, doch beweist gleichbleibende Temperatur nicht, dafs solche Zuflüsse fehlen. Die chemische Zusammensetzung hängt vom durchflossenen Boden ab.

mg im Liter

Boden

Ruck- Organ, stand Stoffe

Na 0₅ Cl S 0₃ Ca O Mg O

Harte

Granit .    .    .

» •

Tonschiefer . »>

Buntsandstein

24

210

60

180

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IO

45

21

90

Spur

ii

io

44

io

ii

300

Muschelkalk . 325 Dolomitisch . 418

Spur

95    7

Spur

129

140

29

65

Starker Gehalt von Chloriden, schwefelsauren, kohlensauren, salpeter-sauren und salpetrigsauren Salzen sowie von Ammoniumsalzen kann auf ansteckende oder ekelhafte Verunreinigungen hinweisen. Als Mafs des Gehaltes an organischen Stoffen gibt man den Verbrauch des zu ihrer Oxydation erforderlichen Kaliumpermanganats (KMnO^ oder von Sauerstoff an, wobei 79 T. KMn0₄ und 20 T. O gleichbedeutend sind. Ueber Härte usw. s. Kesselspeisewasser, II. Bd. S. 57. Wasser mit weniger als 10 bis 15° Härte heilst weich, mit mehr hart. Solches mit mehr als 30° ist tunlichst zu vermeiden. Der Magnesia dürfen nur 4 bis 5° zufallen. Beim Kochen setzen sich Bestandteile ab, so dafs sich die Härte verringert. Der Ueberschufs an freier Kohlensäure über jenen Teil COa, der nötig ist, um vorhandene Bikarbonate in Lösung zu halten, zerstört kalkhaltige Baustoffe. Diese „aggressive“ Kohlensäure ist es vermutlich, die Eisen und Blei angreift.*)

2. Für gewerbliche Zwecke wird weiches Wasser bevorzugt. Nachteilig sind salpetersaure Salze und in geringerem Grade schwefelsaure Salze und kohlensaure Alkalien für die Zuckerfabrikation; Eisenver-bindungen für die Papierherstellung, Gerberei und — selbst in Spuren — für die Bleicherei und Färberei. Eisenhaltiges Wasser enthält das Eisen zunächst als Oxydulsalz, das beim Stehen an der Luft unter Flockenbildung Sauerstoff aufnimmt. Eisengehalt von 0,3 mg/1, zuweilen schon von 0,1 mg/1 an befördert das Wachstum der Bakterie Chrenotrix polyspora. Gips bildet Kesselstein. Hartes Wasser bildet häufig Kalkniederschläge.

B. Wasserbedarf.

1.    Hausgebrauch. Bei Bezahlung nach Wassermesserangabe rechnet man etwa für

Trinken, Kochen, Reinigen usw. für den Kopf und Tag

Wäsche für den Kopf und Tag........

Abortspülung für den Kopf und Tag......

einmalige Abortspülung...........

ein Wannenbad..............

ein Sitzbad................

Garten-, Hof- oder Bürgersteigbesprengung an einem trockenen Tage für 1 qm einmal besprengte Fläche Tränken und Reinigen ohne Stallreinigung für ein Pferd

und einen Tag..............

dsgl. für ein Stück Grofsvieh.........

dsgl. für ein Kalb oder Schwein........

dsgl. für ein Schaf.............

Reinigen einer Kutsche oder Droschke für den Tag .

Reinigen eines Arbeitswagens für den Tag . • . .

Der Verbrauch steigt, wenn er nicht durch Wassermesser gemessen wird, auf das Doppelte und höher.

2.    Verbrauch zu öffentlichen Zwecken.

Schulen: für den Schüler und Schultag (ohne Zerstäubung für Luftbefeuchtung)........

Kasernen: für den Mann und Verpflegetag ....    20 bis 40

dsgl. für das Pferd

*) Tillmans, Journ. Gasb.-Wasserv. 1913 S. 348 u. 371; s. auch Klut, ebenda 1911 S. 409.

Liter

20 bis 30 10 bis 15 10 bis 15 5 bis 8

300

30

1,5

50

40

13

200

Liter

80

40

Kleinere Krankenhäuser: für das belegte Krankenbett

200

350 bis 500

und den Tag..............

Grofse Krankenhäuser: dsgl..........

100

Gasthöfe: für den Kopf und Verpflegetag (ohne Druckwasseraufzüge) ..............

500

Badeanstalten: für das abgegebene Wannenbad einschl.

Reinigung...............

45

Schwimmbecken: stündlich 0,025 bis 0,04 des Inhalts und ein bis zweimal wöchentlich Neufüllung.

Waschanstalten: für 1 kg Trockenwäsche.....

Schlachthäuser: für jedes Stück geschlachtetes Vieh . 300 bis 400 Markthallen: für 1 qm bebaute Fläche und den Markttag Bahnhöfe s. Eisenbahnwesen.

1,5

Strafsen: einmalige Besprengung für 1 qm Pflaster .    .

3000

dsgl. für 1 qm beschotterte Fläche.......

60

200

öffentliche Ventilbrunnen für jedes Auslaufrohr täglich stofsweise Pissoirspülung für den Stand stündlich .    .

dauernde Pissoirspülung für 1 m Spülrohr stündlich

3.    Gewerblicher Verbrauch.

500

Brauereien: für 1 hl Bier ohne Eisbereitung und Keller-

ktihlung................

15 bis 20 12 bis 15 8 bis 10

Dampfverbrauch samt Leitungs- und Undichtigkeitsverlusten für 1 PSi bei Auspuffmaschinen stündlich dsgl. bei einzylindrigen Kondensationsmaschinen .    .

dsgl. bei Verbundmaschinen..........

Zuschlag für Kesselreinigung und Abblasen bis 5%.

40 bis 60

Einspritzwasser der Kondensmascliinen (selten vom Wasserwerk bezogen) = 25 fachem Dampfverbrauch.

Kühlwasser bei Gasmaschinen für 1 cbm Gas ....

750

Verbauen von 1000 Ziegeln einschl. Mörtelbereitung .

4.    Verbrauch im Wasserwerk. Maschinen wie oben: Füllung der Filter nach ganzer oder teilweiser Entleerung und Nichtbenutzung des ersten Wassers beim Filteranlassen, s. Filter. Verluste im Rohrnetz.

Für eine im Gebrauch befindliche Handfeuerspritze sind 300 bis 4001/min, für eine Dampfspritze 1000 1/min erforderlich. Bei unmittelbarer Benutzung der Feuerpfosten zum Löschen bedarf ein solcher 300 bis 600 1/min. Es können etwa 2 Feuerpfosten an einem Strang und ein dritter an einem benachbarten gleichzeitig in Tätigkeit sein.

Der Verbrauch ist im Sommer gröfser als im Winter, bei Tag gröfser als in der Nacht und wächst im Laufe der Zeit.

Aufserdem wird aus Haus- und Fabrikbrunnen geschöpft; so bezog in Berlin der Einwohner im Jahresdurchschnitt 1888/89 vom Wasserwerk täglich 64,45 1, aus Einzelbrunnen 48,62 1. Anderseits sind in den Zahlen der Tafel die Verluste einbegriffen, die bei sorgfältiger Ueberwachung noch etwa 5 bis 15o/o des Verbrauches betragen.

In gröfseren Städten steigt der Stundenverbrauch bis auf etwa l/i4 des Tagesverbrauches; in kleinen Ortschaften kann der Verbrauch bei Bränden noch weit bedeutendere Schwankungen hervorrufen.

Für Haushaltungszwecke ist jenach der Häuserhöhe der ,, bürgerliche Druck“ von 20 bis 25 m über Strafsenoberfläche ausreichend; als Feuerwehrdruck für unmittelbare Benutzung der Feuerpfosten sind etwa 10 m mehr erforderlich.⁷)

Tafel des Wasserverbrauches.

Haupt

ver

sorgung

Stadt

Versorgte

Ein

wohner

zahl

Durchschnittlicher | Gröfster

Tagesverbrauch in 1 für den Kopf im Betriebsjahre

1911 oder 1901 oder 1911 oder 1911/12 1911/12    1901/02

Ver

hältnis

Q:q

Enteisentes verändertes Que11" und Grund-    Grund-    Stollenwasser    wasser    nasser

München . Basel .    .

Wiesbaden Regensburg Eisenach .

Dresden . Riga .    .

Darmstadt Lin⁷ a. D. Glatz .    .

Berlin .    .    .

Kopenhagen . Braunschweig Geestemünde Oranienburg.

617 000 144 000 112 000 61 000 41 000

543 000 300 000 86 000 68 000

15500

2 174 000 467 000 146 000 25 500

14 500

215

148

95

no

223

172

13a

123

54

64

291

259

207

196

100

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1,6

1,6

Gefiltertes

Ober

flächen

wasser

Hamburg . Magdeburg Lübeck Solingen . Bitterfeld .

948 000 262 000 96 000 51 000 16 000

v) OvH O ^4 W 4>. v) iß OO    OOOOO

U    H    OOH O 4k.⁷^00K)H

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1,6

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1,8

1,3

¹

Statt der Gräben werden schmale mit Schotter gefüllte Rigolen empfohlen in Zeitschrift für Transportwesen 1891.

²

Die Abbildungen sind z. T. entnommen aus: Stübben, J., Der Städtebau, Handb. d. Arch., 2. Aufl., 9. Halbbd. Stuttgart 1907. — Brix, J., Die ober- u. unterirdische Ausgestaltung d. stiidt. Stralsenquerschnitte. Städtebauliche Vorträge a. d. Seminar f. Städtebau, hrsg. von Brix u. Genzmer, Berlin 1908, Bd. I, Heft 1. (im folgenden St. V. a b g e k ü r z t. ) — Ders., Kanalisation u. Städtebau. St. V. 1910, III, 1. — G e n z m e r, F., Die Gestaltung d. Strafsen- u. Platzraumes, St. V. 1909, 11,1. — Baumeister, R., Bauordn. u. Wohnungsfrage, St. V. 1911, IV, 3. — Ferner wird aufser den im Texte enthaltenen Literaturangaben u. a. noch verwiesen auf: Baumeister, R., Strafsen erweite-rungen, Berlin 1876. — Henri ci, Beiträge zur prakt. Aesthetik im Städtebau, 1894. — Friedrichs, R., Kommentar z. preufs. Fluchtliniengesetz v. 2. VII. 187p, 6. Aufl., Berlin 1905. — Grundsätze d. Städtebaues, Verl. D. B., Berlin 1907. — Brinkmann, A. L., Platz u. Monument, Berlin 1908. — Schultze-Naumburg, Kulturarbeiten, insbes. Bd. 2, Gärten, Bd. 3, Dörfer u. Kolonien und Bd. 4, Städtebau, hrsg. vom Kunstwart, München 1909. — Eb erst adt, R., Handb. d. Wohnungswes. u. d. Wohnungsfrage, 2. Aufl., Jena 1910. — Ders., Neue Studien über Städtebau und Wohnungswesen, Jena 1912. — Unwin, R., Grundlagen des Städtebaues, Berlin 1910. — Baumeister, Der Städtebau in Deutschland unter Kaiser Wilhelm II., Berlin 1914. — Stübben, J. u. Brix, J., Die Hygiene des Städtebaues, Leipzig 1914. — Zeitschr. „Der Städtebau“, begr. von Th. Goecke u. Camillo Sitte. — St. V. a. d. Seminar f. Städtebau, hrsg. von J. Brix u. F. Genzmer. — Handbuch der Kommunal-Wissenschaften, Jena 1914.

³

Stubben u. Brix, „Die Hygiene des Städtebaues“, IV. Bd., 4. Abt., II. Aufl., Leipzig 1914.

⁴

Fritsch, „Die Stadt der Zukunft“ 1896. — Ebenezer Howard, „Garden citys of the morrow“ 1898, „Gartenstädte in Sicht“, Jena. S. auch Veröffentlichungen der deutschen Gartenstadt-Gesellschaft.

⁵

Städtebauliche Vorträge, Bd. VI Heft 2: Oberbürgermeister Dominikus, „Die obligatorische Wohnungsinspektion, ihre Organisation und Bedeutung für die positive Wohnungspolitik“. Berlin 1912, Wilhelm Ernst <fc Sohn.

⁶

Anleitung für ... öffentliche Wasserversorgungsanlagen nach Bundesratsbeschlufs. Journ. Gasb.-Wasserv. 1906 S. 779. — W. Ohlmüller u. O. Spitta, Die Untersuchung und Beurteilung des Wassers und des Abwassers, Berlin 1910. — F. Fischer, Das Wasser. (4. Aufl.) Leipzig 1914.

⁷

Steighöhe und Sprungweite freier Wasserstrahlen I. Bd. S. 816.

C. Wassergewinmmg.

a. Versickerung“ und Wiederaustritt,

Ueber die Niederschlagshöhe s. Wasserkraftanlagen S. 571. Ein Teil des Niederschlages läuft sofort oberflächlich ab, ein anderer versickert zunächst, ein dritter verdunstet. Bodenneigung wirkt der Versickerung entgegen, Durchlässigkeit befördert sie. Unter Grasflächen ist die Sickermenge nach Beobachtungen von Woldrich und Woliny etwa die Hälfte von der unter kahlem Boden, und im Walde scheint nach Ototzky, Wisotzky sowie Ebermayer und Hartmann der Boden trockener als unter einer Grasdecke zu werden.¹)

Da die Flüsse bei Niedrigwasser fast nur durch Quellen und Grundwasser gespeist werden, gewähren die sekundlichen Niedrigwassermengen der Flüsse Einblick in die Ergiebigkeit der unterirdischen Strömungen. Dabei ist das mittlere Niedrigwasser (NW) vieler Jahre vom

8. 53 ff.

Versickerung In Prozenten der Regenhöhe unter wagerechtem Rasen.

Gegend

Beobaclitungs-

jahre

Boden

im Mittel

kleinste

Menge

England.......

nach Dickinson u. Evans

1854 bis 1884

sand- u. kieshal tige Ackererde Kreidemergel.

23,5

38,3

9,6

25,9

Görlitz.......

nach v. Möllendorf u. W aege

1853 üis 1856

Tharandt . .

1853 bis 1856

Tonboden . . Lehmboden .

o    w!    o    a »

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37»¹

28,2

28,0

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45»4

Moholz, Oberlausitz .    .

nach Frhr. y. Kleist

1854 bis i855

Tonboden .    .

Lehmboden .

4M

52,7

38,8

50,2

Niedrigstwasser (NNW) der ärgsten bekannten Dürre zu unterscheiden. Gennerich²) ermittelte nachstehende Zahlen, die Liter für das Quadratkilometer Niederschlagsgebiet (Einzugsgebiet) in der Sekunde bedeuten:

Regnitz Saale Tauber Ob. Main Werra Fulda Eder Schwelm

Aller

Oppa

NW    2,6    1,8    1,7

NNW 1,7    0,9    1,1

Die einzelnen Quellen weichen in ihrem Verhalten viel mehr als die Flüsse voneinander ab. Dies gilt selbst für benachbarte, vom selben Grundwasserstrom gespeiste Quellen, indem die höher gelegenen zuerst versiegen. Demnach sind die Quellrückgänge bei Dürre im allgemeinen erheblicher als die der Flüsse, die zum Teil tiefliegendes Grundwasser beziehen. So zeigten 127 Quellen,³) die zur Versorgung von thüringischen und sächsichen Gemeinden dienten, im Herbst 1911 zwischen 0 und 95,3 o/o Rückgang ihrer mittleren Ergiebigkeit, und zwar die in Kieslagern der Diluvialzeit im Mittel 21 o/o, die im Granit, Gneis, Tuff, Erzgestein im Mittel etwa 50 o/o, die im Schiefer im Mittel 61 o/o.

Sandboden nimmt im allgemeinen x/₄ bis V₂, Tonboden ¹/₈ bis s/4 seines Raumes an Wasser auf. Nach Entfernung des nicht kapillar gebundenen Wassers schwankte bei Versuchen von Brigg und Mc. Lane der Wassergehalt zwischen 0,036 bei sandreichem Boden und 0,465 bei einem schweren Ton.⁴) Nach Piefke dürfte Berliner Sand 25 o/o Poren enthalten, die bei sinkendem Grundwasserspiegel 74,5 o/o ihres Inhaltes als Durchfeuchtung behalten.

b. Gewinnung⁵) durch Quellfassung.

Quellen entstehen, wo der Grundwasserspiegel die Oberfläche schneidet, also an den Talmündungen undurchlässiger Schichten oder an den Ueberlaufstellen unterirdischer Wasserbecken, ferner an den Mündungen oder Ueberläufen von Spalten oder Hohlgängen, endlich entspringen sie — insbesondere Mineralquellen — aus Spalten einer undurchlässigen Decke, unter der Wasser unter Druck steht.

Man eicht eine Quelle (Brunn, Bronnen, Born, Spring), indem man das Wasser unter Beobachtung der Zeitdauer in einen abgemessenen Behälter laufen läfst, oder indem man den Querschnitt des Wasserlaufes und die Geschwindigkeit ermittelt, oder indem man es durch einen rechteckigen Ausschnitt mit zugeschärften Kanten überfallen oder durch eine Oeffnung ausfliefsen läfst und die Ueberfallhöhe bzw. Druckhöhe (I. Bd. S. 266 ff.) mifst. Zu fortdauernder Beobachtung bringt man oberhalb des Ueberfalls oder der Ausflufsöffnung einen Pegel an, an dem täglich abgelesen wird.

Die Herkunft einer Quelle ist für ihre gesundheitliche Ungefährlichkeit und die Stetigkeit ihrer Ergiebigkeit von Bedeutung und kann oft aus der chemischen Beschaffenheit und den Temperaturschwankungen — die möglichst klein sein sollen — gefolgert werden.

Eine Quelle ist mit Rücksicht auf Frost und unreine Tagewasser (Wildwasser) 1,5 m (besser 2,0 m) tief in einem Wasserschlofs (Quellenhaus, Quellstube, Quellenschacht, Brunnenstube, Brunnenkammer) zu fassen; sie mufs, falls sie — wie die meisten — manchmal trübe läuft, ausschaltbar sein. Die Quellstube soll die Besichtigung des Wassers ermöglichen, zwecks Reinigung entleerbar und mit einem Ueberlauf (Ueberreich) versehen sein.

c. Gewinnung⁵ durch Sammelgränge, Sammelrohre und Stollen.

Unterirdisches Wasser ist zu erwarten, wo durchlässige Schichten auf undurchlässigen ruhen. Undurchlässig sind z. B. Ton und Lehm, dsgl. Gneis, Granit, Urschiefer, Porphyr, wenn nicht zerknickt und zerrissen, und gewöhnlich auch jüngerer Schiefer. Durchlässig sind Sand, Kies, Gerolle sowie Kalk, Kreide, Dolomit und Buntsandstein. Im Kalk sinkt das Wasser manchmal in bedeutende Tiefe. Das Verhalten von Mergel wechselt. Die durch Abbruch durchlässigen oder undurchlässigen Gesteins entstehenden Schichten sind meist ebenfalls durchlässig bzw. undurchlässig. Zu beiden Seiten einer mit Letten u. dgl. angefüllten Verwerfungsspalte kann der Grundwasserspiegel verschieden hoch liegen. Die Voruntersuchung umfafst die Herstellung eines Höhenschichtenplanes, in den die Wasserspiegel etwaiger Brunnen und Bohrlöcher einzutragen sind, die geologische Aufnahme, die Messung vorhandener Quellen und hiernach die Feststellung des Sammelgebietes, dessen Grenzen nicht immer mit oberflächlichen Wasserscheiden zusammenfallen; nötig ist auch die Kenntnis der Niederschlaghöhe.

Um Wasser zu gewinnen, das in gesonderten Fäden über undurchlässigen Grund läuft, kann man auf ihm einen Sammelgang (Sickerdohle, Filtergang) mauern, der nur bergseitig durchlässig ist und alles Wasser auffängt. Wenn es zulässig ist, das Wasser bis in die Täler der undurchlässigen Schicht sickern zu lassen, so genügt es, dort gelochte Rohre aus Ton oder Beton oder gufseiserne Sammelrohre (Abb. 1, Schlitzrohre, Sickerrohre) zu verlegen. Die Muffen braucht man nur so weit zu füllen, dafs kein Boden einrollt. Sammelstränge empfehlen sich auch in Boden von sehr wechselnder Beschaffenheit und überhaupt bei hoher Lage der undurchlässigen Schicht. Die z. B. 100 mm langen,

Abb. 2.

Abb. 1.

' / / //

'/.'.'//////////////A

10 mm breiten Schlitze erweitert

man, um Verstopfungen zu verhüten, nachinnen.

Bei feinem Sand

u. dgl. darf das Wasser nicht so geschwind eintreten, dafs es Boden mitreifst. Hiergegen hilft ein Umgeben der Rohre mit Kies. Die Eintrittgeschwindigkeit wird bei ursprünglich gleichförmiger Strömung an den Strängenden am gröfsten. Die Rohr grab en sind, um Tagewasser abzuhalten, min-hoch mit Lehm auszustampfen (Abb. 2, Fassung nach

BeLonfangmaujer

: 0 fl

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Letten

*iy^

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destens 30 cm

Hocheder, Journ. Gasb.-Wasserv. 1913 S. 65). Sammelstränge kann man auch durch Drainrohre oder durch zu unterst mit Bruchsteinen ausgepackte Sickerschlitze bilden (s. oben S. 558 ff.).

Stollen dienen zur Entwässerung festen Gebirges. Wenn durchlässige Schichten mit undurchlässigen abwechseln, treibt man einen 0,8 bis 1,2 m weiten Stollen quer zu ihrem Streichen unter einem Gefälle von mindestens 0,0005, so dafs in allen durchlässigen Schichten die Wässer angezapft (erschroten) werden. Je nach der Wassermenge kann seine Begehung, die 1,9 m lichte Höhe erfordert, auf einer Berme neben der tieferen Wasserseige (Rösche), auf einem Steg, z. B. aus Eisenbeton, oder auf der Stollensohle selbst vorgesehen werden. Meist schliefst sich an den Wasserspiegel im Stollen der Grundwasserspiegel im Gebirge beiderseitig ansteigend an; ist der Stollen zu klein, um alles Wasser beim vorhandenen Gefälle fortzuführen, so läuft er voll, und der Grundwasserspiegel bleibt über seiner Firste. Das Gebirge läfst sich oft bis zur Höhe vorhandener, als Ueberläufe wirkender Quellen als natürlicher Behälter benutzen, indem man den Stollen durch eine z. B. 2 m dicke Dammauer oder eine gufseiserne Dammtür abschliefst, als Abflufs einen Gufsrohrstrang anordnet und diesen mit einem Schieber versieht. An einem Druckmesser kann man ablesen, wie hoch das Wasser im Gebirge steht. Eine Dammtür ermöglicht, in den Stollen zu gelangen, nachdem er entleert ist; andernfalls ist hierzu ein Schacht nötig. Stollen können zutage treten oder von einem Schacht ausgehen, den man der leichteren Abteufung wegen, wenn möglich, im undurchlässigen Gebirge niederbringt.

42

Hütte. 22. Auflage, III. Raud.

d. Gewinnung durch Brunnen.⁶)

1. Allgemeines. Zur Gewinnung des Wassers aus einem zusammenhängenden Grundwasserstrome sowie aus einem Flusse, der von durchlässigem Boden (einem natürlichen Filter) umgeben ist, dienen Brunnen. Sie sind billiger als Sammelstränge, u. zw. um so mehr, je tiefer das Wasser unter der Oberfläche angetroffen wird.

Das Vorhandensein von Grund Wasser⁷) wird durch Schürfung, wenn tiefer, durch Bohrung ermittelt. Um Einblick zu erlangen, empfiehlt es sich, die Wasserspiegel der Bohrlöcher (Rohr- und Abessynier-brunnen S. 662 u. 664) sowie der vorhandenen Brunnen zu erheben und einen Höhenkurvenplan des Grundwasserspiegels anzufertigen. Bei Standrohren überzeuge man sich durch Eingiefsen von Wasser, ob sie nicht etwa verstopft sind. Auch die chemische Beschaffenheit, die Temperatur und deren Veränderlichkeit können Aufschlufs über die Herkunft des Wassers geben. Nach Lueger ist neben einem alten Hochgestade sowie in früheren Flufsbetten besondere Aussicht auf starke Grundwasserströmung, ferner stets zwischen den Stellen, wo ein offener Strom Wasser verliert und wo dieser oder ein benachbarter Strom gewinnt.

Zuweilen kann man die Strömungsgeschwindigkeit nach Thiem⁸) unmittelbar messen, indem man, um zunächst die Gefällrichtung zu ermitteln, 3 Bohrungen in 10 bis 50 m Abstand herstellt, deren Spiegel nivelliert und dann ein viertes Bohrloch im Stromfaden eines der früheren niederbringt. Von diesen Bohrlöchern beschicke man das obere mit 150 bis 200 kg Kochsalz in konzentrierter Lösung. Am unteren Bohrloche nehme man l/₄- oder 1/2ständig Proben und untersuche sie auf Kochsalzgehalt. Die Division der zwischen der Beschickung des oberen Bohrloches und dem Auftreten gröfsten Salzgehaltes im unteren vergangenen Zeit in st durch den Abstand dieser beiden Bohrlöcher in m soll die Wassergeschwindigkeit in m/st, und die Multiplikation letzterer mit dem Querschnitt des wasserführenden Bodens in qm und der Verhältniszahl (etwa 0,22 bis 0,28), die angibt, wieviel Hohlraum die Raumeinheit des Geschiebes enthält, die Strömungsmenge (Ergiebigkeit) des Grundwasserstromes in cbm/st liefern. Forchheimer fand bei Trogversuchen, dafs der Höchstgehalt ungefähr mit der l³/₄fachen und das erste Auftreten von Kochsalz oder Fluoreszin etwa mit der 5 fachen Grund-wassergeschwindigkeit fortschritt. Slichterf) verwendet Salmiak statt Kochsalz und beobachtet die Veränderung der elektrischen Leitungsfähigkeit des Bodens.

Durch Betrieb eines Probebrunnens kann man das Wasser in

Bewegung setzen und durch Standröhren den Höhenschichtenplan des Grundwasserspiegels und hiermit die Breite des Grundwasserstreifens ermitteln, der die Schöpfmenge liefert, also die Ergiebigkeit der Breiteneinheit ermitteln.

Häufig wird die Ergiebigkeit eines Grundwasserstromes durch Ermittlung seines Querschnittes und Gefälles sowie der Bodendurchlässig-kelt k in m/Tag bestimmt.ff) Bei geringem Grundwassergefälle OC darf die Filtergeschwindigkeit, d. i. die Wassermenge in cbm, die in 24 st durch 1 qm (lotrechten) Bodenquerschnitt fliefst, = koc gesetzt werden.

Jfefs-

flasc7ie[

i* - - - -M - —*1* - • —JŁ—*j

k im grofsen zu ermitteln, indem man aus einem Probebrunnen Q cbm/Tag schöpft. Nimmt dabei im Umkreise B m um den Brunnen das Wasser die Höhe Z m über der undurchlässigen Schicht und sein Spiegel das gegen den Brunnen gerichtete Gefälle v an (Abb. 4), so gilt

b — ___J?___..

2 tiBZv

Qi Qi

Bei unbekannter Lage der undurchlässigen Schicht ermöglicht die Vornahme zweier Pumpversuche mit voneinander abweichenden Entnahmen Qi und Q₃ aus

:2nB (Zl — Z.j) ,

\ vi vi J

da der Höhenunterschied Zx — Z% mefsbar ist, k und dann Zx sowie Z% zu berechnen.

Halbmesser r m mit durchlassender Wandung die Spiegel-

Hat*) bei ausgedehnter, wagerechter, undurchlässiger Schicht das Grund wasser an der Brunnenstelle ursprünglich die Tiefe H m (Abb. 5) und das Gefälle OC (wobei OC eine Verhältniszahl ist) gehabt, so ruft der Betrieb eines bis zur undurchlässigen Schicht abgeteuften Brunnens vom

— Jl* = -^y ln --nk

Die wahre Geschwindigkeit ist, da das Wasser sich nur durch die Hohlräume bewegt, beträchtlich gröfser als die Filtergeschwindigkeit. Bei reinem Sand und t° C ist nach Hazen die Durchlässigkeit k == 1000 (0,7 + 0,03 t) d². Unter d ist der Durchmesser des in eine Kugel umgeformten wirksamen Kornes in mm zu verstehen, das sich durch die Regel bestimmt, dafs sämtliche Körner, die kleiner als das wirksame Korn sind, zusammen \/₁₀, sämtliche gröfseren zu-⁹/₁₀ des Gesamtgewichtes der Sandmasse wiegen. Man kann k bestimmen, indem man eine Bodenprobe zwischen zwei lotrechte Metall-der Breite b füllt und Wasser während einiger

feinem

sammen

gewebe in einen Trog von Tage durch den Boden fliefsen läfst, wobei man die Spiegel an beiden Trogenden durch Standröhren feststellt. Laufen Q cbm/Tag durch, so

2 IQ

gilt (Abb. 3) k —

• Bei der Ungleichförmigkeit des Bodens und seiner Veränderlichkeit beim Füllen ist es viel sicherer,

b (ü² — h²)

Abb. 3.

Abb. 4.

Abb. 5.

=$}

r"

-I-

■v

Senkung H — h hervor, wobei

ocr

ist. Liegt der Brunnen im Abstande a m von einem Flusse, so ist

//²-Ä²

nk

ln-----------

Ist seine Wandung nur auf die Höbe t durchlässig, seine Sohle dicht, so stellt sich sein Spiegel auf die Höhe Ï) über der undurchlässigen Schicht, und es ist

Hi-V nk Aehnlich gilt für offene Sohle (Abb. 6)

2a

2f) — t

ji 2—if=jö_i/__L— J_____

⁹ nk M + 0,5r [/ 2f) — t

ln------

2a

ln-•

Wird durch eine Reihe von Brunnen gefafst, die im Abstande 2 a aufeinander folgen und sich im Abstande b von einem Flusse befinden, dessen Spiegel die Höhe h über einer wagerechten undurchlässigen Schicht besitzt, so entsteht, falls der Binnenzuflufs in die Längeneinheit Flufs ursprünglich q betrug und nunmehr aus jedem Brunnen Q geschöpft wird, ein Grundwasserspiegel von der Gleichung

KÜj|

z\- b?

Abb. 6.

5-1»

2 nk

Sof n V—-a

cos n —

Go) n ---cos 71 —

a

Hierin bedeutet Z die Erhebungen der Spiegelpunkte über der undurchlässigen Schicht, y die Abstände vom Flufsufer, x in der Uferrichtung gemessene Abszissen. Für einen Schnitt durch die Brunnenachsen gilt (Abb. 7) für nicht zu grofse x (so_dafs z. B. x einen Brunnenaufsen-halbmesser bedeuten kann), falls b > a ist, genügend genau

Am—.

2nk nx

Die Gültigkeit der Gleichungen wird dadurch beeinträchtigt, dafs in der Nähe der Brunnen der Boden durch das Pumpen verändert wird. Immerhin zeigen die Gleichungen, dafs bei gegebener Entnahme die Spiegelsenkung vom Brunnenhalbmesser wenig abhängt, während sie mit der Brunnenzahl sehr abnimmt. Bei kleiner Senkung und weit

voneinander abstehenden Brunnen ist sie

H* — Z²

Abb. 7.

za

//

ihr umgekehrt proportional.

Für Brunnen, in die nur durch die ebene bzw. halbkugelförmige Sohle Wasser eintritt, findet sich näherungsweise die Senkung

IT!

bzw.

2 n kr

„ = 1,77 v + 318 V³.

Kleine Tonbeimengungen verringern die Durchlässigkeit aufser-ordentlich (I. Bd. S. 314 ff.). Wenn der wirksame Korndurchmesser 3 mm erreicht, wächst das Gefälle v nicht mehr proportional der Filtergeschwindigkeit v, sondern stärker; beispielsweise fand Forchheimer für V in km/Tag

im Kies des Lechfeldes bei Gersthofen v — 0,82 v + 10,7 v²,

,,    „    „ Marchfeldes

Brunnen in der Nähe von Flüssen können sowohl Binnenwasser als auch Flufswasser führen. Im letzteren Falle findet eine natürliche Filterung statt. Häufig sind Flufsbetten dicht, auch wenn der an-stofsende Boden durchlässig ist. Ueber die Herkunft des Wassers geben die chemische Beschaffenheit, die Temperatur und ihr Wechsel, sowie das Grundwassergefälle Aufschlufs. Sollen einem einzigen Brunnen Q cbm/Tag entnommen werden und laufen q cbm/Tag Grundwasser in das Längenmeter des Flusses, so mufs der in m gemessene

sein, damit er nur Binnen-

Abstand a des Brunnens vom Ufer > wasser liefert.

Pump versuche zum Nachweis genügenden Zuflusses sollen mindestens einige Wochen dauern. Falls der Zuflufs ausreicht, nähert sich der Brunnenspiegel immer langsamer einer Grenzlage. Zeigt sich keine solche asymptotische Annäherung, so langt der Zuflufs nicht zur dauernden Speisung.

Neben der Senkung des Wasserspiegels, die Förderkosten verursacht und höchstens 2 m betragen soll, ist für die Bemessung der Brunnen-weite die Eintrittsgeschwindigkeit des Wassers zu berücksichtigen.

Nach Newton-Eytelwein gilt für die Geschwindigkeit u (in m/sk), bei der ein Korn vom Eigengewicht C (in g/ccm) (I. Bd. S. 613) und dem Durclim. d (in cm) eben schwebt, w² — 0,16 (O'bis 1) d.

2. Kesselbrunnen (Brunnen mit weitem Kessel, Schachtbrunnen) aus Mauerwerk, Beton, Eisenbeton oder Eisen sind nötig, wenn die Unterbringung von Pumpen es erfordert oder wenn, wie bei Hausbrunnen, nur zeitweise gepumpt wird und in den Zwischenpausen sich langsam zusickerndes Wasser ansammeln soll. Bei gröfseren Anlagen ist aus gesundheitlichen Gründen die Pumpe, die gelegentlichen Zutritt erfordert, nicht in den Brunnen zu legen oder eine Zwischendecke vorzusehen.

2a. Gemauerte Brunnen werden, da Bruchsteine sich für die dünnen Wände schlecht eignen, aus Ziegeln hergestellt und erhalten bei einem lichten Durchmesser von 1 bis 1,5 2 bis 3,5 4 bis 5,5 6 bis 7,5 m

iVa

Sie sind in Zementmörtel dicht oder in der Tiefe mit einzelnen offenen Stofsfugen zu mauern. Die Durchlässigkeit kann man auch durch Anwendung von Lochsteinen erreichen. Bei Hausbrunnen von 1 bis 1,5 m Durchm. legt man auch wohl die unteren Schichten in Lehm. Die obersten 5 bis 8 m seien des Tagewassers wegen dicht. Der Brunnen rage etwas' über die umliegende Fläche hervor und sei mit einem Eisendeckel verschlossen oder so hoch geführt, dafs der Zutritt durch eine Tür erfolgt. Auf die Sohle pflegt man, wie S. 203 angegeben, einen Brunnenkranz zu legen. Er ist unbedingt erforderlich, wenn der Brunnen durch „Senken“ mit oder ohne Wasser-

Wandstärken von

2¹/₂ Stein.

haltung (Wasserwältigung) niedergebracht wird, wobei man ihn als Schneidenkranz (Schuh) ausbildet. Der Unterteil wird in Abständen von ungefähr 2 m mit Zwischenkränzen oder auch nur eingelegten Eisenringen versehen, die untereinander und mit dem Schneiden kränze durch 6 bis 8 etwa 3 cm starke Anker (Schliefsen, Schleudern) verbunden werden. Er kann dann nicht beim Baggern reifsen. Kränze in etwa 1 bis 2 m Abstand wendet man ferner an, wenn unter Wasserhaltung in Absätzen von gleicher Höhe ausgegraben und das Mauerwerk jedesmal unterfangen wird. Verjüngung des Schachtes nach oben, auch wohl Vortretenlassen der Kränze erleichtert zwar das Senken, befördert aber den unerwünschten Zudrang von Tagewasser. Senkung unter Prefsluft kann ausnahmsweise Ersparnis bringen.

2b. Stampfbetonbrunnen können ähnlich wie gemauerte mit Eiseneinlagen versehen und versenkt werden. Richtiger ist es, die Ringe abwechselnd näher an die innere und äufsere Leibung zu legen.⁹) Stampfen im Schacht selbst, wo Wasserhaltung möglich, verbürgt dichten Anschlufs an die Erde.

2 c. Eiserne Schachtbrunnen (Abb. 8) (vgl. S. 205) gestatten, mehr Durchgangfläche (nämlich viele Schlitze) anzubringen, und kommen bei rd. 10 m, zuweilen schon bei geringerer Tiefe, billiger als gemauerte.

Abb. 8.

Abb. 9.

I!

II

Man setzt sie aus gufs-eisernen Schachtkränzen (tubings) zusammen, deren \ unterster (Schuh) mit einer Schneide versehen ist. Die Verbindung geschieht bei Weiten über 1 m meist durch einspringende, von Rippen unterstützte Flan-f. sehen mittels lotrechter, .... ^ !• bei kleineren Weiten durch I BS k Innenübergriff mittels wage-

ill

I    g k rechter Schrauben.

II    p- 2d. Rohrbrunnen (Röhren-□ 'Cfi brunnen) werden hergestellt,

indem man innerhalb einer Bohrtour (Bohrschale) Bohrer anwendet und die Erde oder das zerstofsene Gestein (trockenes Bohrmehl oder nasser Bohrschmand) herausschafft, wobei man die Bohrschale, und zwar meist durch Rammschläge, stetig tiefer treibt. Ist die endgültige Tiefe erreicht, so wird innerhalb des starken, unter Umständen stählernen Bohrrohres (I. Bd. Maschinenteile: Brunnen und Bohrrohre) der endgültige Brunnen eingebaut, wenn nötig der Zwischenraum zwischen dem Brunnenrohr (Futterrohr) und dem Bohrrohr mit Kies, der den Sandeintritt verhindern soll, ausgefüllt und dann das Bohrrohr herausgezogen. Der Brunnen (Abb. 9) selbst besteht aus dem untersten als Schlitzrohr

oder als Gitter ausgebildeten Sauger (Grobfilter), dem (äufseren) Futterrohr¹⁰) (Brunnenrohr), dem (inneren) Steigerohr (Saugerohr) und Metallgewebe, ferner häufig einem Peilrohr für Probeentnahmen und Untersuchungen. Ist das Steigerohr nicht selbst zu unterst als Grobfilter ausgebildet, so braucht es (Abb. 9 a, c, d) nur so tief zu reichen, dafs es stets sicher ins Wasser taucht. Anderseits darf das Futterrohr, wenn dessen Ende nicht selbst das Grobfilter darstellt (Abb. 9d), nicht so tief reichen, dafs es den Wassereintritt ins Grobfilter behindert. Man benutzt daher häufig das Futterrohr selbst beim Bohren und zieht es, nachdem fertig gebohrt und das Grobfilter oder das als solches endigende Steigerohr eingehängt, auch wohl einen Kiesmantel um das Grobfilter eingeschüttet hat, so hoch, dafs das Grobfilter frei wird. Das Gewebe, das den Sandeintritt hindern soll, wird um den Sauger gewickelt oder bildet, wenn die lichte Weite es gestattet, einen eigenen, behufs Reinigung herausnehmbaren Filterkorb. Da vor dem Herausnehmen die Verbindung zwischen dem Steigerohr und der übrigen Rohrleitung (Heberleitung) gelöst werden mufs, läfst man bei Anwendung eines losen Filterkorbes den Brunnen von einem Einsteigeschacht von mindestens 1,5 m lichter Weite ausgehen. Ohne Filterkorb ist genötigt, wenn das Gewebe sich verstopft, den Brunnen gänzlich herauszuziehen und neu zu bohren. Für die Futterrohre verwendet man meist Gufseisen oder verzinktes Schweifseisen, für die Sauger verzinktes Schweifseisen oder Kupfer, für die Steigerohre verzinktes Eisen oder Kupfer. Gröberes Gewebe kann man aus verzinktem Eisendraht herstellen, für feineres nimmt man Messing, das zur Vermeidung der Elektrolyse manchmal verzinkt wird, oder Phosphorbronze. Durch Elektrolyse leidet bei Zink-Eisen ersteres, bei Kupfer-Eisen letzteres. Thiem wählte die Maschenweite des Gewebes so, dafs dieses ¹⁰/₃ des Sandes durchläfst. Den feinen Sand rings um den Sauger entfernt man durch Auskolben (Stöpseln), wobei man einen Kolben mit oder ohne Dichtung einführt und ihn öfters rasch hebt und langsam senkt. Das einströmende Wasser reifst den Sand mit, den man aus dem Brunnen mittels einer Ventilbüchse löffelt. Sauger städtischer Versorgungen sind meist 150 bis 200 mm weit, selten unter 3 oder über 20 m lang; lose Filterkörbe erhalten 300 mm oder mehr Durchm.; ein Peilrohr ist 25 bis 40 mm weit.

man

man

Als Abschlufs gegen Tagewasser dient häufig ein Gummiring zwischen Futter- und Steigerohr.

Rohrbrunnen ermöglichen es, ohne grofse Kosten Wasser aus keiim freier Tiefe zu beziehen. Zur Fassung ausgedehnter Grundwasserströme sind sie in etwa 12 bis 60 m Abstand in einer Reihe quer zur Strömung anzuordnen. Man kann jeden Brunnen mit einem Absperrschieber versehen oder eine Anzahl, z. B. 10 Brunnen, nicht absperrbar mit einer Leitung verbinden, die sich vom Hauptheber¹¹) abschliefsen

läfst. Der Hauptheber taucht in einen Schacht, aus dem das Pumpwerk fördert. Hat der Sammelschacht eine dichte Sohle und taucht er ins Grundwasser, so mufs er schwer genug sein, um nicht aufzuschwimmen.

2e. Tiefbrunnen¹²) ähneln den beschriebenen Rohrbrunnen und sind bis zu den gröfsten Teufen (Grundwasserwerk Hamburg hat 10 Brunnen von 212 bis 282 m Tiefe) ausführbar. Die Hauptschwierigkeit bildet das Nachtreiben der Verrohrung. In festem Gebirge ist es zulässig, das Bohrloch erst nach fertiger Abbohrung zu verrohren; auch kommt es vor, dafs man ein Bohrloch ganz oder in seinem unteren Teile unverrohrt läfst; das Bohrrohr (hier zugleich Futterrohr) kann in beliebiger Tiefe durchschnitten und von der Schnittstelle an ein Stück hochgezogen oder ganz herausgezogen werden. Wenn ein Futterrohr sich nicht mehr tiefer treiben läfst, wird ein engeres eingesetzt, das zunächst übertag reicht und später oberhalb der Schneide des weiteren Rohres wiedergewonnen wird. Unter Umständen kann man in wasserführenden Schichten engere Rohre ansetzen, damit das Wasser zwischen den aufeinanderfolgenden Rohren eintritt. Vorsichtig ist genaue Aufnahme der Schichten und der Steighöhe ihres Wassers, Bohren mit jeder Tour, solange es geht, und nachträgliches Durchlochen der Verrohrung in jenen Schichten, aus denen Wasser höher steigt als der endgültige Spiegel — sonst tritt es in die Schichten schwächeren Druckes über. Auch kann man ein Rohr einlassen, das stellenweise als Filter ausgebildet ist, und das man, wo erforderlich, gegen das Bohrloch abdichtet.

Tiefbrunnen geben oft mineral- oder gasreiches Wasser. Ihre Ergiebigkeit sinkt, wenn dieselbe wasserführende Schicht in der Nachbarschaft angezapft wird.

Steigt das Wasser über die Erdoberfläche, so ist der Brunnen ein artesischer (Springquell). Sein Ausflufs nimmt mit der Höhe ab, bis zu der man das Wasser vermöge seines natürlichen Druckes an-steigen läfst.

2f. Abessynierbrunnen(amerikanische Rohrbrunnen,Norton-Brunnen) haben ein einfaches, 25 bis 75 mm weites Rohr, das unmittelbar in den Boden getrieben wird, u. zw. bei leichtem Boden und Tiefen unter 6 m durch Eindrehen, meist jedoch durch Einrammen (Rammbrunnen). Die untere Endspitze (Abessynier-Sauger) ist daher eine Schraubenoder eine Rammspitze. Je nach dem Boden ist sie seitlich durchlocht oder durchlocht und mit Metallgewebe (Gaze) umgeben. Bei hohem Wasserstande wird die Pumpe aufgesetzt, bei tiefem mufs man einen Pumpenzylinder (Stiefel) in das Steigrohr versenken und von oben ein Gestänge hinabreichen lassen. Die Norton-Brunnen werden besonders zu Vorarbeiten für Wasserversorgungen benutzt; ihr Eintreiben liefert keine Bohrproben.

e. Gewinnung aus Flüssen, Seen und Weihern,

Unmittelbare Entnahme aus Flüssen ist aus Gesundheitsrücksichten tunlichst zu vermeiden, aber bei wenig durchlässigem Untergründe manchmal nötig. Die Entnahmestclle liege oberhalb der Strecke mit bewohnten Ufern auf der schwächer besiedelten Flufsseite. Die Entnahme geschieht durch einen Kanal oder ein Rohr. Zum Zurückhalten schwimmender Gegenstände dient ein Rechen oder Seiher, wenn nötig auch ein Schacht, in den das Pumpensaugrohr taucht.

Zur Entnahme aus einem See legt man ein Gelenkrohr¹³) weit in den See hinein.

Oberflächenwasser ist stets zu filtern oder nach Vorreinigung zu sterilisieren.

D. Aufbereitung,

a. Klärbecken, Yorfilter.

Klärbecken (Ablagerungsbecken) werden ausnahmsweise bei sehr schmutzigem Flufswasser angewendet, um zu häufige Erneuerung der Filter zu vermeiden; auch erlauben sie es, bei absatzweisem Betrieb, wo Flut die Wassergtite beeinfiufst, nur zu günstigen Stunden zu schöpfen oder, wenn der Flufs tagelang trübes Wasser führt, nur den Vorrat zu benutzen. In Deutschland machte man den Inhalt der Klärbecken höchstens gleich dem Tagesbedarf, in London sind sie aber so grofs, dafs man das Wasser 30 bis 40 Tage in ihnen läfst, seitdem Houston die zerstörende Wirkung dieses Aufenthaltes auf krankheitserregende Keime beobachtete.¹⁴) Klärbecken läfst man der Kosten wegen offen (Klärteiche), und man gibt ihnen, damit das Wasser kühl bleibe, mindestens 3 m (in London 6 bis 12 m) Tiefe. Bei ununterbrochenem Betriebe (Durchlaufgeschwindigkeit etwa 1 bis 2 mm/sk) kann man durch eine verstellbare lotrechte Platte, unter oder über die je nach der Temperatur das Wasser treten mufs, verhindern, dafs es in dünner Schicht durch den Teich läuft. Auch Quermauern (Zungen) mit Löchern an der Sohle für die Entschlammung beim Reinigen oder Zwischenplatten kommen vor. Die Klärung kann durch Zusatz von Chemikalien, die einen Niederschlag bilden, befördert werden. So setzt man, um Rohwasser zu entfärben, bisweilen schwefelsaure Tonerde (12 bis 120 g für 1 cbm Wasser) oder Alaun hinzu.

Unter Umständen empfiehlt sich wenigstens zeitweise doppeltes Filtern.¹⁵) Petersf) (Zürich, Wientalwasserleitung) hält gröbere Fremdkörper (Plankton) durch ein Vorfilter zurück, das den üblichen Sand-Altem (S. 666) gleicht, doch mit 40 bis 60 m/Tag betrieben und durch Einblasen von Luft bei gleichzeitiger Rückspülung gereinigt wird. Die Luft verteilt ein Rost von gelochten Rohren unter dem Sand. Man braucht 5 bis 10 1/sk Luft auf 1 qm Filter und reinigt alle 1 bis 2 Tage jeweils 20 bis 30 min. J. M. Penninkff) wendet für Amsterdam ein Vorfilter mit 1 m dickem Bett aus Kies von 1 bis 7 mm Korn an. Das Wasser (stündlich 2 cbm auf 1 qm Vorfilter) wird zwecks Sauerstoffaufnahme mittels Spritzdüsen, bei denen je zwei Strahlen aufeinander-

stofsen, sehr fein verteilt. In der Mitte jedes Beckens von 100 qm nimmt ein Standrohr das Schmutzwasser bei der Reinigung auf, die unter Anwendung eines Strahlrohres durch Abspritzen mit 100 cbm Druckwasser in 2 bis 3 st erfolgt.

Stufenfilter¹⁶) wenden Puech und Chabal für schmutziges Wasser (Paris, Le Mans, Magdeburg, Suezkanal usw.) an, indem sie dasselbe mehrmals filtern und behufs Sauerstoffaufnahme dazwischen überfallen lassen, wodurch sie lange Betriebsdauer der letzten Filter erzielen. In Magdeburg folgen für künftig etwa 45 000 cbm Tagesleistung aufeinander je 8 Abteilungen zu 20, 35, 64 und 147 qm Kies von Taubenei- bzw. Haselnufs-, Bohnen- und Erbsengröfse, dann 4000 qm Vorsandfilter, endlich 18 310 qm eigentliche Sandfilter. Die Reinigung der Kiesfilter geschieht durch Prefsluft, die den Schlamm an die Oberfläche befördert, wo er abgesptilt wird.

b. Filterbecken.

Filtersand darf nur Quarzkörner oder auch harte Silikate enthalten; er kann von Sandbänken, Dünen oder Flufsbetten stammen. Einzelne gröfsere Körner schaden nicht, kleinere lassen sich herauswaschen; zu viele kleine machen den Sand untauglich. Bezüglich seiner Durchlässigkeit vgl. I. Bd. S. 314 und oben S. 658. Unter Ungleichförmigkeit des Sandes versteht Hazen das Verhältnis des Durchmessers jenes Kornes, das den Sand in 60 % feineren und 40 % gröberen scheidet, zum wirksamen Korndurchmesser (der ihn in 10% feineren und 90% gröberen scheidet). Er untersuchte einige Filtersande und fand

Tafel der Filtersande.

Lage des Filters

Wirksamer

Korndurchmesser

mm

Ungleichförmig

keit

1.7    bis 1,9

1.5 » L6

1.8    „    2,0

2,0

2,0 bis 2,8 2,0 „ 2,5 3T .. 3,2

o,33 bis 0,35 o,35 » 0,38 o,33 » 0,35 o,39 » 0,4°

0,32 „ 0,37 0,28 „ 0,34 0,28    „    0,30

Dünensand hat nur 0,18 mm wirksamen Korndurchmesser.

Der Filtersand wird neu 0,6 bis (besser) 1,2 m hoch aufgeschüttet und, wenn zu oberst verstopft, 1,2 bis 3 cm tief abgeschält. Zeitweise ist die Schicht wieder zu ergänzen, so dafs deren Dicke nicht unter 40 cm sinkt.¹⁷)

Der Filtersand wird durch Sand- und Kieslagen unterstützt. Damit keine obere Lage durch die tiefere riesele, darf deren Korn nicht mehr als dreimal so dick sein. Demnach kann z. B. ein Filter von 50 cm

Dicke aus 5 cm Grobsand von etwa 2 mm mittlerem Korndurchmesser. 10 cm Feinkies von etwa 6 mm mittlerem Korndurchmesser, 10 cm Grobkies von etwa 15 mm mittlerem Korndurchmesser, 10 cm Grand (Schotter) von etwa 35 mm mittlerem Korndurchmesser und 15 cm Schotter oder Steinen bestehen. Bei sorgfältiger Schichtung sind noch seichtere Stützschichten ausführbar. Auf der Filtersohle ruhen in etwa 1 bis 3 m Entfernung Sammelstränge, das sind Drainrohre oder kleine Ziegeldohlen mit rings offenen Fugen; nur wenn die Dohlen dem Grobkies sehr nahe liegen oder in ihn hineinreichen, ist es erforderlich, sie im Oberteil dicht zu machen. Der Druckverlust in den Drainrohren oder Dohlen soll viel kleiner als in der Filtersandlage sein, damit die Filtergeschwindigkeit allenthalben ziemlich gleich grofs sei, also das Wasser gleichmäfsig gereinigt werde. Der Druckverlust in 40 cm hoher Lage Filtersand von 0,35 mm wirksamem Korndurchmesser bei einer Filtergeschwindigkeit von 1 bis 2,5 m in 24 Stunden beträgt nur 3 bis 8 mm. Nach Hazen soll man bei 2,4 m Filtergeschwindigkeit ein

20    25

30 cm Durchm.

Drainrohr von 10 15

höchstens 27    70    142 258 409 qm entwässern lassen.

Entliiftimgsrohre an den Kopfenden der Sammelstränge sind zwecklos, denn Filter sind unter allen Umständen von unten zu füllen, damit nicht Luftblasen Löcher reifsen. Das Kaiserl. Gesundheitsamt verlangt, dafs die Filtergeschwindigkeit 100 mm/st nicht übersteige. Gröfsere Filtergeschwindigkeit kürzt die Betriebsdauer der Filter.

Er kann in die oberen Stütz-

Die Sammelstränge münden in einen meist in der Filterachse liegenden gemauerten Hauptstrang, in dem ebenfalls nur sehr geringer Druckverlust auftreten darf, schichten sorgfältig gedichtet hineinragen oder — sicherer — in die Filtersohle versenkt sein. Die Sohle der Filter wird ähnlich wie bei Hochbehältern versichert; läfst man sie von den Sammelsträngen aus beiderseitig ansteigen, so braucht man weniger Schüttung für die unterste Lage.

Da Filtersand im Wasser unter fünffacher Böschung hält, kann man an Unterstützungshöhe, z. B. durch Ersatz des Grobsandes und Kieses durch Backsteinlagen mit offenen Fugen (Filter von Muir), sparen.

In Europa pflegt man das Filterbett 0,9 bis 1,3 m hoch zu überstauen, wobei die Wassertiefe noch in dem Mafse zunimmt, wie die Sandlagendicke abnimmt. Anstandslos verlaufene Versuche von Hazen mit nur 15 bis 30 cm Wassertiefe zeigten, dafs Höhenersparnis statthaft wäre.

Da der Betrieb offener Filter leicht durch Frost und Algenbildung gestört wird, baut man heute meist gedeckte Filter. Die Eindeckung geschieht wie bei Hochbehältern (s. daselbst), nur bringt man verglaste Luken zur Erhellung während der Reinigungsarbeiten an. Offene Filter erhalten rings wasserdichte Böschung (Anlage etwa 1 : 2), weil Mauern durch den Schub einer Eisdecke leiden und die Entfernung des Eises erschweren.

Filtergeschwindigkeit im Mittel etwa 1,6 m in 24 Stunden; jedoch kommen auch wesentlich gröfsere Geschwindigkeiten (Stuttgart, staatl. Werk 4,38, Barmen, Stauweiherwasser 4,94 m/Tag) vor. Ist die gröfste vorgesehene Filterdruckhöhe (= Filterdruckverlust), z. B. 1 m, infolge Verschmutzung der Sandoberfläche erreicht, so mufs gereinigt werden. Die Betriebsdauer eines Filters zwischen zwei Reinigungen beträgt i. M. zwei bis sechs Wochen, wechselt sehr und kann auf wenige Tage herabsinken.

Für die Fortschaffung des abgekratzten Sandes durch Schubkarren ist es zweckmäfsig, eine Rampe vorzusehen, über der die Decke entsprechend hoch zu machen ist.

Das Wasser mufs in breiter Fläche ins Filter eintreten, so dafs es den Sand nicht aufwühlt. Man mufs imstande sein, jedem Filter Reinwasserproben zu entnehmen. Jedes Filter mufs von der Reinwasserleitung behufs Ausschaltung schlechten Wassers abgesperrt, vollständig entleert und von unten bis zur Sandoberfläche mit Reinwasser gefüllt werden können. letzteres kann mittels einer eigenen, die Hauptsammler verbindenden Leitung geschehen. In der Regel soll man das nach einer Reinigung oder Ergänzung des Feinsandes gewonnene Wasser eine Zeitlang ablassen.

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Bei Zusatz von Fällungsmitteln, die ein Zusammenballen der kleinsten Teilchen bewirken, können Schnellfilter,¹⁸) wie das Je well-¹⁹) oder das Warren-Filter genügen. Sie werden meist mit 4 bis 5 m/st Filtergeschwindigkeit betrieben und ermöglichen Platzersparnis gegenüber den üblichen Sandfiltern. Der Sand befindet sich in offenen Bottichen oder geschlossenen Kesseln, und die Reinigung geschieht, ohne dafs die Filterfläche betreten wird, wöchentlich bis mehrmal täglich durch Auswaschen der ganzen Sandschicht unter Anwendung Wasserdruck, häufig unter Mithülfe von Rührvorrichtungen. Bezüglich des Kröhnke- und Missong-Filters s. unten (Enteisenung).

c. Enteisenung.

Das Grundwasser der norddeutschen Tiefebene enthält kohlensaures und humussaures Eisenoxydul, so dafs Anlagen mit Grundwasser von 2 bis 4 mg/1 häufig, selbst solche für 20 mg/1 ausgeführt sind. Das Eisen fällt aus, wenn die löslichen Oxydulsalze durch den Sauerstoff der Luft oxydiert werden. Die Eisenausscheidung wird durch Kohlensäure verzögert, durch Kalk beschleunigt. Ein eingearbeitetes, also mit Eisenhydroxyd durchsetztes Filter wirkt besser als ein neues. Das an organische Stoffe gebundene Eisen ist das schwieriger zu entfernende.²⁰)

1. Verfahren von Piefke.t) Das Rohwasser wird zwecks Lüftung im Riesler (Lüfter) über eine etwa 3 m hohe, auf einem Eisenrost ruhende Koksschicht verteilt, wobei ohne die Reservefläche stündlich 2 bis höchstens 7 cbm auf 1 qm Grundfläche kommen. Verteilung durch Streudüsen oder durch Rinnen; die Rinnen geben das Wasser auf Wellbleche auf, die in den Tälern und Bergen (für den Notfall) gelocht und umrändert sind. Bei der Feststellung des Verteilerquerschnittes und der Höhe der

Blechränder ist zu berücksichtigen, dafs bei manchen Anlagen der Koks vom Eisenschlamm durch Spülen befreit wird, wobei man so viel Wasser durch eine Verteilrinne laufen läfst, wie sonst durch 4 bis 6. Man spült etwa zweimal wöchentlich, andernfalls wird etwa jährlich der tiefer befindliche und daher stärker verschlammte Koks entfernt (wofür eine Tür vorzusehen ist), gewaschen und später verfeuert, oder es wird der Koks einige Jahre belassen und dann weggeschüttet.

Häufig wird (Charlottenburg) statt der Koks- eine Backsteinpackung benutzt, deren Steine, falls sie im Laufe der Jahre trotz häufiger Spülung verschlammen, herausgenommen, mit einem Blech abgeschabt und abgespült werden. Endlich wird (Tegel, Friedrichshagen) vielfach über Holzhorden (Patent Zschocke), d. i. über sich kreuzende Packe aus Brettern, die auf schmaler Kante stehen, gerieselt. (Man stapelt

etwa 30 Packe zu je 10 cm Höhe aufeinander.) Die Bretter lassen sich durch Flacheisen ersetzen. Umgeben sind die

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Abb. 10.

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Horden von Gittern aus schräg gelegten Brettern, so dafs durch die Spalten Luft treten kann und verspritztes Wasser in den Riesler zurückläuft.

Vom Riesler tropft das Wasser in ein Absatzbecken (Rieslersumpf), wo es einige Stunden verweilt und den gröfsten Teil des Eisens absetzt, für dessen bequeme Fortschaffung durch eine von der tiefsten Sohlenstelle ausgehende Dohle zu sorgen ist. Ein Ueberfall (Trompete mit anschliefsendem Rohr) bringt das eisenarme Wasser auf ein Filter, wo die Enteisenung, soweit sie bei dem betreffenden Wasser überhaupt durchführbar ist, vollendet wird. Am einfachsten ist es, das Filter als Grobfilter mit Kies von 1 bis 4 mm dicken Körnern zu gestalten, das so wie ein gewöhnliches Sandfilter entwässert, aber nach Abhub von 1 oder mehr cm Kies durch Rückspülung mit Reinwasser gereinigt wird. Daher liege der Spiegel im Reinwasserbehälter zwischen dem Rohwasserspiegel und der Kiesoberfläche. Die Filtergeschwindigkeit wählt man meist zu l/₂ bis 1 m/st.

Statt der Filter üblicher Bauart werden häufig Kröhnke-Filter²¹) benutzt, bei denen sich der Sand in einer liegenden Trommel befindet.

Durch die Lagerzapfen fliefst das Wasser zu und ab, und das Waschen des verschmutzten Sandes erfolgt mittels Gegenstromes bei gleichzeitiger Drehung der Trommel. Bollmann¹) verwendet stehende geschlossene Kessel, in denen das oben zufliefsende Wasser durch 1,6 m Sand zu einem Rost aus feingeschlitzten messingenen Sammelrohren dringt. Er reinigt durch Rückspülung, wobei ein mittleres senkrechtes Steigestrahlrohr mithilft.

Es fällt

2.    Das Verfahren von Oesten ist für kleinere Ortschaften geeignet, weil es nur eine einmalige Hebung des Wassers erfordert, etwa 3 m hoch aus Brausen auf den Spiegel des Behälters, ln die Fallleitung des letzteren ist bei den neueren Ausführungen²) als geschlossener Teil ein Filter mit einer 30 cm hohen Schicht Kies von einheitlichem Korn (gewöhnlich Graupenkies) eingeschaltet, Filtergeschwindigkeit etwa 1 m/st. Wenn der Druckverlust nach je einigen Wochen im Filter auf 20 bis 40 cm gestiegen ist, wird durch Rückspülung gereinigt. Auch die Brausen müssen nach achttägigem oder mehrwöchentlichem Betrieb wieder gereinigt werden.

3.    Deseniss 8l Jacobi, A.-G. in Hamburg, lüften bei Kleinanlagen, indem sie³) mit ihren „Bastardpumpen“ mit dem Wasser zugleich Luft in das Filter fördern, das durch Rückspülung zu reinigen ist.

4.    Für einzelne Gebäude genügt es nach Dunbar,⁴) zwecks Lüftung das Filter überNacht leer stehen zu lassen und durch Rückspülen zu reinigen.

5.    Die G. m. b. H. HalvOP Breda⁵) in Charlottenburg verteilt bei ihrer geschlossenen Vorrichtung das unter Druck stehende Wasser nebst eingeblasener Prefsluft von einem kleinen Mischkessel aus, in dem Stofsplatten durch Wirbel innige Mengung bewirken sollen, auf einige stehende Walzenkessel, in denen das Wasser durch porige! vulkanische Steine aufsteigt. Die überschüssige Luft entweicht in jedem dieser Behälter durch ein oben angebrachtes Entlüftungsventil, während das Wasser durch ein Ueberlaufrohr auf ein im unteren Teil des Behälters befindliches Sandfilter fliefst. Die Spülung geschieht mit Reinwasser, u. zw. abwärts in den Steinen, aufwärts im Sand, den man zugleich mit einem Rührwerk umrührt.

Weitere Verfahren rühren von v. d. Linde und Hefs,⁶) Bock⁷) und anderen her.⁸)

6.    Bei der Enteisenung fällt auch Mangan aus. Ein sicheres Verfahren zur Entfernung des Mangans gibt es jedoch nicht.⁹)

d. Weichmachern

Hartes Trinkwasser wird nach dem Verfahren von Clarke und Atkins in einigen englischen Städten durch Kalkzusatz weich gemacht. Weichmachen von Kesselspeisewasser (II. Bd., Abschn. Dampfkessel S.57).

0 Kiel: Birnbaum, Journ. Gasb.-Wasserv. 1911 S. 274.

²) Z. d. Y. d. 1.1906 S. 1114; Journ. Gasb.-Wasserv. 1906 S. 481. — 3) j). r. p# 180687.

⁴)    L üb bert, Deutsche Vierteljahrsschr. f. öffeutl. Gesundheitspflege 1905 8. 581.

⁵)    Vegesack: Wagner, Journ. Gasb.-Wasserv. 1909 8. 55. Lehe, offene Schnelltilter nach Enteisenung: Priese, Journ. Gasb.-Wasserv. 1912, S. 152 u. 548.

⁶)    München-Gladbach: Journ. Gasb.-Wasserv. 1898 S. 730.

⁷)    Hannover: Journ.-Gasb.-Wasserv. 1904 S. 737 u. 1104.

⁸)    Többen, Gesundhtsing. 1907 S. 745 u. 761.

•    ⁹) Manganscliwierigkeit in Breslau: Lührig, Gesundhtsing. 1908 8. 629 u. 645;

Debusmann, Journ. Gasb.-Wasserv. 1908 8. 963 u. 990.

e. Entsäuern.

Zur Entfernung freier Kohlensäure dient Regenfall und Rieselung über Marmor. Im Stadtwaldwasserwerk zu Frankfurt a. M.²²) läfst man das Wasser mit einer Filtergeschwindigkeit -von 80 m im Tag durch je 8 cm Marmorkies von Walnufs-, Bohnen- und Erbsengröfse und GO cm Marmorgriefs aufsteigen.

f. Sterilisieren.

Durch Schnell- oder Vorfilter blank gemachtes Wasser läfst sich mit Hülfe von Ozon²³) oder ultraviolette Bestrahlung mit Quarz-Quecksilberdampflampen²⁴) sterilisieren. Letzteres Verfahren wird unanwendbar, wenn, wie z. B. in Moorwasser, Kolloide vorhanden sind. Für Züricher Seewasser veranschlagte Peterf) die Kosten wie folgt:

Anlage für Gestellung s. Zinsen und Tilgung für 100 cbm

100 cbm im Tag

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4000

800

Mark

0,60

1,48

0,51

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E. Sammlung. (Hochbehälter.)

1. Allgemeines. Der Behälter (Verteilungsbehälter, Ausgleichbehälter, Reinwasserbehälter) mufs sowohl bei gleiclimäfsigem 24-stündigen Pumpen zur Mithtilfe bei Tag, als auch bei SVg-stündigem Pumpenstillstande zur Aushülfe in der Nacht ungefähr 18 0/o des gröfsten oder 30 o/o des mittleren Tagesverbrauches, vermehrt um den Löschbedarf von 150 bis 300 cbm, fassen. Bei langer Quelleitung soll der Behälter Ausbesserungen wegen den ganzen Tagesverbrauch fassen können. Trinkwasserbehälter sind stets einzudecken. Die Rohrnetze werden bei ebener Stadt am billigsten, wenn man die Behälter ungefähr in die Schwerpunkte der Bezirke legt, für die sie bestimmt sind. Der Bodengestalt und Grunderwerbskosten wegen tut man dies jedoch nur selten. Nähe am Pumpwerk erleichtert die Aufsicht. Ein Endbehälter auf der der Gewinnungsstelle abgewendeten Stadtseite (Gegenbehälter genannt, wenn aufserdem ein Behälter auf der Gewinnungsseite) bewirkt aber gleichmäfsigere Druckverteilung während starken Verbrauches. Grofse Städte erhalten am besten mehrere Behälter.

Wo Anhöhen vorhanden sind, werden die Behälter mehr oder weniger in den Boden versenkt (Wasserkeller), andernfalls auf Gerüste oder Türme gesetzt (Wassertürme).

2. Für gemauerte Behälter (Abb. 11 u. 12) ist Gleichmäfsigkeit, Festigkeit und Undurchlässigkeit des Untergrundes wichtig. Sie erhalten bis 5 m Wassertiefe und meist rechtwinkligen Grundrifs. Dieser ist bei einer Kammer und wagerechtem Grund am besten quadratisch, bei zwei Kammern, damit die Zwischenmauer kürzer ausfalle, Denial so lang als breit. Der Umfang kommt bei einfacher Kammer am billigsten, wenn er einen Vollkreis bildet; bei zwei Kammern, wenn zwei Hufeisenkreisbogen untereinander und mit der geraden Zwischenmauer Winkel von ungefähr 120° einschliefsen. Die Wände werden in hydraulischem (meist Zement-) Mörtel gemauert. Innerer Putz (aus

Abb. 11.

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widerstehen. Für die Einwölbung*) sind Tonnnengewölbe (preufsische Kappen) über Gurtbogen, die auf Pfeilern ruhen, das einfachste. Mitunter werden auch böhmische Kappen angewendet. Kleinere zylindrische Behälter deckt man mit Kuppeln. Ziegelgewölbe erhalten eine wasserdichte Abdeckung von 1 bis 2 cm Zementmörtel oder Zementmörtel und darüber etwa 15 cm Lehmschlag oder 1 bis 1,5 cm Asphalt oder Asphaltpappe, deren Fugen man mit Asphalt dichtet, oder Asphaltfilzplatten u. dgl. ; Betongewölbe meist Zementputz (etwa 1 cm aus 1 R.-T. Portlandzement und 3 R.-T. Sand). Ueber die Abdeckung kommt Erde. Damit der Frost nicht bis zum Gewölbe dringe, genügen 0,9 bis 1,2 m Erde, damit Rasen gedeihe, der das Eindringen der Aufsentemperatur sehr vermindert, 30 cm Erde. Man kann übrigens dünnere Decken anwenden, z. B. Holzzement auf Schwemmsteinkappen mit 10 cm Kiesdeckung. Die Behältersohle wird bei Erduntergrund mit 40 bis 60 cm Zement- oder Trafsbeton oder Beton in Verbindung mit Ziegellagen versichert und erhält eine Zementputzschicht, seltener Asphalt. Der Putz oder Asphaltgufs kann zu oberst oder zum Schutze gegen Verletzung unter Ziegelpflaster liegen.

Abb. 13.

Der Boden mufs sich reinigen lassen, darf also nicht einzelne Vertiefungen enthalten. Dagegen ist schwaches Gefälle nach der vertieften Stelle (Sumpf) am Entleerungsrohr oder am Auslaufrohr, wenn dieses zugleich zum Entleeren dient, zweckmäfsig. Zum Entweichen der Luft beim Füllen sind Oeffnungen mit gemauerten Schloten oder gufseisernen (mit eingelegtem Metallgewebe, Abb. 13), auch wohl tönernen Aufsätzen, die das Eindringen von Tieren hindern, anzubringen.**)

Einsteigöffnungen, durch die kein Tagewasser einlaufen kann, auch wohl Steigeisen, feste Leitern oder Treppen sind vorzusehen. Jede Kammer enthält ferner einen Zulauf, einen Ablauf, einen Ueberlauf, einen Schwimmer oder sonstigen Wasserstandanzeiger, oft mit elektrischer Fernleitung, und eine meist den Ueberlauf aufnehmende oder (vielleicht entfernt vom Behälter) vom Ablauf abzweigende Entleerung. Zu- und Ablauf auf entgegengesetzten Seiten verhindern Wasserstillstand mit erhöhter Bakterienvermehrung. Treten daher Zulauf-(Speise-, Steig-) rohr und Ablauf (Entnahme-, Fall-) rohr an gleicher Stelle ein, so verlängere man eins der Rohre bis zur entgegengesetzten Wand. Auch kann ein einziger Strang bis zum Behälter führen und sich hier in einen über dem Wasserspiegel mündenden Zulauf und in ein Ablaufrohr mit einer Rückschlagklappe gabeln. Bei Quellwasserbehältern erfolge der Einlauf von oben, damit nicht das wärmere***) Oberflächenwasser stagniere. Die Zulauf-, Ablauf- und Entleerschieber stellt man bei billigen, kleinen Anlagen ins Wasser oder an geeigneten Leitungsstellen in die Erde, auch wohl in Schächte; bei gröfseren in eine gemeinschaftliche wasserdichte, zugängliche Schieberkammer (Schieberkeller). Sind mehrere Behälter ungleicher Plöhenlage vorhanden, so

*) III. Bd. S. 177 u. 288.

**) Gegen mutwillige Verunreinigung schützende Lüftungehaube s. Birnbaum, Journ Gasb.-Wasserv. 1911 S. 276.

***) v. Böhmer, Gesundhtsing. 1904 S. 486.

43

Hütte. 22, Auflage. IIL Band.

¹

Sonstige Angaben : G erhardt im H. d. I.-W., 3. Teil, 4. Auf!., 1. Bd., Leipzig 1911

²

Z. f. Gewässerk. 8. Bd. 1907 S. 203 u. 285.

³

Halbig, Journ. Gasb.-Wasserv. 55, 1912 S. 1254. — Regeln für die Schweiz, Lauterburg, Allgem. Bauz. 1887 S. 18 u. 91. — Odenwald- und Schwarzwaldquelleu, Becker, Journ. Gasb.-Wasserv. 1889 S. 23. — Angaben für 21 Quellen, Lueger, Wasserversorgung der Städte S. 259 u. 275.

⁴

E. Rarnaun, Bodenkunde, 3. Aufl., Berlin 1911 S. 339.

⁵

Umfassende Werke: Lueger, Die Wasserversorgung der Städte, 1890 bis 1895, Leipzig; Oesten u. Frühling, Wasserversorgung der Städte, im III. Teil des H. d. I.-W., 4. Aufl., 1904, Leipzig.

⁶

Ueber Anlage von Brunnen vgl. auch Abschn. Grundbau S. 202 ff.

⁷

Vgl. z. B. Smreker, Journ. Gasb.-Wasserv. 1899 S. 22; Prinz, Journ. Gasb.-Wasserv. 1901 S. 317 u. 339; Forchheimer, Z. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 58,1906 S. 201; G. Thiem, Hydrologische Methoden, Leipzig, J. M. Gebhardts Verlag 1906; Journ. Gasb.-Wasserv. 1909 S. 260, 1910 S. 150, 472 u. 1136; Hass old, ebenda 1913 S. 81.

⁸

A. Thiem, Z. d. V. d. I. 31, 1887 S. 1133. t) Journ. Gasb.-Wasserv. 1903 S. 230; Ulfert, ebenda 1907 S. 16 u. 981, Bestimmung der Stromrichtung durch das Verwaschen von Farbe, ff) Bd. I S. 314, Fliefsen durch Erdreich.

⁹

Beispiele: Mörsch. Eisenbetonbau, 2. Aufl. 1906 S. 180; v. Eraperger, Handb. f. Eisenbetonbau, 3. Bd., Berlin 1907 S. 85 und 2. Auflage, 3. Bd., Berlin 1910.

¹⁰

Brunnenrohre I. Bd. Abschn. Maschinenteile: Rohre. Brunnenzeichnungen: II a 1-bertsma, Journ. Gasb.-Wasserv. 1903 S. 780 (Tilburg); v. Feilitzsch, Journ. Gasb.-Wasserv. 1909 S. 125 (Braunschweig); Halbertsma u. Speiser in Festschrift: Die öffentliche Gesundheitspflege Wiesbadens; Wagner (Vegesack), Wellblechbrunnen, Journ. Gasb.-Wasserv. 1909 S. 55; Hai bi g (Taucha) ebenda 1910 S. 41: St an g für Dünensand ebenda 1911 S. 62, 315 u. 582.

¹¹

Heber, ». Durchflufs durch gefüllte Leitungen, T. Bd, S. 277, Saugheber, II. Bd. Hebewerke für flüssige Körper.

¹²

Tecklenburg, Handb, d. Tiefbohrkuude, Leipzig, Baumgartners Bbdl. 1886/96.

¹³

Gelenkrohr im Rhein bei Walsum, Z. d. V. d. I. 1908 S. 325.

¹⁴

Surveyor 1909 S. 436.

¹⁵

Goetze: Bremen; Koschmieder: Altona: Halbertsma u. van t’Iloff: Schiedam, Journ. Gasb.-Wasserv. 1896 S. 2, 18, 34, 127 u. 467. f) Journ. Gasb.-Wasserv. 1901 S. 681 u. 701.

ff) Journ. Gasb.-Wasserv. 1908 S. 618, 1910 S. 189.

¹⁶

Dieckmann, Journ. Gasb.-Wasserv. 1909, S. 66.

¹⁷

Grundsätze des Kaiserl. Gesundheitsamtes zur Reinigung von Oberflächenwasser durch Filtration, Journ. Gasb.-Wasserv. 1899 8. 330; erläutert von Beer, Journ. Gasb.-Wasserv. 1900 S. 589 u. 613.

¹⁸

Gerhard, Gesundhtsing. 1900 S. 205 u Fortsetzungen.

¹⁹

Z. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1906 S. 228 (Triest); Journ. Gasb.-Wasserv. 1907 S. 417 (Alexandria), S. 546 (Damiette); Schreiber, Mitt. d. K. Prüf.-Anst. f. Wasservers. u. Abwässerbes. 1906 Nr. 6; Gesundhtsing. 1911 S. 794.

²⁰

Schmidt u. K.Bunte, Ueb. d. Vorgänge bei der Enteisenung, Journ. Gasb.-Wasserv. 1903 S. 481 u. 503.

f) Weltmann (Beelitzhof), Journ. Gasb.-Wasserv. 1894 S. 597 ; P i p p i g (Kiel), Journ Gasb.-Wasserv. 1896 S. 650; Prinz (Oranienburg, Forst i. L., Lichtenberg, Wildau), Journ. Gasb.-Wasserv. 1902 S. 149, 163, 183 u 941.

²¹

Z. f. augew. Ch. 1900 Heft 46; Journ. Gasb.-Wasserv. 1906 S. 12. Aehnlich Missong-Filter, Journ. Gasb. Wasserv. 1912 S. 254, 446 u. 704.

²²

Scheel hase, Journ. Gasb.-Wasserv. 1909 S. 822.

²³

Daske, Deutsche Vierteljahrsschr. f. öffentl. Gesundheitspflege 1909 S. 385.

²⁴

Courmont, Journ. Gasb.-Wasserv. 1911 S. 675; Bujwid, ebenda S. 853; Grimm & Weidert. Mitt. Materialpr.-Amt 1911 Heft 14.

f) Journ. Gasb.-Wasserv. 1912 S. 649.

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ist bei den tiefer gelegenen durch selbsttätige Schwimmerventile dafür zu sorgen, dafs der Zulauf auf hört, wenn der betreffende Behälter gefüllt ist.

3. Für Stampfbetonbehälter ohne ? Eiseneinlagen(Abb.

:    14) gelten dieselben

Regeln wie für ge-i    mauerte, nur sind

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heute Behälter Eisenbeton.¹) Bei kreis förmi gern Grund -rifs empfehlen sich bei

---    ihnen Kuppeln (Abb.

15), bei rechteckigem Tonnengewölbe und Balkendecken (Abb. 16).

4. Wassertürme mit Eisenbottich.*) Man macht den Bottich als schmiedeiserne Trommel mit hängender Kugelhaube nach Dupuit, hängender Halbkugel nach amerikanischem Vorbild oder nach Intze, weil dies weniger Unterstützungsmauerwerk und Maueransichtfläche erfordert, mit stützendem Kegelboden und Gegenboden.

Abb. 16.

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jp—    fläche in cm,

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*) Forchheimer, Berechnung ebener und gekrümmter Behälterböden, 2. Aufl. Berlin 1909. Wilh. Ernst & Sohn. Barkhausen, Z. d. V. d. I. 1900 S. 1594 u. 1681. Forchheimer, Berechnung von Behältern auf Wind druck, Z. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1902 S. 343; 1905 S. 329; s. auch Festigkeit der Platten und Gefäfse, I.Bd. S. 600; Hochbau, III. Bd. S. 367; Wasserversorgung der Bahnhöfe, III. Bd. Eisenbahnwesen.

so ist in der Tiefe b die Beanspruchung des vollen Trommelblechs

ab

kg/qcm.

1000 d

In den Nietreihen ist die Beanspruchung entsprechend stärker. Sind die lotrechten Stöfse nicht mit Doppellaschen überdeckt, so entstehen überdies Nebenspannungen.

Bezeichnet (Abb. 18 u. 19) G den lotrechten Gesamtdruck in kg, den das Wasser auf den Boden aufserhalb eines Parallelkreises vom Halbmesser X (in cm) des Aufsenbodens bzw. innerhalb eines Parallelkreises des Innenbodens ausübt (also das Gewicht in kg der Wassermasse, die aufserhalb bzw.

Abb. 18.

Abb. 19.

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-oc -

innerhalb jenes Kreises

aufruht),

ferner <X den Neigungswinkel des Bodens im Umfange dieses Kreises, so ist die Inanspruchnahme des vollen Bleches in Richtung der stärksten Neigung

Abb. 20.

kg/qcm.

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Abb. 21.

2 7i xd sin oc Bezeichnet ferner (Abb. 20)

T die Zugspannung des vollen Bleches in wagerechter Richtung in kg/qcm,

Z die Tiefe unter der Wasseroberfläche in cm, r den Krümmungshalbmesser des Meridians in cm,

n die Länge der zum Boden Winkelrechten zwischen ihm und der Behälterachse in cm,

so ist

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I- a . T ^    *

r ‘ n lOOOd *

dabei ist (Abb. 21)

für die Böden

III

IV

das Vorzeichen von

(j

<7 Druck    Zug    Druck    Zug

Zug    Druck Druck    Zug.

Hiernach findet sich (Abb. 22) für nicht unterbrochene Kugelinnen-böden, für die r = n ist, wenn h den Höhenabstand des Spiegels und y den eines beliebigen Bodenpunktes vom Bodenmittelpunkte in cm bedeutet,

und bedeutet

er

>• (h + y. ³i -    ,

2000cf V X 3    2r — y)’

2000 cf (Ä i

3 2r —

wobei sich -f- auf Stützböden, — auf Hängeböden bezieht. Hiernach ist bei Kugelinnenstützböden t und bei Kugelinnenhängeböden G die gröfsere, also die für die Wahl der Blechstärke à mafsgebende Spannung. Ferner nehmen bei ersteren G und j gegen die Mitte ab, bei letzteren gegen die Mitte zu, wo sie den Wert

rh

Abb. 22.

T 2000d

Auch kann bei kleinem h bei

annehmen.

Hängeböden X negativ werden, d. h. gegen den Rand hin in Druck übergehen. Bei hängen-

5

der Halbkugel geschieht das für h<L-^ r. Für Kegelböden ist r = oo und

■b =

nz

xz

T 1000cf    10001>‘ sin x

][äncje\ ßtütz bo/^en,

Innere Stützböden, ob Kugeln oder Kegel bildend, erfordern, weil sowohl G als auch t Drücke darstellen, Aussteifung gegen Einbeulen.

Auf dem Mauerwerk lagern die Bottiche mittels eines am besten schmiedeisernen Druckringes (Auflagerring) oder sie hängen bei Ausbildung nach Abb. 20 an lotrechten Stützen, die durch zwei Ringe verbunden sind. Denkt man sich über dem Druckring einen lotrechten Zylinder errichtet und bezeichnet man das Gewicht der Wassermasse innerhalb desselben mit G\ und das aufserhalb mit G₂ (in kg), ferner die Winkel, unter denen am Druckringe der Boden geneigt ist, mit und <xa, so ist die im Druckringe wirkende (in kg ausgedrückte) Kraft P (also das Produkt aus Druckbeanspruchung und nutzbarem Querschnitt des Ringes) bei Hängeböden:

ctg <Xi

Abb. 23.

P=Gl

und bei Intzeschen Bottichen (Abb. 23):

2 71

JL

F = ¥jt ctg “ Gl ctg ^

Man baut letztere so, dafs bei vollem Behälter G₂ctgOC₂ nahezu = Gx ctg wird.

Würde sich ein Druckring ohne Längenänderung in einen elliptischen Ring verwandeln, so würde der von einem Hängeboden auf die Ringteile ausgeübte Radialzug ungleich werden, und zwar gröfser, wo die Durchmesser wachsen, kleiner, wo sie abnehmen. Der Ring würde also nicht knicken, sondern in die alte Kreisform zurückkehren.²)

Mit Rücksicht auf Rost mache man die Bleche mindestens 5 mm dick. Der Einbau eines Treppenzylinders erhöht die Spannung im Durchdringungskreise beinahe auf das Doppelte. Man kann ein bis zum Wasserspiegel reichendes Steigrohr samt einem vom oder nahezu

8. 1231.

tiefsten Punkte ausgehenden Fallrohr anwenden, oder ein gemeinschaftliches Steig- und Fallrohr.³) Ein üeberlauf mit Wasserspeier oder Abfallrohr ist vorzusehen. Einfache Steigrohre (Standrohre) als Druckregler veranlassen häufig Ueberlaufen; Windkessel sind vorzuziehen.

vom

Die Bottiche ruhen meist auf Mauerwerk, das auf Druck und Biegung des Turmes durch Winddruck (150 bis 200 kg auf 1 qm Ansichtfläche) zu berechnen ist. Bei Ersatz des Mauerwerks durch Eisenrüstung ist überdies die Verankerung bei leerem Behälter zu berechnen.

Die Berlin-Anhaitische Maschinenbau-A.-G. gibt folgende Tafel:

Spiegelhöhe über Gelände

Inhalt

cbm

Intze-Boden 5 cm starke Monier-Verkleidung

25 I 50 I roo I 150 1 200 1 400

Hängeboden

1/2 Stein starke Lochsteinausmauerung

500 I 600 I 800 I XOOO I 1200 1 X500

Behälter

5,5    7,0 i2,c 15,0 17,0 28,6    38,0 43,0    46,0    75.0    90,0

i°5

70,0 75,0 105

Unter Behälter ist hierbei der Bottich, die eiserne Dach- und Hüllkonstruktion und die Leitern vom Tropfboden in den Bottich und zu den Rundgängen verstanden.

20

30

40

SO

Ù .'H fl

gSaJ

OUI 4³ N5 Ul tO

O O O W

120 I25    150

an Schornsteinen

Ringförmige Behälter mit Stützböden kann man anbringen; sie wiegen nach F. A. Neuman in Eschweiler bei einem Inhalt von

10    20    30    40    60    80    100    150    200 cbm

3,7    5,2    6,9    8,5    11,3    13,6    15,8    21,0    26,0 t.

5. Wassertürme in Eisenbeton⁴) zeigen entweder die Formen des Intze-Behälters oder einen runden Bottich oder viereckigen Kasten, der auf Eisenbetonbalken ruht. Diese können parallel liegen oder auch als Haupt- und Querbalken angeordnet sein.

F. Wasser Verteilung.

a. Hauptzuleitnng’.

Kostet die Verzinsung und Abschreibung eines Stranges vom Durchmesser -D m den Betrag D JC und die Metertonne Arbeit zum Betriebe einschl. der auf sie entfallenden Verzinsung und Abschreibung der Pumpen k₂ M, und ist die Betriebshäufigkeit, nämlich das Verhältnis der jährlichen Betriebsstunden zur Stundenzahl des Jahres = ß, so soll der vom Pumpwerk ausgehende Druckstrang, soweit er unverzweigt ist, einen solchen Durchmesser erhalten, dafs während des Betriebes die

sekundliche Strömungsgeschwindigkeit v — 0,0175    : ß k₂ = —³

herrscht, also v z. B. für durchschnittlich 20 tägliche Betriebsstunden 0,58 m/sk und für durchschnittlich 12 tägliche Betriebsstunden 0,69 m/sk beträgt. Diese Geschwindigkeit bleibt auch, wenn Abzweigungen vorhanden sind, am vorteilhaftesten, falls die Rohrweite des Hauptstranges die Nebenstrangweiten nicht beeinflufst.

Bei Zuleitungen unter Gefalle soll nirgends Luft oder Grundwasser eingesaugt werden

können.

b. Entwurf des Rohrnetzes,

Rohrnetze⁵) sind als Umlaufnetze zu bauen, weil sie bei gleichen Kosten bei Bränden mehr als verästelte leisten, bei ihnen tote Enden mit warmem Wasser und Niederschlägen möglichst vermieden sind und Rohrabsperrungen wenig stören.

1. Grundrifs. Für den Entwurf nehme man das Netz verästelt an und verbinde schliefslich die Zweigenden. Man führe die Hauptstränge bis zu den Schwerpunkten der durch sie zu versorgenden Stadtteile, spalte sie hier in zwei Stränge zweiten Ranges, die miteinander Winkel von 90 bis 120° einschliefsen, spalte die Stränge zweiten Ranges in gleicher Weise in den Schwerpunkten ihrer Bezirke usf. Ein von einem Punkte einer durchgehenden jgeraden Leitung abzweigender Nebenstrang soll mit ihr einen Winkel von 65 bis 90°, und zwei nach entgegengesetzter Seite abzweigende Nebenstränge sollen mit ihr Winkel von 70 bis 90° einschliefsen. Natürlich läfst der

Stadtgrundrifs die Durchführung dieser Regeln nur unvollständig zu. Nach den am schwierigsten zu versorgenden Stellen ist das Wasser auf möglichst kurzem Wege zu führen. Bei welliger Oberfläche lege man die Hauptstränge daher in die hohen Strafsen.

2. Rohrweiten. Nachdem der Grundrifs des Netzes festgelegt ist, kennt man an jeder Stelle die von der Seelenzahl, einzelnen Fabriken usw. abhängige Durchflufsmenge qa cbm zur Zeit gröfsten Verbrauches (etwa am heifsesten Sommernachmittage). Zu ihr kann bei einem Brande der Verbrauch qb zum Löschen treten. Man nehme zunächst an, dafs der Brand an der am schwierigsten zu versorgenden Stelle, also am Ende des Hauptstranges stattfinde, dann ist, wenn dort noch ein Druck f (in m) herrschen und der Druckverlust auf 1 m Rohr (das Gefälle) vom Anfang bis zum Ende des Rohres gleich grofs sein soll, ferner der freie Wasserspiegel am Hauptrohranfange (z. B. der Quelle) die Höhe H₀ über dem Meer, das Rohrende die Meereshöhe \ und der

Strang die Länge hat (Abb. 24 S. 680), das Gefälle

man kann die (vom Anfang gegen das Ende hin abnehmenden) Rohrweiten berechnen.⁶) An einer Z₁₂ m vom Anfänge des ersten Rohres entfernten Stelle zweige das nächstwichtige oder zweite Rohr vom ersten ab. Nimmt man nun an, dafs der Brand am Ende des zweiten Rohres stattfindet, und mufs jetzt am Ende des zweiten Stranges die Druckhöhe f herrschen, so ist das Gefälle bis zu Ende des zweiten

Stranges

zweiten Stranges ermitteln kann. Zweigt an einer Stelle des zweiten

, und

H₀ -\-f

, so dafs man auch den Durchmesser des

Stranges ein dritter ab, so führt das nämliche Verfahren auch für diesen zum Ziele usw. — Bei Bränden an einem Punkte eines Ver-

das

bindungsstranges Löschwasser von zwei Seiten Zuströmen; es genügt also, wenn von jeder Seite V2 cbm zu" läuft. Da der Brand nahe an einem der Abzweigpunkte sein kann, berechne man das Verbindungsrohr so, als ob es auf die ganze Länge von ¹/₂ %b cbm, vermehrt um das Verbrauchwasser der Anwohner, durchströmt würde. Liegt der Verbindungsstrang im Gefälle, so kann es vorteilhaft sein, anzunehmen, dafs das Wasser in ihm stets nur bergab laufe.

Wenn das Hauptrohr von der Pumpe ausgeht, mache man die mittlere sekundliche Geschwindigkeit während der Betriebsstunden des 0,5 bis 0,6

kann

Abb. 24.

J?r,

yel

-Ho

is

—-Z12—-H

--I2—

• Hiernach ist der Hauptrohr

Vß

ganzen Jahres (S. 678) =

durchmesser und das Druckgefälle bei jeder Durchflufsmenge, also auch bei gröfstem Sommernachmittags- und Löschwasserverbrauch, gegeben. Das Druckgefälle betrage dann 0CV Am Hx m über Meer gelegenen Ende des ersten Rohres von der Länge m mufs dabei der Druckspiegel Ht+ 'fm über Meer liegen, wenn f wieder den erforderlichen Betriebsdruck in m Wassersäule bedeutet. Hiernach zeigt sich, dafs

Abb. 25.

./

/■r\.

(hoelle

an der Pumpe zur Zeit gröfsten Verbrauches bei Feuer der Druckspiegel + f + <*1 h über Meer zu liegen hat. Da nunmehr der Druck im ersten Rohr bekannt ist, kann die Ermittlung der übrigen Rohrweiten, wie vorher geschildert, erfolgen.

zum

Liegt ein Behälter auf der von der Bezugsquelle abgekehrten Seite im Rohrnetz oder jenseits desselben (Abb. 25), so wird der Behälterspeisestrang nur bei Nacht in ganzer Länge in der Richtung von der Quelle oder Pumpe Behälter durchflossen, während bei Tage in der Behälternähe das Wasser zurückläuft, so dafs der gröfsere Stadtteil von der Quelle (Pumpe), mehrere kleine aber vom Behälter gespeist werden. Jedes Teilnetz kann für sich berechnet werden. Der Speisestrang mufs während der Nacht bei grofsem Sommerverbrauche den Behälter füllen können.

Beträgt die mittlere tägliche Wasserabgabe bei Eröffnung eines Wasserwerks voraussichtlich a cbm und nach X Jahren ci-\-bx cbm,

so sind den Rohren solche Weiten zu geben, als ob die Abgabe unveränderlich und =a+5n wäre. Für die Zahl n gilt nachstehende Tafel:

Zinsfufs in Prozenten

Zuflufs unter natürl, Druck

Künstliche Hebung

a:b — 0

10

20

10

20

23

22

20

3.    Die Reibungshöhen (DruckhöhenVerluste, Widerstandshöhen, verlorene Druckhöhen) sind I. Bd. S. 286 ff. angegeben. Man wähle die im Handel vorkommenden Lichtweiten der Rohre.

4.    In Zonen (Höhenzonen) mit voneinander unabhängigen Netzen ist die Stadt zu zerlegen, wenn sonst Drücke über 80 m aufträten, welche die Hausleitungen verteuern würden. Bei künstlicher Hebung empfiehlt sich mit Rücksicht auf die Hebungskosten schon die Teilung in Zonen von etwa 30 bis 50 m Höhe. Jede Zone bekommt ihren eigenen Behälter.

c. Rohrnetzeinzelheiten.⁷)

1.    Als Rohre⁸) benutzt man bei Drücken unter 10 at meist asphaltierte oder (falls man nicht nachteilige Wirkung auf den Geschmack fürchtet) geteerte Gufseisenrohre mit normalen Muffen (I. Bd.,

6. Abschn., VII), seltener asphaltierte und mit asphaltierten Jutestreifen bekleidete schmiedeiserne Rohre. Bei Drücken über 10 at empfiehlt es sich, bei Gufsrohren die Muffen ganz oder teilweise nach dem freien Ende zu verjüngen, auch wohl mit einer Nut zu versehen, bei Mannesmannrohren hart aufgelötete und verstemmte ineinandergreifende Bunde mit losen glatten Flanschen zu verwenden. Für Heberleitungen empfiehlt sich Dichtung mit Gummischnurringen.⁹) Gufsrohre sind bei der Verfrachtung und Verlegung besonders bei Frost sorgfältig zu behandeln. Für gleichmäfsige Unterstützung der Stränge ist zu sorgen. Ihre Unterbettung mit etwa 15 cm Sand oder Kies ist bei Verlegung auf Fels häufig. Auch Betonsohlen mit Sandbett sind angewendet worden. Pfähle sind unter Grundwasser zulässig. In beweglichem Bodenf) verwendet man schmiedeiserne Rohre, oder man versieht die Gufsrohre gewöhnlicher Muffe mit einem Gummiring, der frei etwa die doppelte Fugenstärke zum Durchmesser hat.

2.    Richtungsänderungen eines Gufsstranges werden mittels Krümmer (K-Stücken) hergestellt.

3.    Zum Anschlufs der Nebenstränge an die Hauptstränge kann man Abzweige mit verschieden weiten Abzweigstutzen verwenden oder nur Abzweige, die für die weitesten Nebenstränge passen, in Verbindung mit Uebergangsrohren (R-Stücken). In letzterem Falle sind weniger Gattungen Formstücke nötig; dafür wird, weil man des Verstemmens wegen die Rohrgrabensohle unter den Muffen vertiefen mufs und diese nahe aneinander kommen, die Rohrunterbettung schwieriger.

4.    Wo ein Nebenstrang (Versorgungsstrang) an einen Hauptstrang anschliefst, ist ein Schieber (Schofs, Wasserschieber, Absperrschieber) einzubauen, ferner teile man durch Schieber die Hauptstränge in 1 bis 1,2 km lange Strecken und das Netz der Nebenstränge in Maschen von höchstens 1,5 km Rohr. Es mufs möglich sein, einen Punkt aufser Druck zu setzen, ohne mehr als etwa 5 Schieber zu schliefsen. Die üblichen Schieber verringern die Durchlaufmenge erst merklich, wenn sie nahezu geschlossen sind.

Wasserschläge¹⁰) (Widderstöfse) schreiten in Gufsröhren mit einer (in m/sk) ausgedrückten Schnelligkeit

1420

1/1+0,002

Durchmesser

Wandstärke

von der Entstehungsstelle zum Einlaufe (Behälter) fort und kehren von da gleich schnell zurück. Befindet sich ein offener Schieber in der längs des Rohres (in m) gemessenen Entfernung l vom Behälter, und hat das Wasser die Geschwindigkeit v, so tritt, falls man die Durch-flufsfläche in der Zeit T>2 l :W gleichmäfsig bis auf null verringert, nach Allievi ein Rückschlag, d. h. ein Druck ein, der den in m Wassersäulenhöhe gemessenen Ruhedruck H um h (in m) tibertrifft, wobei, falls man die dämpfende Wirkung der Rohrreibung vernachlässigt,

ist.

Zum Höhenausgleich dienen Flanschenrohre.

5. Alle Scheitelpunkte müssen — z. B. durch Wasserpfosten (Feuerpfosten, Notpfosten, Feuerwechsel, Hydranten, Druckständer) — mit Rücksicht auf die Füllung des Stranges und auf die durch Luftblasen herbeigeführten Druckverluste entlüftet werden können. Der Füllung wegen sind Wasserpfosten unterhalb der Schieber empfehlenswert. Ferner sind solche in bebauten Stadtteilen in 60 bis 120 m Abstand so aufzustellen, dafs sie den Wagenverkehr möglichst wenig hindern. Der Entlüftung wegen sollen die Abzweigstutzen der Stränge aufwärts zeigen. Die Stutzen erhalten gewöhnlich 65 bis 80 mm lichte

Weite.

hydranten sind billiger, Ueberflurhydranten stets leicht zu finden, aber wegen des Verkehres an vielen Stellen unmöglich. Zur Entlüftung genügen auch von Hand zu betätigende Entlüftungshähne (Lufthähne) oder Luftschrauben, oder selbsttätige Luftständer (Windstöcke mit Schwimmer). Bei Wasser, das losen Sinter oder Schlamm absetzt,¹¹)

Unterflur-

empfiehlt sich, um Kratzen oder Bürsten einzuführen, der Einbau von Streifkasten (Putzkasten; wenn mit Lufthahn versehen: Spundkasten) oder Reinigungsrohren. In langen ansteigenden Drucksträngen, durch die das Wasser nur aufwärts fliefst, werden manchmal Rückschlagklappen angebracht. Zur Vermeidung zu starker Drücke in stark fallenden Quelleitungen dienen Unterbrechungsschächte (Entlastungsschächte), in denen das Wasser frei fällt. Zur Prüfung der Dichtheit des Netzes oder zu anderen Zwecken kann man in die Hauptstränge Bezirkswassermesser oder Venturiwassermesser,*) auch wohl Woltmannsche Flügel,**) einbauen (vgl. II. Bd. Abschn. Mefskunde).

6. Die Deckung zum Schutze des Wassers vor Erwärmung und der Rohre vor Zerstörung durch Lasten macht man in Deutschland meistens 1,5 m hoch (zwischen Rohroberkante und Strafsenfläche), in den Niederlanden wegen Grundwasser und häufiger nachträglicher Strafsenerhöhung 0,8 bis 1,2 m. Bei Metallteilen, die nahe bis zur Oberfläche reichen, beachte man, dafs der Boden an dieselben anfrieren und sie dann bei anhaltendem Frost heben kann.

Fliefsen stündlich W 1 Wasser durch eine d m weite, l m lange Leitung, deren Achse h m unter der Bodenoberfläche liegt, so gilt für die Erwärmung oder Abkühlung, wenn t₀ die Bodentemperatur in der Tiefe der Leitungsachse bedeutet (wo sie vom Rohr unbeeinflufst ist, also in gröfserer Entfernung von letzterem), ferner die Eintrittsund h₂ die Austrittstemperatur des Wassers in °C bei lehmigem Boden nach Forchheimer***)

lgA-A₌

2,37 l

*0 ^2

W(\gih — \gd)

oder lg-^nlg

to t<2

2,37 l

Rohrnetze sind langsam zu füllen; es empfiehlt sich, schrittweise vorzugehen und alle Wasserpfosten und Lufthähne vor dem Einlassen Wasser zu öffnen. Man vermeide, dafs gröfsere Wassermassen in

von

geneigten Strängen mit Wucht abwärts schiefsen.

*) Bodmer, Journ. Gasb.-Wasserv. 1899 S. 746.

**) A. Thiem, ebenda 1898 S. 260.

***) Z. hann. Arch. u. Ing.-Ver. 1888 S. 175; 1889 S. 609; Z. österr. Arch. u. Ing.-Ver. 1906 8. 202.

14. ABSCHNITT.

Städteentwässerung.

a) Kanalisationssysteme.

Die Kanalisation eines Gebietes erfolgt entweder nach dem Misch-system, bei dem Schmutz- und Regenwasser vermischt durch dasselbe Sielnetz abgeleitet werden, oder nach dem Trennsystem, bei dem für jede Abwasserart ein besonderes Sielnetz vorgesehen ist.

Beim Trennsystem gelangt nur Schmutzwasser nach der Sammelstelle, beim Mischsystem auch ein Teil des Regenwassers. Die Sammelstelle wird daher bei letzterem in Bau und Betrieb teurer als beim Trennsystem.

Beim Trennsystem wird der Vorfluter mit Schmutzwasser nicht belastet, während beim Mischsystem bei stärkeren Regenfällen mehr oder weniger verdünntes Schmutzwasser in den Vorfluter abfliefst.

Das doppelte Leitungsnetz der Trennkanalisation belastet den Strafsenkörper mehr als das einfache des Mischsystems.

Das doppelte Leitungsnetz des Trennsystems stellt sich im allgemeinen bei hügeligem Gelände und wenn die Regensammler an vielen Punkten in die Vorfluter eingeführt werden können, namentlich aber wenn das Regenwasser bei günstigem Strafsengefälle zum Teil oberirdisch in Rinnsteinen zum Abflufs gelangen kann, billiger als das einfache des Mischsystems. Umgekehrt liegen die Verhältnisse im flachen Gelände und bei ungünstiger Lage des Gebietes zum Vorfluter, bei der eine häufige Entlastung nach dem Vorfluter nicht möglich ist.

Die Entscheidung über die Wahl des Systems mufs daher von Fall zu Fall nach den örtlichen Verhältnissen und nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten getroffen werden.

b) Anordnung des Kanalnetzes.

Beim Quersystem (Abb. 1) liegen die einzelnen Sammelgebiete quer zum Vorfluter, und die Sammler dieser Gebiete führen die Abwässer an verschiedenen Punkten in den Flufs. Der Vorteil des Systems liegt in der Billigkeit der Herstellung, sein Nachteil in der Verunreinigung des Flusses während seines ganzen Laufes durch die Stadt. Seine Anwendung kann daher nur bei grofsen Vorflutern in Frage kommen, wenn das Schmutzwasser im Flufs stark verdünnt wird.

Das Quersystem wird zum Abfangesystem (Abb. 2), wenn am Ufer zur Verhütung der Flufsverunreinigung ein Abfangekanal gebaut wird. Sein Nachteil besteht in dem meist schlechten Gefälle des Ab-fangekanals und in seiner tiefen Lage im Grundwasser, wodurch die Herstellungskosten sehr gesteigert werden (London, Wien, Danzig, Dresden).

Durch den Bau mehrerer Abfangekanäle übereinander parallel zumFlufs wird das Quersystem in das Zonensystem (Abb. 3) übergeführt, das die Möglichkeit, die unteren Zonen durch die Sielwässer der oberen zu spülen, bietet und für die Abfangekanäle günstigere Gefälle und geringere Tiefenlage im Grundwasser ergibt als das Ab-fangesystem (Frankfurt a. M.).

Bei vorwiegend ebenem Gelände geht man zum Fächersystem (Abb. 4) über, bei dem sich die Hauptsammler fächerartig von der

Abb. 1.

Abb. 3.

TT'

T T T T j

Abb. 4.

Abb. 2.

■a

f-

fr

ëës-î

Sammelstelle aus über die Stadtfläche verteilen. Die Sammelstelle ist möglichst so zu wählen, dafs sich für die Sammler die günstigsten Gefälle ergeben (Breslau, Wiesbaden, Karlsruhe).

Alle vorgenannten Systeme haben den Nachteil, dafs die Hauptsammler von vornherein gleich so grofs angelegt werden müssen, dafs sie dem Zukunftsbedarf genügen, auch wenn gröfsere Gebietsteile erst in ferner Zukunft aufgeschlossen werden. Die Sammler sind dann für lange Zeit zu grofs und beim Hinzutreten neuer Gebiete unter Umständen schliefslich zu klein. Diesem Nachteil hilft bei gröfseren Städten das Radialsystem, ab, das die ganze Stadtfläche in mehrere fest umgrenzte, voneinander unabhängige Entwässerungsgebiete mit eigenen Sammelstellen aufteilt. Das System schmiegt sich dem allmählichen Wachstum der Stadt an, verursacht geringere Baukosten und geringere Wasserhebekosten an den Sammelstellen und gestattet eine Verteilung der Reinigungsanlagen über den ganzen Umkreis der Stadt, wodurch billigere Preise für den Landerwerb für die Reinigungsanlagen erzielt werden. Hobrecht hat Berlin in 12 Radialsysteme geteilt.

c) Wassermengeu.

1. Das Sßhmutzwasser setzt sich zusammen aus den in den Häusern und in den Werkstätten erzeugten Wirtschaftswässern und den Abgängen von Mensch und Vieh und dem zu ihrer Wegschwemmung erforderlichen Spülwasser. Seine Menge hängt ab vom höchsten Stundenverbrauch für den Kopf der Bevölkerung und der Bevölkerungsdichte, die ihrerseits wieder abhängig ist von der in Baupolizeiordnungen festgesetzten höchsten Bebaubarkeit der Grundstücke und der Anzahl der bewohnbaren Stockwerke. Die Grundstücksfläche wiederum ist je nach der stärkeren oder schwächeren Aufteilung des Geländes ein geringerer oder gröfserer Bruchteil des ganzen Stadtgebietes.

Entfallen auf 1 ha Stadtfläche g ha Bauland; können ferner von 1 ha Bauland p ha mit n bewohnbaren Geschossen bebaut werden und kommen auf 1 ha Stockwerkfläche t Einwohner, so ist die Kopfzahl der Bevölkerung auf 1 ha Stadtfläche

k — ngpe

und bei einem höchsten Stundenverbrauch von q 1 für den Kopf die Schmutzwassermenge für 1 ha Stadtfläche

qs

ngpeg

3600

skl/ha.

Gewerbliche Abwässer aus Fabrikvierteln sind besonders zu berücksichtigen, da sie in der Regel aufsergewöhnlich grofse Wassermengen bringen.

Die Werte schwanken für n von 2 bis 5,

„ 0,7 „ 0,

„ 0,2 „ 0,

für e von 150 bis 350, 7 „    12,

so dafs sich für einen weitläufig bebauten Landhausbezirk 2.0,7.0,2.150.12

qs =

3600

== 0,14 skl/ha,

für ein dicht bebautes Arbeiterviertel

5.0,8.0,6„350.7

qs =

3600

= 1,63 skl/ha

ergeben.

In der Praxis gewählt sind in Berlin . 0,77 bis 1,55 skl/ha, in Karlsruhe „ Düsseldorf 0,79 „ 1,94    „

„ Frankfurt a. M.

2. Die der Berechnung der Leitungsquerschnitte zugrunde zu legende Regenwassermenge ist nicht nur von der Regenstärke, sondern auch von der Oberflächenbeschaffenheit des Entwässerungsgebietes, seiner Flächengestaltung, seiner Ausdehnung und seinem Gefälle abhängig.

Bei jedem Regenfall sind zu unterscheiden Stärke, Dauer und Häufigkeit. Erfahrungsmäfsig nehmen Dauer und Häufigkeit mit der Stärke des Regens ab. Die stärksten, je beobachteten Regenfälle sind aus wirtschaftlichen Gründen von vornherein auszuscheiden. Je nach der Bedeutung des Stadtgebietes begnügt man sich, Regenfälle der Berechnung zugrunde zu legen, die im Jahre höchstens 1 bis 3 mal fallen oder übertroffen werden. Die nachstehende Tafel gibt die Dauer und Stärke von Regenfällen an, die im Jahre höchstens einmal eintreten oder übertroffen werden.

0,69    „

2,08 skl/ha,

„ Cöln . . 0,93 bis 1,30 „ , „ Wiesbaden 0,15 „ 0,65 „ .

Regendauer in Minuten

Ort

10    15    20    25    30

Berlin-Charlottenburg.    .

Hannover......

Darmstadt, Stadthausgarten Darmstadt, Heinrichstr. .

Karlsruhe......

Stuttgart......

Daressalam.....

172    125 IOO

83    70

155

150

130

95

95

60

60

52

123 107 46 125    87    55

no

296    250

42

95

60

205

sr für 1 ha

Nur ein Bruchteil des vom Himmel fallenden Regens gelangt in die Leitungen; der Rest verdunstet und versickert, und zwar um so mehr, je rauher die Bodenoberfläche ist. Ist qr die auf 1 ha fallende Regenmenge in Sekundenlitern, so ist die von einer E ha grofsen Entwässerungsfläche abfliefsende Menge Qr nicht qr . E, sondern nur Qr = <f qr E,

worin <j> die Rauhigkeitszahl ist, die für Dachflächen

angenommen werden kann.

Da nun eine Entwässerungsfläche sich im allgemeinen aus mehreren Flächen verschiedener Rauhigkeit zusammensetzt, so ist die Rauhigkeitszahl y aus der Formel

<P = <PlPl + <f^Pi+<P3Pi + ’ • •

zu berechnen, worin plt p₂, p₃ usw. diejenigen Bruchteile bezeichnen, die die Flächen verschiedener Rauhigkeit von der Gesamtfläche ausmachen. In der Praxis sind gewählt

in Berlin . . . . 21,19 bis 50,42 skl/ha,

,, 75 „ 40 „ 30 „ 62 „ 110 25    „ 55

„ 60 „ 16,7

„ Stuttgart . . . 12,5 Bei Beginn des Regens liefern nur die einem bestimmten Leitungspunkt zunächst gelegenen Flächen Wasser nach diesem. Mit dem Wachsen der Dauer eines Regenfalles werden immer weitere Flächen wasserliefernd für diesen Punkt und bei genügend langer Dauer schliefs-lieh die ganze oberhalb des Punktes gelegene Entwässerungsfläche. Aus dieser Betrachtung geht hervor, dafs für weiter unterhalb gelegene Punkte des Leitungsnetzes nicht nur die Stärke, sondern auch die Regendauer bestimmend für die den Punkt durchlaufende Wassermenge ist. Dauert ein Regen nicht so lange, als die Abflufszeit von den Randflächen bis zu dem Leitungspunkt beträgt, so gelangt nicht die volle Wassermenge Qr — <f>qrE in ihm zur Geltung, sondern nur ein Bruchteil derselben.

aus

Diesen Bruchteil schematisch durch eine neue Reduktionszahl ip, die sog. Verzögerungszahl, festzulegen, wie es von Bürkli-Ziegler, Mank, Brix, Büsing u. a. geschehen ist, wird mit Recht in neuerer Zeit nach dem Vorgang von Frühling verworfen, weil hierbei die Ausdehnung und die Gestalt der Entwässerungsfläche und die Geschwindigkeit im Leitungsnetz, also die für den Wasserablauf mafs-gebenden Umstände keinerlei Berücksichtigung finden. In genauer Weise läfst sich die durch den verspäteten Ablauf des Wassers den Randflächen veranlafste Verringerung der Berechnungswassermenge nur durch Vorzeichnen der Flutkurven für die unteren Knotenpunkte des Leitungsnetzes ermitteln.

Die Flutkurve entsteht durch Aufträgen der Regenzeiten als Abszissen und der zugehörigen Wassermengen als Ordinaten eines rechtwinkligen Achsennetzes.

Für eine Einzelstrecke von der Länge l mit einer Geschwindigkeit v des abfliefsenden Wassers in der Leitung verfliefst die Zeit

*-_L,

¹ V

bis die ganze Entwässerungsfläche El für den unteren Leitungspunkt beitragspflichtig wird und für ihn die volle Wassermenge Qi^^qrEi für die Sekunde liefert. Unter der zulässigen Voraussetzung, dafs die Zuführung des Wassers zur Leitung gleichmäfsig über die Strecke verteilt erfolgt, stellen sich dann, wenn noch mit tr die Regendauer bezeichnet wird, die Flutkurvenordînaten für die verschiedenen Zeiten t

bei 0<t<tl

„ tlCt^Ctr

» tr t <C tr 4" U : Qt » ~b tl <C t

Der vordere Anlauf AB (Abb. 5) der Flutfläche ABT) G A ist gleichlaufend mit dem hinteren Ablauf CD; beide Linien haben in allen ihren Punkten den gleichen wagerechten Abstand tr. Der Regen von der Dauer tr beeinflufst den unteren Endpunkt der Strecke während der Zeit tl + tr>

Für ein Leitungsnetz setzt sich die Gesamtflutfläche den Flutflächen der Einzelstrecken derart, dafs

L die Flutflächen der in einem Knotenpunkt zusammenfliefsenden Strecken dieselbe Anfangsabszisse haben;

: Qt = ~ - Q, ■ Qt = Q,

: Qt~0.

Abb. 5.

............

*r-tl    Äbfhy'szeüen

zusammen aus

2. die Flutfläche einer zwischen zwei Knotenpunkten liegenden Strecke Î um die Durchflufszeit dieser Strecke tf = — gegen die Flutflächen des oberen Knotenpunktes nach unten verschoben ist.

Beim Aufträgen der Flutflächen wird mit der entferntesten Strecke am äufseren Rande des Gebietes begonnen und schrittweise nach unten fortgegangen. Bei der Einmündung von Nebensammlern ist nach demselben Grundsatz zu verfahren.

Für das in Abb. 6 schematisch dargestellte Leitungsnetz ^ bis sind in Abb. 7 nach diesen Regeln die Einzelflächen 1 bis 11 gezeichnet. Die zur Zeit tf den Knotenpunkt VI durchströmende Wassermenge setzt sich aus den bei Abszisse tf vorhandenen Ordi-naten der Flutflächen 11 bis 5 zusammen, während die Strecken 4

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Zeit noch kein Wasser liefern.

Für die Zeit tf' liefern dagegen

Abb. 6.

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Abb. 7.

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nur die Flächen 8 bis 1 Wasser nach VI; das Wasser der Flutflächen 11 bis 9 hat bereits den Querschnitt VI durchlaufen.

Um nun besser beurteilen zu können, an welcher Stelle die Gesamtflutfläche die gröfste Ordinate hat, sind die Einzelflutflächen durch Herunterschlagen der Anlauf- und Hinaufschlagen der Ablaufspitzen zur Gesamtflutfläche geometrisch zusammenzulegen, wie es in Abb. 8 geschehen ist, m der die Fläche A B C D E F G H J K L M M* L‘ K‘ J' H' G' F' E' D' C' B' A' A mit der Anlaufkurve AB CD EFG H J KLM und der mit ihr sich deckenden Ablauf kurve A' B‘ C' D'

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

44

E' F' G' H' J' K' L' M' die Gesamtflutfläche für den Knotenpunkt VI darstellt. Um sie zu erhalten, braucht man nur die Anlaufkurve A ... M zu zeichnen und ihre Abzeichnung um die Abszisse tr gleichlaufend mit sich wagerecht zu verschieben. Die gröfste Ordinate der Gesamtflutfläche liefert dann die gröfste Wassermenge für die betreffende Strecke, die der Berechnung der Gröfse der Leitung zugrunde zu legen ist.

Im vorliegenden Falle ist die Ordinate LN sowohl für die Strecke 9 als auch für die Strecke 11 die Berechnungswassermenge. Die

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Abb. 8.

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Unterschiede MO — L N und MP — L N zeigen an, welche Wassermengen durch die Verzögerung des Abflusses für die Querschnitte V und VI nicht zur Geltung kommen.

d) Linienführung der Leitungen.

Zur Ersparnis an Erdarbeiten und zur Erzielung möglichst günstiger Leitungsgefälle und damit auch möglichst kleiner Leitungsquerschnitte dient es, wenn die Leitungs ge fälle sich dem Geländegefälle anpassen. Um dies zu erreichen, sind im allgemeinen die Hauptsammler in die Geländetäler und die Sammelstelle tunlichst an den tiefsten Punkt des Entwässerungsgebietes zu legen. Die Regel, die Abwässer auf dem kürzesten Wege zur Sammelstelle zu führen, ist nur so lange richtig, als sie nicht gegen den zuerst aufgeführten Grundsatz verstöfst. Bei Muldenbildungen im Gelände ist natürlich eine Durchdringung der Geländerücken nicht zu umgehen.

Die Anordnung von Parallelkanälen in derselben Strafse oder in benachbarten Parallelstrafsen ist möglichst zu vermeiden; sie sind vielmehr in einen Kanal zusammenzufassen, da ein gröfserer Kanal billiger ist als zwei entsprechend kleinere.

Wo beim Mischsystem Notauslässe in Frage kommen, sind sie tunlichst von Vereinigungspunkten mehrerer Sammler abzuzweigen, um die Vergröfserung der Stammkanäle unterhalb der Vereinigungsstelle zu ersparen und das Regenwasser so schnell wie möglich dem Vorfluter zuzuführen.

Die Spiegellinie ist mit Rücksicht auf die gute Entwässerung der Tiefpunkte des Geländes festzulegen.

e) Entwurfsdarstelluug.

Im Vorentwurf müssen alle Hauptfragen des Kanalisationsplanes ihre grundsätzliche Erledigung finden. Hierzu gehören die Wahl des Systems und der Reinigungsart des Abwassers, die Lage der Sammelstelle und der etwaigen räumlich von ihr getrennten Reinigungsstelle mit deren Vorfluter, die Festlegung der Grenzen des Entwässerungsgebietes und seiner Aufteilung in einzelne Sammlergebiete, die Linienführung der Hauptsammler, die Bestimmung über die Tiefenlage der Leitungen und des Wasserspiegels auf der Sammelstelle, die Wahl der Betriebskraft, sobald das Wasser gehoben werden mufs. Es genügt hierfür die Darstellung des Entwässerungsgebietes, der einzelneü Sammlergebiete, der Reinigungsanlage mit ihrem Vorfluter, der Linienführung der Hauptsammler und des Druckrohres auf Uebersichtsplänen im Mafsstabe 1:25000 und auf Lageplänen im Mafsstabe von etwa 1 : 10000, die Darstellung der Höhenlage der Hauptsammler und der Hauptnotauslässe in Höhenschnitten im Längenmafsstab 1 : 10000 und im Höhenmafsstab 1: 200.

30. März 1896

Im Erläuterungsbericht ist die Notwendigkeit der Kanalisation durch Beschreibung der vorhandenen Verhältnisse nachzuweisen und die Wahl der vorgeschlagenen Kanalisationsweise zü begründen. Ein Kostenüberschlag der voraussichtlichen Bau- und Betriebskosten ist beizufügen.

Für Preufsen verlangt der Ministerialrunderlafs vom bei Einreichung von Kanalisationsprojekten zur Genehmigung Angaben

1. über die bestehende Kanalisation und die Bestimmungen über

Fäkalienabfuhr,

zur

2.    über die bestehenden Gesundheitsverhältnisse und Mafsnahmen Bekämpfung der Infektionskrankheiten und über die Einrichtungen

der zwangspflichtigen Desinfektion bei Epidemien (Bericht des zuständigen Kreisarztes),

3.    über die Verhältnisse der aufnehmenden Wasserläufe auf 15 km oberhalb und unterhalb bei verschiedenen Wasserständen, Geschwindigkeiten, Wassermengen, benetztes Profil, Bebauung der Ufer, Wehre usw., Benutzung des Wassers, Möglichkeit einer Verbindung mit Brunnen, Schiffsflofsverkehr usw.,

4.    über die Wasserversorgung und die Leistungsfähigkeit der-

5. über Zahl und Art der gewerblichen Anlagen und deren Abwässer,

selben,

6.    über die finanzielle Lage der Gemeinde (Haushaltungspläne der letzten 3 Jahre),

7.    über die Frage der Reinigung der Abwässer und die Möglichkeit der Bodenberieselung.

Der Hauptentwurf mufs die Plan- und Höhenlage sämtlicher Leitungen, die Sonderentwürfe für die Sammelstelle und die Reinigungsanlage, den Kostenanschlag der Bau- und Betriebskosten und einen ausführlichen Erläuterungsbericht enthalten.

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Nutzen.

Je nach der Breite der Strafsen-züge sind zu allen diesen Eintragungen Lagepläne im Mafsstabe 1:4000 bis 1 : 2500 ausreichend. Ein gröfserer Mafsstab erschwert die Uebersichtlichkeit des Entwurfes. Länge, Gröfse und Gefälle der Leitungen werden im Interesse der Klarheit und Uebersichtlichkeit des Lageplanes am besten nur im Höhenplan angegeben und im Lageplan lediglich die Kanal- von den Tonrohrstrecken durch die Stärke des Striches unterschieden.

dafs in der Mitte

Im Lageplan ist die Lage jeder einzelnen Leitung durch einen einfachen Strich anzugeben; die Einsteigeschächte auf ihnen sind durch ausgefüllte Kreise, die Strafsensinkkasten durch ausgefüllte Quadrate zu bezeichnen. An den Strafsenkreuzungen und den stärkeren Brechpunkten im Strafsengefälle sind die Höhenordi-einzu-

Abb. 9.

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abgeleiteten Höhenschichtenlinien in Abständen von 0,5 bis 1 m, bei stark hügeligem Gelände in Abständen von 1 bis 2,5 m Höhe. Die einzelnen Strecken werden mit laufenden

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Ordnungsnummern versehen, um das Auffinden der zugehörigen Höhenschnitte zu erleichtern.

Strecke ist die zugehörige Entwässerungsfläche einzutragen, ihre Gröfse in ha, die auf sie entfallende Wassermenge in skl einzuschreiben. Die Abgrenzungen der einzelnen Sammlergebiete sind kenntlich zu machen; auch die Eintragung der Stationierung der Leitungen von der Sammelstelle aus ist von

Für jede

Von höchster Wichtigkeit für die Anfertigung und die Prüfung der Entwürfe ist die sachgemäfse Auftragung der Höhenschnitte. Zu verwerfen sind alle Auftragungen nach ganzen Strafsenzügen oder nach Sammlern 1., 2., 3. . . . Ordnung auf einzelnen Blättern. Die Höhenschnitte müssen vielmehr nach dem Verästelungs-, Flufs- oder Spinnensystem derartig aufgetragen werden

des Blattes der Hauptsammler als Hauptflufs. rechtsseitigen und unter ihm die linksseitigen Nebensammler erster Ordnung als Nebenflüsse angeordnet werden. Die Nebensammler zweiter Ordnung sind in gleicher Weise um die Nebensammler erster Ordnung, diejenigen dritter Ordnung um die Nebensammler zweiter Ordnung usw. zu gruppieren. Stark ausgezogene Linien verbinden die einzelnen Leitungsstrecken mit der Mündungsstelle im nächst höheren Sammler, wie es in der Abb. 9 gezeigt ist, die die Höhenschnitte zu dem in Abb. 10 im Lageplan dargestellten Leitungsnetz gibt.

über ihm die

Um sämtliche Leitungen eines Hauptsammlers auf ein Blatt zu bringen und dasselbe übersichtlich zu gestalten, darf der Längenmafs-stab dei* Höhenschnitte nicht über 1:4000 und der Höhenmafsstab nicht über 1 : 100, besser noch nur 1 : 200 gewählt werden, welche

Abb. 10.

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Mafsstäbe vollständig genügen, um alle

genügend klar eintragen zu können.

Zu diesen Einzelheiten gehören : die Streckennummern, die Geländehöhen, die Wasserspiegellinie mit ihren Ordinaten- und Gefällangaben, der Längsschnitt der Leitungen mit den Sohlen-ordinaten und Sohlengefällen, die Angaben der Längen und Profil-gröfsen der einzelnen Haltungen, die auf der Strecke hinzutretende Wassermenge und die an ihrem Anfang und an ihrem Ende vorhandenen Gesamtwassermengen und, sobald bei längeren Regenwasserleitungen auch die Verzögerung mitspricht, die Berechnungswassermenge und die auftretende Abflufsgeschwindigkeit, endlich noch auf der Grundlinie die Stationierungsangaben.

Bei einer derartigen Anordnung der Höhenschnitte spielen sich alle Entwurfsarbeiten auf diesem Höhenblatt ab; Anschlufsfehler in den Ordinaten der Leitungen oder Fehler im Aufaddieren der Wassermengen können bei einiger Aufmerksamkeit nicht gut Vorkommen, und alle für die Gefall- und Gröfsenbestimmungen der Leitungen mafsgebenden Faktoren lassen sich leicht und zeichnerisch überblicken. Das Begraben dieser Angaben in Tabellen ist unübersichtlich, erschwert

Einzelheiten

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die Entwurfsarbeiten, macht die Prüfung zu einem höchst umständlichen Geschäft und ist deshalb zu verwerfen.

Wichtig ist auch, alle Angaben, wie es in Abb. 9 S. 692 geschehen, an diejenigen Stellen zu schreiben, wo sie sachlich hingehören und das Auge sie sucht; die Geländehöhen an die Geländelinie, die Wasser-spiegelhöhen und das Spiegelgefälle an die Spiegellinie, die Sohlenhöhen und das Sohlengefälle an die Sohle der Leitung usw. und nicht, wie es häufig geschieht, sie zeilenweise an die Grundlinie des Höhenschnittes zu rücken, was zu Verwechslungen Veranlassung gibt und das Auffinden erschwert.

Zu den Lage- und Höhenplänen treten bei Regenwasserleitungen gröfserer Länge noch die unter c. 2 besprochenen Verzögerungspläne (Abb. 8 S. 690).    <    •

Für die Bauausführung sind die Bauzeichnungen der Strecken im Mafsstab 1 : 500 anzufertigen. In diese müssen alle Einsteigeschächte und Strafsensinkkästen, die Hausanschlüsse, das Sohlengefälle, die Leitungsprofile, die genauen Längen, die Ordinaten für jede Station eingetragen sein. Dasselbe gilt für die Revisionszeichnungen.

¹

Eisenbeton, I. Bd. S. 581 u. III. Bd. 8. 262.

²

Ueber das Aufbiegen von Ringen, Forchheimer, Journ. Gasb.-Wasserv. 1911

³

Einschaltbare Kupferfederrohre, I. Bd. Abschn. Maschinenteile.

⁴

v. Emperger, Handb. f. Eisenbetonbau, 2. Aufl. V. Bd. Berlin 1910.

⁵

Forchheimer, Z. d. V. d. I. 1889 S. 365; 1890 S. 679. — P. Brinkhaus, Das Rohrnetz städt. Wasserwerke, München-Berlin 1912.

⁶

Formeln von Weisbach, Darcy u. H. Lang, I. Bd. S. 292.

⁷

O. Lueger unter Mitw. v. E. Fischer, Wasserversorgung der Städte, 2. Abt, 1908, Leipzig, Alfred Kroner Verl.; P. Brinkhaus, Das Rohrnetz 1912.

⁸

I. Bd. Maschinenteile: Rohre. Betonrohre: I. Bd. S. 581.

⁹

G. Thiem, Journ. Gasb.-Wasserv. 1912 S. 402. f) v. Feilitzsch, Journ. Gasb.-Wasserv. 1904 S. 436; Lummert, Journ. Gasb.-Wasserv. 1904 S. 700; Metzger, Gesundhtsing. 1906 S. 191; Kirchweger, Journ. Gasb.-Wasserv. 1906 S. 851.

¹⁰

Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften, IY, 20. Hydraulik S. 437 ff.

¹¹

Vgl. I. Bd. S. 297.

f) Berechnung der Leitungsquerschnitte,

Für die Berechnung des Leitungsquerschnittes wird die neueBazinsche Formel (I. Bd., Mechanik flüssiger Körper, S. 310) benutzt, nach der

Abb. 15.

Abb. 17.

Abb. 11.

Abb. 12.

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ist, worin F den Leitungsquerschnitt in qm, u den benetzten Umfang in m, i das Gefällverhältnis der Wasserspiegellinie,

V die Geschwindigkeit in m/sk,

Q die Wassermenge in cbm/sk und C eine Reibungszahl

bezeichnet, die bei Kanalisationsleitungen der sich bildenden Sielhaut wegen unbedenklich = 0,3 gesetzt werden kann, ganz gleichgültig, ob es sich um Tonrohre, Beton- oder Klinkerkanäle handelt.

Das Punktrechenbild in Abb. 19 S. 695 ermöglicht für jedes der 8 in den Abb. 11 bis 18 S. 694 dargestellten Profile in bequemer Weise zu jedem Gefälle und zu jeder Wassermenge die Ablesung der Leitungshöhen und der zugehörigen Geschwindigkeiten.

Die Verbindungslinie des Gefällpunktes auf der Gefällinie III mit dem Wassermengenpunkt auf der Wassermengenlinie II schneidet die Richtungslinie I in einem Punkt, dessen Wagerechte auf den Profillinien linker Hand die Profilhöhen angibt. Das eingezeichnete Beispiel läfst erkennen, dafs zur Abführung von 1500 1/sk bei einem Gefälle von

0,8 %o (1:1250)

(M ÎO

»,

Höhe erforderlich wird.

Ebenso liefert die Wagerechte durch den Höhenpunkt auf den Profillinien rechter Hand auf der Richtungslinie V einen Punkt, durch dessen Verbindung mit dem Gefällpunkt auf der Gefällinie III auf der Geschwindigkeitslinie IV die Geschwindigkeit gefunden wird, für das eingezeichnete Beispiel eine solche von rd. 0,94 m/sk.

g) Berechnung der Regenüb erfülle.

Für die Berechnung der Abmessungen von Regenüberfällen dient, je nachdem die Abzweigung des Notauslasses nach Abb. 20 oder 21

erfolgt, entweder die Formel für vollkommene Ueber-fälle

Q —0,5 bhV‘2 gh

oder aber die Bazin-sche Formel, in die für i das Spie geigefälle les Notauslasses einzusetzen ist. In ersterer Formel bezeichnet b die Breite des Ueberfallrückens; in letzterer sind für F und u die Abmessungen des Durchflufsprofils über dem Wehrrücken einzusetzen.

Abb. 20.

Abb. 21.

Um dem Notauslafs tunlichst günstiges Sohlengefälle und möglichst geringe Tiefenlage zur Ersparnis von Herstellungskosten geben zu können, empfiehlt es sich, von der Abzweigung nach Abb. 21 nur abzuweichen, wenn die örtlichen Verhältnisse es erheischen.

h) Tiefenlage und Gefälle.

Die Leitungen müssen mindestens frostfrei mit 1,0 bis 1,3 m Scheiteldeckung und im übrigen so tief liegen, dafs die anliegenden Grundstücke hinreichend entwässert werden können. Entscheidend ist hierbei nicht blofs die absolute Höhenlage des Anschlufspunktes, sondern auch sein Abstand vom Siel. Ausnahmsweise tief gelegene Keller- oder Hofausgüsse, deren Anschlufs eine wesentlich tiefere Lage des Sieles bedingen und hierdurch zu einer unverhältnismäfsig starken Verteuerung des Entwurfes führen würde, sind nicht zu berücksichtigen; es ist vielmehr in diesen Fällen den Anliegern zu tiberlassen, das Abwasser solcher Punkte in das Sielnetz auf eigene Kosten überzupumpen.

Für die Anschlufsleitung sind Gefälle nicht unter 1 : 100 zu wählen. Unter gewöhnlichen Verhältnissen bei nicht zu grofsen Tiefen der Häuserblöcke und Kellertiefen von nicht über 0,5 m unter Strafsen-höhe kann man am letzten Ende der Leitungen im äufsersten Falle eine Tiefenlage der Sohle von 1,5 m unter Gelände wählen. Besser sind gröfsere Tiefenlagen. In Berlin geht man ohne Not nicht flacher als 2,3 m.

Das Gefälle der Leitungen soll möglichst so gewählt werden, dafs sie sich im Betriebe selbst rein spülen. Hierzu ist bei Sielwässern eine Geschwindigkeit von etwa 60 cm/sk erforderlich. Erfahrungs-mäfsig kommt man allerdings unter Erhöhung der Betriebskosten für Reinigung und Spülung auch noch mit Geschwindigkeiten bis zu 40 cm/sk aus.

Abb. 22.

Da die Geschwindigkeiten mit wachsendem Querschnitt steigen, ist es falsch, für grofse und kleine Profile gleiche Gefälle zu nehmen; das Gefälle mufs vielmehr für kleine Leitungen stärker, für grofse schwächer gewählt sr.,., werden (Abb. 22).

Rohrweite

cm

Geschwindigkeiten von 40 cm 45 cm 50 cm 60 cm

20

25

30

35

40

45

50

60

2,11

1,48

i, 11

0,91

0,72

0,60

0,51

o,39

2,70

1,85

L39

1,11

o,93

o,77

0,66

0,48

3,33

2,35

L73

L33

1,10

o,95

0,80

0,61

5,oo

3,33

2,50

2,00

L59

1,32

1,11

0,87

GefällVerhältnis in Tausendsteln

Als Anhaltepunkt für die zu wählenden Gefälle dient für Rohre mit Kreisquerschnitt die nachstehende Tafel.

Für andere Profile und grössere Leitungen ist das erforderliche Gefälle aus der rechten Seite des Rechenbildes in Abb. 19 S. 695 zu entnehmen.

i) Banweis© der Leitungen.

Als Baustoff für die Herstellung der Leitungen dienen gebrannter Ton, Klinkermauerwerk und Beton, letzterer jedoch nur dann, wenn völlige Sicherheit für ein säurefreies Abwasser geboten ist, also hauptsächlich für Regenwasserleitungen. Kohlensäurehaltige Abwässer zerstören den Beton, und ebenso ist Beton zu vermeiden beim Bau in schwefelkieshaltigem Moorboden. Durch Bekleidung mit Klinkern oder gebrannten Tonplatten kann der Beton gegen säurehaltige Abwässer geschützt werden.

Rohre aus gebranntem Ton oder Steinzeug mit Salzglasur kommen in Kreisform in Baulängen von 1,0 m und Pafsstücken von 0,60 oder 0,75 m Länge in nachstehenden lichten Weiten und Wandstärken vor:

Lichte Weite in cm .

Wandstärke in mm .

Lichte Weite in cm .

Wandstärke in mm .

65 70 80 100 45 48 52 54

Lichte Weite in cm .

Wandstärke in mm .

Von 50 cm Weite ab sind sie im Scheitel 10 cm, im Kämpfer 15 bis 20 cm stark mit Magerbeton in einer Mischung von etwa 1 :12 bis 1: 15 zu umstampfen, um sie statisch sicher zu machen.

Eiförmige und elliptische Steinzeugrohre sind mit lichten Weiten von 30/20, 37,5/25, 45/30, 52,5/35, 60/40, 75/50, 90/60 cm in Baulängen von 75 cm im Handel vertreten. Sie haben den Nachteil, dafs sie infolge Verziehens im Feuer nicht wie das Kreisrohr beim Verlegen passend zum Vorrohr gedreht werden können, so dafs sich kleinere Absätze an den Stöfsen bilden.

mm

Die 7 cm langen Muffen werden mit Teerstrick und Gufs- oder Stampfkitt (Teer- und Asphaltkitt) gedichtet. Die lichte Weite der Muffen mufs so grofs sein, dafs die Dichtungsfuge nicht unter 15 stark ist. Das früher übliche Dichten mit plastischem Ton hat sich nicht als sicher gegen das Einwachsen von Baumwurzeln in die Rohrleitungen erwiesen. Auch das Dichten mit Zementmörtel ist zu verwerfen, da es eine zu starre Verbindung gibt, so dafs die Muffen auch bei geringfügigem Setzen der Leitung zerbrechen und eine später etwa erforderliche Beseitigung des Rohrstranges ohne Zerbrechen der Rohre nicht möglich ist.

Auch müssen die Dichtungs fläch en vor

Um ein Haften der Kittmasse an den Rohrwandungen zu erreichen, das für wirkliche Dichtung des Rohrstofses erforderlich ist, sind die geriffelte Aufsenfiäche des Schwanzendes der Rohre und die geriffelte Innenfläche der Muffe mit einem dünnflüssigen, gut trocknenden Teeroder Asphaltlack zu streichen, dem Einbringen des Kittes durchaus sauber und trocken gehalten

werden. Bei Rohrverlegungen unter Grundwasser ist deshalb dafür zu sorgen, dafs selbst die Kopflöcher an den Muffen wasserfrei sind. Auch mufs das Grundwasser während derDichtungs-arbeiten entweder durch Absenken ge- fff nügend tief ge- lilLw halten oder aber 'ifr der Rohrstrang auf einer Kiesschüttung Y_^= mit Drainröhren verlegt werden.

Zementbetonrohre in Kreisform nach Abb. 23, in Eiform nach Abb. 24 haben nach den Normen des Deutschen Betonvereins (23. Februar 1910) Baulängen 1 m und folgende Abmessungen:

Kreisrohre

Abb. 23.

Abb. 24.

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von

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wicht

kg/m

Bruch-

last

kg/m

Von den Kunststeinwerken Gebr. Friesecke in Berlin werden darüber hinaus noch 1100 und 1200 mm weite, nach ihrem Rüttelverfahren hergestellte Zementbetonrohre in den Handel gebracht.

Eiform

100

80

470

449

100

560

695

3000

3000

3000

3000

3000

3000

mm

Gewicht

kg/m

Bruchlast

kg/m

200

250

300

350

400

500

600

300

375

450

525

600

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40

40

45

150

90

45

45

53

180

138

48

56

56

210

166

55

65

60

250

225

64

70

76

70

280

289

700

800

900

1000

900

1050

1200

1350

1500

87

98

100

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120

92

90

115

140

145

155

170

108

120

140

145

150

320

400

440

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50®

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Sie werden an den StÖfsen mit steifem Zementmörtel gedichtet und die Fuge von aufsen gut verstrichen oder mit Mörtelwulst versehen.

Abb. 25.

Abb. 26.

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Bei begehbaren Profilen wird auch die innere Stofsfuge verstrichen.

Auf gute Lagerung der Rohre und feste Hinterstampfung ist besonders zu achten. In zweifelhaften Fällen sind sie in ein Mörtelbett zu legen, bei gröfserer Tiefenlage mit Magerbeton zu umstampfen, um die dann fehlende statische Sicherheit zu erlangen.

Für gemauerte Kanäle von 1 bis 2 m Höhe wird das Eiprofil bevorzugt. Sie werden aus klinkerhart gebrannten Formsteinen (Abb. 25

Abb. 29.

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Abb. 27.

Abb. 28.

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u. 26) unter Verwendung von Zementmörtel 1: 3 hergestellt und aufsen mit einem Rapputz in der Mischung 1 : 2 bis 1 : 1 bekleidet. Die Sohle wird aus fertigen Mittel- und Seitensohlstücken aus Beton mit einer Sohlrolle Klinkern (Abb. 25 u. 26), einer Sohlschale

(Abb. 27) oder einem gebrannten und mit Salzglasur versehenen Tonsohlstück (Abb. 28) gebildet. Die Hintermauerung der Widerlager darf nur fortfallen, wenn der Boden standfest und das Profil grofs genug ist, um von innen heraus gemauert werden zu können. Das Gewölbe besteht bis 1,3 m Höhe nur aus einer Rolle (Abb. 25), darüber hinaus aus zwei Rollen (Abb. 26).

aus

aus

gebranntem Ton

mul

Gröfsere Profile, deren Wandungen den statischen Verhältnissen entsprechend auszubilden sind, werden entweder ganz aus Klinkern in Zementmörtel hergestellt oder zur Verbilligung der Herstellungskosten aus Beton in der Baugrube zwischen Lehren aus Holz oder Eisenblech gestampft. Die innere Wandung wird mit einer fetten Putzschicht in der Mischung 1 : 2 bis 1:11 bis 2 cm stark überzogen oder, wo saure Abwässer in Frage kommen, mit Tonschalen oder einer Klinkerrolle verkleidet (Abb. 29). Zur Ermöglichung einer schnelleren Ausrüstung im Interesse eines gleichmäfsigen Arbeitsfortschritts empfiehlt es sich, das Gewölbe ganz aus Klinkern herzustellen (Abb. 29).

Die Zusammenführung von Kanälen mufs zur Vermeidung von Aufstau und dem hieraus entstehenden Verlust an Spiegelgefälle mög-

Abb. 30.

Abb. 31.

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Ton- oder Zementrohren in die Wandungen von Kanälen

liehst tangential bewirkt werden, indem man Sohle, Wandungen und Gewölbe der sich vereinigenden kleineren Kanäle in den beginnenden gröfseren allmählich überführt (Trompetengewölbe, Abb.30). Die Einführung von

aus Klinkern oder Beton geschieht mittels kurzer Stutzen oder besonderer Einlafsstücke aus gebranntem Ton (Abb. 31).

Die Aussteifung der Baugruben erfolgt durch wagerechte, je nach der Tiefe 5 bis 8 cm starke Bohlen von 4,5 m Länge und 30 cm Höhe mit davorgelegten Brusthölzern (1,0.0,12.0,08) und dazwischengesetzten Steifen (Abb. 25 u. 26) an den Bohlenstöfsen und in der Mitte der Bohlen. Bei gröfseren Profilen empfiehlt sich zur Vermeidung des Umsteifens und Freihaltung des Bauraumes Aussteifung mittels wagerechter Bohlen zwischen senkrecht eingerammten I-Eisen (Abb. 29).

Die Fundierung unter Grundwasser geschieht entweder unter Wasserhaltung in der Baugrube zwischen Spundwänden auf fertigen Betongrundplatten (Abb. 26), deren Zwischenräume als Zuführungsrinnen des Wassers zum Pumpensumpf dienen, oder in der Regel billiger ohne Spundwände mit wagerechten Bohlen zwischen I-Eisen (Abb. 29) durch Absenkung des Grundwassers mittels Rohrbrunnen und unmittelbares Stampfen der Sohle in der Baugrube.

Einsteigeschächte zum Zwecke der Reinigung, Spülung und Untersuchung der Leitungen sind bei begehbaren Kanälen in Entfernungen

von 60 bis 100 m, bei nicht begehbaren Profilen in Entfernungen von nicht über 60 m anzuordnen.

Sie erhalten lichte Weiten von 90 bis 100 cm und werden nach oben zur lichten Weite des Abdeckrahmens nicht unter 51 cm zusammengezogen. Jede Vertiefung im Einsteigeschacht unter der Rohrsohle ist zur Verhütung von Schlammablagerungen grundsätzlich zu verwerfen. Die Rohrsohlen sind durch den Schacht hindurchzuführen und die seitlichen

Abb. 32.

Abb. 33.

Abb. 34.

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Abb. 36.

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Abb. 35.

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Schachterweiterungen abzuböschen. Dies geschieht entweder in Beton, durch Abpflasterung mit Klinkern oder Tonplatten oder auch mit besonderen, in Ton gebrannten Brunnensohlstücken (Abb. 32).

Seitlich einmündende Leitungen sind tangential in den Hauptstrang überzuführen. Bei nicht begehbaren Profilen ist die Leitung von Schacht zu Schacht geradlinig zu führen.

Der Schachtkörper wird entweder aus Formsteinen ¹j% oder 1 Stein stark (Abb. 32 u. 33) oder aus 1 m hohen, 6 bis 9 cm starken Betonringen hergestellt (Abb. 34). Passende Verjüngungsringe vermitteln in letzterem Falle den Uebergang zur Schachtabdeckung. Abb. 33 zeigt die Anordnung des Schachtes bei gemauerten Kanälen.

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Regensinkkästen sind zur Einführung von Regenwasser in die Leitungen für etwa je 700 qm Strafsenfläche je nach der Strafsen-breite in Abständen von 40 bis 60 m anzuordnen. Sie werden zur Fernhaltung des Strafsenschlammes von den Leitungen mit einem 80 bis 100 cm tiefen Schlammfang und zur Verhütung der Ausströmung von Sielluft auf die Strafse mit einem Wasserverschlufs versehen und Abhaltung von sperrigen Stücken, von Laub, Stroh, Papier usw. mit einem .gufseisernen Rost abgedeckt. Letzterer erhält, wenn häufiges Zusetzen des Rostes zu befürchten steht, einen seitlichen Notüberlauf unter der Bordkante (Abb. 36).

Der Schachtkörper wird entweder aus Klinkern 1 Stein stark (quadratischer Querschnitt von 65 cm Seite [Abb. 35]), oder aus Steinzeug, Beton oder Gufseisen in Kreisform mit einer lichten Weite 45 cm für Strafsensinkkästen und von 30 cm für Hofsinkkästen hergestellt. Der Auslaufstutzen mufs frostfrei liegen. Zur Erleichterung der Räumung des Schlammfanges werden häufig Schlammeimer zinktem Eisenblech mit Bodenklappe eingehängt (Systeme Geiger und Mairich).

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k) Notauslässe.

Um beim Mischsystem die Ausführungskosten in wirtschaftlichen Grenzen halten zu können, sind Notauslässe anzuordnen, die das Leitungsnetz an passenden Stellen, wie den Vereinigungspunkten mehrerer Sammler, bei starken Regengüssen entlasten und das von den Pumpmaschinen nicht zu bewältigende Mischwasser den öffentlichen Wasserläufen zuführen. Sie müssen daher derartige Abmessungen erhalten, dafs sie die um die Pumpenwassermenge verminderte Gesamtwassermenge abzuführen imstande sind. Als Pumpenwassermenge ist die doppelte Hauswassermenge zu nehmen. Je höher die Ueberfallschweile (Abb. 20 u. 21 S. 696) liegt, desto später kommt der Notauslafs in Tätigkeit, und desto weniger wird der Vorfluter beansprucht. Je nach der Wassermenge des Vorfluters und seiner Geschwindigkeit legt man deshalb die Ueberfallschweile so hoch, dafs die Füllung im Kanal der 4- bis 8 fachen Schmutzwassermenge entspricht. In Berlin liegen die Ueber-fallschwellen bei Tonrohrleitungen im Scheitel derselben, bei Kanälen auf a/₃ der Kanalhöhe. Die Berechnung der Breite des Ueberfall-rückens erfolgt dann nach den unter g) S. 696 gegebenen Formeln.

um

so kürzere Zeit wird er laufen

1) Pumpstationen.

Wenn die Sammelstelle der Schmutzwässer in der Stadt tiefer liegt wie die Reinigungsanlage aufserhalb derselben, oder wenn das Wasser tief gelegener oder im Hochwassergebiet der Vorfluter liegender Stadtteile in höher gelegene Kanäle oder in die Vorfluter gehoben werden mufs, sind Pumpstationen anzuordnen. Als Betriebsmaschinen kommen Dampfmaschinen, Elektromotoren, Leucht- oder Kraftgasmaschinen und Dieselmotoren in Frage. Bei der Auswahl unter ihnen ist für den Normalbetrieb die Wirtschaftlichkeit der Motoren, für die Bewältigung der Sturzregen die schnelle Betriebsbereitschaft entscheidend.

Als Pumpmaschinen sind für kleine Leistungen Kolbenpumpen, für gröfsere Leistungen und namentlich für vorübergehend starke

Leistungen Kreiselpumpen zu wählen. Die Pumpmaschinen müssen so eingerichtet sein, dafs sie sich in ihrer Leistung leicht der wechselnden Tageswassermenge anpassen. Die Sturzregen finden dann bei ihrem Einsetzen ein ziemlich leeres Leitungsnetz vor, und die Notauslässe können ein besser verdünntes Mischwasser abführen.

Abb. 37.

Abb. 38.

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(Abb. 37),

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Zur Abhaltung sperriger Gegenstände, wie Papier, Lumpen usw., von den Pumpen sind vor denselben Gitter einzubauen. Der Stammkanal erweitert sich zu diesem Zweck auf der Pumpstation zu einem Gitterraum. An Stelle der früher üblichen runden Sandfänge mit festem, stehendem Gitter, die unbequem von Hand zu reinigen waren

treten besser feste, liegende Gitter mit anschliefsendem

Abb. 39.

Abb. 40.

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schrägen Abstreichteil, die in länglichen Kammern untergebracht werden. Von seitwärts angeordneten Fufssteigen kann das Abstreichen der Gitter bequem in die Ab streich rin ne erfolgen (Abb. 38). Die Handreinigung wird bei den festen Gitterrosten durch maschinell bewegte Reinigungskämme ersetzt, die die Schwimmstoffe nach oben in eine Rinne oder auf ein Förderband werfen. Das Bestreben, die Reinigung nicht mehr un überwachbar unter, sondern sichtbar über Wasser zu bewirken, führte zu beweglichen Gitterrosten, entweder in der Form des Schneppendahlschen Flügelrechens (Abb. 39) in Frankfurt a. M., bei dem mehrere Gitterroste flügelartig auf einer aufserhalb des Wassers liegenden wagerechten Achse sitzen, oder in der Form eines Bandgitters, bei dem das Gitter nach Art einer Gliederkette geteilt und als endloses Band über eine Trieb-und eine Leitrolle geführt wird (Abb. 40).

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Solange die Reinigungsanlage getrennt von der Pumpstation liegt, mufs es Grundsatz bleiben, auf

der letzteren möglichst wenig Schwimm-, Schweb- und Sinkstoffe zu entfernen, weil ihr Fortschaffen durch das Druckrohr sich wesentlich billiger stellt als mit Wagen von der Pumpstation, auch ihre Unterbringung auf der Reinigungsanlage leichter möglich ist wie von der Stadt aus. Von diesem Gesichtspunkt aus sind alle Absitzgruben mit maschinellen Baggervorrichtungen zu verwerfen; vielmehr empfiehlt es sich, die sperrigen Gegenstände auf maschinellem Wege in Walzwerken zu zerkleinern und für das Fortschaffen durch das Druckrohr ohne Gefahr für die Pumpen zuzubereiten (Pumpstation II, IV und XI in Berlin).

in) Druckrokrleit angen.

Druckrohre werden mit ungefähr 1 m Scheiteldeckung verlegt und folgen im allgemeinen dem Geländegefälle. Besonders hochgelegene Stellen werden mit einfachen, von Hand zu bedienenden Lufthähnen versehen, um die an ihnen sich ansammelnde Luft zu entfernen. Selbsttätige Lufthähne haben sich bei Sielwässern nicht bewährt. An den tiefsten Stellen der Druckrohrleitung werden zur Entleerung derselben bei Rohrausbesserungen Entleerungsleitungen von 20 cm Weite angebracht. Die Entleerungsstutzen sitzen am Druckrohr unter einem Winkel von 45°. Wenn auch die Rohrleitung so sich nicht ganz entleeren kann, so wird doch durch diese Anordnung das Verstopfen der Schieber vermieden, das sicher eintritt, wenn die Stutzen an der Rohrsohle sitzen.

Bei nebeneinander liegenden Rohrsträngen und mangelnder Gelegenheit zur Entleerung können Ueberpumpvorrichtungen eingerichtet werden, bei denen das Wasser des einen Rohres mittels einer Hochdruckkreiselpumpe in das andere Rohr hinübergedrückt wird.

Früher wurden fast nur gufseiserne Rohre verwendet, in neuerer Zeit aber in immer steigendem Mafse auch schmiedeeiserne aus Siemens-Martin-Flufseisenblechen, deren Längsnähte mittels Wassergasgebläses zusammengeschweifst sind. Letztere Rohre haben den Vorzug gröfserer Betriebssicherheit und sind unbedingt an allen irgendwie gefährdeten Stellen zu nehmen. Aber auch sonst steht ihrer Verwendung nichts im Wege, da die angeblich stärkere Rostgefahr bei den stets alkalischen Sielwässern nicht zu befürchten ist.

Abb. 41.

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Abb. 42.

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Die Wandstärken entsprechen bei gufseisernen Muffenrohren den deutschen Rohrnormalien des Vereins deutscher Ingenieure und des Vereins deutscher Gas- und Wasserfachmänner; dagegen hat sich die zylindrische Normalmuffe bei den Temperaturschwankungen der Sielwässer nicht bewährt. An ihrer Stelle werden zur Verhinderung der Muffenundichtigkeiten

kegelförmige Muffen, in Berlin die in Abb. 41 dargestellte angewendet.

Die geschweifsten schmiedeeisernen Rohre werden unter gewöhnlichen Verhältnissen als Muffenrohre mit kegeligen Muffen (Abb. 42), für besonders gefährdete Stellen als Flanschrohre hergestellt.

n) Betrieb.

Sinkstoffe, wie Sand, zerriebene Pflasterteile, Kaffeegrund usw., lagern sich auf der Sohle der Leitungen ab und würden nach und nach den ganzen Leitungsquerschnitt füllen, wenn sie nicht beseitigt würden. Die Leitungen sind daher zeitweise zu spülen und von den abgelagerten Sinkstoffen zu reinigen.

Gespült wird entweder mit dem Sielwasser selbst von höher gelegenen Leitungen aus oder mit Wa^serleitungswasser, bei passend gelegenen Wasserläufen auch aus diesen. Zu diesem Zweck wird die

45

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Anbringung besonderer Spülklappen oder Spülschieber in den Einsteigebrunnen oder von Spültüren in den Kanälen zur Aufstauung des Spülwassers von einzelnen Technikern empfohlen, von anderen des leichten Einrostens und des Ungangbarwerdens der beweglichen Teile durch die im Schmutzwasser mitgeführten Schwebstoffe wegen verworfen. Der gleiche Zweck wird durch Schliefsen der Rohre in den Einsteigebrunnen mittels Stöpsel oder Teller erreicht. Durch Fortziehen des Verschlusses von der zu spülenden Rohrleitung ergiefst sich die gesamte im Brunnen aufgestaute Wassermenge in diese und reifst die Ablagerungen mit sich bis zum nächsten Brunnen fort, wo sie mit Eimern herausgenommen werden. Auch selbsttätige Spülschächte und Spülkammern, in denen aus der Wasserleitung gröfsere Wassermengen von 1 bis 4 cbm allmählich aufgespeichert und dann mittels eines Heberrohres plötzlich in die Leitungen entleert werden, werden häufig am Kopf der Leitungen angeordnet; jedoch reicht ihre Wirkung der sich rasch in den Leitungen abflachenden Flutwelle wegen nicht weit, und kann deshalb auch die Einzelspülung und Reinigung der Strecken selbst bei ihrer Verwendung nicht entbehrt werden.

Stärkere Ablagerungen in nicht begehbaren Leitungen werden entfernt, indem man walzenförmige, mit Piassavaborsten besetzte Bürsten oder auf Kugeln rollende Reiniger an Tauen durch die Rohrleitungen zieht. Sie sperren den Rohrquerschnitt und stauen hinter sich das Leitungswasser auf. Das Stauwasser tritt durch den Ringspalt bei den Bürsten und den Sohlspalt bei den Reinigern unter Druck aus, wühlt die Ablagerungen vor Kopf auf und wälzt sie vor sich her bis zur nächsten Entnahmestelle.

Kanälen werden die Ablagerungen entweder mit

In begehbaren

Handbetrieb an Ort und Stelle mit Eimern beseitigt, oder man benutzt selbsttätige fahrbare Reinigungsschütze von der Form des Kanalprofils, die an den Kanalwandungen mit Gummilappen abgedichtet sind und nur an der Sohle einen Schlitz für den Spülstrom offen lassen. Das Stauwasser hinter dem Schütz genügt zum Vorwärtstreiben der Vorrichtung und der Ablagerungen.

o) Reinigung der Abwässer.

Bei der Reinigung der Abwässer wird ihre Ueberführung in einen Zustand angestrebt, bei dem sie der Nachfäulnis nicht mehr unterliegen und unbedenklich den in den Vorflutern tätigen Lebewesen zur weiteren Verarbeitung überlassen werden können. Je nach der Gröfse des Vorfluters, seiner Wassermenge und seiner Geschwindigkeit und der davon abhängigen Selbstreinigungskraft desselben kommen der Reihe nach in Betracht:

1.    die einfache Gitter- und Siebreinigung,

2.    die Reinigung in Absitzbecken, Klärbrunnen und Klärtürmen,

3.    die Reinigung mittels chemischer Zusätze,

4.    die Reinigung auf künstlichen Filterkörpern,

5.    die Reinigung durch Bodenfiltration,

6.    die Reinigung auf Rieselfeldern.

Während bei den Reinigungsarten unter 1 bis 3 lediglich eine mechanische Ausscheidung der Sink- und Schwimmstoffe aus dem Abwasser eintritt, findet bei denjenigen unter 4 bis 6 unter dem Ein-flufs des Luftsauerstoffes und der Mitwirkung kleiner Lebewesen auch die chemische Veränderung der schwebenden und gelösten Stoffe, der Abbau der hoch zusammengesetzten tierischen und pflanzlichen Eiweifsstoffe in ihre unschädlichen unorganischen Endprodukte Kohlensäure, Ammoniak und Salpetersäure statt.

Bei den Gitterkonstruktionen sind Grob- und Feingitter zu unterscheiden, erstere mit Spaltweiten von 40 bis 15 mm, letztere bis zu 2 und 1 mm herab. Die Grobgitter fischen nur die gröberen Bestandteile heraus zum Schutz der Pumpen und zur Verhütung ästhetischer Bedenken beim unmittelbaren Einlauf in die Vorfluter. Irgendwelche besondere Klärwirkung wird mit ihnen nicht beabsichtigt. Mit den Feingittern soll dagegen eine möglichst hohe Klärwirkung durch Herausfischen des gröfsten Teiles des Abraumes aus den Sielwässern erzielt und die Anbringung besonderer Anlagen zur Ausscheidung der Schwimm- und Schwebstoffe unnötig gemacht werden. An Stelle der aus Flacheisenstäben gebildeten Gitter tritt der aus nebeneinandergespannten feinen Stahldrähten gebildete Harfenrechen, der jedoch den Nachteil hat, dafs die Spaltweite durch Einklemmung gröfserer Stücke leicht vergröfsert wird.

Am vollkommensten wird sowohl in baulicher Hinsicht als auch mit Rücksicht auf die Klärwirkung die Feinreinigung durch die Rienschsche Scheibe mit den von der Maschinenfabrik Wurl in Berlin-Weifsensee an ihr angebrachten Verbesserungen erreicht (Abb. 43). Sie ist eine im Wasserstrom in geneigter Lage sich drehende Siebfläche mit eingestanzten zylindrischen oder ausgefrästen kegligen Schlitzen. Ihre Reinigung erfolgt aufserhalb des Wassers durch sich

Abb. 43.

Abb. 44.

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drehende Bürsten, deren Bewegung zwangläufig von der Triebwelle aus erfolgt.

In Klärbecken, Klärbrunnen und Klärtürmen sollen auch die feinsten Schwimmstoffe ausgeschieden werden. Nach den Versuchen von Bock und Schwarz (Hannover), Steuernagel (Cöln), Uhlfelder und Tillmanns (Frankfurt a. M.), Hopfner und Paulmann (Kassel) und Schoenfelder (Elberfeld) sind die Durchströmungsgeschwindigkeit bei Becken zu 10 mm, die Durchströmungsdauer zu etwa 70 min, die Beckenlänge zu 40 bis 45 m, die Beckentiefe zu rd. 2 m zu wählen. Es werden dann rd. G9 ü/₀ der organischen Schwebstoffe ausgefällt. Gröfsere Geschwindigkeiten setzen die Klärwirkung erheblich herab, ge-

ringere erhöhen sie nur unbedeutend. Da am Beckeneinlauf die stärkste Schlammablagerung erfolgt, ist hier der Sumpf für die Schlammpumpen anzulegen, auch die Beckensohle nach dem Ablauf hin steigend (1 : 50 bis 1 : 100) anzuordnen. Zur Verhinderung von Wirbelbildungen erfolgt dei Ein- und Ablauf von Galerien aus über Wehrkronen (Abb. 44).

Abb. 45.

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Der Reinigung wegen sind mehrere Becken nebeneinander anzuordnen. Das geklärte Abwasser ist möglichst im Stromstrich in den Flufs einzuführen, um Ablagerungen am Ufer zu verhüten.

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Dem gleichen Zweck dienen die Klärbrunnen und Klärtürme, in denen sich die Abwässer nicht wagerecht, sondern senkrecht bewegen, bei den Klärtürmen unter dem Einflufs einer künstlich erzeugten Luftleere. Die Durchströmungsgeschwindigkeit darf höchstens 1,5 mm betragen.

Als Beispiele seien der Mairichsche Brunnen (Abb. 45) und der Rothesche Klärturin (Abb. 46) angeführt.

Während bei den bisher genannten Einrichtungen mehr oder weniger frischer Schlamm gewonnen wird, der schwer drainierbar und daher erst spät stichfest wird und auf den Schlammtrockenplätzen zu Geruchbelästigungen führt, liefern die lmhoffschen Emscher-Brunnen (Abb. 47) einen geruchfreien, schon

Abb. 46.

Abb. 47.

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nach wenigen Tagen stichfesten Schlamm. Sie stellen eine Verbindung von Klärbecken und Klärbrunnen dar, bei denen das frische Abwasser den Absitzraum a wie im Becken wagerecht mit einer Geschwindigkeit von 20 mm und einer Klärdauer von 3 bis 4 st durchströmt. Die ausfallenden Schlammteile, 0,45 Tgsl. Frischschlamm und 0,15 Tgsl. Faulschlamm für den Kopf, rutschen an den schrägen Wänden des Absitzbeckens in den unter ihm angeordneten Faulraum f, in dem sie unberührt von dem frischen Abwasser 3 bis 4 Monate lang lagern, wobei sich die organischen Stoffe unter Entwicklung von Sumpfgas und Kohlensäure zersetzen.

Abänderungsformen des Emscher-Brunnens sind der Stlagbrunnen

der Aktiengesellschaft Städtereinigung und Ingenieurbau (Abb. 48), bei dem zur schnelleren Ausscheidung des Schlammes aus dem Absitzraum in den Faulraum die Rutschflächen mit mehrfachen Schlitzreihen versehen sind, und der Kremerfauibrunnen (Abb. 49) der Gesellschaft für Abwässerklärung m. b. H. ,,System Kremer“ Berlin-Schöneberg, bei

Abb. 48.

Abb. 49.

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dem besonders auf die Ausscheidung der Fette und Oele hingewirkt wird.

Bei dem Kremerapparat mit Schlammzylinder (Abb. 50) ist der Faulraum nicht unter dem Absitz-raum, sondern getrennt von ihm seitwärts angeordnet.

Um die Ausfällungszeit in den Klärbehältern abzukürzen, langten früher vielfach chemische Fällmittel, wie Kalkmilch, schiedene Eisen-, Tonerde- und Mangansalze, auch lösliche Kieselsäure zur Anwendung. Sie vermehrten aber die Schlammengen erheblich, erschwerten auf die Dauer den Absatz des Schlammes und verhüteten nicht einmal die Nachfäulnis. Gehalten hat sich von den chemischen Verfahren nur das Degner-Rothesche Kohlebreiverfahren (Potsdam, Tegel, Cöpenick), bei dem feingemahlene Braunkohle mit Tonerdesulfat und Eisenoxydsalzen den Abwässern zugesetzt wird. Seine Wirkung beruht darauf, dafs letztere Salze mit den Humusstoffen der Braunkohle grofsflockige Niederschläge bilden, die die feinsten Schwebeteilchen der Jauche umhüllen und mit sich zu Boden reifsen. Nachdem dem Schlamm in Filter-

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pressen 50% seines Wasseigehaltes entzogen sind, wird er zu Ziegeln geformt und zur Kesselfeuerung verwendet, so dafs die Schlammfrage in befriedigender Weist gelöst ist.

zu unterscheiden.

Bei den künstlichen Filterverfahren sind das Füll- und Tropfvertahren Beide benutzen Brockenkörper aus Kesselrostschlacke, Grubenk'oks, Steinkohlen, Steinschlag oder Ziegelsteinbrocken.

Beim Füllverfahren wird das Abwasser in wasserdichte, mit den Brocken gefüllte Becken eingelassen, bleibt in denselben 1 bis 2 st

Abb. 51.

Abb. 52.

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stehen und wird dann abgelassen (Abb. 51). Beim Tropf-~p-n verfahren werden die Brocken zu schwach geböschten, kegelförmigen Körpern aufgeschichtet und das Abwasser mittels Brausen, durchlochter Rinnen oder Drehsprenger über die Oberfläche in möglichst feinen Strahlen verteilt, so dafs es tropfenweis durch den Körper sickert (Abb. 52).

Der Reinigungsvorgang in den Brockenkörpern ist zunächst ein rein mechanisch-physikalischer, indem die Schmutzstoffe des Abwassers sich auf der rauhen Oberfläche der Brocken niederschlagen und der schleimige Besatz und die kolloidalen Stoffe derselben durch Absorption und Katalyse die gelösten Stoffe des Abwassers ausfällen. Der zweite Teil des Reinigungsvorganges ist biologischer Art, indem durch Oxydation bei ausreichender Luftzuführung infolge der Tätigkeit von Lebewesen der Abbau der niedergeschlagenen Schmutzstoffe, die Regenerierung des Körpers erfolgt. Die dauernde Aufrechterhaltung einer ausreichenden Luftzuführung ist daher erstes Erfordernis für die Brockenkörper. Sie wird erreicht durch Verwendung von nur hartem und widerstandsfähigem Brockenstoff. Weicher und der Verwitterung ausgesetzter Stoff, wie Tuffstein, zerfallende Kohlen- oder Koksarten, ist auszuschliefsen. Ebenso mufs der Betrieb so eingerichtet Werden, dafs die Ruhepausen zum Abbau der zurückgehaltenen Schmutzstoffe ausreichen. Um die Lufträume nicht zuzukleben, dürfen die Körper nur mit in Absitzbecken gut vorgereinigtem Abwasser beschickt werden.

Da die Durchlüftung beim Füll verfahren nicht so gründlich ist wie beim Tropfverfahren, mufs Korngröfse und Körperhöhe bei ihm geringer gehalten werden. Die Korngröfse ist bei ersterem daher nur 3 bis 10 mm, gegen 20 bis 80 mm bei letzterem, die Körperhöhe 0,3 bis 1 m gegen 1,5 bis 3 m zu wählen.

Beim Füllverfahren sind % bis 1 st auf das Füllen, 2 st auf das Vollstehen, 1 bis 2 st auf das Entleeren, 4 bis 6 st auf das Leerstehen zu rechnen. Beim Tropfverfahren ist die Luftzuführung eine

von Schwimm stoffen freien

ununterbrochene, der Betrieb daher ein Dauerbetrieb; jedoch empfiehlt es sich auch hier, kleinere Ruhepausen einzuschalten.

Die Füllkörper liefern einen klaren,

Abflufs, bei dem eine Nachklärung entbehrt werden kann. Alle abgebauten Stoffe bleiben im Körper und müssen ein- bis zweimal im Jahr ausgeschlämmt werden. Bei den Tropfkörpern dagegen ist der an und für sich klare Abflufs stets mit einer gröfseren Menge von abgebauten Schwimmstoffen durchsetzt, oder Sandfiltern nicht zu entbehren.

Die Leistung der Körper ist im Winter eine geringere als im Sommer. Der Betrieb mufs dann eingeschränkt werden. Ein Einfrieren ist nicht zu befürchten, wenn ist. Auf 1 Tages-cbm Abwasser sind 2 cbm Brocken zu rechnen.

An Stelle der künstlichen Brockenkörper wird bei der Boden-filtration der natürliche Erdboden zur Reinigung der Abwässer benutzt. Die Betriebsweise ist die gleiche wie beim Füllverfahren. Wagerecht abgeglichene Bodenflächen werden zeitweilig mit Abwasser überstaut.

um die Bodenporen wieder mit Luft-

Flier ist eine Nachklärung auf Boden-

der Körper ausreichend grofs

Die Ruhepausen sind notwendig,

Sauerstoff zu füllen. Nur gut durchlässiger Boden kann gebraucht werden. Auch bedürfen die Abwässer einer gründlichen Vorbehandlung, damit sich die Bodenporen namentlich an der Oberfläche nicht zusetzen. Ebenso darf der Grundwasserspiegel nicht höher als höchstens 2,0 m unter Gelände stehen, weil sonst die Filtertiefe nicht ausreicht für die chemische Umwandlung der Stoffe. Eine landwirtschaftliche Bebauung der Flächen ist bei der raschen Folge der Ueberstauungen nicht angängig. Auf 1 ha Bodenfläche können je nach der Bodenart die Abwässer von 2500 bis 5000 Köpfen, d. h. 250 bis 500 Tages-cbm oder 90 000 bis 180 000 Jahres-cbm geklärt werden.

Die vollkommenste Reinigungsart ist das Rieselverfahren (s. auch

S. 562), bei dem für den Reinigungsvorgang aufser der Bodenfiltration noch die Lebenstätigkeit höherer Nutzpflanzen herangezogen wird.

Am besten eignet sich für die Anlage von Rieselfeldern ein humoser, leicht lehmiger oder mergelhaltiger Sandboden von mittlerer Korn-gröl'se oder ein stark sandhaltiger Lehmboden. Schwerer Lehm- und Tonboden bietet grofse Schwierigkeiten. Der natürliche oder künstlich durch Drainage gesenkte Grundwasserspiegel mufs mindestens 1,5 m unter der Oberfläche liegen.

zu

den Vorflutern der Rieselfelder führen. Die

Nur bei reinem, grobkörnigem Sandboden ist eine künstliche Drai-nierung der Felder nicht erforderlich. Ueberall sonst ist sie zur guten Durchlüftung des Bodens, der Lebensbedingung für jede Bakterientätigkeit, nicht zu entbehren. Je nach der Bodenbeschaffenheit sind die 50 bis 80 mm weiten Saugedrainleitungen in Abständen von 4 bis 10 m mit Gefällen von nicht unter 3,7 %₀ und mit einer Deckung von mindestens 1,2 m zu verlegen. Die Sauger münden in die 100 bis 120 mm weiten Sammeldrains, die mit Gefällen von nicht unter 2 °/00 den Entwässerungsgräben führen, wo sie 30 cm über dem Mittelwasser derselben eingeführt werden. Die Entwässerungsgräben werden in die Geländemulden gelegt und vereinigen sich zu den Hauptentwässerungsgräben, die zu Gräben sind mit mindestens V/₂fachen Böschungen anzulegen, der

Böschungsfufs ist durch ein- oder zweistufige Stangenfaschinen zu sichern. Ihr Gefälle soll nicht unter 1 : 1500 betragen.

Die Drainwässer sind noch reich an organischen Nährstoffen und neigen daher, namentlich während der kalten Jahreszeit, stark zur Algenbildung. Zur weiteren Ausnutzung der Nährstoffe und zur Bekämpfung der durch die Algenbildung in den Vorflutern erzeugten Mifsstände sind überall, wo die Geländeverhältnisse es gestatten, Staustufen in den Hauptentwässerungsgräben einzubauen und das Drainwasser entweder über Doppelberieselungsanlagen oder in gröfsere Fischteiche einzuleiten. Die Abwässer dieser Anlagen haben dann einen so hohen Grad der Reinheit, dafs sie unbedenklich selbst kleinen Vorflutern zugeführt werden können.

Die Feldflächen werden als Wiesen, Beete oder Einstaubecken eingerichtet. Auf den am stärksten geneigten Flächen (über 2 bis 5 °/₀)

Abb. 53.

Abb. 54.

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Zideitunffsgrraben

Zideiùmgsÿraben

TT

FT

Ableibzngst/rabeTi

werden Wiesen im Hangbau

(Abb. 53) angelegt, bei denen das Rieselwasser von dem an der höchsten Kante an geordneten Zuführungs- m r graben aus über die Wiese fliefst.

Bei schwächerer Geländeneigung tritt der Rückenbau (Abb. 54), bei wagerechten Flächen der Beetbau mit Furchenberieselung (Abb. 55) ein. Bei letzterem wird das Wasser in wagerechten, die 1V₃ bis 2 m breiten Beete umgebenden Furchen eingestaut, wärts in die Beete dringt und nur die Wurzeln, nicht die Pflanzen selbst erreicht. Bei den Einstaubecken wird das Wasser in einer Tiefe von 30 bis 50 cm zwischen Dämmen eingestaut.

Als Rieselpflanzen kommen auf den Wiesen nur Gras und Futterrüben, auf den Beeten Gemüsepflanzen in Frage. Nur auf den Einstaubecken können Getreide und Oelfrüchte gebaut werden. Eingestaut wird im Winter. Im Frühjahr nach der Versickerung und Verdunstung des Wassers wird die Fläche umgepflügt und dann bestellt,

ATjleitunffsffraben

Abb. 55.

J4

IFWm

WM®.

mt

von denen aus es seit-

Je nach der Höhenlage der Rieselfelder zur Stadt erfolgt die Zuleitung der Abwässer in offenen oder geschlossenen Gefälleitungen (Dortmund, Freiburg i. Br.) oder meist in Druckrohrleitungen. Letztere enden auf dem höchsten Geländepunkt in einem offenen Standrohr, das als Sicherheitsventil für die Druckrohrleitung und zur Anbringung eines auf einem Schwimmer stehenden Signals dient, das den Rieselwärtern die Höhe des Druckes im Druckrohr anzeigt. Von dem Standrohr zweigen die Verteilungsleitungen mit den Druckverhältnissen entsprechend bis zu 200 mm abnehmenden lichten Weiten nach den auf den Geländekuppen angeordneten Auslafsschiebern ab.

Höchst wichtig ist es, an den Auslafsschiebern nicht unter 600 qm grofse Klärbecken anzulegen, um die Schwimm- und Faserstoffe abzufangen, die sonst die Oberfläche der Felder verfilzen. Von diesen Schieberbecken aus wird das Wasser in 50 cm tiefen, teils in das Gelände ein geschnittenen oder auf Dämmen angeordneten Zuführungsgräben in Gefällen von 5 bis 2°/₀₀ den Feldern zugeführt. Zur Verteilung des Wassers über die einzelnen Schläge werden in diesen Gräben an den Abzweigungsstellen hölzerne, in Rahmen geführte Schütze eingebaut.

Auf 1 ha Rieselland entfallen auf den Berliner Feldern die Abwässer von etwa 250 bis 350 Einwohnern, d. h. 27 bis 40 Tages-cbm oder 10 000 bis 15 000 Jahres-cbm. Andere Städte gehen wesentlich weiter, z. B. Charlottenburg mit 130 Tages-cbm und 47 000 Jahres-cbm für 1200 Einwohner, Kottbus sogar bis zu 65 000 Jahres-cbm bei nur 700 Personen. Entscheidend dabei ist die Bodenbeschaffenheit, der Grad der Verdünnung der Abwässer und die mehr oder weniger gründliche Vorbehandlung der Abwässer in den Kläranlagen.

15. ABSCHNITT.

Eisenbahnwesen.

I. Reibungsbahnen.

Bestimmungen über Bau und Betrieb der Eisenbahnen.

I.    Vertragsbestimmungen zwischen dem Deutschen Reiche und anderen Staaten.

II.    Bestimmungen für das Gebiet des Deutschen Reiches: Reichsgesetze und Erlasse des Bundesrats auf Grund der ReichsveTfassung (Artikel 4, 41 bis 47). Die Beachtung der Bestimmungen überwacht das Reichseisenbahnamt (R. E. A.).

Die Bestimmungen zu I und II gehen allen anderen voran. Die zu II sind für Bayern nur bindend, soweit die Rücksicht auf Landesverteidigung und gemeinsamen Verkehr dies verlangt.

III.    Landesgesetze und Bestimmungen der Landes - Aufsichtsbehörden.*)

IV.    Bestimmungen des Vereins Deutscher Eisenbahn verwaltungen.**)

Diese enthalten bindende und als Regel geltende Vorschriften.

V.    Vorschriften der einzelnen Bahnverwaltungen.

Die wichtigsten Bestimmungen (mit den beigefügten Abkürzungs-bezeichnungen im folgenden angezogen) sind:

Zu I. Bestimmungen durch Staatsverträge:

1. TE

Bestimmungen betreffend die technische Einheit im Eisenbahnwesen (Berner Vereinbarungen), seit 1. VII. 1908.

2. Vorschriften über die zollsichere Einrichtung der Eisenbahnwagen im internationalen Verkehr, seit 1. VII. 1908.

Zu II. Bestimmungen des Deutschen Reiches:

Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung, vom 4. XI. 1904 u.

Signalordnung für die Eisenbahnen Deutschlands, vom

Eisenbahn-Verkehrsordnung vom 17. XII. 1908.

*) Landesaufsichtsbehörde (zugleich oberste Verwaltungsbehörde) ist in Preufsen der Minister der öffentlichen Arbeiten, in Bayern der Staatsminister für Ver-kehi-sangel., in Sachsen das Finanzminist., zum Teil das Minist, des Innern und in Württemberg die Verkehrsabteilung des Staatsminist, d. auswärt. Angel. — Entsprechend in Oesterreich das Eisenbahn-, in Ungarn das Handelsrainist.

**) Das Gebiet des V. D. E.V. umfafst fast alle vollspurigen Eisenbahnen Deutschlands, Oesterreich-Ungarns und Rumäniens, aufserdem einen Teil der Eisenbahnen in Belgien, Holland, Luxemburg sowie die Bahn Warschau—Wien.

4 Eisenbahnpostgesetz, vom 20. XII. 1875. Bestimmungen betreffend die Verpflichtungen der Nebeneisenbahnen zu Leistungen für Zwecke des Postdienstes, vom 28. V. 1879.

Zu III. Bestimmungen deutscher Bundesstaaten:

1.    Gesetze über die Eisenbahnunternehmungen: für Preufsen von 1838 (Hessen 1842), Bayern 1855, Württemberg 1843.¹)

2.    Gesetze über die Enteignung von Grundeigentum: für Preufsen von 1874 (Hessen 1884), Bayern 1837, Sachsen 1902, Württemberg 1888.¹)

Gesetz über Kleinbahnen und Privat-

In Preufsen ferner 3. KGz

Ausführungs-

anschlufsbahnen, vom 28. VII. 1892. Dazu die KGz. A Anweisung und die Br. f. Kl..... Betriebsvorschriften für nebenbahn

ähnliche Kleinbahnen mit Maschinenbetrieb von 1914, dsgl. für Strafsen-

bahnen von 1906 und Br. f. P.....Betriebsvorschrift für Privat-

anschlufsbahnen von 1902.

Als Vereinbarung der meisten Eisenbahn Verwaltungen innerhalb des Deutschen Reiches sind hervorzuheben:

FV.

Fahrdienstvorschriften von 1907. Enthalten Vorschriften über die mit der Beförderung der Züge im Zusammenhänge stehenden Dienstverrichtungen.

Zu IV. Bestimmungen des Vereins Deutscher Eisenbahn-ve rwaltungen:

Technische Vereinbarungen über den Bau u. die Betriebseinrichtungen der Haupt- u. Nebeneisenbahnen; 1909 und Nachträge.

Grundzüge für den Bau und die Betriebseinrichtungen der

1. TV

2. Grz

Lokaleisenbahnen; 1909.

Zu V. Von Vorschriften für die Preufsisch-Hessische Eisenbahn-Gemeinschaft sind hervorzuheben:

1.    V. f. V.....Vorschriften über allgemeine Vorarbeiten für Eisen

bahnen (1911).

2.    A. f. 8.....Anweisung für das Entwerfen von Eisenbahnstationen,

mit besonderer Berücksichtigung der Weichen- und Signal-Stellwerke.

3.    Oberbau-Anordnungen. Vorschriften für die Herstellung, Unterhaltung und Erneuerung des Oberbaues.

4.    Weichen. Leitsätze für die Verwendung und Unterhaltung der Weichen.

5.    Grundsätze und Grundrifsmuster für das Entwerfen von Stationsgebäuden, Lokomotiv- und Güterschuppen, Dienst- und Mietwohngebäuden und Uebernachtungsgebäuden.

6.    Grundzüge für die Errichtung von Bahnwasserwerken.

A. Bahnbau.

1. Vorarbeiten.

a. Zweck und Urundziige.

I. Art und Umfang der Arbeiten.

Allgemeine Vorarbeiten sollen die wirtschaftliche und technische Zweckmäfsigkeit und die ungefähren Kosten einer Bahnlinie nachweisen;

sie bilden die Unterlage tür die Bauerlaubnis für Privatbahnen und der Geldbewilligung für Staatsbahnen.

Ausführliche Vorarbeiten bezwecken die Aufstellung des Bauentwurfes für die Ausführung.

Die Ausmittlung der zweckmäfsigsten Linie bedingt, dafs die Gesamtkosten — die Verzinsung der Anlagekosten und die Betriebs- und Unterhaltungskosten zusammen — möglichst klein werden.

Die Betriebskosten wachsen u. a. namentlich mit den Steigungs- und Krümmungswiderständen. Die Leistung jeder Lokomotivgattung wird am besten ausgenutzt, wenn der Widerstand möglichst gleichmäfsig bleibt. Deshalb Grundregel der technischen Linienführung: Aufsuchen von Linien mit möglichst gleichbleibendem Widerstande und Vergleich der Möglichkeiten zur Ausmittlung der zweckmäfsigsten Linie *)

II. Widerstände und Zuglänge.

Bezeichnet:

fJi die Reibungszahl zwischen Triebrad und Schiene (i. M. ^ = 0,14 bis 0,16; bei feuchter Luft, Schnee-, Laubfall u. dgl. erheblich niedriger, ausnahmsweise beim Anfahren bis 0,20, bei guten Sandstreuern bis 0,25), vgl. Abschn. Lokomotiven e. 2 ,

L das Gewicht der Lokomotive (betriebsfähig) mit Tender in t,

Li das Gewicht der Lokomotive mit Tender auf den gekuppelten Achsen in t (Adhäsionsgewicht),

X₃ das Gewicht der Lokomotive mit Tender auf den nicht gekuppelten Achsen in t,

Q das Gewicht des Zuges ohne Lokomotive und Tender in t,

G = L Q das Gesamtgewicht des Zuges in t, q das durchschnittliche Gewicht der belasteten Wagenachse in t, qw das Gewicht des einzelnen Wagens, i die Achsenzahl des Zuges ohne Lokomotive und Tender, n die Wagenzahl des Zuges,

V die Fahrgeschwindigkeit in km/st = 3,6 v m/sk,

Z die mittlere Zugkraft der Lokomotive am Triebradumfange in kg, N die Kesselleistung in PS (Dauerleistung),

H die Heizfläche in qm,

R den Halbmesser der Bahnkrümmung in m,

<V den Neigungswinkel der Strecke,

S die Steigung in mm auf 1000 mm Länge der Fahrbahn, w die Laufwiderstandszahl auf ebener, gerader Strecke für Wagen (einschliefslich Luftwiderstand) in kg für 1 t Zuggewicht, iv₁ dsgl. für Lokomotive mit Tender,

wr den Bewegungswiderstand in einer Krümmung vom Halbmesser JR in kg für 1 t Zuggewicht, ivn dsgl. für 1 t Lokomotivgewicht,

Ws den Widerstand auf einer Neigung in kg für 1 t Zuggewicht, W den Gesamt-Bewegungswiderstand des ganzen Zuges in kg, so ist W = w Q -{- Wi L -j- Ws G -f- Wr Q -}~ Wr\ L . . (1)

___ w₀ G

*) C. Mutzner, Die virtuellen Langen der Eisenbahuen. Zürich n. Leipzig 1914.

oc) Widerstand in gerader, wagerechter Fahrbahn (Normalspur).

Nachstehende Widerstandsformeln sind Durchschnittswerte; sie berücksichtigen nicht besondere Einflüsse (z. B. starken Wind, starke Kälte, Schnee usw.).

1. Widerstandszahlen für ganze Züge einschliefslich Lokomotiven.

1) ivQ — 2,4 -f-

V²

1300

Erfurter Formel der Preufs. Staatsbahnen.

2) wo = 2,4 -j- 0,001 V² Bayerische Formel.

3) w₀ = 2,5 + 0,00067²

für Güterzüge gemischter Zusammensetzung und Personenzüge mit leichten Wagen.

4) w₀ = 2,5 + 0,000472 für beladene Rohgutzüge und D-Züge.

Nur bei Ueberschlagsrechnungen. Für genauere Rechnungen sind die Widerstände von Lokomotive und Wagenzug einzeln zu ermitteln.

2. Widerstandszahlen für Lokomotiven eins eh 1. Tender. Nach Frank (Z. d. V. d. I. 1907 S. 9G) ist für Lokomotiven

w, = 2,5 +0,067 (L)-

Zu dem Laufwiderstand als Fahrzeug treten die Widerstände im Triebwerk und in den Steuerungsteilen. Widerstand ist ferner abhängig von der Zahl der gekuppelten Achsen, Zahl der Zylinder, Steuerungsbauart (Flach- oder Kolbenschieber), von der Fahrgeschwindigkeit, der Zugkraft, dem Dienstgewicht im Verhältnis zum Reibungsgewicht und dem Unterhaltungszustande.

Am einwandfreiesten ist daher die Anwendung besonderer Formeln fiir einzelne Lokomotivgattungen oder Bauartgruppen.² ³) So nach Strahl (Z. d. V. d. 1. 1913 S. 251)

wi —

2,5 L2 + cL\ -4- 0,6 F    kg>

worin F fiir grofse Lokomotiven heutiger Bauart = 10 qm und

C— 5,8 für 2 gek. Achsen bei 2 Dampfzylindern,

„2 „ ,

„4 » 2 „ 2

3. Widerstandszahlen für Eisenhahn wagen.

Bei einem Wagenzuge mit gleichen ideellen Flächen f nebst Gepäckwagen (hinter der Lokomotive) nach Frank:

Hierin ist die gleichwertige Fläche für den Luftdruck auf einen Wagen für jeden Personenwagen und bedeckten Güterwagen . f— 0,56 qm,

für jeden beladenen Güterwagen.........f= 0,32 ,, ,

für jeden leeren offenen Güterwagen.......f= 1,62 ,, .

Näherungs formel :

« = 2,5 + b (Vf,

b = V40 für Schnell- und Personenzüge (300 bis 500 t) aus lauter (D-Zug- oder) vierachsigen Abteilwagen;

=■ Y30 für Personenzüge (300 bis 400 t) aus zwei- oder dreiachsigen Abteilwagen;-

= Y44 für Güterzüge (800 bis 1300 t) aus vollbeladenen offenen Güterwagen (Kohlenztige);

= ¹/₃₀ für Güterzüge (Eilgüterzüge) aus halbbeladenen bedeckten Güterwagen;

= Yao für Güterzüge (800 bis 1000 t) aus Wagen, die zur Hälfte bedeckt oder offen, zur Hälfte beladen oder leer sind;

= V10 für Güterzüge (400 bis 600 t) aus leeren Wagen zur Hälfte bedeckt, zur Hälfte offen;

= V7 für leere Kohlenwagenzüge (300 bis 500 t).

ß) Widerstand auf Steigungen oder Gefällen (Normalspur).

ws = + s.

y) Widerstand in Krümmungen (Normalspur).

v. Röckl (Bayerische Staatsbahnen),

1000 d

wn =

650

li — 55

lür =

für Personenzüge,

F rank⁰)

10 r =

für Güterzüge,

worin d~ Radstand des Fahrzeuges.

Bemerkung: In Bayern und Oesterreich wurde die Röcklsehe Gleichung gesetz lieh für den Ausgleich der Neigungsverhältnisse auf Gebirgsbahnen vorgeschrieben. Bei den Preufsisch-Hessischen Staatseisenbahnen ist sie für die Fahrplanberechnung der Per-

600

soneuzüge z. Z. noch in Gebrauch. Italien hat die geänderte Form ——angenommen.

d) Widerstand bei Schmalspurbahnen.

Für Schmalspur fehlt es an Versuchen. Man rechnet häufig mit:

Spur in mm

iv₁ in kg/t

wr in kg/t

1000

750

600

w in kg/t

2,C + 0,0003    2,7    Vä-+• 0,0015    F³    400 : (B — 20)

2.7    + 0,0002 Fä    2,8 fV+0,001    F³    350 : (B — 10)

2.8    + 0,0002 F³    2,9 ]/a + 0,0008    F²    200 : (B — 5)

Hierin ist a — 3 für schwerere Güterzug- und = 2 für Personenzuglokomotiven zu setzen. Der Neigungswiderstand ist + s.

Der Krümmungswiderstand ist sehr abhängig vom Fahrzeugradstande.

*) Z. d. V. d. I. 1903 S. 460.

ë) Gesamtwiderstand und Zugkraft bei Normalspur.

Der Gesamtwiderstand eines Eisenbahnzuges überschläglich: V²

±*-i

oder genauer:

= (2,4 +

1300

650

li — 55

W-2,5 i, + cL, + 0,6F (—)’+ [2,5 + 5 ( ŁJ

+ÄL+i(

Q±sG

180

1000 bzw. 2000 d

>•

W < Z.

Weiteres über den Zusammenhang zwischen W,    und Lokomotiv-

leistung s. Abschn. Lokomotiven e. 1 S. 839 ff.

Länge und Belastung der Züge. Nach TV. § 159 ist die Länge nach den Neigungsverhältnissen, den Gleisanlagen und sonstigen Einrichtungen der Stationen sowie der Bauart der Fahrzeuge zu bemessen.

Bei gröfster Belastung der Züge (TV. § 159) soll unter Berücksichtigung der Bahnneigungen und Zuggeschwindigkeiten bei der Fahrt im Beharrungszustande die Zugkraft an der Spitze des Zuges 10 t in der Regel nicht überschreiten.

GrÖfste Zugstärken nach B O. § 54. Die zulässigen Gröfstwerte a der Wagenachsenzahl bei V in km/st sind

Hauptbahnen

3 I 4

Nebenbahnen

Personen- ( V züge

+ 50

51 — 60

61—80

80

60

+ 30

31—40

>40

52

44

80

40

26

46—50

bis zu 30 km 120

In Personenzügen darf für jeden sechsachsigen Wagen die Zahl a um je 2 Achsen, in Spalte 3 bis zu 60, in Sp. 4 bis zu 52, in Sp. 6 bis zu 48 und in Sp. 7 bis zu 30 Wagenachsen erhöht werden.

Für Güterzüge mit V + 45 kann bei günstigen Neigungen und Krümmungen sowie ausreichenden Bahnhofsanlagen die Landes-Aufsichtsbehörde a — 150 zulassen. Für Militär- und für Güterzüge mit regelmäfsiger Personenbeförderung ist a — 110 zulässig, sofern V 45 für Haupt- und + 30 für Nebenbahnen.

Für Lokalbahnen ist Zuglänge nach den Neigungsverhältnissen der Bahn und den Einrichtungen der Bahnhöfe sowie der Bauart der Fahrzeuge zu bemessen (Grz. § 96).

Güterzüge

IV

^45

120

100

Si-55

56—60

80

60

Beispiele für die Art der Rechnung.

1. Wieviel Zuggewicht ((?) zieht eine gegebene Güterzuglokomotive auf einer bestimmten Steigung (s) mit einer gewissen Geschwindigkeit ( V) dauernd bergan, wenn zugleich zahlreiche Krümmungen (/{) vorhanden sind?

Es sei L = (52,9 t 4- 33,3 t =) 86,2 t; H — 139 qm; V — 20 km/st; R = 300 m a = 2°/co; dann ist bei gemischt zusammengesetztem Güterzuge überschläglich:

wQ = 2,5 4- 0,0006.202 ₌ 2,74 kg/t

/ V \²

oder genauer W\= 2,5 4- 0,067 f •— J = 2,768 kg/t,

• (ir)J=2’⁷ kt,t-

w = ²>⁵ + 20

ivS— 2 kg/t,

— = 2,66 kg/t,

PF = (2,74 -f- 2,66 4- 2). (L 4* Q) oder genauer

W⁷ = (2,768 4- 2,66 + 2).L+ (2,7 4- 2,66 4- 2). Q = 7,428 L 4- 7,36 Q.

Die Zugkraft der Lokomotive ist gemäfs Formel im Abschn. Lokomotiven e. 1.

wr —

300 —

Z = H-    * ¹³⁹ = ⁵⁵⁴⁶    = W, somit Q =

5546 — 7,428.86,2

= (rd.) 670 t.

Ist das durchschnittliche Gewicht der Achse = 8 t, so erhielte man rd. 84 Wagenachsen. Wenn der Zug nur beladene offene Rohgutwagen enthält, so würde«; = 2,5

-f~ ^    = ⁹’**⁹ i)etraSen» das mögliche Zuggewicht auf rd. 680 t steigen und bei

7,36

durchschnittlich 8 t Eigengewicht des Wagens und 15 t Last die Zahl der zu befördernden

680

Achsen sich auf = 60 ermafsigen.

2. Ein D-Zug soll mit F = 90 km/st befördert werden durch eine Lokomotive H = 178 qm, L = 60 t, T~ 40 t. Wie schwer kann der Wagenzug sein bei 1, 2 und 3 °/00 Steigung?

von

= 2,5 + 0,067 (Ay ₌ 7,93 kg/t;

z— 166,5.178 : j/'JO = 3140 kg;

1 / F\²

w = 2,5 4- ~₄—    = 4,5 kg/t; ws = T, 2 oder 3 kg/t.

1 °/(x); Q = (3140 — 8,93.100) : 5,5 = 410 t,

2%₀; Q — (3140 — 9,93.100) : 6,5 = 330 t,

3 °/ooî Q -- (3140 — 10,93.100) : 7,5 = 275 t.

«?!

a)    s

b)    s

C) 5

Bei 5 = 3*00 würden also nur noch etwa 6 D-Wagen möglich sein; es würde demnach für gröfsere Wagenzahl V vermindert werden müssen.

3. Ist die Zugkraft für einen bestimmten Wagenzug aus Z^.wQ + wxL zu bestimmen, so sind L und T zunächst zu schätzen.

III. Zweckmäfsigstes Steigungsverhältnis.

Ist eine Höhe h mit gegebener Lokomotivgattung und annähernd gleicher Geschwindigkeit zu ersteigen und sind Linien verschiedener

Zuggewicht

Länge möglich, so ist die Steigung Sz die zweckmäfsigste, für die

Weglänge

— Q : — am gröfsten, mithin die Hebung am billigsten wird.

6'

In gerader oder sanft gekrümmter Strecke ist dann

Sz — —

W + (w + Wr + WS) j/ w L

Z— WsL

+ 1.

1Y. Mafsgebende und unschädliche Steigung.

Die Durchführung möglichst gleichmäfsigen Widerstandes behufs Ausnutzung der Zugkraft verlangt Ermäfsigung der gröfsten Steigung Sm in den schärferen (und längeren) Bogen um Wrt so dafs s + Wr 5= Sm bleibt. Diese Steigung sm ist für die Zugkraft und Zuglänge bestimmend, mithin für die Linienführung „mafsgebend“; sie ist bei gröfseren Hebungen (mit Ausnahme von Anlaufsteigungen) tunlichst dem zweckmäfsigsten Steigungsverhältnis zu nähern*

Steigungen unter dem Bremsgefälle s^ also Werte

Sfr <C W in Geraden, oder    <C (w -f- Wr) in Bogen,

sind „unschädlich*, sofern die jährlich in beiden Richtungen zu befördernden Brutto-Zuggewichte nicht sehr verschieden sind. Liegt die mafsgebende Steigung Sm unter der Bremsneigung, so sinkt auch die Grenze für die unschädliche Steigung um ebensoviel darunter hinab.

Uebertrifft die mafsgebende Steigung die Gröfse so hat die Linie das Wesen der Gebirgsbahn. Alsdann ist jedes verlorene Gefälle zu vermeiden, denn jede unter sm (oder sm — wr) herabgehende Steigung s auf eine Höhe h bildet einen Längeniiberschufs von der Gröfse (h-s) — (Ä : sm), der besser zur Ermäfsigung von sm für die ganze Linie ausgenutzt würde.

Liegt sm unter so ist die Linie eine Flachlandbahn, und verlorenes Gefälle mit unschädlichen Steigungen-ist (theoretisch) ohne Nachteil.

Die Steig ungsermäfsigung bei den (in der Gröfststeigung liegenden) Bogen geschieht zweckmäfsig wie folgt durch Zeichnung im Längsprofil:

H H- 2 (wy lr)

Es sei s₀ die vorläufig bei der Linienermittlung benutzte Durchschnittsteigung, l deren Länge und 1J = sQl deren Höhe. Man bilde dann für die darin vorkommenden Bogen die „Widerstandshöhen“ kr=Wrlr; alsdann wird die mafsgebende Steigung

⁸m =

sm bleibt in den Geraden ungeschmälert und wird in jeder Krümmung um das zugehörige wr ermäfsigt (also das Ende des Bogens um hr herabgedrückt).

Da, wo bereits aus anderen Gründen s <C Sm ist, kommt dieser Unterschied (*m — s) in Bogen bei der Ermäfsigung von «y in Abzug; ist sm3 ^ Wr, so unterbleibt die Ermäfsigung, da nur wr -h $ nicht sm überschreiten soll.

Kurze stärkere Steigungen können durch vorübergehende Erhöhung der Darapfkraft (Füllungsänderung) oder auch durch ,Anlauf* überwunden werden.

Y. Vergleich verschiedener Linien.

Die wirtschaftlichste Linie ist durch Vergleich der jährlichen Ver-kehrskosten der verschiedenen Linienführungen zu bestimmen. Die Stationskosten sowie die allgemeinen Kosten können hierbei aufser acht bleiben. Die zum Vergleich kommenden Teile der jährlichen Verkehrskosten S stellen sich alsdann dar in der Form

S == (%A + ü) + F.

Hierin bezeichnet A die Anlagekosten, t den Zinsfufs, U den von Verkehr und Linienführung weniger abhängigen Teil der Betriebskosten (Bahnbewachung, Unterhaltung des Unterbaues usw.), der auf Grund statistischer Mittelwerte für 1 km Bahnlänge anzusetzen ist, jedoch bei wenig verschiedener Länge der Vergleichslinien als nahezu gleich unberücksichtigt bleiben darf.*) F bezeichnet die Zugförderungskosten (mit Einschlufs der Abnutzung des Oberbaues), die von den Krümmungen und Steigungen, besonders aber von der mafsgebenden Steigung ab-hängen.

U und F werden zweckmäfsig auf Grund der Erfahrungen bei Bahnen mit ähnlichen Verhältnissen wie die Neubaulinie ermittelt.

*) Bei sehr grofser Verschiedenheit der mafsgebenden Steigung kann auch gleiche Verkehrsgröfse eine sehr ungleiche Zugzahl und dadurch eine Verdopplung des Bahnbewachungspersonals (Nachtdienst), mithin Vergröfserung von JJ bedingen.

46

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

b. Vorschriften.

Die Vorschriften für das Deutsche Reich (S. 714) unterscheiden Haupt- (nur Vollspur, 1.435 m) und Nebenbahnen (Vollspur oder Schmalspur, 1,00 und 0.75 m).

Der V. D. E. V. (S. 714) teilt die Bahnen ein in

Ot) Hauptbahnen.

ß) Nebenbahnen: auf die Fahrzeuge der Haupteisenbahnen übergehen können; V höchstens 50 km/st.

y) Lokalbahnen: vollspurige oder schmalspurige Bahnen, die vorwiegend dem Nahverkehr dienen; V in der Regel höchstens 35 km/st. Hierzu gehören die Kleinbahnen, durch geringere Verkehrsbedeutung gekennzeichnet.

Die Lokalbahnen unterliegen den Reichsvorschriften nur insoweit, als Fahrzeuge der Hauptbahnen auf sie übergehen.

Die bindenden Bestimmungen der TV. (nachstehend durch einen Stern (*) hervorgehoben) müssen von jeder Vereins-Verwaltung des V. D. E. V. befolgt werden, sofern nicht durch Staats vertrage oder durch die ebersten Aufsichtsbehörden hiervon abweichende Bestimmungen getroffen sind.

I. Sachliche Vorschriften.

Spurweite im geraden Gleise (zwischen den Fahrkanten 14 mm unter Schienenoberkante gemessen) bei Hauptbahnen und vollspurigen Neben- und Lokalbahnen 1,435 m (T V.* § 2), bei schmalspurigen Nebenbahnen 1,00 m oder 0,75 m (B O. § 9), bei schmalspurigen Lokalbahnen ist auch 0,60 m zulässig (Grz. § 2; K Gz. A.).

Abweichungen bis 10 mm über und 3 mm unter 1,435 m als Folge des Betriebes — bei Schmalspur entsprechend weniger — sind zulässig.

Spurweite der Eisenbahnen anderer Länder.

Aufser dem Gebiet des V. D. E. V. Vollspur vorwiegend in der Schweiz, Italien, Frankreich, England, Dänemark, Schweden, Balkanhalbinsel, Nordamerika. Gröfsere Spurweiten in Rufsland (1,524 m), Spanien, Portugal, Chile, Argentinien und Ostindien (1,676 m). Schmalere Spurweiten in Griechenland, Algier, Brasilien (1,0 m), ferner in Norwegen, Japan, Java, Kapland, Südaustralien (1,067 in).

Spurerweiterung vgl. Oberbau S. 740.

Umgrenzung des lichten Raumes (Normalprofil) für Haupt- und vollspurige Nebenbahnen, Abb. 1 bis 3 (BO. § 11; TV.* § 30 u. 34). Dabei ist auf Spurerweiterung und Schienenüberhöhung Rücksicht zu nehmen, d. h. die Breitenmafse vergröfsern sich nach der inneren Seite einer Krümmung um die Spurerweiterung, und das Profil dreht sich um den Ueberhöhungswinkel. Der Drehpunkt ist in der Regel die Oberflächenmitte des Schienenkopfes des inneren Stranges.

Die in Abb. 1 punktierten Seitenlinien bezeichnen den bei Neu-und Umbauten aufserdem noch freizuhaltenden Spielraum.

ln Abb. 2 kann das Mafs 150 auf 135 mm eingeschränkt werden, wenn die erhöhten Teile fest mit den Schienen verbunden sind; ebenso ist statt 67 mm an Zwangsschienen allmähliche Verengung gestattet bis auf 41 mm bei Weichen und Kreuzungen, 45 mm bei Leitschienen und auf Wegeübergängen. In Krümmungen ist auf Spurerweiterung Rücksicht zu nehmen. Die Tiefe der Spurrinne von 38 mm mufs auch nach Abnutzung des Schienenkopfes stets frei sein. Für Zahnstangeubahnen ist in der Mitte auf 500 Breite eine Einschränkung des freien Raumes bis 100 mm über S. O. zulässig, Abb. 3 (BO. § 11; TV. § 8 u. 18).

In Tunneln (TV. § 16) soll aufserhalb der Umgrenzungslinie bis zur Wandung ein Spielraum von mindestens 400 mm bei eingleisiger

und 800 mm bei zweigleisiger Bahn freibleiben. In diesem Spielräume dürfen die Stromleitungen elektrisch betriebener Bahnen untergebracht werden.

Für vollspurige Lokalbahnen, auf die Wagen von Hauptbahnen übergehen, gelten die Abb. 1 bis 3 ebenfalls. Findet Wagenübergang nicht statt, so ist das Normalprofil nach den Betriebsmitteln der Lokalbahn festzustellen (Grz. § 23). Spielraum im Tunnel mindestens 200 mm (Grz. § 13).

Einschränkungen der Umgrenzungslinien vollspuriger Bahnen können an Ladegleisen, die nicht von durchgehenden Zügen befahren werden, von der Aufsichtsbehörde zugelassen werden; sonstige Abweichungen von der Umgrenzungslinie bei Hauptbahnen bedürfen der Genehmigung der Landes-Aufsichtsbehörde (BO. § 11⁸).

Abb. 2.

Umgrenzung des lichten Raumes für Schmalspurbahnen von 1,00 m Spurweite Abb. 4, von 0,75 m Spurweite Abb. 5; für 0,60 m Spurweite gilt (unter Abänderung der Mafse 375 in 300 mm) Abb. 5 gleichfalls; die Durchführung der Umgrenzung bei 1,00 Spur (Abb. 4) auch für die Spurweite von 0,75 m ist wünschenswert (Grz. § 23 u. 27). Festsetzung ist der Landes-Aufsichtsbehörde Vorbehalten. Für Schmal-Abb. 1.

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spurbahnen, auf denen Hauptbahn wag en mittels besonderer Fahrzeuge (Rollschemel, Rollböcke usw.) befördert werden sollen, ist das in den Abb. 1 bis 3 gegebene Normalprofil von Unterkante der Rad-Laufkreise des auf dem Rollschemel usw. stehenden HauptDahnwagens ab einzuhalten (Grz. § 23 u. BO. A. § 11).

Gleisentfernung, von Mitte zu Mitte Gleis gemessen (BO. § 12; TV. § 31* u. 38): Auf freier Bahn zwischen Doppelgleisen ^ 3,5 m (für

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Für die freie Bahn und die

sonstigen Ein- und Ausfahr- Für die übrigen Qleise. gleise der Personenzüge.

Bei Neubauten gültig:

AB für die freie Strecke mit Ausnahme der Kunstbauten,

CD für die Stationen und die Kunstbauten der freien Strecke.

ebenen

bäude-

Neubauten in TV. § 31 4 m empfohlen); bei Hinzutritt eines dritten Gleises oder zwischen zwei Gleispaaren stets dem Normalprofil entsprechend ^4m, Auf Stationen ^4,5 m, bei Zwischenbahnsteigen auf Hauptbahnen ^6m, auf Nebenbahnen ^ 4,5 m.

Abb. 4 u. 5.

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Gleisabstand auf Stationen vollspuriger Lokalbahnen mit Uebergang von Hauptbahnwagen ^ 4 m, bei Zwischenbahnsteigen ;>4,5 m. Bei anderen voll-spurigen und bei schmalspurigen Lokalbahnen soll auf Stationen die Gleisentfernung mindestens gleich der um 0,60 m vermehrten gröfsten Wagen bzw. Ladungsbreite sein (Grz. § 30).

Kronenbreite S. 733. Bahnsteigbreiten S. 775. Feuerpolizeiliche Vorkehrungen. Bei

Eisenbahngebäuden und Lagerung feuergefährlicher Sachen (Kohle usw.) sind die für die verschiedenen Gegenden erlassenen baupolizeilichen Vorschriften zu erfüllen. Anlieger von Bahnen sind bei Herstellung von Baulichkeiten und in der Benutzung ihrer Grundstücke Beschrän-kungen unterworfen (gegen Entschädigung bei Neubau von Bahnen). Hierfür gilt z. B. in Preufsen folgende Polizeiverordnung:

iS

a)    Neu zu errichtende Gebäude müssen, wenn 1. mit weicher, nicht feuersicherer Deckung versehen (auch Dachpfannen mit Strohdocken), von der Mitte des nächsten Gleises einen Abstand innehalten gleich mindestens 25 m vermehrt um die anderthalbfache Höhe des etwaigen Eisenbahndammes. Dasselbe gilt bei allen zur Lagerung von entzündlichen Gegenständen benutzten Gebäuden für die etwaigen der Bahn zugekehrten Wandöffnungen, sofern sie nicht mit mindestens 1 cm starkem, ringsum eingemauertem Glase verschlossen sind. Als der „Bahn zugekehrt“ gelten dabei alle Wände, deren Winkel gegen die Bahnrichtung unter 60° beträgt. — 2. Sonstige nicht in wirksamer Weise (Rohrputz u. a.) gegen Entzündung durch Funken geschützte Gebäude und Gebäudeteile müssen einen Abstand von mindestens 4 m bis zur nächsten Gleismitte innehalten; ebenso Wandöffnungen ohne den angeg' festen Glasabschlufs. Unterhalb der S.O. erhöht sich der Abstand auf 5 m. Ge teile, die mehr als 7 m oberhalb der S.O. liegen, sind diesen Bestimmungen nicht unterworfen. — Bei Lagerung leicht entzündlicher Gegenstände ohne feste Bedeckung erhöht sich der kleinste Abstand zu 1. auf 38 m vermehrt um die anderthalbfache etwaige Dammhöhe.

b)    Bei Annäherung einer neu anzulegenden Bahn an schon bestehende Gebäude usw. über die oben angegebenen Grenzen hinaus entscheidet der Regierungspräsident über die zu treffenden Mafsnahmen.

Sicherheitsstreifen in Waldungen, Heiden und trockenen Mooren bei Dampf bahnen zur Sicherung gegen Brände. Breite nach der Oertlichkeit zu bestimmen (TV. § 27. — S. auch S. 769).

Krümmungshalbmesser. Mindestmafs auf freierStrecke für Hauptbahnen 180 m, jedoch unter 300 m in Deutschland nur mit Genehmigung der Aufsichtsbehörde und mit Zustimmung des R.E.A., für vollspurige Nebenbahnen 180 m, sofern Fahrzeuge von Hauptbahnen übergehen, andernfalls 100 m (BO. § 7, TV.* § 29).

Grz. gestattet für vollspurige Lokalbahnen mit Hauptbahn wagen-übergang als Kleinstwert auf freier Strecke in der Regel 180 m, bei vollspurigen Anschlufsgleisen 100 m, bei 1,00 m Spur 50 m, bei 0,75 m Spur 40 m, bei 0,60 m Spur 25 m. Sind die Betriebsmittel zum Befahren schärferer Krümmungen eingerichtet, so sind kleinere Halbmesser zulässig.

Längsneigung auf Hauptbahnen höchstens 25 o/oo, auf Nebenbahnen höchstens 40 o/oo (TV § 28, BO. § 7). Stärkere Neigungen als 12,5o/oo auf Haupt- und 40 0/00 auf Nebenbahnen bedürfen der Zustimmung der Landes-Aufsichtsbehörde und des R. E.A. Bei elektrisch betriebenen Bahnen sind nach TV. § 28 stärkere Neigungen zulässig. Grz. § 21 gestattet für Lokalbahnen bis 40 0/00.

Neigung von Bahnhofsgleisen bei Haupt- und Nebenbahnen, abgesehen von Rangiergleisen, ^2,5o/oo; jedoch dürfen Ausweichgleise in die stärkere Neigung der freien Strecke eingreifen (BO. § 7, TV. § 36).

Ausrundung der Neigungswechsel auf freier Strecke mit ^ 5000 m bei Haupt- und 2000 m bei Nebenbahnen, in oder unmittelbar vor Stationen mit 2000 m Halbmesser (B O. § 10, T V. § 28); für Lokalbahnen empfiehlt Grz. § 21 2000 m.

Zwischen Gegenneigungen von mehr als 5 o/oo, sofern eine der Neigungen über 10 m Gesamthöhe hat, ist eine Strecke von ^ 500 m Länge mit g 3 0/00 einzulegen; in diese Länge dürfen die Tangenten der Ausrundungsbogen eingerechnet werden (BO. § 7, TV. § 28). Nach Grz. § 21 ist zwischen Gegenneigungen von ^ 10 0/00 eine wagerechte oder <; 3 0/00 geneigte Zwischenstrecke von ^ 50 m Länge einzuschalten.

Schroffe Gefällewechsel in scharfen Bogen sind zu vermeiden (T V. § 28; Grz. § 22).

GrÖTster ruhender Raddruck auf Hauptbahnen 7 t, bei hinreichend starkem Oberbau 8 t (BO. §29). Bei Neubau von Gleisen ist stets mit 8 t, auf stark beanspruchten Strecken mit ^ 9 t ruhendem Raddruck zu rechnen (BO. § 16). Vgl. auch TV. § 6 u. 64. Für Nebenbahnen bestimmt die Landes - Aufsichtsbehörde im Einvernehmen mit dem R. E. A. über die etwaige Anwendung der gleichen Sätze. Ueber die Lasten bei Brückenberechnung 16. Abschnitt: Brückenbau.

Für vollspurige Lokalbahnen mit unbeschränktem Wagenübergang empfiehlt Grz. §41 u. §5: 6 t, andernfalls 5 t; für Schmalspur von 1 m, 75 und 60 cm: 4 5 t; 4 t; 3,5 t.

Abteilungszeichen mit Angaben von ganzen und zehntel Kilometern, sowie Neigungszeiger mit Gröfse und Länge der Neigungen an den Enden der geneigten Strecken. Letztere bei Nebenbahnen nur nötig, wenn auf 500 m Länge 5    6,66 0/00 (BO. § 17; TV. § 24 u. 25); bei Lokal

bahnen nach Grz. § 19 u. 20 nur, wenn s >. lOO/oo-

Zulässige Fahrgeschwindigkeit auf Hauptbahnen nach BO. §66: für Personenzüge ohne durchgehende Bremse 60, mit solcher 100, unter besonders günstigen Umständen Erhöhung mit Genehmigung der Landes-Aufsichtsbehörde zulässig; für Güterzüge 45 bis 60, für Arbeitszüge 45, für einzelne Lokomotiven im allgemeinen 50 km/st; für bestimmte Lokomotiven auch mehr (B O. § 36²). Bei Zügen, deren führende Lokomotive mit dem Tender voranfährt, 45 km/st; bei nicht vorgemeldeten Hülfs- und Sonderzügen 30km/st; bei geschobenen Zügen 25 km/st. In Krümmun-

gen (r in m) und Gefällen ($ in 0/oj) darf die Geschwindigkeit V in km/st höchstens betragen:

Gröfste Geschwindigkeit auf Nebenbahnen nach BO. § 66 im allgemeinen 30 km, jedoch auf vollspurigen Bahnen für Personenzüge mit durchgehender Bremse auf eigenem Bahnkörper 40 km und mit Genehmigung der Landes-Aufsichtsbehörde 50 km; bei geschobenen Zügen, wenn alle Wegeübergänge mit Schranken versehen sind, 25, sonst nur 15 km/st. Ferner in Krümmungen und Neigungen:

Bei gleichzeitiger Krümmung und Neigung    ist bei Haupt- und Neben

bahnen die kleinere der beiden Geschwindigkeiten mafsgebend.

n. Form des Entwurfes.

1. Die Ergebnisse der allgemeinen Vorarbeiten sind in folgender Form zusammenzustellen:

a)    Uebersichtskarte (Generalstabskarte in 1 : 100000) mit zinnoberrot eingetragener Bahnlinie, in km geteilt. Das Verkehrs gebiet der neuen Bahn (ein Streifen von etwa 5 km Breite jederseits der Bahnachse) ist zu kennzeichnen.

b)    Lage- und Höhenpläne. Sofern Mefstischblätter 1:25000 nicht ausreichen, Mafsstab 1 : 10000 für die Längen, bei schwierigen Verhältnissen auch gröfser; Höhenmafsstab 1 : 500 bis 1 : 250. Bei erheblich wechselnden Höhen Schichtenlinien erforderlich. Flurbezeichnungen nach den Vorschriften der Landesvermessung.

c)    Erläuterungsbericht über Bahnführung im allgemeinen und im einzelnen, Mitbenutzung öffentlicher Wege, Berührung von Staatsforsten, Bergwerk- und militärischen Anlagen, Leistungsfähigkeit der Bahn, Grunderwerb, Bemerkungen zum Kostenüberschlage.

d)    Kostenüberschlag nach den Titeln des „Normalbuchungsformulars“, jedoch unter tunlichster Beschränkung der Unterabteilungen und Abrundung der Bahnlänge auf zehntel km usw. — Die Titel sind:⁴)

Tit.

I. Grunderwerb und Nutzungsentschädigung.

II. Erd- und Böschungsarbeiten, Futtermauern usw., einschliefslich der der Wegeübergänge.

III.    Einfriedigungen, ausschliefslich der der Stationen.

IV.    Wege Übergänge, Unter- und Ueberführungen von Wegen und Eisenbahnen. V. Durchlässe und Brücken.

VI. Tunnel.

Tit.

Tit.

Tit.

Tit.

Tit.

Tit. VII. Oberbau mit allen Nebensträngen und Ausweichungen.

Tit. VIII. Signale nebst dazugehörigen Buden und Wärterwohnungen.

Tit. IX. Bahnhöfe und Haltepunkte nebst allem Zubehör an Gebäuden, ausschliefslich W erkstattanlagen.

Tit. X. Werkstattanlagen.

Tit. XI. Aufserordentliche Anlagen, als Flufsverlegungen, Durchführung durch Festungswerke usw.

Tit. XII. Betriebsmittel.

Tit. XIII. Verwaltungskosten.

Tit. XIV. Insgemein.

Tit.

XV. Etwaige Ausfälle beim Betriebe auf Kosten des Baüfonds,

Tit. XVI. Zinsen während der Bauzeit.

Tit. XVII. Kursverluste.

Tit. XVIII. Erste Dotierung der Reserve- usw. Fonds.

Bemerkung. Tit. XV bis XVIII fallen bei Staatsverwaltungen weg.

e)    Denkschrift (bei Staatsbahnen zur Vorlage an die gesetzgebenden Körperschatten) über Zweck, Länge und Linienführung der Bahn, wirtschaftliche und Verkehrsverhältnisse, Verhältnisse des Grunderwerbes, Baukosten, Leistung der Beteiligten, Staats- oder sonstige Zuschüsse.

f)    Ertragsberechnung, Ermittlung der zu erwartenden Einnahmen und Ausgaben an Hand eines aufzustellenden Betriebsplanes.

2. Die Ergebnisse der ausführlichen Vorarbeiten sollen umfassen:

a)    Lage- und Höhenplan ^ 1 : 2500, besser 1 : 1000, namentlich bei unregelmäfsigem oder stark bebautem Gelände; Höhen 1 : 250; mit fortlaufender Kilometerteilung und mit Stationen von 100 m ;

b)    Entwürfe zu den Stütz- und Futtermauern, Wegeübergängen, Brücken, Tunneln und sonstigen aufserordentlichen Bauwerken (1: 100);

c)    Entwürfe der Bahnhofsanlagen in 1: 1000;

d)    einen ausführlichen Erläuterungsbericht;

e)    einen ausführlichen Kostenanschlag, geordnet nach Titeln wie unter ld, jedoch mit weiterer Einteilung in Positionen und Unterpositionen.

¹

Eisenb.-Konzessionsgesetz von 1854 für Oesterreich, 1868 für Ungarn. Ent-eignungsges. 1878 für Oesterreich, 1881 lür Ungarn. Eisenb.-Betriebsorduung von 1851 für Oesterreich und Ungarn.

²

Stockert, Eisenbahumascliinenwesen II. S. 69. — Revue générale d. ch. de 1er 1904 S. 196.

³

Z. d. V. d. I. 1907 S. 94.

⁴

Diese Titel - Einteilung, aufgestelit vom V. D. E. V., ist für alle dem R. E. A, unterstellten Bahnen Deutschlands mafsgebend.

c. Ausführung der technischen Vorarbeiten.

I. Reihenfolge der Arbeiten«

1. Allgemeine Vorarbeiten.

1.    Feststellung der Bedingungen für die Linienführung: Gleiszahl, Spurweite und Normalprofil; mafsgebende Steigungs- und Krümmungsverhältnisse; gröfster Raddruck; Zuggewicht, Geschwindigkeit.

2.    Allgemeine Darstellung des Geländes nach Lage und Höhe. Es genügen vorhandene Karten möglichst mit Schichtenlinien (z. B. Mefs-tischblätter 1 : 25 000).

3.    Aufstellen des Entwurfes auf dem Papiere. Aufsuchen der Linie in den Schichtenplänen, Aufträgen des Längenschnittes und Einzeichnen der Bahnhöhenlinie nebst Darstellung der Krümmungen darunter, Ermittlung und Verteilung der Erdmassen unter Rücksichtnahme auf gröfsere Bauwerke und etwa dadurch gebildete sowie natürliche Scheiden für die Erdförderung. Diese Arbeiten zunächst ganz überschläglich für die in Frage kommenden Möglichkeiten. Danach Auswahl einer bestimmten Linie und nun erst eingehendere Wiederholung derselben Arbeit zur genaueren Feststellung der Richtungs- und Höhenlinie. Vorläufige Feststellung der Bauwerke nach Lage usw. — Sodann die überschlägliche Kostenberechnung usw.

4.    Herstellen der vorschriftsmäfsigen Vorlagen (S. 726).

2. Ausführliche Vorarbeiten.

1. Eingehende Darstellung des Geländes durch genaue örtliche Aufnahmen (Arbeitspläne) von einem der Bahnlinie sich möglichst anschmie-

genden Polygonzuge aus oder mit Plülfe eines Dreiecknetzes.*) Verzeichnen der Bodenbeschaffenheit nach Schürf- und Bohrlöchern.

eren

2.    Aufstellung des Bauentwurfes für die Ausführung. Genaue Feststellung der Linie. Uebertragung auf das Gelände mit Ausstecken der Bogen. Dabei Sicherung der Festpunkte, d. s. Bogenanfang, -mitte und -ende und Richtpunkte in etwa 300 m Entfernung in läng Geraden, durch aufserhalb des künftigen Bahnkörpers zu setzende Sicherheitspfähle. Längenteilung der Linie, Aufnahme des Längenschnittes und zahlreicher Querschnitte. Ausarbeitung des Entwurfes in Bahnkörper, Bahnhöfen, Bauwerken, Wegeübergängen, Entwässerung usw. Verzeichnis aller Neuanlagen und Veränderungen an Wegen, Wasserläufen usw. mit Erläuterungen.

3.    Herstellung der vorschriftsmäfsigen Vorlagen (hierzu Abzeichnungen der Arbeitspläne verwenden; die genauen Urzeichnungen bleiben für die weiteren Kntwurfsarbeiten bei der bearbeitenden Stelle).

4.    Aufstellung des allgemeinen Bauplanes (bildlich).

5.    Vorarbeiten zum Grunderwerbe (beginnen sofort nach Uebertragung der endgültigen Linie auf das Gelände).

6.    Gleichzeitig mit den anderen Arbeiten: Ermittlung aller Wasserverhältnisse (Vorflut, Durchflufsweiten, Hochwasserstände usw.); der geologischen Verhältnisse für Tunnelanlagen, tiefe Einschnitte, Beschaffung der Baustoffe fur Kunstbauten, der Bahnbettung usf., Bodenuntersuchungen (wegen der Boschungsverhältnisse, Massen Verteilung, Gewinnungspreise, Gründungen), Erkundigung über Preis Verhältnisse, Bezugsquellen usw.

II. Arbeitsarten der Ausführung.

oc, Geometrische Vorarbeiten.

Abschn. Vermessungskunde S. 2 bis 4 und S. 29 bis 48.

ß. Entwurfsarbeiten.**)

1. Flächen- und Massenermittlung.

1. Bestimmung der Querschnittinhalte bei ausführlichen Vorarbeiten und auch sonst bei unregelmäfsiger Bodenquerlinie aus der

Abb. 'S.

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Zeichnung durch Rechnung, Planimeter oder Flächenverwandlung, letztere u. Umst. bis zur Ablesung des Inhaltes als Länge (Abb. 6 u. 7) folgendermafsen :

1)    b nach bx II ca,

2)    c nach Cj II b₁dt

3)    e nach ex II bl f>

dann ist

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A &iCi«i = abcdfe.

*) Ueber das Betreten fremden Eigentums usw. in Preufsen E Gz. § 5.

**) Näheres s. auch Göring, Massenermittlung, Berlin 1907, A. Seydel und H. d. I.-W. T. I, Bd. 1, Vorarbeiten.

Macht man nun h = 2*1 und b\ b2 || e₁ Cj,

g = C\ b% = A Ci = Fläche abcdfe.

Abb. 8.

dann ist

Abb. 7.

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Bei allgemeinen Vorarbeiten und ziemlich geradliniger Bodenquerlinie durch Tafeln oder durch gezeichnete ProfllmafSStäbe in folgender Weise:

Ist die Qu erlin ie ganz oder nahezu wagerecht, so hat der Inhalt die Form (Abb 8)

F = B y + m y² für Auftrag, F = B\ y + 2 G + m y² für Abtrag, worin G der Querschnittinhalt eines Einsclmittgrabens ist.

Diese

Formeln

Abb. 9.

Malsstab der Langen: 1 mm = 1 bis 4 qm.

können (durch Differenzenbildung) in Tafeln oder durch Zeich- —^ nung mittels einer    <T~

Parabel und einer geraden Linie in Ge- "Ąy \— stalt eines Profilmafs-stabes dar gestellt werden, mit Höhen gleich denen des Längenschnittes, dessen Längen in irgend einem Mafsstabe den Flächeninhalt der Querlinien angeben, •*—x z.B. i mm ===== 1,2,3 oder 4 qm (Abb. 9.).    •

Bei geneigter,    aber    gerader    i

Querlinie (auch bei allgemeinen Vor-    h₁

arbeiten zu berücksichtigen, wenn die Querneigung n = tg ß >1/9) ergibt sich der Inhalt (Abb. 10) zu F = F\ — F0 für Auftrag, F—Fi — F₀ + 2 G für Abtrag, worin    —

= A*Ai²,

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Fi = & A D C— m

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Abb. 10.

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■7— und    = s— für Auftrag,

4 m    u 2 in

B r²

Bi

|4m “nd Ä₀ = 2Ü für Abtrag; m = ctg <x, in der Regel =1,5 (S. 784) ; h\ — h hQ; n = tg ß.

Die Gesamtbreite des Bahnkörpers ohne etwaige Gräben am Aufträge, aber einschl. der Einschnittgiäben beim Abtrage ist 2 m

Abb. 11.

h\ —2 k hi.¹)

Bo

1 — m²n²

greifen auf letzterer wird vermieden durch eine einzige •¹—£■

Parabel y² = #, wobei der Mafsstab für y gleich dem Höhenmafsstabe des Längenschnittes u. zw. etwa 5- bis 10 mal gröfser als der für x zu

Abb. 12.

Abb. 13.

h.i

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io Meter

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7.

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(•—-jp.

nehmen ist (Abb. 12). Der Zusatz von h0 und der Abzug von F₀ erledigen sich in der Zeichnung. Die Verschiedenheit von .F₀ und h₀ für Auf- und Abtrag ist hierbei zu beachten.

Für Profile ohne Querneigung ist n — 0, und es wird

x = Fx — F₀-\- F— m 7q².

Vernachlässigung der Querneigung ergibt Minderbetrag um m² n²

Fx — Ft = J

——    —    2 m2

1 — m²n²

Hieraus folgt ein zweites Verfahren zurB erücksichtigung der Querneigung: man greift für jedes zunächst ohne Querneigung (in einem Profilmafsstab nach Abb. 11 für n — 0) bestimmte F den Zusatz J als Ordinate einer von P aus unter tg qp = k\ geneigten Geraden PZ ab (Abb. 13). Eine zweite unter 45° nach unten geneigte Gerade ermöglicht ein einfaches Abgreifen des berichtigten F — F + J. ²)

2. Bestimmung der Raummasse, lieblichstes Verfahren durch Summenbildung von Prismen von der Länge l, deren jedes aus der mittleren Querschnittfläche ¹/₂ (Ft -f- F₂) berechnet wird (Abb. 14) :

Abb. 14.

V^ V^Fi + F,) l

Dieses Verfahren ergibt (unter Voraussetzung ebener Erdoberfläche zwischen den benachbarten Querschnitten) etwas zu viel, nämlich (als absoluten Fehler)

¹/₆ m l Z'², worin z = h₁ — h₂.

33

Der Fehler wächst also mit dem Quadrate des Höhenunterschiedes der Nachbarquerschnitte. Demnach sind bei raschem Wechsel der Höhen die Schnitte näherzulegen.

2. Massenvertcilung. a) Durch Rechnung.

Nur durch Proberechnungen möglich, für die vorteilhaft das Muster (S. 732) verwendet wird.

Bequemeres Verfahren durch Bildung des Flächenprofils ohne Rechnung s. u. — Ueberschlägliche Massenermittlung aus dem Längenschnitte mit dem Momentenplanimeter (unter Annahme wagerechter Bodenquerlinie).

b) Massenermittlung und -Verteilung durch Zeichnung.

Zeichnerische Ermittlung des Flächen- und des Massen profils erleichtert die Massenverteilung unter Berücksichtigung der Förderarten sowie die Kostenberechnung.

Die Inhalte der Querschnitte werden als Längen (z. B. 1 mm = 2 qm) auf den (dem Längenschnitt entsprechenden) Ordinaten von der Neigungslinie (Gradiente) nach oben und unten (Ab- und Auftrag) aufgezeichnet, die Auftragsordinaten im Verhältnisse der Auflockerung ^verkleinert. Sodann sind die Flächeninhalte des so entstandenen Flächen profils die Massen. Sie werden ermittelt entweder mit dem Planimeter oder durch Summenbildung, indem man die Flächen in Trapeze von gleicher Breite (z. B. von einer Station) einteilt und deren mittlere Höhen an den Anfangsoder Endordinaten der Dämme und Einschnitte senkrecht übereinander aufträgt. Hierbei wird in der Regel eine Verkleinerung, z. B. auf die Hälfte erforderlich. Die senkrechten Längen, am Mafsstabe abgelesen, stellen die Massen dar. Die Teilpunkte der letztbezeichneten Senkrechten, auf die zugehörigen Ordinaten wagerecht projiziert, ergeben ohne jede Rechnung das Massenprofil.

Massenverteilung alsdann durch Benutzung des Massenprofils auf zeichnerischem Wege. Benutzt man dabei gezeichnete Förderpreistafeln, so können zugleich die verschiedenen Förderarten berücksichtigt werden.

y. Aufstellung des Bauplanes.

Der Bauplan (am besten zeichnerisch) mufs veranschaulichen:

Arbeits-

1.    Zeiteinteilung nach Jahren und Monaten.

2.    Bedarf während dieser Zeitabschnitte an Baustoffen kräften, Geräten und Geldmitteln.

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Aufserhalb der Position

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Innerhalb

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Position

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Linke Seite (Massenberechnung).

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10.

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Profil

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qm

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qm

cbm

8.

7.

Abtrag

Masse

cbm

6.

Mittleres

Profil

qm

5.

Halbes

Profil

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4.

Rechte Seite (Massenverteilung und Kostenberechnung).

Förderkosten

im

ganzen

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29.

Förderpreis f. 1 cbm

Förderung

Massen gröfse

im

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18.

Rampe bei Stat.

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Station

2.

Ge

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Pos.

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Gegenstand

und

Ort

16.

Seitenentn. bei Stat.

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15.

Z. B. :

2. Streckenbau. a. Unterbau.

I. Bahnkörper.

1. Planum und Bahnkrone.

1. Planum (Oberfläche des Unterbaukörpers und Sohle der Bettung). Rechnungsmäfsige (wagerechte) Breite B = 5+ 2 m d, wenn b = 2 a die Kronenbreite und d die mittlere Höhe des Bettungskörpers zwischen Planum und Schienenunterkante (Abb. 15) bedeutet.

Auftrag

Abtrag

Abb. 15. K

k----a---*

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mz

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2.    Kronenbreite ist die (gedachte) Breite b in Höhe der Schienenunterkante bis zum Durchschnitte mit den verlängerten anderthalbfachen Böschungen des Erdkörpers. Dafür gelten folgende Vorschriften :

Abstand a der Kronenkante von der nächsten Gleismitte bei Hauptbahnen mindestens 2 m (B O. § 8; T V. § 32); bei Nebenbahnen a ^ 1,75 m (TV. §32); bei vollspurigen Lokalbahnen a ^ 1,5 m; bei Schmalspur a mindestens gleich der Spurweite (Grz. § 25). — Auf hohen Dämmen und auf der äufseren Seite scharfer Krümmungen ist a zu vergröfsern (TV. § 32; Grz. § 25).

3.    Bettungshöhe dx unter den Schienenunterlagen bei Hauptbahnen ^200 mm, bei Nebenbahnen d\ ^ 150 mm (TV. § 3); reichlicheres Mafs — 300 und 200 mm — wird empfohlen. Bei vollspurigen Lokalbahnen

> 130 mm; bei Schmalspur d\ > 100 mm; bei Zahnstangenstrecken d\ ^ 200 mm (Grz. § 3).

Demnach mittlere Bettungshöhe d unter Bahnkrone bei Hauptbahnen mit 160 mm hohen Holzschwellen etwa 400 (500) mm und mit 75 bis 80 mm hohen eisernen Querschwellen etwa 330 (430) mm.

4.    Bettungsbreite soll die Querschwellen um etwa je 0,3 m über-

ragen.

5.    Planumbreite B ergibt sich für eingleisige Hauptbahnen in der Geraden zu 4,0 + 2 • 1,5 • 0,4 = 5,2 m. neuerdings 4,0 -j- 2 • 1,5 • 0,5 = 5,5 m. Für zweigleisige kommt der Gleisabstand (S. 723) hinzu, so dafs sich hierfür auf der freien Strecke bei 3,5 m Gleisabstand B — 8,7 oder 9,0 m ergibt. Für Nebenbahnen 4,5 bis 4,8 m.

An der Aufsenseite von Krümmungen ist das Planum um das 1,5 fache der Ueberhöhung zu verbreitern.

2. Trockene Lage und Entwässerung des Bahnkörpers.

1.    Hauptregel: Höhenlage der Bahnkrone gegen Grundwasser so, dafs dessen höchster Stand nicht vom Eindringen des Frostes erreicht werden kann. Danach die Dammhöhe und die Tiefe der Gräben einzurichten. Bei Wellenschlag und Eisgang jedenfalls Bahnkrone über dessen gröfster Höhe. B O. § 8 und TV. § 33 verlangen nur, dafs die Bahnkrone, aufser bei Bahnstrecken in eingedeichtem Lande, bei Hauptbahnen jj> 0,6 m über dem höchsten Hochwasser liegen soll. Erwünscht Planum 0,6 m über H.W. — Bei Nebenbahnen Bahnkrone in der Regel über dem bekannten höchsten Wasserstande, bei Lokalbahnen nur über öfters wiederkehrendem Hochwasser (T V. § 33 ; Gz. f. L. § 26).

Der Bettungskörper soll nicht mit undurchlässiger Erde (Rasen usw.) bedeckt oder eingefafst sein.

Das Planum erhält eine Abdachung von etwa 1:25, im allgemeinen von Bahnmitte nach beiden Planumkanten abfallend. Einseitige, von einer Planumkante zur anderen durchgehende Abdachung, u. Umst. in scharfen Krümmungen entsprechend der Ueber-höhung (S. 741), namentlich bei eingleisigen Bahnen. Bei eingleisigen Bahnen (Hauptb.), bei denen späterer zweigleisiger Ausbau zu erwarten ist, gewöhnlich auch in Geraden einseitige Abdachung.

2.    Grabentiefe im Einschnitte ^0,4 bis 0,6 m unter Planum; bei trockener Lage genügt 0,3 m; Gefälle im allgemeinen dem Längsgefälle des Planums folgend, mindestens 1 :600, besser 1 : 300.

Sohlenbreite der Gräben 0,4 bis 0,6 m; in trockener Lage und bei Nebenb. genügt 0,3 m. Gröfsere Breite bei starkem Wasserzuflusse.

Gräben am Dammfufse sind auf der Talseite entbehrlich, sofern sie nicht zur Fortleitung einer aus dem Einschnitte kommenden Wassermenge erforderlich werden, um Ueberspülung und Beschädigung des Nachbargeländes zu vermeiden. Gefälle 1 : 600.

Böschungen der Gräben in der Regel 1 : 1,5; bei Pflasterung oder Steinpackung 1:1 bis 1 :0,5- Bei Gefälle über 1 : 100 ist aufser bei felsigem Untergrund besondere Befestigung der Grabenböschungen und der Sohle erforderlich durch Pflasterung usw.

Grabenberme bei Einschnitt in Höhe des Planums, am Dammfufs in Geländehöhe, von 0,5 bis 1 m Breite, nur bei beweglichen Böschungen und schlammführenden Gräben, um Platz zum Ausschlämmen zu gewinnen. Bei hoher Einschnittböschung an der Bergseite ein „Fanggraben" zum Auffangen des von dem bergseitig angrenzenden Gelände zufliefsenden Wassers und Ableiten nach bestimmten Abflufsrinnen. — Jenseits der Einschnittkante und des Dammfufses oder des Grabens folgt ein Schutzstreifen von 0,5 m bis 1 m Breite bis zur Eigentumsgrenze (S. 769).

Bei schlechtem oder nassem Untergründe zwischen Planum und Bettungunterkante Zwischenlage von Sand oder Kies, u. Umst. im Planum Sickerschlitze.

3« Böschungen.

1. Böschungsverhältnis meist 1 : 1,5; im Aufträge nur bei voller Steinschüttung und Steinsatz steiler, bis 1: 1,25 oder 1:1; im Abtrage bei festen Erdarten steiler, bei günstiger Felsschichtung bis 1 : ¹/₆.

Unterbau: Trockene Lage und Entwässerung, Böschungen, Erdgewinnung. 735

2.    Befestigung der Böschungen zum Schutze gegen Angriff des Wassers, Frostes, Windes usw. In der Regel Bekleiden mit Mutterboden oder Rasen. Bei mehr beweglichem Boden Flechtzäune und Pflanzungen dazwischen. Ferner Pflasterungen (erst nach Setzen des Bodens), Steinpackungen (von Hand gepackte und fest ineinander eingebettete nicht bearbeitete Steine mit Böschung 1 : 1) und -vorwürfe (unregelmäfsig eingeworfene Steine) am und im Wasser, unter Umständen auch Betonplatten und die im Wasserbau üblichen Befestigungsarten (9. Abschn.).

In besonderen Fällen Mauern. Bekleidungsmauern nur zum Schutze gegen Verwitterung. Futter- und Stützmauern zur Aufnahme des Erddruckes vom gewachsenen und vom aufgeschütteten Boden, wo wegen örtlicher Verhältnisse oder hoher Grunderwerbkosten Herstellung üblicher Böschungen nicht zweckmäfsig.

Volle Mörtelmauern aus Bruchstein, Ziegeln, Beton oder Eisenbeton. Trockenmauern nur aus natürlichen Steinen. Stets ist das Wasser hinter der Mauer abzuleiten bei Beton- und Mörtelmauern durch Sickerschlitze in der Mauer, in Verbindung damit Kies, Steinbrocken, auch Abflufsrohre oder Sickerkanäle hinter der Mauer.

3.    Wasserführende Schichten in Einschnitten müssen, wenn sie auf der Einschnittböschung zutage treten oder in nicht zu grofser Tiefe unterhalb der Einschnittsohle liegen, durch Sickergräben oder Saugrohre in reichlicher Entfernung vom Einschnittrande trockengelegt werden, um Rutschungen zu vermeiden. Anlagen dieser Entwässerungsadern nötigenfalls bergmännisch (Stollen mit Steinen gefüllt). — Ebenso auch bei Dammschüttung, wenn wasserführende Schichten nahe unter der Oberfläche, also Bewegung infolge der Aufschüttung zu befürchten steht.

Hauptregel: Allen Bewegungen der Erdmassen ist vorzubeugen durch Entwässerung vor Beginn der Herstellung des Bahnkörpers.

II. Ausführung der Erdarbeiten.

1. Erdgewinnung.³)

1.    Bodenarten und Gewinnungspreise. Gewinnung beim Streckenbau meist durch Handarbeit. Hierbei Einteilung der Bodenarten nach den zum Lösen benutzten Geräten in verschiedene Klassen, z. B. gemäfs Tafel S. 736, die auch die Kosten auf Grund eines Stundenlohnes von etwa 30 Pf angibt.

Bei ausgedehnten Einschnitten und Seitenentnahmen Lösen und Laden durch Maschinen, u. zw. Eimerkettenbagger (çleich-mäfsiger, nicht zu fester Boden, etwa Klasse I bis III der Tafel) und Löffelbagger (auch schwerer Boden, selbst Fels, wobei Sprengungen die Wirksamkeit der Schaufel unterstützen). Bis zu 2500 cbm in 10 Arbeitstunden. Kosten wegen der Nebenleistungen, Beschaffung der Heizstoffe usw. sehr verschieden (II. Bd. Fördermittel, III. Bd. Baumaschinen).

2.    Auflockerung des Bodens und demnach gröfsere Zahl der Ladungen auf 1 cbm zu berücksichtigen, etwa nach folgenden Sätzen.

ä

er.

SS

Kosten in Pf. f. 1 cbm

^lir    Im

Spreng-    ganzen2)

mittei

20—40

45—55

08—SS

85—155 g

IO 30 160—210    3J

2.

30—50 210—330

(bis 380) ³) I

Für

Geräte

Fur

Arbeit¹)

Arbeit-

ßtuncien

f. 1 cbm

0,5—0,9    15—30

1,0-1,5    30—40    2—5

i,5—2,3 45—70

70—140    5—10

2,3—4,5

130—180 10—15

6—10    160—260 15—20

(15—40)³)

Erdgewinnung.

Lösegerät

Schaufel und Spaten.

Dsgl. (bes. schles. Schaufel) nebst Holz- oder Eisenkeilen und Schlägel.

Breithacke nebst Keil und Schlägel.

Spitzhacke, Kreuzhacke, Keilhacke, Brechstange (u. Umst. auch Minensprengung).

Bohrung mit Sprengmitteln und Brecheisen.

Dsgl. nebst Keil und Hammer; u. Umst. Bohrmaschinen.

Bodenart

Gewöhnlicher Stichboden (trockener Sand, loser Kies usw.).

Schwerer Stichboden (Gartenerde, Klei, sandiger Lehm, leichter Ton usw.).

Hack boden (schwerer Lehm und Ton, grober Kies, steindurchsetzter Boden, Gerolle).

Brech- oder Trümmergestein (festes Gerolle, weichere Sandsteine, Schiefer, zerklüfteter Kalkstein).

Leicht schiefsbares Gestein (festere Schiefer; Kalk- und Kreidegesteine, festere Sandsteine) (auch „milder Fels“ genannt).

Schwer schiefsbares Gestein (Granit, Gneis, Syenit, Porphyr, Melaphyr, feste Grauwacke usw.).

©ssL’ijr

KI

IV

VI

!) Bei höherem Stundenlohn als 30 Pf entsprechend erhöhen. Laden durch einfachen Wurf in niedrige Fördergefäfse einbegriffen. Für Laden in hohe Gefäfse Zulage, ebenso für Gewinnung unter Wasser.

²)    Unter Hinzurechnung des Unternehmergewinnes und der allgemeinen Geschäftskosten.

³)    Zuschlag bei sehr hartem Gestein für Zerkleinerung der abgeschossenen Massen.

Zu 1. bis IIJ. : W a s se rh a 11 i gk ei t des Bodens erhöht die Kosten bei leichten Bodenarten um 15 bis 30 Pf f. 1 cbm.

Zu IV.: U. Umst. noch eine Klasse als „IVb. Fels ohne Sprengarbeit“ mit 100 bis 100 Pf.

Bodenart

Auflockerung in % anfangs

bleibend

io bis 15 20 „ 25 ²5 „ 30 30 » 35 35 « 40

3. Sprengarbeit. Herstellung der Bohrlöcher von Hand (Schlagoder Stofsboürer) oder durch Maschinen (Stofs- oder Drehbohrmaschine). Lochdurchmesser d zunehmend mit der Bohrlochtiefe t. Ladungsgröfse etwa proportional £². Uebliche Werte von t und d‘

£ = 30 bis 50 cm; d = 30 mm für Pulver, d — 23 mm für Dynamit. 50 „ 80 „

80 „120 „

Sand und Kies.....

Lehm u. dgl.......

Keuper, Mergel u. dgl. .    .

Fester Ton.......

Felsen........

00 Cs KJ

bis

<■* rf

Va

40 „    „

» »

30 „ „ 40 „ „

2. Erdförderung,

Uebliche Förderarten:

I. Schubkarren auf hölzernen oder eisernen Karrfahrten (Dielen).

II. Handkippkarren (2 rädrig) dsgl.

III.    Pferdekippkarren (2 rädrig) dsgl. auf Bohlen mit Spurleisten. (Zu II. und III. Spurweite 1,2 bis 1,4 m.)

IV.    Rollbahn oder Dienstbahn (Spurweite von 0,6 m bis 1 m, selten darüber); jetzt weitaus am meisten in Frage kommende Förderart; 4 radrige Wagen, u. zw.:

c) mit kleinen Lokomotiven von

20 bis 120 PS.

a) Betrieb mit Menschen.

b)

„ Pferden.

Diese Förderarten (I. bis IVc.) liegen der Tafel über Erdförderung auf S. 738 u. 739 zugrunde.

Die Förderung mit der Schaufel durch „einfachen Wurf“ (bis 5 m weit oder 1,5 bis 2 m hoch) ist im Gewinnungspreis enthalten; mit „doppeltem Wurf“ (nur für kleine Mengen) besonders zu vergüten.

Unter besonderen Verhältnissen Förderung mit mechanischen Vorrichtungen (II. Bd. Abschn. Fördermittel und Drahtseilbahnen).

Erläuterungen zur Tafel S. 738 u. 739.

1. Wahl der Förderart. Beginn jeder Erdarbeit zur Herstellung der Förderfahrt mit einfachem Wurfe oder mit Schubkarren; daran schliefst sich bald die für die ganze übrige Masse beabsichtigte Förderart meist ohne Zwischenstufe. Deshalb ist bei der Massenverteilung für jede Arbeitstelle eine bestimmte Förderart vorauszusetzen und dieser entsprechend der Förderungspreis anzurechnen. Die Entscheidung darüber gibt Spalte 8 der Tafel, indem bei einer versuchten Verteilungsart die ungefähren Massengröfsen und mittleren Förderweiten überschlagen werden. Beide findet man unmittelbar in Gestalt von senk- und wagerechten Längen im Massenprofil (S. 731). — Die Hebungen, zunächst nur geschätzt für die etwaigen Schwerpunktwege, sind bei Längenförderung zu messen zwischen den Schnitten der Schwerlinien mit dem Planum und ergeben sich dann aus dem Längenschnitt oder Flächenprofil. Bei der Querförderung sind die Querschnitte zur Ermittlung der Schwerpunkte und deren Höhenunterschiede zu benutzen.

Pie Förderung kleiner Massen auf grofse Entfernungen wird teurer, als die Formeln angeben, und ist durch Ablagerung oder Seitenentnahme zu ersetzen.

47

Hütte. 22. Auflage. 111. Band.

*1

Bezeichnungen

i.

11.

Schubkarren

a)    Ladungszahl für 1 cbm gewachsenen

Boden ...........

b)    Dsgl. für gewachsenen Fels i. M.

a)    Zahl der Gefäfse und Arbeitskräfte/ 15—20 Karren mit

in einem Zuge........

b)    Dsgl. bei Steigungsförderung . . .

15 (16) 17—18

ebensoviel Mann. Dsgl.

Erd-

Handkippkarren

3 (3,5) 3,5—4

Jede Karre einzeln mit 2 Mann. Jede Karre mit 3 Mann

forderung.

III.

Pferdekippkarren

2—2,25

2,5

2-3 K. auf 1 Pf., auch 4—6 K. auf 2 Pf.

Bis 1 K. auf 1 Pferd.

a) Förderweite in m

b) Zweckmäfsige Grenzen in der Regel

10—300;

v unter 25 m wird . t 25 m gerechnet. J

80—100

80—600

300—1500

fBei grofser Massel < ist stets IV. zweck- J-* mäfsiger. J > 500

h) Gröfstes noch mögliches Verhältnis smax .    .    .    .

Steigungs- / 4 b) Gröfstes Gefälle ohne Verteuerung! «0=“...........(

V10 (“ V7)

v₁₂

a) Zweckmäfsigste Förderlänge für 1 m| Hebung nx= —........(

18

20

25

K    Si    f

b) Zweckmäfsigste Förderlänge für 1 m"|

Fall n₂ = —

25

35

40

a) Längenzuschlag für 1 m Hebung

y = « + 6ä (in m)......

6 b) Längenzuschlag für 1 m Fall

y = —ö + 6ä (in m).....

I Hl“"⁸}

[ I _ /325 fürHebung/ f °—\10S ₈ Fall J

20

25

350

520

Bemerkung. Negative Zuschläge, d. h.

a)    Widerstandszahl = Bremsgefälle w

b)    Zweckmäfsiges Ladungsgewicht auf/ /

wagerechter Bahn Q₀ kg rd. . .    ./ \(Schlesische Karre)/

c)    Mittlere Geschwindigkeit der Hin-/

und Rückfahrt in m/min .    .    .    .(

V20    V15

50—60

V₂5—Vît)

540

50—75

Förderpreise in Pf/cbm (einschl. Entschädigung für Vorhalten der Fördergefäfse und der Karrbahnen und Gleise) für leichten, trocknen Boden*)

6 —|- 22 t

14 + 9,21

WagerechteFörderung in Pf k — jedoch nicht unter Pf

12

16

a) Steigungszuschlag für h m Hebung auf vorgeschriebener

Pf z =

3 Ä + 0,07 s

2 h + 0,3 s

Neigung«; h im Planum (

gemessen; s in Tausendsteln )    r h\

b) Bei kurzer (Quer-) Förderung, wenn l <,    , jedoch Wahl der Neigung

9 1. Heb un g des f Förderweite Z=n₁Ä₀⁼⁼    18 hQ    20 h₀

Schwerpkts. / dazu z für hp auf «x Oder im ganzen reduz. Förderlänge

lo — («+2 j/b) ho 2. Senkung des ( Z=n₀Ä₀ = \    \

Schwerpunktes /ohne Zusatz/ *    '    /

50 hQ

12 h₀

60 h₀

17 Äo

*) Für mittlere und schwere Bodenarten steigen die Preise bis 25 %. für Fels bis 50 bei stark wasserhaltigem Boden um 12 bis 15 %.

IV c.

IV b.

Wagen auf Rollbahn mit Menschen | mit Pferden I mit Lokomotiven

IV a.

Wageninhalt bei Schmalspur 0,5—2,5 cbm, in der Regel 1—1,25 cbm.

Dsgl. bei Vollspur 2,5—4,5 cbm.

1 Wagen mit 1—2 4—6 Wagen zu 1,5 cbm 20—50 Wagen auf

1 Lokomotive. Entsprechend weniger.

auf 1 Pferd.

{1 Wagen mit 2—3 3—lW.auf lPf.,od.l W.

zu 274—U/5 cbm auf 1 Pf.

Mann.

Mann.

80—1000 10000 cbm ^ 500

300—2000 M^ 20000 cbm ^>500

Von 500 m an. M > 50000 cbm.

V33 V25

Vso-Veo

60—80

100—120

80

3870

Abzüge, werden in der Regel nicht berechnet.

V35 V25

700

66—75

bis V20

V50 VCO

60—80

100—120

Abhängig vom Bau der Lokomotiven.

71

3560

für IV im Mittel Vi2o> jedoch sehr abhängig von Güte der Bahn.

1500

3100

60—75

70—75

300-400

t = Förderweite in Stationen zu 100 m; M = Fördermasse in cbm. Ka, K^, Kc = Kosten von 100 m Rollbahn in Pfennigen, soweit sie für die betreffende Erdarbeit anzurechnen sind.

26 + 5f

12 +

17 +

(■+§)■

20 +

(-5)

35

25

30

30

h + 0,5 s

2,5 h + 0,25 5

h + 0,6 $

0,25 h + 0,75 s

durch Umwege freisteht, ist zu rechnen (Äq = Hebung des Schwerpunktes): 60 Äq — 80 h₀

25 Ao

70 hQ

20 h₀

200 h₀

50 ho — 00 ho

60 Aq — 80 Äq

200 h₀

50 ho — 60 Äo

Abhängig vom Bau der Lokomotiven

2.    Berechnung der Förderkosten. Nach Feststellung der Verteilung und Wahl der Förderart für jede Arbeitsgröfse ergibt Spalte 8 die Förderpreise für wagerechte Bahn und Spalte 6 die Steigungszuschläge in Längen oder, besser, Spalte 9 a die Steigungszuschläge in Pfennig, alles für die Schwerpunktwege (bei Längentransport auf das Planum projiziert) berechnet. — Spalte 9 b ist zu beachten, sobald die gerade Schwerpunktentfernung kleiner ist als die der Förderart entsprechende zweckmafsige Steigungslänge mh0 (oder n₀h₀), jedoch die Verlängerung der Förderbahn durch Umwege freisteht, was bei Querförderung meistens der Fall ist.

Preistafeln an Stelle der Formeln zu bequemerer Benutzung. Für jede Förderart erhält man die Preistafel entweder durch fortschreitende Ausrechnung nach der betreffenden Formel der Spalte 8 oder durch Aufträgen der Formel (z. B. auf Netzpapier) in Gestalt einer geraden Linie. Dazu genügt die Berechnung für zwei Punkte, z. B. t — 0 und t = 2000 m. Mafsstab der Längen gleich dem des Längenschnittes der ürdinaten z. B. 1 mm = 1 Pf. Die Schnittpunkte der Linien zeigen die Entfernungen, bei denen eine Förderart billiger wird als die andere.*)

Allgemeine Preistafeln ohne Berücksichtigung der Förderarten fast überall verschieden. Zu beachten, ob einschl. oder ausschl. Gerätekosten; im letzteren Falle dafür besondere Zulage von 10 bis 15 % der Förderkosten oder auch der Gewinnungskosten. Die Benutzung solcher allgemeinen Tafeln verursacht erhebliche Abweichungen vom wirklichen Vorgänge und deshalb Unzuträglichkeiten bei der Ausführung, namentlich wenn für gröfsere Steigungen nur ein gleichbleibender Längenzuschlag gerechnet wird. Bei der zeichnerischen Behandlung ist das Verfahren mit Berücksichtigung der Förderarten und Steigungszuschläge nicht schwieriger als ohne solche.

3.    Bezüglich der weiteren Marsregeln bei der Ausführung enthalten die Spalten 1 bis 5 und 7 die erforderlichen Angaben.

b. Oberbau.

I. Lage des Gleises.

1. Lage der Schienen im Grundrisse. Spurerweiterung in Krümmungen. Es bezeichne: l den gröfsten festen Radstand in m,

ç den äufseren Halbmesser der Wagenräder (bis Spurkranzumfang) in m, t die gröfste Höhe des Spurkranzes in m,

= Z-f"2l^2ç^ = Z + 2ôl wenn j/2 çt = b gesetzt wird,

R den Halbmesser der Krümmung in m, i Verschiebbarkeit der Mittelachse bei dreiachsigen Fahrzeugen in m. Dann ist unter Voraussetzung, dafs der Spielraum der geraden Linie Q> 10 mm bei Hauptbahnen, BO § 31⁵) auch in der Krümmung noch bleiben soll, die mindestens erforderliche Spurerweiterung e in m

bei dreiachsigen Fahrzeugen**)

bei zweiachsigen Fahrzeugen

Ib

*i²

¹

Diese Formel dient auch zur überschläglichen Ermittlung des Grunderwerbes, z. B. durch Aufträgen der Breiten Bq auf den Ordinaten des Längenschnittes.

²

Tafel mit Werten k\ für verschiedene Annahmen m und n s. Goering, Massenermittlung.

³

H. d. I.-W., T.I, Bd. 2, Kap. 1,2. — Esselborn, Tiefbau.

SR

Setzt man z. B. / = 7 ; 2 ç = 1,1; ^ = 0,035 ; « = 12 mm, so entsteht die für Hauptbahnen geeignete Formel (R in m; e in mm):

e = 6820 ’ R — 12 oder rund 7000 : £ — 12.

In Preufsen***) ist für Haupt- und Nebenbahnen vorgeschrieben be

R< 900 m:

*) Näheres A. Goering, Massenermittlung usw.

**) Die 4- und mehrachsigen Fahrzeuge haben 2- oder 3-achsige Drohgestelle von rd. 2,5 m Radstand, die für die Berechnung der Spurerweiterung nicht in Betracht kommen.

***) Vorschr. f. d. Herstellung, Unterhaltung und Erneuerung des Oberbaues, Ani. 1 S.29, im folgenden „Oberbauvorschr.“ genannt. Vgl. jedoch Kreuter im H. d. I.-W., Bd. 5,1, §23. In Bayern (1903) e = 3 mm bei 900 m bis « = 29 mm bei 150 m, in Oesterreich bei 1500 m t = 4 mm, bei 1000 m e = 8 mm, bei 700 m e = 12 mm, bei 400 m 6 s= 24 mm, bei 350 m e — 28 mm, bei 100 m t — 30 mm.

R bis 800    700    600    500    400    325    250    200    150    100 m

€= 3    6    9    12    15    18    21    24    27    30 mm.

Gröfste Spurerweiterung nach B O § 9: 30 mm bei Haupt-, 35 mm bei Nebenbahnen. Gröfste Verschiebbarkeit der Mittelachsen 40 mm nach B O § 31⁵.

Bei Schmalspur sind folgende Formeln zu benutzen:

für R — 80 bis 250 m e — 240 : Kß, jedoch ^ 25 mm e — 140 : Vr, jedoch ^20 « = 100 : VS, jedoch ^18

Die Erweiterung wird meist durch Hinausrücken der inneren Schiene hergestellt und durch Abrundung auf einige Stufen beschränkt (Beispiel Tafel S. 753).

Den kleinsten möglichen Halbmesser für einen bestimmten Radstand und umgekehrt findet man, indem man die Formeln auf S. 740 nach R oder l auflöst und emax einsetzt.

Spur 1 m;

Spur 0,75 m; für R — 50 bis 150 m Spur 0,60 m; für R — 30 bis 100 m

mm

mm.

2. Höhenlage der Schienen.

Neigung der Schienen gegen die Lotrechte nach innen: üblich 1 : 20 bis 1 : 16. (T V. § 7.)

Oberflächen der Schienenköpfe in geraden Strecken gleich hoch. (BO § 10\j TV* § 7; Grz. § 6.)

Ueberhöhung des äufseren Schienenstranges in Krümmungen.

BO § 10²; TV* § 7; Grz. § 6.)

Bezeichnet:

(Vgl.

h die Ueberhöhung des äufseren Schienenstranges in m, s die Entfernung von Mitte bis Mitte Schiene in m,

R den Krümmungshalbmesser in m,

V die gröfste Fahrgeschwindigkeit in km/st, so ist zum Ausgleich der Fliehkraft erforderlich h = s • V² ■ 127 R oder 11,8 • V²

für s — rd. 1500 mm hmm =

. Meist wird eine sog. praktische

Formel h=cV‘-R — Jc:R gebraucht, wobei man für V den in der Krümmung zulässigen Grenzwert nimmt. Bei vielen Verwaltungen wird gegenwärtig c = 0,5 bis 0,7 gesetzt, also h = V : 2R bis V : 1,4 R (Oberbauvorschr. Ani. 1 S. 29; Bayer. Norm 1903, Bl. X).

B O § 66 gestattet in Krümmungen die Geschwindigkeitsgrenzen der folgenden Zusammenstellung:

ß = 3000 2000 1500    1300    1200    1100 1000 900    800    700    600    500    400    300    250 200 180 150 120 100 m

V = 120 120 120    120    115    HO 105 IOO    95    90    85    80    75    65

h —    20    30    40    45    50    50 55 55    60    65    70    80    95    110

Die letzten drei Werte gelten für Nebenbahnen.

Es empfiehlt sich, für h ein Gröfstmafs von 125 bis 150 mm bei Hauptbahnen und 160 bis 170 mm bei Nebenbahnen nicht zu überschreiten.

Bei R >> 3000 m (in Oesterreich R > 5000 m) auf Hauptbahnen und >> 1000 m auf Nebenbahnen pflegt die Ueberhöhung des äufseren Schienenstranges zu unterbleiben, ebenso nach T V. § 39 und Grz. § 31 in Weichenkrümmungen.

50 45 125 125

40 30 25 km/st

135 125 125 mm.

Für Schmalspurbahnen können die theoretischen Formeln dienen:

h — 6,2 V² : Ry s — 0,75 m ;

Ä = 8,3 V²:R} 5 = 1 m ;

h ~bV2 ,R₎ s — 0,60 m.

Die Ueberhöhung wird durch Heben der äufseren Schiene hergestellt, in der Schweiz wird außen gehoben, innen gesenkt.

8. Einleitung der Ueberhöhung und Uebergangsbogen.

Sanfte Ueberleitung erforderlich, weil sonst bei Ausfahrt aus der Krümmung auf der windschiefen Fläche die Entlastung des äufseren (also führenden) Vorderrades Entgleisung herbeiführen kann (Abb. 16). Deshalb Auslauf der Ueberhöhung auf das 300 fache ihres Betrages oder mehr erwünscht (BO § 10², TV. § 7⁵ und Grz. § 6³).

Die Ueberhöhungsrampe ist im Grundrifs in einen ebenso langen Uebergangsbogen zu legen, dessen Halbmesser von ^ = oo und Ji = 0, also aus der geraden Linie stetig überleitet bis zu q = R und h = Je : R, so dafs an jedem Punkte Ueberhöhung und Halbmesser einander nach gleichem Gesetze (z = 1c : q) entsprechen und am Beginne des wirklichen Kreisbogens die volle Ueberhöhung erreicht ist. Fehlt

ist der Rest der Ueber-verlegen, nicht aber die Neigung der Rampe zu erhöhen. Auch eine Ver-äu/sercr /ScJdcTieTikojif minderung der Ueberhöhung schadet weniger als eine zu steile Rampe der äufseren Schiene. Der Uebergangsbogen bildet eine ^ kubische Parabel mit der Glei-$    & chung y = x³ ■ 6P (s. u.). Seine

«... T Herstellung verlangt die Einziehung des Kreisbogens (Verminderung des Halbmessers) um ein kleines Mafs m (Abb. 16).

Es sei 1 : n das Ansteigungsverhältnis der äufseren Schiene gegen die innere; mithin Z = nh die Länge des ganzen Uebergangs-bogens und der Ueberhöhungsrampe, d die Endordinate des Uebergangsbogens in mm; dann ist:

P — nie oder auch — Ul)

Die Zwischenordinaten des Uebergangsbogens berechne man aus y = d(x : Z)³.

Oberbauvorschr. verlangen für Hauptbahnen Z = 40 m. 60 m, 80 m für R von 3000 bis 1500 m, für R bis 500 m und für R bis 300 m. Dies gibt Rampenneigung von 1 : 2000 bis 1 : 730. Für Nebenbahnen Z = 20 m, 30 m, 40 m für R von 2000 bis 400 m, für R bis 250 m und für R bis 180 m. Dies gibt Rampenneigung von 1 : 1300 bis 1 ; 310.

Zwischen Gegenkrümmungen ist eine Zwischengerade von solcher Länge erforderlich und gleich bei der Linienführung (S. 725)

es hierzu an gerader Länge, so höhungsrampe in den Kreisbogen zu

Abb. 16.

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m = Z² : 24 R = d : 4.

innezuhalten, dafs sie den Platz bietet für die beiderseitigen halben lieber-höhungsrampen und eine zwischen deren Endpunkten verbleibende Gerade von ^ 30 m für Haupt- und ^ 10 m für Nebenbahnen (B O § 7⁴).

Kurze Zwischengeraden zwischen Krümmungen gleichen Sinnes werden am besten vermieden oder durch einen flachen Bogen ersetzt. Etwas Ueberhöhung durchführen !

Zwischen zwei einander berührenden Kreisbogen verschiedenen Halbmessers R₁ und i?₂ (Korbbogen) ist derjenige Teil des Uebergangs-bogens herzustellen, der von ç — Rx und lix = k : R₁ überleitet zu q = R₂ und h<2 — k : R₃-

II. Ban des Gleises.¹)

1. Die Schienen.

Baustoff. Flufsstahl; Zugfestigkeit 60 kg/qmm (in Oesterreich 65, in Frankreich 75 kg). Sorgfältige Ueberwachung der Herstellung, bestimmte Druck-, Schlag- und Biegungsproben werden vereinbart

Beanspruchung. Ruhender Raddruck S. 725 (BO§16²; TV.¹ § 6 u. 64; Grz. § 5 u. 41). Dieser lotrechte Raddruck kann sich durch Schwankungen und Fliehkräfte erheblich erhöhen. — Biegungsmoment bei Querschwellen in 2 m Entfernung unter Voraussetzung gleicher Stützenhöhe und ruhender Last (nach Winkler) oft zu M— 0,19 PI angenommen; jedoch infolge Senkung der Stützen durch Zusammendrückung von Bettung und Unterlagen, ferner infolge der Bewegung der Last sowie anderer Einflüsse wesentlich gröfser.²)

Gestalt und Abmessungen. In Deutschland breitfüfsige (Vignoles-) Schienen allgemein (vgl. Abb. 17 bis 20: preufs. Staatsb.). — Stuhl -s chien en (mit Doppelkopf) in Frankreich mehrfach, in England fast ausschliefslich.

Kopfbreite ^ 57 mm, empfohlen (für Hauptbahnen) bis 70 mm, weil ein breiter Kopf geringere Abnutzung und gröfsere Laschenanlageflächen ermöglicht (T V. § 5). Preufs. Staatsbahn 58 und 72 mm; sächs. Staatsbahn 58 und 66 mm; Baden 65 mm. Belgien 72 und 80 mm; Oesterreich 68 mm.

Oberfläche des Kopfes eben oder mit ^ 200 mm Halbmesser gewölbt (T V. § 5).

Seitliche Abrundungen des Kopfes mit 14 mm Halbmesser (TV.¹ §5; Grz. § 4 für vollspurige Bahnen mit Hauptbahn wagen-Uebergang).

Laschenanschlufsflächen (Unterschneidung des Kopfes und der Uebergang vom Stege zum Fufse) sollen ebene Flächen und zweckmäfsig etwa 1:4 bis 1:2 geneigt sein; zu flache Neigung verursacht bei geringer Abnutzung oder Ungenauigkeit der Laschenhöhe schon Berührung des Steges und starkes Einklemmen der Laschen. Preufs. Staatsb. 1:4; österr. Staatsb. 1:2,5, neuerdings 1: 4; Baden und Gotthardbahn 1: 3 ; Goliathschiene der belg. Staatsb. 1: 5, neuerdings 1:4; Elsafs-Lothringen (1891) 1: 2.

Stegstärke in der Mitte der Höhe bei Hauptbahnen 11 bis 14 mm.

Fufsbreite bei Querschwellenoberbau auf Hauptbahnen 105 bis 130 mm. Kleine Breite vermehrt die Gefahr des Kantens und die Beanspruchung der Befestigungsmittel sowie das Einfressen in die Unterlagen, Baden 125 mm, Bayern und Sachsen 130 mm, Oesterreich 112 mm, Pariser Métropolitainbahn 150 mm.

Tragfähigkeit der Schiene ist so zu bemessen, dafs auch nach gröfstcr Abnutzung a die Höhe (h—à) noch der Belastung genügt.

von

Zentralbl. Bauv. 1890 S. 312. - Löwe: Organ 1883 § 125.

Bei üblichen Verhältnissen ist angenähert, wenn h in cm, Trägheitsmoment

Widerstandsmoment W — 0,064 hs cm³,

F — 0.238 h? qcm g = 0,187 h? = 0,786 F kg/m.

ferner der Querschnitt und das Gewicht

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J = 0,032 &⁴ cm⁴,

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Abb. 17.

Abb. 18. K-58

Abb. 19.

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Schienenlänge, gegenwärtig 12 m, bei schwereren Profilen 15 m, ir. Tunneln auch bei Stumpfstofs wegen geringeren Wärmeunterschiedes bis 18 m (Preufs. Norm. S. 745). (Längere Schienen für eiserne Brücken u, Umst. verwendet.) Wärmeausdehnung S. 753, Gewichte S. 745. Daneben kürzere Ausgleich- oder Bogenschienen, zur Bildung der Verkürzung des inneren Stranges in Krümmungen.

Damit bei dem Wechsel von Ausgleich- und Vollschienen in flacheren Bogen nicht zu grofse Schieflage der Schwellen (besonders der Eisenschwellen) entsteht, sind z. B. bei 12 bis 18 m Schienenlänge drei Ausgleichlängen mit Verkürzungen um ein-, zwei- und dreimal 40 bzw. 45 mm erforderlich und ausreichend, indem kleine Ungenauigkeiten durch Wechsel der verschiedenen Längen und in den Stofslücken ausgeglichen werden.³) Beispiel. Die Schienen der preufs. Staatsbahnen (mit Querschwellen) Abb. 17 bis 20 und folgende Tafel.³)

Für Neubeschaffungen sind z. Z. für die preufs. Staatsbahnen sechs SohienenprofilB vorgesehen, die durch Nr. 6 bis Nr. 9 und 15, 16 bezeichnet werden; Profile Nr. 6 (Abb. 17 u. 18) und Nr. 7 (Abb. 18) sind für Hauptbahnen gewöhnlicher Art, Nr. 8 und Nr. 9 (Abb. 19) für Sehnellzuggleise bestimmt. Dazu kommt (1905) in Rücksicht auf weitere Erhöhung der Geschwindigkeit eine Schienenform Nr. 15 (16) für 9 t Raddruck (Abb. 20). Anstatt der früheren Schienen für Nebenbahnen, Nr. 10 und 11 wird, sofern altbrauchbare Hauptbahnschienen nicht verfügbar sind, Form 6 verwendet.

Diese Bestimmung ist durch die Schwierigkeiten beim Uebergang der Fahrzeuge der Hauptbahnen auf die nur für 7 und 6 t Raddruck berechneten leichten Oberbauarten veranlafst. In einem grofsen einheitlichen Netz müssen möglichst alle Fahrzeuge ungehindert übergehen können.

Die Schienen Nr. 6 und Nr. 7, Nr. 8 und Nr. 9, endlich auch Nr. 15 und Nr. 16 unterscheiden sich untereinander nur durch die Stegstärke, so dafs für je zwei die gleiche Laschenform palst.

„Das Oberbaubuch der preufsischen Staatsbahnen“ (hier durch „preufS. Oberbau¹¹ oder Pr. N. [Preufs. Norm.] bezeichnet) enthält die genaue Darstellung der Oberbauarten für Holzschwellen und Eisenschwellen mit verschiedenen Stofsausbildungen und Schienenbefestigungen, ferner den Oberbau mit Holz- und Eisenschwellen auf Wegübergängen und mit Holzschwellen auf Brücken, endlich Uebergangsstofs-verbindungen zwischen verschiedenen Schienensorten. Das auf S. 745 bis 756 Kleingedruckte enthält Angaben daraus.

Preufsische Normalschienen.

Preufs.

Schiene

g Nach Ab-g ⁰ nutzungum

I Stegstärke

5 Fufsbreite

I Kopf breite

Abstand

jp⁷ g    derNullinie

von

unten oben qcm kg/m    mm mm    cm⁴

Für die wage- Für die lotrechte

Schwerachse

rechte

Schwerachse

J W J₀ W₀

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Nr. 6.    5

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Nr. 7.

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£> M I I I H

SI I I I

134

133

129

124

121

42,53

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39,63

36,73

34,99

Th o H Os ³0 co co h œ N CO CO CO (S w

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796,1

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105

134

47,44    37,2

66,4    67,6

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NrL8.____

Nr. 9. o 18 Nr. 15. o 14

14 no 72    138

110    72    138

TXO 72    144

52,30    41,0

70,0    68,0    1351,6    193,1    228,1    41,5

55,32    43,4    69,3    68,7    1362,5    197,0    229,9    41,81 >iS

57-39    45,05 73,o 71,0    1582,9    216,8    259,x    47, ³

Nr.l6.| O 18 Iio 72    144    60,24    47,28    72,5 I 71,5    i597,7    220,3    260,5    47,4 '

Gestaltung der Unterlagen.

1)    Steinunterlagen, nur in Nebengleisen für besondere Zwecke (z. B. in Wagenreinigungsgleisen) (T V. § 12).

2)    Gufseiserne Glockenstühle mit Querverbindungen (sogen. Topfschwellen, in frostfreien Gegenden (England).

I Einzelstützen.

1)    Holz.

II Quer- I schwellen,

2)    Flufseisen, gewalzt.

3)    Eisenbeton, bis jetzt ohne grofsen Erfolg.

III. Langschwellen, bei untergeordneten und Strafsenbahnen.

In Deutschland kommen auf Hauptbahnen nur Querschwellen in Betracht.

2. Oberbau mit Holzquerschwellen.

400 bis 500%, sofern nicht starke Ab-

um

Holzart. Eichen-, Buchen-, Kiefern-, Lärchenholz; auch Fichtenholz, aber wenig dauerhaft. Gute Tränkung, am besten mit Teeröl, erhöht die Dauer bei Eichenholz um 25 bis 50 %, bei Nadelholz um 100 bis 150 %, bei Buchenholz nutzung durch schweren Betrieb und mangelhafte Befestigung das Holz schon vor dem natürlichen Vergehen zerstört, bei Buchen- und Fichtenholz unentbehrlich (TV. § 12, Grz. § 10.⁴) (Vgl. I. Bd. Nutzhölzer

S. 722).

ahnen

»er

Abmessungen. Länge auf Hauptbahnen 2,7 m, auf Nel 2,5 bis 2,7 m, bei Schmalspur 1,7- bis 1,8 mal Spurweite. (Pre bau: Schwellenlänge auf Hauptbahnen 2,7 m, auf Nebenbahnen 2,5 Höhe in der Regel 160 mm, bei Schmalspur bis zu 120 mn .xcrab. Untere Breite auf Hauptbahnen etwa 260 mm, obere Breite mindestens so breit wie die Unterlagplatten.

Befestigung der Schiene auf jeder Schwelle früher durch drei gegeneinander versetzte Nägel, jetzt meist Schwellenschrauben. — Hakennägel quadratisch, 15 bis 16 mm stark und 150 bis 170 mm lang; Schneide rechtwinklig zur Faserrichtung des Holzes; Kopf mit Ohren oder Nase zum Ausziehen. (Hakennagel bei preufs. Oberbau nur noch bei alten Oberbauarten in Anwendung (Abb. 21); Gewicht = 0,29 kg.) — Schwellenschrauben fassen den Schienenfufs entweder unmittelbar (Abb. 23, 29) oder durch Klemmplatten (Abb. 24, 34, 43 u. 27, 28 (Keilklemmplatten). In Oesterreich Hoheneggersche Spannplatten bewährt, Empfehlenswert erscheint völlige Befreiung von der Schienenbefestigung, s. unter „Unterlagplatte“, Oberbau der Oldenb. Staatsb. (Abb. 28). Lochweite bei Hartholz gleich der Schaftstärke oder i mm enger, bei Kiefernholz 2 bis 4 mm enger. (Schwellenschraube des preufs. Oberbaues für „offene“ Unterlagplatten Abb. 22, Gewicht = 0,39 kg; Gewicht der Schwellenschraube für Hakenplatten —= 150 .mm Schaftlänge — 0,47 kg und 180 mm 0,55 kg.)

Alle Befestigungsmittel müssen (ebenso wie die Verbindungsmittel) stets die Spurrinne von 38 mm Tiefe und 67 mm Breite, von Kopf und Leitkante der Schiene gemessen, frei lassen (S. 723).

Gegen das Kanten und wegen der Kegelform der Radreifen (mit innerem Spurkränze) ist auf Hauptbahnen eine Neigung der Schienen nach innen um V20 Vi6 üblich und zweckmäfsig (TV. §7); auch ist stärkeres Niederhalten (Schrauben) an der Innenseite des Schienenfufses besonders nötig.

Leitschienon neben den inneren Schienen in scharfen Krümmungen (bei der preufs St.-B. unter 500 m Halbm.) sollen zur Verminderung des seitlichen Verscnleifses dei äufseren Schienen dienen.

Neuerdings werden vielfach in weichen Holzarten, namentlich nach schon eingetretener Ausweitung der Schraubenlöcher, jedoch auch bei Neubau, Hartholzdübel

von etwa 50 mm aufserem Durchmesser mit Schraubengewinden von 15 mm Ganghöhe eingeschraubt, um in sich dann die eisernen Schwellen schrauben aufzunehmen. (Dübel werke Charlotten bürg, Glasers Ann 1903, Organ 1905 S. 9, Taf. 8.)

Unterlagplatten („offene“, Abb. 23) aus Flufseisen aui jeder Schwelle erhöhen die Lebensdauer der Schwellen und die feste Lage des Oberbaues erheblich (T V. § 12, Grz § 10). Länge der Platten in Schwelienrichtung füi

Abb. 22.

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Abb. 21.

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15

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Abb. 23.

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138

Hauptbahnen 180 bis 300 mm;

Breite 120 bis 160 mm; kleinste Stärke 12 bis 18 mm.

Zweckmäfsig an der Innen-

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Abb.24,26.27,28u. 30) s.u.

U-2g*U22*+*-1/0-***22*^28-^

210

Platten mit z we i A nsätzen verlangen 1 bis 2 mm Spielraum für den Schienenfufs; Innenkante der Löcher bündig mit den Ansätzen, nicht darüber vorstehend, damit die Schiene von vornherein

112-

fest an dem Ansatz anliegt. Platte der sachs. Staatsbahn von 1888, mit Haken an der Innenseite, 310 mm breit, zweckmäfsig.*) Ilaken-Unterlagplatte für preufs. Schienen Nr. 6, 7, 8 u. 9 für alle Holzschwellen Abb. 26. Die Haken länge (64 mm) pafst in die Ausklinkungen der Laschen

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132-

*—40

*) Roll, Enzyklopädie des Eisenbahnw. S. 2506 u. Taf. 47.

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sämtlicher preufs. Oberbauarten; hierdurch ist die Uebereinstimmung der Laschen für Holz- und Eisenschwellen ermöglicht. Die innere Schraube hat (bei rechtwinkliger Unterschneidung ihres Kopfes) durch die Klemmplatte ein gegen Verbiegen sicherndes Auflager erhalten (Abb. 24).

Besser als nach Abb. 24 erscheint Schienenbefestigung nach Abb. 27,

die für preufs. Form 15 eingeführt ist.

Klemmplatte stützt sich mit

Abb. 25.

Abb. 24.

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Abb. 26.

schräger Fläche gegen Unterlagplatte, drückt deshalb den Schienenfufs in

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Gew.=6,63 kg

BS8 !    WenrdureteeineUnwesentUch

rr~ si*U-—-60 »4-c    ™ 112    ^ S8 **33^ bessere Sicherung gegen

Wandern, als Befestigung nach Abb. 24, bei der der Schienenfufs nur lose im Haken sitzt und nur einseitig von der kleinen

290 —

-290

72

-160

Abb. 27.

Klemmplatte auf die Unterlage gedrückt wird. Dies genügt nicht. Es sind hier deshalb stets besondere ^

Mittel gegen das Wandern || erforderlich, bei der ver- fcS besserten Anordnung der Form 15 jedoch nicht (Abb. 28, 37 u. 38). Neuerdings geht Bestreben dahin, Befestigung der Schienen von der der Unterlagplatte zu trennen, damit Schwellenschrauben ganz dem Angriff der Schiene entzogen sind

\2i

Verhinderung des Wanderns der Schienen (Längsverschiebung der Schienen auf den Schwellen. T V.

hu

§ 13; Grz. § 8). Wenn die Schienen mit den Schwellen, wie

Abb. 30.

und durch völlig gemeinsame Wirkung die Schwelle möglichst wenig angreifen. Beispiel Abb. 28, Oldenb. Staatsb. 1908.

Bei Schienen mit breitem Fufs und Hartholzschwellen sind bei geeigneter Behandlung Unterlagplatten entbehrlich. So bei der französ. Ostbahn und nach deren Muster seit 1906 fünf Probestrecken bei preufs. Staatsbahn nach Abb. 29. Neuerdings weitere 17 km. Unter dem 125 mm breiten Fufs Zwischenlage von geteertem Pappelholz. Nach siebenjährigem Betrieb ist auf den Probestrecken nur geringes Wandern zu bemerken. Ursache die feste Ver-

Schraubung der Schiene auf jeder Schwelle, die durch die elastischen Zwischenlager stets in Spannung bleibt.

II

Abb. 28.

Abb. 29.

MM

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^STeermUr^A^ihaE

Verbindung hindere die Wärmeausdehnung und be- Querschnitt der Stemmlasche. Preufs. Oberbau 1900. fördere Gleisverwerfungen.

Ein tDberbau, dem die feste Verbindung fehlt, bedarf zum Schutze gegen Wandern und Verfahren besonderer Wanderschutzmittel. Früher Stemmlaschen (Abb. 30) und Stemmstühle, jetzt Wanderklemmen, die, am Schienenfufs durch Keilwirkung oder Schrauben befestigt, gegen die Schwelle drücken. Die Ansicht, dafs diese Klemmen nur an den mittleren Schwellen wirken, beruht nicht auf Erfahrung.

3. Oberbau mit flufseisernen Querschwellen. Erfordernisse für die Gestalt: kräftiges Widerstandsmoment, reichliches Auflager. Ferner Fassung eines reichlichen Bettungskörpers und

lll. Bd. 15. Abschn.: Eisenbahnwesen, t. Reibungsbahnen.

750

Querschlufs an den Enden, damit Reibung von Bettung auf Bettung der Drehung und Verschiebung in jeder Richtung kräftig entgegenwirkt.

Sehr verbreitet ist gegenwärtig der vollkoffrige Querschnitt nach Abb. 31, preufs. Form Nr. 51 für Hauptbahnen, und 32, der im Gegensatz zu 31 keine Unterlagplatten hat und durch die feste Verbindung von Schiene und Schwelle nach Bauart Roth und

Abb. 31. Preufs. Norm. Nr. 51.

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Schüler grofse Dauer zeigt. Neuerdings in Amerika die Carnegieschwelle, Abb. 33. Erfahrungen anscheinend gut.

^    §    Abmessungen.

^ Stärke [a\ Decke 9 bis -    ]    13 mm (nament

lich stark, ’wenn

_I    ohne Unterlag-

-—-)l platten). Länge der Schwelle nicht

unter 2,5 m, zweckmäfsig 2,7 m; Gewicht bei Hauptbahnen 58 bis 75 kg (T V. § 12, mindestens 60 kg). Die jährlichen Mehrkosten gröfseren Schwellengewichts (z. B. von 75 kg) werden übertroffen durch die Ersparnis an Unterhaltung und Erneuerung. Bei reichlicher Lange und Steifheit: gleichmäfsiges Unterstopfen der ganzen Schwelle.

Beispiel: Preufs. Oberbau: Querschwelle für Schienen Nr. 6 bis 9 (Form 51), Abb. 34 u. 35.

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Seit 1907 in Preufsen auch obere Rippen (Abb. 36), die die Unterlagplatten festlegen. Hakenzapf en platten und Klemmplatten Abb. 37 u. 38. Zur Spurerweiterung Ansätze a und b in 4 Stufen veränderlich ; für gerades Gleis a — 3S, b — 12 mm.

Gewichte der (i. allg. breiteren) Schwellen bei den Reichsbahnen 75, in Bayern und Baden 70, österr. Staatsb. 71,5 kg.

Herstellung der Schienenneigung. *)

Keilförmige Unterlagplatten auf geraden Schwel-    .    ,

len (TV. §12).    fh.1

Lochung der    |    N

Schwellen. Für Diese Dr7io7u/n//nnrlçi die Befestigungs- an d.äu/serenMemm/ilatfe

mittel vier recht-    [—r-f-r ^3

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Abb. 34.

Abb. 35.

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Querschnitt über einer Mittelschwelle.

Abb. 36.

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Querschnitt über einer Stofsschwelle.

Abb. 37.

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Abb. 38.

lieh in Schwellenmitte. In Geraden und in Bogen dieselbe Lochung mit runden Ecken.

Preufs. Oberbau: Für Bogen unter 250 m Halbm. (51° bzw. 51P für Schienen 6, 7, 8 und 9) ist eine besonders gelochte Schwelle vor- *17u-gesehen. In Bogen von und über 250 m Halbm. dieselbe Lochung wie “— in Geraden.

Befestigung der Schienen. Erfordernisse: Genaue lotrechte und wagerechte Festspannung des Schienenfufses. Sichere Herstellung der Spurerweiterung ohne Aenderung der Lochung. Einbringen der Befestigungsmittel oben ohne Bewegung der Schwelle. Uebertragung des

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heiv.=1,339k,

von

*) Organ 1885 S. 11; 1887 S. 108.

Seitendruckes auf die Schwelle durch rechteckige Befestigungsteile ohne Berührung zwischen Schienenfufs und Schrauben, um Biegung und Ausschleifen zu verhüten.

Keilbefestigung: V eranlafst ungünstige Beanspruchung der Schwellen und der Befestigungsteile, raschen Verschleifs der Lochung bei geringer Sicherheit gegen Lösen des Keiles.

Abb. 39.

Hakenplatte für

i 1/^jL-x-. Schiene 8,    15 und 16.

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Haarmanns Befestigung: Keilförmige Unterlagplatte mit einem Haken und Zapfeneingriff in die Schwelle an der Aufsenseite, nur eine Klemmplatte mit Schrauben an der Innenseite (Abb. 39); erfordert weniger Stücke auf jeder Schwelle, dagegen bei Spurerweiterung die Aenderung der Hakenplatte und der Klemmplatte, des-

Hakenschraube für Schiene 8, 9, 15 und 16.

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Haarmanns Befestigung mit Hakenplatte , Klemmplatte und Bundmutter-Schrauben.

Preufs. Staatsbahn.

halb mehr veränderliche Formen, bietet aber den Vorteil, dafs das Gleis an der Aufsenseite bis zur Schienenhöhe verfüllt werden kann.

Verhinderung des Wanderns wie bei Holzquerschwellen (S. 749).

Abb. 34, 35 u. 39 zeigen als Beispiel den preufs. Oberbau, Abb. 39 im besonderen die Abmessungen für Schienen Nr. 8, 9, 15 und 16. Für Nr. 6 und 7 ist Hakenplatte 183 mm lang und 120 mm breit. Die Haarmann sehe Hakenplatte ist bei sämtlichen eisernen Oberbauarten auf Haupt- und Nebenbahnen Regel. Mit den vier Haken-und Klemmplatten der Abb. 39 werden acht Spurweiten hergestellt, wie folgt (e = Spurerweiterung, H = Hakenplatte, K — Klemmplatte):

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linken Schiene

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rechten Schiene

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linken Schiene

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21

Auf Weg üb ergangen in Preufsen bei Eisenquerschwellen stärkere, gufs-eiserne Hakeuplatten, etwa 50 mm dick.

4« Die Stofsverbindung.

Lage der Stöfse einander rechtwinklig gegenüber. Versetzen der Stöfse ist zulässig (T V. § 9), jedoch in Europa nicht üblich, in Nordamerika in Krümmungen allgemein, teilweise auch in der Geraden.

In Rücksicht auf Wärmeausdehnung sind Zwischenräume (Wärmelücken) erforderlich (T V* § 10; Grz. § 8). Grölse des Zwischenraumes d für 1 m Schienenlänge

d = 1000 <%    — t₀) = 0,0108 (*! — t₀) mm.

ti — höchste durch Sonnenstrahlen erzeugte Wärme der Schienen (in mittleren Breitengraden etwa 50 bis 60°, stärkste Abkühlung durch Ausstrahlung t₀= — 25°).

Sind die Schienen bis zum Kopf eingebettet, so ist — t₀ erheblich geringer^ ln Tunneln il

h — *o < 30°.

Verbindung der Schie- _ nen durch kräftige Stahl-laschen (T V. § 10; $

Giz. § 8) mit mindestens *

4, z.Z. meist 6Schrauben.

Die Laschen dürfen die Schiene nur in den Anschlufsflächen, nicht am Stege berühren.

Abb. 41.

Abb. 40.

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Uebliche Form auf den preufs. Hauptbahnen:

Krempiaschen; ebenso in Oesterreich.

Laschenschrauben. Bolzenstärke d0 = 20 bis 26 mm. Lochweite der Laschen d‘ == d₀ -f- 2 mm (Abo. 40).

Preufs. Oberbau: d₀ = 22,3 mm (Abb. 40), Laschenschraube (Preufs. Oberbau). d‘ — 24 mm (in Oesterreich d₀—24 mra); Lochung    Bundmnttflr

der Aulsenlasche länglich (Lochlänge = 35 mm), zur Aulnahme der Schaftverstarkung (33 mm)

gegen das Drehen der Schraube. Als spannende Zwischenlage gegen das Losrütteln der Mutter ein tache oder doppelte Federringe und neuerdings Bochumer Spannplatten (Abb. 41 Zweiloch, Abb. 42 Einloch). Die zwischen zwei Schrauben sitzende flach gekrümmte Platte wird beim Anziehen der Muttern gestreckt, hält die Schrauben in Spannung und sichert sie gegen Losrütteln. Andere Spannplatten für Einzelschrauben usw weniger zuverlässig.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

48

Aufnahme der Laschenschrauben entweder mm (wenn l die

Schienenlochung zur

länglich, mit einer Lochlänge d“ = d‘ -f- 0,5 l in Schienenlänge in m) oder (bequemer) rund mit d" mm Durchm., so dafs die Schiene der Wärmeausdehnung folgen kann.

Preufs. Oberbau: Löcher rund mit du = 30 mm bei 1= 12 m, d“ = 33 mm bei l = 15 und 18 m Schienenlänge. Höhe der Lochmitten über der Fufs-ebene der Schiene und Stellung der Löcher Abb. 17 u. 43.

Abb. 42. Gew.-0,105kg

-70-

Unterstützung des Stofses bei Querschwellen bisher allgemein schwebend. ^ Neuerdings (T. V.§ 11; Grz. § 9j nach guten Erfahrungen auch der feste Stofs wieder zugelassen.*) Lichte Zwischen weite der beiden Stofsschwellen 200 bis 300 mm, ihr Abstand von Mitte zu Mitte meist 500 bis

___________ t    J 600 mm (in Bayern 420 mm). In gröfserem

Umfange ist ausgeführt der Blattstofs, entweder (Preufs. St.-B.) mit stärkerem Schienensteg (18 mm), der im Blatt zur Hälfte abgefräst wird,

Abb. 43.

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Preufs. Oberbau seit 1900, Stofs für Schienen 8 und 9.

oder mit Wechselstegschienen (Osnabrücker Stahlwerk) mit unsymmetrischem Kopf. Der Blattstofs scheint sich nur für mäfsigen Raddruck* wie z. B. Berliner Hoch- und Untergrundbahn, zu bewähren. In Preufsen

*) Andere Formen der Stofsverbindung s. Blum im Eisenbahnbau der Gegenwart, Abschn. 2 und H. d. I.-W.,Bd. 5, Kap.IV. Ferner Rolls Enzykl. d. Eisenbahn w.r Bd. 5, S. 2506 u. Taf. 47. Auch Haarmann, Das Eisenbahngleis, kritischer Teil, Leipzig 1902; derselbe, Zwei Vorträge, Osnabrück 1904. S. a. Z. Arch. u. Ing.-Wes. 1897.

auf Brücken vorgeschrieben zur Milderung der Stöfse. Seit 1907 in Preufsen beim Oberbau 8 und 15 für hölzerne und eiserne Schwellen auch gekuppelte Stofsschwellen (Abb. 44 u. 45).

Stumpfer Stofs der Preufs St.-B. (1900) für Schiene Nr. 8, Abb. 43 u. 24. Die Anordnung des Stofses und der Schwellenteilung ist für Holz- und Eisenschwellen gleich.

Der Laschenquerschnitt ist derselbe für die Preufs. Schienen 6 und 7, für 8, 9 und für 15 und 16. Die Abmessungen sind wie folgt:

Lasche

1902

Preufs.

St.-B.

Lange Höhe der Lasche

Gewicht Innen- Aufsen-lasche lasche

Für die wagerechte Schwerachse

Querschnitt Trägheits- Widerstandsmoment moment

Nr.

mm

mm

kg

kg

qcm

cm⁴

ccm

6e u. 7e 790 143,5 «5,43 i5>²3    3*>79

760 143,5 14,86 14,66    31,79

419,8

419,8

Ln Ln ON ON 4* 4^

u. 9 e    820    148,75 20,92    20,68    41,41    604,4    77,1

9d    780    148,75 19.70    19,45    4i,4i    604,4    77,1

8du. 15c    600

91 u.16g    600

16e

600

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vO vO vO i» 4*. 4^ W Oi w

Baustoffbedarf an Eisenteilen für die hauptsächlichsten Oberbauarten der preufs. Staatsbahn mit Eisenquerschwellen etwa 168 bis 226,3 t auf 1 km Gleis.

Baustoffkosten

des Oberbaues mit getränkten 2,7 m langen kiefernen Querschwellen —

18 Stück auf 12 m — und 38,4 kg/m schweren mit Wanderklemmen versehenen Stahlschienen für 1 km Gleis ohne Bettung zur Zeit etwa 20500 JC, mit Eichenschwellen 22 300, mit Eisenschwellen 20700. Mit Schienen 8b von 41 kg/m und 24 Schwellen auf 15 m:

Kiefernschwellen etwa Eichenschwellen 25000, Eisenschwellen

23    700. Mit Schienen 8d von 41 kg/m,

24    Mittelschwellen auf 15 m, an den Stöfsen Breitschwellen : Kiefernschwellen etwa 25300 JC, Eichenschwellen

27    300, Eisenschwellen 27 000. Mit Schienen 15° von 45 kg/m und 24 Mittelschwellen auf 15 m, an den Stöfsen Breitschwellen: Kiefernschwellen etwa 26 600 Jt, Eichenschwellen 28 500, Eisenschwellen

28    200.

Abb. 44.

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Abb. 45.

.3óYchraicbert I—fur eine Sc/wellerdäfu/e

23 200 JC,

I U-225 —225--- ;

¹    m-

Gew.-128.02hg

¹

A. Blum im H. d. I.-W., Bd. 5, Kap. IV.; Leipzig 1906. Ders. im Eisenbahnbau der Gegenwart, Abschn. 2.

²

H. Zimmermann, Berechnung des Eisenbahn-Oberbaues, § 27 u. 28. Verlag Wilh. Ernzt & Sohn Berlin. Derselbe im Zentralbl. Bauv. 1891 S. 223. — Engefser,

³

Vgl. Riippell, Organ 1892 S. 61.

⁴

Blum im H. d. I.-W., Bd. V, Kap. IV; ders. im Eisenbahnbau der Gegenwart, 2. Ferner Schneidt im Organ 1897. Buchenschwellen in Frankreich allen anderen überlegen erwiesen, verlangen sorgfältigste Auswahl und Tränkung, in Preufsen den Eichenschwelleu gleichgeachtet.

5.    Langschwellen

haben iïur für untergeordnete Bahnen, auch Strafsenbahnen, sowie für besondere Zwecke (z.B. einzupflasternde Gleise) noch Bedeutung (vgl. TV. § 12; Grz. § 10).

Langschwellen-Oberbau hat sich nicht dauernd bewährt, namentlich wegen zunehmender Schwierigkeit der Entwässerung und ungenügender Auflagerfläche, zumal bei Erhöhung des Druckes auf die Bettung an den Aulsenkanten durch seitliche Kräfte.

6.    Die Bettung.

Die Bettung bezweckt Druckverteilung unter den Schwellen und Trockenhaltung, also Sicherung der Lage des Gestänges und Dauerhaftigkeit des Oberbaues. Deshalb erforderlich: genügende Festigkeit der einzelnen Stücke gegen Zerdrücken; vollkommene Beständigkeit gegen Frost und Verwittern (TV. § 3; Grz. § 3); Durchlässigkeit; Stopfbarkeit, also viel Reibung, deshalb Korngröfse nicht zu fein, nicht allzu grofs (etwa Erbsen- bis Hühnereigröfse) und möglichst scharfkantige Gestalt.

Am besten Steinschlag (etwa 5 cm, in Preufsen 3 bis 6 cm). Sodann Flufskies, Grubenkies bedarf u. Umst. erst der Reinigung durch Sieben. Sand nur im Notfälle. Hochofenschlacke, wenn fest genug und frostbeständig. Packlage (jedoch nur auf fester Unterlage) ist zur besseren Entwässerung unter feinem Kiese wünschenswert. Auf weicher Unterlage unter dem Steinschlag besser erst eine Schicht von Kies oder grobem Sand. — Herstellung und Erhaltung vollkommenster Entwässerung, namentlich bei Eisenschwellen, durchaus notwendig; u. Umst. mit Hülfe von Sickerschlitzen in der Bettung; am schwersten bei Langschwellen erreichbar. — Zu beachten sind die Untersuchungen von E. Schubert.¹)

Stärke der Bettung mit Rücksicht auf ruhige Gleislage nicht zu gering; sie sei unter der Unterkante der Querschwellen g 200 mm (TV. §3), unter Langschwellen g 300 mm; besser stärker, zumal in feuchten Einschnitten.¹) Bei Nebenbahnen genügen, je nach örtlichen Verhältnissen, noch 150 mm (T V. § 3), bei vollspurigen Lokalbahnen 130 mm, bei Schmalspur 100 mm unter Schwellenunterkante; gröfsere Bettungsstärken erwünscht (Grz. § 3). — Abwässerung des Planums unter der Bettung S. 734.

Baustoff bedarf bei 0,4 m mittlerer Bettungsstärke unter Schwellenoberkante 1,6 bis 2,1 cbm für 1 m Gleis (i. M. 1,75 cbm). — In England wesentlich stärkere (0,5 bis 0,6 m) Bettung üblich (2,6 cbm). ln Preufsen neuerdings unter Schwellenunterkante 0,30 m für Hauptbahnen (1,82 cbm), 0,20 m für Nebenbahnen (1,28 cbm).

c. Weichen und Kreuzungen.

I. Gestaltung der Teile.

1. Zungenvorrichtung. UeblicheForm bei Weichen in Hauptgleisen: gleich lange Zungen von mindestens 5 m Länge, mit der Spitze unter

den Kopf der Backenschiene unterschlagend oder scharf anschliefsend und gegen deren Anfang um etwa 0,5 bis 1,5 m zurücktretend. Ende der Backenschiene zweckmäfsig ^ 1 bis 1,5 m hinter dem Ende der Zunge.

Zungenlänge beispielsweise bei der preufs. Norm.*) 6,1 und 5,8 m bei 1:10; 5,3 und 5,0 m bei 1:9 für Schienen 8a und 6^; Backenschiene 8,3 und 8,0 m bzw. 7,5 und 7,1m. Federnde Zungen (Patent Bochum, Pr. N. 1902) für 8a werden 10,0 und 10,6 m lang hergestellt für 1: 9 und 1:10, und 13,2 m für 1:14, Bei 1 m Spurweite üblich z. B. Weichen 1: 7 mit 3,5 m Zungen- und 6 m Backenlänge.

Querschnitt mufs so gestaltet sein, dafs die Zunge trotz derbeiderseitigen Behobelung im vorderen Teile doch widerstandsfähig bleibt. Zugleich mufs die Unterkante der Zunge so viel höher als die der Schiene liegen, dafs die sie unterstützenden Gleitplatten den Schienenfufs mit einer Nase übergreifen und bis nahe an den Schienensteg heranreichen können. Deshalb bei Breit-fufsschienen (mit Ausnahme von Nordamerika) meist volle Blockprofile mit einer unteren Verbreiterung üblich, oder starke unsymmetrische Winkelprofile (Oesterreich), seltener schienenartige mit bedeutend verstärktem Steg.

Preufs. Norm, für Schiene Nr. 6 Abb. 46. Inhalt des vollen Zungenquerschnittes = 68,2 qcm, Gewicht = 53,6 kg/m.**) Für federnde Zungen (1902) ist der Querschnitt etwas anders, um am Ende die erforderliche Ausschmiedung zum Schienenprofil behufs Ermöglichung der Laschen Verbindung an Stelle des Drehstuhls zu erleichtern (Pr. N. 1902).

Herstellung des Zungendrehpunktes (Drehstuhls) mit Laschen (Sachsen, England) oder Drehzapfen (Preufsen, Württemberg, Oesterreich), oder beides vereinigt (Bayern, Baden, Gotthardbahn u. a.). Bei den meisten (preufs. Norm.) ist der Drehzapfen aus dem unteren Teile des Zungen-kernes gebildet. Schwierigkeiten verursacht dabei die lotrechte Niederhaltung der Zunge, die nur am Drehpunkte erfolgen kann. — Seit 1902 in Preufsen auch Laschenverbindung ohne Drehzapfen, dafür federnde Zungen.

Unterstützung der Zung envorrichtung am besten mittels durchgehender Blechplatte (preufs. Norm.: 370mm breit, 13 mm stark, 5,67 und 4,87 m lang) auf hölzernen oder eisernen Querschwellen. Auf den Platten wird die Backenschiene mit Klemmschrauben befestigt, die Gleitstühle werden aufgenietet.

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Abb. 46.

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*) Die Abkürzung „preufs. Norm.“ oder „Pr. N.“ bedeutet hier und im folgenden: Weichennormen der preufs. Staatsbahnen. Vgl. die bei der K. E. D. Essen u. beim E.-Zentralamt Berlin erschienenen Zeichnungen von Weichen.

**) Für Schiene 8 ist die obere Zungenbreite 72 mm, davon 50 und 22 zu seiten der Spitze des Querschnittes. Untere Breite 128 mm.

Aufschlagen der Zungenspitzen g 100 mm (TV. §40). In der Regel mehr, z. B. 152 mm (preufs. Norm.).

Spurkranzrinne s zwischen Zunge und Backenschiene an der aufseren Schiene > 51 mm    (Oesterreich)    bis    60 mm    (preufs. Norm.),

bei gebogenen Zungen arri    Drehpunkt 4    bis    7 mm    mehr (England

g 44 mm). An der inneren kommt etwa 13 bis 15 mm Spurerweiterung hinzu, die vor dem Herzstücke wieder auf hört; an der Herzstückspitze soll auch das gekrümmte Gleis der Weiche die normale Spur (1,435 m in 14 mm unter SO.) haben    (T V. § 40).    Am Stofse    vor der Zunge

beträgt die Spurerweiterung    bis 10 mm.    (In    England keine Spur

erweiterung.) Die Zunge an der geraden (aufseren) Backenschiene erhält (vor der Hobelung) eine Biegung (preufs. Norm. 500 m Halbm. bei 1 : 14, 245 m bei 1 : 10, 190 m bei 1:9, 140 m bei 1 :7). Dadurch sanfterer Uebergang in den ablenkenden Strang (z. B. Anschlagwinkel nur 27' bzw. 33', 40' und 1⁰ 30') und bereits gröfserer Winkel am Zungenende, mithin gröfserer Halbmesser für die folgende Weichenkrümmung.

Spitzenverschlufs zur Festhaltung der anliegenden Zunge an der Backenschiene. Verschlufs soll »aufschneidbar« sein, d. h. bei Fahrt von hinten aus der Weiche auch bei falscher Lage der Zungen die Umstellung der Weiche durch den Radflansch ermöglichen.

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1 I Abb. 47.

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Zweckmäfsig hierfür das Hakenweichen-schlofs der preufs. St.-B., für dessen Bauart jedoch noch Aende-rungen erprobt werden (Abb. 47).

2. Lenkstange und Weichenbock mit Gegengewicht, damit An-schlufs sicher. Hub =

Bewegung der Zunge am Angriffspunkte der Lenkstange (preufs. Norm. 140 mm). Gegengewicht in der Regel zum Umlegen, auch verschliefsbar. Bei Einlauf- und sonst wichtigen Weichen Verschlufs und mechanische Verbindung der Lenkstange mit Signalscheibe bzw. -laterne am Bocke selbst oder auch auf weitere Entfernung.

3.    Zusammenführung der Weichenbewegung („Stellwerk“) durch Stangen- oder doppelte Drahtleitung zur Vereinfachung, Beschleunigung und (in Verbindung mit der Stellung der Signale für die Zugfahrten) zur Sicherung der Zugbewegungen.*)

4.    Herzstück. a) „Blockherzstücke“ in Eisenhartgufs, oder Flufsstahl, gegossen. Umwendbarkeit hat sich nicht bewährt. Spitze allmählich ansteigend; Flügelschienen so, dafs das Rad stetig unterstützt bleibt ohne Auflauf des Spurkranzes. — Anschlufs der Schienen aufsen mit Winkellaschen, innen mittels eingelegten oder am Herzstücke angegossenen Keilstückes.

*) Scholkmann, Signal und Sicherungsanlagen, 3 Bde., Wiesbaden 1901/04 (in Eisenbahn bau der Gegenwart, 4). S cheib ner, Mechan. Sicherheitsstellwerke, Berlin 1904.

Länge des Blockherzstückes vor dem Knie ist dadurch bedingt, dafs mindestens die halbe.Laschenlänge 0,3 m) Platz findet; zwischen Knie und Spitze = s: sin <X} hinter der Spitze so, dafs der Schienenanschlufs keine oder nur geringe Bearbeitung der sich berührenden Schienenfufs-breiten verlangt.

b)    „Schienenherzstücke“ mit eingelegter Stahlspitze (auf Grundplatte oder Eisenquerschwellen) vermeiden den Schienenstofs vor dei Spitze und die durch Blockherzstücke bewirkte Ungleichartigkeit des Gestänges (Bayern, Württemberg, Gotthardbahn u. v. a., ferner durchweg in England und Nordamerika, jetzt auch in Preufsen als Norm eingeführt) Seit 1902 auch Herzstückspitzen mit zusammenlaufenden Pafsschienen von 18 mm Stegdicke verwendet, um ebenso den Stofs hinter dem Herzstück hinauszuschieben, wie dies in England allgemein geschieht. — Spurkranzrinne s am Knie und zwischen Spitze und Flügelschiene 49 mm

am Auslauf durch Abrundung der Flügel sich erweiternd.

c)    Herzstück mit einer beweglichen, durch Feder angedrückten Knieschiene in Nordamerika üblich, auch in Preufsen eingeführt (Musterzeichnung 1902).*)

Sog. Kletterweichen mit Uebersteigung der Schiene durch den Spurkranz bei der Weichenzunge und an Stelle des Herzstückes, also ohne Unterbrechung der Schienen des Hauptgleises, namentlich nach Blaueis Anordnung**) zur Abzweigung von Anschlufsgleisen auf freier Strecke geeignet, aber kaum noch auf Abb. 48. wichtigen Hauptgleisen vorhanden.

5. Zwangschiene oder Radlenker (x\bb. 48) hat ^

die (vom Knie bis zu erreichter Stärke der Herzstück- ^ spitze) fehlende Führung des einen Spurkranzes ’ ^ durch rückseitige Führung des anderen Rades zu ersetzen und so das erste Rad von der Spitze abzuziehen. Deshalb ist mafsgebend : die Entfernung der Zwangschienen-Leitkante von der Herzstückspitze = 1394 mm mit einer durch Abnutzung entstehenden zulässigen Verminderung um 4 mm (T V* § 40). Somit beide Zwangrinnen 41 mm weit auf 1 m Länge, der führungslosen Stelle des Herzstückes gegenüber, dann beiderseits bis auf 52 mm sich erweiternd und mit schlankem, etwa

0,25 m langem Auslauf endigend; demnach ganze Länge der Zwangschiene etwa 3,5 bis 3,7 m.

Höhe der Radlenker kann bis 50 mm (in Rücksicht auf Abnutzung der Schienen zuerst besser nur 40 mm) über die Fahrschiene hinaufreichen; Absteifung gegen diese durch gufseiserne Zwischenstücke. Zweckmäfsiges Radlenker-Profil (preufs. Norm.) Abb. 48; Gewicht des Radlenkers bei 3,5 m Länge 101,6 kg.

6 Querschwellen der Weichen aus Holz (Querschnitt 26 • 16 cm)

Abb. 49

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oder Eisen, mit wechselnden Längen von 2,7 bis 6 m.

*) Eisenbahnbau d. Gegenw., Abschn. 3 S. 335.

**) Organ 1880 S. 171; 1898 S. 19. Ferner Glaser Ann. 1884 S. 122. Z. österr. Ing.-

u. Arch.-Ver. 1897 S. 607.

zeigt den Querschnitt der flufseisernen Weichenschwelle der preufs. Norm, mit F= 35,18 qcm, W = 33.53 cm³ und g == 27,6 kg/m. — Die Schien en neigung wird in Weichen oft fortgelassen und der Aufsen-strang nicht überhöht (TV. § 39; Grz. § 31).

7. Gleiskreuzungen (Abb. 57 auf S. 764). Der Radlenker läfst bei spitzem Winkel (unter rd. 16°) eine führungslose Stelle bestehen

(diese z. B. bei 1: 10 etwa 0,5 m lang); besonders hier ist die r,c Ueberhöhung der Radlenker zweck-mäfsig (preufs. Norm, nur 40 mm), ? um der Abnutzung der Kreuzstück - Fahrflächen Rechnung zu i tragen.

Abb. 49.

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8 Kreuzungsweichen (Abb. 58

Doppelte Kreuzungsweichen beanspruchen mindestens 400 mm Lichtraum (preufs. Norm. 454 mm), einfache können mit der Hälfte auskommen, werden jedoch stets mit gleichem Abstande wie die ersteren gebildet, um verschiedene Formen zu vermeiden. Dadurch bestimmt sich die Entfernung der Zungenspitze von der mathematischen Herzstückspitze (bei 1 : 10 etwa 4,5 m, also von dem Herz-stückanfange oder Schienenstofse etwa 6 m). Die Zungenvorrichtung ist gleich der der Normalweiche, wodurch neue Formen vermieden werden.

—    Umstellung der doppelten Kreuzungsweichen entweder so, dafs die nebeneinanderiiegenden zwei Zungenpaare sich entgegengesetzt bewegen

—    Kreuzschaltung —, oder in derselben Richtung — Parallelschaltung. Für Kreuzschaltung genügt ein Bock, für Parallelschaltung zwei Böcke erforderlich. Auch einfache Kreuzungsweiche kann auf beide Arten gestellt werden. — Halbmesser zwischen den Zungenvorrichtungen z. B. bei preufs. Norm. 245 m bei 1 : 10 und 230 m bei 1 : 9.

-262

-280-

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u. 59 aut S. 764)

II. Geometrische Anordnung der Weichen.

1. Einfache Weiche (,,Rechtsweiche“ oder „Linksweiche“) ist die Abzweigung aus geradem Gleise. Mafsgebende Gröfsen (sofern die

Zungenvorrichtung durch die Zungenlänge^, das Mafs i und den Winkel ß bereits feststehen):

_    1) Der beabsichtigte Weichenwinkel <x

(z. B. für ctg oc = 10 oder 9). s 2) Der am Zungenende bereits erreichte Winkel ß (Abb 50). Demnach _ \ bleibt zu überwinden zwischen Zunge und Herzstück der Winkel

\    (jp = a — ß.

3) Die zur Bildung symmetrischer Herzstücke erwünschte gerade Länge g ^ 1 m vor der mathematischen Herzstückspitze (Schnittpunkt der Schienenleitkanten) (preufs. Norm, g = 2,315 m).

Abb. 50. (Rechts weiche.)

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Der Schienenstrang zwischen Zungenende und Herzstückanfang, dessen Länge im krummen und geraden Strange sich nur etwa um 50 bis . 60 mm unterscheidet, soll aus einigen bestimmten Schienenlängen herstellbar sein.

Nach Abb. 50, worin die einfachen Linien die Leitkanten der Schienen darstellen, und nach Abb. 51 sei s— 1,435 m die Spurweite, i der Abstand der Leitkanten am Zungenende gleich Spurkranzrinne -j-Zungenkopfbreite (z. B bei Schienen Nr. 6: i — 65 -f- 58 = 123 mm²); s — i = 1,435 — 0,123 = 1,312 m); ferner Z\ die Lange vom Stofs vor der Weiche bis zum Ende der Zunge und h die Länge der Herzstückschienen vor dem Schnitt der Leitkanten, dann ist bei der Normalweiche

i + B (cos ß — cos x) -f- g sin x = s,

B (sin X — sin ß) -f- g cos X = l.

Setzt man (cos ß — cos x) — A, (sin x — sin ß) — B, so ergibt sich

. . (1)

(2)

Z = g cos X + (5 — i — g sin x) -j- .    .

A

S — i — g sin x

Man kann mit Hülfe der Zeichnung vorläufig g annehmen, damit l aus Gl. (1) und somit auch lx = l — h ermitteln, indem h aus der Gestalt des Herzstückes bekannt ist oder (bei Anwendung des Schienenherzstückes) sachgemäfs festgesetzt wird:

Ä > Spurkranzrinne mal 1/sin x -f- halbe Laschenlänge.

Abb. 51.

^e-sinx-

Diese vorläufig berechnete Länge wird dann durch Zusammensetzung aus Schienenlängen (mit Zwischenräumen) tunlichst passend gebildet und danach l genau festgestellt, sodann die genaue Länge von g aus _

Gl. (1) und der---

-v

Halbmesser B aus _____

Gl. (2) berechnet.

Ist dagegen B

bereits festgesetzt, so ergeben sich g und l sofort aus den beiden ersten Gleichungen.

Die gerade Länge h\ (Abb. 50 u. 51) von der mathematischen Herzstückspitze bis zum Herzstückende (Schienenstofs) würde ohne Bearbeitung der Anschlufsschienen von Je mm Kopf- und f mm Fufsbreite (in mm) nahezu betragen:

Jix = (Je + f) ctg X.

Bei preufs. Norm, ist diese Lange durch Bearbeitung der zusammenstofsenden Schienenfüfse um etwas gekürzt und beträgt für 6 Schienen 1460 mm bei 1 9 und 1:10, für 8a - Schienen 1460 und 1490 mm.

Die ganze Weichenlänge, vom vorderen Schienenstofse bis zum Ende des Herzstückes, ist (Abb. 52)

W = Z\ -j- l -j- h\ = d -f- b,

worin zj die Länge vom Weichenanfange (Schienenstofs vor der Zungenspitze) bis zum Zungenende bezeichnet; (preufs. Norm. 6,34 m bei 1 : 9 und 7,08 m bei 1:10 für 8a-Schienen). Der Schnittpunkt der rückwärtig verlängerten Herzstückgeraden (in der Mittellinie der Gleise gedacht) heilst der Knotenpunkt der Weiche.

Bei preufs. Norm, folgen hinter dem Herzstücke noch „Pafsschienen“ für jede Richtung, um am Ende der Aufsenschienen wieder beide Schienenstofse jedes Gleises in Uebereinstimmung zu haben und von da an beide Gleise unabhängig voneinander weiterführen zu können, wenn dies wegen anderer Abzweigungen nötig ist. Andernfalls

............ W —.......—

--------Z.........—*—

i-

'K'i i

Abb. 53.

Abb. 52. (Rechts weiche.)

folgen noch einige ganz durchgehende Weichenschwellen. — Bei der Herzstück-

___ spitze aus zusammenlaufenden Schienen

fällt der Stofs hinter der Spitze weg; 1    die Pafsschienen selbst bilden die Spitze

(Pr. N. 1902).

Das Mals p (Abb. 53) vom Knotenpunkt der Weiche bis zum Ende der Pafsschiene ist stets frei von anderen Weichen zu halten. Erst dann kann eine neue Abzweigung erfolgen, d. h. mit dem Mafs a beginnen.

Mittellinien der Normalweiche (Abb. 52 u. 53):

5 = Va5 ctS Va^ + ^i** nahezu; 5 = 1,6 ctg oc in m; a — W — b.

p — b-\- Pafsschienenlänge. Das Mafs d vom Knotenpunkt bis zum Sperrzeichen s. unter 3.

Spurerweiterung in der Weichenkrümmung bis 30 mm gestattet (BO. § 9³; TV.* §2; Grz. §2), beispielsweise 15 mm im mittleren Teile der Krümmung (preufs. Norm.), vor dem Herzstücke wieder auslaufend (T V. § 40). In England keine Erweiterung.

Krümm ungshalbmesser^>180m für Weichenbogen, die von ganzen Zügen durchfahren werden; für Ein- und Ausfahrweichen in Hauptgleisen gröfser (TV. §39), bei rascher Fahrt 300 bis 500m erwünscht, s. 2f. Bei der Normalweiche 1: 10 mit gekrümmten Zungen 270 m erreichbar. (Preufs. Norm. 500 bei 1 : 14, 245 bei 1:10, 190 bei 1 ; 9.) — Für Lokalbahnen Grz. § 22 u. 31. Für Verschiebebahnhöfe 140 m bei 1 : 7 zulässig (preufs. Norm. 1903).

2. Andere Weichenformen mit gleicher Zungenvorrichtung.

neues

a)    Einfache und doppelte Kreuzungsweiche ohne Herzstück (Abb. 58 u. 59, S. 764).

b)    Doppelweiche unter Anwendung zweier Herzstücke der einfachen Weiche und eines unsymmetrisch liegenden Mittelherzstückes (Abb. 63,

S. 765).

c)    Zweibogenweiche (Abb. 64, S. 765); entsteht aus b) durch Fortnahme des geraden Stranges.

Die Unsymmetrie ist gewählt zur Vermeidung neuer Zungenformen und Verwendung der Teile von b).

d)    Einseitige (verschränkte) Doppelweiche (Abb. 65, S. 765) mit zwei Normal-Zungenvorrichtungen der Weiche 1: 9, mit zwei Normalherzstücken 1: 10 und einem Mittelherzstück 1: 8 erspart bei Entwicklung vieler Gleise erheblich an unnutzbarer Gleislänge und Raum. Preufs. Norm 1902. S. Ziegler, Fufsnote S. 761.

von

e)    Innen- oder Aufsenbogenweichen (Abb. 66 bis 73), neuerdings häufiger, namentlich für in Krümmung liegende Bahnhofsteile, die Zügen durchfahren werden. Pr. N. seit 1903: Halbmesser des Stamm-gleises 500, 750 und 1000 m, des nach innen ablenkenden Stranges 170, 190 und 255 m, des nach aufsen ablenkenden 600, 400 und 400 m. Weichenwinkel 1 : 10, bei 1000 m 1: 11. — Bei den Innenbogenweichen 1: 14 hat das Stammgleis 750 und 500 m Halbm., die Abzweigung 300 und 250 m. — Zungen federnd.

3.    Sperrzeichen (Merkzeichen). Auf Bahnhöfen ist zwischen zusammenlaufenden Gleisen da, wo der Abstand der Gleismitten 3,5 m beträgt, ein deutlich erkennbares Merk- oder Sperrzeichen erforderlich, bis zu dem höchstens Wagen auf einem Strange stehen dürfen, ohne die Durchfahrt im anderen zu gefährden. (TV. § 42; Grz. § 33.)

Bei Anschlufsgleisen auf freier Strecke ist das Sperrzeichen da anzubringen, wo der Gleismittenabstand 4 m beträgt (TV. §31). Hiernach ist also (Abb. 53) d = 3,5 ctg ³ oder d = 4 ctg³ in m.

wenn

4.    Weichen in Hauptgleisen müssen so eingerichtet sein, dafs auch bei falscher Weichenstellung ein Ablaufen der Fahrzeuge von den Schienen ausgeschlossen ist (TV.³ §40). Für Lokalbahnen gilt die vorstehende Bestimmung über die Bauart der Weichen nur dann,

20 km/st ist (Grz. § 32).

in. Mittellinien der gebräuchlichsten Formen für Gleispläne.

1. Die einfache Weiche (Rechtsweiche Abb. 54; Linksweiche Abb. 55). Uebliche Weichenwinkel namentlich ctg oc = 10 und ctg & = 9 ³) ; für Verschiebebahnhöfe und Nebenbahnen auch wohl ctg oc = 8 (Baden 1904 mit 165 m Halbm.) und sogar 7 mit 140 m Halbm. (Preufs. Norm. 1903.) Mögliche (abgerundete) Längenmafse (in m) unter Annahme gekrümmter Zungen:

ctg oc — 8

10

11

12

oc — 7⁰ 7' 30" TT = 24,0 a — 11,0

6 = 13,0 JR — 165

6° 20' 25" 25,5 11,0 M,5

5° 42' 38"

210

5° II' 40" 29,0 IL5

17,5

35°

4° 45/ 49" 3i»5m 11,5 » 20,0 » 4OO n

Mafse der preufs. Norm für Schienen 8a.*)

ctg oc = 10 !    a = 10,93;    6 =    15,88;    i> = 19,19;    E = 245,

ctg oc =    9 ;    a —    9,43 ;    6 =    14,42 ;    p — 17,59 ;    U = 190.

Dsgl. für Schienen 6d.*)

a = 1093; 6= 1585; p = 19,09; E = 245, a=    9,33;    6 =    14.42;    p = 17,59 ;    E = 190,

a =    7,67;    6 =    11,35;    p= 12,93;    B = 140.

Abb. 56.

gleisen im Abstande w (Abb. 56). Ganze Länge = w ctg oc -j- 2 a ; Länge zwischen den Knotenpunkten = w ctg oc ; Entfernung d vom Knotenpunkte bis zum Sperrzeichen = 3,5 ctg ä in m Bei einem Gleisabstande von w = 4,5 m ist für ctg oc = 7 w ctg oc — 31,5    36,0    40,5    45,0    49,5    54,0 m

d = 24,5    28,0    31,5    35,0    38,5    42,0 m.

Abb. 59.

Ctg OC = 10 ; et g oc— 9 ; ctg oc = 7 ;

Abb. 54.

Abb. 55.

10

11

12

Abb. 57.

Abb. 58.

, rrv.....*    ?........p *    __ <......p~m

3. Gieiskreuzung unter dem Winkel oc (Abb. 57).

4 Kreuzungsweiche, unter dem Winkel oc: _einfache, Alb. 58; doppelte, Anb 59. Bei Hauptbahnen ctg oc 9, vgl. S. 763. — Weichenverschlingung ,,links“ und „rechts“ (Abb. 60 U. 61), die ohne Veränderung der Lage der anschliefsenden Gleise den späteren Ausbau zur vollen Kreuzungsweiche gestattet.

*) Für das Entwerfen von Gleisplänen in 1:1000 genügen folgende Abrundungen bei (8a'und 6d-Schienen): ctg OC = 10; a = 11; j? = 19;

ctg OC = 9; a — 9,5; p=17,5; ctg OC = 7 ;    a— 8 ;    p = 13 ;

— 30 m, = 27 m, = 21 m.

Zu 3. und 4. : Gröfsen 5, p und p bei den preufs. Norm, wie oben zu 1. und 2. Auch für krumme Gleise (È — 500 m) versuchsweise ausgeführt.

Abb. 61.

Abb. 60.

r A.....\

WM Of. 4

Hm

Abb. 62.

\<-p

?    —nrctya-Ą çj

' JHfr* ,

i-c-if-H *

5.    Doppelte Gleisverbindung oder Weichenkreuz, Abb. 62, sym metrisch anzuordnen. Zweckmäfsig nur für w g 4,2 m zu verwenden.

c==i/₂5 ctg*+ 5;

6.    Zweiseitige Doppelweiche,*) Abb. 63. c = 9 5 und 11,0.

Für das Entwerfen von Gleisplänen (in 1 :1000) genügt die Abrundung der Längenmafse auf halbe Meter. Man braucht hierzu für die Doppelweichen beider Schienenformen nur die runden Mafse zu merken: ctg * = 10 ; a = 11 ; ctg oc = 9 ;    <x = 9,5 ;

ctg oc — 1 ;    a = 7,7; c=6,9;

Abb. 63.

(Nr. 6. Doppelweiche rechts.)

bei ctg = 10 ist c etwa = 8m.

= 11;

- 9,5 ;

= 16 ; pt = 19 ; = 14,9; Pj = 18; = 11,4; p₁ = 13.

Abb. 64.

(Nr. 7. Zweibogenweiche rechts.)

-d

«f c.....

V:.....V ■ f

y->;

-L

Dazu noch p = 28 und 27 für 1 : 10; p = 24,5 für 1:9. Ebenso für die Zweibogenweichen : a und c wie bei den entsprechenden Doppelweichen, im übrigen 5 = 12,5 und p = 18,5 für 1:10; 5 = 11,5 und p = 16,5 für 1 : 9.

7.    Zweibogenweiche*) (Abb. 64).

8.    Die einseitige Doppelweiche (Abb 65). Mittelherzstück 1:8; beide

Zungenvorrichtungen gleich denen der preufs.

Norm. 1 ; 9, jedoch ctg OC ~

Abstand der

Abb. 65.

(Nr. 8. Einseitige Doppel weiche rechts.)

a..........»:<

■»........*!

= io.

Weichenanfänge 10,00 m. **)

h-

9.Die Bogenweichen.

*) Bei Nr. 6 u. 7 wird das Mittelherzstück in der Krümmung ohne Gerade ausgeführt. **) Preufs. Norm. 1902. Hierbei dart ctg OC nicht gröfser sein als 10, weil sonst R zu klein wird.

".....

Die Mittellinien der z. Zt. bei den Preufs. Staatsbahnen vorhandenen Bogenweichen sind aus Abb. 66 bis 73 zu ersehen. In Abb. 66 bedeuten ab und bc die Tangenten an dem mit 500 m Halbm. gekrümmten Stammgleis, de ist die Tangente an der Mittellinie des Zweiggleises gegenüber der Herzstückspitze. Die Abb. 67 bis 73 sind ebenso zu verstehen. Die Verwendung für Gleispläne ist hiernach einfach.

10. Praktische Regel: Man zeichne die Weichenmittellinien im Mafsstabe des Gleisplanes (1 : 1000 oder 1 : 500) nach vorstehenden Angaben, jedoch mit reichlich verlängerten Schenkeln und mit genau richtigen Winkeln auf Pausleinwand, schiebe diese so über die krum-

J«

-70,700

30,Gvs i/aJfoge/i—

*

-72,167----

al

-R-5i

SÿM-

-750771-^

Abb. 66.

-30, V2S irriJSogeiL ——

— /ad&8-

r<----12,085

Abb. 67.

25,000 -

-72,581

0,088

0. >5

men Gleise, dafs die erforderlichen Längen der Mittellinien als Tangen-—_ 75,819-‘    ten möglich werden, und

Nötigenfalls folgt dann die Rechnung. Für das Entwerfen von

P|i| f.r-.îi'-D«“:

Ï sSSylüll Stechens.

Abb. 68.

fi7,o/s imj/ogen.--_

Gleisplänen ge-

-70,975-

-76)876

53-nüg* es (bei

Abb. 69.

#7,750 i/7i Jfoge/i

f Winkelgröfsen ¹ bis etwa ¹/₉) fast immer, mit Gleichsetzung von sin, tg und arc zu rechnen, so dafs die Um-

-76)867

-75,2,

—-—________ Setzung in Grade

ZI-----*1---_ und Minuten so-

Abb. 70

TTÏÏIïïmniimnL^’^ / wie Benut“ zung der Tafeln usw. — namentlich bei Anwendung des

Rechenstabes — überflüssig wird. Unbekannte oder schwer zu berechnende Winkel können durch die Zeichnung in der angegebenen Weise hinreichend genau mittels Messung der tg auf der Zeichnung gefunden und, so festgesetzt, der weiteren Rechnung zugrunde gelegt werden. Erst für die Absteckung wird in schwierigen Fällen die Herstellung eines besonderen Weichenplanes (1 : 500) und genauere Rechnung erforderlich.

11. Allgemeines zu 1 bis 10.

Die Längenmafse ändern sich bei anderer Bauart für dieselben Weichen win kel nur unbedeutend; solange sie gleich bleiben, genügt deshalb die Innehaltung der vorstehenden abgerundeten Zahlen (namentlich mit Einschlufs der Pafsschienen) beim Entwerfen der Gleispläne für alle Fälle, um zu grofse Annäherung der Weichen zu verhüten. Bei den genauen Absteckungsplänen sind diese Längen den Weichen- und ^

Schienenlängen anzupassen. —    0,983

Auch für etwas steilere Weichenwinkel können vorstehende Längenmafse, dann als jedenfalls reichlich, vorläufig benutzt werden. Dagegen sind die Richtungen stets durchaus genau zu zeichnen und die Schnittpunkte der Mittellinien (Knotenpunkte) von Weichen-strafsen mit Parallelgleisen stets durch Abmessung von w ctg Ot bzw. nw ctg OC- sorgfältigst festzulegen (w = Gleisabstand, n —

Zahl der Parallelgleise gleichen Abstandes). Wie die einfachen Weichen können auch die Kreu- M zungsweichen bogenförmig ge- * baut werden. Dies ist in o,9fuT~ %5S5 Deutschland bisher erst versuchsweise geschehen. Wertvoll für die Durchführung gleichmäfsiger Krümmung.

Abb. 71.

-31,779 im JB%

yen

-9,513-

3,278

-12,810-

R=750r/i

\0,983

9,879-

Abb. 72

-31,250imSogen

l2,826l

Abb. 73.

12,521------

-32,725 im Bogen

3,680

--13,270-

0.718

■0,351

d. Wegübergänge.

I. Allgemeine Bestimmungen.

(TV. § 19 bis 21, 151 u. 152, B O. § 18, 46 u. 49, Grz. § 15.)

Wegübergänge in Schienenhöhe bei Hauptbahnen sind mit Schranken zu versehen, bei Nebenbahnen bei V > 40 km/st oder lebhaftem Landverkehr oder Unübersichtlichkeit der Bahn vom Wege aus, bei Lokalbahnen nur bei besonders starkem Verkehr. Diese müssen in jeder Stellung ^ 0,5 m von der Umgrenzung des freien Raumes abstehen.

Fernbediente (Zug-) Schranken sollen vom Wärterstande aus übersehbar sein. Bei Entfernungen >> 50 m sind sie nur für Ueberwege mit schwächerem Verkehr gestattet.

An Ueberwegen für Fufsgänger Drehkreuze oder andere in gleicher Weise sichernde Verschlüsse zulässig.

Warnungstafeln dort, wo Fuhrwerke und Tiere halten müssen, wenn die Schranken geschlossen sind oder ein Zug sich nähert.

Kennzeichen für den Lokomotivführer in angemessener Entfernung vor unbewachten Wegübergängen bei Neben- und Lokalbahnen.

Beleuchtung der Schranken an Haupt- und Nebenbahnen im geschlossenen Zustande bei Femschlufs stets, sonst nur für wichtigere Wege erforderlich.

IL Anordnung der Wegübergänge.

Winkel zwischen Gleis- und Wegachse tunlichst nicht unter 30°. Ausfüllung des Raumes zwischen den Schienen ohne Wölbung. Aufser-halb der Schranken eine (fast) wagerechte Strecke Weges gleich der Länge des gröfsten Fuhrwerkes mit Deichsel (8 bis 10 m) notwendig, namentlich bei starkem Gefälle des Weges zur Bahn hin.

Uebliche Weite der Schranken für Feldwege etwa 5 m, für Kunst-strafsen auf dem Lande 6 bis 8 m, für städtische Strafsen bis zu deren voller Breite.

m. Oberbau der Wegübergänge.

Mafse der Spurrinne S. 723, Einschränkung auf 45 mm Breite bei Anwendung von Zwangschienen zulässig (B O. § ll⁵).

Ausführung: Pflasterung zwischen den Schienen; Spurrinne gebildet durch besonderes Rilleneisen, durch kleine,entsprechend behauene Steine ; oder Ausfüllung durch Steinschlag. Zur Erreichung genügender Höhe für Pflaster werden die Querschwellen entsprechend tiefer gelegt und die Schienen mittels untergelegter Futterklötze oder auf vertieften Eisenquerschwellen mittels gufseiserner Hakenstühle (Abb. 74) befestigt. Bei Steinschlag genügt Einfahren der Spurrinne durch die Lokomotive.

Abb. 74.

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.1.

IY. Ausführung’ der Schranken.⁴)

1.    Schiebe- und Rollschranken. Rundbaum von 10 bis 12 cm Durchm. bei 5, auch 6 m Weite; mit Mittelstütze bis doppelt so weit. Hochkantige Diele bis 8 m weit, zwischen Leitrollen laufend. Dsgl. leichtes Eisengitterwerk bis 15 m weit; Höhe = ¹/₂₅ der Weite.

Hohe Rollschranken, durch Laufrollen auf Steinschwelle oder Schiene unterstützt, zur Verhinderung des Durchkriechens; meist von Eisen.

2.    Drehschranken (mit wagerechter Drehung; Nachteil: Platzverbrauch beim Drehen, Erschwerung durch Gegenlehnen von Menschen).

a)    Einlegeschranken für untergeordnete und vorübergehende Zwecke.

b)    Dreh- und Torschranken, auch vollständige Gittertore. Einteilig mit Gegengewicht bis 6 m; ohne solches mit Strebe bis 4 m, mit Spannstangen bis 6 m. Zweiarmig doppelt so weit.

c)    Schlupfpforten, Drehkreuze usw. für Fufsgänger.

3.    Schlagschranken (mit senkrechter Drehung). Gleichgewichtslage am besten senkrecht (bes. bei städtischen Strafsen), es genügt aber auch 60 bis 75° Neigung. — Mechanische Verbindung zwischen den beiderseitigen Schranken mittels Winkelhebel und Stangen, besser mit Rollen und doppelten Drahtzügen. — Ausfüllung des Raumes unter dem

Schlagbaume aus senkrechten, unten verbundenen, in Oesen am Schlagbaume hängenden Drähten gegen Durchkriechen.

4.    Kettenschranken haben den Vorteil geringsten Zeitaufwandes beim Niederlassen und Anziehen, aber den Nachteil schlechter Sichtbarkeit trotz Beleuchtung.

5.    Versenkte Gelenkschranken verlangen sorgtaltigeBedienung; Reinhaltung der Vertiefung schwierig, zumal bei Schneefall.

6.    FernSChlllfS-Einrichtungen (Zugschranken) haben folgende Anforderungen zu erfüllen:

OC. Läuten vor Schlufs mufs hinreichend lange und sicher erfolgen

ß. Möglichkeit des Oeffnens von Hand, ohne Rückschlägen, aber zugleich so, dafs es vom Wärter sicher durch Schallwirkung (Glocke oder Klappern der Sperrklinke) bemerkt wird und dieser die Schranke wieder schliefsen kann.

y. Bei Reifsen des Drahtes mufs sich die Schranke schliefsen; sie darf jedoch dabei nicht plötzlich zuschlagen.

e. Schutzanlagen.

a.    Grenzschutzstreifen von 0,5 bis 1 m Breite neben den Einschnitts- und Dammböschungen gegen Benutzung des Nachbargeländes; von gröfserer Breite (2 m und mehr) bei Torfstichen usw.

b,    Einfriedigungen, wo die Gestaltung der Bahn oder gewöhnliche Bahnbewachung nicht ausreicht. Bei Wegen, die gleich hoch oder höhei liegen, sind Schutzwehre erforderlich, bei Nebenbahnen nur an gefährdeten Stellen und wenn V> 40 km/st. Unter Umständen genügen Gräben mit Seitenaufwurf (BO. § 18; TV. §23).

Hecken etwa 1,2 m hoch. — Zäune aus Holz, Eisen (vielfach Draht, etwa 4 mm stark) oder Stein.

C. Feuerschutz.*) Feuer entsteht durch Funkenauswurf in Waldungen immer nur bei trockenem Gras, Gestrüpp u. dgl. Den besten Schutz dagegen gewährt ein mit dichtem Wald (immergrüne Kiefern und Fichten) bestandener Schutzstreifen von 12 bis 15 m Breite, der am Boden von leicht brennbaren Stoffen freigehalten und beiderseits durch Wundstreifen (an Bahnseite 1 m, an Waldseite 1,5 m breit, in 20 bis 40 m Abstand durch gleiche Querstreifen von 1 m zu verbinden) begrenzt wird. Breite freigelegte Streifen sind zu vermeiden, weil sie die Wirkung des Windes und damit das Funkentreiben verstärken.

Vgl. auch die Preufs. Polizei Verordnung betr. Gebäude S. 724.

d.    Schneeschutz.**) Im allgemeinen erforderlich bei Einschnitten bis etwa 4 m Tiefe. Mittel gegen Schneeverwehung sind: Vermeidung flacher Einschnitte, sehr flache Böschungen (1 : 4 bis 1 : 5) oder besondere Schneeschutzwehren, u. zw. Schneedämme, Schneezäune oder dichte Hecken, wenigstens 1,3 bis 2 m hoch, um das 4- bis 5fache der Höhe von der Böschungskante entfernt und über die Enden des Einschnittes hinaus verlängert . Auch bewegliche Schneewehren, zeitweise aufgestellt.

e.    Schutz gegen Lawinen und Steinschiäge im Hochgebirge. Mittel: Verhinderung der Lawinenbildung im Anbruchgebiet (Zäune,

*) Kienitz, Mafsregeln zur Verhütung von Waldbränden, Berlin 1904.

**) Schubert, Schneewehen und Schneeschutzanlagen, Leipzig 1903.

49

Hütte. 22. Auflage III. Band.

Bannwälder), Herrichtung von Leitwerke zur Ablenkung von zur Ueberleitung über die Bahn.

Ablagerungsflächen oberhalb der Bahn, der Bahn und Schutzdächer oder -gewölbe

f. Schutzmauern in Gegenden mit häufigen starken Stürmen.

3. Bahnhofsanlagen.⁵)

¹

E. Schubert, Umbildung des Planums, Z. Bauwesen 1889 S. 555 und 1891 S. 61 ; Sonderdruck bei Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin ; auch Organ 1891. — E. Schubert, Der Einflufs des Querschnittes einer Eisenbahnschwelle auf den Kiesverbrauch und die Unterhaltungskosten, Z. Bauwesen 1896 S. 79. — E. Schubert, Schwellenabstand und Bettungsstoff im Eisenbahngleise, Z. Bauwesen 1897 S. 207 ; Sonderdruck bei Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin.

²

Ueber Bauart usw. der Weichenformeu s. u. a. H. d. I.-W., Bd. V, Abt. 3; dsgl. Eisenbahnbau der Gegenwart, Abschn. 3. Für die geometrische Anordnung und Verwendung der Weichen: Ziegler, Weichenverbindungen, Erfurt 1901. — S. auch Timpenfeld, Weichen- und Gleisberechnungen, Leipzig 1904.

³

Preuß. Norm, auch ctg (X = 14 (1908).

⁴

H. d. I.-W., Teil V. Bd. 6.

⁵

Eisenbahnbau der Gegenwart, Abschn. 3.; H.d.I.-W. V. Teil, 4. Bd, 1. u. 2. Abt. — Gauer, Personenbahnhöfe.

a.

Gliederung der Bahnhofsanlagen und Grundformen.

Die Bahnhofsanlagen gliedern sich in Verkehrs- und Betriebsanlagen. Erstere zerfallen in Anlagen

1.    für den Personen-, Eilgut- und Postverkehr,

2.    für den Güterverkehr mit Unterteilung für

a)    Stückgutverkehr (Güterschuppen und Rampen),

b)    Wagenladungsverkehr (Freiladegleise, Rampen usw.),

c)    Viehverkehr (Rampen, Buchten, Stallungen usw.),

d)    Anschlufsverkehr,

e)    besondere Zwecke, namentlich Gruben- und Hafenverkehr.

Die Be trieb seinrichtungen werden eingeteilt in

1. Anlagen für die Zugbildung, u. zw. a) Ab stell anlagen für den Personenzugdienst und b) Verschiebeanlagen für den Güterzugdienst,

2 Anlagen für den Lokomotivdienst,

3.    Werkstattanlagen.

4.    Sonstige Anlagen, z. B. für Beleuchtung der Bahnanlagen und Fahrzeuge, Lagerstellen für Bahnunterhaltungsstoffe usw.

Nach Lage der Bahnhöfe zum Bahnnetze sind zu unterscheiden:

1.    Endbahnhöfe (Ausgang- und Endpunkt eines regelmäfsigen Zugbetriebes),

2.    Zwischenbahnhöfe (B. an einer durchgehenden Linie),

3.    Anschlufs- oder Trennungsbahnhöfe (Abzweigpunkt einer Linie aus einer anderen),

4.    Uebergangsbahnhöfe (B., die mehreren einen Ort berührenden Linien gemeinschaftlich dienen, ohne oder mit regelmäfsigem Uebergang

von

Wagen oder ganzen Zügen von einer Linie auf die andere).

Gleise der verschiedenen Strecken im Bahnhof meist in gleicher Höhe. Liegen bei sich schienenfrei kreuzenden Bahnen die Bahnsteige unmittelbar an der Kreuzuiigstelle. also in verschiedener Höhe, so können sie durch Treppen zu einer Brücken - oder Turm station verbunden werden.

Verbindungen der Formen 1 bis 4 nennt man Knotenpunkte im Bahnnetz.

Nach der Grundrifsform, bedingt durch Lage der Hauptgleise gegen die Bahnsteige und das Empfangsgebäude, unterscheidet man namentlich bei den Anlagen für den Personenverkehr

Kopf-, Durchgangs-, Keil- und Inselform.

1. Kopfform mit stumpfer Endigung der Hauptgleise und mit diesen vorgelagertem oder seitlich angeordnetem Empfangsgebäude ist zweck-mäfsig als Endstation, wenn eine Weiterführung der Bahn ausgeschlossen

Bahnhofsaulagen : Grundformen, Längen-, Riehtungs- u. Neigungsverhältnisse. 771

ist (die meisten Fernbahnhöfe in Gressstädten). Für Zwischen-, An-schlufs- und Knotenpunktbahnhöfe Kopfform nur, wenn es anders nicht möglich ist, tief genug in die Städte einzudringen. — Bei Zwischenbahnhöfen Durchgangsform in Verbindung mit Kopfform (Zungenbahnsteige) für daselbst endigende Zweigbahnen häufig.

Bei Stadtbahnen nur mit Personenverkehr unter Umständen Endstation mit schleifen-förmiger Umkehrung des Hauptgleises zur Vermeidung des Umsetzens der Lokomotiven der in unveränderter Zusammensetzung zurückfahrenden Züge (Schleifenform).

Gröfsere Stückgut-, Rohgut- und Hafenbahnhöfe werden fast immer in Kopiform gebaut. Auch Abstell- und Verschiebebahnhöfe können in Kopfform angeordnet werden, letztere aber meist nur, wenn örtliche Gründe dazu zwingen.

2.    Durchgangsform mit durchgehender Hauptgleisanordnung bildet die Regel für Zwischenbahnhöfe. Dieselbe Form mit mehrfachen Zwischenbahnsteigen und schienenfreien Zugängen von dem Empfangsgebäude auch für Anschlufs- und Uebergangsbahnhöfe. — Empfangsgebände meist seitlich der Bahnsteige, aber auch quer über oder unter den Gleisen, unter Umständen einzelne Räume (für Fahrkarten, Gepäck) in an der Zufahrtstrafse liegendem Vorgebäude und Warte- und sonstige Diensträume in besonderen Gebäuden auf den Bahnsteigen.

3.    Keilform geeignet für Anschlufs etwa gleichwertiger Bahnen; Empfangsgebäude in dem von den zusammenlaufenden Bahnen gebildeten Zwickel.

4. Inselform eignet sich für Anschlufs- und Uebergangsbahnhöfe; Empfangsgebäude von den Bahnen umschlossen. Zugang schienenfrei mittels Unter- oder Ueberführungen zur Giebelseite des Gebäudes wie bei Keilform oder mittels Fufsgängertunnel von einer Langseite aus (in diesem Falle oft Vorgebäude aufser dem Inselgebäude).

Allgemeine Bestimmungen über Bahnhofsanlagen sind enthalten in BO. § 6, 12, 13, 14; TV. § 34 bis 37; Grz. L. § 28 u. 29; A. f. S. (für Preufsen).

Unter „Stationen“ sind nach BO. § 6 zu unterscheiden:

1. „Bahnhöfe“ als Stationen mit mindestens einer Weiche für den öffentlichen

Verkehr.

2. „Haltepunkte“ als Stationen ohne Weichen für den öffentlichen Verkehr. Zugfolgesteilen sind alle Betriebstellen, die eine Blockstrecke begrenzen. Zugfolgestellen aufserhalb der Bahnhöfe heifsen Blockstellen. Eine solche kann zugleich Haltepunkt sein.

b. Längen-, Riehtungs- und Neigungsverhältnisse.

Als kleinste Entfernung der Zugfolge- sowie der Ausweichstellen eingleisiger Bahnen kann vom R. E. A. 8 km verlangt werden (BO. § 14).

Soweit solche Ausweichstellen nicht für den öffentlichen Verkehr nutzbar zu machen sind, ist die Möglichkeit ihrer Herstellung dadurch zu sichern, dafs an der betreffenden Stelle der Bahnkörper und die Bettung in einer für die Ausweichgleise ausreichenden Breite angelegt werden (BO. § 14).

Nutzlänge der Ein-, Ausfahr- und Ueberholungsgleise, begrenzt durch die Sperrzeichen der Weichen (S. 763) oder durch Ausfahrsignale, ist für die längsten, die anschliefsenden Strecken befahrenden Züge zu bemessen. Zulässige Achsenzahl eines Zuges S. 719. Die durchschnittliche Zuglänge kann für die Wagenachse bei Personenzügen zu 4,5 bis 5 m, bei Güterzügen zu 4,2 bis 4,5 m angenommen werden; dazu eine oder zwei Lokomotiven nebst Tender zu i. M. 20 m. Danach für 120 Achsen starke Züge etwa 610 m, bei vielen Stroh-, Heu- und Holz

ladungen bis 650 m. Bei Ein- und Ausfahrgleisen sowie Aufstellgleisen für geschlossene Züge, namentlich auch bei Ausweichstellen eingleisiger Bahnen ist (nach BO. § 14) für einen (HO Wagenachsen enthaltenden) Militärzug auf 550 m, für einen halben Zug auf 290 m nutzbare Gleislänge zu rechnen.

Wo nur Lokomotiven mit ^3 m und Wagen stand verkehren, darf der Halbmesser bis auf 100 m herabgehen.

Gröfste zulässige Neigung der Bahnhofsgleise zwischen den Sperrzeichen der Endweichen nach TV. § 36 und BO. § 7 2,5 °/oQt erwünscht wagerechte Länge wenigstens auf gröfste Zuglänge.

Für Lokalbahnen empfiehlt Grz. § 28 ebenfalls 2,5 %₀, sofern nicht sämtliche Fahrzeuge der Strecke bremsbar eingerichtet sind (Zahnstangen-und elektrische Bahnen).

Endweichen dürfen in die stärkere Neigung der anschliefsenden freien Strecke eingreifen, dabei tunlichst der Züge gegen die Spitze ausgeschlossen bleibt.

Ausrundung eines nach oben konvexen Neigungswechsels zu vermeiden; vielmehr zwischen Endpunkt der Abrundung und Weichenspitze alsdann g6m Gleislänge erforderlich.

Ausziehgleise, Verteilungsweichen und -gleise auf Verschiebebahnhöfen können auch in stärkeren Neigungen als 2,5 o/qq liegen (S. 778).

Ausrundung der Gefällwechsel vor Bahnhöfen mit ^ 2000 m Ilalb-(BO. § 10).

Bahnhöfe mit Kreuzungs- und Ueberholungsgleisen sind in gerader Linie oder wenigstens so anzulegen, dafs an beiden Enden genügend lange Gerade oder schwache Krümmung für Weichenentwicklung vorhanden ist (TV. § 36). Im übrigen Krümmungshalbmesser der mit voller Geschwindigkeit durchfahrenen Hauptgleise nicht kleiner als auf freier Strecke (S. 724); bei Gegenkrümmungen ^>500 m, womöglich 5000 m. — Zwischengerade der Gegenkrümmungen S. 742. Halbmesser von Nebengleisen, wenn sie von Hauptbahnlokomotiven durchfahren werden, abgesehen von Weichenkrümmungen, 180 m, sonst ^ 140 m.

von 4,5 m festem Rad-

nur so zu legen, dafs Talfahrt Weichen sind in der

messer

c. Anordnung der Gleise und Gleisverbindungen.

Als Grundlage für die Gesamtanordnung der Gleise ist ein Betriebsplan auf-zustellen an der Hand der Fahrpläne, der Bestimmungen über die Einteilung und Zusammensetzung der Züge und unter Berücksichtigung der Stärke des Verkehrs. Zum Betriebsplan gehört eine Bahn hofsfahr Ordnung (BO. § 53 3), die für jeden Zug und jede Lokomotivfahrt Vorschriften für die Benutzung der Gleise und für die Fahrwege enthält. Auch ist festzusetzen, wie und wohin Züge oder Wagen abgestellt und wie die Ortsgut-, Eilgut- und Postanlagen bedient werden. Die hieraus sich ergebende Besetzung der Gleise wird zweckmäfsig bildlich dargestellt (Gleisbesetzungsplan). — Es sind Hauptgleise die von geschlossenen Zügen im regel-mufsigen Betriebe befahrenen Gleise mit Ausnahme der nur von einzeln verkehrenden Lokomotiven befahrenen (B O. §6). Hierzu gehören also auch die Personen- und Güter-zug-Ueberholungsgleise. Die Hauptgleise der freien Strecke und ihre Fortsetzung durch die Stationen sind durchgehende Haupt gl eise. Alle anderen Gleise sind Nebengleise, sie werden ihrer Zweckbestimmung entsprechend als Abstell-, Aufstell-, Lade-, Auszieh-, Verschiebe-, Lokomotiv- usw. -gleise bezeichnet.

Bei Zusammenlauf und Kreuzung verschiedener Bahnen sind die Gleisanlagen so zu gestalten, dafs gleichzeitiger Einlauf von allen Richtungen gefahrlos ist; demnach Ueberkreuzung regelmäfsiger Zugrichtungen durch gegenseitige Ueberbrückung der Hauptgleise aufserhalb des Bahnhofes, innerhalb des Bahnhofes aber Durchführung eines jeden Einlaufgleises für sich mit besonderer Bahnsteigkante und solche Verbindungen, dafs Uebergang ganzer Züge zwischen den zu verbindenden Richtungen rasch möglich ist. Diese Uebergangsverbindungen (mit Trennungsweichen) sind tunlichst so zu legen, dafs sie erst nach dem Halten durchfahren werden.

Bei Einfahrt aus eingleisiger Bahn möglichst die Anordnung der Gleise derart, dafs die Einfahrt (gegen die Spitze) geradlinig und nur die Ausfahrt durch die Weichenkrümmung erfolgt. Für durchfahrende Schnellzüge wird aber im allgemeinen auf eingleisigen Bahnen gerade Durchführung eines Hauptgleises (u. zw. des zweiten Bahnsteiggleises vom Stationsgebäude, wenn der Zwischenbahnsteig in Schienenhöhe überschritten wird) durch beide Endweichen einer Versetzung der Gleise vorgezogen; dieses gerade Gleis wird für Durchfahrt in beiden Bahn* richtungen benutzt.

Weichen gegen die Fahrtrichtung, sog. Spitzweichen (abgesehen von den ,,Teilungsweichen“ bei eingleisiger Bahn, den „Trennungsweichen“ bei Trennungs- und Kreuzungsbahnhöfen und den „Spaltungsweichen“ zur Ablenkung der Güterzüge aus den Hauptgleisen), sind tunlichst und namentlich an den Bahnhofs ein f ährten zu vermeiden und in jedem einzelnen Falle als für den sachgemäfsen Betrieb unentbehrlich nachzuweisen.

Entgegengerichtete Weichenspitzen erfordern mindestens 6 m Zwischengerade.

Gleichgerichtete Weichen können höchstens bis auf volle Weichenlänge (TV—a-\-b, von dem Schienenstofse vor der Weiche bis zum Ende des Herzstückes, S. 762) einander genähert werden. Als Regel ist jedoch zu betrachten, dafs auch die dem Herzstücke folgenden Pafs-schienen bis zum nächsten regelmäfsigen Stofse des Gleises von Weichen freibleiben (also a + p). Hier in Betracht kommende Mafse

S. 760 ff.

Schiebebühnen mit Laufgrube und Drehscheiben sind in Hauptgleisen nur an stumpfen Enden zulässig (S. 779 u. 786).

Stumpf endigende Gleise sind durch Preilböcke abzuschliefsen. An wichtigen Stellen (z. B. für Personengleise) Preilböcke mit Bremseinrichtungen. Unter Umständen auch Ueberdeckung der Schienen mit 5 bis 10 cm Sand oder Kies auf 20 bis 30 m Länge vor den Prellböcken.

Gleissperren (Entgleisungsweichen, -schuhe und Sperrklötze) umstellbar, zur Verhinderung ungewünschten Eintritts von Lokomotiven und Wagen aus Nebengleisen.

Umgrenzung des lichten Raumes S. 723 u. 724.

Entfernung der Gleismitten auf Bahnhöfen ^4,5 m, für zwischenzustellende Signal- und Lichtmaste etwa 4,75 m. Auf grofsen Bahnhöfen einzelne gröfsere Abstände, 6 m, für gefahrloses Begehen, namentlich an Weichenstrafsen. Auf Grenzbahnhöfen für Uebergabegleise 5 m Abstand.

Auf Haltepunkten mit Aufsenbahnsteigen kann Gleisabstand 3,5 m der freien Strecke beibehalten werden, wenn kein Schutzgitter gegen Gleisüberschreitung zwischen den Gleisen nötig ist; sonst 4,5 m bei

1,5 m hohem Zwischengitter.

d. Anlagen für den Personenverkehr. Erapfangsgebäude tunlichst auf der Seite des Hauptverkehrs. Anordnung der Räume so, dafs der Reisende bei Eintritt die Lage der wichtigsten leicht erkennen kann und dafs auf dem Wege zum Fahrkartenschalter, zur Gepäckabfertigung und zu den Warteräumen oder unmittelbar zum Bahnsteige Kreuzung der Verkehrsrichtungen möglichst vermieden wird. Im besonderen Fahrkartenschalter tunlichst rechts von Eingangstür; Gepäckabfertigung mit unmittelbarem Ausgang zu den Bahnsteigen; Warteräume an einer Seite des Eingangsvorraumes oder des Durchganges zu den Bahnsteigen. Schankraum, wenn Bahnhofswirtschaft vorhanden, in unmittelbarer Verbindung mit allen Warteräumen. Diensträume für den Betriebs- und Kassendienst im Zusammenhänge mit Fahrkarten- und Gepäckraum.

Bahnsteige. 1. Breite (BO. §12; TV. §38): Hauptbahnsteig am Empfangsgebäude g 7,5 m nutzbar breit.

Bei Zwischenbahnsteigen mit Gleisüberschreitung Gleisabstand

>    6 m, mit schienenfreier Zugänglichkeit bei einseitiger Benutzung

>    7,5 m, bei zweiseitiger >9m, Die Mafse können neben den Bahnsteigtreppen usw. angemessen vergröfsert, aber an den Enden der Bahnsteige eingeschränkt werden. T V. § 38 läfst 4,5 m für Nebenbahnen und Grz. § 30 für Lokalbahnen ebenso 4,5 m zu; dies ist jedoch tunlichst zu vermeiden. — Aufsenbahnsteige sollen >: 3,0 m nutzbare Breite haben. — Gepäckbahnsteige bei lebhaftem Verkehr erwünscht; Breite >7,5m zwischen den Gleismitten, hierzu Breite von Hallenstützen.

~~ 2. Länge nach der gröfsten Länge der Personen- (oder gemischten) Züge zu bestimmen. Bei Hauptbahnen 180 bis 300 m (bis etwa 500 m Hauptbahnsteige), bei Nebenbahnen 100 bis 150 m. Unter Umständen ist auf Eilgüter- und Militärzüge Rücksicht zu nehmen.

Verschiebung des Zwischenbahnsteiges gegen den Hauptbahnsteig — sofern nicht schienenfreie Verbindung vorhanden — mit der Zugrichtung, so dafs die Reisenden das erste Gleis hinter dem am Hauptbahnsteige haltenden Zuge überschreiten können.

3.    Höhe (BO. §23. TV. § 46) über S.-O. ^21 bis 38 cm. Bei schienenfreiem Zugang 76 cm neuerdings üblich. — Gepäcksteige 25 cm über S.-O. — Abstand der Bahnsteigkante von Gleismitte ist 1,52 m bis 38 cm Höhe und 1,65 m bei gröfserer Höhe.

Säulen auf dem Bahnsteige sowie sonstige feste Gegenstände daselbst (Buden, Schranken, Laternenpfähle usw.) von mehr als 76 cm Höhe über S.-O. sollen bis zu 3,05 hinauf ^3 m im Lichten von der Mitte des Gleises abstehen, für das der Bahnsteig benutzt wird (BO. §112 und § 23 ²; T V. § 46).

4.    Erwünscht schienenfreie Zugänglichkeit der Bahnsteige durch Tunnel oder Ueberführung. Breite der Tunnel und Brücken 2,5 bis 4,0 m bei Benutzung in einer Richtung, 4,0 bis 6,0 (unter Umständen mehr) in beiden Richtungen. Breite der Treppen 2,5 bis 4,0 m. Bei Zubringung von Gepäck und Post durch Tunnel oder Ueberführung (unter Umständen getrennt vom Personenverkehr) Rampen mit flacher Neigung (< 1: 10) zu den Bahnsteigen oder meist Aufzüge. Diese elektrisch oder hydraulisch betrieben; Tragfähigkeit 1000 bis 1500 kg; Plattform etwa 1,7.3,0 qm bei 1,5 m Ladebreite der Karren.

5.    Befestigung der Oberfläche durch Kies, Kleinpflaster, Asphalt oder Plattenbelag. Ueberdachung bei stärkerem Verkehr erwünscht.

6.    Ausrüstung: Bänke mit hohen Schutzwänden gegen Wind, unter Umständen kleine Warteräume; Schilder mit Stationsnamen, Zugrichtungsweiser, Fahrplantafeln, Uhren u. dgl. — Trinkwasserbrunnen (müssen von den Zügen aus innerhalb der Sperre zugänglich sein).

7.    Aborte von den Zughalteplätzen nicht zu entfernt, weithin deutlich bezeichnet.

e. Einrichtungen für den Güterverkehr.

Man unterscheidet in Deutschland Stückgut- und Wagenladungsendungen. Erstere meist Einzelsendungen in verpacktem Zustande (Kisten, Ballen, Fässer u. dgl.), letztere unverpackte Sachen (Rohgüter), besonders Massengüter, wie Kohle, Feldfrüchte usf., die das Ladegewicht der Wagen tunlichst ganz ausnutzen.

Beförderung der Stückgüter im allgemeinen in gedeckten, der Rohgüter vorwiegend in offenen Güterwagen.

von

Güterschuppen für Empfang, Versand und Umladung der Stückgüter. Wo erforderlich, gesondert liegende Schuppen für Eilgut (auf Personenbahnhöfen) und für Zollabfertigung. Für feuergefährliche Gegenstände besondere Anlagen in angemessener Entfernung den Hauptschuppen.

Grundform meist langgestrecktes Rechteck mit Ladegleis an der einen und Zufuhr- und Ladestrafse an der anderen Langseite. Langschuppen auch mit innerhalb liegenden Ladegleisen und Ladestrafsen aufserhalb oder mit innen liegender Ladestrafse und Gleisen aufserhalb. Ferner Schuppen mit quer liegenden Ladebühnen und an das Zufahrgleis durch Drehscheiben angeschlossenen kurzen (für 2 bis 3 Wagen) Ladegleisen und mit säge- oder zahnförmigen Ladebühnen, deren Gleise durch Weichen mit tunlichst steiler Neigung (1 :7) mit dem Zufahrgleis verbunden sind.

Grundfläche der Schuppen so, dafs für je 1 t des täglich zu bearbeitenden gewöhnlichen Stückgutes (dazu der gesamte Jahresverkehr an Versand-, Empfang- und Umladegut auf 300 Arbeitstage verteilt angenommen) 10 bis 20 qm Schuppenfläche einschliefslich der Plätze für Gänge, Karrbahnen, Wagen und Lademeisterbuden gerechnet wird.

Tiefe der Langschuppen 6 bis 8 m auf kleinen (Schuppen meist an Empfanggebäude angebaut), bis 12 m auf mittleren und bis 20 m auf grofsen Bahnhöfen. Länge 200 m, weil sonst zu unübersichtlich.

Ladestrafse 8 bis 12 m breit, wenn zwischen 2 Parallelschuppen 18 bis 20 m.

Umfassungswände Holzfachwerk oder massiv. Tore in etwa 9 m Abstand (= Wagenlänge). Torweite 2,50 m, Höhe 2,80 m. Fenster möglichst hochliegend wegen Lagerung der Güter an den Wänden. Dächer in der Regel mit hölzernen Dachbindern und Mittelstützen (diese erleichtern Éinteilung und Bezeichnung der Lagerstätten der Güter) und flacher Papp- oder Holzzementeindeckung. Ueberkragung des Daches so, dafs es etwa 0,30 m über Mitte der Ladegleise hinausreicht und an Strafsenseite das Landfuhrwerk in ganzer Breite schützt, also noch 1,8 bis 2,5 m vor Kante Ladesteig vorsteht.

Ladesteige (und Fufsboden) <1,10 m über S.-O. (BO. § 25, TV. § 53), Abstand von Gleismitte 1,67 m. Ladestrafse entsprechend dam ortsüblichen Fuhrwerk 0,8 bis 1,0 m unter Fufsboden. Steigbreite an Strafsenseite 1.0 bis 1,5 m, an Gleisseite wegen Längsförderung der Güter 1,5 bis 2,0 m. Fufsbodenbelag hölzerne Bohlen, Zementestrich oder Stampfasphalt. Tragfähigkeit für 800 bis 1000 kg Nutzlast auf 1 qm.

Ausstattung mit Dezimalwagen, Lademeisterbuden, Verschlagen für überzählige Güter u. a.

Besondere Umladeeinrichtungen für die Umladung von Stückgütern zur Vervollständigung von Ladungen bestehen in Bühnen mit und ohne Ueberdachung oder Schuppen mit beiderseits liegenden Gleisen auf Verschiebe- und Güterbahnhöfen (TV. §53). Auf letzteren sind sie im Zusammenhänge mit den Ortsgüterschuppen anzuordnen, weil die Trennung des Schuppengeschäftes vom Umladen (oft bei einem und demselben Wagen) unbequem ist. Um mehrere Gleise für Be- und Entladung der Güterwagen sowie für Umladung nutzbar zu machen, auch zwischen den Gleisen Karrenstege (unter Umständen überdacht) bei 5 bis 9 m Gleisabstand.

Laderampen für Vieh, Fahrzeuge usw. an gut zugänglichen Nebengleisen zum Be- und Entladen der Eisenbahnwagen von der Längs- und Stirnseite einzurichten. Neigung der Auffahrt <? 1 : 12. Höhe der Stirnseite zum Laden über die Puffer 1 235 über S.-O. Höhe der Längsseite für Militärzwecke ;< 1,0 m, sonst 1,10 m über S.-O. (BO. § 24); bei Nebenbahnen auch 1,0 m. Wagerechter Teil vor Kopfende des Gleises für lange Möbelwagen 12 bis 15 m lang; dann tunlichst in gleicher Längsrichtung auch die Auffahrt. Bei Seitenverladung für Militärzüge soll die Rampe so liegen (oder doch rasche Herstellung einer solchen Anordnung gestatten), dafs halbe Züge von 290 m Länge ohne Rückbewegung und ohne Sperrung der Haupt- und Kreuzungsgleise daran vorbeigeführt werden können (BO. § 24 und 14). — Bewegliche Rampen für Pferde und Grofsvieh (Steigung < 1 : 4) auf kleinen Stationen.

Einrichtungen für Rohgutverladung bestehen aus einem oder mehreren (Freilade-)Gleisen mit nebenliegenden befestigten Ladestrafsen. Nutzbare Länge der Ladegleise etwa bis 200 m. Längere Ladegleise sind durch Weichen in einzelne Abschnitte zu zerlegen und womöglich durch besondere Zufuhrgleise anzuknüpfen. Breite einseitiger Ladestrafsen ^ 7,5 m von Gleismitte, Abstand der (parallelen) Ladegleise bei zweiseitig benutzten Ladestrafsen 16 bis 20 m, bei Quersteliung des Landfuhrwerks auch mehr. Bei langen Ladegleisen in Entfernungen von 150 bis 200 m gepflasterte Ueberfahrtstellen von etwa 6 m Breite zur Verbindung der Ladestreifen. Auch sägeförmige Anordnung der Ladegleise mit 30 bis 40 m Nutzlänge, die an ein Zufuhrgleis beiderseits durch Doppelweichen angeschlossen werden. Wendeplätze an Enden der Ladestrafsen erhalten > 12 m äufseren Durchm. — Aufserdem besondere Anlagen, wie Rutschen oder Trichter, zur Verladung rolliger oder stückiger Güter (Kohlen, Erze usw.), Langholzrampen usw. (II. Bd. Abschn. Fördermittel).

Lademafse für Frachten auf offenen Wagen zur Prüfung etwaiger Ueberschreitungen des Ladeprofils (BO. § 25; TV. § 54; Grz. § 37).

Gleiswagen (ßrückenwagen) (TV. § 57) S. 806.

Ladekrane (feste Brücken- oder Drehkrane etwa bis 15 t, fahrbare

Drehkrane bis 10 t Tragkraft) für schwere Lasten (II. Bd. 3. Abschn., II. Hebemaschinen).

Abfertigungsräume für den mit dem Frachtverkehr zusammenhängenden Bureau- und Kassendienst.

f. Abstellanlagen.¹)

Die Abstellanlagen auf Personenbahnhöfen umfassen bei voller Ausgestaltung

1.    Aufstellgleise für angekommene und zur Abfahrt bereitgestellte Wagenzüge. Länge g Zuglänge. Neben den Gleisen Rohrleitungen für Wasser, Druckluft (innere Wagenreinigung), Gas und Dampf mit Anschlufsstutzen für Schläuche. Unter Umständen auch Wagenreinigungsschuppen.

2.    Ordnungsgleise (50 bis 60 m lang) zum Umordnen der Wagenzüge. Nicht immer vorhanden, alsdann Ordnen in den „Spitzen“ der Gleise zu 1.

3.    Aufstellgleise für regelmäfsig einzelnen Zügen beizustellende Verstärkungswagen, dsgl. für umzusetzende Kurswagen, für Speise- und Schlafwagen. Ferner Wartegleise für Wechsel- und Vorspannlokomotiven. Meist kurze Stumpfgleise nahe und an den Bahnsteigen.

4.    Dsgl. für Bereitschaftswagen zur aufsergewöhnlichen Verstärkung der Züge oder zum Ersatz schadhafter oder untersuchungspflichtiger Wagen. Auch für Salon-, Kranken- und Leichenwagen.

5.    Dsgl. für Vorratswagen zu Sonderzügen in verkehrsstarken Zeiten.

6 Ueb ergäbe gleise zum Austausch von Wagen mit Ortsgut- oder

Verschiebebahnhof, falls erforderlich, und

7. Verkehrsgleise für Lokomotiven und Verschiebefahrten und Ausziehgleise.

Mit diesen Anlagen sind die Schuppen, Kohlenbansen usw. der Pcr-sonenzuglokomotiven zu vereinigen oder zu verbinden. Häufig werden ihnen die Anlagen für Post- und Eilgutverkehr angegliedert.

Lage der Abstellanlagen so, dafs bei Fahrten von und zu den Bahn¹ steiggleisen Fahrwege der Züge möglichst wenig benutzt oder gekreuzt werden.

Zu den Abstellanlagen gehören:

die Betriebswerkstatt für kleinere Ausbesserungen an Lokomotiven, meist nahe den Schuppen. Hierbei auch Aufstellgleis des »Hülfszuges“ (Geräte-, Arzt- und Mannschaftswagen) für Unfälle,

die Wagen werkm eis ter ei für Untersuchung und kleinere Ausbesserungen an Wagen.

Wagenschuppen S. 803.

g. Verschiebeanlagen.²)

enen Stationen nur das Aus- und Einsetzen der für die

Der Verschiebedienst umfafst auf den zwischen den Verschiebebahnhöfen geleg

betreffende Station bestimmten oder hier abgefertigten Wagen, sowie ihre Zuführung und Abholung zu oder von den einzelnen Ladestellen der

Station, aufVerschiebebahnhöfen dagegen das Auflösen undZusammen-stellen ganzer Güterzüge. Verschiebebahnhöfe erforderlich bei End-, gröfseren Trennungs- und Kreuzungs- sowie Knotenpunktstationen. Wegen ihres grofsen Umfangs meist gesondert von den Anlagen für Personen-und Güterladeverkehr.

1. Das Ab- und Ansetzen von Wagen der Güterzüge auf Zwischenstationen wird in der Regel von der Zuglokomotive besorgt. Die Auszieh- und Nebengleise sind dazu derart anzuordnen, dafs die Zuglokomotive die abzusetzenden Wagen, die möglichst an der Spitze des Zuges stehen sollen, rückwärts abstofsen und die abgehenden dem Vorderteil des Zuges anfügen kann. Das Zubringen und Abholen zu und von den Ladestellen bewirkt auf kleineren Stationen ebenfalls die Zuglokomotive, auf gröfseren eine besondere Lokomotive.

2 Verfahren auf Verschiebebahnhöfen.

a)    Behandlung der Züge. Die Wagen der in den Einfahrgleisen angekommenen Güterzüge werden durch eine Bahnhofslokomotive je nach den Verkehrszielen auf verschiedene Richtungsgleise gebracht, darauf die in einem Richtungsgleis angesammelten Wagen in den „Stations- oder Gruppengleisen“ nach Stationen (Nahgüterzüge) oder Gruppen (Durchgangsgüterzüge) geordnet und in den Ausfahrgleisen zu Zügen vereinigt.

b)    Anordnung der Gleise. Anlage der Verschiebebahnhöfe überwiegend in Durchgangsform, manchmal auch in Kopfform. Anordnung der Gleise entweder hinter- oder nebeneinander. Im ersteren Falle kann durch Einlegung von Ablaufbergen oder Anlegung der Gleise im durchgehenden Gefälle (unter d) das Verschieben der Wagen stets in derselben Längsrichtung ohne Rückwärtsbewegung bewirkt werden, im anderen Falle ist für die seitlich angeordnete Gleisgruppe besonderes Auszieh (Zerlegungs-) gleis erforderlich.

Im letzten Fall vollständige, nebeneinanderliegende Gleissysteme. Solche Anlagen sind zweiseitig, die ersteren einseitig entwickelt.

Bahnhöfe in Durchgangsform werden von den einmündenden Bahnlinien entweder sämtlich in einer Richtung oder aber in zwei einander entgegengesetzten Richtungen durchlaufen, entstehen im Bahnhof zwei

Erforderlich sind ferner Verkehrsgleise für Lokomotiven und Züge (z. B. Ferngüterzüge), Aufstellgleise für Packwagen und Gleise für Umkehrwagen. Letztere Gleise nur bei Durchgangsform, sie liegen bei zweiseitiger Entwicklung zwischen beiden Gleissystemen.

c) Zahl und Länge der Gleise. Im allgemeinen für jede Linie mindestens ein Ein- und ein Ausfahrgleis für jede der beiden Fahrrichtungen. — Länge ^ Zuglänge.

Zahl der Richtungsgleise bedingt durch Zahl der Verkehrsrichtungen ; Länge ^ Zuglänge.

Stations- und Gruppengleise nach GrÖfstzahl der gleichzeitig zu bildenden Gruppen zu bemessen. Einschränkung der Zahl angängig, wenn die Gleise anstatt in der meist üblichen Büschel form (für jede Station oder Gruppe ein besonderes Gleis) in Harfen- oder Rostform angeordnet werden (näheres H. d. I.-W., V. Teil, Bd. 4). — Länge sehr verschieden, etwa ^ 100 m.

d)    Verschiebearten.

OC) Abstofsen: Wiederholtes Vorziehen und Zurückstofsen durch eine Lokomotive.

ß) Mitbenutzung der Schwerkraft durch Einlegung von Neigungen („ Ablaufberge“ oder «Eselsrücken“), so dafs die Lokomotive unter stetigem Vordrücken die Wagen oder Wagengruppen über den Rücken hinüber zum Ablaufen bringen kann.

y) Schwerkraft allein, indem der ganze Bahnhof oder wenigstens die Einfahr- oder Zerlegungsgleise in durchgehendes Gefälle gelegt werden.

e)    Hülfsmittei für den Verschiebedienst. Zur Verlangsamung des Laufes der Wagen werden — abgesehen von den Wagenbremsen — benutzt Verschiebebremsen an den Wagen, Hemmschuhe unter Umständen in Verbindung mit sog. Gleisbremsen, Bremsknüppel (nur bei langsamer Bewegung, Verwendung namentlich bei durchgehender Neigung der Gleise zum Bremsen der für den Ablauf zu entkuppelnden Wagen) und Bremsschlitten.

Zum Feststellen von Wagen dienen Radvorleger und Klemmkeile.

Zur Verständigung zwischen dem das Verschieben leitenden Beamten und den Weichenstellern, Hemmschuhlegern usw. sind hörbare (Pfeife. Horn, Fernsprecher, Klingeln) oder sichtbare (mechanisch oder elektrisch betätigte Gleisanzeiger) Zeichen erforderlich.

h. Drehscheiben.

I. Geometrische Anordnung der Drehscheibengleise.

1. Strahlengleise (Abb. 75). Durchschneidungen der Schienen, also Herzstücke, deren mathematische Spitzen im Abstande çlf ç>₂> vorn Mittelpunkte liegen, entstehen, sobald der Grubenhalbmesser q = !/a D unter den folgenden Grenzen liegt.

Abb. 75.

Einfache Durchschneidung:

⁼ 2 sin\ J'; Sehr ßahe *l = Jä

Zweifache Durchschneidung:

Ç2 ~~    2 sin cf

Dreifache Durchschneidung:

; sehr nahe ç₃ = ^;

; sehr nahe (?2 = 2

■e

⁶³    2 sin % <f

daher q = ¹/₂ JD kaum unter letzterer Grenze, sofern mehr als drei Gleise einmünden.

Hierbei ist ein gleicher Einlaufwinkel d vorausgesetzt; s ist die Spurweite = 1,435 m. Damit die Schienenköpfe am Umfange noch volle Stärke behalten, ist besser für die Grenzwerte S — S -f- 0,120 m (zwei Schienenkopfbreiten mehr) oder 1,555 m zu rechnen. Bei gegebenem q finden sich Grenzwerte für d durch Umkehrung vorstehender Gleichungen. Nachstehende Tafel für die kleinsten Winkel d und die zugehörigen Abstände der mathematischen Herzstückspitzen vom Mittelpunkte bei einigen der üblichsten Durchmessergröfsen D. Herzstückwinkel bei einfacher Schienendurchschneidung: d, bei zweifacher: d und 2d.

Drehscheiben mit Strahlengleisen.

Gruben-

Durch- Bezeichnung Nr. messer D = 2Q

Keine

Einfache

Zweifache

der

Gröfsen

ra

Schienendurchschneidung

20,06

to 3 A

8° 5 3' 30"

0,155289

0,156447

4°26/45"

0,077594

0,077751

20,045

NO“

N»

rO

TO 3 A    TO

i i°o/59// 0,192270 0,194677

23°55/56//

0,417696

0,443812

5°30'29" 0,096135 0,096431

14.933

ii°57'58" 0,208 848 0,211938 6,884

²°57/5°"

0,051734

0,051776

30,064

I5>°37

3° 40' 20" 0,064090 0,064180

22,393

11,202

₇°58/39// 0,139232 0,140140

10,315

5.170

-$<?=

arc cf —

4    4,4

tg cT = ?i = (>2 =

4i°23'3i"

0,722426 . 0,881 369

2o°4i/45"

0,361 213 0,377785 3.994

,3° 47'5°“ 0,240 809 0,245 572

5.974

3.009

2. Parallelgleise, nach der Scheibe zusammenlaufend.

Grundregel: Jedes Gleis sollte mindestens 3 bis 6 m vorm Umfange die Richtung auf den Mittelpunkt erreichen. Bei Schienendurchschnei-dungen müssen die Herzstücke noch ganz in gerader Linie liegen. Hiernach vom Mittelpunkte ab gemessen an gerader Länge nötig:

g > ~ oder auch    3m;

für die Länge g ist = 1,6 m (bis Aufsenkante Schienenfufs) zu setzen. Es genügt hier wegen Kleinheit der Winkel der Ersatz von sin und tg durch arc; Näherungsformeln:

Bei drei symmetrischen Gleisen (Abb. 76).

d bezeichnet den Abstand der Sperrzeichen von der Scheibenachse.

I =    + ^r; d — l — I/2 Ji (w — 3,5) — (w — 3,5)² ;

— 81

(andernfalls Gegenkrümmung nötig).

Hierbei ist der Gleisabstand w in der Regel 4,5 m. cf entspricht hier (und im folgenden) dem arc cf. Man wählt den Halbmesser R > 180 m,

für Wagengleise R bis 150m herab; dem entspricht tg d < ‘/₆ bzw.

_    W

Bei fünf symmetrischen Gleisen wird d < y —-g-

auf die äufseren, am schärfsten gekrümmten Gleise bezieht.

Abb. 77.

~*l

, wo JRj sich

Abb. 76

iir

feta

e,ÆzÂL

2

S = 111-3/5

'S

Abb. 73.

Bei zwei symmetrischen Gleisen

ohne Mittelstrang (Abb. 77):

d = l~ÿSKe — ts;

tf§2

und

i/0

— «i

und

io — 3,5

JZ

\R

Für w = 4,5 m und B — 180 und 150 m ist 0,254 bzw. § 0,278, also zweckmäfsig tg d = 1 : 4 bzw.

== 1 : 3,6.

8. Drehscheibe und Weiche (Abb. 78). Grenzwert für q> ist

2 (to — Si — b oc)

r*

f*a.

Bei w — 4,5 m, B = 180 und 150 m und oc = 0,1 ist <p <; 0,1563 bzw. <; 0,165; <7 = 5,04 bzw. =9,7 m.

11. Bau der Drehscheiben.*)

1. Gröfse und Anordnung. Scheibendurchmesser d für Lokomotiven mit Tender auf Hauptbahnen zweckmäfsig so grofs, dafs der gemeinsame Schwerpunkt von Lokomotive und Tender**) bei Drehung etwa über dem Mittelzapfen liegen kann. In Rücksicht auf die Spur-

*) H. d. I.-W., 5. Teil, Bd. III. — Musterzeichnungen der preufs. Staatsbahnen 1890, 1894, 1906 u. 1909.

**) Hierbei ist die Veränderlichkeit des Schwerpunktes je nach dem vorhandenen Wasserinhalte von Tender und Kessel zu berücksichtigen.

kränze der Räder und weil ein genaues Auffahren zeitraubend, ist die Fahrbahnlänge 800 bis 1000 mm gröfser als der Radstand zu wählen {vg\. die Wagenradstände BO. § 30 und TV. § 125, auch Abschn. Wagen S. 862 ff.). Grubendurchmesser J) wegen der Ausdehnung der Scheibe infolge von Temperaturänderungen und zur Ausgleichung von Ungenauigkeiten im Zusammenbau um einen Betrag ³ gröfser als d ’■

für Achsen.    .    . d — 2 bis 3 m

„ Wagen .    .

„ Lokomotiven . d —12,5 „ 22 „

t = 20 bis 30 mm,

. d= 3,5 „ 10 „

*    = 30 „ 40 „ ,

*    = 40 „ 60 „ . Nach BO. § 20 d g 16 m, sofern die Drehscheiben bei Beförderung von Militärzügen benutzt werden müssen. TV. § 43 empfiehlt dg 20 m für Hauptbahnen. Ueblich d = 12,5 bis 22 m; bei der preufs. Staatsbahn als Norm d = 16,14 und 20,00 m. In Hauptgleisen sind Drehscheiben nach TV. § 43 und B O. § 20 nur an stumpfen Enden zulässig.

2.    Baustoff. Kleine Drehscheiben (bis d — 2 m) für geringe Belastungen aus Gufseisen in einem Stücke oder zusammengesetzt. Bei mittleren und gröfseren Drehscheiben Haupt- und Querträger stets aus Flufseisen.

3.    Bauarten. Für Lokomotiven und Personenwagen in der Regel Teilscheiben, die nur zwischen den das Gleis tragenden Hauptträgern und auf schmalen Laufstegen aufserhalb abgedeckt sind. Eingleisige Scheiben als VoliSCheiben (die ganze Grube abgedeckt), wegen der höheren Anlagekosten nur in besonderen Fällen, z. B. in Lokomotivschuppen, auf verkehrsreichen Plätzen oder in Gegenden mit häufigem starken Schneefall.

Für Achsen und kurze Güterwagen sind meist Kreuzdrehscheiben mit zwei rechtwinklig oder SternSCheibetl mit unter 60° sich schneidenden Gleisen üblich; diese Scheiben werden stets als Vollscheiben gebaut.

Ungewöhnliche Anordnungen sind: Zweigleisige Drehscheiben bei kurzen Längen der Zustellungsgleise, wodurch längere Weichen-stränge vermieden werden; Segment-Drehscheiben oder Drehweichen bei Raummangel auf der einen Seite des Hauptzufuhrgleises; der Drehpunkt, zweckmäfsig als Spurkugellager gebaut, liegt dann an einem Ende der Scheibe.³)

Drehscheiben im allgemeinen versenkt; Grubentiefe bis 2,25 m. Halbversenkte Drehscheiben, bei denen die als Brückenträger — voll-wandig oder Fachwerk — ausgebildeten Hauptträger aufserhalb des lichten Raumes liegen müssen, wesentlich schwerer als versenkte Drehscheiben, nur aus besonderen Gründen, z. B. wegen eines hohen Grundwasserstandes erforderlich.

Es empfiehlt sich bei Teilscheiben mit mehreren an die Scheibe anschliefsenden Gleisen, ein auf der Laufschiene mitlaufendes Schutzgitter anzubringen, das nur an den Enden offen ist.⁴)

Nach Art der Unterstützung und Führung während der Drehung sind drei Bauarten zu unterscheiden:

I. Mittelzapfen allein führend und tragend;

II, Mittelzapfen nur führend oder ganz fehlend, Umfang alleintragend und gegebenenfalls gleichzeitig führend ;

III. Mittelzapfen tragend und führend oder nur tragend, Umfang führend und mittragend oder nur mittragend.

Bei II und III ist ferner zu unterscheiden:

a)    Räder an der Scheibe gelagert;

b)    Räder am Fundament oder Umfangsring gelagert;

c)    Umlaufender Räder (Rollen-) kranz oder Kugeln zwischen Scheibe und Fundament laufend, ergibt nur rollende Reibung.

Scheiben nach Bauart I besitzen den kleinsten Bewegungswiderstand, erfordern jedoch selbst bei Ausführung als Krandrehscheiben ausrückbare Hülfsstützen für das Auf- und Abfahren der Fahrzeuge, werden daher nur selten ausgeführt.

Bauart II hat grofsen Bewegungswiderstand und wird nur für untergeordnete Zwecke gebaut, z. B. als Kugeldrehscheiben nach Weikum.

mm

Bei Bauart III ist Nachstellbarkeit der Zapfenhöhe durch Schrauben oder Keile nötig, weil davon die Belastung der Umfangsstützung abhängt. Die Mittelzapfenüberhöhung so einstellen, dafs ungefähr 75 bis 80 % der Gesamtlast auf den Mittelzapfen entfällt. Die Anordnung lila ist die für gröfsere Ausführungen üblichste. Die Anordnung III c häufig bei Wagenvollscheiben etwa bis 7,5 m Durchm. mit einer Rollenzahl « = 4 -f 2D (D in cm). Dabei sind die Rollen (250 bis 300 Durchm., 70 bis 100 mm breit) in einem besonderen Rahmen oder mittels Radialstangen so gelagert, dafs sie sich um den Drehzapfen im Kreise bewegen müssen.

etwa

Bau der Lokomotiv- Drehscheiben (Ilia) z. B. folgender Art: Zwei Hauptträger (Blechträger: Blechwand 10 bis 15 mm stark, auf 1/5 bis a/6 der Länge !/₁₅ bis ¹/₁₀ d hoch, an den Enden etwa 450 bis 600 mm), in der Mitte durch zwei 15 mm starke Querträger in 500 bis 675 mm Abstand verbunden; diese im mittleren Teile durch 13 mm dicke Blech-patten verstärkt und durch 26 Schrauben von 26 mm Durchm. an einer gufseisernen Führungshülse befestigt, die mittels zweier Keile an zwei 90 bis 105 mm starken Tragschrauben hängt. Diese beiden übertragen die Last auf ein gufsstählernes Druckhaupt, das mit dem Spurzapfen (Stahl) auf der stählernen Spurplatte des gufseisernen Königstuhles ruht. Zwischen den Ilauptträgern Querverbindungen in 1,2 bis 1,5 m Entfernung und aufsen Kragstücke aus Winkeleisen von etwa 1 m Ausladung für die Laufstege, die mit Schutzgittern zu versehen sind. An den Enden der Hauptträger verlängerte, im Grundrifs gebogene Querträger zur Aufnahme des äufseren Auflagers der Achsen der vier Laufräder. Diese Achsen, aus Flufsstahl, nach dem Scheiben-Mittelpunkte gerichtet,

1,4 m lang von Mitte zu Mitte Auflager. Räder für Lokomotiv-Drehscheiben 0,6 bis 1,0 m Durchm., 120 bis 130 mm breit, zylindrisch. Abdeckung der Scheibe mit Riffel- oder Waffelblech (8 mm stark), verschraubt mit den Trägern, ersetzt zugleich den Diagonalverband. Die Fahrschienen durch Klemmplatten und Schrauben auf den Hauptträgern befestigt.

Räder für Wagen-Drehschreiben 0,4 bis 0,8 m Durchm., 70 bis 100 mm breit, zylindrisch oder etwas kegelförmig, aber nicht gerundet.

4 Drehvorrichtung. Bei kleinen Scheiben entbehrlich; bei mittleren

und gröfseren Drehbäume, 2,5 m lang, 0,15 m Durchm., die in den mit der Scheibe fest verbundenen schrägen Baumhülsen stecken und an ihrem freien Ende rd. 1,2 m über S.-O. liegen (Druck eines Arbeiters 25 bis 30 kg). Bei Lokomotiv-Drehscheiben Handkurbelwinde, die auf ein oder zwei — genügend belastete — Laufräder, oder besser auf einen mit der Grubeneinfassung fest verbundenen Zahnkranz wirkt.

Bei häufiger Benutzung, wobei Handwinde zur Aushülfe vorzusehen ist, Antrieb durch Gas- oder Dampfmaschine (stehender Röhrenkessel von 2 qm Heizfläche) oder mittels einer den Mittelzapfen umgebenden Ketten- oder Seilscheibe durch Druckwasser,⁵) auch Antrieb durch » Druckluft,⁶) gegenwärtig meist durch Elektromotor. Bauarten***) dabei: 1. Motor, auf der Scheibe federnd aufgestellt, überträgt seine Bewegung mittels Vorgelege auf einen mit der Umfassung oder dem Fundament verbundenen Zahnkranz. 2. Motor nebst Vorgelege auf einem Vorspann wagen oder Schlepper, dessen breites Triebrad auf der

Schiene der Drehscheibe läuft ^Reibungsbetrieb fx — bis • Schlepper,

durch Gelenk mit einem Träger der Scheibe verbunden, zieht oder schiebt sie. Scheibe mufs dann so hoch gestellt werden, dafs sie im belasteten Zustande noch schwebt, da das erforderliche Adhäsionsgewicht sonst praktisch schwer ausführbar. 3. Bei Wagendrehscheiben bis zu etwa 7 m Durchm. wird Motor und Triebwerk, da es auf der Scheibe meist an Platz mangelt, aufserhalb des Drehscheibenrandes in eine gemauerte Grube eingebaut; Antrieb erfolgt durch Eingriff eines Zahnrades in den am Umfang der Scheibe befindlichen Zahnkranz. 4. Motor und Triebwerk auch in Spillbauart in weiterer Entfernung von der Scheibe aufgestellt. Antrieb mittels Drahtseils, das, über lose Lenkrollen geführt, an den Puffern oder bei leerer Drehscheibe an der Baumhülse befestigt wird. Diese Bauart besonders wirtschaftlich, wo sie auch zum Rangieren benutzt werden kann. — Stromzuführung oberirdisch über der Scheibenmitte mittels drehbarer Kontaktvorrichtung oder unterirdisch durch isolierte Schleifringe am Königstuhl mit entsprechenden Schleifschuhen. Drehrichtungsänderung durch Wendeanlasser (bei Anordnung 1 u. 2 auf der Scheibe). Umfangsgeschwindigkeit 0,5 bis 1 m/sk. Anlasser auf der Scheibe zweckmäfsig mit Feststellvorrichtung (5) gekuppelt, damit unsachgemäfse Bedienung unmöglich wird.

5. Feststelivorrichtung. Bei kleineren Drehscheiben sichert an jedem Ende der Scheibe ein Klinkhaken, bei gröfseren Drehscheiben in der Gleismitte je ein von der Scheibe aus durch Hebel oder Handrad meist wagerecht bewegter Schubriegel die Scheibe gegen Bewegung beim Auf- und Abfahren der Fahrzeuge, u. zw. durch Eingreifen in die Umfassung der Grube. Mit dem Schubriegel kann ein Signal auf oder vor der Scheibe verbunden sein, auch wohl Vorlegeklötze und Klappschuhe (Gleissperren), die für die Scheibe und zugehörigen Gleise erst mit Eintritt der Riegel in die Verschlufshülsen freie Fahrt geben. — Entlastungsvorrichtungen (Keile, Exzenter, Kniehebel) an den Enden der Scheiben, um das Schlagen (beim Auf- und Abfahren der Fahrzeuge) bei Bauart I

**) Organ 1905 S. 60.

und III, namentlich bei gröfseren Scheiben zu vermeiden, haben sich nicht bewährt. Vorzuziehen ist, die Laufräder höchstens mit einem Spielraum von 5 mm bei unbelasteter Scheibe einzustellen; die Hauptträger müssen dann entsprechend kräftig ausgeführt sein, damit in Rücksicht auf den Bewegungswiderstand eine Lastverteilung gemäfs den Angaben unter 3 erzielt wird.

6. Bewegungswiderstand. Bezeichnet

G das Gewicht des auf der Scheibe befindlichen Fahrzeuges in kg, Gr₀ das Eigengewicht des Scheibenkörpers in kg,

W den Widerstand am Umfange des Laufradkranzes in kg,

Wu „

der Scheibe in kg,

B den Halbmesser der Drehscheibe in cm,

„ Laufräder in cm,

B% >*

n „

r<₂    ,,    ,,    „ Spurzapfens in cm,

/u₁ die Reibungszahl für die Laufradzapfen,

»    u    „den Spurzapfen,

„    ,,    der rollenden Bewegung in cm,

,,    ,,    ,, gleitenden Bewegung zwischen Laufrad und

Schiene, so ist rechnungsmäfsig:

,, Umfangschiene in cm, des (gröfseren) Zapfens der Laufradachsen in cm,

Wn = y <"2    + <?o) fUr Bauart I (Bauarten S. (782);

JV =    + f) für Bauart II a und II b;

Bi ‘

g    f für Bauart II c.

Bi

Sind bei Bauart III die Laufräder (Kugeln) mit Qlf der Mittelzapfen mit Qq belastet, also Qi + Qg — & -f- Gq , so ist

Q, -]—g-Q.₂ für Bauart lila und IIIb;

w=

Br

(H n + f

hierbei ist dann noch der bei der Drehung auf die Achszapfen wirkende Tangentialdruck zu berücksichtigen.

W= L Ç, + ~ ^2 Q für Bauart III c.

Erfolgt bei Bauart lila die Bewegung durch Antrieb von einem oder zwei Laufiädern, so mufs der Druck Qi der letzteren auf die Umfangschiene sein

In Wirklichkeit ist der Widerstand, namentlich für Bauart IIIc, gröfser, als die Formeln angeben, da sie die Unvollkommenheit der Ausführung nicht berücksichtigen.

Berechnungs-Annahmen: G für schwere Lokomotiven nebst Tender 65 bis 140 t ; Gq — 95 (P bis 105 d³ in kg für Lokomotiv-Dreh-scheiben; Gq = 150d² und #₀=180d² in kg für Wagen-(Teil- und

50

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Voll-)scheiben; ^=0,10; ^2 = 0,25;    — bis ¹/₈; f = 0,05 cm.

Bei Bauart III für Lokomotiven sind die Träger am besten so zu berechnen, als ob der Mittelzapfen allein trüge; Ueberhöhung des Zapfens dann ungefährlich. Zulässige Belastung des Spurzapfens bei bestem Werkzeugstahl bis 3000 kg/qcm, bei Tiegelstahl 1200 kg/qcm, bei Schweifs-, Flufs- oder Gufseisen 700 kg/qcm.

Der Kraftbedarf⁷) ist je nach Bauart und Drehgeschwindigkeit verschieden. Scheiben in Anlehnung an die preufs. Norm, gebaut, erfordern bei 0,5 m/sk Umfangsgeschwindigkeit etwa 5 PS Hauptstrommotoren und 7,5 PS Drehstrommotoren, und zwar unabhängig von der Scheibengröfse und somit der höchsten zulässigen Nutzlast, da bei vornehmlich Mittelzapfenbelastung der Bewegungswiderstand W annähernd der gleiche bleibt. Bei stärkerer Belastung der Laufrollen ist auch der Motor dem erhöhten Widerstand entsprechend kräftiger zu wählen. Die Motoren sollen nicht über 1000 Umdr./Min. besitzen.

7. Unterbau. Umfangsring (mit Laufkranz) und Drehstuhl („Königstuhl“) werden bei Lokomotiv-Drehscheiben fast stets, bei Wagen-Drehscheiben in der Regel bis zum gewachsenen Boden kräftig in Zement untermauert, weil genaue Höhenlage beider Teile behufs leichter Beweglichkeit unerläfslich ist. Der Laufkranz wird in der Regel aus gewöhnlichen Breitfufsschienen derart gebildet, dafs bei Ruhelage der Drehscheibe kein Rad auf einem Schienenstofse steht, um das Ingangsetzen nicht zu erschweren. Befestigung der Laufschienen auf der Grundmauer mit Unterlagplatten, deren Höhenlage genau einzuwiegen und durch Untergiefsen mit Zement zu sichern ist. Aufbringen des Scheibenkörpers erst nach vollständigem Setzen des Unterbaues. — Obere Einfassung der Grube durch Mauerwerk mit Quaderabdeckung, besser jedoch durch einen zusammengesetzten Ring aus Gufseisen, auf dessen oberen Rand die Schienenenden zu befestigen sind. Gute Entwässerung der Grube nach einer den Königstuhl umgebenden Rinne mit Abfallschacht, Tonrohr usw. — Abdeckung der Grube zwischen Laufkranz und Königstuhl durch Bekiesung, Pflasterung, Backsteinlage oder Betonestrich.

Für kleine Drehscheiben hat man die Untermauerung durch eiserne Schalen oder Rippenkörper („Tellerdrehscheiben“) ersetzt oder den Druck des Mittelzapfens durch Druckstreben und zentrische Zugstangen auf den Umfangsring zu übertragen gesucht.

i. Schiebebühnen.⁸)

1. GröFse, Anordnung und Baustoff.

Länge der Schiebebühnen mindestens gleich dem gröfsten Radstande des darauf zu bewegenden Fahrzeuges -j- 0,5 m. Ueblich für Lokomotiven mit Tender und für Drehgestellwagen 14 bis 20 m, für sonstige Wagen 4 bis 9 m. Für 4- und 6achsige Wagen wird gelegentlich parallel zur Hauptschiebebühne, sofern diese zu kurz ist, eine Hülfs-schiebebühne angeordnet, die für die Länge des Drehgestellradstandes zu bemessen ist (4,5 m); eine besondere Kupplung beider Bühnen ist entbehrlich. — Baustoff der Hauptträger wie bei Drehscheiben (S. 782).

2. Bauarten,

I. Schiebebühnen mit Laufgrube (Versenkte Sch.-B.);

II. Schiebebühnen ohne Laufgrube (Unversenkte Sch.-B).

Bei II. ist ferner nach der Lage der Räder zu den die Wagen aufnehmenden Längsträgern zu unterscheiden: a) mit Aufsenrädern, b) mit Innenrädern und c) mit Innen- und Aufsenrädern.

Bauart I: Schiebebühnen mit Laufgrube, sind in Hauptgleisen nur an Stumpfenden zulässig (BO. § 20; A. f. S. § 12⁴; TV. § 44; Gz. f. L. § 34). Grube höchstens 0,5 m tief (TV. § 44). Für Entwässerung der Grube ist zu sorgen. Unterstützung der Schienen durch zwei Längsträger; diese befestigt an Querträgern, die an den Achslagern der Räder aufgehängt sind. Räder wegen leichter Bewegung möglichst grofs (preufs. Norm. 0,8 und 0,94 m Durchm.), deshalb aufserhalb der Längsträger, u. zw. aufserhalb des freien Profils. Die Querträger, meist in Zwillingsform, die Räder zwischen sich fassend, können bis unter die Höhe der Laufschienen hinabreichen. Bei Schiebebühnen von 8 bis 20 m sind meist 4 bis 8 Laufschienen angeordnet.

Neuerdings Bühnen jeder Gröfse mit 2 Laufsträngen ausgeführt, wodurch Kosten für Fahrbahn niedriger werden. Diese Bauart besitzt innen- und aufsenliegende Längsträger, die durch Querträger verbunden sind; die äufseren Längsträger liegen aufserhalb des Fahrzeugprofils und können daher genügend hoch gemacht werden. An die Aufsen-träger werden in Schwinghebel gelagerte Laufrollen so angebracht, dafs sich der Gesamtdruck gleichmäfsig auf alle 8 Räder verteilt. Trotz geringerer Grubentiefe können die Laufrollen im Interesse eines kleinen Fahrwiderstandes genügend grofs genommen werden, so dafs der Kraftbedarf der gleiche wie bei den bisher üblichen Schiebebühnen.

Führung der Bühne dadurch, dafs ein Teil der Laufräder mit Spurkränzen oder Mittelkränzen versehen ist (in diesem Falle Zwillingsschienen nötig). Laufschienen auf Steinwürfeln gelagert oder besser mit Unterlagplatten auf durchlaufender Grundmauer befestigt und nach Lage und Höhe genau gerichtet, da jede Ungenauigkeit die Bewegung erschwert. Die nachteiligen Wirkungen der Gleisunebenheiten lassen sich durch statisch bestimmte Lastverteilungen auf die einzelnen Räder vermeiden.⁹) Raddruck der Fahrzeuge S. 743. Abdeckung der Bühne durch Riffel-öder Waffelblech (8 mm dick) oder Bohlen. Abdeckung des Führerstandes mit Holz empfehlenswert, da bei Handbetrieb bessere Standfestigkeit und bei elektrischem Betrieb weniger Erdkurzschlufs. Anordnung von Stufen im Wangenmauerwerk zur Erleichterung des Verkehrs in Werkstätten erwünscht; Stufen weifs streichen, um sie augenfällig zu machen und Unfällen vorzubeugen. Feststellvorrichtung bei Loko-motiv-Schiebebühnen durch Schubriegel, wie bei Drehscheiben (S. 784), fehlt oft bei Werkstatt-Schiebebühnen (vgl. u. 3. S. 789).

Beispiel: Preufs. Norm, für Lokomotiven ohne Tender 9 m lang, 3 Querträgerpaare, 3 Laufschienen. Dsgl. für Lokomotiven mit Tender 16,15 m lang; 5 Querträgerpaare, 8 Laufschienen, die beiden äufseren einfach, die anderen in drei Gruppen gepaart; Tiefe der Laufgrube 460 mm unter S.-U.

Vorteile der Laufgrube: Bühnengleis in gleicher Höhe mit den anschliefsenden Gleisen, daher leichtes Auf bringen der Fahrzeuge; Aus-

bildung der Träger für schwerste Betriebsmittel ohne Schwierigkeiten möglich.

Nachteile: Die offene Grube erschwert den Verkehr, verschneit im Freien und ist gefahrbringend für bewegte Betriebsmittel.

Bauart II: Schiebebühnen ohne Laufgrube. Im allgemeinen nur für Fahrzeuge bis etwa 30 t gut anwendbar, da die Ausbildung stärkerer Längsträger schwierig. Vorteil gegenüber Bauart I ist das Fehlen der offenen Grube. Die Verwendung von Innenrädern ergibt schweren Gang, da diese in Rücksicht auf das Fahrzeugprofil nur klein sein können. Zur Verminderung des Fahrwiderstandes empfiehlt sich die Verwendung von Kugellagern, besonders bei den Innenrädern.*)

Bauart Ha gestattet bei einem Abstande der Radachsen von 4,3 bis 4,5 m verhältnismäfsig grofse Räder (0,8 bis 0,9 m Durchm.), mithin leichte Bewegung. Dabei unter den Längsträgern kräftige Querträger, die in Schlitze der Fahrschienen hinabreichen. Dies bedingt mehrfache Unterbrechung der Fahrschienen auf 50 bis 100 mm Länge für jeden Querträger ; solche Bühnen in Hauptgleisen nur an Stumpfenden anwendbar, in Werkstattgleisen vielfach üblich, besonders für Wagen und leere Lokomotiven ohne Tender. Schlitze jedoch , störend und nicht ganz ungefährlich. — Die Querträger seitwärts an den Laufachsen aufgehängt. Beispielsweise bei 8 m Bühnenlänge vier Laufschienen; je zwei Räder in 1,5 bis 2 m Abstand, auf einer Achse. (Preufs. Norm. 1894 für Wagen in Werkstätten, 8 m lang, 0,8 m Raddurchmesser, 4 Laufschienen.) Dabei beträgt der Höhenunterschied zwischen Fahrfläche der Schiebebühne und den Fahrschienen z. B. 74 mm; er wird jedoch durch eine geringe Senkung (Kröpfung) der Fahrschienen (um 35 mm) geteilt, so dafs der Rest (39 mm) mit Hülfe eines kurzen festen Auflaufs an den Enden der Längsträger unschwer überwunden wird (Abb. 79). Für Entwässerung der Schlitzkanäle sorgen. — Abb* ⁷⁹*    Anwendung auch

für Lokomotiven

Längsträger- i——'

□Ü

bei Kopfstationen.

Bauart Ilb selten. Fahrfläche ) des Bühnengleises 7 mindestens 45mm Querträger \ höher als die an-1 schliefsenden Enden der Fahrgleise; zum leichten Auffahren auf das Bühnengleis deshalb Bühne mit einem federnden rampenartigen Ansatz — Zunge fahrenden Rad auf die Schiene gedrückt wird, aber beim Fahren der Bühne darüber schwebt. Dabei sind in den Fahrschienen sowie in den Bühnenlaufschienen Lücken für die Spurkränze der Räder notwendig. Diese lassen sich bei den Fahrschienen vermeiden, indem die Bühnenlaufschienen etwa um 15 mm höher gelegt werden, so dafs die niedrigen Spurkränze der Bühnenräder über die Schienen der Fahrgleise hinweg-

Laufschiene

Fahrgleis

Querträger.\

—* so

/' "Xreuzstüch)

Lüche für den k • ^Spurkranz derBühnerdaufröder

versehen, der von dem auf-

*) Glaser Ann. 1910, Heft 7 S. 135.

rollen. Die Lücken in den Laufschienen werden dann jedoch so grofs, dafs gepaarte Laufrollen, also verdoppelte Laufschienen (davon die eine erhöht), verwendet werden müssen. Die Auffahrhöhe ist dann noch um 15 mm gröfser als vorhin.

Bauart IIC mit kleinen Innenrädern und grofsen Aufsenrädern hat ebenso wie II b gegenüber der Bauart II a den Vorzug, dafs die Schlitzkanäle fortfallen und die Fundamente somit billiger werden. Der Bewegungswiderstand liegt, genaue Lage der Laufschienen vorausgesetzt, die daher wie bei II b gut zu untermauern sind, zwischen dem der Bauart II a und II b. Die Querträger bestehen aus Flacheisenstäben. Der Höhenunterschied zwischen Bühnengleis und Fahrgleis ist gröfser als bei IIb, die Auffahrtzungen müssen daher entsprechend lang gemacht werden. Die Unterbrechung der Fahrschienen kann durch geringe Höherlegung wie bei IIb vermieden werden, so dafs Bühne in Hauptgleisen angewendet werden kann.

Beispiel. Preufs. Norm. 1905. Für Wagen 9 m lang, 4 Querträgerpaare von je 72 x240 mm. 4 Laufschienen. 6 Aufsenräder 920 mm Durchm., 3 Innenräder 560 mm Durchm. Auffahrthöhe 150 mm, Zungen 2 m lang. Lücken in den Fahrschienen und den Laufschienen 41 mm.

Anm. : Bauart IIc ist auch mit kleinen Aufsenrädern möglich und ähnelt dann in ihren Eigenschaften der Bauart 11b.

¹

H. d. I.-W., V. Teil, Bd. 4²; Eisenbahnbau der Gegenwart, Abschn. 3. — Caner, Abstellbahnhöfe.

²

H. d. I.-W., Y. Teil, Bd. 4¹; Eisenbahnbau der Gegenwart, Abschn. 3.

³

Beispiel: Berlin, Lehrter Hauptbahnhof.

⁴

Organ 1910 S. 418; daselbst auch über Anwendung von Drehgestellen bei Dreh

scheiben.

⁵

Organ 1890 S. 49.

⁶

*•⁵) Glaser Ann. 1902 S 184; Organ 1904 S. 127.

⁷

Tafel über den Stromverbrauch Z. d. V. d. I. 1904 S. 1155.

⁸

Vgl. Eisenbahnbau d. Gegenw., Abschn 3 und H. d. I.-W., Bd. V. — Musterzeichnungen der preufs. Staatsbahn von 1890, 1894, 1901 u. 1905.

⁹

Organ 1910 S. 376.

3. Bewegungsvorrichtungen.

Kleine Wagen-Schiebebühnen, von Hand geschoben, auch gehaspelt. Für gröfsere Bühnen Antrieb durch Uebertragung einer Kurbel-Drehbewegung auf ein oder zwei Laufräder. Antrieb von Hand oder bei grofsen Bühnen und häufiger Benutzung durch auf der Bühne stehende Gas- oder Dampfmaschine, durch Druckwasser oder durch stetig umlaufendes Seil, das von einer ohnehin vorhandenen Dampfmaschine aus angetrieben wird, neuerdings durch Elektromotor mit Wendeanlasser zum FahrtrichtungsWechsel. Stromzuleitung unterirdisch oder besser oberirdisch. Mit der Bewegungswinde ist unter Zwischenschaltung einer Klauenkupplung häufig eine Windetrommel zum Heranziehen der Wagen durch ein Seil verbunden. Motor wird auch zum Antrieb der Hebeböcke in Werkstätten verwendet. Um ein genaues Anhalten zu ermöglichen, sind die Winden mit Bremsen auszurüsten und diese zweck-mäfsig durch Fufstritthebel zu bedienen; auch können Bremshebel und Einrückhebel der Kupplung zwangläufig so miteinander verbunden werden, dafs beim Arbeiten der einen Winde die andere gebremst wird (besondere Feststellvorrichtung durch Riegel alsdann entbehrlich).

Zum Antrieb werden bei Gleichstrom Hauptstrommotoren verwendet; ist eine vom Fahrmotor getriebene Wagenwinde vorhanden, so sind Nebenschlufsmotoren oder wegen des gröfseren Anlaufmomentes besser Doppelschlufsmotoren zu nehmen, andernfalls ist eine Vorrichtung zu treffen, die bei Bewegung der Wagenwinde ein Durchgehen des Hauptstrommotors verhindert.

Uebliche Fahrgeschwindigkeiten bei Lokomotivschiebebühnen 0,5 bis 1,5 m/sk, bei Wagenschiebebühnen bis 2 m/sk. Die Aufzugsgeschwindigkeiten in der Regel die gleichen, wie für die Bühne, da der Bewegungswiderstand der Fahrzeuge meist kleiner als der Fahrwiderstand der Schiebebühne.

4. Bewegungswiderstand, Kraftbedarf.

Bezeichnet

Q das Gesamtgew. der Bühne und der zu verschiebenden Last in kg, Q' die Belastung der als Triebräder benutzten Laufräder in kg,

W den Bewegungswiderstand am Umfange der Laufräder in kg,

E „ Halbmesser der Laufräder in cm,

„ Zapfen der Laufräder in cm,

^ „ Wert der Zapfenreibung der Laufräder,

p n „    „ gleitenden Reibung zwischen Rad und Laufschiene,

f die Reibungszahl der rollenden Bewegung in cm,

so ist

Q und Q' Ł — •

t*ir + f

Mittelwerte für Gleitzapfen in Bronzeschalen: = 0,08 bis 0,1;    = V₆

bis i/g ; /*== 0,05 cm für gröfsere Räder; für kleinere Räder (Innenräder) f=0₎01 cm; der gröfsere Wert von fj, gilt bei Schiebebühnen in überdachten Räumen und bei gleichmäfsigem Drehmoment (Elektromotor).

Zu dem rechnungsmäfsigen Widerstand ist in Hinsicht auf die Spur-kranzreibung, die Unebenheit der Laufschienen und die unvermeidlichen Ungenauigkeiten der Herstellung bei kleineren Bühnen ein Zuschlag von 10%, bei mittleren 20%, bei gröfseren bis zu 30% des Gesamtfahrwiderstandes zu machen.

Der Kraftbedarf, je nach Bauart und Fahrgeschwindigkeit verschieden, ist in nachstehender Tafel für elektrischen Antrieb auf Grund von Ausführungen zusammengestellt.

Bauart

Länge

Trag-

fähig-

keit

Laufrad-

durchm.

Zapfen-

durchm.

in m

in t

in mm

in mm

Ge

schwin

digkeit

in

m/min

Motor in PS

65    ! 800

80 I 940 16,15    ¹⁰⁰    800

150    900    105 u. 120

800 920

aufsen

280

innen

Die Motoren sollen nicht über 1000 Umdr./Min. besitzen. Drehstrommotoren sind wegen ihres geringeren Anzugsmomentes kräftiger zu wählen als Hauptstrommotoren.

k. Wasserversorgung der Bahnhöfe.*)

Wasserbedarf. Wasser wird verbraucht: a) zur Speisung der Lokomotiven und zum Auswaschen ihrer Kessel; b) zur Speisung von Dampf-

*) Es bedeutet Gz. W. eine Bestimmung der „Grundzüge für die Errichtung von Bahnwasserwerken und Vorschriften für die Wasseruntersuohung“, vom preufs. Min. der öffentl. Arbeiten, 1907. Vgl. ferner Eisenbahnbau d. Gegenwart, Abschn. 3. Stochert, Teil II.

Versenkt . . . .

105

110

45

40

>>

20

Unversenkt II a

II c

105

30

3° !

25

95

60

Hauptstrom

25 Drehstrom 24 Hauptstrom 30 Drehstrom

ii

>1

30

90 u. 60

55

14

Bewegungswiderstand u. Kraftbedarf d. Schiebebühnen. Wasserversorg, d. Bahnhöfe. 791

kesseln, für die Werkstätten, die Gasanstalten, Verbrennungsmotoren;

c) zur Reinigung der Wagen (bei Frost heifses Wasser), Besprengung der Bahnsteige, Kohlenlager usw.; d) zur Versorgung der Trinkbrunnen und Gebäude, Aborte; e) für Feuerlöschzwecke.

Da gutes Kesselspeisewasser nicht immer zu Trink- und Wirtschaftszwecken geeignet ist, auf den Bahnhöfen aber weit mehr Kesselspeisewasser als Trinkwasser benötigt wird, wird das Trink- und Wirtschaftswasser u. Umst. aus städtischen Werken bezogen.

Wassermenge für Lokomotivkesselspeisung aus der Anzahl und Art der Züge, deren Lokomotiven zu versorgen sind, aus der Gröfse der Lokomotiv- und Wagenschuppen, Viehwagenwäsche, Werkstätten usw.

Eine Tenderfüllung 10 bis 20 cbm, vereinzelt 30 cbm. Im Flachlande ist je nach Gröfse der Tender, Anzahl und Lage der Zwischenstationen und nach den Steigungsverhältnissen der Bahn die Ergänzung des Tenderwassers nötig nach einer voll belasteten Fahrt von 100    bis    250    km    bei    Schnellzug-Lokomotiven,

nach 75    bis    150    km    bei    Personenzug-Lokomotiven,

nach 30    bis    80    km    bei    Güterzug-Lokomotiven,

nach 20    bis    60    km    bei    Tender-Lokomotiven;

bei Bahnen mit anhaltend starken Steigungen schon nach 60 km bei Personenzug-, nach 40 km bei Güterzug- und nach 15 bis 30 km bei Tender-Lokomotiven (Gz. W.); aber je nach Bauart oft auch längere Strecken.

Wasserverbrauch einer Lokomotive (im Flachlande) 0,06 bis 0,20cbm/km. Mittelwert für Schnellzüge 0,1, für Güterzüge 0,15 cbm/km.

Hiernach hängt die Entfernung der Wasserstationen ab von der Verwendung von Güterzug- oder Tender-Lokomotiven und von den Steigungen der Bahn; sie ist i. M. etwa 25 bis 30 km, bei Gebirgsbahnen kleiner, bis zu 5 km herab.

Für ganze Militärzüge ist Wasserverbrauch zu 150 1 auf 1 km anzunehmen.

Für Wasserdruckproben sind 5 bis 7 cbm; für jedes Kesselauswaschen 5 bis 10 cbm zu rechnen; aufserdem ist bei mittelmäfsigem Speisewasser zwischen den Auswaschzeiten ein- oder zweimaliges Ablassen des Wassers und Wiederauffüllen mit je 5 cbm erforderlich.

Für Reinigen eines bedeckten Güterwagens bei Viehbeförderung werden etwa 2 cbm, für das eines Kleinviehwagens 7 bis 25 cbm Wasser verbraucht. Kohlenlagerplätze erfordern etwa 2 1/qm, Bahnsteige 1,51/qm.

Wasserentnahme: 1. aus Quellen und durch diese gespeisten Sammelteichen, 2. aus Flüssen, Bächen, Teichen und Seen, 3. aus Brunnen oder anderen Grundwassersammlern, 4. aus städtischen Wasserwerken,

5. während der Fahrt aus etwa 500 m langen Kanälen zwischen den Schienen (nach Ramsbottom; England, Nordamerika).

Bei Wasserentnahme zu 1. und 2. sind meist Filteranlagen nötig; bei 1. bis 3. ist aufserdem die Veränderlichkeit der Wassermenge zu beachten; die chemische Reinigung hat sich vielfach nicht bewährt (Gz. W.); bei 4. ist der Einflufs eines möglichen Versagens der Wasserwerke auf die Betriebsicherheit, z. B. durch Naherücken der Wasserstationen (s. u.), zu beseitigen.

Stationen ohne Speisung von Lokomotiven erhalten ihren Wasserbedarf aus Brunnen, auch aus Quellenleitungen oder durch Anschlufs an (städtische) Wasserwerke. Stationen mit Speisung von Lokomotiven

Wasserbeschaffenheit. Die hohe Beanspruchung des Lokomotiv-kessels verlangt ein besonders gutes Kesselspeisewasser. Solches darf auf 1 1 höchstens 0,15 g feste Verdampfungsrückstände (Kesselstein) ergeben. Bei 0,15 bis 0,25 g Wasser noch ziemlich gut, bei 0,25 bis 0,35 g eben brauchbar. Wasser mit gröfserem Verdampfungsrückstande, unreines, chlor- und säurehaltiges Wasser zur Kesselspeisung unbrauchbar (Gz. W.). Untersuchung und u. Umst. dauernde Reinigung nötig. Ueber Reinigung des Kesselspeisewassers IL Bd. S. 57.

(und zumal solche mit Lokomotivschuppen, Werkstätten) erfordern die Anlage besonderer Wasserstationen (TV. § 58). Erforderliche Wassermenge kann von der Landes-Aufsichtsbehörde festgestellt weiden (BO. § 15). (Militärische Rücksichten.) Auf die Wirkung des Frostes ist überall zu achten.

Zur Vermeidung von Reinigungsanlagen mit hohen Unterhaltungskosten neuerdings selbst bei hohen Anlagekosten Bezug von natürlich weichem Wasser (oder weichem Wasser aus Tiefbrunnen).

Gereinigtes Kesselspeisewasser ist als Trinkwasser meist nicht einwandfrei.

Trinkwasser, das zur Versorgung der mit der Eisenbahn zu befördernden Truppen bestimmt ist, soll alle vier Jahre, das Wasser aller sonstigen Entnahmestellen alle sieben Jahre untersucht werden. Untersuchung des Trinkwassers Abschn. Wasserversorgung.

Gröfse des Wasserwerks ist nach dem gröfsten täglichen Wasserbedarf zu bemessen (24 Stunden) und auf eine der Stufen: 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500 cbm und von hier ab um je 500 cbm steigend abzurunden. Der Behälterinhalt einer Wasserstation soll beim stärksten gewöhnlichen Bedarfe mindestens 20 Stunden, bei aufser-gewöhnlichem Bedarfe (Militärbeförderung) mindestens 4 Stunden ausreichen. Bei Hülfswasserstationen mufs der Inhalt für die Zeit, in der nicht gepumpt wird, ausreichen.

Bei Entnahme aus fremden Werken ist Aufstellung eines Behälters für zwanzigstündigen Bedarf zweckmäfsig.

Stellung der Wasserstation. Möglichst im Schwerpunkte der Hauptverbrauchstellen, deshalb u. Umst. getrennt von der Pumpstation, deren Lage an die Höhe der Entnahmestelle (Flüsse, Seen) gebunden ist. Bei Neuanlagen zunächst ein grofser Behälter und bei Erweiterung ein zweiter Behälter in Verbindung mit der Kranrohrleitung bei einer anderen Verbrauchstelle. Bei Stationen mit weit auseinander liegenden Bahnhofsbezirken Errichtung mehrerer Wassertürme u. Umst. von vornherein zweckmäfsig.

Ausnahmsweise können zwei und mehrere kleine, runde oder rechteckige Behälter auf demselben Unterbau hergestellt und durch Rohre verbunden werden; diese sollen zur Reinigung und Ausbesserung der Behälter einzeln absperrbar sein.

Die Wasserbehälter sind zu überdecken oder je nach den örtlichen Verhältnissen zu umbauen. Der umbaute Raum mufs besteigbar und mit Entlüftungsvorrichtungen versehen sein. Eiserne Behälter sind mit Einrichtungen zur Abführung des Schwitzwassers auszustatten. Wenn das Wasser in den Behältern längere Zeit hindurch nicht wechselt, so sind sie nach Bedarf im Winter durch Vorwärmer oder Oefen zu heizen.

Tropfboden (aus Zinkblech) oder feste Decke unter den Behältern ist erforderlich, wenn sich darunter Lagerräume u. dgl. befinden; jedenfalls mufs der Behälterboden von unten sichtbar und der Behälter bei Ausbesserungen überall leicht zugänglich sein.

Jeder Wasserturm ist mit einem gut sichtbaren Wasserstandzeiger zu versehen. Wenn der Wasserstand im Behälter vom Pumpwerke aus nicht unmittelbar beobachtet werden kann, so ist er dort durch elektrische Fernzeiger erkennbar zu machen.

Gegen Ueberfüllung sind Ueberlaufrohre anzuordnen, auch sperrt man hierzu mit einem Ventil, das durch Schwimmer oder durch ein (mit Ueberlaufwasser beschwertes) Gefäfs selbsttätig bewegt wird, die Druckleitung der Pumpe ab und bringt gleichzeitig in der Druckleitung ein Sicherheitsventil mit Lärmpfeife oder ein Manometer an. Zu- und Abflufs-stelle eines Behälters möglichst voneinander entfernt anzubringen.

Gröfse und Bauart der Behälter. Gestalt kleiner Behälter am besten zylindrisch; aus Blechtafeln genietet, > 6 mm stark, Höhe etwa gleich dem halben Durchmesser. Empfohlene Behältergröfsen :

Boden aus Blechen (6 bis 9 mm dick), kugelförmig (Abrundungs-Halbmesser = d, Höhe = 0,134 d), auch kegelförmig (Höhe = Ys 1/9 d). Auflagerung auf einzelnen gufseisernen Stühlen oder vollem Ringe. Ueber die Intzesche Form S. 676 Neuerdings werden halb-kugelförmige Böden (Halbm. = l/a à) und Unterstützung des Behälters durch senkrechte Versteifungen der Zylinderwand für grofse Behälter bevorzugt.

Zur Beseitigung der Schlammablagerung ist jeder Wasserbehälter mit einer Spülleitung zu versehen. Einmündung der Falleitung in den Behälter ist etwas höher als der Behälterboden an dieser Stelle zu legen.

Druckhöhe zwischen Unterkante der Behälter und Schienenoberkante nicht unter 10 m ; bei grofser Leitungslänge und bei besonderer Rücksicht auf Feuersgefahr erheblich mehr, so z. B. bei Werkstätten nach der Höhe der Gebäude. Sind Krane für Lokomotiven der Personen-und Schnellzüge zu speisen, so rechne man für je 200 m der 800 m übersteigenden Entfernung 1 m Druckhöhe mehr oder stelle Hülfsbehälter auf.

Ist in der Nähe des Hauptwasserverbrauches eine natürliche Höhe vorhanden, so ist bei gutem Baugrunde die Anlage eines gemauerten Behälters (Wasserkellers) von runder oder viereckiger Form zweck-mäfsig. Inhalt tunlichst den zwei- bis dreitägigen Bedarf umfassend (Gz. W.). Bei schlechtem Baugrund runder eiserner Behälter.

Rohrleitungen. Gewöhnlich innen und aufsen geteerte Muffenrohre. Der Durchmesser der Hauptverteilungsleitungen soll nicht unter 200 mm betragen; sie sind im übrigen nach der von ihnen verlangten Leistung mit Berücksichtigung der Hülfsbehälter von Fall zu Fall zu berechnen. Lichter Durchmesser für kurze Saug- und Druckrohrleitungen etwa ²/s von dem des Pumpenkolbens; für längere Leitungen ist bei der Lichtweite Berücksichtigung des Leitungswiderstandes (I. Bd. S. 277 ff.) nötig. Saugrohr zum Brunnen, Druckrohr nach dem Behälter, Fallrohr vom tiefsten Punkte des Behälteis nach den Entnahmestellen. Bei geringer Entfernung zwischen Pumpwerk und Wasserbehälter ist die Druckleitung nicht als Falleitung zu benutzen. Bei gröfserer Entfernung zwischen Pumpe und Behälter kann zur Einschränkung der Anlagekosten die Druckleitung in genügender Entfernung von der Pumpe als Falleitung verwendet werden. Sie ist im übrigen so anzulegen, dafs der Behälter nicht auslaufen kann, wenn sie bricht oder undicht wird (Schwanenhals-ausgufs). Alle Rohrleitungen sind mit stetigem Gefälle anzuordnen; sonst an Stellen, wo sich Luftsäcke ansammeln, kleine Windkessel und Entlüftungsventile oder -hähne nötig. Krümmer mit kleinen Abrundungen oder T-Stücke ohne jede Abrundung sind zu vermeiden (Gz. W.). Durchmesser der Kranrohre und Zuleitung > 200 mm. Frostfreie Lage der Rohre im Erdboden in Deutschland 1,3 bis 1,6 m tief. An geeigneten Stellen sind Schieber, Schlammkasten und Windkessel einzuschalten.

Alle Leitungen müssen sich vom Behälter aus spülen lassen.

In nachgiebigem Boden oder, wo bei einer Beschädigung der Rohrleitungen Bauwerke, Bahndämme u. dgl. gefährdet werden könnten, werden flufseiserne Rohre mit Jutebewicklung angewendet.

Die Leitungsrohre dürfen nicht chemischen Einflüssen ausgesetzt werden, z. B. nicht in Kohlenasche oder Schlacke eingebettet werden.

Gleise usw. sind durch Leitungen möglichst wenig zu berühren.

Für jedes Leitungsnetz ist ein besonderer Rohrplan zu fertigen.

Pumpwerke sind da anzulegen, w’O gutes Wasser dauernd reichlich vorhanden ist. Brunnen, 2 bis 3 m Durchm. und womöglich 4 bis 5 m vom nächsten Bauwerk entfernt, abgedeckt. Je nach den örtlichen Verhältnissen Flach- oder Tiefbrunnen, u. Umst. auch beide Arten, die, wenn möglich, durch Heberleitungen zu verbinden sind. Tiefbrunnen sind in der Regel als Rohrbrunnen herzustellen, oben zuweilen mit einem gemauerten, bequem besteigbaren Schacht für das Pumpwerk.

Bei Heberleitungen ist zur Aufspeicherung des Wassers ein der Pumpenfördermenge angepafster Sammelbrunnen anzulegen, in den die Heberleitungen unter tiefstem Wasserstand einmünden. Der Brunnen ist um so tiefer zu bemessen, je länger die Heberleitungen, weil zur Bewegung des Wassers in diesen Leitungen nur der Unterschied der Wasserspiegel im Rohr- und Sammelbrunnen zur Verfügung steht. Höchster Punkt der Heberleitung und tiefster (abgesenkter) Wasserspiegel des Sammelbrunnens dürfen höchstens 8 m voneinander entfernt sein. Mit Rücksicht auf die erzielbare, nur geringe Geschwindigkeit in den Heberleitungen nicht zu kleine Durchmesser wählen. Jeder Brunnen einzeln derart abschaltbar, dafs seine Reinigung ohne Störung möglich ist. Widerstände in der Heberleitung möglichst vermeiden, daher auch keine rechtwinkligen Anschlüsse. Allmähliches Ansteigen bis zum abfallenden Rohrende erforderlich. Am höchsten Punkt der Leitung ist die Luft je nach der im Grundwasser enthaltenen Luft- und Kohlensäuremenge durch besondere Einrichtungen (Wasserstrahlejektor, Luftpumpe) abzusaugen, die gleichzeitig zum Ingangsetzen der Anlage erforderlich sind.

Die Pumpwerke sollen den 24 stündigen Bedarf in etwa 10 Tagesstunden fördern, nur bei aufsergewöhnlichem Bedarf (Truppenbeförderung) ist mit Nachtbetrieb auszuhelfen (Gz. W.). Bei elektrischem Betrieb der

Pumpen mit ständiger Stromzuführung und selbsttätigen Schaltvorrichtungen ist in der Regel Tages- und Nachtbetrieb zweckmäfsig.

Zur Wasserförderung sind geeignet: Kolbenpumpen, Kreiselpumpen (geringe Wartung), die letzteren besonders bei elektrischem Antrieb, bei Tiefbrunnen Pumpen mit senkrechter Welle (geringer Grundflächenbedarf) und unmittelbar gekuppelten elektrischen Triebmaschinen oder Pr efs luftpump en (Mammutpumpen), Pulsometer nur als Aus-hülfsanlagen bei Wasserentnahme aus Brunnen.

Als Dampfleitung zu von Lokomotiven betriebenen Wasserhebevorrichtungen sind biegsame Rohre > 2,5 m lang anzuwenden, deren Anschlufs-stücke mit denen der Dampfheizleitung übereinstimmen (T V. § 82 u, 103). Saughöhe der Pumpen < 6 bis 7 m.

Die Anlage von Aushülfsmaschinen für Notfälle ist besser als Wasserstationen in halber Entfernung; doch können zwischen den Haupt-Wasserstationen kleine Hülfs-Wasserstationen, mit Pulsometer, Handpumpe, Windrad oder einer (geeignetenfalls von einem Wanderheizer bedienten) Kleinkraftmaschine ausgerüstet, u. Umst. vorteilhaft sein.

Wasserkrane (BO. § 15²). Jeder Wasserkran mufs in der die Gleise freilassenden Ruhelage feststellbar sein und mindestens 1 cbm/min liefern können. Bei Wasserkranen für durchgehende Personen- und Schnellzüge ohne Lokomotivwechsel soll die Ausflufsmenge nicht unter 5 cbm/min betragen (Gz. W.). Hierfür empfiehlt sich aufserdem zwecks schneller Abfertigung die Verwendung von Kranauslegern mit Gelenkrohren. — Ausgüsse der Wasserkrane müssen mindestens 2,85 m über S.-O. liegen. T V. § 59¹ geben als bindende Vorschrift bei Neu- oder Umbauten mindestens 3,0 m über S.-O. Für die zum Schnellzugdienst bestimmten Wasserkrane wird 3,4 m empfohlen. Wasserkrane mit drehbarem Ausleger müssen mit einem Signal versehen sein, das die Querstellung des Auslegers bei Dunkelheit anzeigt (BO. § 15⁴; S.-O. Signal 11; T V. § 59). Zwischen zwei Gleisen stehende Krane sind so anzuordnen, dafs während des Wasserfassens in dem einen Gleis nicht ein Teil des Kranes in die Umgrenzung des lichten Raumes des anderen Gleises hineinragt. Bei Frostwetter mufs das Wasser aus den Kranen abgelassen werden können. Freistehende Krane sind ein- und mehrgleisigen Kranauslegern (Wandwasserkranen) vorzuziehen. Ausleger meist wagerecht, selten lotrecht drehbar oder schlauchförmig. Behälter-Wasserkrane wenig gebräuchlich. Doch sind zur Abkürzung der Entnahmezeit bei Wassernehmen ohne Lokomotivwechsel Hülfsbehälter von 25 bis 50 cbm Inhalt in unmittelbarer Nähe der Wasserkrane zweckmäfsig.

zum

Aufstellung der Wasserkrane zwischen den Hauptgleisen an den Bahnsteigen derart, dafs in jeder Fahrrichtung die Lokomotiven ohne Abkupplung vom Zuge Wasser nehmen können. Ihre Ausleger sollen in Ruhestellung tunlichst der Fahrrichtung entgegengerichtet sein. Für durchgehende Güterzüge ohne Lokomotivwechsel sind die Wasserkrane an den Ausfahrtgleisen für jede Fahrrichtung möglichst so aufzustellen, dafs die Zuglokomotiven sie ohne mehrfaches Hin- und Herfahren erreichen können. Für die einem Bahnhofe zugeteilten Lokomotiven ist ein Wasserkran neben jedem Einfahrtgleise zum Lokomotivschuppen (etwa nahe der Kohlenladebühne oder an der Reinigungsgrube, aber so, dafs Absteigen in die Grube noch Platz ist) aufzustellen. Im Inneren der

Schuppen ist die Aufstellung von Wasserkranen entbehrlich (Nachfüllen durch die Auswaschluken, Ablafshahn). Auf gröfseren Verschiebebahnhöfen Aufstellung der Wasserkrane in der Nähe der Hauptausziehgleise oder der Ablaufberge, wenn kein anderer in der Nähe.

Bemerkung. Auf Nebenbahnen, die strategische Bedeutung haben, sind die für die Wasserversorgung der Hauptbahnen aufgestellten Grundsätze ebenfalls mafs-gebend; andernfalls sind nur die örtlichen Verhältnisse für die Anlage der Wasserstationen bestimmend (Gz W.).

Wasserpfosten und Zapfhähne sind an den Bahnsteigen, Entseuchungsanlagen und Kohlenlagern, an den Aufstellungsgleisen zum Reinigen der Wagen und für Feuerlöschzwecke vorzusehen. Die Zuleitungen nicht unter 50 mm lichter Weite (Gz. W.). Alle Zapfstellen für Feuerlöschzwecke leicht zugänglich dort angebracht, wo sie vom Feuer nicht unmittelbar erreicht werden können (Feuerwehrfachmann). Wo zu Feuerlöschzwecken höherer Wasserdruck als gewöhnlich verwendet wird, müssen Umstellvorrichtungen leicht zugänglich und bequem bedienbar sein (Gz. W.).

1. Kohlenyersorgung der Bahnhöfe.¹)

(Vgl. II. Bd. S. 490 ff.)

Kohlenverbrauch. Der Kohlenverbrauch gleicher Lokomotivgattungen unter denselben Verhältnissen schwankt mit Rücksicht auf den Unterhaltungszustand, die Behandlung der Fahrzeuge und die Fähigkeiten des Personals sehr erheblich. Kohlenverbrauch, auf Zugkilometer bezogen, gibt keinen Anhalt für Beurteilung der Wirtschaftlichkeit, da Streckenverhältnisse, Fördermengen und Geschwindigkeiten zu berücksichtigen sind. Das gleiche gilt von der Mafseinheit: t/km. Am einwandfreiesten ist Beziehung des Kohlenverbrauchs auf PSst, die sich aber nur bei besonderen Versuchen einwandfrei ermitteln lassen.²)

Der Kohlenverbrauch einer Lokomotive fällt bis zur wirtschaftlichsten Ausnutzung, er steigt mit zunehmender Geschwindigkeit und auf Steigungen. (Für Güterzüge sind etwa 30 km/st als wirtschaftlichste Geschwindigkeit anzusehen.) Leerzüge erfordern höheren Kohlenverbrauch als Vollzüge gleichen Gewichts. Lokomotiven mit grofser Zugkraft für gleiche Fördermengen wirtschaftlicher als mehrere kleine (besonders auch mit Rücksicht auf Personalbedarf und Unterhaltungskosten). Verkehrs- und Streckenverhältnisse bedingen so erhebliche Schwankungen im Kohlen verbrauch, dafs Vergleich nur bei denselben Vorbedingungen angängig. Auf PSst am Triebradumfang bezogen, kann etwa 1,4 kg als Kohlenverbrauch angenommen werden. Auf Flach- und Hügellandbahnen werden im Mittel etwa 12 kg/km, bei Personenzügen etwa 10 kg/km, bei Güterzügen etwa 16 kg/km Kohlen verbraucht; dabei verdampft 1 kg Kohle etwa 6 bis 7 kg Wasser.

Brennstoff kosten betragen etwa 8 bis 12 % der Gesamtausgaben der Eisenbahnen. Kosten für eine Lokomotive im Jahresdurchschnitt

Gassteinkohlen .    .    800 kg

4000 bis 6000 JC (bei mäfsigen Kohlenpreisen ohne Berücksichtigung der Frachtkosten).

Lagerung der Kohlen. Auf gröfseren Bahnhöfen sind ausreichende Kohlenbestände zu lagern (Kriegsbestände, Herbstvorräte). Lokomotiv-kohlen sind jedoch möglichst von den Wagen an die Lokomotiven unmittelbar zu verausgaben. Kohlen, Koks und Briketts sind sonst getrennt auf trockenem Lager mit ebener tragfähiger Grundlage unterzubringen. Stapelhöhe der Kohlen bis zu 2,5 m, der Briketts (nur wetterbeständige auf Dauerlager) bis 3 m. Staubkohlenhaufen sind in senkrechter Richtung mit Gasrohren in Entfernungen von einigen Metern zu durchsetzen, in die von Zeit zu Zeit Thermometer zur Feststellung der Temperaturen hinabzulassen sind. Neben Dauerlagern, die zweckmäfsig nach Jahrgängen und Zechen getrennt werden, sind Tageslager in Nähe der Ladebühne anzulegen. Ermittlung der Bestände durch Vermessen; Durchschnittsgewichte für 1 cbm

dem Ruhrgebiet 900 kg dem Saargebiet 870 „

Niederschlesien 830 „

Oberschlesien .    780    „

Lokomotiv

steinkohlen

aus

. . 450 „ . . 350 „

Schmiedesteinkohlen 760 „ Steinkohlenbriketts . 1000 „ Schmelzkoks .

Gaskoks .    .

Lager meist gut umfriedigt („Kohlenbansen“), durch ein oder mehrere Zufuhrgleise gespeist, in Nähe der Verbrauchstellen mit Rücksicht auf Erweiterungsmöglichkeit von leicht verschiebbaren Schmalspurgleisen (50 bis 75 cm Spurweite) durchzogen.

Kohlenversorgung der Lokomotiven von Hand, mit Kranen oder grofsen mechanischen Einrichtungen. Beförderung der Kohlen von der Banse zur Bühne und von da zu den Tendern, bei geringem Bedarf wohl noch mittels Körbe, die mit Hand oder Wippbaum hinaufgehoben und auf die Tender von Hand oder durch Schüttrinnen entladen werden. Kohlenbühne (etwa 3 m breit) liegt etwa 2 bis 2,5 m über S.-O. zwischen der Kohlenbanse und dem Lokomotivbekohlungsgleise. Länge der Bühne nach Bedarf zur Aufstellung gefüllter Körbe oder eiserner Behälter. Inhalt eines Korbes 50 kg; an deren Stelle bei mittleren und gröfseren Anlagen auf Schmalspurgleisen laufende Kohlenwagen („Hunde“) mit 500 oder 1000 kg Inhalt, die mit Drehkranen auf die Bühne gehoben und durch Schüttrinnen entleert oder besser mittels Tragbügel über den Tender gehoben und ausgekippt werden. Antrieb der Krane elektrisch; seltener von Hand oder durch Druckwasser.

Bei grofsem Kohlenverbrauch sind mechanische Bekohlungsanlagen am wirtschaftlichsten. 1. Vollbahnselbstentladewagen werden mit Lokomotiven auf Rampe über Hochbehälter geschoben oder durch Seil auf die Hochbahn gezogen und dort entladen (grofse Längenausdehnung). 2. Wagen werden zu ebener Erde in Schüttrümpfe durch Selbstentladung oder mittels Kohlenkipper entleert und die Kohlen durch Becherketten in Hochbehälter gefördert (Huntsche Verladeeinrichtung), aus denen Schüttrinnen sie — meist nach Wägung oder Messung — auf die Tender befördern (Saarbrücken, Grünewald³¹) u. a. m.). 3. Um das Umladen vom

Lager in die Hochbehälter und die damit verbundene Zerkleinerung der Kohlen zu vermeiden, auch fahrbare Portalkrane, die, den Kohlenlagerplatz bestreichend, mittels Greifer aus den eingehenden Wagen die Lokomotiven bekohlen, die Kohlen auf Lager geben oder vom Lager den Lokomotiven zuführen (Mannheim,⁴) Frankfurt a. M.).    4. Wo die Geländeverhält

nisse es zulassen, auch tiefliegende Bekohlungsgleise und hochliegende Lager, so dafs Schmalspurwagen vom Lager an die Schüttrinnen gefahren werden und ihren Inhalt durch drehbare Kopfwände auf die Tender entleeren.

Verbrennungsrückstände. Schlacken und Aschenteile bei Bahnunterhaltung, zu Drainierungen, Befestigung von Landwegen, für Bürgersteige und zur Anfertigung künstlicher Steine oder dgl. Rauchkammer-lösche enthält je nach der verwendeten Kohle 6070 bis 6200 WE (bei schlesischer Kohle), 5150 bis 5200 WE (bei Ruhrkohle), 3850 bis 4520 WE (bei Saarkohle).⁵) Gemischt mit Kohlen unter stehenden Kesseln (mit Unterwind), verfeuert ohne besondere wirtschaftliche Vorteile; neuerdings in Sauggasgeneratoren (Pintsch) vergast (Sauggas ^ 1100 WE/cbm), Königsberg, Insterburg usw. Neben den Reinigungsgruben der Lokomotivschuppen (s. dort) hinreichende Lagerplätze. Bei grofsen Anlagen, besonders in Amerika, auch mechanische Einrichtungen zur Fortschaffung der Rückstände in Verbindung mit den Bekohlungsanlagen.

in. Einrichtungen für die Behandlung der Fahrzeuge. 1. Lokomotivschuppen⁶) (TV. § 60; A. f. S. § 12).

Die Lage der Lokomotivschuppen ermögliche bequeme Verbindung namentlich mit den Halteplätzen der Personenzüge ohne Störung des Verkehrs; nur in besonderen Fällen neben diesen kurze Lokomotivwarte-gleise, da bei der zulässigen Dienstdauer der Lokomotivmannschaften tägliches Warten vieler Lokomotiven die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt. Deshalb sollen auch die Lokomotiven bei Fahrten zu und von Schuppen sowie bei Wasser- und Kohlennehmen sich gegenseitig nicht behindern. Ein- und Ausfuhrgleise getrennt, bei grofsen Anlagen je doppelt. Reinigungsgruben, Wasserkrane, Bekohlungsanlagen derart, dafs Ausschlacken und Versorgen mit Vorräten möglichst ohne Wechsel der Fahrtrichtung erfolgen kann. Anlage auf der Seite der Hauptgleise, wo die meisten Lokomotiven umwechseln. — Möglichst in Verbindung mit dem Lokomotivschuppen: Aufenthalts-, Uebernachtungs- und Baderäume für Lokomotivmannschaften sowie Räume für Vorräte und Geräte. Betriebwerkstätten S. 805.

Der Zweck der Lokomotivschuppen ist, die Lokomotiven während der Ruhezeit vor der Witterung zu schützen; ihre Reinigung, Untersuchung und Instandsetzung zu erleichtern und sie für die Dienstleistung vorzubereiten.

In Amerika dienen die Lokomotivschuppen fast aus-

schliefslich zur Vornahme der Ausbesserungen; betriebsfähige Lokomotiven stehen — für Güterzugdienst meist angeheizt — im Freien. Je zweckmäfsiger die Schuppenanlagen, desto kürzer die Wartezeit der Lokomotiven. Daher Einrichtung je nach den Betriebsverhältnissen; bei gröfseren Bahnhöfen Trennung der Schuppenanlagen für Personen- und Güterzuglokomotiven zweckmäfsig. Im allgemeinen Anzahl und GrÖfSB derart, dafs etwa 75% aller Betriebslokomotiven, bei Bahnen ohne Nachtdienst alle Lokomotiven Unterkunft finden.

Gestalt: Grundrifsform ist in erster Linie durch den verfügbaren Platz, die Verbindung mit den Betriebsgleisen unter Berücksichtigung der Lokomotivzahl und der zu erwartenden Erweiterung zu wählen. Rechteckige Schuppen — bei grofser Standzahl mit Schiebebühnen im Inneren (Drehscheibe aufserhalb des Schuppens) — sind, da die bebaute Fläche für einen Stand am kleinsten ist, im allgemeinen am billigsten; sie erfordern geringe Unterhaltungskosten. Nachteil ist das zeitraubende Aus- und Einfahren der Lokomotiven, das mit der Länge der Aufstellungsgleise und der Zahl der aufgestellten Lokomotiven wächst. Anordnung der Rauchabzüge schwierig, besonders bei Lokomotiven verschiedener Länge. (In England daher häufig besondere Rauchfangtröge). Drehscheibe wird nur bei ausschliefslicher Verwendung von Tenderlokomotiven entbehrlich. Rechteckige Schuppen sind am leichtesten zu erwärmen, runde wegen grofser Höhe weniger leicht, ringförmige wegen der vielen Tore am schwersten. Trotzdem ist wegen Erweiterungs-tähigkeit bei gleichzeitig bequemer Zukömmlichkeit die Ringform am meisten beliebt, u. zw. in der Regel mit besonderem Tore für jedes Gleis. Die zeitweise bevorzugte Ringform mit zwei im Tore verschlungenen Gleisen (Frankfurt a. M. u. a.) verlangt erhebliche Vergröfserung der Tiefe (um 4 bis 5 m) und sehr weite Tore (7,4 m) und ist daher teuer.

Innere Länge bei einer Lokomotivlänge von l m (in Deutschland l in der Regel bis 19 m, für die 4* und öachsigen Schnell- und Personenzuglokomotiven mit Tender neuerdings bis 22 m und unter besonderen Verhältnissen noch darüber hinaus, 17 m für 3achsige Schnellzug- und für Güterzuglokomotiven) im allgemeinen für einen Stand für zwei Stände hintereinander 2/-f-4,6 m; für drei Stände 3 / —5,2 m. Mehr als zwei Stände auf einem Gleis erfordern beiderseitigen Zugang. Da aufzustellende Lokomotivgattungen mit dem Verkehr sich schnell ändern können, soll Schuppenanlage nicht zu sehr an bestimmte Gattungen gebunden werden.

Innere Weite: Wandabstand von Gleismitte >3,5 m. Gleisabstand von Mitte zu Mitte 5,0 bis 5,5 m (j> 4,7 m ohne Zwischenstützen). Für jede Lokomotive so viel Raum, dafs an ihr allseitig bequem gearbeitet werden kann (T V. § 60). — Bequemes Auswaschen, Einziehen von Siederohren, geringes Vor- und Zurückschieben der Lokomotiven mufs sich vornehmen lassen.

Ueber Schiebebühnen soll zwischen den Dachstützen g 18,5 m Länge frei bleiben. Derselbe Raum mufs bei Kreisform über der Drehscheibe frei bleiben. Schnellzuglokomotiven erfordern Drehscheibendurchmesser von 20 m und entsprechend lange Schiebebühnen.

Tore ^4,80 m hoch über S.-O., Lichtweite (T V. § 60 u. Gs. L. 13) g 3,35 m, bei Neubauten aber g 3,80 (BO. §11⁷). TV. empfehlen bei Neubauten 4,00 m. Der Lichtweite 3,35 m entspricht bei Ringform ein Abstand der Gleisachsen in der Torflucht von mindestens 4,15 m bei gemauerten Pfeilern und von mindestens 3,65 m bei Pfeilern aus Walzeisen. Bei 4,00 m Torbreite erhöhen sich diese Abstände also um etwa 0,65 m. Tore meist mit Oberlicht versehen, schlagen nach aufsen auf und sind gegen Zuschlägen durch Windstöfse gut zu sichern. Hölzerne Tore mit Eisenverstärkung zweckmäfsiger als eiserne; Beschaffung zwar teurer, Unterhaltung aber billiger. Wenigstens in den beiden äufseren Toren sind Schlupftüren 0,8 bis 1,0 m breit vorzusehen.

Rauchfänge, aus Blech (rostet leicht) oder Gufseisen, seltener Tonrohre mit Schmelzüberzug, von (0,3 bis) 0,5 m Durchm., rd. 4,5 bei 23 m und 4 m bei 21 m Standlänge von einem Ende jedes Standes, entsprechend der Stellung der Lokomotivschornsteine, an dem Dachbau zu befestigen ; um bei jeder Windrichtung zu wirken, müssen sie über Dachfirst reichen. Vereinigte Rauchableitung durch einen unten,⁷) in oder an der Wand liegenden oder am Dache aufgehängten (oder im Fufsboden angeordneten, Rothensee bei Magdeburg) Sammelkanal mit Zuführungs-rohren von den Rauchfängen und Einmündung in einen 35 bis 40 m hohen Schornstein (bei 1,25 m oberer Lichtweite für 14 bis 16 Stände ausreichend) hat sich bewährt (Aachen, Berlin Anh. Bhf.). Sie macht einen Teil der Dunstabzüge, u. Umst. auch weitere Heizvorrichtungen entbehrlich. T V. empfehlen gemeinsame Rauchabführung, wo auf Verminderung der Rauchbelästigung Wert gelegt werden mufs. — Holzteile des Daches in der Nähe der Lokomotivschornsteine 5,80 m über S.-O. (T V. § 60). Zweckmäfsig ist, die Rauchfänge mit festen Seitenwangen (4,15 m über S.-O.) und beweglichen Querwänden zu versehen, so dafs diese den Schornstein der Lokomotive nach der Einfahrt ganz um-schliefsen. Rauchfänge ohne bewegliche Teile 4,3 m über S.-O. Statt der Rauchfänge neuerdings auch trichterförmiger, nach den beiden Seiten senkrecht zum Gleis auseinanderklappbarer Abschlufs der Rauchrohren, der den Schornstein der Lokomotiven dicht umschliefst (Bauart Fabel-München). In den Rauchfängen sind Abschlufsklappen zweckmäfsig — bei Sammelableitung erforderlich —, um Entweichen warmer Luft im Winter zu verhindern.

Dunstabzüge ^ 10 bis 15 qm Luftgitterfläche für jeden Stand bei schlechter Rauchabführung.

Arbeitsgruben im Inneren der Schuppen 0,85 bis 1 m tief unter S.-O. und 1,1 bis 1,2 m breit, für jeden Stand in ganzer Länge der Lokomotive mit Tender, mit 0,5 m über die Lokomotivlänge hinausragenden Treppenstufen; zu entwässern durch Längsgefälle oder besser durch Quergefälle mit seitlicher Längsrinne nach einem Kanal, der zweckmäfsig im Inneren des Schuppens quer vor den Gruben liegt und zugänglich (z. B. mit Eisenplatten abgedeckt) ist. Zweckmäfsig 0,6 m unter S.-O. ein Absatz von 10 bis 15 cm Breite zum Auflegen von Standbohlen beim Arbeiten an höheren Lokomotivteilen.

Bei Sammelheizung sind Längsseiten der Gruben in ihrem unteren Teile mit beiderseitigen Aussparungen von 0,4 m Höhe und 0,1 m Breite zur Unterbringung der Heizrohre zu versehen.

Beleuchtung durch grofse Fenster (bis nahe zum Fufsboden herab); erforderlichen!alls aufserdem Oberlicht. Lichteinfall (Fensteröffnungen) am besten zwischen den Gleisachsen. Verkehrswege sind bei Dunkelheit dauernd zu beleuchten; Steckdosen oder Gashähne.

Heizung durch Oefen (u. Umst. bewegliche); bei grofsen Anlagen Sammelheizung, wenn Dampfkesselanlage vorhanden ist oder Lokomotiven Dampfheizeinrichtung haben, die dann bei aus dem Dienst kommenden Lokomotiven anzuschliefsen ist, so dafs besondere Kesselanlage entbehrlich, bei guter Sammelrauchabführung Heizung oft nicht erforderlich, wenn die Rauchabzugkanäle im Schuppen frei geführt werden. Luftheizung (Sturtevant) in Amerika häufig.

Fufsboden aus Klinkerpflaster, natürlichen Steinen oder Zementbeton; Asphalt nicht ratsam. Am besten in Höhe der S.-O., mit Entwässerung unter den Schienen hindurch, indem zwischen Schiene und Pflaster ein schmaler Zwischenraum gebildet wird. Holzfufsboden, wo Werkbänke aufgestellt sind. Bei gröfseren Schuppen besondere Fundamente für Hebeböcke.

WäSSOrzuloitung mit reichlichem Druck zweckmäfsig im Entwässerungskanal, zum Auswaschen und Wiederauffüllen der Lokomotivkessel; Zweigrohre von 6 bis 7 cm Durchm. zu den Schlauchhähnen (Unteiflur-hydrant in abgedeckter Grube), von denen mindestens einer zwischen zwei Gleispaaren angebracht wird (Gs. L. 22), Trinkwasseranschlüsse, Waschbecken.

Dampf- oder Heifswasserleitungen zweckmäfsig, um Wasser aus den abzukühlenden Lokomotiven in Behälter zu sammeln und Speisewasser vorzuwärmen, zum Auswaschen der Kessel und schnellen Wiederauffüllen und Unterdampfsetzen der Lokomotiven.

Auswascheinrichtungen.*) Warmauswaschen der Lokomotiven behufs Schonung der Kessel besonders da erforderlich, wo Lokomotiven bald wieder dienstbereit sein müssen. Nach dem Auswaschen ist Kessel mit warmem Wasser zu füllen, wenn keine Zeit zu vollständigem Abkühlen vorhanden ist. Auswaschfristen je nach den Wasserverhältnissen und der Lokomotivbeanspruchung etwa 5 bis 20 Tage. Für das Auswaschen sind etwa lOstündige Pausen erforderlich (5 st für die Zeit zum Erkalten, 3 st zum Auswaschen und 2 st zum Wiederanheizen). Wasserdruck für das Auswaschen bei 5 bis 10 cbm Wasserverbrauch D/j bis 5, vereinzelt bis 8 at. Zum Warmauswaschen ist Anlage einer am Dachstuhl aufgehängten, umhüllten Dampfleitung zweckmäfsig, von der senkrechte Abzweigrohre nach den zwischen den Ständen befindlichen Hydranten mit Mischdüsen führen, an die Ausspritzschläuche angeschlossen werden Auch Dampfstrahlspritzen bewährt. Den Dampf liefert Kesselanlage oder Lokomotive. Nach Wittenberg-Schilhan wird Tenderwasser der auszuwaschenden Lokomotive durch Lokomotivdampf erwärmt und mit Hülfe von fahrbarer Pumpe zum Auswaschen verwendet; Kessel wird mit dem übrigen warmen Tenderwasser durch Pumpe wieder gefüllt.

*) Bulletin des intern. Eisenbahn - Kongrefs-Verbandes 1909 S. 60 u. 560 über Behandlung der Lokomotiven auf Endbahnhöfen und die beste Art des Auswaschens.

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Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Druckluftleitungen erforderlich, um Siede- und Rauchrohre durch Ausblasen zu reinigen (TV. §60). Bei gröfseren Lokomotivschuppen Aufstellung von Druckluftpumpen nebst ausreichenden Druckluftbehältern. Druckluftleitung zwischen je zwei Ständen mit einem Abzweigrohr mit Absperrhahn und Schlauchkupplung. Bei kleineren Schuppen Druckluft von Lokomotive entnommen. Mit Druckluft ist Reinigung der Heizrohre in kürzerer Zeit und gründlicher ausführbar als mit den üblichen Handgeräten (eiserne Stangen am vorderen Ende mit Werg, Hanf oder Putz-wollballen, bei festem Rufs auch mit Schnecken versehen).

AnheiZVOrrichtungetl. Auf gröfseren Lokomotivstationen Anheizöfen. In den Dampf- und Druckluftleitungen sind überdies Stutzen für den Anschlufs von in den Schornstein der Lokomotiven zu hängenden Hülfs-bläsern vorzusehen. Dauer des Anheizens 2 bis 4 st.

Hebevorrichtungen für schwere Lokomotivteile; an den Arbeitsgleisen Krane, u. a, auch zum Verladen der Achsen. Aufserdem Loko-motivhebeböcke und Winden erforderlich. Achssenken, Achswechsel-gruben bei 15 und mehr Ständen. Anordnung in zwei nebeneinander-liegenden Ständen in einem etwa 2,8 m breiten, unter diesen durchgehenden Kanal. Lage der Grube, dafs möglichst sämtliche Achsen der Lokomotive bei geschlossenen Toren nachgesehen werden können; bei geöffneten Toren ringförmiger Schuppen dürfen jedenfalls auch bei äufserster Stellung der Lokomotive über der Achswechselgrube die benachbarten Gleise nicht gesperrt werden.

Sandtrockenöfen für den Sand der Lokomotivsandstreuer (Sand möglichst lehmfrei und gut gesiebt). Trockenöfen, z T. mit Sieben verbunden, bestehen aus der Feuerung, der Trockenplatte und dem Rauchabzug. Sandschuppen von 6 bis 12 cbm Inhalt (= 1 bis 2 Wagenladungen). In Amerika Sandhäuser an den Schuppeneinfahrtgleisen aufgestellt, von wo Sand unmittelbar in Lokomotivsandkasten geleitet werden kann. Neuerdings für hochliegende Lokomotivkessel auch in Deutschland mit Erfolg eingeführt.⁸)

Bänke

Sonstige Ausstattung. Werkbänke mit Schraubstöcken, fahrbare Schraubstöcke und Feldsciimieden; Trockeneinrichtungen, Schlauchrinnen u. dgl. zum Auf be wahren der Schläuche; Wandhaken für die Rohrreinigungsgeräte; eiserne Deckelkasten für gebrauchte Putzwolle; und Tritte, Schleifstein; verschliefsbare Kleiderschränke.

Nebenaniagen. Aufserhalb des Schuppens sind an der Einfahrt, bei Ringschuppen aber vor der Drehscheibe Löschgruben, Wasserkrane, Vorrichtungen zum Verladen und Nässen der Kohlen und Gasfüllständer anzuordnen. Die LÖSChgruben sind so anzulegen, dafs die Untersuchung, das Ausschlacken, Bekohlen und Wassernehmen der Lokomotiven möglichst gleichzeitig erfolgen kann (also der Wasserkran etwa 13 bis 18 m hinter dem vorderen Ende der Grube). Bauart der Lösch- oder Reinigungsgruben in Mauerwerk oder Eisen; 0,6 bis 1 m tief (TV. § 45 u. 60) und 1,2 m breit. Der Boden der Grube (unter dem Lokomotivaschkasten) ist mit feuerfesten Steinen auszusetzen oder mit gufseisernen Platten zu belegen. Gute Entwässerung dringend nötig (TV. § 45 u. 60). In Amerika Sohle oft quergewölbt, in der Mitte am

höchsten, um bei Arbeiten trockenen Stand zu gewährleisten. Mit abnehmbarem Gitter verdeckte gute Schlammfänge erforderlich. Bei Austritt der Abwässer in städtische Kanalisation oft besondere Sammelbehälter mit Oelabscheider vorgeschrieben. Grubenlänge gleich Pufferentfernung der längsten Lokomotive einschl. Tender 12 bis 20 m, u. Umst. auch mehr; bequeme Zugänglichkeit der Grube durch Treppen oder Rampen erforderlich; am besten beiderseits. — Lagerplätze für Schlacke und Lösche sind mit 0,40 bis 0,50 m hohen eisernen Umfassungswänden,

z. B. aus altem Oberbaumaterial, abzuschliefsen. Für das Ablöschen sind an den Löschgruben Wasserpfosten vorzusehen. Für gröfsere Lokomotivstationen Anlage von Rampen, Aufzügen, Becherwerken zum leichten Verladen der Schlacken usw.

Abort-, Wasch-, Bade-, Aufenthalts- und Uebernachtungsräume (bei gröfseren Anlagen getrennt für die Lokomotivbeamten, Werkstattarbeiter, Putzer und Kohlenlader), Diensträume für das Aufsichtspersonal, Unterrichtssaal, Werkstatt, Magazin- und Ausgaberaum, Tanks für feuergefährliche Flüssigkeiten, Lagerkeller für Schmier- und Brennöle usw. sind in Nebenbauten unterzubringen. Für Reiserwellen zum Anheizen Schuppen mit Lattenwänden.

2. Wagenschuppen.

Aufstellung der Personenwagen im Schuppen zum Schutz gegen die Witterungseinflüsse usw. oder zur Reinigung, zu laufenden Untersuchungen und Ausbesserungen. Daher bei gröfseren Anlagen meist Betriebswerkstätten.

Schuppen sollen so gelegen und eingerichtet sein, dafs die darin aufgestellten Wagen den Zügen schnell beigestellt werden können (TV. § 61). Gleismittenabstand nach TV. nicht unter 4,4 m, besser 4,7 bis 5 m; Wandabstand von Gleismitte |> 3 m, um schnelles Reinigen zu ermöglichen. Schuppenanlage rechteckig. Standlänge bei einer Wagenlänge von l m für ein Fahrzeug /-|-2,5 m; für zwei 2Z-j~3m; für drei 3 l -f- 3,5 m. Wagenlänge einschl. Puffer

12,0 bis 13,50 m, 18,5 „ 18,75,,,

bei dreiachsigen Abteilwagen bei vierachsigen    „

bei vier- und sechsachsigen D-Zugwagen .    .    19,6 „ 20,00 „ ,

bei sechsachsigen Schlafwagen

20,5 m u. mehr.

Gleise gleichlaufend zu den Schuppenlängswänden, um möglichst die geschlossenen Züge in die Schuppen stellen zu können. Verbindungen der Gleise durch Weichen vor und hinter den Schuppen. In ganzer Länge der Schuppengleise Reinigungsgruben. Tore wie bei Lokomotivschuppen. Höhe der Schuppen, dafs Begehen der Wagendächer möglich (= 6 m). Fufsboden möglichst staubfrei und gut zu entwässern; Waschtröge aufsen neben den Gleisen, mit genügender Anzahl Wasserpfosten zu speisen. Gute Tages- (tief herabreichende Fenster) und Nachtbeleuchtung erforderlich; Steckkontakte oder Gasschlauchhähne für Handlampen. Gute Lüftung, ausreichende Heizung; die Heizungsanlage diene gleichzeitig zum Prüfen der Wagenheizung und zum Vorheizen der Züge. Besondere Vorheizkesselanlagen zweckmäfsig, bei ausgedehnten Anlagen mit Ueberhitzung des Dampfes. Gasleitung mit Gasfüllständer zum Füllen der Wagengasbehälter. Gaskompressoranlage, wo Gas besonderen Gaswagen entnommen und aufgespeichert werden mufs. Prefs-luftanlage zum Prüfen der Bremseinrichtungen und Reinigen der Wagen. Ladeanlage für die Akkumulatorbatterien der elektr. beleuchteten Wagen.

Schuppen für selten benutzte Wagen (Hof- und Salonwagen) können abweichend von vorstehenden Angaben angelegt werden.

Nebenanlagen sind in entsprechendem Umfange wie bei Lokomotivschuppen anzulegen (Aufenthaltsräume, Werkstätten, Aborte usw.).

Gasversorgung der Personenwagen. Beleuchtung der Personenwagen mit Gas — meist Fettgas — vorherrschend.

Von den Gassammelbehältern führen die Gasleitungen zu den Füllanlagen auf den Abstellbahnhöfen. Bei sehr grofser Rohrlänge werden zweckmäfsig Unterbehälter in Nähe der Hauptverbrauchsstellen aufgestellt. Die Leitungen endigen in Gasfüllständern, die zwischen den Gleisen in solchen Entfernungen voneinander aufgestellt werden, dafs ohne Verschiebebewegungen mit dem 10 bis 20 m langen Füllschlauche gefüllt werden kann. Füllschlauch erhält Mundstücke nach T V. § 138 Bl. XX. Da die Gasbehälter der Fahrzeuge mit Gas von 6 at Ueberdruck zu füllen sind (1 at genügt für eine Brenndauer des Wagens von 3 bis 4 st), mufs an den Füllständern 7 bis 8 at Druck vorhanden sein. Im Hauptsammelkessel des Verteilungsgebietes 9 bis 10 at Druck. Die Leitungen sind mit Rücksicht auf eine Verbrauchssteigerung und ungleichmäfsige Entnahme reichlich zu bemessen.

Bei kleinerem Bedarf (keine Gasanstalt am Ort) wird Gas aus Gaskesselwagen entnommen; Wagen mit einem, zwei oder besser drei Behältern mit Gas von 10 bis 12 at Ueberdruck. Um Gaswagen gut auszunutzen, ist das Gas zunächst nur aus einem Behälter zu nehmen; ist Druck unter 6 at gesunken, ist aus dem zweiten nur nachzufüllen und schliefslich mit dem dritten Behälter nachzufüllen, wenn der Druck in den beiden anderen schon sehr stark gesunken ist.

Reinigung der Personenwagen täglich an den Zugbildungsstellen, aufserdem gelegentlich des Autenthalts in den Werkstätten von Hand und mittels mechanischer Staubabsaugung. Der Unterdrück wird durch besondere Saugpumpenanlage — Kolbenpumpen, Kreiselluftpumpen, bei kleinen Verhältnissen auch Dampfstrahlsauger — oder durch Druckluftpumpen (Ejektorwirkung) erzeugt. Bei zentraler Staubabsaugung ist die gröfste Länge der Leitungen 200 m. Druckluftanlagen in Verbindung mit Prefsluftsaugern sind zweckmäfsig, da Druckluft ohnehin für Bremsprüfung usw. erforderlich.

Dauer der Reinigung eines Polsterabteils⁹) von Hand 40 bis 45 min; durch Blasen und Saugen etwa 20 min.

Ueber Reinigung von Ungeziefer und Desinfektionseinrichtungen Abschn. C. Werkstättenanlagen.

Reinigung der Güterwagen. Nach jedesmaligem Gebrauche sind einer Reinigung und Desinfektion zu unterziehen: Wagen, in denen lebende Tiere, fäulnisfähige tierische Abfälle in losem Zustande oder Stalldünger befördert worden sind. Verschärfte Desinfektion bei Wagen mit Klauenviehsendungen aus verseuchten Gegenden. Einfache Desinfektion nach gründlicher Reinigung (mit heifsem Wasser) auch aufsen durch Waschen mit einer auf mindestens 50° C erhitzten Sodalauge (2 kg Soda auf 100 1 Wasser). Bei verschärfter Desinfektion ist das Wageninnere hiernach aufserdem mit einer 3 °/₀-Lösung von Kresolschwefelsäure-mischung oder ähnlichen Mitteln zu bepinseln. Auch die Gerätschaften und Rampen müssen desinfiziert werden.

Auf kleinen Stationen Ausspritzen der Wagen durch die Dampfstrahlpumpen der Lokomotiven, auch Heizkesselwagen, auf gröfseren Stationen besondere Dampfkesselanlagen.¹⁰) Um eine Durchtränkung des Bodens mit Seuchenerregern zu verhüten, sind die Reinigungsgleise mit undurchlässigem Boden zu umgeben. (Elektrisch angetriebene) Spills bewirken das Verschieben der Wagen. Grofse Schlammfänge sind neben ausreichenden Dunggruben erforderlich. Für Viehwagen waschen mit ortfesten Spritzeinrichtungen (bei täglich 10 oder mehr Wagen) ist Verbrennung aller Abgänge vorteilhaft. Aufenthaltraum für die Arbeiter, Geräte- und Kleiderraum erforderlich.

3. Betriebswerkstätten.

Betriebswerkstätten in der Nähe der Lokomotiv- und Wagenschuppen.

Ausrüstung derart, dafs in ihnen alle laufenden kleinen Ausbesserungen an den Fahrzeugen ausgeführt werden können. Daher aufser Drehbänken, Bohrmaschinen, Lochstanze mit Schere, Hobelmaschinen, Kreissäge, Schleifsteinen, auch Räderdrehbänke oder wenigstens Achsschenkelbänke. Werkzeugmaschinen in besonderem Raum — nicht im Lokomotivschuppen — aufstellen. Antrieb elektrisch. Bei gröfseren Betriebswerkstätten werden die Schlosserei, Schmiede, Stellmacherei und Klempnerei zwcckmäfsig in besonderen, zusammenhängenden Räumen untergebracht. Vorrat an Ersatzteilen aller Art, besonders an Achsen erforderlich. (Achssenken s. Lokomotivschuppen.)

Für Güterwagenausbesserung einfache, geschlossene Hallen. In Betriebswagenwerkstätten sind Räume für Glaser und Sattler vorzusehen. Für Bezirke mit starkem Schlaf- und D-Wagen verkehr ist Anlage von Dampfwäschereien empfehlenswert.

Wenn Nebenmagazine nicht in der Nähe der Lokomotiv- oder Wagenschuppen liegen, sind besondere Verbrauchsstellen mit den erforderlichen Räumen für die Unterbringung und Verausgabung der Betriebsstoffe und Vorratsstücke einzurichten.

Für die Schmierstoffe empfiehlt sich vielfach die Anlegung von Lagerkellern mit Vorrichtungen zum leichten Einbringen der Fässer. Feuerpolizeiliche Vorschriften sind zu beachten.

4. Wagenumsetzeinrichtungen.

Um Umladen zu ersparen, werden normalspurige Güterwagen beim Uebergang auf Schmalspur auf 2 (oder 3-)achsige »Rollböcke“ gesetzt.

Für das Ueberführen der regelspurigen Güterwagen auf russische Spur (1524 mm) sind Rollböcke nicht anwendbar, dafür Umsetzvorrichtung nach Breidsprecher.

5, Eisenbahnwägeeinrichtungen.

Nach TV. § 57 sind, wo der Güterverkehr es erfordert, von Lokomotiven befahrbare Brückenwagen (Gleiswagen) aufserhalb der Hauptgleise mit selbsttätiger Signalvorrichtung anzulegen.

Wagen mit Gleisunterbrechung dürfen von Lokomotiven nicht befahren werden; daher nur dort ausgeführt, wo auch Strafsenfuhrwerk gewogen wird.    .

Eisenbahnfahrzeugen Ehrhardtsche

Die gröfste zulässige Last der Zentesimalwagen etwa 25 bis 301, bei grofser Länge bis 50 t. Länge 6 bis 12 m. Wo Länge und Last vorhandener Wagen nicht ausreicht, Einbau einer Zusatzwage empfehlenswert. Durchgehendes Gleis mufs der Lokoniotivbelastung entsprechen. Wiegepostament zum Schutze gegen Witterungseinflüsse gut umkleidet, meist mit Häuschen umbaut. Grundfläche > 2 auf 3 m. Brückengrube _ leicht besteigbar — erhält meist gufs- oder schmiedeiserne Einfassung. Gute Entwässerung nötig.

von

Zur Bestimmung des Raddrucks Wagen (ungenau, in Bauart Dopp eichfähig) oder eichfähige Brückenwagen besonderer Bauart, die auf besonderem Bett verschiebbar unter die einzelnen Achsen gesetzt werden (Schenk, Zeidler, Spiefs u. a.).

6. Hülfszüge.

Neben Rettungsmitteln in den Zügen Rettungskasten, Tragbahre usw. u. Umst. in besonderem Rettungszimmer auf den Bahnhöfen. Hülfszüge bestehen aus Arztwagen, Gerätewagen und bisweilen noch Mannschaftswagen, fahrbarem Kran; Hülfsgerätewagen auf Zwischenstationen. Verteilung der Hülfszüge auf den Strecken und Aufstellung auf den Bahnhöfen derart, dafs sie in kurzer Zeit und ohne grofse Verschub-

bewegungen mit Mannschaften aus statten (Alarmläutewerk) an die Unfallstelle gebracht werden können. Gerätewagen enthalten die zum Aufgleisen entgleister, zum Beseitigen zertrümmerter Fahrzeuge und zum Wiederherstellen der Gleise notwendigen Werkzeuge. Im Arztwagen Operationsraum und Krankenraum (8 Betten).

den Lokomotivschuppen oder Werk

B. Eisenbahn-Fahrzeuge.

(Die bindenden Vorschriften der T. V. sind im folgenden durch einen Stern (*) hervorgehoben.)

1. Allgemeines.

a. Kader und Achsen (Radsätze).

Sind aber

1.    Gröfster ruhender Raddruck S. 725.

2.    Spurkränze. Die Räder müssen Spurkränze haben, drei oder mehr Achsen in demselben Rahmen gelagert, so können die Spurkränze unverschiebbarer Räder weggelassen werden,^ wenn diese unter allen Umständen eine genügende Auflage (45 mm) auf den Schienen finden (B. O. § 30 u. 31), vgl. S. 740. Höhe der Spurkränze darf bei s = 1,435 m Spurweite über den mittleren, 750 mm

von

Räder (Abb. 80) -nicht weniger als 25 mm nutzung der Radreifen nicht mehr als 36 mm betragen (B. O. § 31;

der Mitte der Achse entfernt anzunehmenden Laufkreisen der

und auch bei gröfster Ab-

T. V.* § 69; T. E. § 6). Bei ungleicher Abnutzung der beiden Spurkränze einer Achse mufs die Stärke des am meisten abgenutzten Spurkranzes, gemessen 10 mm aufserhalb des Laufkreises, noch mindestens 20 mm betragen (B. O. § 31; T. V* § 69).

Abb. 80.

*r=i¹'³⁵⁷

L \ 1,363 70/ *=Regel1,36om>

-1,50071%-->

Radreifen ,

(B. O. § 31; T. V.* § 70). T. E. § 5 schreibt für b = 1,425 bis 1,405 m

Spielraum der Spurkränze im Gleise (nach Gesamtverschiebung der Achse gemessen) darf bei s — 1,435 m nicht unter 10 mm und auch /f bei der gröfsten zulässigen Abnutzung der Spur- |j kränze nicht über 25 mm betragen; demgemäfs die Entfernung von Aufsenkante zu Aufsenkante der Spurkränze (gemessen 10 mm aufserhalb der in einer Entfernung von 1500 mm voneinander anzunehmenden Lautkreise der beiden Abb. 80) b = 1,410 bis 1,425 m

Für die

vor.

Mittelräder von Fahrzeugen mit 3 und mehr in einem gemeinsamen Rahmen gelagerten Achsen ist, wenn sie überhaupt mit Spurkränzen versehen sind (bei c = 1,360 m), ein Gesamtspielraum bis 40 mm zulässig (B. O. § 31 ; T. V.* § 70).

3. Radreifen aus Flufsstahl, für Lokomotiven meist Tiegelstahl. Breite 130 bis 150 mm (B. O. § 31; T. V* § 68; T. E. § 4). Für vorhandene Güterwagen ist nach T. E. § 4 bei c = 1,360 m statt 130 noch 125 mm zulässig (Abb. 81).

Auf Lokalbahnen sei die Radreifenbreite 2? 120 mm bei s = 1,435 m und C = 1,360 m ; ^ 100 mm bei s = 1,435 m und c — 1,390 m (enge Spurrinne bei Strafsenbahnen); ^ 110 mm bei s= 1,00 m; 2^.100 mm bei s — 0,75 m; 5 90 mm bei 5 = 0,60 m. Dabei der Gesamtspielraum der Spurkränze bei Vollspur 5 bis 25 mm, bei Schmalspur höchstens 20 mm (Grz. r

Abb. 81.

'S.

§43).

Wmm

Lichter Abstand der Räder einer Achse : c = 1,360    0,003 m ; 1*2 'X

T. E. § 3 gestattet c = 1,357 bis *

1,366 m.

Geringste zulässige Stärke der Radreifen in der Laufkreisebene i — 25 mm (B. O. § 31; T. V.* § 68; T. E. § 7); beim letzten Abdrehen soll i ^ 30 mm sein (T. V. § 68); dabei müssen Radreifen, deren Querschnitt durch eine unter der Spurkranzhohlkehle liegende Befestigungsnut geschwächt ist, an der geschwächten Stelle bei gröfster Abnutzung noch > 20 mm stark sein.

Bei Lokalbahnen mit s = 1,435 m für Lokomotiven und Tender i = 20 mm, für Wagen i = 16 mm; bei $    1,0p m für Lokomotiven und Tender i = 12 mm, für Wagen

i — 10 mm.

Laufflächen nach T. V.* § 68 nach aufsen hin kegelförmig; dort die üblichen Neigungen 1 : 10 und 1 : 20 empfohlen; bei Rädern ohne Spurkränze zylindrisch (T. V. § 69; Grz. §43). Scharfkantige Eindrehungen sind bei den Reifen zu vermeiden.

4:. Radkörper. Speichenräder (für Lokomotiven S. 843) für Wagen Flufseisen und Scheibenräder aus Flufsstahl oder Flufseisen gewalzt oder aus Flufsstahl, Flufs- oder Gufseisen (Schalengufs) mit dem Radreifen in einem Stücke gegossen.

aus

T.V.* § 65: Räder bremsbarer Achsen müssen mit aufgezogenen Reifen versehen sein. Radsterne oder Radscheiben sind aus Schweifseisen, Flufseisen oder Flufsstahl herzustellen; Gufseisen ausnahmsweise für Naben oder ganze Radscheiben zulässig. Für nicht bremsbare Achsen sind auch Radscheiben aus Holz und in einem Stücke gegossene Flufsstahlscheibenräder angängig. Hartgufsräder (Schalengufsräder) sind nach T. E. § 8 unter nicht mit Bremsen versehenen Güterwagen zulässig. Bei Lokalbahnen sind einstückige Räder aus Gufseisen unter Bremswagen nur zulässig, wenn F< 20 km/st (Grz. §42).

Der kleinste zulässige Durchmesser der Wagen- und Tenderräder soll nach B. O. § 31 einschl. Radreifenstärke 850 mm, nach T. V. § 66 einschl. Radreifenstärke 840 mm betragen (der in der Regel angewendete Durchmesser ist 1000 mm).

Für Befestigung des Radreifens auf dem Radkörper sind Befestigungsarten anzuwenden, die bei Reifenbruch Lösen des Reifens und Abfliegen einzelner Reifenstücke verhindern (T. V.* § 68); bewährt haben sich durchlaufende Befestigungen mit Sprengringen, Klammerringen usw. Schrumpfmafs etwa Viooo-

Die Räder

Musterzeiohnungen des Deutschen Staatsbahnwagenverbandes : Radreifen bei Wagen- und Tenderrädern 135 mm breit (Abb. 81); Stärke aller Radreifen 75 mm; der Sprengring entweder wulstförmig, aus vier Stücken, an den vier Stöfsen mit Einklinkungen versehen (System Bork), oder aus einem Stück, am meisten angewendet. — Bei Tenderrädern ist der Unterring (statt 80) 98 mm breit. — Radreifen der Lokomotiven sind 140 mm breit (die der Laufräder jedoch nur 135 mm); Unterring 103 mm breit.

Aufpressen der Wagenachsen mittels Wasserdruckes von 50 bis 80 t. — werden genau ausgeglichen und müssen in unverrückbarer Lage gegeneinander auf der Achse festgestellt sein (T. V.* § 71). Scheibenräder erhalten für das Abdrehen in der Scheibe zwei Mitnehmerlöcher von 35 mm Durchra. in 570 mm Entfernung.

Speichenräder müssen auf den Achsen eine solche Stellung erhalten, dafs jede Speiche des einen Rades mit je einer Speiche des gegenüberstehenden Rades in einer Ebene liegt, damit beim späteren Auf- und Abpreesen die Zugstangen der Druckwasserpresse bequem angebracht werden können.

¹

Stockert, Handbuch des Eisenbahnmaschinenwesens, Teil II; Eisenbahntechnik der Gegenwart, Teil II.

²

Sanzin, Brennstoffberechnung für Lokomotiven, Verkehrstechn. Woche 1910 S. 701 ff. — Richter, Abhängigkeit des Heizstoffverbrauches der Lokomotiven von den Betriebsleistungen der Eisenbahnen. Organ 1909 S. 12 ff.

³

Harprecht, Mechanische Lokomotivbekohlungsanlagen mit Angaben über Bekohlungszeiten und -kosten; Glaser Ann. 1906 I S. 184. Ueber Bekohlungszeiten und -kosten ferner Zinimerma^n, Organ 1910 S. 265.

⁴

Zimmermann empfiehlt auf Grund von Betriebsergebnissen, Bekohlungsanlagen ähnlich der in Grünewald, aber mit Doppel .ufzug, zu verwenden (Organ 1910 S. 265)

⁵

Z. d. Y. deutscher E.-Y. 1907 S. 1134.

⁶

Grundsätze für das Entwerfen und den Bau von Lokomotivschuppen (in Preufsen) Eisenb.-Verordn.-Bl. 1908 S. 29ff., dafür die Abkürzung Gs. L und Cornelius, Das Entwerfen und der Bau von Lokomotivschuppen.

⁷

Ueber den Bau neuerer Lokomotivschuppen Verkehrstechn. Woche v. 3. Juni 1911.

⁸

z. d. y. deutscher E.-V. 1913 S. 637.

⁹

Guillery, Staubsauger, Glaser Ann. 1906 I S. 214ff.

¹⁰

Richter, Ueber Viehwagen waschen, Organ 1909 S. 274 ff.

5. Achsen der Wagen und Tender. Es bezeichne

P die auf die Achse einwirkende gröfste ruhende Belastung in kg,

I) den Raddurchmesser im Laufkreise (Laufkreis S* 806), a den Abstand der Laufkreisebenen,

die Entfernung der Achsschenkelmitten voneinander, h die Höhe des Wagenschwerpunktes über S.-O., d den Durchmesser des Achsschenkels, l seine Länge, wobei l—l,lbd bis 2,25 d, dt den Durchmesser in der Nabe, gemessen in Laufkreisebene,

Zj die Entfernung der Achsschenkelmitte von Laufkreisebene, alles in cm,

kbs die zulässige Biegungsspannung im Achsschenkel in kg/qcm, kbn die zulässige Biegungsspannung in der Nabe in kg/qcm.

Die während der Fahrt auftretenden Seitenstöfse, deren Gröfse bis 0,4 P geschätzt wird, verursachen auf der einen Seite der Achse eine Vergröfserung des Achsschcnkeldruckes Pj und des Raddruckes P₃ (in kg):

h — 0,5 D

P und P₃ = 0,4 ^ P.

Es ist d³ — — — P und d,³ — — P, worin nach B. O.

71 ICbs    7i lihn

Pi = 0,4

§ o2 u. T. V.* § 72 für Güterwagenachsen (nach_Grz. § 44 für alle Wagenachsen) aus_ Flufsstahl_kbs < 700, kbn < 560 kg/qcm, aus Schweifseisen £*>«<590, kbn < 470 kg/qcm, ferner für Personen-, Gepäck- und Postwagen- und Tenderachsen aus Flufsstahl kbs < 560, kbn < 450 kg/qcm, aus Schweifseisen &&s<!470, kbn < 380 kg/qcm zu setzen ist. Sinkt d durch Abnutzung auch bei nur einem Schenkel unter das so berechnete Mafs, so ist die Achse für Wagen mit entsprechend geringerer Achsbelastung zu verwenden oder aufser Dienst zu setzen.

Der Abnutzung wegen werden neue Schenkel 5 bis 10 mm stärker gemacht, als vorstehend angegeben. — Der Flächendruck sollte bei Schnellzugwagen 20 kg/qcm nicht überschreiten.

An oder in den Naben keine Absätze; scharfe Absätze sind bei allen Achsen zu vermeiden (T. V.* §74;

Grz. § 44).

Wagenachse des Deutschen Staatsbahn- " wagenverbandes mit 1000 mm Laufkreisdurchmesser für neue Wagen bis 20 t Ladegewicht (Abb. 82).

Die Tenderachse der preufs. Norm, stimmt mit der Wagenachse ziemlich überein. Die Wagenachsen sind in der Mitte 10 mm schwächer, die Tenderachsen sind zylindrisch. Achse des preufsischen 30 cbm-Tenders Durchmesser in Schenkel, Nabe, Schaft 135, 200, 180 mm, Schenkellänge 2Ö0 mm, Entfernung der Lagermitten 2106 mm, Nabe 180 mm lang, Durchm. 360 mm. — Jede Achse erhält zwei Körner von bestimmter Abmessung.

Gewioht eines Deutschen Staatsbahnwagenradsatzes: 1150 kg.

Abb. 82.

he

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7500

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220'

06t

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*200*

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§*-

b. Zug- und StofsTorriohtungen.

1. Die Lokomotiven mit Schlepptender müssen vorn, die Tender hinten, alle übrigen Fahrzeuge an beiden Enden mit federnden

Zug- und Stofsvorrichtungen versehen sein, deren Mitten 0,940 bis 1,065 m (bei Personenwagen mit Uebergangsbrücken mindestens 980 mm; T. V.* §73) über S.-O. liegen müssen (B. O. § 33); zwei Wagen, die im Betriebe dauernd verbunden bleiben, gelten als ein Fahrzeug; für leere (neue) Fahrzeuge beträgt dieses Höhenmafs 1,040 + 0,025 m (T. V.* § 73). (Grz. § 45 verlangt bei Güterwagen federnde Zug- und Stofsvorrichtungen nur dann, wenn 20 km/st.) T. E. § 10 läfst für vor 1887 gebaute Wagen 0,900 bis 1,070 m zu.

In den Vereinigten Staaten ausschliefslich selbsttätige Mittelkupplung, Miller, Janney, Gould, M.C.B. (master car builders’ coupler) u. a., auch in Europa versuchsweise in Anwendung, sonst bei normal- oder breitspurigen Bahnen fast ausschliefslich europäische Kupplung mit Seitenpuffern, bei schmalspurigen Bahnen meist Mittelkupplung verschiedenster Bauart.

2. Zugstangen. Auf Hauptbahnen müssen die Wagenuntergestelle, mit Ausnahme der für besondere Zwecke gebauten (z. B. für Kohlen-

Schnitt A—B.

Abb. 83.

Schnitt C—D-

i!

---280

Schweißstelle

_Schweißstelle

CT⁻"

J8

-660

- -L90-60-8

130-130-12

trichterwagen), mit durchgehenden Zugstangen (in Wagenmitte) versehen sein (B. O. § 33; T. V.* § 133), so dafs die Feder der Zugvorrichtung (S. 812) nur den Widerstand des betreffenden Wagens aufzunehmen hat. Die zweiteilige Zugstange (Durehm. 42 mm) wird durch

muffen oder besser durch doppelte Keilmuffen

Neuerdings verstärkte Verbindungen schiedener Art versucht. Für Wagen mit Radständen oder Dreh-

L_2S&-^3£~- zapfenabständen über

7,5 m wird empfohlen, seitliche Spielräume für das Zughakenvierkant und Puffer anzuwenden, die sich durch Hebel gegenseitig zwangläufig einstellen (Ausgleichpuffer). Abb. 83 zeigt die bisherige Zugvorrichtung für Güterwagen des Deutschen Staatsbahnwagenverbandes.

Abb. 84.

r/ó

TS

370

Schrauben

verbunden.

-230-A.

•fffr â

ver-

Abb. 85.

In England, Frankreich, Nordamerika keine durchgehenden (starren) Zugstangen.

8. Zughaken (Abb. 84) müssen gegen die Kopfschwelle um 50 bis 150 mm (bei Personenwagen mit Uebergangsbrücken um höchstens 65 mm) hervorgezogen werden können. An Wagen mit Uebergangs-brticken und unten geschlossenen Faltenbälgen darf die Höhe der Zughakenspitze über der Mitte der Zugvorrichtung höchstens 75 mm betragen. Angriffsfläche des nicht angezogenen Zughakens (etwa 280 mm vor Kopfschwelle liegend) soll von Stofsfläche der nicht zusammengedrückten Puffer einen Abstand von 370 + 25 mm haben (B. O. § 33; T. V.* § 74 u. 75); T. E. § 14 erlaubt 300 bis 400 mm, für bestehende Personenwagen bis 430 mm, für bestehende Güterwagen 223 bis 430 mm.

4« Kupplungen. Alle Fahrzeuge sind mit Schrauben- und Sicherheitskupplungen (Abb. 84 u. 85) zu versehen. (B. O. § 33; T.V.* §76); sie müssen sich ferner in doppelter, unabhängiger Weise somiteinander verbinden lassen, dafs beim Bruch der angespannten Schraubenkupplung (Haupt-

SS

-IA

77

s-26

kupplung) die Sicher-    x

ÏË|)

3o\ ! -»o U-

heitskupplung (Abb. 85) (fp\4-

-720

in Wirksamkeit tritt    L —^205

(T. V.* § 76; T. E. § 17).    --

995

305

Die Kupplungen und Verbindungsvorrichtun-gen aller Eisenbahnfahrzeuge müssen herabhängend, beim niedrigsten zulässigen Pufferstande (940 mm über S.-O.) noch mindestens 75 mm von S.-O. entfernt bleiben (B. O. § 33, T. V.* § 116); bei Lokomotiven und Tendern gestatten T. V.* § 86 bis 60 mm über S.-O. Nach T. E. § 18 müssen Kupplungsteile, die auf weniger als 130 mm über S.-O. herabhängen könnten, mindestens auf diesen Abstand eingeschraubt oder aufgehängt werden können. — Handgriffe für die Wagenkuppler verlangt T. V.* § 80.

Es kann nach T. V. § 183 der Hauptkupplungsbolzen für Sicherheits- und Hauptkupplung mit 45 mm Durchm. gemeinsam sein, ebenso die Zugstange, soweit diese vom Zughaken ab einen reinen Querschnitt von 20 qcm besitzt. Hierbei mufs der unter dem Fahrzeug befindliche (quadratische) Zugstangenteil (50 • 50 mm) mit einer Fangvorrichtung (Stahlkeil 70 • 10 mm) versehen sein, um bei dem Bruche des schwachen (runden) Teiles der Zugstange (42 mm Durchm.) den nötigen Widerstand an der entsprechend versteiften Kopfschwelle zu finden.

5. Puffer. B. O. § 33 und T. V.* § 77: Wagerechte Entfernung der Puffermitten 1,750 4; 0,010 m (T. E. § 11 erlaubt 1,710 bis 1,770 m; bei vor 1887 gebauten Wagen 1,700 bis 1,800 m). Das Spiel (Ein-drückung) der Puffer soll > 70 und <j 150 mm sein. Der Abstand der vorderenJPufferfläche von der Kopfschwelle mufs bei nicht eingedrückten Puffern > 575 mm, bei völlig zusammengedrückten Puffern > 425 mm betragen. Vom Fahrzeuge aus gesehen, mufs die Stofsfläche des linken Puffers eben, die des rechten gewölbt sein; Höhe der Wölbung bei neuer Scheibe > 25 mm. Durchm. der Pufferscheiben > 340 mm; bei

Wagen mit Drehgestellen > 400 mm, jedoch bei Personenwagen mit Uebergangsbriicken ^ 450 mm. Nach T. E. § 12 dürfen vor 1887 gebaute Wagen noch 300 mm Pufferscheiben-Durchm. haben. Für F ahrzeuge, bei denen der Abstand der Puffer geringer ist als 1720 mm, mufs der wagerechte Durchm. der Scheiben mindestens 350 mm betragen.

Abb. 86.

Abb. 86: Korbpuffer; Pufferteller meist aufge-

nietet.

ll

Statt der vierfüfsigen Pufferhülse und der neuerdings eingeführten zweifüfsigen sind auch zylindrische Hülsen aus Gufseisen oder Stahlgufs in Gebrauch.

Der freie Raum zwischen allen vor der Kopfschwelle vorspringenden Teilen und den vorderen Pufferflächen mufs eine Breite von mindestens je 400 mm zu beiden Seiten des Zughakens, eine Höhe von mindestens 2 m (T. E. 1,8 m) über S.-O. und

bei nicht zusammengedrückten Puffern von deren : Stofsflächen ab eine Tiefe von 300 mm + Ein-370    *> dnickung haben. Alle aufserhalb dieses Raumes

75

K 730 »

ijjl,

fr

liegenden vorspringenden Teile der Bremsersitze, Geländer der Uebergangsbrücken usw. (Ausnahmen in T. V.* § 135 u. 136) müssen hinter der Stofsfläche der nicht zusammengedrückten Puffer mindestens 40 mm -j- Eindrückung zurückstehen; die Enden der Laufbretter und Fufstritte an den Langseiten der Wagen dagegen 300 mm hinter der Stofsfläche der 1 nicht zusammengedrückten Puffer (B. O. § 34; T. E. Lk § 13 u. 21; T. V.* § 78 u. 135).

IfM. Grz. § 45: Findet kein Wagenübergang nach IjJj Hauptbahnen statt, so sind Mittelpuffer, die mit —-—* einer selbsttätigen oder doch möglichst einfachen ^ Kupplung vereinigt sind, Seitenpuffern und getrennter 0^ Zugvorrichtung gegenüber vorzuziehen. r    6. Federn für die Zug- und Stofsvorrichtungen.

Meist kegelförmige Schraubenfedern.

Musterzeichnungen des Deutschen Staatsbahnwagenverbandes: für Zugapparate und Puffer der Wagen Federn mit Blattquerschnitt 145 »10 mm; 6 Windungen; lichter Durchmesser oben Höhe unbelastet 230 mm, belastet mit

54 mm, äufserer Durchmesser unten 165 mm.

5000 kg 160 mm. Anspannung beim Einsetzen 10 mm. Tragkraft etwa 7000 kg. Zugvorrichtungen am Tender hinten, an der Lokomotive vom und der Dreh ge stell wagen haben zwei Federn ; sonst überall uut je eine Feder verwendet.

2. Bremsen.

a. Allgemeines.

Die Bremsung erfolgt fast ausschliefslich durch Bremsklötze, die durch Vermittlung eines Bremsgestänges

a)    von Hand,

b)    mechanisch durch Gewichte, Ausnutzung der lebendigen Kraft mittels Reibungsräder, Dampf, Druckluft, Saugluft gegen die Räder geprefst werden.

Je nachdem, ob von einer Stelle des Zuges aus nur ein einzelnes Fahrzeug, eine Gruppe von Fahrzeugen oder alle Fahrzeuge des Zuges gebremst werden können, werden die Bremsen als

a)    Einzelbremsen (Handbremse),

b)    Gruppenbremsen (Heberlein, Schmidt, Borries),

c)    durchgehende Bremsen (Carpenter, Wenger, Westinghouse, New York Air Brake, Knorr, Schleifer, Hardy, Körting) bezeichnet.

b. Bremsklötze.

von

Bremsklötze, meist aus Gufseisen, sollen bei geringer Abnutzung grofse Reibungszahl haben, deshalb Gufseisen vielfach mit Zusatz Stahlspänen oder mit Stahlblecheinlagen. Bremsklötze auch geteilt in Sohle und Halter ausgeführt. Sohle gewöhnlich mit Stahlblecheinlage an der Berührungsfläche mit dem Halter, um Bruch bei starker Abnutzung zu verhüten. Vorteile der geteilten Klötze: leichte Auswechselbarkeit und Möglichkeit, Halter und Sohle aus verschiedenen Stoffen herstellen zu können; Nachteil: höhere Anschaffungskosten. Geteilte Klötze hauptsächlich dort geeignet, wo Auswechseln der Klötze häufig und wegen Platzmangels schwierig.

Die Räder werden ein- oder zweiseitig gebremst. Nachteile der einseitigen Bremsung: grofser Flächendruck bei den Klötzen und grofser Seitendruck auf Achslager und Achshalter; Vorteile: kleines Gewicht, geringe Anschaffungskosten und leichte Unterhaltung. Sind bei Lokomotiven mit engem Radstand nur einseitig Bremsklötze möglich, so sind sie zur Schonung der Stangenzapfen und -lager bei sämtlichen Bremsachsen auf derselben Seite, und zwar zur Schonung der Achslager auf der Rückseite der Räder (bezogen auf die Hauptfahrtrichtung) anzubringen. Um Federspiel nicht zu beeinträchtigen, soll Mitte Bremsklotz etwa 10 bis 40 mm unterhalb Achsmitte liegen. Bei nicht angezogener Bremse soll zwischen Klotz und Rad etwa 5 bis 6 mm Spielraum bleiben. Schleifen der Bremsklötze bei nicht angezogener Bremse wird durch Abdrückfedern verhindert.

Die Bremsklötze müssen bei tiefstem Pufferstand noch 50 mm von S.-O. abstehen (BO. §287; TV.* § 863, 108, 1163; Grz. § 493).

Bremswirkung der Bremsklötze beruht auf Umsetzung der lebendigen Kraft des rollenden Fahrzeuges (herrührend aus der Verschiebung der gesamten Masse des Fahrzeuges und aus der Drehung der Masse der Achsen und Räder) in Reibungsarbeit. Verzögernde Kraft (Reibung zwischen Rad und Schiene) erzeugt durch Reibung zwischen Bremsklotz und Rad. Reibungsarbeit abhängig vom Reibungswiderstand und Bremsweg; Reibungswiderstand abhängig vom Druck (Bremsklotzdruck oder Raddruck) und der Reibungszahl. Zwischen Klotz und rollendem Rad Reibungszahl der gleitenden Reibung, zwischen rollendem Rad und Schiene Reibungszahl der Ruhe.

Reibungszahl der gleitenden Reibung zwischen Klotz und Rad

sehr schwankend, beeinflufst durch Bremsklotzstoff (Härte, Rauhigkeit, eingeschliffene oder neue Klötze), Zwischenmittel zwischen Klotz und Rad (Feuchtigkeit, Oel, Schmutz, Blätterfall), Druck auf die Flächeneinheit, Temperatur der Klötze (Winter, Sommer, Dauer der Bremsung), Fahrgeschwindigkeit. Gröfse der Reibungszahl I. Bd. S. 243.

Reibungszahl der Ruhe zwischen rollendem Rad und Schiene

von

ähnlichen Ursachen beeinflufst, wie diejenige der gleitenden Reibung zwischen Klotz und rollendem Rad, von der Fahrgeschwindigkeit jedoch erheblich weniger. Sie kann im allgemeinen mit etwa 0,14 bis 0,16 eingesetzt werden, ohne dafs die Räder zum Schleifen kommen; bei besonders schlüpfrigen Schienen (Oel, Blätterfall, Raupen) erheblich kleiner (I. Bd. S. 243).

Bremskiotzdruck (S. 815) ist möglichst grofs zu wählen, aber nicht so grofs, dafs Räder zum Schleifen kommen (Rollgrenze). Bei schleifenden Rädern gilt zwischen Rad und Schiene nicht mehr die Reibungszahl der Ruhe, sondern die erheblich kleinere der gleitenden Reibung. Schleifen der Räder auch deshalb vermeiden, weil Schleifstellen am Rade unruhigen Lauf des Fahrzeuges hervorrufen. Praktisch wird bei Bemessung des Bremsklotzdruckes nicht bis dicht an die Rollgrenze gegangen, um sicher zu sein, dafs die Räder selbst bei ungünstiger Reibungszahl zwischen Rad und Schiene und auch unter Berücksichtigung des Umstandes nicht schleifen, dafs die Fahrzeuge beim Bremsen überkippen, wobei die vordere Achse belastet, die hintere entlastet wird.

Erfahrungswerte für den Bremsklotzdruck bei Handbremsen S. 818, bei durchgehenden Bremsen wie folgt:

des Raddruckes des mit halben Vorräten beladenen Tenders

Bei Neu- und Umbauten ist der Bremsklotzdruck an den Triebrädern der Lokomotiven auf mindestens 50% ihres Raddruckes zu bemessen (TV.* § 101*). Für schnellfahrende Lokomotiven ist eine Erhöhung des Bremsklotzdruckes zu empfehlen. Werden auch die Laufräder gebremst, so ist bei diesen Rädern das Verhältnis des Bremsklotzdruckes zum Raddruck kleiner zu halten als bei den Triebrädern (TV. §101*). Bei durchgehenden Bremsen mufs der Bremsklotzdruck bei gröfstem Kolbendruck an Tendern auf 70 bis 80 o/q bemessen werden (TV.* §113²), an Personen-, Post- und Gepäckwagen auf 75 bis 85 %, an Güterwagen auf 90 bis 100% des Raddruckes der gebremsten Räder des leeren Wagens (TV.* § 131*).

Bei den Fahrzeugen der preufsisch-hessischen Staatsbahnen soll der Gesamtbremsklotzdruck aller gebremsten Achsen betragen

a)    an den Triebrädern der Lokomotiven

1.    bei der Westinghouse-Bremse in allen Fällen, bei der Knorr-Bremse dann, wenn Steuerventile vorhanden, 65 bis höchstens 70% des auf sämtliche Triebräder entfallenden Gewichtes unter Zugrundelegung eines Luftdruckes von 3V₂ at im Bremszylinder,

2.    bei der Knorr-Bremse dann, wenn keine Steuerventile vorhanden, 85 bis 90 % des auf sämtliche Triebräder entfallenden Gewichtes unter Zugrundelegung eines Luftdruckes von 7 at im Bremszylinder,

b)    an den Tendern

1.    bei der Westinghouse-Bremse in allen Fällen, bei der Knorr-Bremse dann, wenn Steuerventile vorhanden, 70% des Gewichtes des Tenders bei halber Wasser- und Kohlenfüllung unter Zugrundelegung eines Luftdruckes von 4 at im Bremszylinder,

2.    bei der Knorr-Bremse dann, wenn keine Steuerventile vorhanden, 85 bis 90% des Gewichtes des Tenders bei halber Wasser-und Kohlenfüllung unter Zugrundelegung eines Luftdruckes von 7 at im Bremszylinder,

c)    an den Wagen bei der Westinghouse- und der Knorr-Bremse bei dreiachsigen Wagen (Mittelachse ungebremst) 80% des auf die

Endachsen entfallenden Eigengewichts, bei zwei- und vierachsigen Wagen 65 bis 70% des Eigengewichts der Wagen unter Zugrundelegung eines Luftdruckes von 4 at im Bremszylinder.

Da die Reibungszahl zwischen Klotz und Rad zu Beginn der Bremsung kleiner ist als am Schlüsse, so wird bei Zügen mit Geschwindigkeiten > 100 km/st erstrebt, den Bremsklotzdruck bis auf 200% vom Raddruck des leeren Wagens zu steigern und ihn gegen Ende der Bremsung wieder auf 70 bis 80% abnehmen zu lassen, d. h. das Reibungsmoment soll während des ganzen Verlaufes der Bremsung unverändert erhalten werden.

von

Für Fahrzeuge, bei denen der Raddruck im beladenen Zustande erheblich gröfser als im unbeladenen ist (Güterwagen), wird bei nicht Hand bedienten Bremsen erstrebt, den Bremsklotzdruck selbsttätig nach dem Raddruck des beladenen bzw. des unbeladenen Fahrzeuges einzustellen, ohne dafs die Räder zum Schleifen kommen (bisher nicht einwandfrei gelungen). Wird nur das Leergewicht abgebremst, so kann bei voll beladenem Zuge selbst, wenn alle Wagen gebremst, die Bremskraft auf sehr starken Gefällen unter Umständen nicht genügen. In Nordamerika wird in solchen Fällen mit erhöhtem Leitungsdruck gefahren.

c. Bremsgestänge.

Bremsgestänge so anordnen, dafs die Drücke auf die einzelnen Bremsklötze einander gleich sind (Ausgleichbremse TV.* 101⁴, 113⁴, 131⁵). Gestänge für Handbremsen (Abb. 87):

P₁ = Ps = Ps = P₄ = ^-J = Zy--|-,

Z\ = Z, = Z₃ = Z -j- = P, — i

„ c + d r a e+d

Zj\ —^^— •

Abb. 87.

Dabei bedeutet Plf P₂, P3 und Ą die Summe der Drücke auf die beiden auf der gleichen Radseite liegenden Bremsklötze einer Achse.    ₂

2z

Z,

Gesamtbremsklotzdruck auf n Räder mit 2 n Bremsklötzen : A

a c

= nZT"d-

vom

Der Hub s des Punktes A beim Anziehen der Bremse beträgt unter der Voraussetzung, dafs bei loser Bremse jeder Klotz um das Mafs k Rade absteht, bei n Rädern mit 2n Bremsklötzen:

. a c

s==w.

Bei Gestängen für durchgehende Bremsen (Abb. 88) sollen Handbremse und durchgehende Bremse sich nicht beeinflussen. Zu dem

Zweck müssen, aufser entsprechender Gesamtanordnung des Gestänges, Bremskolbenstange und Handbremszugstange an den Enden Langlöcner erhalten. Damit die Drücke auf die einzelnen Klötze gleich grofs

werden, mufs sein:

Abb. 88.

Bei angezogener Bremse und mittlerem Kolbenhub h sollen Hebel und Zugstangen zur vollen Ausnutzung von Z und P senkrecht aufeinander stehen. Deshalb soll bei loser Bremse sein (Abb. 89):

4-41

Der f î umgrenzte Teil ist um 90° gedreht gezeichnet und liegt in Wirklichkeit wagerecht.

— h -x.

h 1

T' J'y

Die Summe der Drücke auf die beiden auf der gleichen Radseite liegenden Bremsklötze einer Achse ergibt sich zu:

Zii=Zii

i+

P1 = P₂ = P₃ = P₄ = ^r^

Abb. 89.

____ar

Lage des Gestänges . bei gelöster Bremse.

.    „    dem mittleren    Kolbenhübe

„    „ kleinsten    „

„    „ gröfsten    „

Gesamtbremsklotzdruck auf n Räder mit 2 n Klötzen:

— npJL. JL.

r d l

Der Kolbenhub h beim Anziehen der Bremse beträgt unter der Voraussetzung, dafs bei loser Bremse jeder Klotz um das Mafs k vom Rade absteht, bei n Rädern mit 2 n Klötzen:

c g

~d'T

s = nk •

c g a

H’T'T’

und der Hub s des Punktes A:

Vorstehende Werte von h und s erhöhen sich noch um einen Betrag, der sich aus dem toten Gang der Bolzen, der Durchbiegung der Bremshebel und der Dehnung der Bremszugstangen ergibt und der verschieden ist je nach der Länge und dem Querschnitt der Hebel und Zugstangen und der Gröfse der Kräfte P bzw. Z.

Der Bremsdruck mufs auf beide Räder einer Vereinslenkachse gleich grofs sein und bei parallel verschiebbaren Lenkachsen durch 4 Bremsklötze auf eine Achse übertragen werden. Die Drücke der beiden Klötze desselben Rades dürfen höchstens im Verhältnis von 2 zu 3 voneinander abweichen. Die Bremse darf auch bei angezogenen Klöt/en die Einstellung der Lenkachsen nicht hemmen (TV.* § 122). Bremsteile, deren Bruch oder Herabfallen eine Gefahr für den Betrieb herbeiführen kann, sind durch Fangvorrichtungen zu sichern (TV. § 101⁵, 113⁵, 131⁸; Grz. § 63³, 74², 81³).

Weitere Vorschriften für das Gestänge (Uebersetzungsverhältnis)

S. 818 u. 820.

Abb. 90.

DÜ

Abb. 91.

Nachsteilen des Bremsgestänges. Verschraubungen und Nach-stellöcher einfach und billig in der Herstellung, aber zeitraubend und unbequem in der Bedienung, namentlich wenn Arbeitsgruben zwischen den Gleisen nicht zur Verfügung stehen, daher häufig besondere Nachstellvorrichtungen, entweder selbsttätig oder von Hand zu bedienen (Abb. 90). Selbsttätige unzweckmäfsig Hei Fahrzeugen, bei denen infolge der Durchbiegung der Tragfedern die Bremsklötze bei beladenem Fahrzeug erheblich tiefer am Rade hängen als bei unbeladenem; die Klötze werden dann bei beladenem Fahrzeug zu früh nachgestellt, so dafs sie bei unbeladenem Fahrzeug auch bei loser Bremse festbleiben. Benutzung der Zugstange und Kurbel der Handbremse für von Hand zu bedienende Naehstellvorrichtungen nur dann zu empfehlen, wenn dabei Handbremse und durchgehende Bremse voneinander vollständig unabhängig bleiben; sonst wegen Einwirkung der Handbremse auf den Bremskolben Betriebsgefahr nicht ausgeschlossen. Abb. 90 stellt eine bewährte, von Hand zu bedienende Nachstellvorrichtung dar, mit der ein Festpunkt des Bremsgestänges verschoben wird (Chaumontsche Nachstellvorrichtung). Bei allen Nachstellvorrichtungen wichtig, dafs die Bremshebel sich durch das Nachstellen nicht zu schräg stellen (Ausführungen zu Abb. 91).

cL Handbremsen.

Bremsrvélle

52

Handbremsen (Einzelbremsen) werden als Spindeloder Hebelbremsen ausgeführt, Hebelbremsen gewöhnlich an Lokomotiven und Tendern (Extersche Wurfbremse, Abb.91). Bei Spindelbremsen erfolgt die Drehung der Schraubenspindel durch eine Kurbel (Abb. 92 S. 818) oder bei Platzmangel durch ein senkrecht an der Wagenstirnwand liegendes Handrad (Abb. 93 S. 818). Spindel gewöhnlich senkrecht an der Wagenstirnwand angeordnet, bisweilen auch wagerecht unter dem Fufsboden (Abb. 93). Hubbegrenzung zur Verhütung zu weiten Lösens kann durch eine an einer Schiene geführte wandernde Schraubenmutter a (Abb. 92) erzielt werden, die sich beim Lösen auf der Bremsspindel dreht, bis sie gegen eine feste Hubbegrenzungsscheibe b stöfst und dadurch eine weitere Drehung der Spindel verhindert.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Abb. 93.

Bremskurbeln der Handbremsen sollen beim Anziehen der Bremsen nach rechts (d. h. im Sinne der Uhrzeigerbewegung) gedreht werden (BO. § 35¹; TV.* § 79; Grz. § 46). Das Uebersetzungsverhältnis der Spindelbremse vom Kurbelhandgriffe bis zu den

Bremsklötzen soll mindestens das 20 fache des in Tonnen gemessenen Gewichtes des Tenders mit vollen Vorräten betragen. Hebelbremsen sollen die gleiche Wirksamkeit haben (TV. § 113³). Das Uebersetzungsverhältnis der Spindelbremsen vom Kurbelhandgriff bis zu den Bremsklötzen mufs bei mit einfachem Gewinde für zwei-

Abb. 92.

II

Bremsspindeln

IST«)

I»

Bei neuen Tendern mufs die

und dreiachsige Wagen das 40- bis 60fache, für vier- und sechsachsige Wagen das 30- bis 50 fache des gesamten Raddruckes der gebremsten Räder in Tonnen betragen; bei Bremsspindeln mit doppeltem Gewinde kann das Ueber-setzungsverhältnis um ein Viertel vermindert werden. Das Uebersetzungsverhältnis darf jedoch in keinem Falle 1:1200 überschreiten. Für Personen-, Post- und Gepäckwagen ist hierbei das Eigengewicht, für Güterwagen das Gesamtgewicht (Eigengewicht und Ladung) zugrunde zu legen. Mit der Spindel bremse müssen mindestens zwei Achsen des Wagens gebremst werden können (TV.* § 131⁷). Mit der Handbremse sollen die Räder auch bei beladenen Wagen nahezu festeestellt werden können (Grz. § 81¹). Für Bremsspindeln mit einfachem Gewinde wird eine Ganghöhe von 13 mm empfohlen, bei doppeltem Gewinde soll sie nicht über 17 mm betragen (TV. §1316). Tenderlokomotiven, Tender und Triebwagen müssen mit einer Handbremse versehen sein, auch wenn sie andere Bremsvorrichtungen haben (BO. § 353; TV.* § 1013, n₃i; Grz. § 63i, 74*).

Handbremse auf sämtliche Räder wirken (TV.* § 113¹). Für Zahnstangenbahnen wird empfohlen, einzelne nicht zu leichte Wagen (Gepäckwagen) mit losen von Hand bremsbaren Zahnrädern zu versehen (Grz. §81⁴). Ueber Bremserhäuser BO. § 35 ³ und TV. § 1319 io ii.

e. Gruppenbremsen.

Gruppenbremsen (Gewichtsbremse von v. Borries, Reibungsbremsen von Heberlein und Schmidt) gestatten Gruppen von Wagen bis zu 28 Achsen von einer Stelle aus zu bremsen (FV. § 87 ¹³). Gröfsere Gruppenlänge nicht zulässig mit Rücksicht auf Dehnung des Bremsseiles und Zeitunterschied im Eintreten der Bremswirkung an den Gruppenenden. Diese Bremsen wirken zu langsam und sind deshalb nur noch wenig (auf Nebenbahnen) im Gebrauch; sie werden verdrängt durch

f. Durchgehende Bremsen,

die mit Druckluft oder Saugluft betrieben und in unmittelbar wirkende (nicht selbsttätige) und mittelbar wirkende (selbsttätige) unterschieden werden. Die direkt wirkenden entsprechen nicht der Forderung, dafs bei Bruch der Bremsleitung des Zuges (Zugtrennung) beide Zugteile selbsttätig gebremst werden sollen; sie sollten daher nur bei einzeln laufenden Fahrzeugen (Triebwagen) verwendet werden. Bei den mittelbar wirkenden tritt bei einem Bruche der Bremsleitung selbsttätig eine Bremsung beider Zugteile ein.

Selbsttätige Druckluftbremsen werden als Zweikammer-(Abb. 94, Carpenter, Schleifer, Wenger) und Einkammer-Bremsen (Abb. 95, Westinghouse, Knorr, Schleifer, New York Air Brake) ausgeführt. Vorteile der Zweikammer- gegenüber den Einkammerbremsen:

kein Steuerventil, daher einfach und billig, Möglichkeit, die Bremskraft durch allmähliches Wiederaufladen der Bremsleitung allmählich zu ermäfsigen (letztere Eigenschaft besonders wichtig für Bahnen mit langen, stark geneigten Gefällen); Nachteile: grofser Verbrauch an Druckluft und bei gröfseren Zuglängen lange Bremswege, weil die Druckluft nur aus dem Führerbremshahn entweichen kann. Wegen dieser Nachteile Zweikammerdruckluftbremse nur noch vereinzelt, z. B. in Norwegen (Carpenter) und Frankreich (Wenger) im Gebrauch; sie ist verdrängt durch die Einkammerluftdruckbremse, die hauptsächlich in Deutschland, Frankreich, Belgien, Niederlande, Schweiz, Ungarn, Italien, Rufsland und den Vereinigten Staaten verwendet wird.

Abb. 95.

Abb. 94.

rHcn/pÜeüiuiff

/■JJauptLeituzig

JłremszyWuler

tote Arbeitshammer Kammjer

Steuerventil

timten-

behälter

Zweikammerdruckluftbremsen arbeiten mit Drücken von 4 oder 5 at in der Leitung. Der Druck auf den Bremskolben ist abhängig von der Gröfse der Arbeitskammer und beträgt bei der normalen Carpenter-bremse bei Vollbremsungen aus 4 at Leitungsdruck etwa 2,6 bis 3,1 at, aus 5 at Leitungsdruck etwa 3,2 bis 3,9 at entsprechend einem Kolbenhübe von 105 bis 60 mm.

Einkammerdruckluftbremsen arbeiten mit einem Drucke von 5 at in der Leitung. Bei „Betriebsbremsungen“ kommt nur Druckluft aus dem Hülfsluftbehälter in den Bremszylinder, bei „Schnellbremsungen“ aufserdem auch Druckluft aus der Leitung. Der Druck auf den Bremskolben beträgt bei der Westinghouse- und der Knorr-Bremse bei vollen Betriebsbremsungen etwa 3,5 bis 4,0 at, bei Schnellbremsungen etwa 3,8 bis 4,3 at entsprechend einem Bremskolbenhube von 200 bis 100 mm.

Um bei Zweikammerbremsen kürzere Bremswege zu erzielen, sind an den toten Kammern zur schnellen Entfernung der Druckluft Aus-lafsventile (nur für kürzere Zuglängen brauchbar) angebaut worden (von Knorr bei der Berliner Hoch- und Untergrundbahn).

Elektrisch gesteuerte Druckluftbremsen versuchsweise verwendet (Preufsische Staatsbahn), aber nicht eingeführt, weil Unterhaltung schwierig und teuer.

Gutes Hegeln der Geschwindigkeit auf langen, stark geneigten Strecken gestattet die Westinghouse-Henry-Bremse, auch Westinghouse-Doppelbremse genannt, die eine Verbindung einer unmittelbar wirkenden mit einer mittelbar wirkenden Einkammerdruckluftbremse darstellt und z. B. auf der Paris-Lyon-Mittelmeerbahn, der Gotthardbahn und den Schweizer Bundesbahnen verwendet wird. Nachteile dieser Bremse: 2 Bremsleitungen, daher die doppelte Zahl von Bremsschläuchen, erhöhte Beschaffungs- und Unterhaltungskosten, Erschwerung des Kuppeins.

Selbsttätige Luftsaugebremsen sind nur als Zweikammerbremsen (Abb. 96) (Hardy, Körting) im Gebrauch. Sie ermöglichen allmähliche Verringerung der Bremskraft und bei Anordnung eines Schnellbremsventils an jedem Bremswagen auch schnelle Wirkung und kurze Bremswege. Durchschlagsgeschwindigkeit grofser als bei Luftdruckbremsen. Nachteile: weite Bremsleitung, grofse Luftbehälter und

Bremszylinder, daher grofses Gewicht, teuer und grofser Raumbedarf; Bremszylinder wird bei grofsen Kolbendrücken geteilt. Unterdrück in der Bremsleitung bei Personenzügen 52 cm Quecksilbersäule; Druck auf den Bremskolben bei Vollbremsungen etwa 0,5o bis 0,65 at je

Abb. 96.

ScfuidLbremsvendL > (Stetœrventu)

Bremszylindergröfse

ver-

Wauptlemau/

nach der Gröfse des Hülfsluftbehälters und des Bremskolbenhubes. Im Gegensatz zu den Druckluftbremsen ist es bei den Luftsaugebremsen üblich, für eine bestimmte

schiedene Hülfsluftbehältergröfsen zu ver-Oberkarrmerxr    wenden und dadurch den Kolbendruck

^tinderi s^rmn_ ,    nach Bedarf bis um 15 % zu erhöhen.

mmwXT7*£****£. Selbsttätige Luftsaugebremsen sind haupt-Bremazylinders (Hilfsluftbefuilter) sächlich in England, englischen und

deutschen Kolonien, Dänemark, Schweden, Spanien, Portugal und Oesterreich, ferner in Deutschland bei Kleinbahnen in Anwendung.

Durchgehende Bremsen für schnellfahrende Züge mit Geschwindigkeiten >100 km/st mit Bremsklotzdrücken bis zu 200 % des Raddruckes des leeren Wagens (S. 814) werden in Nordamerika verwendet; Einführung bei der Preufsischen Staatsbahn steht zu erwarten.

Durchgehende Bremsen für Güterzüge sind als Luftsaugebremse (Hardy), Einkammerdruckluftbremse (Westinghouse, Knorr), Zweikammerdruckluftbremse (Pfalzbahn) und Verbunddruckluftbremse, d. i. Vereinigung von Ein- und Zweikammerbremse (Preufsische Staatsbahn), ausgeführt und haben sich bei Versuchen des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen als brauchbar erwiesen. Bei der allgemeinen Einführung durchgehender Güterzugbremsen in Europa soll wegen des Uebergangs der Güterwagen auf fremde Bahnen von allen Bahnverwaltungen einheitlich vorgegangen werden (Berner Konferenz im

Mai 1909).

_    ___ Die durchgehende Bremse

eines Zuges, der eine Geschwindigkeit von mehr als 60 km (auf Nebenbahnen 40 km) erreicht, mufs so eingerichtet sein, dafs sie von der Lokomotive, den einzelnen Abteilen der Personenwagen, den Post- und Gepäckwagen, von den mit Handbremse versehenen Güterwagen aus in Tätigkeit gesetzt werden kann und selbsttätig wirkt, sobald die Bremsleitung unterbrochen wird (BO. § 35⁵; TV.* §132). An Lokomotiven, die Beförderung von Personenzügen mit mehr als 60 km Geschwindigkeit (auf Nebenbahnen

Personenzüge mit V60 km/st (auf Nebenbahnen 30^ km) müssen mit ^durchgehender Bremse gefahren werden (BO. §55¹¹ u. 66²).    ’ ’ ' J ”

.    rr __    _ r-»___i---^<> I a fin

zur

mehr als 40 km Geschwindigkeit) dienen, mufs eine Triebradbremse vorhanden sein, die mit der durchgehenden Bremse in Tätigkeit gesetzt werden kann (BO. § 35⁴; TV.* § 1010-Für Schnellzuglokomotiven wird empfohlen, auch die Laufräder bremsbar einzurichten (TV. § 101 !). Wenn eine Lokomotive mit durchgehender Bremse versehen ist, mufs diese auch auf die Tenderbremse wirken (TV.* § 1131). Bei zwei- und vier-acbsigen Wagen mufs die durchgehende Bremse auf sämtliche Räder, bei dreiachsigen Wagen mindestens auf die Räder der Endachsen, bei sechsachsigen Wagen mindestens auf die Räder der Endachsen jedes Drehgestells und, wenn drei- und sechsachsige Wagen für Schnellzüge mit einer Fahrgeschwindigkeit von mehr als 80 km/st gebaut werden, auch auf die Räder der Mittelachse wirken (TV.* § 131³). Bei durchgehenden Bremsen an Wagen soll der gröfste zulässige Hub des Bremskolbens, in mm geteilt durch das üebersetzungsverhältnis, von der Kolbenstange bis zu den Bremsklötzen mindestens 25 ergeben (TV.* § 1311). Schlauchkupplungen sind nach T V.* § 83 u. 84 auszuführen. Bevor ein mit Luftdruck- oder Luftsaugebremse gefahrener Zug die Anfangsstation verläfst, ist eine Bremsprobe vorzunehmen. Die Probe ist zu wiederholen, so oft der Zug getrennt oder ergänzt worden ist, es sei denn, dafs nur Wagen am Schlüsse abgehängt worden wären (BO. § 61⁴; TV. § 169³).

Kolbenhubanzeigevorrichtungen zu empfehlen, damit das Bremsgestänge rechtzeitig nachgestellt (Nachstellvorrichtungen S. 817) und zu tiefes Sinken des Bremskolbendruckes vermieden wird. Sie zeigen entweder ständig die jeweilige Kolbenstellung (Abb. 90 S. 817) oder nur

die Ueberschreitung des zulässigen gröfsten Kolbenhubes an.

g. Bremsweg.

Bezeichnet

P den Gesamtbremsklotzdruck in kg,

{u die Reibungszahl zwischen Klotz und Rad (S. 813),

Q das Gesamtgewicht des Zuges in t, g die Beschleunigung durch die Schwere (9,81 m/sk²), w den Zugwiderstand für 1 t Zuggewicht in kg (S. 716),

B den Halbmesser der Bahnkrümmung in m,

-j- s das Neigungsverhältnis der Strecke in %₀, wobei das positive Zeichen für Steigung, das negative für Gefälle gilt,

Vi die Geschwindigk. d. Zuges bei Beginn der Bremsung in km/st, V₂ die Geschwindigk. d. Zuges am Ende der Bremsung in km/st, l den Bremsweg in m, so ist unter Vernachlässigung des aus der Drehung der Radsätze herrührenden Teiles der lebendigen Kraft

l = 3,93

vs - vs

~q 't* + w

Werte für w S. 717 ff.; für überschlägliche Rechnungen setze man:

Uff

w — 2,4 +

650

P-55'

1300

Dem berechneten Werte l ist der Weg hinzuzufügen, den der Zug vom Geben des Bremssignals (bei Handbremsen) oder von der

Abb. 98.

Bremsung aus 90 km/st Fahrgeschwindigkeit.

Abb. 97.

2rO

Jk

7,5

Ji

tt

7,0

0r5

10 TÖ JÖ W 50 SD ~W

■eitm km/st

f !—^ îBrèrnsêLçaœr X0 .7    70    75    20    25    30

Ï7L <. '7c

Einleitung der Bremsung (bei durchgehenden Bremsen) bis zum Eintritt der Wirksamkeit der Bremsen zurücklegt; hierfür sind bei Handbremsen 10 sk und mehr, bei durchgehenden Bremsen, bei Ein-

kammerdruckluffbremsen etwa 2 sk (bei längeren Zügen), bei Luftsaugebremsen etwas weniger zu rechnen.

Abb. 97 zeigt an preufsischen Fahrzeugen (Westinghouse-Bremse) auf wagerechter Strecke ermittelte Bremswegkurven, u. zw. Kurve I für 2- und 4achsige Personenwagen, bei denen sämtliche Achsen mit etwa 65 bis 70% des Leerwagengewichts und Kurve II für 3achsige Personenwagen, bei denen nur die Endachsen mit etwa 80% des auf sie entfallenden Leerwagengewichts gebremst sind.

h. Bremsverzögerung.

Die Bremsverzögerung beträgt bei durchgehenden Bremsen bis kurz vor Stillstand des Zuges etwa 0,6 bis 0,8 m/sk² und steigt dann schnell auf etwa 2 m/sk³ (Abb. 98 S. 821).

i. Anzahl und Verteilung¹ der Bremsivagen im Zuge.

Aufser der Lokomotiv- und Tenderbremse müssen eine von der Streckenneigung und der Fahrgeschwindigkeit abhängige Anzahl von Bremsen bedient sein, so dafs ein im § 55 (B O.), § 160 (TV.) und § 97 (Grz.) festgesetzter Anteil des Gesamtwagengewichts im Zuge gebremst wird.

3. Lokomotiven und Tender.

a. Bezeichnung der Lokomotiven.

Die ältere Bezeichnungsweise ³/₄, % usw. wird verdrängt durch

a)    Whytesche Bezeichnungsweise (1907), in Amerika üblich,

b)    Bezeichnungsweise des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen, 1908 angenommen.¹)

In Amerika bestehen daneben Kennworte für einzelne Bauarten. Nachstehende Tafel gibt nur einen Teil der vorkommenden Achsen-anordungen; die weiteren sind hiernach leicht ableitbar.

Bild

Alt

V. d. E.-v.

1908

Whyte

Amerikanische

Kennworte

<    oOo

<oo

c ocOO oOOo

<    OOco C ooOOo c ooOOO

<    oOOOo

<    ooOOOo

Vs

au

*/»

*/.

*/.

2B1

2-2-2 0-4-0 4-4-0 • 2-4-0 0-4-4

4-4-2

4-6-0

2-6-2

4-6-2

American Columbia Forney Atlantic Ten wheeler Prairie Pacific

Bild

Alt

V. d. E.-Y.

1908

Whyte

Amerikanische

Kennworte

<    0OOO00

<    o OOO00

<000

<oOOO

<0000

<    oOOOO «< 00OOOO C0OOOO0 CoOOOOO

<    0OOOOO0 <oOOOOOOo CoOOO oOOO

s/₆

*h

³/s

³U

⁴/e

xs/₄

2 G I 2C2

ID 2 D

i D i

2-6-4

4-6-4

0-6-0

2-6-0

0-8-0

2-8-0

4-8-0

2-8-2

2-10-0

2-10-2

2-12-2

2-6-0-2-6-0

Adriatic **) Baltic**)

Six wheel switcher²) Mogul

Eight wheel switcher²) Consolidation Mastodon Mikado Decapod Santa Fé J avanie**)

b. Breiten- und Höhenmafse.

1. Umgrenzungslinie der festen Teile für Haupt- und vollspurige Nebenbahnen nach B 0. § 28 (Abb. 99 S. 824 rechts). Die hierin gegebenen Breitenmafse sind mit Rücksicht auf das Durchfahren einer Krümmung mit 180 m Halbmesser je nach Länge und Bauart der Fahrzeuge entsprechend einzuschränken (B O. § 28).

Lokomotivschornsteine, die bis 4,65 m über S.-O. reichen dürfen, müssen so angeordnet sein, dafs ihre Höhe auf 4,28 m eingeschränkt werden kann (weil meist Einfahrttore der Schuppen nicht höher).

Es dürfen nach BO. § 28 herabreichen, auch bei gröfster Abnutzung der Radreifen (niedrigstem Pufferstande),

bis höchstens 50 mm über S.-O.: die durch den Radreifen gedeckten Teile, wie Bahnräumer, Bremsklötze und Sandstreuer; bis höchstens 75 mm über S.-O.: Pleuel- und Kuppelstangenköpfe (d. h. die dem Federspiele nicht folgenden beweglichen Loko-motivteile), Sicherheitsketten und Kupplungen; bis höchstens 100 mm über S.-O.: alle übrigen Lokomotivteile.

Nach T V.² ³ § 86 U. 108 gilt für Lokomotiven und Tender Abb. 99. — Ueber die Höhe von 4,30 m über S.-O. dürfen nur die Lokomotiv-schornsteine hinausragen, u. zw. höchstens bis 4,57 m bei einer gröfsten Gesamtbreite des rechteckigen Aufsatzes von 1,51 m. — Die dem Federspiele nicht folgenden beweglichen Lokomotivteile dürfen bis auf 60 mm über S.-O. herabreichen. Sonstige Bestimmungen betreffs 50 bis

Für Lokomotiven und

100 mm über S.-O. wie in B O. § 28 (s. v.).

Tender, die auf Zahnradbahnen übergehen sollen, dürfen bis 0,300 m seitlichen Abstand von Gleismitte die dem Federspiele nicht folgenden

Abb. 100.

Wagen.

Abb. 99.

Lokomotiven und Tender.

TV.

BO.

BO.

700

p.— ?L -

T V.

s~r

y______

II

7300

U—739S

-7300-

7335-

3750

-7575—

e-ZRÄT

-fvS7.r-a-

-7623-

-7575

-7575->■

3250

3250

TV.

B O.

7326

i¹

1625-

!l

BO.

TV.

-3500

r*-7995

Einschränkung der Umgrenzung bei Zahnstangenbahnen.

-*\*300-*j    \*soo Ą^³⁰⁰ -*i

7T,

i*

**3300

S&r-

Tr

«j

—7995-H ą

M3Ą

r*250+t*-25O:*i

. — • Umgrenzung des lichten Raumes.

der Fahrzeuge.

für verkiirzbare Lokomotivschornsteine, Signalscheiben, Signallaternen und Leinenhaspel, für Signalscheiben und Signallaternen, für die dem Federspiel nicht folgenden Teile, die Sicherheitskettet) und Kupplungen, der Wagen für durchgehenden Verkehr.

Teile und die Sicherheitsketten und Kupplungen nur bis 110 mm, alle übrigen Teile nur bis 150 mm über S.-O. herabreichen.

Nach B V. Typ § 3 gilt für Oesterreich das linke Profil Abb. 99 doch ist die unterste Stufe für 3- und mehrfach gekuppelte Güterzuglokomotiven bei ganz abgenutzten Reifen statt 1190 1330 mm; die zweite bei 370 Höhe über S.-O. bereits 1575 mm breit; die nicht abgefederten Teile dürfen in Radreifenbreite bis 50 mm, in 2 X 1330 mm Breite bis 60 mm und in 2 X 1575 mm Breite bis 335 mm über S.-O. herabreichen.

2. Umgrenzungslinie der festen Teile für Lokalbahnen nach (jZ. f. L. § 49 U. 69. Lokomotiven und Tender vollspuriger Bahnen

1*250*^250J

—X—X—X—

sollen TV. § 86 u. 108 bzw. B V. Typ § 3 entsprechen (s. vorstehend). Bei schmalspurigen Bahnen mufs die Umgrenzungslinie von 100 mm bis 1 m über S.-O. überall einen Abstand von 30 mm, von 1 m Höhe an einen Abstand von 100 mm von der Umgrenzung des lichten Raumes (Abb. 4 u. 5, S. 724) haben. — Bis zwischen 50 und 100 mm über S.-O. zugelassene Teile wie in TV. § 86 bzw. B O. § 28. Die Zähne der Zahnräder dürfen bei reinen Zahnradbahnen auch unter S.-O., dagegen bei Reibungs- und Zahnradbahnen nur bis 15 mm über S.-O. herabreichen.

,,In Oesterreich gilt für 760 mm Spur besonderes Profil.“ Die durch die Radreifen gedeckten gefederten Teile dürfen bis 50 mm, die anderen gefederten bis 60 mm über S.-O. herabreichen.

Russische und amerikanische Profile sind gröfser, englische, belgische, französische italienische kleiner.

Für den Versand kalt laufender Lokomotiven sind nicht vorstehende Profile, sondern die Lademafse (S. 776) der betreffenden Strecken mafsgebend.

c. Hauptabmessungen ausgeführter Lokomotiven

S. 829 ff.

d. Lokomotivkessel.

Allgemeines unter Dampfkessel.

1. Berechnung von Rostfläche und Heizfläche.

Es bedeute im folgenden B die gesamte Rostfläche in qm,

Hf die Feuerbüchsheizfläche,

Hr die Rohrheizfläche,

II die gesamte feuerberührte (innere) Heizfläche in qm,*) V die Fahrgeschwindigkeit in km/st,

V— V : 3,6 die Fahrgeschwindigkeit in m/sk,

B die zu verbrennende Steinkohlenmenge in kg/st,

N die Leistung der Lokomotive in PSe (am Radreifen).

¹

Vgl. auch die Vorschläge von Stef fan über eine weitere Ausbildung der Bezeichnungsweise, Die Lokomotive 1909 S. 30, ferner die des Organs 1911 S. 115.

²

switcher, weil diese Bauarten in Amerika nur für Verschiebezwecke verwendet

werden.

³

Diese Bezeichnungen sind nur den amerikanischen nachgebildet In Amerika werden Tenderlokomotiven mit vorderen und hinteren Laufachsen als double en der bezeichnet.

In England hilft man sich durch kurze Beschreibungen, z. B. B 2 — front coupled bogie, Cl = six wheels coupled radial usw. Zu beachten, dafs

tender engine = Lokomotive mit Tender, tank engine = Tenderlokomotive.

Die Preufsische Staatsbahn pflegt der Bezeichnung des V. d. E. V. 1908 Buchstaben hinzuzufügen: ü — Heifsdampf-, 6' = Schnellzug-, P= Personenzug-, G = Güterzug-, T = Tender-, L = Lokomotive, also z. B. 1 C 1 — HPTL-

3ÖÖ bU 600

oder Ä = 150bis6ÖÖ-hierbei gilt der kleinere Nenner für Anthrazit und Staubkohlen, der gröfsere für Stückkohlen.

Leistung der Heizfläche. Das Verhältnis N : H ist nach Richter

Rostfläche:

JL) Vn.

100 J

= 0,l(a

für Schnellzuglokomotiven

Hierin ist: n die Umlaufzahl der Triebräder für die Minute. a = 6,0 für Nafsdampfzwilling,

= 6,5 „ Nafsdampf-Zweizylinderverbund,

= 7,0 „ Heifsdampfzwilling,

= 7,5 „ Nafsdampf-Vierzylinderverbund,

= 8,0 „ Heifsdampf-Vierzylinderverbund.

*) Im Auslande wird meist mit der wasserberührten Heizfläche gerechnet; der Unterschied beider Heizflächen ist rd. 10°/q.

v. Borries*) gibt folgende Werte:

N :U.

Gattung

Maßgebende

Haupt-

verhältnigse

H_ p C_ R at H

N:H bei

Umlaufzahl u der Triebräder in 1 »k

1 11,5| 2 12,51 3 j 3,5| 4

Pers.- u. Schnellzuglokomotiven mit Zwillingswirkung .    .    . \

,, Verbundwirkung ‘ 2 Zyl. / 55

Güterzuglokomotiven

mit kleinem Rost u. Zwillingswirkung ......

„ grofsem Rost u. Verbundwirkung ......

Tenderlokomotiven.....

55

►H

vo t"*

cb rb

m co rf vn\Q

9"* +

^ OO

£££

OOO

b 4>- b

ON On > Vl W

8o io o,8o

6o 12 1,00

50 12 0,88

Bei Kesselspannung Pi ändert sich N: H Nach Strahl**) ist für die Höchstleistung

R a

Os

CO

bob_b

_fO_

4,0 4,2

rD n

f 3-

i§

* V¹

7>

menge:

l + T-rr

Hierin ist a = 3800 für Heifsdampflokomotiven (H ist einschl. Ueber-hitzer zu rechnen),

= 4000 für 2 zyl. Nafsdampf-Verbundlokomotiven,

= 4250

„ alle übrigen Nafsdampflokomotiven, ferner der Dampfverb rauch für die PSi-st bei den vorteilhaftesten Füllungen: 11,0    bis    12,0    kg    für    Zwillingswirkung bei Nafsdampf,

Für die Ermittlung der PSi sind hierbei die Widerstandsformeln von Strahl (S. 717) zugrunde zu legen.

Es ergeben sich hieraus die günstigsten Werte:

»» > Heifsdampf,

N:JR

Bei H: R

40    50    60    70    80    100

Nafsdampfzwilling. 2 Zyl.-Nafsd.-Verb. 4

~    »1    >>    »>

Heifsdampfzwilling 4 Zyl.-Heifsd.-Verb.

05 05 CO «O

bo Vi cn b.1 ~b\

O'J'00,0

Dampferzeugung/qm R u. st in kg jj 3617 3728 3805 3864 3907(3972

*) Ygl. Z. d. V. d-L 1904 S. 810 und 1906 S. 557; für die von Richter und v. Borries gegebenen Formeln für jV: H sind die durch v. Borries vorgeschlagenen Zugwiderstandsformeln zugrunde zu legen. Ferner Organ 1908 S. 337. Strahl, Die Anstrengung der Dampflokomotiven.    **) Z. d. V. d. I. 1913 S. 251.

Das Verhältnis der Heizfläche zur Rostfläche H : R ist bei Personenzuglokomotiven = 50 bis 70,

= 60 „ 90.

„ Güterzuglokomotiven

Vorstehende Zahlen gelten für Steinkohlen; für anderen Brennstoff ist H : R bei Braunkohlen = 45 bis 50 (Ungarn),

„ Staubkohlen =23    „26 (Belgien),

„ Anthrazitkohlen = 30 r 40 (Nordamerika).

Heizfläche des Ueberhitzers ist etwa 25% der Gesamtheizfläche.

Uebersehläglich kann (nach Strahl) 1 qm IIf = 4 qm Hr bewertet werden. Wirkungsgrad der Feuerung ^ = etwa 0,75 bis 0,85; Wirkungsgrad der Heizfläche = 0,78 bis 0,83.

Der Wirkungsgrad der Kesselanlage ist y) = ijj .

2. Feuerbüchse und Feuerbüchsmantel.

Länge der Feuerbüchse 1 bis 3,2 m, Breite 0,95 bis 1,15 m, wenn zwischen den Rahmen bzw. Rädern; wenn über dem Rahmen bis 2,8 m breit, besonders für Staubkohlen (Bauart Belpaire, Belgien) und Anthrazit (Bauart Wootten, Nordamerika); meist aus Kupfer. Stärke der Rohrwand etwa 26 mm, der übrigen Wände 16 mm.

In Nordamerika ausschl. Feuerbüchsen aus weichem Flufseisen; Rohrwand 13 mm, die übrigen Wände 8 bis 10 mm. Preufs. Probeversuche mit Flufseisen fielen ungünstig aus, ebenso solche mit Wellrohrfeuerbüchsen; neuerdings Wasserrohrfeuerbüchsen, Bauart Brotan, auch Wasserrohrkessel, Bauart du Temple (Franz. Nordbahn) und Robert (P. L. M. Bahn) und Strohmann (Preufs. Staatsb.) im Betriebe.

Decken und Seitenwände meist aus einem Stück; Rohr- und hintere Wand werden gekümpelt. Abrundungshalbmesser der Seitenkanten der Decke¹ etwa 200 mm (mind. 50 mm), der übrigen Kanten etwa 50 mm (mind. 20 mm). Die Feuerbüchse wird nach unten oder, wenn oben zu breit, nach hinten herausgenommen, nachdem die Mantelrückwand fortgenommen ist.

Zur Erzielung besserer Verbrennung, namentlich bei langflammigen Kohlen, meist vorn in der Feuerbüchse ein Schirm aus Schamottesteinen. — Zur Rauch Verminderung, besonders bei gasreichen Kohlen, besondere Rauchverminderer ; auf preufs. Staatsbahnen Einrichtung von Langer-Marcotty¹) mehrfach verwendet, auch System Staby.**) Auch Oelfeuerungen sind rauchfrei, daher auf Tunnelstrecken verwendet (Arlbergbahn, Moselbahn).

Feuerbüchsmantel aus Eisenblech, Seiten 15 bis 16 mm, Decken 18 bis 22 mm stark wegen besseren Dichthaltens der Deckenstehbolzen, sonst für die äufseren Stehbolzenreihen besondere Laschen aufnieten. Empfehlenswert ist, Decke und Seiten aus einem Stück herzustellen. Abrundungshalbmesser der Kanten mindestens 50 mm. — Decke meist nach Halbkreis mit r — Kesselhalbmesser geformt (Bauart Crampton) oder eben (Bauart Belpaire), dann meist nur 14 bis 16 mm stark, aber oben geschlossene Stiefelknechtplatte nötig.

In Nordamerika meist nach Halbkreis, der gröfser als Kesselhalbmesser; Verbindung mit Langkessel durch einen kegelförmigen Schufs (wagon top boiler), auch vorhergehender bzw. erster Kesselschufs kegelig (extended wagon top boiler), Vorteil grofser Dampfraum, höherer Wasserstand.

Abkürzungen und Fufsnoten zu den Tafeln S. 829 bis 833.

dr — Durchmesser der Heizrohre,

dk = Kesseldurchmesser,

Dt — Durchmesser der Triebräder,

d = Zylinderdurchmesser,

**) Vgl. Z. d. V. d. I. 1896 S. 1357.

Gibt die Spalte für z zwei Werte, so bedeutet der erste die Zahl der engen Heizrohre, der zweite die der weiten Rauchrohre, bei drei Ziffern gibt die erste die der Serverohre, die zweite die der glatten Heizrohre und die dritte die der Rauchrohre. Soweit nicht anderes vermerkt, ist der Durchm. der letzteren 124/133 oder 125/133 mm.

Die Ueberhitzer sind mit Ausnahme der TypelVg der Badischen Staatsbabn solche nach System Schmidt.

l) % HS der Freufs. Staatsb., auch als vierzyl. Verbundl. ausgeführt, Triebwerk

de Glehn

/660/1980, i?= 2,94.

2X400

2X600

²)    Rauchrohre, Durchm. 118/127.

³)    Ueberhitzer Clench-Gölsdorf.

⁴)    Rauchrohre, Durchm. 12W/138.

5)    „    „    112 120 oder 112/121.

⁶)    Heizfläche der Serverohre mit 85% bewertet.

7)    64 Serverohre, Durchm. 64/70, 21 glatte Rohre, Durchm. 45,6/50, 19 Rauchrohre, Durchm. 127/136.

8)    Die Lokomotive führt nur Kohlen mit sich. Das Wasser wird in besonderem Tender mitgeführt.

Ebene Decken der Feuerbüchse und des Mantels müssen durch Deckenanker oder Deckenstehbolzen verstärkt werden.

Deokenanker (Barrenanker) liegen auf der Feuerbüchsdecke gewöhnlich in der Längsachse des Kessels, seltener quer dazu; fast nur noch in England verwendet.

Deckenstehbolzen ergeben geringeres Gewicht als Deckenanker; stets aus Eisen. Entfernung 95 bis 110 mm bei 80 bis 33 mm Durchm. im Gewinde (Kerndurchmesser 26 mm); vorderste Reihen meist beweglich.

aus

G = Güterzuglokomotive,

H = Heifsdampf,

Hf— Feuerbüchsheizfläche,

17^ ±== gesamte Heizfläche, feuerberührt,

K = Kohlenraum, l = Kolbenhub,

Zr = Länge der Heizrohre,

L — Länge der Lokomotive ausschliefslich Puffer, m — Kesselmitte über Schienenoberkante, p = Dampfdruck,

P = Personenzuglokomotive,

Ql = Leergewicht,

Qd = Dienstgewicht,

Qr = Reibungsgewicht,

R = Rostfläche,

S = Schnellzuglokomotive,

T = Tenderlokomotive,

V = Verbund,

4y = Vierzylinderverbund,

Fmax = gröfste gestattete Geschwindigkeit,

W = Wasserraum, j = Zahl der Heizrohre.

Verankerung der Seitenwände von Feuerbüchse und Mantel durch meist kupferne, seltener (in Amerika stets) flufseiserne Stehbolzen (kz ^ 22 kg/qmm, cp g 38 °/₀) von 26 bis 30 mm Durchm. im Gewinde (Kerndurchm. 21 bis 24 mm), in Entfernungen von 90 bis 115 mm; bisher meist schwach verjüngt, etwa 1:200, aber auch häufig zylindrisch. Beanspruchung nach A. P. B. bei Flufseisen 6 kg/qmm, bei Kupfer für Dampftemperaturen bis 200° 4 kg/qmm. Damit man Brüche erkennen kann, werden die Stehbolzen bis etwa 13 mm über Innenkante der Wandung angebohrt, oft auch ganz durchbohrt oder hohlgewalztem Kupfer (TV. § 94) gefertigt. Durchmesser der Bohrung 3 bis 6,5 mm; oberste Stehbolzenreihen, besonders in den Ecken, stark auf Biegung beansprucht, daher oft aus Manganbronze (kzęŹ.30 kg/qmm, cp > 35 °/₀) oder stärker als die übrigen; bisweilen auch

Oldenburgische

Staatsbahn

Va Gv

45

500/750

099

I35O

I52O

I42O

1560

4500

2,23

9,7

180

3X5

41/46

4200

2820

1660

12

41/46

58,5

10175

³/s Gv

45

460/650

630

1350

2000

4-1400

£S‘i

OOfrS ;

7,7

118

206

39/44

4160

2070

1320

12

39/44

4T*7

8755

Tu

ViHT

2C2

90

560

630

1650

2200 4- 1600 4-2X2050 4- 1600 4- 2200

2,4

13.1

49.2 188

152/21

41/46

4700

2850

1498

12

82,1/104,7 5°,7 14 800

12/4,5

Lokomotiven für Normaispur.

Tu

VbHT I VsHT

iZ>i

65

009

°99

1350

1450

4- 1450

4- 1450

+ 1450

5800

2,25

“,7

45,3

143/22

41/46

4500

2650

1500

64/80,8

80,8

12 500

1350

2400

4-3X1500 4- 2400

9700

2,5

13*9

5*,o

186

122/22

45/50

4700

2900

1500

ZI

74*5/95,3 63,5 13 800 11/4

Preufsische Staatsbahn

T₁₉

Tu

T»

Ps

$10

S₆

Bahn und Gattung

*UHT Va T

lL V« i OH Vf

VsHP

fSH Vb

(1

Va Sv

Erklärung der Abkürzungen S. 827

Or

0Z

45

80

°9

001

009

00S

1250

2000

1650

1625

5275

x»7

8,7

911

209

41/46

40OO

245O

I4OO

12

47/61

61

001 ii

7/2*5

540

630

450

630

06S

630

1500 2500 4- 1850 4~ 2000

X350 2700 4- 1650 4- 1650

X350

1570

4- 1560 4- 1370

6350

0009

4700

x,7

£‘6

33,4

132

120/18

41/46

4370

25OO

*348

12

52/65

48

10450

7/2,5

i,53

7,o

011

217

41/46

3700

2500

I372

12

45*x/58,7

44*6

9400

zjL

2*63

T3»7

46,2

190

139/24

45/50

4500

2700

1600

ti

60,4/67,2 67,2 10 880

X750

2200 4- 1570 4- 1880 4- 2700 = 8350

2,62

r4*7

49,4

200

139/24

45/So

4700

2750

1568

12

63,8/69,8

47,8

10550

« s

<N H

4X430

o •**

£ e

100

475/700

. km/st .    . mm

. xvmA

cg6i

+ 2200

-4- 2100

4" 2600

9 TOO

I! "

H VO

120/26

45/50

4900

OO go

0091

72,1/77,8

009

1980

2200 4- 2600 4- 2600

Zylinderlage .    .    .

Dt .... mm

Radstände.    .

7400

2,27 ii,i

142

247

41/46

4100

2500

1472

12

48/53,3

32

95“

qm

mm

. at

830

ui.

Oesterr.

Südbahn

580

278

100

Oesterreichi sehe Staatsbahn

380    1

310

*UHSiv % EG*v \ */ ’₇HG*v\*UHTv\\ % B G

iF

z₀i

610

720

oSH

2400 +1530 -4- 1530 + 1530    ts

-4- 1530    ^

— 8520

Hauptabmessungen ausgeführter Lokomotiven.

831

440/650

570

390/660 j 390/630 J 450/760 720

680

ia

ia

720

ia

1140 1240 -4- 1230 -I- 1230

1410

2450

1530 |-4- 5X1530

1410

2130

1950

1530

1530

3700

001 or

4,5

16

1,6

867O

58

6,9

5*o

4*6

2100 2650 -h 2220 2220 + I7IO

-F 1650

IO 45O

4,6

20,0

254

178/27

45/50

4900

oogi

ooo£

14

73,6/82,2 70,1 ii 878

Span.

Nordb.

⁴/s T*v

90

400/620

640

ai

1560

2200 4- 1630 4- 1760 + 2X1670 4- 1600 4- 2200 3*i7 i4*4

48,3

661

141/24

45/50

4650

2750

09S1

16

79,3/99,2

63*5

16 550 10/3,5

16

84A5⁵)

46/51

3600

2255

1300

i5*r

43*4

232

170/24

46/51

5150

2930

1624/1757 i 1624/1757 I 1760/1855

17*4

47*o

273

210/27

48/53

5000

2980

15*5

49*4

222

164/24

48/53

4700

2890

£1

16

38,9/52,0

52,0

9648

7*i/a,5

Italien.

Staatsb.

V5 T*v

öS

375/610

650

CO

0009

3*50

i3»o

236

275

008 c 0S1S cS/Zt

1543

16

62/73

73

ii 265

l\ ⁸)

16

Si

79,8/86,1 I 72,5/80,4 j 88,3/95,8 70,0

13163 I ii 787 I 13190

82,2

44*o

Franz. Süd b.

Franz.

Nordb.

%HT

630

640

OO9I

2300 4- 1500 4- 1750 4- 2050 4- 1750 = 9350

3*i

15,7

44*6

10

390/630

720

ia

ozgi

2300

-h 1950 + *95° -f- 3290

9490

4*o

i3*7

5i»4

224

157/24

48/53

4900

2905

1624/1710

Si

65/71*7

43*7

xi 813

429

Badische Staatsbahn

IV f

IV g

Ylb

³kT    s/₅ HS */B ES % BPv

1C1

475/690

o zL

1614

2480

1800

2200

0SS1

i Ci I 2 Ci

iio

360/590    425/610

640    650/670

90

i Ci

80

435

ia

ia

630

1700

2750

1850 -h 2580 1850    -f-    1940

-+- 2900    -f-    1940

+ 3450

00g 1

2200

12 no j = 8030

9400

3»o

4*5

3*75

14,2

28,1

148

279 I 175/25⁴) Il 136/18*) 50/55 II 46/51

4060

2800

14*7

13,4

1464

Si

50

259

Sioo

2820

1664

16

43 ³)

210

1480 2500 •4- 1700 -4- 1700 -4- 2500

8400

1,38

8,25

117

46/52    48/52

4080 j 4695 2350

1380 I    x6oo

2850

16

13

49,8/63,6 65,6/72,7    81,2/88,3 : 55*1/61,2

43

10 522

49*5

13 217

46

12 420

ifr

9460

7/1*8

Madrid-

Sara

gossa

\*l',HS*v\*lsn8t\tkBGtv\ikHP*v\*liBG*v\ y, T \%BT*v\ \BT

Franz. Franz. Franz. Nordb. Nordb. Westb.

Franz. Belg. P.L.M.-Staatsb. Staatsb. Bahn

i Ci

otS

009

340/530

600

ai

Bayer.

Staatsb.

PiVo

90

095

00$

1640

2700

2050

2400

1650

0088

1,96

9,0

20,2

109,3 125/14 ²)

40/45

3830

oSSc

1320

12

54/70*3

32

ii 894 9/2,8

Bahn und Gattung

Erklärung der Abkürzungen S. 827

km/st

mm

. mm

Typ . . ^max

Zy lind erläge .    .

Dt . .

Radstände.    .

mb

mm

. at

Erklärung Franz.

Nordb. Bahn

“ySVz

2 B i 120

340/560    540    430    500    400/580    420/640    490/640    430

640    630    640    660    650    650    680/700    660

i D ; i D j i JE?

2 Ci

0Z D¹

ai

ai

ai

ai

ai

1600 I 1550    1664    1540

2500    1800    2150

1800    4-    2000    4- 2020    4- 2300    4-    1600

1700    4-    1660    4-1780    4-2200    4-2X1900

1700    4-    1660    4- 1350    4* 2150    4-    1600

4* 2000 ii 000

1664

2000

2200

1980    1500

2050    2600

1500

2450

4- 1850 I 4- 2150 I 4- 1690 1-4- 1675 ! 4- 1880 4- 2150 4- 2650 4- 2110 4- 2050 4- 1650

2040

2200

001 c ofroc

2300 -+- 2300 + 1800

9700 = 10 120 — 8750    = 8800

2,0

10

30,7

2,51

12,5

i*95

3*22

4*i

8,7

Li

105⁶) I 151⁶)

117 I 57/10/18 I 65/14/24 65/70 I 65/70 [65/70, 45/50I65/70, 45/50 4100 2650

200

4200

2750

1566

ci

75/95*7

72

13490

10/4

147

I4IO

12

68/84

48

13540

9/3

93

3345 3900 2600 2690 1306 1448

15

12

der

Abkürzungen S. 827

Typ .    .    .

^max km/8t d .    . mm

l • . .

mm

Zylinderlage

Df ■

52,7/58,3165,5/71*51 92/102 164,9/70,7178,5/87,51 90/99 150,3/63,41 59/74

50,2

12 000

7/3*5 I 7/2,5

32

9684

13 315

171⁶)

136/21 I 139/22 1230/31 a)| 85/19⁷) ! 185/24 I 90/24 65/70 I 45/50 I 45/50 I 45/50 I 65/70 J 45/50 I 65/70

6000

2800

1639

62,2

314

15*6

57*4

260

-4- 2700 -f- 2050 -4- 2600 -+- 3600

7250 = 8700 = u 525 — 8730 2,25 11,6 39*3 169

2,98

15*5

9‘££

4- 2400

ooSg —

Radstände „

5,o

2,78

2,74

qm

16

88,3

5250

3000

1780

16

4000

2750

1500

16

20

62

297

5000

2850

1800

61,2

14 294 I 12 505 I 12 900

09

57

14,8

15*5

43*o

179

193 ⁶)

qci

mm

4300

2800

1600

4400

2780

1501

4300

2520

1456

12

CI

l6

. at

33*i    45,3    48,9

10 400    10 713 ii 600

mm

..........3 . .k

^ t^aföf** *e^ g    ^

Bahn

und

Art

Spurweite .

Typ . • •

Hauptabmessungen ausgeführter

Petscha-    Staats-    Sudan-    Japan.    Staatsbahn    Reg.-    Staats-    bahn

Java    Bahn    bahn    Java

b uribahn

Staats

bahn

Java

Central-

Norte

Argent.

Süd-

afrik.

Eisenb.

*u p Vk PB */₅ P PB ³/₆ PB 4/5 GB

lUG

V7BP

mm

1000

1B1

360

500

600

660

470

610

1067 2 Ci 450

600

1067

iD

485

510

1000

1D1

432

560

1067 2 D i 546 711

Lokomotiven für Schmalspur.

Sfax-

Gafsa

Oesterr. Kelani- j Italien. Oesterr. Staatsb. bahn    Staatsb. Staatsb.

Uv    Ceylon 20

%GB ³/₄ Tv 3/₇ t 4/₄ T V₅ TB

Staats

bahn

Java

% TB

50 PS

Baulokomotiven

80 PS 125 PS

200 PS

Zylinderlage .    .    .

mm

Dt . .

Radstände

1350

2300 4- 2620 4~ 2380

1587

1600

1500 2000

1780 + 1448 -+- 1753 2400    1753    1905

-b 2286    4~ 2286

1829    1829

7300

«SW »

1,38

6,0

: 6180    = 7316

i,3²    2,3

10,4

6,8

20

7772

I, 85

II, 8 28,9

1500

1800

1300

1640

1640

2850

9230

nob

1950

1550

1350

= 6850

2,3

8,7

39,0

1067

1372

1975

1854

1000

i E 540 580 a

1100

2100

+ 3X1250 4- 1750

760

Ci

762

2C2

950

760

Di

1067

i Fi

600

900

900

900

320/500

400

800

1200 4- 900 4- 1900

356

508

410

520

330

400

540

510

210

260

320

330

914

1321

4-3X1016 4- 1524 4- 1321

1115

1250 4- 1250 4- 1250

880

1102

1000 4- 1000 4- 1000 4- 1700

2 coo

4-5X1250 4- 2 000

300

600

1200

400

440

440

800

1800

820

820

2000

2000

2,25

2,5

8,7

9,6

dr . ir. . m. .

dk .

mm

at

Ql/Qd

Pr *

L. .

WIK

= 7600 2,33

= 4000 1,03

= 7214

= 3750

= 4700

1,25

= 10 250

1,76

2,6

0,80

i,5

0,52

0,4

1,0

3,43

17,2

52,1

246

143/22

9,i

4-5

6,0

5,6

4,i

9,9

2,8

2,5

3,7

4,4

40,8

162

109/18

45/50

4,9

15,5

30,4

124

92/15

45/50

4450

2500

1404

167

56,5

66

61

156

25,7

99

158

53,9

126

17,0

37,t

136

129

38,6

8520    10 675    10 850

77

IOI

4229

2210

88/14

5x/56

4575

2286

1100

12

12

1385

12,6

104/18

45,8/50,8

5000

2200

1400

244

45/50

4250

2200

2286

124/18

46/50

4500

2150

126

16,4

7700

20

24

1466

1756

39/44

3250

1690

1024

117

45/50,8

3632

1600

1168

205

41/45

3550

2150

1280

50/12 ⁵) 46/51 3700

1750

1100

68

80

4950

2450

1376

35/39

2030

1410

759

41/46

2250

1700

852

96

41/46

2700

1800

41/46

3050

1800

940

ic66

12

12

12

47,6/53

42,6/47,3

5i/57,5

12,7

76/83

12

12

30

39,3

40

60

50,5/56

21/27,6

48,8

23

35,1/46,8

25,8

14

13

12

12

12

12

12

ii 860

IO 200

u 125

12 500

7804 3,i/i,7

37/48

29/36,5

58/75

48

29,7

57

7,8/9,6

12,8/15.7

sämtliche Stehbolzen aus Manganbronze, doch brennen dann in der Feuerzone die Köpfe leicht ab. In England auch eingeschlitzte Stehbolzen, Patent Stone; in Dänemark bewegliche Stehbolzen (Busse), auch in Amerika mehrfach (Tate u. a.). — Die Vorderwand der Feuerbtichse ist unterhalb der Heizrohre gegen den Langkessel durch Bodenanker, die Hinterwand des Mantels zweckmäfsig im oberen Teile gegen die Seitenwände durch wagerechtes Blech, die Seitenwände des Mantels gegeneinander, namentlich, wenn noch oberhalb der Feuerbüchsdecke eben, durch möglichst gleichmäfsig zu verteilende Queranker (Rundeisen von 40 bis 50 mm Durchm.) versteift.

Feuerbüchse und Mantel am unteren Ende durch Bodenring (Flufs-eisen) von 60 bis 100 mm Breite und 60 bis 80 mm Höhe verbunden; Vernietung einfach oder doppelt; an den Ecken erhalten oft Mantel und Bodenring Lappen, so dafs dreireihige Nietung möglich.

Feuertür länglichrund oder rechteckig, seltener kreisrund, etwa

16,7/20,7

20,7

6496

19,8/25,2

9,6

i5,7

25,2

7476

13 800 8,5/3

8680

5665

o,6/0,4    1,3/0,6    2,1/0,75    2,3/1,o

280 bis 320 mm hoch, 370 bis 450 mm breit, als Dreh- oder Schiebetür gebaut; innen Schutzblech. Auch nach innen klappende Türen. Verbindung von Feuerbüchse und Mantel meist durch Ring. Bei breiten Rosten meist besonders breite, seltener 2 Feuertüren.

Der Rost wird wagerecht oder, wenn Trieb- bzw. Kuppelachse unter Feuerbüchse liegt, geneigt angeordnet; je tiefer er liegt, desto besser die Verbrennung. — Spaltenweite für Steinkohlen je nach der Feinheit 3 bis 18 mm, für Koks 6 bis 8 mm, für Holz 5 mm, für Torf 15 mm. — Roststäbe aus Gufseisen, Flufseisen oder Flufsstahl.

Preufs. Norm.: Gufseiserne Doppelstäbe, 15 • 105 mm Querschnitt, 12 mm Spaltenweite; Flacheisen-Roststäbe, 18 • 100 mm Querschnitt, 18 mm Spaltenweite.

Für lange Fahrten Klapp- oder Schüttelroste, für Anthrazitkohlen wegen der hohen Verbrennungstemperatur bisweilen Wasserrohrroste.*)

9000 5,5/1,8

3/2

5126

*) Vgl. E. T. d. G. S. 157 ff. Hütte. 22. Auflage. III. Band.

53

Vorn unter der untersten Rohrreihe etwa 0,5 bis 1,0 m langer Feuerschirm aus Schamottesteinen.

Aschkasten, aus 5 bis 8 mm starken Blechen, abnehmbar, erhält vorn und meist auch hinten eine vom Führerstande aus stellbare Klappe (Regelungsmittel für die Dampferzeugung). Bei geöffneten Klappen mufs das Herausfallen von glühenden Kohlen möglichst verhindert sein (BO. § 36; TV.² § 96; Gz. f. L. § 59), daher Funkensieb (Drahtgitter) hinter den Klappen und Spritzvorrichtung; zweckmäfsig auch Aschkasten mit zweiteiliger Klappe (Bauart Schubert).²) In Bodenmitte Einsteigöfifnung. Bei breiten Rosten meist dreiteiliger Aschkasten; zweckmäfsig Luftzuführung auch an den Seitentaschen.

¹

Vgl. Glaser Ann. 1898 II S. 165.

²

Vgl. E. T. d. G. S. 160 ff.

3. Langkessel.

Der Querschnitt des Langkessels sei kreisförmig (TV. §93; Gz. f. L. § 57). — Baustoff, Flufseisen kz 34 bis 41 kg/qmm, cp > 25 ⁰ ₀, im Aus-lande vielfach kz — 40 bis 50 kg/qmm, cp > 20 ⁰ ₀. — Breite der Bleche 1,6 bis 3 m; daher höchstens 3 Schüsse. Die Bleche sind mit der Walzrichtung senkrecht zur Kesselachse zu legen; die Längsnähte sollen doppelte, im Dampfraum liegende Nietung erhalten (TV. § 93 und Gz. f. L. § 57). Für Berechnung der Wandstärke schreiben die A.P. B. je nach Art der Nietung Sicherheiten von 4 bis 4,75 unter Zuschlag von 1 mm, mindestens aber 7 mm vor (II. Bd. S. 83); im übrigen II. Bd. S. 23 (Berechnung der Wandstärke). Vordere Rohrwände meist 22 bis 28 mm.

Preufs. Norm.: Doppelte Laschennietung, Innenlasche 250 mm breit, Wandstärke <5 = 3 mm weniger als Kesselblech, Aufsenlasche wegen des Verstemmens nur 125 mm breit, o = 1 mm weniger als Kesselblech; in Amerika meist dreireihige Laschennietung.

Auch nahtlos gewalzte Schüsse in Verwendung, meist von gleicher Stärke wie genietete Schüsse.

Dampfspannungen meist 12 at, bei 4zylindrigen Lokomotiven meist 14 at, in Oesterreich, Frankreich, Italien, Amerika namentlich bei Schnellzuglokomotiven meist 15 bis 16 at, vereinzelt auch 17 at.

Dom, wenn nicht Belastungsverhältnisse anderes bedingen, möglichst auf hinterem Teil des Langkessels; Durchmesser etwa 0,6 bis 0,75 m, möglichst so hoch, als Profil gestattet. Versteifung des Kesselausschnittes durch Ring vom halben Querschnitt des herausgeschnittenen Stückes, oder (im Auslande) Unternieten eines Blechkranzes von Kesselblechstärke unter Domfufs. Im Dom Sprühblech oder Haube zum Abscheiden des mitgerissenen Wassers.

Heizrohre in Deutschland glatt aus Flufseisen, meist nahtlos gezogen (bisweilen mit kupfernen Vorschuhen, Wandstärke möglichst 4 bis 5 mm), in England und Italien meist aus Messing, in Frankreich vielfach innen gerippte (Serve-)Rohre; äufserer Durchm. 41 bis 63 mm (Serve-Rohre 65 und 70 mm), Wandstärke 2 bis 3 mm, Anzahl meist 150 bis 280, doch auch bis 500 (Nordamerika), Stegstärke zwischen den Rohren 16 bis 23 mm, bei grofsen Rohrlängen die gröfseren Rohrdurch-

In den Rohrwänden liegen die Rohrmitten auf lotrechten und auf 30° gegen die Wagerechte geneigten Linien. Näheres II. Bd. S. 11.

Befestigung in den Rohrwänden meist derart, dafs die hinteren Rohrenden 3 bis 10 mm eingezogen, die vorderen um 2 bis 3 mm aufgetrieben werden, so dafs leichtes Einbringen und Herausziehen (selbst bei Kesselsteinansatz) möglich ist. Bei Messingrohren und kupfernen Vorschuhen am Feuerbüchsende meist stählerne Brandringe. Das Rohrbündel erhält meist etwa 30 bis 50 mm Steigung nach vorn.

Uebliche Durchmesser innen/aufsen: 40/45, 41/46, 45/50, 50/55, vgl. auch Tafel über Heizrohre IL Bd. S. 11 ff. Innerer Prüfdruck meist 25 at.

Bei grofsen Kesseln, bei kleinen Kesseln nur wenn Dampfkesselvereinen unterstehend, Anker rohre von etwa 20 bis 35 mm lichtem Durchmesser und 5 bis 8 mm Wandstärke, möglichst gleichmäfsig über Rohrbündel verteilt (Vorschriften in den A. P. B. II. Bd. S. 67).

Lage des Langkessels gegen die Feuerbtichse so, dafs bei einer Wasserschicht von 150 mm über der Feuerbüchse die Höhe des Dampfraumes im Kessel ¹/h bis ^4 des Durchmessers beträgt, je nachdem ein Dom vorhanden ist oder nicht.

4. Rauchkammer und Schornstein.

Rauchkammer meist von gleichem oder etwas gröfserem Durchmesser wie der Kessel. Die in den ersten Schufs eingebaute Rohrwand ist mit Flansch nach der Rauchkammer zu gerichtet, bei Heifsdampflokomotiven mit Schmidt-Ueberhitzer und in England wird die Rohrwand meist vorgesetzt und durch Winkelring mit dem Langkessel verbunden. Länge der Rauchkammer früher 0,6 bis 0,8 m, jetzt meist gröfser: 1 bis 3 m. Je gröfser der Rauchkammerraum, desto gleichmäfsiger das Vakuum. Blechdicke oben etwa 10 mm, unten 14 mm, bei Barrenrahmen bis 23 mm. Am Boden meist Aschfalltrichter; zum Löschen besonderes Spritzrohr vorn über der Tür. Tür an der Vorderwand so grofs, dafs alle Rohre bequem gereinigt werden können. — Aschfallrohr, Tür und Pafsbleche müssen luftdicht schliefsen.

Ein- und Ausströmrohre S. 839.

Blasrohr, die Haube der Ausströmrohre, meist einfacher Kegel mit Neigung 1:10; mufs genau in Schornsteinachse stehen; über der Oeff-nung, namentlich bei kurzen Schornsteinen zum Ausbreiten des Dampfstrahles, oft dreieckiger, auf die Kante gestellter Steg. Höhenlage der Mündung meist etwas über der obersten Rohrreihe, bei langen Rauchkammern auch tiefere Lage möglich. Brennt das Feuer vorn (hinten) auf dem Roste zu stark, so ist die Mündung tiefer (höher) zu legen. Veränderliche Blasrohre in Deutschland wenig, in Amerika nicht, sonst viel gebraucht. In Nordamerika meist Blasrohre mit mehreren übereinanderliegenden Zwischendüsen.

Zylindrische Schornsteine meist aus Eisenblech, 4 bis 7 mm stark, kegelförmige meist aus Gufseisen, 8 bis 10 mm stark. Theoretisch

Kegelform günstiger, innerhalb der praktisch erforderlichen Grenzen lassen sich mit zylindrischen Schornsteinen gleiche Ergebnisse wie mit kegelförmigen erzielen. Ist

S der Gesamtquerschnitt der Heizrohre in qm,

R die Gesamtrostfläche in qm

(d, D, hf Abb. 101),

so wähle man für Steinkohlen nach v. Borries

d=o,ii-j j/ s_j_o,rs'

Bei Anwendung von Stegen erhalten diese meist 0,1 d Breite und das Blasrohr d' — l,0ßd,

D = 0,14 h + 1,8 d = (o,14 ~ + l,s) d,

Abb. 101.

•*I r

<5f

hi

— 0,8 D.

Bei Blasrohren auf Kreuzrohren ist D 10 % gröfser zu nehmen, h > 15 d für Blasrohre auf senkrechten Untersätzen, h > 14 d bei Stegen oder Blasrohren auf Kreuzrohren.

Für leichte Kohlen, Braunkohlen usw. für etwa 60 mm Luftverdünnung in der Rauchkammer empfiehlt Gölsdorf 7id²

8,4 E

und hi^ß{Di — 2d).

Hierbei ist R die Rostfläche in qdm, p die Kesselspannung; der engste Querschnitt bildet hierbei ein zylindrisches Stück von Länge

Bei kürzeren Schornsteinen sollen die oberen Kanten in einem Kegel liegen, der von dem oberen Durchmesser des berechneten Schornsteines zur Blasrohrebene mit einem Durchmesser von 1,8 d herabreicht.

Im Ausland vielfach drehbarer Schornsteindeckel.

Funkenfänger (nach TV.* § 97; Gz. f. L. § 60; BO. § 36 nur nötig, wenn Beschaffenheit des Heizstoffes es erfordert) trichterförmig Blasrohrmündung bis Schornsteineinlauf (nur bei tiefliegendem Blasrohr) oder ungefähr wagerecht angeordnet, als Drahtnetz, Rahmen mit Rundeisen oder Flachstäben, oder als durchlochte Blechplatte. Bei leichtem Brennstoffe Sammelkopf oben am Schornstein. Verlängerung der Rauchkammer sowie Vergröfserung der Rostfläche tragen zur Verminderung des Funkenfluges bei. Zahlreiche Sonderbauarten.

von

5. Kessel-Ausrüstung.

(BO. § 36; TV* § 91 bis 97; Gz. f. L. § 54 bis 60; A.P.B. § 4 bis 11.)

Jede Lokomotive mufs besitzen lfd. Nr. 1 bis 7:

1. Zwei Speisevorrichtungen, die unabhängig voneinander in Betrieb gesetzt werden können und von denen jede das erforderliche Speisewasser (A.P.B.: doppelt soviel Wasser, als normaler Verdampfungsfähigkeit entspricht) liefert.

pumpe

Saugende Injektoren: Seilers, Friedmann, Strube. Nichtsaugende: Friedmann, Schau, Körting. Selbsttätig anziehende (restarting): Sellers, Gresham, Schaffer & Budenberg, Friedmann, Körting.

Leistung mufs für 1 qm Heizfläche etwa 1 1/min betragen.

Die Speiseröhre münden meist vorn in den Kessel. Abschlufs durch Rückschlag- und meist auch noch durch Absperrventil. An das Speiserohr wird meist Kohlennäfshahn und Schlauchverschraubungsstutzen für Feuerlöschzwecke angeschlossen. Die Injektoren dienen gleichzeitig dazu, Kesseldampf nach dem Wasserkasten zu leiten.

In warmen Gegenden für oder neben dem zweiten Injektor Fahrpumpe oder kleine Kolbenpumpe.

Bei preufsischer Staatsbahn für linken Injektor jetzt meist Kolben-die das Wasser durch Abdampfvorwärmer, Heizfläche

etwa Vio von Kesselheizfläche, hindurchdrückt.

2. Zwei Wasserstandzeiger, entweder zwei Wasserstandgläser oder ein solches und zwei, besser drei Probierhähne oder Probierventile. Bei Wasserstandgläsern mufs der niedrigste zulässige Wasserstand (N. W.), in Oesterreich auch der für 25 °/₀₀, durch eine deutlich erkennbare Marke angegeben sein. Für Bahnen mit stärkeren Neigungen empfehlen TV. § 93 und Gz. f. L. § 56 mehrere, den Bahnneigungen entsprechende Marken anzubringen. Den unteren (sichtbaren) Teil des Glases legt man in die Höhe von N.W. Es mufs N. W. mindestens 100 mm über dem höchsten Punkte der Feuerbüchsdecke liegen. M.W. liegt etwa 180 mm, H.W. 260 mm über der Feuerbüchsdecke. Absperrhähne mit 8 bis 10 mm 1. W., 25 mm bzw. 375 mm über Feuerbüchsdecke; meist selbsttätige Absperrvorrichtungen bei Glasbruch (Kugeln oder ähnliche Vorrichtungen). Absperr- und Probierhähne sind zum Durchstofsen (A.P.B.: auch im Betriebe) einzurichten.

Zweckmäfsig ist, beide Absperrhähne so zu verbinden, dafs sie beim Springen der Gläser gleichzeitig geschlossen werden können. Das Glas ist mit Schutzvorrichtung (Drahtgitter oder dgl.) zu versehen. Probierhähne und Probierventile werden in Höhe von N.W., M.W. und H.W.

angebracht.

Wasserstand, je nachdem der Regler geöffnet oder geschlossen ist. Am Wasserstandzeiger ist Stütze für die Laterne anzubringen. — Nach Gz. f. L. § 56 empfiehlt es sich bei Bahnen von 60 °/₀₀ und mehr Neigung, die Wasserstandgläser in der Mitte des Langkessels anzubringen.

3. Zwei Sicherheitsventile. Die Belastung des einen (A.P.B. beider) Ventils darf nicht über das bestimmte Mafs gesteigert werden können. Bei unbeabsichtigter Entlastung dürfen die Sicherheitsventile nicht weggeschleudert werden. Die Belastung mufs den Sicherheitsventilen eine lotrechte Bewegung von 3 mm gestatten. Hebel- oder unmittelbar wirkende Belastung. Die Hebel werden meist durch Federn, seltener durch Gewichte belastet. — Ueblich Zusammenlegung beider Ventile nach Bauart Ramsbottom (preufs. Norm.), nach A. P. B. nicht gestattet; Dampfdruck auf ein Ventil nach A. P. B. höchstens 600 kg. Im Ausland vielfach Popventile, Bauart Coale, die geringere Drucksteigerung zulassen.

Gröfse der Sicherheitsventile zweckmäfsig nach früheren Bestimmungen so, dafs die freie Durchlafsöffnung etwa 1 : 12 500 der gesamten

Zu unterscheiden scheinbarer und wirklicher

Heizfläche beträgt. A. P. B. verlangen Querschnitt derart, dafs Drucksteigerung höchstens Vio des zulässigen Dampfdruckes (I. Bd. S. 446 und II. Bd S. 60 ff.).

4.    Ein Manometer. (x\. P. B. nach at geteilt, ausreichend auch für Probedruck.) Anordnung eines Stutzens für ein Prüfungsmanometer erforderlich. Wassersack zweckmäfsig. Deutliche Marke für höchsten zulässigen Dampfüberdruck auf dem Manometerzifferblatt vorgeschrieben.

5.    Eine Dampfpfeife. Preufs. Norm.: Pfeife mit Doppelton, leiserer Ton für Rangierzwecke usw. Auf Neben- und Lokalbahnen, wenn unbewachte Wegeübergänge vorhanden sind, eine Läutevorrichtung (BO. § 36; Gz. f. L. § 58 u. 111), meist Dampfläutewerk, Bauart Latowsky, Höltken & Dunkel, Hofmann.

6.    Fabrikschild (BO. §36; TV.* §107; Gz. f. L. §68; A.P.B. §11). Es müssen am Kessel der höchste zulässige Dampfüberdruck, der Name (A.P.B. und Wohnort) des Fabrikanten, die laufende Fabriknummer und das Jahr der Anfertigung in auch nach Ummantelung leicht erkennbarer und dauerhafter Weise (A. P. B. auf metallenem Schild mit versenkt vernieteten kupfernen Stiftschrauben) angegeben sein. — Ferner nötig an der Lokomotive: Angabe der gröfsten zulässigen F ah rge sch win di gk eit nach Mafsgabe der Bauart der Lokomotive (B O. § 36; T V.* § 107; Gz. f. L. § 68) sowie Angabe der Eigentumsverwaltung, Name oder Ordnungsnummer, Fabrikant, Fabrikjahr und Fabriknummer; üblich ferner Untersuchungsschild.

7.    Entleerungsvorrichtung (A. P. B. § 4), meist Hahn am unteren Teile der Feuerbüchse; entweder je einer auf jeder Seite oder nur einer in der Vorderwand bei schrägem und in der Hinterwand bei wagerechtem Roste. Sie erhalten rundes Gewinde (preufs. Norm.: 52,5 mm Kerndurchmesser, 8 Gänge auf 30 mm) zum Anschrauben des Füllschlauches. Im Ausland bisweilen auch Schaumhähne in Höhe des mittleren Wasserstandes, um Schaum von der Oberfläche abzublasen.

8.    Aschkasten (BO. § 36; T V.* § 96; Gz. f. L. § 59) ferner Funkensieb (vgl. S. 836).

Weitere Ausrüstung:

9.    Reinigungsöffnungen an der tiefsten Stelle des Langkessels, im Feuerbüchsmantel in Höhe der Feuerbüchsdecke sowie in den tiefsten Punkten der vorderen und hinteren Feuerbüchsecken und der Rauchkammer-Rohrwand, vereinzelt auch kleine Mannlöcher unten im Langkessel. — Reinigungsschrauben auch im Bodenringe, wenn der Aschkasten deren Zugänglichkeit nicht behindert.

10.    Dampfheizung meist an besonderem, aufserhalb des Führerhauses liegendem Stutzen durch Niederschraubventil angeschlossen, Leitungsrohre etwa mm Durchm., mit Gefälle verlegt, meist gut umhüllt. Lage der Anschlüsse an den Lokomotivenden T V.* § 82.

11.    Hülfsbläser. Hahn oder neuerdings häufiger Ventil, Leitung etwa 13 mm 1. W., kranzförmig um Blasrohrkopf mit gröfserer Anzahl 3 mm-Löcher mündend.

12.    Anschlüsse zu Wasserhebevorrichtungen (TV. § 103; Gz. f. L. § 64; B V. Typ § 6) sollen in der Form denen der Dampfheizung entsprechen. Die Anschlufsstellen sollen innerhalb zweier senkrecht zum Gleise stehenden Kreisflächen von 2,5 m Halbmesser liegen, deren

Mittelpunkte sich, in je 2 m Entfernung von der Mitte des Gleises in Schienenhöhe befinden.

13.    Absperrschieber (Regler) möglichst hoch (im Dome) liegend, meist als entlasteter Schieber (doch auch als Doppelsitzventil, namentlich in Nordamerika, oder mit Entlastungsvorrichtung, z. B. Bauart Zara, Schmidt & Wagner u. a. m.) ausgeführt. Gröfster Querschnitt¹) etwa 0,04 bis 0,08 des Zylinderquerschnitts. Andrücken des Schiebers an seine Fläche, abgesehen vom Dampfdruck, durch Feder, so dafs er abklappen kann; Schmiervorrichtung oben auf dem Dom. Bewegung des Schiebers durch Gabel und Welle; letztere 40 bis 45 mm dick, liegt meist im Kessel und ist im Reglerkopf und in der Reglerstopfbüchse gelagert. Handhebel für den Führer meist in Kesselmitte und in senkrechter Ebene zu bewegen.

Im Auslände und bei kleinen Lokomotiven meist nur einfacher Flachschieber auf dreieckiger Oeffnung. Bewegung durch seitliche Hebel und Zugstangen, ln Amerika meist Sperrklinke mit Zahnkranzbogen.

14.    DampfeinstrÖmrohre beginnen im Reglerkopfe mit 100 bis 160 mm 1. W., etwa 6 mm Wandstärke, meist flufseisern, kupferne zu leicht durch Dampf zusammengedrückt, teilen sich in der Rauchkammer durch das Kreuzrohr in 2 Rohre von etwa 90 bis 150 mm. Weite Rohre zweckmäfsig, um zu starke Druckschwankungen im Schieberkasten zu verhüten. Ueberströmrohre bei Verbundmaschinen, zugleich Verbinder, etwa 140 bis 170 mm weit. — Ausströmrohre etwa 130 bis 200 mm weit, 4 bis 5 mm Wandstärke. Die Querschnitte der Ein- sowie der Aus-strömrohre entsprechen ungefähr den entsprechenden Kanalquerschnitten. Reglerkopf, Knierohr und Kreuzrohr aus Gufseisen, die übrigen Rohre meist aus Flufseisen. Wenn Ausströmrohr als Standrohr, dann meist aus Gufseisen, Querschnitt elliptisch, um möglichst wenig Rohre zu verdecken.

Rohre und Armaturteile werden meist durch Linsen gedichtet. Baustoff der Armaturen meist Rotguß, empfehlenswerte Legierung: 89 Cu, 4 Sn, 6 Zn, 1 Pb mit geringem Zusatz von Phosphorkupfer; doch schreiben die meisten Bahnen bestimmte Legierung vor.

15.    Kesselbekleidung zum Schutze gegen Abkühlung durch Eisenblech (namentlich im Auslande sog. Glanzblech, das keiner Lackierung bedarf) 1 bis 1,5 mm stark, in etwa 30 bis 40 mm Abstand vom Kessel; zusammengehalten durch Zugbänder von 50.2 mm Querschnitt. Gegenüber den Stehbolzenanbohrungen kleine runde Ausschnitte. Zuweilen zwischen Bekleidung und Kessel Wärmeschutzmasse: Filz, Holz, Asbestmatratzen, Magnesia.

e. Lokomotivmaschine.

I« Zugkraft und Leistung.

1. Die mittlere Zugkraft Zr (in kg) am Triebradumfange ergibt sich nach S. 716. Die mittlere indizierte Zugkraft ist Zi = Zr :

tj ist etwa 0,76 bis 0,90.

2. Zugkraft Za beim Anfahren. Bezeichnet

Wa den Widerstand beim Beginne des Anfahrens in kg,

v —

t die zum Anfahren nötige Zeit in sk, g die Beschleunigung durch die Schwere = 9,81 m/sk², so ist nach Grove die mittlere Zugkraft beim Anfahren in kg

W den Z entsprechenden Widerstand im Beharrungszustande in kg, Q.5 das gesamte Zuggewicht einschl. Lokomotive und Tender in t, V : 3,6 die Fahrgeschwindigkeit im Beharrungszustande in m/sk,

Za —

1000 Qs v _j_W+2Wa

In der Regel nimmt man Za > Z + 1000 (bis 1500) kg; doch genügen nötigenfalls bei Durchfahren langer Strecken und namentlich bei vierzylindrigen Lokomotiven auch etwas geringere Werte.

Die Reibungszahl /u = ¹/₇ bis x/ö bei zweizylindrigen Lokomotiven, V₆ bis % vierzylindrigen Lokomotiven, bei Nässe u. dgl. erheblich niedriger, bei guten Sandstreuern bis Vi (vgl. auch S. 716).

Stets mufs Za < (Zugkraft aus dem Reibungsgewichte) sein (1)

3. Zugkraft Z aus der Maschinenleistung. Bezeichnet d den Kolbendurchmesser in cm (bei Verbundlokomotiven denjenigen des Niederdruckzylinders), s den Kolbenhub in cm (S. 842),

D den Durchmesser der Triebräder in cm (S. 844), pi die mittlere indizierte Dampfspannung (rankinisiertes Diagramm) in at,

p den Kesselüberdruck in at,

tj den Wirkungsgrad der Maschine (etwa 0,76 bis 0,90), so ist die mittlere Zugkraft, welche die Maschine am Triebradumfange entwickelt,

^2 ß

Zugkraft aus der ^    .«n

Maschinenleistung f* '    ^

Z — tjpi —fr bei Zwillingslokomotiven

cps

Z — 0,5 rjpi -jy bei Verbundlokomotiven

dH

Das Verhältnis der gröfsten Zugkraft Zm (in kg) während einer Umdrehung der Kurbel zur mittleren Zugkraft Z beträgt bei einer theoretischen Füllung von 100%

Zm

Zr

= 7    + {î)~1,11 + '0,78

worin s der Kolbenhub, l die Länge der Schubstange, X — 8 : 2 Z = r :l.

Wahrend einer Umdrehung treten vier Maxima auf: 1,11 Z, (1,11 — 0,78 À) Z, 1,11 Z und (1,11 -+- 0,78 /) Z. Meist ist

A = r : l — 1 : 5,5 bis 1 : 9.

Zi = p m—jy für Zweizylinder-Zwilling und Vierzylinder-Verbund,

d²1

= 0,5pm    für Zv^eizylinder-Verb und.

Bei gegebener Zugkraft und angenommenem Hube ergibt sich hieraus der Zylinderdurchmesser.

Bei günstigsten Füllungsgraden ergibt sich

pm = 3,6 bei Zwilling oder Vierling,

= 3,4    ,, Verbund (reduziert);

beträgt der Kesseldruck mehr als 12 at, so darf man pm für jede at etwa 3 % gröfser wählen.

Dieser Zylinderdurchmesser ist aber nur dann wirtschaftlich, falls das zugrunde gelegte Zi der normalen Dauerleistung entspricht. Für ein nur vereinzelt oder auf kürzere Zeit zu leistendes Zi' oder falls auf Wirtschaftlichkeit kein grofser Wert gelegt wird, genügen für riPm'-P folgende Werte:

Zwillings

wirkung

Gattung

Verbundwirkung. Verhältnis der Zylinderräume 1:2    1 : 2,35    1 : 2,5    1 : 2,9

Personen- und Schnellzuglokomotiven .....

Güterzug- und sonstige Lokomotiven .    .    .    .

0,50

0,44

0,42

0,40

0,38

0,60

0,48

o,45

0,50

Vorstehende Werte setzen Füllungsgrade von 0,3 bis 0,4 für Zwilliugs- und 0,5 bis 0,6 für Verbundlokomotiven voraus, entsprechen also einer vollen, nicht einer wirtschaftlich günstigen Ausnutzung, ergeben daher die geringstzulässigen Kolbendurchmesser.

Nachzuprüfen ist ferner, ob die Charakteristik

0,40

(Qr = Reibungsgewicht)

r, — dH    P

Gh —    * ~~12

nicht zu grofs wird, da sonst zu leicht Schleudern eintritt. Es empfiehlt sich:

Ch = (22 + Anzahl der gekuppelten Achsen)

nicht zu überschreiten.

Für die Beziehung zwischen indizierter Leistung in PS und dem Zylinderinhalt J ist

Ni = 0,53 Jpi n . . .

4. Zugkraft aus der Kesselleistung ergibt sich

(3)

aus

Z= —

75 N 270 N

(4)

Werte N : It S. 826.

Für Dauerleistungen gilt nur der kleinste Wert aus den Formeln (1) bis (4), während zeitweilig, z. B. für Erklimmen kurzer Steigungen, die Maschine erheblich mehr leisten kann als der Kessel.

Für eine gegebene Lokomotive ergibt sich aus den Formeln S. 826

d? I

und der Formel Z = 3,4 bis 3,6 die Höchstleistung Li und die

dazugehörige Fahrgeschwindigkeit v'. Die Grenzleistung Li bei anderen (höheren und niederen) Geschwindigkeiten v ist kleiner.

(gröfsere, unwirtschaftlichere Füllung, geringere Dampferzeugung);

l7 ⁼ y(s~v) V

Li

für ~ > 1    . . .(5 b)

(stärkere Drosselung des einströmenden Dampfes).

U. Zylinder und Kolben.

Zylinder (Gufseisen, Kz etwa 18 kg/qmm) meist aufsen wagerecht Innenzylinder (bei nur 2 Zylindern) fast nur noch in England Geneigte Lage nur gezwungenerweise bei Innenzylindern wegen vorderer Kuppelachse usw. oder bei aufsenliegenden Zylindern (namentlich bei Verbund-lokomotiven) wegen Normalprofils. Neigung bis etwa V₈ Zylindermitte mufs nicht unbedingt durch Treibachsmitte gehen. — In den tiefsten Punkten der Zylinder und Schieberkasten Ablafshähne oder -ventile. Oft auch im Ausströmkanal kleine, stets offene, Bohrung. Für lange Gefällstrecken Luftventile oder in Amerika meist Umlaufventile; an den Niederdruckzylindern Sicherheitsventile (für etwa halben Kesseldruck), meist mit Luftventil vereinigt. Bei Kolbenschiebern auch am Hochdruck-zylinder Sicherheitsventile.

Wandstärke d des Zylinders vom Durchm. d mit Rücksicht auf späteres Ausbohren (preufs. Vorschr. : bis 12 mm) gröfser, als rechnerisch erforderlich, meist etwa (in cm)

ef = 0,025 d+1.5 für HDZ, ri = 0.015 d+1,5 „ NDZ.

Kolbenhub meist 600 bis 660 mm, aber auch bis 720 mm (Oesterreich, England) und bis 813 (Amerika), Kolbengeschwindigkeiten bis 7 m/sk, bei kleinen Lokomotiven Kolbenhub s = 0,45 bis 0,55 des Treibraddurchmessers.

Kolben und Kolbenstange (Flufsstahl, Kz = 50 bis 60 kg/qmm, Dehnung <y> > 20%) werden durch Verschraubung verbunden, oder die Stange wird warm eingezogen und vernietet. Kolbenringe, tragend, meist 2, bisweilen auch 3 Stück, aus weichem Gufseisen, selbstspannend, 12 bis 16 mm dick, 25 bis 30 mm breit. Durchmesser der Stangen etwa 0,16 des Zylinderdurchmessers (bei Verbundlokomotiven des Hochdruckzylinders). Bei Zylinderdurchmessern >450 mm durchgehende Kolbenstange empfehlenswert.

Stopfbüchse meist mit Metallpackung, für Schieberstangenstopfbüchsen Talkumpackung vorzuziehen, da Metallpackung des wechselnden Hubes wegen nicht so gut dichtet.

Kreuzkopf (aus Flufseisen oder Stahlformgufs) entsprechend der Anordnung von 4, 2 oder 1 Gleitschiene. Gleitfutter Rotgufs oder Weifs-gufs (letzterer besonders in Amerika, Babbit-Metall).

842

III. Bd. 15. Abschn.: Eisenbahnwesen. I. Reibimgsbahnen. Sie ist nach Strahl²)

Li

X7

=M(²-ÿ)y+⁰'⁴

für17

< 1    . . . (5a)

Es mufs jedoch bei Normalspur etwa s<D — 46 cm sein, damit die Stangenköpfe nicht in die Umgrenzungslinie (Abb. 99, S. 824) hineinragen.

Kurbel- und Kuppelstangen (Baustoff wie Kolbenstangen) entweder voll oder ]- oder I-förmig ausgefräst (I. Bd. S. 894 ff.).

III. Steuerungen (vgl. auch II. Bd. S 144 ff.).

Bei Lokomotiven gewöhnlich Kulissensteuerungen (II. Bd. S. 178) mit Flach- oder Kolbenschieber: Stephenson, Gooch, Allan, Heusinger und Joy, neuerdings auch mit Ventilen (Lentz).

Mittlere Verhältnisse für die ersten drei Steuerungen: Exzentrizität r = 50 bis 80 mm; äufsere Deckung e = 15 bis 30 mm; innere Deckung i — 0 bis 10 mm, Voreilwinkel 10 bis 35°. Querschnitt der Einströmkanäle bei Kanalschiebern f= Yis» bei einfachen Muschelschiebern bis l/₁₂ der Kolbenfläche. Länge der Kanäle um 60 bis 100 mm (bei NDZ bis 200 mm) geringer als Zylinderdurchmesser, dadurch Breite bestimmt. Querschnitt des Ausströmkanals = 1,5 bis 2 f.

Schieber meist als Kanalschieber (Trick), grofse Schieber meist entlastet, aus Rotgufs (auf langen Gefällstrecken nicht bewährt) oft mit Weifsgufseingüssen oder aus weichem Gufseisen. Mehrfach Kolbenschieber, namentlich für Heifsdampf. Schmierung meist vom Führerstande aus durch Dampfschmierapparate (Nathan, de Limon usw ), auch Schmierpumpen; letztere bevorzugt bei Heifsdampf.

Ventile (Lentzsteuerung) aus Gulseisen doppelsitzig, Durchmesser etwa */₄ des Kolbenhubes, Hub etwa 7 bis 14 mm, betätigt durch Nockenstange.

Umsteuerung meist durch Schraubensteuerung; bei Rangiermaschinen und in Amerika meist Hebelsteuerung; vereinzelt (in England, Belgien, Amerika) Dampfsteuerapparat. Gewicht der zu hebenden oder zu senkenden Teile durch Gegengewichte oder Federn ausgeglichen.

Steuerungsteile meist aus Flufseisen, reibende Teile im Einsatz gehärtet, in den Gelenken Buchsen aus Stahl oder Phosphorbronze, Bolzen ebenfalls im Einsatz gehärtet.

IY. Trieb- und Kuppelradsätze und deren Gegengewichte.

Achsen. Alle scharfen Absätze und Uebergänge sind zu vermeiden. Baustoff: Flufsstahl von 0,25 bis 0,3 % C-Gehalt; Kz > 50 bis 60 kg/qmm, Dehnung <jr>25°/o, für Krummachsen meist bis 3prozentiger Nickelstahl, Kz > 55 kg/qmm, ą> > 25 %. Bei Aufsenschenkeln sei der Nabendurchmesser und bei Innenschenkeln der Schenkeldurchmesser für Stahl nach v. Borries

mm,

bei Triebachsen: d= 6 j/ P (D + 500) in bei Lauf achsen : d = 65 |/ P in mm,

wenn P die gesamte ruhende Achsbelastung in t und D den Raddurchmesser in mm bezeichnet.

Räder. Stahl- oder Flufseisenformgufs - Speichenräder, die mit 60 bis 100 t Druck hydraulisch auf die Achsen geprefst werden (preufs. Vorschr. : 300 kg Druck für 1 mm Durchm.). Beim Vorwärtsgange der Lokomotive soll die rechte Kurbel um 90° voran eilen. Zur Sicherung gegen das Verdrehen der Räder gegeneinander je ein Stahlkeil (preufs. Norm. 15.30 mm Querschnitt). Bei grofsen Innenzylindern werden die Radsterne, um Platz für die Lager zu gewinnen, bis 60 mm nach aufsen gesprengt. — Weiteres über Räder und Radreifen S. 806 ff.

TV. § 102 empfehlen, nachstehende minütliche Umdrehungszahlen (bei neuen Reifen) in der Regel nicht zu überschreiten bei

A. mindestens einer Achse unter oder hinter der Feuerbüchse:

Auf sen oder

2 aufsen, 1 innen

Lage der Zylinder

Innen oder je 2 auf sen und innen mit i gegenläufigem ! Triebwerk

a)    in vorderem Drehgestell vereinigte Laufachsen

1.    freie Triebachse oder 2 oder 3 gek. Achsen .    .

2.    4 gek. Achsen..............

3.5    ,, X ..............

b)    mit vorderer Laufachse oder vorderem Deichselgestell

1. freie Triebachse oder 2 oder 8 gek. Achsen .    .

320

260

230

280

260

230

2.    4 gek. Achsen.............

3.    5    „    „    .............

c) ohne vordere Laufachse

1.    freie Triebachse oder 2 oder 3 gek. Achsen

2.    4 oder 5 gek. Achsen..........

B.    Feuerbüchse überhängend und beliebiger Zylinderlage:

1.    2 oder 3 gek. Achsen mit vorderer Laufachse, vorderem Drehoder Deichselgestell.................

2.    2 oder 3 gek. Achsen ohne vordere Laufachse, vorderes Drehoder Deichselgestell.................

3.    4 oder 5 gek. Achsen mit und ohne vordere Laufachsen . .    .

C.    Triebdrehgestellen mit oder ohne überhängende Feuerbüchse und

beliebiger Zylinderlage................

260

200

to u>    to to 00

OO W    OO OO O'

00    000

280

280

250

240

220

180

200

Für Lokomotiven mit 2 Fahrrichtungen gelten jeweils die Zahlen, welche der Radfolge in der betreffenden Fahrrichtung entsprechen.

in cm, D == 60 -f-1,3 V,

Ist V in km/st, so nehme man den Durchmesser D zweckmäfsig, u. zw.

Ferner wähle man den Durchmesser der Laufräder 0,85 bis 1,25 m. Das Gewicht der Radsätze für Vollbahnlokomotiven ist bei 10 bis 14 t Achslast und 65 mm starken Reifen annähernd bei

Triebrädern :

G = (D + 1600) kg, Kuppelrädern: Gx — (1*4 D -f- 350) kg, Laufrädern:    G% = 1,2 D kg,

wo D der Raddurchmesser in mm ist.

Gegengewichte. Die einzelnen Bedingungen des ruhigen Ganges der Lokomotive (d. s. grofser Radstand, wagerechte Zylinderlage, geringe Entfernung der Zylindermitten, grofse Entfernung der Tragfedern der Achsen, grofse Radbelastungen, mittlere Kreuzkopflage möglichst nahe der zur Bahnachse senkrechten Schwerebene) lassen sich nicht gleichzeitig erfüllen. Dagegen können die störenden Bewegungen der mit den Trieb- und Kuppelrädern verbundenen Massen der Kolben, Kolbenstangen, Kreuzköpfe, Schubstangen, Trieb- und Kuppelkurbeln, Zapfén und Kuppelstangen durch Anbringen von Gegengewichten teilweise beseitigt werden. Es ist jedoch nicht möglich, diese störenden Bewegungen durch drehende Gegengewichte völlig zu beseitigen.

Der Schwerpunkt der auf beiden Lokomotivseiten gleichmäfsig vorhandenen Trieb- und Kuppelmassen liegt in der senkrechten Ebene durch die Längsachse der Lokomotive; er bewegt sich während der

Fahrt gegen den Gesamtschwerpunkt hin und her und bewirkt dadurch das Zucken der übrigen Lokomotivteile, das im entgegengesetzten Sinne erfolgt. Durch die Drehmomente der Massen wird gleichzeitig ein Schwingen des Rahmens um die lotrechte Schwerachse (ähnlich dem Schlingern) hervorgerufen.

Es bezeichne in m bzw. kg (Abb. 102 u. 103): a die Entfernung der Laufkreisebenen der Räder (a = 1,5 ni), b die Entfernung einer Zylinderachse (also des Schwerpunktes der Triebmassen) von der zunächstliegenden Laufkreisebene; b für Aufsenzylinder positiv, für Innenzylinder negativ, bi die Entfernung der Mitte des Kuppelzapfens (also des Schwerpunktes der Kuppelmassen) von der zunächstliegenden Laufkreisebene, Gl das Gegengewicht, das bei der Zerlegung der Gegenmassen auf das einer Kurbel zunächstliegende Rad entfällt,

G₂ das Gegengewicht, das dabei das andere Rad erhält, r den Halbmesser der Trieb- und Kuppelkurbeln,

Ti den Schwerpunktabstand der Gewichte Gi und G₂ vom Achsmittel, K das Gesamtgewicht von Kolben, Kolbenstange und Kreuzkopf,

S das Gewicht der Schubstange,

P das Gewicht des Kurbelzapfens und des auf ihn bezogenen Kurbel-armes,

Q das Gewicht des Kuppelzapfens und (bei Innenzylindern) des auf ihn bezogenen Kuppelarmes nebst dem Gewichte des zugehörigen Kuppelstangenanteils,

<V=0,15 bis 0,4 für Personenzug-Lokomotiven, oc — 0,5 bis 0,6 für Güterzug-Lokomotiven,

Abb. 103.

Abb. 102.

-/---x~

iG'}

ß. r

—L.jL.

[7

d::£

so ist für ein Triebrad

Gt = [<x (K -f- 0,4 S) + 0,6S + P]

^L^±A₊q

a ~ rx

G₂ = [* {K + 0,4 Ä) + 0,6 S + P] A ± Q ^ A- :

hierbei gilt beim letzten Summanden -[- für gleich gerichtete und — für entgegengesetzt gerichtete Kuppel- und Triebkurbeln (d. h. -|- für Aufsen-und — für Innenzylinder). Für ein Kuppelrad ist

?+A r und G₃=qAJL. a rj    a /*i

Gi = Q

Die Gewichte 6rx und G.₂ werden ersetzt durch ein einziges Gegengewicht 6r, das im Abstande rx dieselbe Fliehkraft besitzt wie Gq und 6?9 zusammen. Ist <j> der Winkel, den G und G\ bilden, so ist

G = Vg^ + Op und tgŸ = -|i.

Einfacher und übersichtlicher ist die zeichnerische Ermittlung ³)

Bei aufsenliegenden Zylindern erhält die voreilende Kurbel ein um den Winkel ip voreilendes G und die nacheilende Kurbel ein um ip nacheilendes G. Bei Innenzylindern findet das Umgekehrte statt. — Aufsenzylinder erfordern ein gröfseres G als Innenzylinder; Innenzylindermaschinen mit entgegengesetzten Trieb- und Kuppelkurbeln erhalten bei zweizylindrigem Triebwerk die kleinsten Gegengewichte.

T V. § 102 empfehlen die hin- und herbewegten Massen zu 15 bis 60°/0ł und zwar umsomehr auszugleichen, je kleiner der Radstand im Verhältnis zur ganzen Länge der Lokomotive ist.

Vierzylinderlokomotiven mit entgegengesetzt gerichteten Kurbelpaaren bedürfen keines Ausgleichs der hin- und hergehenden Massen.

Die drehenden Massen werden an jedem Rade für sich ausgeglichen, das ausgleichende Gewicht der hin- und hergehenden Massen auf Trieb-und Kuppelräder gleichmäfsig verteilt.

Zu untersuchen bleibt stets die durch den Anteil der hin- und her-

gehenden Massen am Gegengewichte erzeugte und Belastungen hervorrufende Fliehkraft. Diese ist:

C — 4 Mi rn² • 1 2 für Aufsenzylinder und 4: Ml rn² • 0,75 „ Innenzylinder, wobei Mi die Masse des ausgleichenden Gewichtes der hin- und hergehenden Massen ist.

Bei neu zu bauenden Lokomotiven darf bei der gröfsten zulässigen Geschwindigkeit die Fliehkraft C an keinem Rade mehr als 15 °/₀ des ruhenden Raddruckes betragen (T V.³ § 102).

und abwechselnde Ent

f. Das Gestell der Lokomotive. 1. Rahmen.

Rahmen meist innerhalb der Räder; aufserhalb meist nur bei schmal-breiteren Rost unterzubringen; an der Rauch-

spurigen Lokomotiven, um kammer fest mit dem Kessel zu verbinden; Verbindung mit dem Feuerbüchsmantel mufs Längsverschiebung gestatten, ausgeführt Gleitlager (Rot-gufsplatte), Pendelstützen oder biegsame Blechstützen (7 bis 10 mm stark).

Rahmenplatten (Flufseisen, Kz — 34 bis 41 kg/qmm, <jp > 25%) 20 bis 35 mm stark; Höhe über Achsbüchsen mindestens 300 bis 450 mm, sonst Verstärkungsplatten aufzunieten; kräftige Querversteifungen, namentlich in der Gegend der Zylinder und Treibachsen, aus Stahlformgufs, Blechen mit Winkeln oder Prefsblechen. Bei Tenderlokomotiven Rahmen meist als Wasserkasten ausgebildet, Rahmenplatten 7 bis 12 mm stark, sonstige Bleche 6 bis 10 mm.

Barrenrahmen (Amerika, Süddeutschland) aus Flufseisenstäben zu-sammengeschweifst oder aus Stahlformgufs hergestellt, meist aus zwei bis drei Teilen zusammengeschraubt, Schraubenverbindungen durch Keile

entlastet, Querschnitt meist 100 X 100 mm, jedoch auch bis zu 152 X 152 mm. Vereinzelt werden Barrenrahmen auch aus entsprechend dicken Platten herausgearbeitet.

Lichter Abstand der Rahmenplatten etwa Spurweite (a mm Ą-2 X Rahmenstärke), wobei a etwa 95 110 bis 120 145 bis 155 mm bei 600, 900, 1435 mm Spurweite, Preufs. Norm.: 1240 mm. Bei Drehgestellen oder verschiebbaren Achsen Rahmen ausge>chnitten, so dafs Räder untertreten können, oder eingezogen. Einziehung entweder durch einmaligen Knick (Rahmen dann nach dem Ende schräg zulaufend, in England üblich) oder durch doppelten förmigen Knick, oder Anstücken mit entsprechender Zwischenlage.

Drehgestellrahmen auch entweder als Plattenrahmen, 18 bis 25 mm stark, oder Barrenrahmen, etwa 60 X 75 mm. Gute Versteifung nötig. Lastübertragung entweder unmittelbar durch lange Feder auf die Dreh-gestellachsbüchsen (Hannoversches Drehgestell) oder durch das Drehgestell hindurch. Bauart so, dafs nur Drehbewegung (um Kugelzapfen) oder Drehbewegung und Seitenausschlag; im letzteren Falle stets Rück-stellvorrichtung durch Blattfedern, Schraubenfedern oder durch eigenes Gewicht mittels Wiege, Schraubenflächen usw.

2. Radstand.

Der Radstand soll um so gröfser sein, je gröfser die beabsichtigte Fahrgeschwindigkeit ist. Als gröfstß Radstände r (bei festen Achsen) werden in Rücksicht auf Schonung des Oberbaues und der Fahrzeuge empfohlen (nach TV. §87 u. Gz. f, L. §78), wenn in freier Strecke vielfach Krümmungen Vorkommen mit Halbmessern R = 25 40 50 75 ico    125    150    180    210    250 300 400 500 m,

r = 1,1 1,5 i,6 2,0 2,3    2,6    2,9    3,2    3,5    3,8 4,1    4,8    5,4 m.

Für Lokomotiven, bei denen r die vorstehenden Grenzen übersteigt, wird die Anwendung drehbarer oder verschiebbarer Achsen oder von Drehgestellen empfohlen (TV. §88; Gz. f. L. §51). Dtr festß Rad-Stand mufs, abgesehen von Drehgestellen, mindestens 2,5 m und darf bei neuen Fahrzeugen höchstens 4,5 m betragen (B O. § 30). Diese Mafse werden jedoch, selbst in Deutschland, überschritten.

Für Lokomotiven empfiehlt es sich bei kurvenreichen Strecken, die Spurkränze der vorderen, bei Tenderlokomotiven aufserdem die der rückwärtigen Räder während der Fahrt zu schmieren (TV. §89; Gz. f. L. § 52). Dazu dient Oel (Oelkissen), Kesselwasser, bei Tenderlokomotiven Frischwasser aus den Zisternen oder auch das Niederschlagwasser aus der Abdampfleitung der Luftpumpe.

In England läfst man gröfsere feste Radstände zu, gibt aber dann einzelnen Treibachsen geringes Seitenspiel (1 bis 3 mm) in den Achslagern.

Für Werkbahnen pflegt man etwa bei Radstand r die nachstehenden

doch finden sich ver-

kleinsten Krümmungshalbmesser Rw anzunehmen, einzelt Unterschreitungen des Rw bis zu Rmin'

Radstand der Drehgestelle siehe unten.

H«

2,0

55

27

3,0 m, 100 m, 55 m-

3. Verschiebbare Treibachsen.

Um ein Zwängen der Spurkränze bei drei oder mehr gekuppelten Achsen zu vermeiden, werden die Spurkränze mittlerer Achsen schwächer gedreht oder bei kleinen (in Amerika auch bei grofsen Lokomotiven, unter Umständen auch an der Treibachse) fortgelassen (zulässig nach BO. §31). Die Reifen müssen jedoch in Krümmungen von 180 m und bei 1470 mm Spurweite auch bei Querverschiebbarkeit der Endachsen und gröister Spurkranzabnutzung noch 45 mm Auflage auf der Schiene haben (T V.* § 69). Zweckmäfsiger ist es, einzelne Kuppelachsen parallel seitlich verschiebbar zu machen, nötigenfalls bis zu 40 mm. Das Achslager erhält auf dem Schenkel entsprechend Luft, die Kuppelzapfen werden zylindrisch um das doppelte Mafs des Seitenspiels verlängert oder kugelförmig ausgebildet, oder die Stangenlager werden mit entsprechendem Gelenk (Bauart Hagans) versehen. Wenn Radstand und Lage der Treibachse, die fest bleiben soll, dies gestatten (die der ersten festen führenden Achse folgende Achse soll möglichst ein der schärfsten Krümmung entsprechendes Seitenspiel erhalten, TV. § 88), so erhält seitliche Verschiebbarkeit

bei ³/₃ gek. Lokomotiven die zweite Achse,

»    ⁴/4    »>

n ⁵/5    >»

Rückstellvorrichtungen werden meist nicht angewendet.

Bei ³/₆ (⁴/₆) gek. Lokomotiven mit Drehgestell erhält bisweilen die letzte Kuppelachse 5 bis 10 mm (25 mm) Seitenspiel.

,,    ,, und vierte Achse,

,, erste, dritte und fünfte Achse.

4. Verschiebbare Laufachsen und Drehgestelle.

Parallel verschiebbare Laufachsen erhalten meist Rückstell-

Meist

Vorrichtung durch schräge Flächen oben auf den Achslagern, wird bei verschiebbaren Laufachsen radiale Einstellung bei Verschiebung verlangt. Einfachste Ausführung: Adams-Achse, Deichselgestelle usw., die (TV. § 88) für V bis 80 km/st geeignet erachtet werden. Das Seitenspiel soll so stark sein, dafs auch in den schärfsten Krümmungen der Strecke die Spurkränze des nachfolgenden festen Räderpaares zur Anlage kommen.

Ist a der feste Radstand,

c der Radstand von deT verschiebbaren bis zur ersten festen Achse, H der Krümmungshalbmesser,

so ist der seitliche Ausschlag d =

(a c)² — a²

‘2R

und der Deichselarm bzw. der Halbmesser für die Krümmung der Achs-

(d -f- c)² — fl²

büchsgleitflächen bei Adams-Achsen : r =

Rückstellvorrichtungen werden bei Adams-Achsen von der österreichischen Staatsbahn auch bei Schnellzuglokomotiven fortgelassen.

Drehgestelle sollen möglichst grofsen Radstand erhalten (beiNormalspur 2,0 bis 2,2 m üblich, bis zu 2,7 m ausgeführt); meist mit Seitenspiel ausgeführt; dieses wird, wenn hintere Achse gerade innen anlaufen,

2 (a + c)

aber radial stehen soll, d = jpg — 2 s,

worin a die geführte Länge (vom Drehgestellzapfen bis zur Hinterachse), B der Krümmungshalbmesser, s die Spurerweiterung.

Das erlorderliche Seitenspiel ist meist nur für Krümmungen bis herab zu 400 m Halbmesser ausführbar. Am Rahmen sind Anschläge nötig.

Da Rahmen und Drehgestelle federn, mache man die wagerechten Spielräume gegenüber Steuerungsteilen usw. 20 bis 30 mm gröfser, als theoretisch nötig.

Krauss-Drehgestell besteht aus zwangläufiger Verbindung einer parallel verschiebbaren Kuppelachse mit radial einstellbarer Laufachse.

CL C₂

B ’

worin c₂ die Entfernung des Drehzapfens von der Kuppelachse bedeutet. Neuere Ausführungen des Krauss-Drehgestelles geben dem Zapfen Seitenverschiebbarkeit (Bauart Zara, Henschel u. a.).

Unter gleichen Bedingungen wie vor wird: d

5. Gewichtsverteilung.

voran-

Gekuppelte Achsen sind möglichst gleichmäfsig zu belasten; gehende (führende) Laufachsen sind weniger zu belasten als die folgenden Achsen (TV. § 90). Berechnung der Gewichtsverteilung nach erfolgter Schwerpunktermittlung am besten zeichnerisch.⁴)

6. Tragfedern und Ausgleichhebel (Balanciers).

Die Tragfedern meist Blattfedern, in England auch Schraubenfedern; untereinander zur Ausgleichung der Stöfse und zur besseren Lastverteilung durch Ausgleichhebel verbunden.

Federstahl gerippt 90 X 13 mm, bei kleineren Lokomotiven 65 X 7 oder 75 X 10, im Auslande vielfach gröfsere Breiten bis 120 mm. Länge der Federn 950 bis 1200 mm, in Belgien bis 1500 mm. Durchbiegung unter der ruhenden Last etwa 30 bis 40 mm, Pfeilhöhe unbelastet etwa 55 bis 75 mm oder 0 mm. Beanspruchung bei ruhender Last 50 bis 60, bei schlechtem Oberbau und stark überhängenden Massen 40 bis 50 kg/qmm. Berechnung der Federn I. Bd. S. 592 ff.

Beanspruchung derFederspannschrauben und Gehänge 2 bis 2,5kg/qmm.

7. Tenderkupplung, Bahnräumer, Bremsen usw.

Zwischen Lokomotive und Tender ist eine Haupt- und eine Not-kupplung anzuordnen, von denen die letztere erst in Wirkung tritt, wenn die erstere sich gelöst hat (T V.⁴ § 100) ; jedoch dürfen diese oder sonstige Zwischenteile zwischen Maschine und Tender das sichere Durchfahren der Krümmungen nicht behindern (T V.⁴ § 100).

von diesen) kräftige Bahnräumer anzubringen (BO. § 36; TV⁴ § 98 u. 112; Gz. f. L. § 61 u. 73; BV. Typ § 10). Zahnradlokomotiven sollen mit Bahnräumern vor den Zahnrädern versehen sein; Strafsenbahnlokomotiven müssen aufser den Bahnräumern noch besondere Schutzvorrichtungen erhalten (Gz f. L. § 61): Verdeckung des Triebwerkes durch Blechkasten.

Vorn, bei Tenderlokomotiven vorn und hinten, sind über den Schienen (in 50 bis 70 mm Abstand

Bremsen. (BO. § 35; TV.* § 101; Gz. f. L. § 63.) Tenderlokomotiven müssen ohne Rücksicht auf etwa vorhandene andere Bremsvorrichtungen Handbremse, Personenzug-Lokomotiven für Züge mit V>60 km/st auf Hauptbahnen und V > 40 km auf Nebenbahnen durchgehende Bremse mit Triebradbremse besitzen (vgl. auch S. 812).

Führerstand. (TV.* § 99; Gz. f. L. § 62.) Das Anbringen von halbhohen seitlichen Türen und leicht zu beseitigenden Sitzen wird empfohlen. Seitenwände des Führerhauses bis 1 m, Dach bis 2 m hinter Kesselrückwand zurückstehend. Im Ausland, besonders für warmes Klima, erheblich geringere Abmessungen, jedoch für sehr heifses wie für sehr kaltes Klima oft besondere Rückwand auf dem Tender, auch Jalousien zum Schutz gegen Tropenregen.

Sandstreuer meist mit Dampf- oder Prefsluftbetrieb, seltener mit Handbetrieb, gewöhnlich auf dem Kessel oder dem Laufbrett angeordnet. Bei Tendermaschinen müssen auch Rohre hinter den Treib- bzw. Kuppelachsen münden.

g, Yerbundlokomotiveii.

Verbundlokomotiven besitzen bei gleicher Geschwindigkeit gröfsere Zugkraft, bei gleicher Zugkraft gröfsere Geschwindigkeit als Zwillingslokomotiven und ersparen diesen gegenüber Brennstoff und Wasser, und zwar einerseits durch die Teilung des Wärmegefälles, anderseits durch die bei undichten Schiebern und Kolben erheblich geringeren Dampflässigkeitsverluste.

Ihre Leistungsfähigkeit ist aber besonders bei grofsen Niederdruckzylindern weniger veränderlich als die der Zwillingslokomotiven; sie sind daher wenig zweckmäfsig für Strecken mit wechselndem Profil, aber empfehlenswert dort, wo andauernd gleichbleibende Leistungen verlangt werden.

Ein schnelles Anfahren ist schwieriger (oder bei Wechselventilen umständlicher) als bei Zwillingslokomotiven; sie sind daher für oft anhaltende Züge und Verschiebedienst ungeeignet.

Bauarten.

a)    2 Zylinder, meist HDZ rechts, N D Z links ;

b)    3 Zylinder,

1.    1 HDZ innen, 2 NDZ aufsen,

2.    2 HDZ aufsen, 1 NDZ innen (Webb);

c)    4 Zylinder,

1.    2 HDZ aufsen, 2 N D Z innen, in verschiedenen Quer-ebenen, verschiedene Achsen antreibend (de Glehn, Cole),

2.    2 H D Z innen, 2 N D Z oder umgekehrt aufsen, alle dieselbe Achse antreibend (v. Borries Courtin, Vauclain),

3.    auf jeder Seite 1 H D Z und 1 NDZ in Tandem-Anordnung (Ungar. Staatsbahn, Amerika),

4.    auf jeder Seite 1 HDZ und 1 NDZ übereinander, mit gemeinsamem Kreuzkopf (Vauclain),

5.    auf der einen Seite 2 HDZ, auf der anderen 2 NDZ, und zwar stets je einer aufsen und einer innen (italienische Staatsbahn),

am

6.    geteiltes Triebwerk, 2 HDZ am festen Rahmen, 2 NDZ Dampfdrehgestell (Mallet-Rimrott).

Das Ueberströmrohr (Verbinder) wird meist durch die Rauchkammer geführt,

Zylinderraumverhältnisse bei Zweizylindermaschinen meist nicht gröfser möglich als 1:2 bis 1 : 2,25, bei Mehrzylindermaschinen bis 1 :8. Letzteres Verhältnis gibt bei gleicher Füllung gleiche Arbeitsverteilung, ersteres nur bei höherem Füllungsgrad im NDZ, gewährt aber gröfsere Veränderlichkeit der Leistung.

Füllungsverhältnisse namentlich bei Zweizylindermaschinen bisher möglichst so, dafs beide Zylinder gleiche Arbeit leisten; üblich ist, beide Steuerungen so zu versetzen, dafs bei 40% Füllung im HDZ der NDZ 50 bis 60% erreicht, doch ist noch gröfsere Füllung des NDZ für die Dampfausnutzung vorteilhafter.

Steuerung. Bei Zweizylindermaschinen beide Steuerungshälften wie oben angegeben versetzt; bei Mehrzylindermaschinen meist beide Steuerungen beliebig gegeneinander verstellbar, oder auch vereinzelt N D -Steuerung mit fester Füllung (70 %) arbeitend (Bauart Kuhn, Webb, für vierzylindrige Lokomotiven Bauart der P. L. M.-Bahn). — Beide Schieber erhalten keine, oder namentlich beim HDZ negative innere Ueberdeckung (bis zu 8 mm).

Anfahrvorrichtungen⁵) bei allen Lokomotiven mit nur einem HDZ erforderlich. Grundgedanken: Vergröfserung der HD-Füllung,• Einführung von Frischdampf in den NDZ und Unschädlichmachen des Gegendruckes auf den HD-Kolben. Früher meist selbsttätige Anfahrvorrichtungen, die nur für die allerersten Umdrehungen wirkten, (Bauart v. Borries, Schichau, Brüggemann, Büte u. a.) bzw. nur solange die Steuerung ausgelegt bleibt (Gölsdorf, Lindner); Ranafier schaltet ein von Schieberstangenstellung abhängiges Ventil ein, das Frischdampfzutritt nicht allgemein, sondern nur in bestimmten Stellungen gestattet, so dafs Gegendrücke vermieden werden, jetzt meist sog. Wechselvorrichtungen bevorzugt, die jederzeit beliebig langes Umschalten in Zwillingswirkung gestatten (Bauart Mailet-v. Borries, v. Borries, Dultz, Colvin u. a.).

Bei Vierzylindermaschinen meist Umschaltevorrichtung vorhanden, die im Notfälle Fahren mit den HDZ oder den NDZ allein gestattet, neuerdings meist 8 Füllventile im HD-Schieberkasten, die bei ausgelegter Steuerung geöffnet sind. Eins gibt Frischdampf in Verbinder, die beiden anderen vergröfsern die HD-Füllung.

h. Heifsdampflokomotiyen.

In Europa wird die Mehrzahl aller Lokomotiven mit Ueberhitzer ausgerüstet, auch in Uebersee nimmt die Verbreitung der Heifsdampflokomotiven stark zu.

Anwendung des Heifsdampfes schliefst die der Verbundwirkung keineswegs aus.

Ueberhitzerbauarten :

Schmidtscher Rauchröhrenüberhitzer, aus kleinen Rohrbündeln von vier Rohren mit etwa 30/38 mm Durchm. in einer Anzahl Rauchrohren etwa 125/133 mm Durchm. steckend, am verbreitetsten. Ueberhitzer mit voller Besetzung, bei denen fast sämtliche Heizrohre (Durchm. 50 bis 70 mm) mit je 2 Ueberhitzerrohren besetzt sind.

Abart

von

Aehnliche Bauarten: Cole (Schenectady)-Ueberhitzer in den Vereinigten Staaten, Horsey Vaughan-Ueberhitzer in Kanada u. a. m.

zum

Clench-Gölsdorf-Ueberhitzer, im vorderen Kesselteil abgetrennter, von den Heizrohren durchzogener Raum, in Oesterreich.

Baldwin-Ueberhitzer, in der Rauchkammer liegendes, konzentrisch Mantel gebogenes Röhrensystem, in den Vereinigten Staaten.

vor

Atchison-Topeka-Ueberhitzer, von Rohren durchzogene Trommel, in der Rauchkammer oder bei Mailet-Lokomotiven in besonderer Kammer dem Speisewasservorwärmer liegend.

u. a.

Auch Zwischenüberhitzer verschiedentlich ausgeführt, Sächsische, Oldenburgische, Belgische Staatsbahn, Atchison-Topeka-Bahn

ström

Heizgase können Temperaturen bis etwa 800° aufweisen, ohne Erglühen der Rohre zu bewirken, solange kräftige Dampfbewegung vorhanden; daher meist Regelvorrichtungen, die bei Dampfabsperrung Gasebenfalls absperren. Wo dies nicht möglich, müssen die Ueberhitzer in kühlere Zonen verlegt werden.

Ueberhitzung bei Flachschiebern bis 260°, bei Kolbenschiebern und besonders bei Ventilsteuerung bis über 350° zulässig. Als Kolbenschieber nur solche mit federnden Ringen zweckmäfsig.

von etwa

ver-

Ueberhitzerheizfläche etwa 15 bis 30% der übrigen Heizfläche, bei guter Führung der Gase bzw. des Damptes mit Durchgang 30 WE/qm für 1° und 1st zu berechnen. Dampfgeschwindigkeit etwa 20 m. Spezifische Wärme des überhitzten Dampfes I. Bd. S. 423. In Dampfleitungen ist Kupfer und Rotgufs auch für die Linsen zu meiden.

Zylinderdurchmesser bei Heifsdampf etwa 10 bis 15 % gröfser als bei Nafsdampf, da die wirtschaftlichen Füllungsgrade niedriger liegen; Kanalquerschnitte möglichst nicht kleiner als bei Nafsdampf.

Stopfbüchsen mit Metalliderung, lang gebaut.

Schmierung mit Oel von hohem Entflammungspunkte, Zuführung durch Schmierpumpen bevorzugt, aber nicht durchaus nötig.

Ersparnis an Wasser und Kohle bei Zwillingslokomotiven je nach Ueberhitzung bis zu etwa 25 %, bei Verbundlokomotiven bis etwa 15 % möglich. Demgegenüber höhere Beschaffungs- und Unterhaltungskosten.

i. Beispiel zur Berechnung- einer Lokomotive.

Zugwiderstand: Wx — 468 ^2,5 4-    “) ~~ 2640 kg*

Lokomotivwiderstand : Lokomotivgewicht geschätzt 70 t, davon 48 t auf den Treibachsen. Tendergewicht bei halben Vorräten 36 t, Kolbenhub 600 mm, Raddurchmesser 2000 mm.

Eine vierzylindrige Heifsdampflokomotive soll einen D-Zug von 52 Achsen zu 9 t = 468 t auf 1 : oo mit V— 100 km und auf 1:150 noch mit V = 50 km bei mittelstarkem Seitenwind befördern.

(100±Æ = 1 1000

w₂ = (22 4- 36). 2,5 + 48 • 7,5 4- 0,6 . 10 .

Wl 4-    — 3915.

d²- 60

Zylinderdurchmesser:

ergibt sich d ~ 42,5 cm = 425 mm.

aus 3915 = 2 • 3,6 •

Leistung in PS am Radumfang:

270 N

100

Rostfläche bei R: H = 1: 75 nach Tafel S. 826:

1450 576

Vergleich mit ausgeführten Lokomotiven zeigt, dafs dieser Kessel auf rd. 70 t Dienstgewicht unterbringbar.

Für Steigung 1:150 ergibt sich

W\ ₊    = 4570 4- 1360 = 5930 kg,

bei n = 1: 6,5 sind 38,6 t Reibungsgewicht nötig genommen.

Leistung 1100 PSi.

Leistung (50 km)

aus 3915 =

N— 1450 PS.

= 2,5 qm, H = 75 . 2,5 = 188 qm einschl. Ueberhitzer.

also 3 Treibachsen, wie. oben an-

Li

= 0,6. (2

4-0,4 = 0,85.

nach Formel 5 a S. 842

löö

V

Mögliche Leistung bei V = 50 km also: 1450 • 0,85 = 1230 PSi, also ausreichend. F'ür die bei 50 km nötige Zugkraft von 5930 kg berechnet sich aus Formel 42,5.60

Leistung (100 km)

100

5930-2 pm.

Pm = ⁵’⁵’

d. h. bei 12 at pm = 0,46 des Kesseldruckes, was bequem erreichbar ist.

Werden obige Leistungen auch im Winter verlangt, so mufs man einen Zuschlag etwa 20 qm Heizfläche und 20/75    0,3 qm Rostfläche für die Heizung machen.

Dann ist der Zugwiderstand (S. 719):

W = (2.4 4- -jfL) (110 + 40.8) = 4840 kg.

⁴³⁴⁰ :i“= 1605 PS.

von

200

Leistung der Maschine (S. 841) N —

Triebraddurchmesser (S. 844)

Umdrehungszahl in der Sekunde n —

270

I) = 60 4- 1,3 . 100 = 190 cm = 1900 mm.

100

= 4,7, bleibt mit minütlich

3,6 . 7z . 1,9

60.4,7 = 282 erheblich unter der zulässigen Zahl von 360 (S. 844).

Leistung der Heizfläche (S. 825) etwa 7,6 PS/qm.

Erforderliche Heizfläche: 1520: 7,6 = 210 qm. Da die Züge im Winter leichter sind, so ist ein Zuschlag für die Heizung nicht gemacht.

Lokomotivgewicht wird, wie Vergleich mit der ²/5<S⁴r (S. 831) ergibt, mit 70 t richtig geschätzt sein.

Rostfläche (S. 826) bei H : R = 55 etwa 210 : 55 = 3,65 qm.

Kolbendurchmesser: Das Triebwerk sei mit Rücksicht auf lange, ohne Aufenthalt mit V — 100 km zu durchfahrende Strecken vierzylindrig gedacht. Als geringste Zylinderdurchmesser ergeben sich dann bei 14 at Dampfdruck’und einem Zylinderraumverhältnis 1 : 2,35 nach S. 851 für den NDZ und HDZ

dft = I/4903: 2,35 = 320 mm.

dn — I/434O .190:2.0,5.0,42.1460 = 49 cm = 490 mm.

Bei diesen Abmessungen müfste mit etwa 50 °/q Füllung gefahren werden, eine Steigerung der Leistung für aufserordentliche Fälle ist nur in beschränktem Umfange möglich; auch ist die hohe Füllung von 50% nicht mehr die günstigste. Will man mit der wirtschaftlichsten Füllung von etwa 0,35 bis 0,40 auskommen, so wird man bei Annahme von etwa 10 °/₀ schädlichem Raum die Zylinder etwa im Verhältnis 50 4- 10 37,5 4- 10

wählen; statt 530 mm sei mit Rücksicht auf den Flächenverlust bei durchgehender Kolbenstange £40 mm ausgeführt.

Reibungsgewicht (S. 716 u. 840). Bei Ausnutzung des zulässigen Achsdruckes von 16 t werden 2 Achsen mit 2 . 16 = 32 t Reibuugsgewicht genügen.

= 1,27 : 1, d. h. um 27 % vergröfsern, also mit etwa 350 bzw. 530 mm Durchm.

Gröfste Anzugkraft (S. 840) aus Reibungsgewicht ist Zm — 32 000 • —— = 5820 kg,

also noch rd. 1500 kg gröfser als die bei V — 100 km erforderliche Zugkraft. In den HDZ wird diese Anzugkraft überschläglich eine Füllung von

(37.5 + 10)    - 10 = 57 04,

bedingen; sie liifst sich also noch ohne Frischdampfgabe in die N DZ erreichen.

¹

Für Berechnung des geringsten zulässigen Querschnittes vgl. Aufsatz von Langrod, Glaser Ann. 1906 I. S. 3.

²

Z. d. Y. d. I. 1913 S. 254.

³

Organ 1901 S. 129.

⁴

Glaser Ann. 1897 I S. 166. Hütte. 22. Auflage. III. Band.

⁵

Glaser Ann. 1897 II. S. 41.

k. Tender.

Umgrenzungslinie wie bei Lokomotiven; Abb. 99, S. 824.

Untergestell wird aus Flufseisenplatten oder aus C - Eisenträgern hergestellt.

Die Tender erhalten zwei oder drei, vereinzelt auch 4 Achsen in festem Rahmen oder 2 zweiachsige Drehgestelle. Für Lokomotiven, die viel rückwärts fahren sollen, auch dreiachsige Tender mit einer festen Achse und einem zweiachsigen Drehgestell (Indien, Japan). Die Achsbelastungen sollen bei den verschiedenen Füllungen des Wasser- und Kohlenraumes möglichst gleichmäfsig sein (TV. § 110; Gz. f. L. § 71). — Ueber Radsätze S. 806 ff

Jeder Tender mufs ohne Rücksicht auf etwaige andere Bremsvorrichtungen mit kräftig wirkender Handbremse ausgerüstet sein, die auch bei losgekuppeltem Tender benutzbar ist (BO. §35; TV.* §113; Gz. f. L. § 74) und in Oesterreich auf alle Räder wirken und gleich-mäfsiges Anliegen aller Bremsklötze gewähren mufs (B V. Typ §11). Bei dreiachsigen Tendern wirkt die Bremse oft nur auf Vorder- und Hinterachse, im übrigen Abschn. Bremsen S. 812. — Bahnräumer an der Rückseite des Tenders (BO. § 36; TV. § 112; Gz. f. L. § 73; B V. Typ § 10).

Hauptabmessungen ausgefiihrter Tender.

Bahn

und

A chsenzahl Wasser u. Kohle t

Preufsische Staatsbahn

12/5    1 16.5/7 1    21.5/5

Oesterreich. Staatsbahn

Serie 56

Serie 86

31.5/7_____16.75/8,5__21/9

Spur.... mm /Länge .

S I Breite .    „

Höhe .    „

ii

m tnoo in n CO CO 00 vo ^

h" 5 cf H ^

1435

5485

2988

1200

600

in 0000 h H in CO H

1435

1435

6870

3038

1600

4500

3020

472 -f- XX75

1435

6460

3000

1075

472 -f- 888

1249

stärke

5/6

1202

xooo

1217

1000

1208

1000

Radstände. .

1650

H- 1650

2400 -+- 2000

Rahmen

Bauart des Dreh-gestelies .    .    . /

Blech

1700

1350

1700

1085

1000

1800

2000

1800

728/1210 1000 1700 + 1500

iS

Blech

d 20 N.-Pr. 20

N.-Pr. 18 ! d

Diamond Diamond

Blech

958 1000 1900 -+- 1500 -f- 1900

20

N. - Pr. 30 Blechrahmen

Qi

16,9

Wasserkasten prismatisch, mit Ausnahme des ersten Tenders sämtlich mit Kohlenaufbau und seitlichen Fiillklappen.

20,9

234

*5>5

20

Wasserbehälter entweder hufeisenförmig, prismatisch oder auch zylindrisch (Amerika, Vanderbilt-Tender). Fassungsraum je nach Bedarf 8 bis 34 cbm Wasser, aufserdem Raum für Brennstoff (3 bis 8, Amerika bis 14 t Steinkohlen); bei Holzfeuerung Lattenaufsätze, bei Torffeuerung geschlossene Tender, bei Oelfeuerung Oelbehälter (nötigenfalls mit Wärmschlange). Bleche von 5 bis 8 mm Stärke; Decke der prismatischen und Boden der hufeisenförmigen Wasserbehälter 6 bis 10 mm stark.

Die Be-

Zur Erkennung des

Eingüsse der Wasserbehälter höchstens 2,75 m über S.-O. (B O § 86; TV¹ § 111; Gz. f L. § 72); meist querliegende etwa 1 bis iya m lange Oeffnung oder sehr zweckmäfsig lange Seitenklappen (Gölsdorf), die vom Führerstande aus bewegt werden können, festigung des Wasserbehälters am Untergestelle und die der etwa vorhandenen Werkzeugkasten mufs derart sein, dafs bei Zusammenstöfsen die Befestigungen sich nicht lösen können.

Wasserstandes Prohierhähne oder besser Schwimmer mit Skala (in Oesterreich vorgeschrieben). — Wasserbehälter der Tendermaschinen entweder zwischen den Rädern, als Rahmen ausgebildet (Bauart Kraufs), oder zu beiden Seiten des Kessels oder (besonders in England) sattelförmig auf dem Kessel angeordnet. Fassungsraum 2 bis 6, vereinzelt bis 20 cbm. — Aufserdem Raum für 1 bis 4 t Steinkohlen, zu beiden Seiten der Feuerbüchse oder an der Rückwand.

Für Kupplung zwischen Lokomotive und Tender in Oesterreich Berechnungsvorschriften nach B V. Typ § 15.

1. Prüfung der Lokomotiven.

1.    Technisch-polizeiliche Prüfungen II. Bd. S. 66 ff.

2.    Prüfungen im Dienst.

Der Umständlichkeit wegen sind im Dienst nur wenige Prüfungen regelmäfsig durchführbar. Man prüft:

A.    Die Luftverdünnung in der Rauchkammer durch Federvakuummeter (ähnlich einem Manometer) oder Wassersäulenvakuummeter (U-förmiges Rohr, das mit gefärbtem Wasser gefüllt wird). In die Leitung mufs meist Drosselscheibe eingeschaltet werden, um sichere Ablesung zu ermöglichen.

B.    Die Dampfdrücke im Schieberkasten und Verbinder durch besondere Manometer; ersteres ermöglicht dem Führer dauernde Aufklärung darüber, ob er den Dampf drosselt oder nicht.

C.    Die Geschwindigkeit; an Stellen, die wegen örtlicher Verhältnisse Geschwindigkeitsbeschränkungen fordern, durch Streckenkontakte; auf der Lokomotive durch Geschwindigkeitsmesser: auf Personenzuglokomotiven fast überall angewendet, in einzelnen Ländern vorgeschrieben. Apparate teils aufzeichnend, teils nicht aufzeichnend. Zur zweiten Art zählen folgende:

a)    Frahmscher Geschwindigkeitsmesser (von Fr. Lux in Ludwigshafen) beruht auf elektrischer Resonanz, vermittels der abgestimmte Federn in einem Kamm zur Schwingung gebracht werden.

b)    Wirbelstrom-Tachometer der Deutschen Tachometerwerke in Berlin, beruht auf Messung des Drehmomentes eines Kurzschlufsankers in einem kreisenden Magnetfeld.

c)    Geschwindigkeitsmesser von Klose (gebaut von Maschinenfabrik Oerlikon) beruht auf Fliehkraftmessung eines astatisch aufgehängten Körpersystems. U. a. m.

Aufzeichnende Apparate vermerken im allgemeinen nur die mittlere Geschwindigkeit, daher bei plötzlichen (ieschwindigkeitsänderungen, z. B. scharfen Bremsungen, ungenaue Ergebnisse. Gebräuchliche Apparate von:

&) Flaman; gibt die Weggeschwindigkeitskurve. Messung alle 0,48 sk, Streifen für 6000 bis 7000 km ausreichend.

ß) Hasler (Bern); gibt die Zeitgeschwindigkeitskurve; alle 3 sk wird die mittlere Geschwindigkeit der beiden letzten Sekunden vermerkt.

y) Haushälter (gebaut von Seidel & Naumann A. G., Dresden); ähnelt dem vorigen.

D.    Die Brennstoffmengen durch Aufschreibungen (meist auch Kohlenprämien).

ln Amerika sind vielfach „Reiselokomotivführer (traveling engineers)“¹) vorhanden, die Personal und Zustand der Lokomotiven durch häufiges Mitfahren prüfen.

3.    Wissenschaftliche Prüfung bietet besondere Schwierigkeiten, weil Maschine und Kessel sich gegenseitig beeinflussen; geringe Aenderungen, z. B. am Blasrohr, können

Bei Versuchen werden gemessen:

wesentlich Aenderung der Versuchsergebnisse herbeiführen; wissenschaftliche Prüfung findet statt, entweder auf fester Prüfanlage²) (Lokomotive steht auf Rollen, geleistete Arbeit wird durch hydraulische Bremsung u. dgl. vernichtet) oder durch Versuchsfahrten auf der Strecke. Beide Arten ergänzen sich.

Erstere vermeidet die Beeinflussung der Ergebnisse durch die Veränderlichkeit der Witterung während der Versuche, durch besondere Betriebsbedingungen u. dgl., berücksichtigt aber nicht Abkühlungsverhältnisse der bewegten Luft auf Kessel und Zylinder, rüttelnde Bewegung auf die Lage des Feuers usw., eignet sich daher besonders für Vergleichsversuche und zum Studium des Einflusses von Aenderungen in Bauart und Betriebsweise.

Versuchsfahrten eignen sich besonders zur Feststellung von Schleppleistungen; sie werden beeinflufst durch die Witterung, den Zustand der Wagen, Betriebsbedingungen (Haltsignale usw.) und im höchsten Mafse Geschicklichkeit des Personals.

Vorbedingungen für alle Versuche:

Einwandfreier Betriebszustand der Lokomotiven.

Gleichmäfsige Beschaffenheit der Kohlen und des Speisewassers.

Bedienungsmannschatt, die mit zweckmafsigster Bedienung des Feuers und sparsamster Fahrart (Regleröffnung — Zylinderfüllung usw.) der Lokomotive vertraut ist.

Für eingehende Versuche besonderer Versuchswagen³ ⁴) nötig, der die notwendigen meist selbst aufzeichnenden, Apparate enthält.

1.    Kohlen- und Wasserverbrauch, abzüglich der zum Anheizen nötigen Mengen, des Sch lab her- und Spritzwassers usw. Asche im Aschkasten, Lösche in der Rauchkammer; bei festen Prüfanlagen auch die ausgeworfenen Funken. Kohlenmessung durch Wägung, Wassermessung bei Prüfanlagen durch Wassermesser oder Wägung bei Fahrten durch Eichung des Tenders. Nötigenfalls werden die Kohlen auf Heizwert, Aschengehalt und chemische Zusammensetzung untersucht.

2.    Temperaturen auf dem Rost, in der Rauchkammer bzw. im Ueberhitzer.

3.    Zusammensetzung der Abgase.

4.    Luftleere im Aschenkasten, in der Feuerbüchse, in der Rauchkammer.

5.    Dampfdrücke im Kessel, Schieberkasten, Verbinder durch Manometer.

6.    Feuchtigkeitsgehalt des Dampfes, noch keine vollkommen verläfslichen Instrumente.

7.    Dampfdrücke im Zylinder durch Indikatoren; entweder über den Zylindern besonderes Schutzhaus für den Beobachter, das aber vermehrten Luftwiderstand bedingt, oder Indikator System Maihak mit elektrischer Anrückvorrichtung vom Führerstande aus.

8.    Zugkräfte durch Dynamometer mit Schreibvorrichtung (von Schaffer & Budenberg), bei Prüfanlagen an Bufferbohle der Lokomotive, sonst als Kupplung zwischen Tender und Versuchs wagen eingeschaltet.

9.    Geschwindigkeit (Messer siehe oben).

Neues Prüfverfahren der Preul'si sehen Staats bahn: Mit den zu vergleichenden Lokomotiven werden Züge mit verschiedenen Lasten nach gleichem Fahrplan, also mit gleichen Geschwindigkeiten, gefahren, die am Tenderzughaken geleisteten PSe-st selbsttätig durch Planimetrieren des Zugkraftdiagramms, Kohlen- und Wasserverbrauch unmittelbar gemessen und so Verbrauch für die PSe-st festgestellt. Graphische Auftragung gibt günstigste Belastung für die betreffende Geschwindigkeit. Erhaltene Werte sind aber nicht für verschiedene Geschwindigkeiten vergleichbar, ebensowenig mit elektrischem Betrieb wegen Nichtberücksichtigung des Luftwiderstandes.

4. Eisenlbahntrielbwagen.***)

a. Allgemeines.

Eisenbahntriebwagen oder Eisenbahnmotorwagen sind Fahrzeuge zur Beförderung von Personen oder Gütern, die von einer im Wagen befindlichen Kraftquelle zur selbständigen Fortbewegung befähigt werden.

Verwendungsgebiet. Triebwagen dienen meistens dem Personen-

en für Eisenbahnen“ von C. Guillery;

₍ herausg. von Ritter v. Stockert, I. Bd.

verkehr. Sie kommen wegen begrenzter Aufnahmefähigkeit nur bei verhältnismäfsig schwachem Verkehr in Frage. Leistungsfähigkeit wird vielfach durch Anhängewagen erhöht.

Triebwagen daher verwendet:

a)    auf Strecken mit schwachem Personenverkehr (Nebenbahnen);

b)    zur Ausfüllung von Lücken im Fahrplan verkehrsreichererStrecken;

c)    zur häufigeren Verbindung der Nachbarorte gröfserer Städte mit diesen und von Orten mittlerer Gröfse mit lebhaften Verkehrsbeziehungen untereinander;

d)    zur Vermittlung von Schnellzuganschlüssen von und nach Zwischenstationen.

Vorzüge der Triebwagen gegenüber Dampfzügen sind: geringeres Gewicht, geringer Personalbedarf (u. Umst. nur 1 Wagenführer), sofortige oder nach kurzer Zeit erreichbare Betriebsbereitschaft, billige Betriebs-bereitschaft, Möglichkeit kürzester Wendezeiten bei beiderseitigen Führerständen, Fortfall des Umsetzens der Lokomotive, geringer Platzbedarf, bei elektrischem Antrieb oder solchem mit Verbrennungsmaschine auch noch die Rauch- und Staubfreiheit.

Bauarten.

Nach dem Antrieb sind zu unterscheiden: Dampftriebwagen, Triebwagen mit unmittelbarem Antrieb durch Verbrennungsmaschinen, mit Krafterzeugung durch Verbrennungsmaschine und elektrischer Arbeitsübertragung und mit elektrischem Antrieb und Energieaufspeicherung in einer Sammlerbatterie.

b. Dampftriebwagen

sind am längsten bekannt und noch weit verbreitet. Bedienung meist einfacher als bei Dampflokomotiven, oft nur ein Mann nötig bei selbsttätiger Kohlenfeuerung oder bei flüssigem Brennstoff. — Betriebskosten geringer als bei den übrigen Triebwagenbauarten. Nachteile sind Rauch, Staub und Wärmeausstrahlung. Aktionsradius bei flüssigem Brennstoff kleiner als der des Wagens mit Verbrennungsmaschine bei gleichem Brennstoffvorrat.

Kleinere Dampftriebwagen haben 2 oder 3 (zweiachsiges Drehgestell und Einzelachse) Achsen, die gröfseren 4 (2 zweiachsige Drehgestelle) oder vereinzelt auch 5 Achsen. Die Maschinendrehgestelle sind vielfach im ganzen leicht auszuwechseln. (Abkürzung der Ausbesserungszeit.)

Die Kessel sind sog. Kleinkessel mit einem Ueberdruck bis zu 50 at oder solche nach der Bauart der Lokomotivkessel mit bis zu 16 at Ueberdruck. Dampfüberhitzung häufig.

1. Serpolletkessel. Viele wagerecht liegende, an den Stirnseiten verbundene Rohre mit sehr geringem Wasserinhalt in senkrechtem Feuerschacht. Geringe Explosionsgefahr.

2.    Kessel von de Dion Bouton. Zwei zylindrische, ineinanderstehende Einzelkessel von ringförmigem Querschnitt, die durch zahlreiche schräg ansteigende kurze Rohrstücke verbunden sind. Innerer Kessel ist gleichzeitig Füllschacht für den Brennstoff (Koks).

3.    Kessel von Stoltz besteht aus vielen senkrecht nebeneinander in zylindrischem Mantel angeordneten, senkrecht und wagerecht durchbohrten und entsprechend verbundenen Stahlplatten (Rohrplatten). Zwischen den Platten liegen die Ueberhitzerrohre. Reine Kohlen- oder Oelfeuerung. Bis 50 at Betriebsdruck.

Stehende Röhrenkessel.

1.    Komarekkessel. Zylindrischer Kesselmantel, Wellrohrfeuerbüchse, in deren oberem Teil die knieförmig gebogenen Wasserrohren liegen. Ein Röhrenüberhitzer liegt im Abzugsrohr der Rauchgase.

2.    Kessel von Purrey. Der Kessel ist ein Wasserrohrkessel für stark überhitzten Dampf von 20 at Ueberdruck. Innerhalb eines äufseren Mantels, der einen geneigten Schüttelrost mit selbsttätiger Beschickung enthält, liegen eine Wasser- und eine Dampfkammer, die durch zahlreiche schlangenförmig gewundene Rohre verbunden sind.

3.    Kittelkessel. Heizröhrenkessel. Kesselmantel und Wellrohrfeuerbüchse sind nach unten etwas erweitert (Vergröfserung der Rostfläche). Der Durchmesser des Kessels ist im oberen Viertel erheblich vergröfsert, wodurch grofse Verdampfungsoberfläche erzielt wird. Die Heizrohre wirken in ihrem oberen Teil als Dampftrockner. Ein Röhrenüberhitzer liegt in der Rauchkammer.

4.    Kessel der Great Western-Bahn. Dem Kittelkessel sehr ähnlich.

Die Dampfmaschinen sind ausschliefslich liegend angeordnet. Der Antrieb der Treibachse erfolgt entweder unmittelbar, wie bei den Lokomotiven, oder durch Vermittlung eines Zahnradvorgeleges, das manchmal für veränderliches Uebersetzungsverhältnis eingerichtet ist, oder durch Gallsche Kette. Die Maschinen sind zweizylindrige Zwillings- oder Verbundmaschinen oder zwei nebeneinanderliegende zweizylindrige Verbundmaschinen (Doppeltandemanordnung). Die Zylinder sind am Untergestell fest gelagert (Lokomotivanordnung), oder die mit selbständigem Rahmen versehene Maschine stützt sich mit 2 Tatzenlagern auf die Treibachse und ist am hinteren Ende frei schwingend, federnd aufgehängt (Ganz, Stoltz). Bei einzelnen Triebwagen sind beide Achsen eines zweiachsigen Drehgestells Treibachsen. (Vier Dampfzylinder, Kurbeln auf jeder Seite um 180° gegeneinander versetzt, dadurch gegenläufige Kolben, vorzüglicher Massenausgleich, ruhiger Lauf des Wagens.) Vielfach sind zwei Achsen gekuppelt.

Beispiele. Zweiachsiger Dampftriebwagen mit Kittelkessel für Regelspur (Württem-bergische Staatsbahn). Radstand 5,0 m. 40 Sitz-, 4 Stehplätze, 1 Post- und Gepäckabteil, das auch Reisende aufnehmen kann. Führerstand auf einer Stirnseite des Wagens, seitlich verbreitert zur Ermöglichung des Ausblicks auf die Strecke bei Rückwärtsfahrt. Kesselheizfläche 25,5 qm, Ueberhitzerheizfläche 4,6 qm, Rostfläche 0,71 qm, Dampfüberdruck = 16 kg/qcm. Dampfmaschine ist Lokomotivzwillingsmaschine. Zylinderdurchmesser 220 mm, Hub 300 mm. Dauerleistung 80 PS. Wasserinhalt des Kessels etwa 0,8 cbm, Wasservorrat 1,5 cbm, Kohlenvorrat 450 kg. Dienstgewicht (unbesetzt) etwa 21 t. Gröfste Fahrgeschwindigkeit 60 km/st.

Vierachsige Dampftriebwagen haben 40 bis 75 Sitzplätze, ein Gewicht von durchschnittlich 730 kg für einen Sitzplatz, Kesselheizflächen zwischen 30 und 60 qm und Rostflächen zwischen 0,63 und 1,22 qm.

Fahrgeschwindigkeiten in der Regel etwa 50 km/st (max. bis 80 km/st).

c. Triebwagen mit Yerbrennungsinaschinen.

Sofortige Betriebsbereitscbaft, Rauch- und Staubfreiheit, grofser Aktionsradius bei verhältnismäfsig geringem Vorrat an Betriebsstoff,

billige Heizung des Wagens durch das Kühlwasser, keine langdauernden Kesseluntersuchungen wie bei Dampftriebwagen und kein Zeitverlust für Energieergänzung, wie das Laden der Batterien bei Sammlertriebwagen.

Brennstoffe: Benzin, Benzol (Roh- und Handelsbenzol), Ergin, Spiritus, Gasolin, Petroleum.

a)    Wagen mit mechanischer Arbeitsübertragung (Zahnradvorgelege oder Kettenübertragung). Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt durch Wechselgetriebe. Bei normaler, wirtschaftlicher Umdrehungszahl der Verbrennungsmaschine sind nur wenige, den Stufen des Wechselgetriebes entsprechende Geschwindigkeitsabstufungen möglich. Starke Beanspruchung der Zahnräder beim Ein- und Ausrücken, geräuschvoller Gang des Getriebes. Uebertragung mit Morsekette in Amerika. Motor umsteuerbar. Zwischenschaltung einer Reibungskupplung und vielfach auch eines Zahnradgetriebes mit einer geringen Geschwindigkeit.

b)    Wagen mit elektrischer Arbeitsübertragung, selten mit parallel geschalteter Arbeitsbatterie.

Die Verbrennungsmaschine ist mit Dynamo gekuppelt, die Strom in die auf den Achsen sitzenden Antriebsmotoren liefert. Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt durch Vorschaltwiderstände im Motorstromkreis, durch Reihen- und Parallelschaltung der Motoren, meistens aber durch Spannungsänderung der Dynamomaschine durch Aenderung ihrer Erregung (Leonardschaltung). Im letzteren Fall sind die Antriebsmotoren entweder dauernd parallel geschaltet oder sie arbeiten beim Anfahren in Reihen- und nachher in Parallelschaltung. Die Verbrennungsmaschine arbeitet, solange der Wagen unter Strom fährt, stets mit normaler Umdrehungszahl. Beim stromlosen Lauf oder bei kurzem Stillstand des Wagens wird die Verbrennungsmaschine entweder ganz stillgesetzt (Wiederingangsetzung durch Druckluft), oder sie läuft mit verminderter (etwa halber) Umdrehungszahl (geringere Erschütterung des Wagens und verminderter Brennstoffverbrauch) weiter. — Die Verbrennungsmaschine erfordert Wasserkühlung. Das Kühlwasser wird in besonderem, auf dem Wagendach oder unter dem Wagenfufsboden angebrachtem Kühler mit natürlicher oder mit künstlicher Lüftung zurückgekühlt. Ein Teil des Kühlwassers wird in ein Rohrsystem abgezweigt und dient zur Wagenheizung. Alle wassergefüllten Räume — besonders der Kühlmantel der Maschine — müssen gut entwässert werden können (Frostgefahr).

Beispiel. Vierachsige benzol-elektrische Triebwagen der Preufsischen Staatsbahnen (s. auch Tafel). Wagenkasten (meist 3. und 4. Klasse) mit beiderseitigen Fiihrerständen auf 2 zweiachsigen Drehgestellen. Das Triebdrehgestell hat 2 Hauptstrommotoren. Das Maschinendrehgestell trägt den aus sechszylindriger Verbrennungsmaschine mit unmittelbar gekuppelter Dynamomaschine gebildeten Stromerzeuger in Längsanordnung. Dieser Maschinensatz ruht in besonderem Kähmen gefedert unmittelbar auf den beiden Achsen. (Geringe Erschütterungsübertragung auf den Wagenkasten.) Erregung des Feldes der Dynamo teils durch besondere Erregermaschine, teils aus der Hülfsbatterie.

Bei neueren kräftigen Wagen wird dauernde Ver-

Jeder Zylinder hat 2 getrennte Zündvorrichtungen. Kühler auf dem Wagendach. Brennstoff in gasdichtem Behälter unter dem Druck eines nicht brennbaren Gases (Feuersicherheit). Hülfsbatterie für Zündung, elektrische Beleuchtung, Druckknopfsicherheitsvorrichtung, elektrische Motorsirene und Motorläutewerk, Heizung durch Kühlwasser und Luftdruckbremse, bindung mit Beiwagen, der ebenfalls Führerstand erhält, angewendet.

Brennstoffverbrauch für 1 tkm bei ebener Strecke im gewöhnlichen Betrieb etwa 12 bis 15 g Benzol, „

d. Sammler trieb wagen (Akkumulatortriebwagen).

Reinlicher Betrieb, geringe Feuersgefahr, da keine explosiblen Brennstoffe vorhanden, grofse Betriebssicherheit. Nachteile: der durch die Batteriekapazität begrenzte Aktionsradius, die Notwendigkeit besonderer Ladestationen und die Abhängigkeit von diesen, die ungünstige Fahrplanbildung, da Ladezeit vorgesehen werden mufs. Die Wirtschaftlichkeit des Betriebes wird stark beeinflufst von dem Strompreis. Häufige Ueberanstrengung der Batterie steigert ihren Verschleifs und

damit die Unterhaltungskosten erheblich. Fahrbereich bei gegebener Batterie sehr abhängig von der Anstrengung der Batterie (Entladestromstärken), also von Fahrgeschwindigkeit, Streckenverhältnissen, Häufigkeit des Anfahrens und Zuggewicht.

Anordnung. Antrieb meist durch Hauptstrommotoren. Vereinzelt ein oder zwei Nebenschlufsmotoren angewendet, die Stromrückgewinnung beim Anhalten und bei Fahrt im Gefälle ermöglichen. (Geringere Abnutzung der Radreifen und Bremsklötze.) Unterbringung der Batterie

Triebwagen der Preufsischen Staatsbahnen.

Fahrbereich des besetzt. Wagens mit 1 Ladung auf wagerechter Bahn bei mittlerer Geschwindigkeit u. mittl. Stationsabständ.

Länge des ganzen Triebwagens über die Puffer gemessen

Fassungsvermögen

km

Akkumulator-Doppelwagen (ältere Bauart)

dsgl. (neuere Bauart)

IOO

130

²5,95

dsgl. (neuere Bauart für grofsen Fahrbereich)

Dreiteiliger Akkumulatorwagen mit Zwischenwagen IV. Klasse

180

IOO

35.80

dsgl. mit Zwischenwagen mit III. Klasse, Post- und Gepäckraum

IOO

dsgl. wie vorstehend

180

Benzol-elektrischer Triebwagen (ältere Bauart)

dsgl. (neuere Bauart)

Gesamtgewicht, r* I betriebsfähig, leer

Leergewicht auf 1 Reisenden

Batterie

Motoren

geschwindigkeit

Höchst-

Kapazität

bei

2-stündiger

Entladung

Stunden

leistung

platze

Sitzplätze

Klasse

IL I HL 1 IV. IV.

'oo I

CU

Steh-

Im

gan

zen

TT

Ge-

wicht

Zahl

Bemerkungen

Reisende

vO

cO

⁰⁰+ 003

58,0

io8

rX.

62,0

p? i

r⁵

cO

iD

+*

Ampst

PS

km/st

46 72

00+t

38,95    16 40 36

20,75

20,91

(max

130)

67,6

On

167 ~ 80,3    ₄8₀

118

r\'

83,9    711

^3,9    711

Grofsoberflächenplatten.

168 Zellen. 310 Volt mittlere Entladespannung.

Masseplatten. 168 Zellen. 310 V m. E.

368    18,6

442

20,0

00 CT¹ 00 ^ ST O

*) 4Wagen mit je iNeben-schlufsmotor von 230 PS Stundenleistung.

**)    8 Stehplätze III.

oder IV. Kl. im hinteren Führerstande.

562    25,5

562    25,5

562    25,5

790    23,5

Verbrennungsmaschine Zylinder

Zahl Durchm. Hub

mm

mm

\o

g\

ümdr.

.5

■ r-‘

Leistung

Dynamo

dauer

leistung

PSe

KW

49 I 26 oder

! 54

— Î+5.

22

20

95

46,7    492    6

170    180

700 IOO

M ^ ID 00 CO

***) Je nach-52 dem Führerstand III. oder _____IV. Klasse vorn.

14

95

53,°    558    6

210 220

700    170

2    13O

70

15

unter den Sitzbänken (störender Säuregeruch und Gefahr der Beschmutzung der Kleider) oder in besonderen Räumen. Die Ladung und Behandlung der Batterie IL Bd. S. 858 ff.

Der Gesamtwirkungsgrad der Batterie einschliefslich Neuformierung einzelner Zelten und der erforderlichen Ueberladungen ist etwa 0,70. Gröfsere Unterhaltungsarbeiten der Batterie sind das Beseitigen des Schlammes und die Auswechslung der Platten. (Längere Ausbesserungen, die zweckmäfsig mit gröfseren Arbeiten am Wagen vereinigt werden.) Die sonstige elektrische Ausrüstung entspricht der bei Gleichstrombahnen.

Energieverbrauch an den Motorklemmen auf gerader, wagerechter Bahn im gewöhnlichen Betrieb etwa 15 bis 18 Wst für 1 t Zuggewicht und 1 km.

Beispiele.

Vier achsiger Akkumulatortriebwagen der pfälzischen Eisenbahn en. Wagen hat 2 Drehgestelle, 114 Sitzplätze III. Klasse und Stehplätze in den Gängen. Je ein Führerstand mit Schalt-, Mefs- und Bremsgeräten auf jeder Kopfseite des Wagens.

Leergewicht: 45 t, also 395 kg für 1 Sitzplatz.

Batterie: 156 Elemente, Kapazität 250 Ampst. Gewicht der betriebsfertigen Batterie einschl. der Batteriekasten 15 t. Sie liegt unter den Sitzbänken. — Antrieb durch 2 in einem Drehgestell gelagerte Hauptstrommotoren.

Höchstgeschwindigkeit: 55 km/st, normal 45 km/st.

Alle Achsen sind Lenkachsen.

Je ein

Führerstand an jedem Wagenende. Je eine Hälfte der Batterie liegt in besonderem, niedrig gehaltenem Batterieraum vor jedem Führerstand. Batterieräume durch Schiebedeckel verschlossen. Ladung der Batterien in Parallel- oder Hintereinanderschaltung beider Batteriehälften möglich. Es sind Doppelwagen mit drei verschiedenen Batteriegröfsen sowie auch dreiteilige Wagen vorhanden, bei denen ein zweiachsiger Mittelwagen, der meist die Antriebsmotoren aufnimmt, mit beiderseitiger Kurzkupplung zwischen die Einzelwagen eines Doppelwagens gestellt ist.

Alle Wagen haben Luftdruckbremse mit elektrisch angetriebener Druckpumpe, elektrische Beleuchtung, Prefskohlenheizung und eine mit der Fahrkurbel in Verbindung stehende Druckknopfsicherheitsvorrichtung, elektrische Motorsirene und Motorläutewerk. Die Antriebsmotoren arbeiten in Reihenparallelschaltung. Die Schaltung des Hauptstroms geschieht bei einem Teil der Wagen unmittelbar durch die Fahrwalze, bei einem anderen mittelbar durch Fernschalter (Schützensteuerung). Im letzteren Fall Kupplung mehrerer Wagen mit Steuerung vom vordersten Führerstande aus möglich.

Akkumulatortriebwagen der Preußischen Staatsbahnen (Tafel). Meist sechsachsige Doppelwagen aus zwei durch Kurzkupplung verbundenen Wagenhälften.

5. Wagen.⁵)

a. Wagenlänge, Radstände und Ueberhänge⁵ 1. T V. § 125 schreibt

vor:

a) Bei Wagen mit steifen Achsen oder Lenkachsen mit Pufferscheiben von weniger als 400 mm Durchm. (§ 77 Abs. 2)

3    4    4,5    5    6    7    8    9    10    m,

Gröfste Wagenlänge 7,2    9,2    10,2    11,1 12,0    12,8    13,6    14,4    15,2

Radstand

,, ,

fiib. d. Puffer gemessen)

Gröfster Ueberhang 2,35 2,85 3,05 30,5 3,00 2,90 2,80 2,70 2,60 „ .

(üb. d. Puffer gemessen)

Zwischenwerte sind geradlinig einzuschalten.

Werden Pufferscheiben von mindestens 400 mm Durchm. angewendet, so können bei Wagen mit Radständen von 6 m und darüber die Wagenlängen bis zu 0,8 m und die Üeberhänge bis zu 400 mm gröfser genommen werden.

b) Bei Drehgestellwagen mit seitlichem Ausschlag der Drehzapten (Wiegen) aus der Mittelstellung bis einschliefslich 25 mm jederseits und mit Pufferscheiben von weniger als 430 mm Durchm. (§77 Abs. 2)

Bei

einem

Dreh-

zapfen-

ab-

stande

von

Gröfste Wagenlänge (über die Puffer gemessen)

Gröfster Ueberhang (über die Puffer gemessen)

bei einem Drehgestellradstande von

i,5 m

und

darunter

2,5 m

3.5 m

und

darüber

U5 m

und

darunter

2,5 m

3.5 m

und

darüber

mm

mm

mm

8,0

16.98 17,48 18,08 18,68 19,28 19,88 20,58 21,28

21.98

16.84 17,34 17,94 18,54 I9,H 19,74 20,44 21,14

21.84

16.70 17,20 17,80 18,40 19,00 19,60 20,30 21,00

21.70

Zwischenwerte sind geradlinig

4350

4100 3900 3700 3500 3300

3¹5°

3000 2850

einzuschalten.

Bei Wagen mit Drehzapfenabständen von 9 m und darüber können bei Verwendung von Pufferscheiben von mindestens 430 mm und weniger als 450 mm Durchm. die Wagenlängen bis zu 0,5 m und die Üeberhänge bis zu 250 mm, bei Verwendung von Pufferscheiben von mindestens 450 mm Durchm. die Wagenlängen bis zu 0,8 m und die Üeberhänge bis zu 400 mm gröfser genommen werden.

Beträgt bei Drehgestellwagen der seitliche Ausschlag der Wiegen der Mittelstellung mehr als 25 bis 50 mm einschliefslich, so sind für je 1 mm Mehrbetrag des Seitenspiels die nach Abs. lb zulässigen Wagenlängen um 0,04 m, die gröfsten Üeberhänge um 20 mm zu vermindern.

Für Wagen mit Faltenbälgen und für Wagen mit Uebergangsbrücken für den durchgehenden Verkehr (§ 136 Abs. 1) sind die Wagenlängen und Üeberhänge nach Abs. 1 u. 2 als Höchstmafse bindend.

Fallen die Mitten des Wagenkastens oder der Ladefläche und des Untergestelles nicht zusammen, so soll die Mitte des Radstandes so weit

9,o

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

i5,o

16,0

4420

4170

3970

3770

3570

3370

3220

3070

2920

4490

4240

4040

3840

3640

3440

3290

3140

2990

aus

2. Fester Radstand.

gegen die Ladungsmitte verschoben sein, dafs mindestens bei Beladung mit dem halben Ladegewicht die Endachsen oder Drehgestelle gleich belastet werden.

Radstand. Der kleinste zulässige feste Radstand auf Hauptbahnen ist 2,5 m, der gröfste bei neuen Fahrzeugen 4,5 m (BO. § 30; TV.* § 118; TE. §2). Sind mehr als zwei Achsen in gemeinsamem Rahmen gelagert, so müssen bei Radstand >4m die Mittelachsen derart verschiebbar sein, dafs Krümmungen mit 180 m Halbm. (nach TE. § 2: 150 m Halbm.) befahren werden können (BO. § 30). Der gröfste zulässige feste Radstand der Wagen richtet sich nach den kleinsten Bahnkrümmungen auf freier Strecke. TV. § 118 empfehlen:

Krümmungshalbmesser in m .    .    .

180

210

250

300

400

500

Gröfster fester Radstand in m

mit Rücksicht auf Abnutzung

3,9

4,3

4,6

5,¹

5,9

6,6

mit Rücksicht auf Betrieb Sicherheit

Der Radstand der Güterwagen soll nicht über 4,5 m betragen, sofern keine Lenkachsen vorhanden sind (TV. § 118). Die Anwendung von Lenkachsen wird (selbst für kleine Radstände) dringend empfohlen; doch soll bei ihnen mit Rücksicht auf die Betriebsicherheit der Radstand von 9 m bei 180 m und von 10 m bei 210 m Halbm. der Krümmungen nicht überschritten werden. Für lange und schwere Wagen sind Drehgestelle besonders geeignet (TV. § 118).

Für Lokalbahnen wird in Grz. §78 empfohlen:

4,5

4.9

5,4

6,0

7,2

7,2

250 j 300 m

I25    *S°    '80    210

Krümmungshalbmesser

Gröfster fester Radstand

25 ! 401 501 7511«» j

1,4 I 1,8 I 2,0 I 2,5 I 2,9 I 3,3 I 3,6 I 3,9 I 4,3 I 4,6 I

Die Betriebsicherheit wird nicht gefährdet, wenn mäfsig gröfsere ltadstände als die vorstehenden angewendet werden; bei Lenkachswagen kann der Radstand auf das Doppelte vergröl'sert werden.

Die Anwendung von Lenkachswagen oder Drehgestellen ist zu empfehlen, Voll-spurige Lenkachswagen sollen nach den Bestimmungen der TV.* § 119 bis 122 (S. 865 u. 870) gebaut werden (Grz. § 78).

to. Breiten- und Hölienmafse.

1. Gemäfs B0. § 28 (Abb. 100 S. 824) ausgezogene Linie links.

Unter 130 mm über S.-O. dürfen auch bei gröfster Abnutzung der Radreifen und beladenen Wagen (u. zw. in mindestens 50 mm seitlicher Entfernung von der Umgrenzungslinie des lichten Raumes) nur herabreichen bis höchstens 50 mm über S.-O. : die durch die Radreifen gedeckten Teile, wie Bahnräumer, Bremsklötze, Sandstreuer (vgl. auch TV.* § 116³ I. Nachtrag); bis höchstens 75 mm über S.-O.: Kupplungen und Notketten. Diese müssen jedoch auf 130 mm Abstand eingeschraubt oder aufgehängt werden können. — Die losen Teile (Signalscheiben, Laternen, Leinenhaspel) müssen innerhalb der in Abb. 100 (S. 824), hierfür gekennzeichneten Umgrenzungslinie bleiben. Die in der durchgehenden Flucht der Langwände von Personen-, Post- und Gepäckwagen liegenden Türen dürfen bei Mittelstellung der Fahrzeuge im geraden Gleise die

Umgrenzung des lichten Raumes um 50 mm überschreiten. Andere Türen solcher Wagen müssen innerhalb der Umgrenzungslinie bleiben.

Einschränkungen der Breitenmafse sind für das Durchfahren einer Krümmung von 180 m Halbm. zu bestimmen (BO. § 28).

2. Nach TV.* § 116, gilt bei Ruhestellung des Wagens im geraden Gleise die Umgrenzungslinie nach Abb. 100 (S. 824) rechts. Teile, die unter 130 mm über S.-O. reichen dürfen, wie in BO. § 28. Die Fufs-bretter der Bremsersitze dürfen nicht höher als 2,85 m über S.-O. liegen.

Nach TV.* §117 müssen mit Rücksicht auf das Durchfahren von Krümmungen die Breitenmafse des § 116 eingeschränkt werden, dafs in Krümmungen mit einem Halbmesser von 180 m die auf Blatt XVI der TV. gezeichnete Spielraumlinie nicht überschritten wird. — In der Höhe von 430 bis 1270 nim über S.-O. müssen diese Breiteneinschränkungen mindestens die nachstehend unter a, b und c angegebenen Gröfsen haben:

a. Für Wagen mit steifen Achsen oder mit Vereins-Lenkachsen.

ln

der Entfernung von

der Endachse

Einschränkung der gröfsten Gesamtbreite in mm

zwischen den Endachsen bei dem Radstande in m

8 I 10    2,5

über die Endachsen hinaus bei dem Radstande in m

3 I 4    5    6    8    10

o,5

1,0

i>5

i5

21

I4

3°

2,0

2,5

25

25

44

55

Ć3

O ül w H K) Ln Ln Gn

O N m 00 H N -«-00

35

75

117

10 o

3,o

23

68

3,5

i8

4,0

io

70

70

4,5

66

5,o

6o

N H N IO

co N h m •    •    •    •

H M

M N « 00 Ul

co N h m o •    '    *

H H N

h coo co« mo

-«•00 « NN SCO ■ H H N « CO

O Ol

+.W« N H H 10 OlO-^lO A'üüi Ul OJ -K OOUl + C\ H

b. Für Wagen mit Drehgestellen his zu 2,5 in Radstand

(auch gültig für Ladungen auf Wagenpaaren bei Wagenradstand bis zu 2,5 in).

Einschränkung der gröfsten Gesamtbreite in mm

In der - --------—---

Entfernung zwischen den Drehzapfen, über den Drehzapfen hinaus,

bei der Entfernung der Drehzapfen in m

7    8    10 I 15    20 I 36    7    8    10 | 15    20 j 36

vom

Drehzapfen

bei deren Entfernung in m

Unterschied der Einschränkungen für 1 m Entfernung der Drehzapfen

1,0

31

4i

5,oo

10,74

16,40

22,06

27,68

33,50

III

(Die Angaben für 7,0 bis 18,0 m Entfernung vom Drehzapfen sind hier fortgelassen.)

Für einen beliebigen Drehzapfenabstand läfst sich die Einschränkung aus der bis 36 m angegebenen finden unter Benutzung der in der letzten Spalte enthaltenen Unterschiede.

2,0

3,o

4,o

5,o

6,0

13

18

37

h h m m Ol CO 00 Tj- • « co m

263

493

735

987

c. Für Wagen mit Drehgestellen von mehr als 2,5 m Radstand sind die Einschränkungen unter b. zwischen den Drehzapfen zu vergröfsern, über die Drehzapfen hinaus um gleichviel zu verkleinern, u. zw. nach folgender Angabe:

55

Hütte. 22. Auflage. III. Band

bei 3,5 na Radstand der Drehgestelle 8    mm Aenderung,

Die vorstehenden Einschränkungen der Gesamtbreiten können in der Höhe von 1170 bis 3476,5 mm über S.-O. um 40 mm, in der Höhe von 3476,5 bis 4650 mm über S.-O. um 10 mm vermindert werden.

» 4,5 „ » 5,5 „

Einschränkungen der Breiten, die bei Wagen mit Drehgestellen durch eine Seitenbeweglichkeit des Drehzapfens (Wiege) bedingt sein können, sind besonders zu berücksichtigen (TV.* § 117).

3. Für Güterwagen des Deutschen Staatsbahnwagenverbandes gilt die Umgrenzungslinie nach Abb. 104, ausgezogene Linie links.

Abb. 104.

4. Guterwagen, die ohne besondere Prüfung ihrer Quer-schnittsmafse auf alle dem internationalen Verkehr dienenden Linien, mit Ausnahme der ausdrücklich ausgenommenen Strecken, übergehen können und als Transitwagen bezeichnet werden sollen, müssen folgenden Bedingungen entsprechen:

<X) Sie müssen bei ihrer Mittelstellung im geraden Gleise im Stillstände mit allen dem Federspiele folgenden Teilen innerhalb der in Abb. 104 ausgezogenen Linie rechts gezeichneten Begrenzungslinie verbleiben; die dem Federspiele nicht folgenden Wagen* teile (Achsbüchsen usw.) dürfen diese Begrenzungslinie um 15 mm, parallel zur Mittelachse dieser Linie gemessen, überragen.

Vor dem Jahre 1915 erbaute Wagen mit Hebelbremsen, deren Hebel in der Tieflage (Bremsstellung) die Begrenzungslinie nach Abb. 104, ausgezogene Linie rechts, überschreiten, können als Transitwagen bezeichnet werden, wenn diese Hebel in der Hochlage (Lösestellung) innerhalb der genannten Begrenzungslinie verbleiben.

ß) Die gröfsten nach dieser Begrenzungslinie zulässigen Breitenabmessungen solcher Wagen müssen derart eingeschränkt sein, dafs kein Teil des Wagens bei dessen ungünstigster Stellung in einem Gleise von 1,465 m Spurweite und mit der Krümmung von 250 m Halbm. die Begrenzungslinie mehr als um den Wert k überragt. Die Ueberragung ist parallel zur Schienenebene zu messen, wobei die Achse der Begrenzungslinie senkrecht zur Schienenebene und in der Mitte zwischen beiden Schienen stehend anzunehmen ist.

1300-

1650^,

'^Ch&OO

-*1000

-1650

-1550--

2p

Umgrenzungs* Unie für Güter* wagen desDeui= schenStaatsbahn

n!'

1275

1090

é.

..il

-3100-*-

■T.Allgemeine Urngrenznngs= Unie für den inter* ^nationalen

1930

-*--1910-*-f

■*--1225->1 I

1180

1010

750r~,    !

3295

Mä

» * 5

___Umgrenzung# Linie der Güterwagen für den

Verkehr auf Kohlenzechen

130'

y) Diese Einschränkungen sind nach folgenden Formeln zu berechnen :

Ei

an — n²

1,465 — d

500

~2

+ q + w-\-

2000

an + n* f

ha~..........500    ‘“V

1,465 — d

+-2

2(XX)

-* + /»• (2)

In diesen Formeln bedeutet:

Ei — innere Einschränkung, d. h. zulässiger kleinster Abstand eines zwischen den Endachsen oder Drehzapfen liegenden Wagenpunktes von der in Abb. 104, ausgezogene Linie rechts, gezeichneten Begrenzungslinie in m;

= äufsere Einschränkung, d. h. zulässiger kleinster Abstand eines über die Endachsen oder Drehzapfen liegenden Wagenpunktes von der in Abb, 104, ausgezogene Linie rechts, gezeichneten Begrenzungslinie in m;

= Radstand, d. h. Entfernung der Endachsen oder Drehzapfen in m, = Abstand des betrachteten Wagenquerschnittes von der nächstgelegenen Endachse oder vom nächstgelegenen Drehzapfen in m, d = Entfernung von Aufsenkante zu Aufsenkante der Spurkränze bei gröfster Abnutzung in m, gemessen 10 mm aufserhalb der beiden in einer Entfernung von 1500 mm voneinander anzunehmenden Laufkreise,

q = mögliche Quer Verschiebung zwischen Lagerschale und Achsschenkel, aus der Mittellage heraus nach jeder Seite, zusätzlich derjenigen zwischen Achshalter und Achsbüchse bei gröfster Abnutzung in m ; W = mögliche Querverschiebung von Drehgestellzapfen und Wiege aus der Mittellage heraus nach jeder Seite in m; p = Drehgestellradstand, d. h. Entfernung der Endachsen der einzelnen Drehgestelle in m;

0,075 für Teile, die 430 mm und mehr über Schienenoberkante liegen,

0,025 für Teile, die weniger als 430 mm über Schienenoberkante liegen ;

P-

< 100,

d = 0, wenn

750

(^an — n² + ^---100^ , wenn an — n²    ~~ > 100;

= 0, wenn

p²

120,

= 75ö(an + n*

— 120 ,

p²

an-\-n² — ^ > 120.

5.    Bei Güterwagen, die für den Verkehr auf Kohlenzechen bestimmt sind, mufs die Umgrenzungslinie gemäfs Abb. 104, S. 866 beachtet werden.

6.    Für Lokalbahnen bestimmt Grz. § 77 folgendes:

Alle Abmessungen vollspuriger Wagen sollen hö'chstens die laut TV. § 116 u. 117 gestattete Umgrenzungslinie erreichen, messungen schmalspuriger Wagen sollen innerhalb der in Grz. § 49 für schmalspurige Lokomotiven vorgeschriebenen Umgrenzungslinie bleiben.

wenn

Alle Ab

Vorkehrungen gegen eine Gefährdung der Reisenden durch seitliches Hinausbeugen, wie TV. § 116. Die Türflügel der nach aufsen auf-schlagenden Türen der Seitenwände sollen nicht über die Umgrenzungs-linie des lichten Raumes hinausragen. Fufsbretter der erhöhten Bremsersitze mindestens 1,95 m unter der oberen Grenzlinie des lichten Raumes. Auf tunnelreichen Zahnradbahnen sind erhöhte Bremsersitze mit Rücksicht auf die Rauchbelästigung zu vermeiden.

¹

Handb. d. Eisenbahnmaschinenwesens von Stockert, III. Teil S. 286 ff.

²

Z. d. V. d. I. 1901 S. 1321.

³

Beschreibung verschiedener Versuchswagen Stockert, Handb. d. Eisenbahnmaschinenwesens, III. Teil, S. 326 ff.

⁴

Näheres „Handbuch über Triebwage „Handbuch des Eisenbahnmaschinenwesens“,

„Fahrbetriebsmittel“,

⁵

Vgl. T V., BO., Grz.; ferner „Die Eisenbahntechnik der Gegenwart“, „Das deutsche Eisenbahnwesen der Gegenwart“ und für amerikanische Wagen „The Car Builder’s Dictionary“.

c. Bauart.

Radsätze vgl. S. 806 ff.

Achsbuchsen. TV. § 129, Grz. § 79. Zweiteilig oder neuerdings

Abb. 105 bis 108. Achsbüchse für Güterwagen.

Schnitt a—b.

Schnitt e—f. Schnitt c—d.

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■*-53*

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-257-

Lt

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6_

MPH/

Schnitt g—h.

Abb. 100 bis 111. Achsbüchse für Personenwagen, meistens einteilig. Schmiermittel von unten oder von oben und unten zugeführt. Abb. 105 bis 108 zeigen die geschlossene Achsbüchse der preufsischen Staatsbahn für Personenwagen, Abb. 109 bis 111 diejenige des deutschen Staatsbahnwagenverbandes für Güterwagen. Bei beiden Lager aus Rotgufs mit Weifsgufsspiegel.

Baustoff der Personenwagen-Achsbüchsen Gufseisen, der Güterwagen-Achsbüchsen Flufs-eisengufs.

Lagerfutter:    Rotgufs oder Weifsmetall.

1 UP

'r*--383,5-

TT

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236

Rollen- und Kugellager ergeben im allgemeinen wegen hoher Beschaffungskosten keine wesentlichen Vorteile, für Bahnmeisterwagen zu empfehlen.

Schmiermittel: Rüböl und Mineralöl. Die Fugen in den Achsbuchsen sind möglichst dicht zu verschliefsen, um Verluste von Schmierstoff und Eindringen von Staub zu verhüten (Lösewitzer Dichtungsring¹).

3.    Achshalter (Achsgabeln) aus Flacheisen von 70 bis 80 mm Breite und 15 bis 20 mm Stärke, mit gleichstarken Streben, neuerdings aus etwa 8 mm starken Prefsblechen, unten durch angeschraubten Steg verbunden, an den Gleitstellen der Achsbüchse stählerne Führungsleisten.

4.    Tragfedern. Alle Wagen müssen mit Tragfedern versehen sein (B O. § 37, TV.⁵¹⁵ § 130, TE. § 19, Grz. § 80).

Blattstärke < 13 mm, Länge bei Güterwagen mindestens 1000, bei Personenwagen mindestens 1500 mm.

Die Federn werden als geschichtete Dreieckfedern durch aufeinanderliegende Blätter gebildet (I. Bd. S. 594ff.).

Abb. 112.

\    r=20.

' A -V-**    / ł

Federbunde warm aufgezogen. Neuerdings Befestigung der Federn im Bund mittels Keil und eingedrückter Warze.

13

Federblatt der preufsischen Normen 90 X 13 mm nebenstehenden Querschnitts (Abb. 112). Aufhän- r= gung der Federn geschieht in Gehängen mit Laschen    «

von 100 mm Länge bei Güterwagen oder durch    ,

Kettenglieder von 120 bis 160 mm Länge bei Per- ^ sonenwagen.

Bei Drehgestellen amerikanischer Bauart Schraubenfedern.

5.    Lenkachsen, Verschiebbarkeit der Mittelachsen. Vereinslenkachsen sind Wagenachsen, die Einstellung nach dem Krümmungsmittelpunkt gestatten. Zu unterscheiden sind:

a)    Nach der Art der Einstellung: freie Lenkachsen, bei denen jede Achse eines Wagens sich unabhängig von den übrigen radial einstellen kann, gekuppelte Lenkachsen, die derart miteinander verbunden sind, dafs sie sich nur gleichzeitig und symmetrisch zur Mitte des Radstandes einstellen können;

b)    nach der Fahrgeschwindigkeit: Gruppe A, unbeschränkt für alle Geschwindigkeiten; Gruppe B, beschränkt, für Geschwindigkeiten bis höchstens 50 km/st.

Bedingungen tür Uebergangsfähigkeit der Wagen mit Vereinslenkachsen TV. § 119 bis 123.

Bei Wagen mit mehr als zwei Achsen in einem gemeinsamen Rahmen mufs die Mittelachse eine dem Krümmungshalbmesser JR = 180 m entsprechende Querverschiebbarkeit erhalten, falls die Räder der Mittelachsen Spurkränze besitzen und die Entfernung der Endachsen mehr als 4 m beträgt. Bei dreiachsigen Wagen mufs bei Radstand r die Querverschiebbarkeit a der Mittelachse mindestens betragen:

r in m ■    .1 4,5

1 5.0 I 5>5 1 6,o 1 6,5 [ 7,0 1 7>5 1 8,0 [ 8,5 | 9,0 [ 9,5 |

CI in mm . |    5

I 9 j 13 I 17 I 21 I 26 I 32 I 37 I 43 ! 49 1 56 I. 63

Besitzen die Endachsen eine Querverschiebbarkeit, so ist es zulässig, die vorstehenden Mafse a um den Betrag der Querverschiebbarkeit einer Endachse aus ihrer Mittelstellung zu vermindern.

Mittelachsen mit Rädern ohne Spurkränze dürfen keine besondere Querverschiebbarkeit haben (Grz. §78, Abs. 5 u. 6 .

6.    Drehgestelle. Drehgestelle der Güterwagen aus Flacheisen zusammengenietet oder neuerdings aus Prefsblechen, der Personenwagen fast durchweg aus Prefsblechen; Radstand der Drehgestelle gröfser als Spurweite. Personenwägendrehgestelle neuerdings nach amerikanischem System mit Schwanenhalsträgern und Schraubenfederauflagerung.

7.    Untergestelle. Bei Güter-, Post- und Personenwagen mit besonderem Untergestell wird letzteres aus U- Eisen und Winkeleisen zusammengenietet und besteht in der Hauptsache aus den beiden Hauptlängsträgern, die durch die Kopfstücke und eine Anzahl Querträger miteinander verbunden sind. Versteifung durch Schrägstreben und Flacheisen-Diagonalverstrebungen.

Bei langen Untergestellen, insbesondere bei Drehgestellwagen, Anwendung von Sprengwerken unter den Langträgern.

8. Oberkasten und innere Einrichtungen.

I. Personen-, Post- und Gepäckwagen.

Personenwagen werden als Abteilwagen oder als Durchgangwagen gebaut.

Der freie Raum zwischen den Sitzen

Länge eines Abteils (in der Längsrichtung des Wagens) mit zwei Sitzreihen in der L Klasse 2 bis 2,15 m, in der II. und III. Klasse 0,1 bis 0,2 bezw. 0,3 bis 0,5 m weniger. (Preufs. Norm. 2,1 bis 2,17, 1,995 bis 2,04 und 1,55 bis 1,627 m.)

0,51 bis 0,66 m, für Stadtbahnverkehr bis 0,81 m, Sitzhöhe 0,45 bis 0,47 m über dem Füfsboden.

Kastengerippe meist aus Holz (Eiche), lange Rahmenhölzer aus Pitch-pineholz, neuerdings auch aus Eisen. Wandstärke bei leichtester Bauart 50 bis 65 mm, bei D-Wagen 85 mm, bei Salonwagen mit Doppelfenstern und Jalousien bis 105 mm, Breite der Wandsäulen 70 bis 120 mm, unter Umständen verstärkt durch Winkeleisen und eiserne Wandkasten, zwischen den Säulen Querriegel.

Verbindung der einzelnen Hölzer durch Verzapfung und geschmiedete oder geprefste Blechwinkel. Dachspriegel aus Eiche oder Esche aus naturkrummem Holz, teilweise durch Flacheisen verstärkt, gebogen oder dreifach verleimt.

Wagen ohne besonderes eisernes Untergestell erhalten selbsttragende Wände entweder mit Holz-Eisen-Fachwerk oder durch tragendes entsprechend starkes armiertes Bekleidungsblech unter den Fenstern Wandverschalung innen durch Holz 10 bis 15 mm stark, aufsen meist Blech

stark oder Holz (Teakholz 10 bis 12

stark).

mm

mm

1V₂ bis 2VS

Bei Lokal-

Boden meist doppelt verschalt, 20 und 25 mm stark, Dachbretter mit Nut und Bandeisenfeder 20 bis 25 mm stark, Innenverschalung 10 mm, Zwischenwände meist 30 mm stark, Türen im Lichten 0,6 bis 0,7 m breit,

1,7 bis 2 m hoch. Aufsentüren müssen doppelte Verschlufsvorrichtung haben, von denen eine ein Vor- oder Einreiber sein mufs. bahnen genügt einfacher Verschlufs (BO. § 39, vgl. auch TV. § 137, Grz. § 82). Abmessung der Dorn Verschlüsse TV.* § 137, Grz. § 82

Im Inneren an den Türen Fingerschutzleisten (BO. § 39, TV. § 137, Grz. § 82). An den Fenstern Schutzvorrichtungen gegen Hinausbeugen,

Warnungsanschriften, die bei mehr als 2,9 m Kastenbreite vorhanden sein müssen (BO. § 39, TV/ § 116, Grz. § 77).

Gepäckwagen für Personenzüge 2-, 3- und 4-achsig, für Güterzüge 2-achsig, erhalten neben Gepäckabteil neuerdings meist besonderes Zugführerabteil. Fufsboden des Zugführerabteils mitunter teilweise überhöht. Der unter dieser Ueberhöhung bleibende Raum wird als Hundeabteil oder zum Unterbringen von Werkzeugen und Hülfsmitteln bei Zugtrennungen (vgl.TV. § 163, Grz. § 99) benutzt. Gepäckabteil erhält seitliche Schiebetüren. Bei Packwagen ' für internationalen Verkehr noch eine besondere Abteilung, die mit zollsicherem Verschlufs versehen werden kann. Gepäckwagen haben stets Bremse und neuerdings meist Abort.

Bei den Postwagen besondere Räume für den Brief- und Paketdienst. Seitentüren als doppelflügelige Drehtüren ausgebildet, auch in den Längswänden der D-Zug-Postwagen mit Seitengang; unter dem Fufsboden bisweilen auch noch Kasten für Zeitungen und Briefbeutel.

Fenster. Herablafsbare Fenster in Holzrahmen oder vorteilhaft in Metallrahmen mit Gewichtsausgleichvorrichtung und oberen Lüftungsklappen, Breite 600 bis 1000 mm bei normalen preufsischen Personen-und D-Zugwagen.

Trittbretter. Unterstes bei 1040 mm Pufferstand etwa 600 mm über

S.-O. Steighöhe 28 bis 33 cm, unterstes bei Abteilwagen durchgehend als Laufbrett, reicht bis an die Umgrenzungslinie der festen Teile (Abs. b). Zu beachten BO. § 34, TV.* § 135.    . *

wegen

TV.* § 135.

Beleuchtung. Beleuchtung durch Gas behalten, (BO. § 39, TV. § 166, Grz. § 100, II. Bd. S. 817 u. 834).

D-Zug-Schlat- und Postwagen erhalten neuerdings elektrische Be-leuchtung durch Akkumulatoren.

Heizung. Heizung bei Nebenbahnwagen durch Prefskohlen, sonst durch Dampf (vereinigte Hoch- und Niederdruck-Dampfheizung) bei allen Personen-, Post- und D-Zugwagen oder durch Warmwasser vorwiegend bei Schlaf- und Salonwagen. Dampfentnahme von der Lokomotive oder von besonders mitgeführten Heizkesselwagen. Die Postwagen erhalten neben der Dampfheizung noch Ofenheizung.

Dampfspannung in der Hauptleitung 4 bis 6 at, Verbindung der Wagen durch Schlauchkupplung (TV. § 82). Neigung der Leitungsrohre Wagenmitte nach Ende 1 : 100.

Erforderliche Heizfläche auf 1 cbm Rauminhalt bei Ofenheizung .    .    . 0,02 qm, bei Dampfheizung 0,10 bis 0,15 qm,

bei Warmwasserheizung . . . 0,15 », 0,25 „ .

an der Decke oder

Für Uebergangsbrücken und Faltenbalgen (D-Züge) vgl. TV. § ldb, Notbremse und Notsignal TV.» § 132, wegen Dachlaufbretter

aus

einem oder mehreren Gas

von bei Luftheizung . . . 0,03 „ , bei Prefskohlenheizung . 0,13 „ ,

Sämtliche Güterwagen des deutschen Staatsbahn-zwar unter Zugrunde-

Lüftung. Lüftung durch Klappen oder Schieber im Oberlichtaufbau, Absaugen verbrauchter Luft durch Sauger (Potsdamer, Grove-, Torpedo- oder Wendler-Sauger).

II. Güterwagen.

wagenverbandes werden gleichartig gebaut, und

legung von für alle Wagen gemeinsam gültigen Musterblättern. Bis jetzt bestehen folgende Einheitsmuster:

4.    Rungenwagen.....

5.    Holzwagen......

6.    Kohlenwagen.....

7.    Kalkwagen......

8.    Doppelb. Viehwagen .    .

9.    Grofsräumiger bed. Güterwagen (Hohlglaswagen) .

10.    Off. Güterwagen ....

11.    2-achs. Schienenwagen. .

» A 9, « » A 10, «    « All.

.. 201

, 15 t

Fufsboden 170 mm über den Puffermitten, ausgenommen Wagen für besondere Zwecke (B O. § 40). Nach TV. § 126 soll bei Pufferhöhe 1,040 + 0,025 m die Fufsbodenhöhe 1,22 m über S.-O. betragen.

Bedeckte Güterwagen. Lichte Kastenhöhe mindestens 2 m, lichte Kastenbreite mindestens 2,4 m (T V. § 128), Kastengerippe ähnlich wie Personenwagen, aus Holz, neuerdings vielfach aus Eisen.

Bodenbelag: querliegende Kiefernbohlen 50 bis 60 mm stark, unmittelbar auf dem Untergestell befestigt. Seiten- und Stirnwandungen, U-Eisen an Konsolen der Langträger bezw. an den Kopfstücken befestigt. Wände Kiefernholz, gespundet, 20 bis 40 mm dick. Schiebetüren mit Zollverschlufseinrichtung.

Offene Güterwagen. Offene Güterwagen, im allgemeinen wie die bedeckten gebaut, aber auch fast vollständig aus Prefsteilen; eiserne Wände 5 bis 6 mm stark, Buckelplatten oder, wenn hölzerne, Verschalung, 30 bis 50 mm stark, zweiflügelige Drehtüren, lichte Weite etwa 1,5 m, Stirnwände entweder heraushebbar oder meist oben drehbar gelagert; Verschlufs durch Daumenwelle. Höhe der Seitenwände bis zu 2 m (letzteres bei Wagen für Grofsvieh).

Plattformwagen (meist ohne Seitenwände) sind mit aushebbaren oder umklappbaren Rungen versehen. Drehgestelle aus Prefsblechen oder Diamond-Bauart, mit Blattfedern oder je acht kegelförmigen Spiralfedern aus Flachstahl, gestatten vollständige Kreisbewegung (wichtig wegen Beförderung über kurze Drehscheiben).

Langholzwagen erhalten je einen Drehschemel, zwei solcher Wagen werden durch starre Kuppelstange, 4 und 2 m lang (vgl. TV. § 134 u. 168), miteinander verbunden.

Kalkdeckelwagen ähnlich den eisernen Kohlenwagen, aber mit wasserdicht schliefsenden Deckeln (sechs Stück, Blechdicke 2 mm, Buckelplatten).

III. Wagen für besondere Zwecke.

Wagen mit Traggestell für besonders grofse Gegenstände, Schwungräder, Spiegelscheiben usw.

Trichterwagen für Kohlen, Erze u. dgl. mit schrägen Wänden, Bodenklappen oder Seitenklappen.

Behälterwagen zur Beförderung von Flüssigkeiten (Teer, Säuren, Petroleum, Wein) und von Gas, mit topf-, becken- oder kesselförmigen Behältern.

Guterwagen, Wagen für besondere Zwecke. Eisenbahnwerkstättenanlagen. 873

Bauwagen für Neubauzwecke, mit niedrigen, umklappbaren Seitenwänden, meist aus älteren, offenen Wagen hergestellt.

Hülfswagen für Aufräumarbeiten, meist bedeckte Güterwagen mit entsprechender Ausrüstung.

Kranwagen mit Kran von 5 bis 50 t Tragfähigkeit ausgestattet.

Bahnmeisterwagen als niedrige Plattformwagen, Plattform etwa 2 m lang, 1,8 m breit.

IV.    Bezeichnung der Wagen.

Ueber die an Wagen anzubringenden Anschriften und Bezeichnungen vgl. B O. § 42, T V.² § 140, T E. § 25, Grz. § 84.

Für Anschriften an Personenwagen werden neuerdings fast durchweg Emailleschilder verwendet.

V.    Wagengewichte.

Zur überschläglichen Berechnung der Wagengewichte in Tonnen dienen folgende Angaben:

Es beträgt das Gewicht von Schlafwagen 1,9 l -f- 2 a,

D-Zug-, Personen- und Postwagen 1,7 l + 2 6, vierachsigen Abteil-Personen- und Postwagen 1,4 l -f- 2 b, zwei- und dreiachsigen Abteil-Personen-, Post- und Durchgangswagen 1,4 l -f- 2 bezw. 3 c,

bedeckten Güterwagen, eisernen Kohlenwagen 0,8 l -j- 2 c, offenen Güterwagen 0,7 l -J- 2 c, vierachsigen Schienenwagen 0,7 l -f- 2 d.

Hierin bezeichnet l die Wagenkastenlänge in m, a — 9,7, b — 6,3 und d = 4,0 das Drehgestellgewicht in t, c = 1,4 das Radsatzgewicht

Achsbüchse und Federn in t.

Beispiel: Ein vierachsiger D-Zugwagen von 18 m Kastenlänge wiegt etwa 1,7.18 + 2.6,3 == 43,2 t.

C. Eisenbahnwerkstättenanlagen.²)

u. Allgemeines.

1.    Untersuchungszeiträume der Fahrzeuge. Lokomotiven und Triebwagen mindestens alle drei Jahre. — Innere Untersuchung des Lokomotivkessels erstmalig nach acht, später alle sechs Jahre. — Personen-, Gepäck-, Post- und Güterwagen in Schnellzügen laufend längstens alle sechs Monate; die übrigen Personen-, Gepäck- und Postwagen längstens alle Jahre, Güterwagen und Tender spätestens alle drei Jahre. Solange ein Wagen nicht 30 000 km durchlaufen hat, können die Fristen von sechs Monaten und einem Jahr bis zur Dauer von drei Jahren überschritten werden. — Die preufs.-hess. Staatsbahnen schreiben vor für Schnellzugwagen : Laufweg 40 000 km (unter ungünstigen Verhältnissen kann Laufweg auf 30 000 km eingeschränkt werden), Laufzeit 6 Monate; Personenzugwagen: Laufweg 55 000 km (unter ungünstigen Verhältnissen 45 000 km), Laufzeit 12 Monate.

2.    Leistungen der Fahrzeuge. Jährliche Leistung einer Lokomotive (einschl. Leerfahrten, Verschiebedienst, 1st =10 km usw.) bei grofsen Verwaltungen 40000 bis 49 000 km, davon 26 000 bis 34000 Nutz-km, bei kleinen und kleinsten Verwaltungen je nach Ausnutzungsmöglichkeit 9600 bis 64 500 bzw. 6200 bis 61 000 km. Mittlere und gröfste Jahresleistungen bei Zwischen- oder Mehrfachbesetzung bei

Schnellzuglokomotiven .    .    70 bis 90 000 km bzw. 110 000 km,

90000 „ , 60 000 „ ,

Personenzuglokomotiven . 50 „ 70 000 „

Güterzuglokomotiven . . 30 », 45 000 ,, bei günstigen Verhältnissen und kurzen Ausbesserungszeiten auch noch höhere Werte.

Weg einer Personenwagenachse durchschnittlich etwa 48 000 bis 55 000 km, einer Gepäckwagenachse 49 000 bis 55 000 km, einer Güterwagenachse 16 000 bis 18 000 km im Jahre.

3. Ausbesserungsdauer der Fahrzeuge ist abhängig von ihrer Bauart, von ihrer Inanspruchnahme im Betriebe, von der Belastung und Ausrüstung der Werkstätten und den Arbeitsverfahren.

für Untersuchung 70    bis    90 Tage,

4. Unterhaltungskosten, d.h.Unterhaltung, Erneuerung und Ergänzung, aber ausschliefslich Leitung und Unterhaltung der dazu nötigen Werkstätten : für Lokomotiven bei den deutschen Staatsbahnen (1912) 13,8 für das Lokomotiv-km, 21,7 $ für das Nutz-km. Diese Zahlen können für Lokomotiven von etwa 65 000 Ji Wert gelten; teurere oder billigere Lokomotiven verhältnismäfsig mehr oder weniger. Für Lokomotiven kleinerer Verwaltungen kann bei etwa 30 000 JC Wert 12 ^ für das Lokomotiv-km angenommen werden; für Personen- und Gepäckwagen bzw. Güter- und Arbeitswagen der Staatsbahnen etwa 7,75 bzw. 4,79 für 1000 Achs-km, für die kleineren Verwaltungen etwa 5,75 bzw. 4,5 «$.

CO X

Mittelwerte für Ausbesserung der Lokomotiven ... 20 bis 30 Tage, der Personenwagen . . 3,6 ,, 4,2 „ , der Post- u. Gepäckwagen 6 „    „ ,

der Güterwagen .    .

b. Ort, Einteilung und Gröfse der Werkstätten.

1.    Gröfsere Eisenbahnwerkstätten an Hauptverkehrspunkten, wo annähernd gleichmäfsiger Zuflufs von auszubessernden Fahrzeugen vorhanden. Anlage von grofsen Werkstätten ist der von mehreren kleinen vorzuziehen. Herstellung von Massenartikeln, z. B. Nieten, Schrauben usw., zur Preisüberwachung und für dringenden Bedarf in einzelnen Werkstätten einer Verwaltung zweckmäfsig.³)

2.    Einteilung der Werkstätten bei den preufs.-hess. Staatsbahnen:

Hauptwerkstätten (für alle und besonders umfangreiche Ausbesserungen),

Neben Werkstätten (für alle Ausbesserungen),

Betriebswerkstätten (für kleinere laufende und schleunige Ausbesserungen, besonders während der Betriebspausen) s. S. 805.

3.    Gröfse der Werkstätten. TV. § 63 empfehlen für Hauptbahnen bedeckte Arbeitsräume für 25 % der der Werkstätte zur Unterhaltung zugewiesenen Lokomofcjven, für 10 % der Personenwagen und mindestens 3 °/₀ der Güterwagen. Aufserdem sollen noch im Freien 5 % der Sämtlichen Wagen auf den Gleisen innerhalb der

Einfriedigung der Werkstätte Platz finden. (Diese Zahlen sind als Gröfstwerte anzusehen; der tatsächliche Ausbesserungsstand beträgt in Deutschland nur 16 bis 18, bei hoher Beanspruchung bis 20 % bei Lokomotiven, 8 bis 10 % bei Tendern, 8 bis 10% bei Personen- und 3 bis 4 % bei Güterwagen.) Bei Bahnen mit mittelstarkem Verkehr kann man auch 30 bis 45 qm bedeckten Raum auf 1 km Bahnlänge rechnen.

Gröfsenbemessung unter Berücksichtigung der durch die in nächster Zeit zu erwartende Verkehrssteigerung bedingten dauernden Vermehrung der Fahrzeuge.

Vermehrung bei den preufs.-hess. Staatsbahnen im Durchschnitt der letzten 10 Jahre bei Lokomotiven etwa 4 %, bei den Personenwagenachsen etwa 6 %, bei Gepäckwagenachsen etwa 6 % und bei Güterwagenachsen etwa 4 % jährlich.

Die Möglichkeit einer Erweiterung der Werkstätten ist zu berücksichtigen. Schnelle und sichere Zu- und Abfuhr der Fahrzeuge durch Bahnhofsanlagen möglichst wenig hindern (Probefahrten), aufserdem vom Zu- und Abgang der Arbeiter und Strafsenfuhrwerke trennen. Besondere Zufuhrgleise für Lokomotiven und Wagen, erstere mit Drehscheibe verbunden.

4. Anzahl der Werkstättenarbeiter.⁴)

Für die der Werkstatt Für die in der zur Unterhaltung Werkstatt stehenden zugeteilten Fahrzeuge Fahrzeuge

i,3 bls L⁸

« 0,4

für 1 Lokomotive......

„ 1 Post- oder Personenwagen    .    0,2

„ 1 Gepäck- oder Güterwagen    .    0,03 „ 0,06

In reinen Lokomotivwerkstätten sind im Durchschnitt für einen Stand (einschl. Lackier- und Anheizstände) 6 bis 7,5 Arbeiter, in reinen Wagenwerkstätten 2,5 bis 3,75 Arbeiter ausreichend.

Die Arbeiter verteilen sich in °/₀ auf die einzelnen Abteilungen etwa wie folgt:

NNO

bis 13

i,5

Arbeiter

ln einer Lokomotiv-werkstätte

ln einer Wagenwerkstätte

ln einer Werkstätte für Oberbau usw.

Schlosser .......

Schmiede, Kesselschmiede Dreher, Hobler und Bohrer . Klempner, Glaser, Giefser Kupferschmiede .    .    .    .

Lackierer, Anstreicher .    .    .

Tischler, Stellmacher .    .

Sattler, Tapezierer, Plannäher Hülfsarbeiter......

46

17

16

bis

1.5

* iń

30

50

OCVO

18

3,5

20

• 'S

12,5 j I

An Aufsichtsbeamten für 30 bis 50 Arbeiter ein Werkführer oder Vorarbeiter, für 90 bis 120 Arbeiter ein Werkmeister.

c. Werkstattabteilungeil und Grundrifsarten.

1.    Erforderliche Räume: Lokomotivwerkstatt, Kesselschmiede, Kesselklopfschuppen, vereinzelt besondere Tenderwerkstatt, Heizrohrwerkstatt, Anheizraum; Wagenwerkstatt, Drehgestellwerkstatt, Wagenuntersuchungsschuppen, Dreherei, Räderwerkstatt, Werkstatt für Werkzeuganfertigung, Schmiede, Kupferschmiede, Gelbgiefserei (bei einzelnen Werkstätten auch Eisengiefserei) mit Modellschuppen, Stellmacherei, Tischlerei (auch für Modelle), Lackiererei, Firnisküche, Sattlerei und Tapeziererei, Klempnerei, Glaserei, Metallputzraum, Abteilung für Herstellung und Ausbesserung von Weichen, Stellwerkanlagen, mechanischen und elektrischen Einrichtungen, Abkocherei für Achsbuchsen usw., Desinfektionsanstalt, Holztrockenanlage, Wiegeschuppen, Inventarienkammer.

Aufserdem: Hauptmagazin, Eisenlager, Holzschuppen, Wasserstation mit Turm, Kohlenbansen, Altmaterialbansen, Achsenparke, Maschinen-und Kesselhaus, Verwaltungsgebäude, Spritzenhaus, Pförtnerhaus, Wasch-und Ankleideräume, Speisesaal, Aborte, Badeeinrichtungen. Dienstwohngebäude für Vorstände und für die Mannschaften zur Bewachung, zum Feuerlöschdienst und zur Besetzung der Hülfszüge; bei gröfserer Entfernung von der Stadt besondere Kolonien.

Räume so nebeneinanderlegen, dafs Arbeitsstücke möglichst kleine Wege zurücklegen und Vergröfserung auch der einzelnen Arbeitsräume leicht möglich ist.

2.    Für die Anordnung der Werkstätten zueinander ist ihre Gröfse und nicht zum wenigsten das Gelände mafsgebend.

Hauptarten der Grundrifsanordnung.

a) Trennung in einzelne Gebäude: Grofse, rechteckige, getrennte Gebäude für die Lokomotiv- und Wagenausbesserung; Schmiede und Kesselschmiede, Dreherei, Holzbearbeitung, Lackiererei usw. ebenfalls in besonderen, getrennten Gebäuden. Vorteile: Leichteste Ver-gröfserungsfähigkeit der ganzen Anlage, gute Tagesbeleuchtung; gröfster Schutz gegen allseitige Feuersgefahr. Nachteile: Hohe Baukosten; hohe Beförderungskosten der Gegenstände von Gebäude zu Gebäude; Unübersichtlichkeit; mehrere Betriebsmaschinen und Heizkesselanlagen erforderlich. (Beispiele: Leinhausen, Tempelhof, Dortmund.)

ß) LJ-förmige Anordnung: Zwei symmetrische Flügelbauten für Lokomotiv- und Wagenausbesserung durch die Dreherei usw. verbunden. Vorteile: Die beiden Hauptabteilungen sind zweckmäfsig getrennt; einfache Erweiterung, gute Uebersichtlichkeit. Nachteile: Hohe Baukosten und schwierige Erwärmung wegen grofser Entwicklung der Umfassungswände. (Beispiele: Witten, Grünewald, Karlsruhe.)

y) Rostförmige Anordnung: Grofses Rechteck mit mehreren Innenhöfen zum Aufstellen von Achsen usw.; auf der einen Seite Lokomotiv-, auf der anderen Wagenabteilung, dazwischen Dreherei und im Mittelbau die Schmiede. Vorteile: Bequeme Verbindung und kurze Wege für die Baustoffe; leichte Uebersicht; gute Beleuchtung durch Seitenfenster. Nachteile: Beschränkte Erweiterungsfähigkeit; Innenhöfe bei Feuer unzugänglich. (Beispiele: Marburg, Lingen.)

cf) Ungegliederte Anordnung: Ein einziger oder (wie in Danzig, Posen) für Lokomotiv- und Wagenabteilung je ein besonderer, rechteckiger Raum für alle Werkstätten; hierin Schmiede, Holzbearbeitung, Sattlerei, Verwaltungsräume usw. durch Zwischenwände abgeschlossen. Vorteile: Geringe Anlage- und Unterhaltungskosten der Gebäude; leichte Erwärmung; kurze Verbindungswege; beste Uebersichtlichkeit und Erweiterungsfähigkeit. Nachteil: Grofse Feuersgefahr für die ganze Anlage, daher für grofse Werkstätten nicht zu empfehlen. (Beispiele : Breslau [Oberschles. Bahn], Recklinghausen, Glasgow [Caledon. Bahn].)

d. Werkstättengebiiiide und Zubehör.

1.    Hochbauten der besseren Uebersicht halber meist einstöckig und mit Oberlicht. Bei zweistöckigen Gebäuden vorzugsweise Kleindreherei, Tapeziererei und Sattlerei im Obergeschofs. Ausführung im allgemeinen s. S. 278 ff., Tore s. Lokomotiv- und Wagenschuppen S. 798 u. 803.

2.    Fulsboden der Dreherei aus Holz, in den anderen Werkstätten

wenigstens an den Arbeitsständen Bohlen- oder Holzklotzpflaster; für den übrigen Teil Steinplatten, Beton mit Zementbelag oder Asphalt. An Stellen, wo grofser Druck vorkommt, starke Bohlen oder besser Klotzpflaster. —    Für Werkstätten,    in denen    mit    Feuer gearbeitet wird

(Schmiede, Giefserei, Kupferschmiede), Lehm-Estrich mit Zusatz von Hammerschlag, auch Kopfsteinpflaster oder Beton. In der Lackiererei Steinplatten.    Backsteine, besser    Asphalt-    oder    Zementfufsboden (gute

Reinigung, Staubsicherheit). Fufsbodenhöhe in S.-O.; Abschlufs des hufs-bodens gegen Schiene durch Winkeleisen oder umgekehrte Schiene, beim Verschieben der Lokomotiven mit Brechstangen wird er sonst schnell zerstört; Beton wird durch Oel angegriffen.

3.    Beleuchtung: Natürliche    durch grofse    Fenster und Oberlicht

aufbauten. Künstliche s. II. Bd. S. 833. Steckdosen bei den einzelnen Ständen.

Dampf, selten durch warme Lackiererei 15 bis 20° C und darüber.

4.    Heizung der Werkstättenräume (s. auch S. 462) meist durch Luft oder Oefen. 10 bis 12° C, in der

Schmiede bedarf keiner, Giefserei (hauptsächlich Formerei) und Kupferschmiede nur geringer Heizung. Benutzung des Abdampfes der Betriebsmaschine und der Dampfhämmer nur bei kleinen Anlagen zu empfehlen, da weite Rohre erforderlich; bei grofsen Anlagen Frischdampf unter Rückgewinnung des Niederschlagwassers. Zur Dampferzeugung bisweilen ausgemusterte Lokomotivkessel, mit 4 bis 6 at arbeitend; Abdampf unter Dampf eingehender Lokomotiven kann unter Umständen für Heizung und Abkocherei noch wirtschaftlich ausgenutzt werden. — In Nordamerika häufig Luftheizung (Sturtevant).⁵)

5.    Lüftung durch Klappfenster in etwa 2 m Höhe und durch geeignete Dachausbildung, namentlich in der Schmiede, Giefserei, Kupferschmiede ausreichend; vereinzelt künstliche Lüftung.

6.    Wasserleitung (Wassergewinnung usw. s. S. 790). Am besten Ringleitung mit absperrbaren Teilstrecken. Frost und Erschütterungen bedingen für die Rohre 1,3 bis 1,5 m Tiefe unter S.-O. Aufserhalb der Gebäude in 25 m Entfernung von den Wänden Wasserpfosten mit ortsüblichem Feuerwehrgewinde, innen neben den Umfassungsmauern oder quer unter den Ständen verlegt. Für je zwei Lokomotivstände ein Wasser-anschlufs; am Eingang zur Werkstatt, vor den Toren der Lokomotivhalle Wasserkrane und Reinigungsgruben; reichlicher Wasseranschlufs in Nähe der Holzlager, Holzbearbeitungswerkstätten und Modellager. Bei Wasser aus Reinigungsanlagen oder offenen Gewässern besondere Trinkwasserleitung.

7. Feuerlöscheinrichtungen, d. h. Hydranten mit Schläuchen und Mundstücken, Feuermelder in den einzelnen Abteilungen, Alarmeinrichtungen für Mannschaften, in hochliegenden Stockwerken besondere Rettungsleitern, vor allem genügende Wassermengen mit dem der Höhe der Gebäude entsprechenden Druck sind erforderlich. Für grofse Werkstätten ständige Feuerwehr (auch Nachtposten). Besondere Feuer-strafsen sind stets freizuhalten.

8.    Entwässerung am besten durch unterirdischen, besteigbaren Querkanal (0,6.1,4 m) in jedem zweiten Schiffe. In die Kanäle können auch Wasser-, Prefsluft-, Dampf-, Gas- usw. Leitungen gelegt werden. Bei Anschlufs an Kanalisation sind grofse Schlammsammler erforderlich.

9.    Gleisanlagen für die Zu- und Abfuhr der Fahrzeuge und zur Verbindung der einzelnen Abteilungen miteinander und mit den Magazinen. Getrennte Gleise für ankommende und abgehende Wagen; Aufstellungsgleis für Probezug; ferner für Aushülfsdrehgestelle der Personenwagen, für ausgemusterte Fahrzeuge, fertige Tender, Güterwagenausbesserung. Achsenhof (mit Kran) zur Aufstellung der Aushülfsachsen und -radreifen.

nur

Schmalspurgleise möglichst weit verzweigt, neben jedem zweiten Gleise der Wagenwerkstätten. Binderanordnung daher möglichst über jedem zweiten Gleise bei Lokomotiv- und Wagenhallen, um für Lagerung und schnelle Beförderung der Bauteile Platz zu haben.

Hängebahnen neuerdings mit guten Erfolg statt Schmalspurgleisanlagen (Meiningen).

e. Allgemeine maschinelle Einrichtungen.

1. Kraftwerk möglichst im Schwerpunkte des Kraftbedarfs. Errichtung von Dampfkraftwerken meist am wirtschaftlichsten, weil Dampf auch noch für Dampfhämmer, Abkocherei, Luftpumpenprüfanlage, Tischlerei, Holztrocknung, Heizung usw. erforderlich. Bei grofsen Anlagen — vielen Dampfhämmern usw. — empfiehlt sich Verwendung des Abdampfes zum Abkochen der Maschinenteile, zum Vorwärmen des Speisewassers , zum Betrieb von Abdampfinjektoren usw.⁶) Auch die Aufstellung von Abdampfturbinen kann wirtschaftliche Vorteile bieten.

Sorgfältiger Wärmeschutz der Dampfleitungen und Flanschen bei grofser Ausdehnung des Netzes erforderlich.

Wo elektrischer Strom nicht sehr billig, eigene elektrische Anlage, die durch Uebernahme der Bahnhofsbeleuchtung möglichst auszunutzen ist. Antrieb der Dynamos auch mit Dieselmotoren, Kraftgasmaschinen (Generatoren mit Rauchkammerlöschefeuerung) je nach Brennstoffpreisen. Bei Berechnung der Wirtschaftlichkeit ist Ausdehnung der Werkstättenanlagen und Versorgung der Nebenbetriebe mit Dampf zu berück-

sichtigen. Bei Bezug der Elektrizität oder bei deren Erzeugung ohne Kesselanlage ist der für Nebenzwecke erforderliche Dampf dann durch kleine konzessionsfreie Kessel zu liefern. Schmiedehämmer, in diesem Falle elektrisch betrieben (Lufthämmer), oder Schmiedepressen.

Kraftverbrauch kann überschläglich zu 0.6 PS für jede Arbeitsmaschine der Eisenbearbeitung und zu 1,7 PS für jede der kleineren Holzbearbeitungsmaschinen angenommen werden, wenn etwa 70 % sämtlicher Maschinen gleichzeitig in Betrieb sind. Radsatzbänke u. dgl. besonders rechnen.

2.    Kraftversorgung : Dreherei Hauptwellenleitung durch Betriebsmaschine angetrieben. Einzeln stehende Werkzeugmaschinen, Holz-bearbeitungs-, Schleifmaschinen, Maschinen für Sonderzwecke erhalten, wenn Gruppenantrieb nicht besondere Vorteile verspricht, mit Rücksicht auf Sonntags- und Ueberstundenarbeit elektrischen Einzelantrieb. Schiebebühnen, Drehscheiben, Krane, Aufzüge elektrisch betrieben. Ausgedehntes Leitungsnetz für Antrieb beweglicher Arbeitsmaschinen und fahrbarer Motoren.

Prefsluft für Klopf-, Stemm-, Börtel- und Meifselarbeiten. Ferner zum Stauchen der Stehbolzen, für Hebezeuge, zum Reinigen der Wagen, zum Prüfen der Luftbremseinrichtungen, Reinigen der Wasserrohre bei Wasserrohr-, der Heiz-, Rauch- und Ueberhitzerrohre bei Lokomotiv-kesseln, zum Antrieb von Kniehebelnietmaschinen, wo kein Prefswasser vorhanden, zum Reinigen der Gufsteile in Giefsereien, zum Formen usw. ; im allgemeinen unwirtschaftlich beim Betriebe von umlaufenden Werkzeugen, Schmiedefeuern, Schmiedehämmern, Werkzeugmaschinen. Für umlaufende Werkzeuge besser elektrischer Antrieb, Schmiedehämmer als elektrisch betriebene Lufthämmer. Prefsluftleitungen hinsichtlich Druckverluste nachrechnen (zweckmäfsig Ringleitung) und besonders sorgfältig und zugänglich verlegen, da Undichtheiten nicht wie bei Dampf leicht sichtbar.

Für Luft-, Gas-, Wasser- usw. Leitungen zur leichten Kennzeichnung verschiedenfarbiger Anstrich zweckmäfsig.

Windleitungen, wo häufig Nietarbeiten ausgeführt werden, jedenfalls in Kesselschmiede und Hammerschmiede.

3.    Ausgedehnte Hebevorrichtungen für neuzeitlichen Betrieb, besonders in der Lokomotivhalle erforderlich, weil Schnelligkeit, Genauigkeit der Arbeiten und damit auch Wirtschaftlichkeit gehoben wird. Ueberschlagsgewichte von Lokomotivteilen :

Es wiegen

Laufachse mit Achsbüchse .

gek. Achse „

Bei den

1 C-GTL

(Dr. Krauls) der Preufsischen Staatsbahnen kg    kg    kg

Bei den Bei den Bei den

2 B-SLv 2B-HSL D-GLv

1650: i 650

Tr 3 950 Tr 4 250

i 700

i 700

2470

k2

I 89O

2 800

Es wiegen

Bei den

I 1 C-GTL

t(Dr. Kraufs) der Preufsischen Staatsbahnen

Bei den Bei den j Bei den 2 B-SLv 2B-HSL B-GLv

kg

kg

kg

kg

2. gek. Achse mit Achsbüchse

3- „

4. *

3 750

4050 j

2470 Tr 3050 2470

Tr 3050 2 520

12 8oo

Kessel einschl. Feuerbüchse

Armatur.......

(Kupferne Feuerbüchse allein)

Regler, Rohre, Rauchkammer Zylinder und Triebwerk .

Steuerung.......

Rahmen und Zubehör Führerhaus und Umlauf .    .

Bekleidungen, Sandkasten usw Züge, Handstangen .    .    .

Bremse (Luftdruck)

Drehgestell......

Dampfheizung.....

Wasser- und Kohlenkasten .

1 Staatsbahn wagen-Verbands-Radsatz wiegt ~ 115° kg.

4. Grofse Werkstätten erhalten eigene Verschiebelokomotiven. Akkumulator- oder feuerlose Lokomotiven oft zweckmäfsig (Einmannbesetzung). Elektrisch betriebene Spills an gewissen Stellen empfehlenswert.

Hängebahnen zur Verbindung von Dreherei mit den übrigen Hallen bieten bisweilen Vorteile.

Gleiswagen (Zentesimalwagen) möglichst im Ausgangsgleis (ohne Gleisunterbrechung); aufserdem in Nähe des Lagerraumes und der Altmaterialbansen. Wägeeinrichtungen s. auch S. 806.

2 900

(i 950)

i 100 4 600

1    200 8 400

2    250 i 050

10 250 2 200

290

i 600

i 380

105

13350

3 100 (i 700) i 150 5 500!

1    480 i 8 200

2    100 i 050

290

i 500 (Dampf) 670 (Hand) 850 i 450    —    —

650 !

550 :

800 ; 9650 j 2 300 I

(i 650)

800

9 200 i 200 10 600 i 800

100

400

105

900

180

2450

f. Anordnung und Einrichtung der Werkstatt» abteilungen.

Alle Stände erhalten Arbeitsgruben (s.

1. Lokomotivwerkstatt.

S. 800). Standlänge ohne den Raum für Werkbänke je nach Länge der Lokomotiven 12 bis 16 m, neuere Ausführungen 18 m, um noch Drehgestelle vor der Lokomotive untersuchen oder Achsen aufstellen zu können. Zwischen Wand und Arbeitsgrubenrand etwa 3,5 bis 5 m für Werkbänke und möglichst auch Schmalspurgleis. Zwischen Arbeitsgrube und Schiebebühnenrand 1,5 bis 2,5 m als Verkehrsweg. Abstand der Stände v. M. z. M. 5,5 m, besser 6 bis 7 m, um Putztische, Abstellgleise für Achsen und Einzelteile zwischen den Lokomotiven aufstellen und Länge der mit Aufziehvorrichtung auszurüstenden

lagern zu können.

Schiebebühne 12 m (S. 786). Entfernung der Säulenreihen zu beiden Seiten der Schiebebühnengrube mindestens 12,5 m. Laufkrane 12 bis 15 m Spannweite.

Höhe von S.-O bis Dachbinder-Auf lager etwa 6 bis 7 m, in Laufkran-Schiffen rd. 2 m mehr; Halle ohne Schiebebühne etwa 12 m hoch, um Lokomotiven übereinander zu heben und zu bewegen; Lokomotiven mit Schornsteinen müssen beim Achswechsel etwa 1,6 bis 1,8 m gehoben werden können.

Besondere Stände zum Auf- und Abnehmen der Führerhäuser zweck-mäfsig; wenigstens ein Stand zum An heiz en möglichst mit den unter „Lokomotivschuppen“ (S. 798) angegebenen Einrichtungen.

Für eine Lokomotive etwa 4 Schraubstöcke in 1,5 m Entfernung voneinander an Werkbänken (etwa 0,8 m breit und 0,8 m hoch). Einzelschmiedefeuer neben Feldschmieden für kleinere Arbeiten. Aufserdem kleine Bohrmaschinen, Blechscheren, Schleifsteine usw.

Zum Heben der Lokomotiven von den Achsen Windeböcke 10, 12,5 bis 15 t von Hand oder elektrisch angetrieben (für Tender 5 t) und neuerdings elektrische Laufkrane von 45 bis 80 t Tragfähigkeit; zum Herausnehmen der Kessel bei Windeböcken ebenfalls Laufkrane (12, 20 bis 25 t); zum Auswechseln einzelner Achsen Achssenken zweckmäfsig (S. 802).

Einbringen der Lokomotiven mittels Schiebebühnen (S. 786) oder Laufkrane auf den Stand (Lokomotiven übereinander querverschoben bei Querständen oder längs- und querverschoben bei Langständen; letztere Anordnung vielfach in Amerika, in Europa selten, z. B. Tempelhof, Trier). Für einzelne Achsen auch besondere kleine Schiebebühnen (ohne Laufgrube).*) Leichte Laufkrane oder Hülfswinden an schweren Kranen zum Anbringen und Befördern der Einzelteile (Zylinder, Führerhäuser, Dome, Schornsteine, Schieber usw.).

Zum Feststellen der Raddrücke dei Lokomotiven besondere Wägevorrichtungen (S. 806).

Stände für einzelne Tender wie für Lokomotiven eingerichtet; für jeden Tender 7,0 bis 7,5 m Länge. Für Drehgestelle besonderer Platz.

2. Kesselschmiede gewöhnlich für mehrere Werkstätten. Kleinere Arbeiten in Lokomotivwerkstatt durch Kesselschmiedekolonnen. Standentfernung etwa 5 bis 6 m bei etwa 10 bis 14 m Länge. Anzahl der Stände etwa 2,5 bis 4 % der zugewiesenen Lokomotiven. (Höhere Zahl bei schlechtem Kesselspeisewasser.) Befördern der Kessel mittels Laufkrane (Tragfähigkeit etwa 20 t u. mehr). Höhe bis Dachbinderauf lager etwa 8,5 m. Raum für Werkzeugmaschinen, Feuer u. dgl. besonders bemessen. Für Wasserdruckproben möglichst besonderer Stand mit Reinigungsgrube. Für die schweren Werkzeugmaschinen Drehkrane. Windleitung für Nietöfen; Prefslultleitung für Stemmarbeiten, elektrische Leitung zu den einzelnen Ständen. In gröfseren Werkstätten besondere hydraulische Nietanlage. Werkzeugmaschinen: Grofse und kleine Bohrmaschinen, Blechschere und Stanze, Blechkantenhobelmaschine, Fräsmaschinen, Stofsmaschinen lür Bodenringe, Türlochringe usw. Plandrehbänke für Rohrwände, Rauchkammertüren, Winkelringe usw., Kaltsäge, Stehbolzendrehbänke, feste und fahrbare Kesselbohrmaschinen, Richtplatten, Nietfeuer usw. Ferner Kesselwagen und Rollböcke, Nietgerüste nach Bedarf.

In der meist abgetrennten Kümpelei Glühofen, Polterfeuer, Schmiedefeuer, Blechbiegemaschine usw.

*j Ferner O. f. F. 1885 8. 273.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

3.    Gerätekammer rur Aufnahme und Wiederinstandsetzung der Loko-motivausrüstungsteile (Feuergeräte, Winden, Werkzeuge, Signalmittel, Laternen, Oelkannen usw.). Lage derart, dafs ein- und ausgehende Lokomotiven ohne grofse Wege bedient werden können.

4.    Wagenwerkstatt. Der rechteckige Raum wird durch eine (möglichst unversenkte) Schiebebühnenanlage (Grubenbreite 8 bis 9 m, bei Drehgestellwagen 18,5 bis 20 m oder auch zwei kleinere nebeneinanderliegende Schiebebühnen) in zwei Teile zerlegt, beiderseitig Stände für 1 bis 3 Wagen (S. 803). Die Personenwagenstände sämtlich, die Güterwagenstände zur Hälfte mit Arbeitsgruben versehen. Abstand der Stände v. M. z. M. 5,3 bis 6,0 m; für Triebwagen bis 7,0 m zur Lagerung der Motoren usw. — Höhe von S.-O. bis Dachbinder-Auflager etwa 5,6 m. (Arbeiter müssen noch auf Dächern hochgehobener Wagen arbeiten können.)

Zum Heben und Senken der Wagen Windeböcke (5 bis 10 t). Kutt-ruffsche Hebeböcke bedürfen keiner Querträger.⁷) Für Drehgestellwagen ortfeste Hebeeinrichtungen mit Wasserdruck oder elektrischem Antrieb.

; Die Stände für Untersuchung der Personen-, Gepäck- und Postwagen erhalten Anschlufs an Prefsluft-, Gas- und Dampf- und elektrischen Leitungen zur Prüfung der Bremsen, Beleuchtungs- und Heizeinrichtungen.

Schmiedefeuer, Schleifsteine, Bohrmaschinen, Blechscheren neben den meist an den Umfassungswänden aufzustellenden Werkbänken.

5.    Wagenuntersuchungsschuppen bisweilen zunächst den Zufuhrgleisen, besonders für Güterwagenuntersuchung. Allseits geschlossene einfache Schuppen besser als nur überdeckte. Lagerraum für Vorratsstücke erforderlich.

6.    Desinfektionsanlagen. Reinigung der Güterwagen auf den Bahnhöfen (Viehwagenwäsche), die der Personenwagen mit Prefsluft und Saugern wie in den Wagenschuppen (S. 803). Für die Bekämpfung der ansteckenden Krankheiten im Eisenbahnverkehr besondere Anweisungen entsprechend den Bestimmungen im Gesetz betr. die Bekämpfung gemeingefährlicher Krankheiten (vom 30. Juni 1900)⁸). Zu dem Zwreck gut verschliefsbare Kammern, in denen unter Einführung von etwas Dampf (mit 0,05 bis 0,20 at Spannung) eine Wärme von 80 bis 90° C erzeugt und 2 bis 3 Stunden gehalten wird. In Potsdam besonderer Behälter (Patent Pintsch), dessen Innenraum mit den eingeschobenen Wagen durch Dampfheizung auf 40 bis 50° C erwärmt, in dem dann bei einer Luftverdünnung von 70 bis 74 cm Quecksilbersäule Formalin schnell verdampft wird, dessen Dämpfe beim Zulassen der Luft mit in die Poren eingesogen werden und Desinfektion bewirken. Anlage dient gleichzeitig zum Trocknen gewaschener Polster oder Holz.

7.    Dreherei erhält gewöhnlich in der Mitte ein Gleis zur Beförderung der Achsen und zu beiden Seiten die Werkzeugmaschinen, und zwar die gröfseren in der Nähe der Betriebsmaschine, Die Arbeitsstücke sollen nur kurze Wege zurücklegen, möglichst nur in einer Richtung.

Fläche der Dreherei F — D/4 bis FJ₂ derjenigen der Schmiede, oder F — 3,6 L -f- 2,0 W (nach Oppermann), oder F = 2,9 L + 2,2 W (nach Troskę), oder = 3 qm für jedfen Wagen + 25 qm für jeden Lokomotivstand (nach Frankel).*) (L = Arbeiteranzahl der Lokomotiv-, W diejenige der Wagenwerkstatt.)**)

Besondere Drehereigebäude bei neueren Anlagen seltener, Werkzeugmaschinen in Anbauten der Lokomotiv- und Wagenhallen, sowie an deren Umfassungswänden oder leichtere bei hohen Mittelhallen auch auf Seitengalerien in Nebenschiffen.

Zum Aufbringen der Radsätze aut die Radsatzdrehbänke Träger mit Laufkatzen für elektrischen oder Prefsluftantrieb. In neueren Hallen auch Laufkrane. Zur Beförderung schwerer Gegenstände Schmalspurbahnen, Hängebahnen oder vereinzelt auch fahrbare Drehkrane.

In sehr grofsen Werkstätten getrennte Drehereien für Lokomotiv-und Wagenausbesserung.

12

Ausrüstung: Drehbänke, Fräsmaschinen, Hobel- und Stofsmaschinen, Schleifmaschinen, Plandrehbänke, Radsatzbänke, Kurbelzapfendrehbank.

Leistung neuerer Radsatzbänke: GrÖfste Schnittgeschwindigkeit bis 16 m/min. Anzahl der täglich abgedrehten Wagenradsätze 6 bis 9 bis 13 Stück. Drehzeit für einen Radsatz je nach Bauart 25 bis 60 min; Zeit zum Auf- und Abbringèn 13 bis 20 min.

Nahe der Dreherei, wegen des Geräusches in besonderem Raum übrige Räderwerkstatt mit Luft-(Yeakley-)Hammer oder Walzen zum Befestigen der Sprengringe; hydraulische Räderpresse. Anwärmen der Radreifen zum Warmaufziehen mit Generatorgasheizung***) oder mit Leuchtgas-Luftgemisch.

Zum Einsetzen der Achsen mit Radsternen in die Radreiten meist Drehkran, seltener Laufkran.

8.    Schmiede hoch und luftig zu bauen; Höhe bis Dachbinderauflager 5 bis 7,5 m. Mit Rücksicht auf Rauchbelästigung, Feuersgefahr in besonderem Gebäude gemeinsam für Lokomotiv- und Wagenausbesserung.

Auf etwa 30 Arbeiter ein Feuer, das einschl. des Raumes für Dampfhämmer, Pressen u. dgl. 40 bis 60 qm Fläche erfordert. Für Federschmiede etwa 100 bis 150 qm einschl. des Raumes für Federbad und Prüfmaschine.

Rauchabführung der Einzelfeuer an den Wänden durch gemauerte, in der Mitte meist durch eiserne Schornsteine; gemeinsame Rauchabführung empfehlenswert; gröfsere Plerstellungskosten, dafür eine reinere Luft in der Werkstatt und für die Umgebung keine Rauchbelästigung.

Ambosse etwa 100 bis 150 kg schwer, 760 mm über Fufsboden im Abstande von mindestens 2,5 m voneinander.

Drehkrane mit Laufkatze, seltener Laufkrane für schwere Stücke vom Glühofen oder Feuer zum Dampfhammer oder der hydraulischen Presse; meist mehrere Feuer bedienend.

Kupferschmiede oft mit Heizrohrwerkstatt vereinigt. Erstere mit Gas- und Windleitung zum Löten sowie mit Rohrbiegepresse und Werkbänken; gute Lüftung; letztere erhält Reinigungsmaschinen mit Ab-stechsupporten, Einrichtungen zum Stauchen, Aufweiten, Schweifsèn und Prüfen der Rohre und zum Reinigen der Rohrenden.

9.    Gelbgiefserei. Raumbedarf,etwa 60 bis 75.qm für jeden Tiegelofen, davon für die Trocknerei etwa 6 bis 12 qm; für mittlere Werkstätten

*) Stockert III S. 16.

***) Z. d. Y. d. I. 1906 S. 1851; Gl A. 1910 I. S. 103.

**) E. T. d. G., Abschn. Werkstätten S. 759 ff.

56*

2 bis 3, für gröfsere 3 bis 5 Tiegelöfen; mit 2 Oefen und einmaligem Schmelzen täglich <^300 kg Gelbgufs bei 5 Formern und 2 Handlangern; Oefen mit natürlichem Zug; neuerdings mit Unterwind betrieben (Piat-Baumann). Für Weifsmetall auch Gasöfen. Aus alten Lagern Weifsmetall nicht ausmeifseln oder -fräsen, sondern Ausschmelzen im Weifsmetallbade wirtschaftlicher.

Die Vereinigung mehrerer kleiner Gelbgiefsereien zu einer in einer grofsen Werkstatt empfehlenswert.

An Giefserei müssen sich Räume zur Unterbringung der Formkasten, des Formsandes und Schmelzkoks anschliefsen. Modellschuppen in nicht zu grofser Entfernung.

10.    Eisengiefserei nicht immer vorhanden. 400 qm genügen bei etwa 20 Formern für Herstellung von täglich 4500 bis 5000 kg Gufs.

11.    Stellmacherei und Tischlerei. Für jeden Stellmacher und Tischler eine Hobelbank (etwa 2,5 X 1,1 m), aufserdem die möglichst von unten anzutreibenden Holzbearbeitungsmaschinen: Kreissäge, Bandsäge, Hobelund Kehlmaschine, Abrichtmaschine, Fräse, Holzdrehbank, Zapfenschneidmaschine, Holzstemmaschine, Bohrmaschine, Sägenfeilmaschine, Leimkocheinrichtungen; Dampfkammer und Wärmeinrichtungen usw. zum Biegen und Furnieren der Hölzer. Zwischen den Werkzeugmaschinen reichlich Raum für die Beförderung und Stapelung der zu bearbeitenden Hölzer. Für Feintischlerei mit Rücksicht auf die Politurarbeiten besonderer Raum ; von den Holzbearbeitungsmaschinen werden zweckmäfsig die Späne durch eine Späneabsaugung entfernt, die das Stauben verhindert und gleichzeitig eine gute Lüftung bewirkt. Räume feuersicher von anderen trennen. In gröfseren Werkstätten Holztrockenanstalt.

12.    Lackiererei möglichst abgeschlossen, staub- und rufsfrei; gut erleuchtet und gleichmäfsig geheizt (Dampfheizung). Raum für etwa der zugewiesenen Personenwagen, ¹/₃q₀ der zugewiesenen Güterwagen und ¹/₇₀ der zugewiesenen Lokomotiven. Gleisentfernung 5,5 bis 6,0 m; mindestens jedes zweite Gleis mit Grube von 500 mm Tiefe. Untertrennung in verschiedene Abteilungen mit Rücksicht auf die ver-schiedenenen Arbeitsausführungen (Schleifen, Ueberziehen usw.) zweckmäfsig. Innere Schiebebühne, um Oeffnen vieler Tore beim Ein- oder Aussetzen der Fahrzeuge zu vermeiden. Gute Sicherung gegen Feuersgefahr. Firnisküche nur bei grofsen Anlagen (feuersicher).

13.    Sattler- und Tapeziererwerkstatt bei zweistöckigen Gebäuden in dem oberen Geschofs. Nähe der Lackiererei erwünscht; Raum etwa ⁹/5 derselben, bei Wagendeckenausbesserung entsprechend gröfser. Bei Personenwagenausbesserung Wascheinrichtungen für Gardinen.

14.    Metallputzerei, Klempnerei (mit Stockscheren, Tafel- und Kreisscheren, Biege- und Falzmaschine, Löteinrichtungen usw.) und Glaserei in besonderen Räumen.

15.    Abkocherei zum Reinigen der Einzelteile von Oel und Schmutz; zweckmäßig in geschlossenen Räumen; Kran mit Laufkatze oder Drehkran zum Einbringen der Teile in die reichlich zu bemessenden, ab-schliefsbaren, mit Dampf geheizten Behälter. Fahrbare Abkochbehälter für ganze Drehgestelle⁹) und gröfsere Teile. Aufser Anschlufs an

Kesselhaus Dampfanschlufs an eingehende oder angeheizte Lokomotiven.

16.    Werkzeugmacherei und Werkzeugausgabe. Anfertigung und Wiederherstellung der besseren Werkzeuge (Spiralbohrer, Gewindebohrer, Fräser usw.). Universaldrehbänke, Fräs- und Bohrmaschinen, Feilbäöke, Schmiedefeuer, Härteöfen und -bäder. Hiermit oft verbunden Lager und Ausgabe der wertvollen Werkzeuge und MefsVorrichtungen, wie Gewindebohrer, Reibahlen, Lehren usw.

17.    Zur Unterhaltung der maschinellen und elektrischen Anlagen auf den Bahnhöfen des Werkstättenbezirks (Drehscheiben, Schiebebühnen, Wagen, Krane, Wasserstationen, elektrische und sonstige Motoren) kleine Sonderwerkstatt mit Lager von Ersatzstücken.

u. a.

18.    Weichenwerkstatt nur bei einzelnen Werkstätten ;¹⁰) grofse Hallen mit Laufkran und Gleisanschlufs. Beförderung der einzelnen Schienen durch auf Ständern liegende Laufrollen. Weichenzungenhobel- oder Fräsmaschinen, Schienenrichtmaschine, Knick- und Biegemaschine, Dreh-zapfen-Fräsmaschine, Blechwalze, Kaltsäge, Lochstanze mit Schere, Bohrmaschinen, Drehbänke, Schleifsteine, Werkbänke und Schmiedefeuer. Reichliche Lager und Platz für Zusammenbau. Raumbedarf 150 bis 200 qm für Werkzeugmaschinen; ebensoviel bedeckter Raum für Zusammenbau. Kreuzungsweichen im Freien unter Schutzdächern.

19.    Werkstätten für elektrische Bahnen ähnlich Personenwagenwerkstätten, aber mit Einrichtungen zum Wechseln der Drehgestelle, Herausnehmen der Anker, Aufbringen und Drehen der Kollektoren, Wickelmaschinen, Trockeneinrichtungen für Spulen, elektrische Prüf- und Mefs-einrichtungen.

20.    Lehrlingswerkstatt: ältere Jahrgänge arbeiten zur Ausbildung in den verschiedenen Werkabteilungen; die jüngeren in besonderer Werkstatt an Schraubstöcken. Kleine Drehbänke, Bohrmaschinen, Schmiedefeuer, Blechschere, Lochstanze, Schleifsteine.

21.    Lagerräume möglichst nahe den Werkstättenabteilungen, daher aufser Hauptlager meist besonderes Holzlager (nahe der Tischlerei) und Eisenlager (nahe der Schmiede). Hauptlager aufser für Eisenbahn-auch für Strafsenfahrzeuge leicht erreichbar. Auf 1 Werkstättenarbeiter sind 1 bis 1,5 qm überdeckte Grundfläche und 3 bis 6 qm Hofraum nötig. Holzschuppen möglichst frei und (wegen Feuersgefahr) Längsseite senkrecht zur herrschenden Windrichtung. Um kleines Holzlager zu halten, häufig Holztrockenanlage ausgeführt.

Lagergebäude mehrstöckig. Teilung durch Brandmauern. Wertvolle Baustoffe unter Verschlufs. Geschosse untereinander durch Aufzug verbunden. Oele (mit Pumpen und Rohrleitungen meist besonderer Ausgabe zugeführt), Fettwaren u. dgl. meist im Kellergeschofs, Petroleum stets in besonderen, feuersicheren Räumen (feuerpolizeiliche Vorschriften!) In Amerika Oellagerung in Behältern unter Luftdruck, so dafs bequeme oberirdische Entnahme durch Zapfstellen. Sehr feuersicher ist Lagerung nach Verfahren Martini u. Hüneke unter Kohlensäure.

Zur Lagerung der Kohlen für Kesselhaus, Schmiede und Lokomotiv-feuerung Bansen mit Gleisanschlufs. Aufserdem Bansen mit solchem für

Altmaterial, auch für Strafsenfuhrwerk erreichbar (getrennt nach den einzelnen und besonders auch nach brauchbaren und wertlosen Stoffen).

Für Schnellausbesserungen sind kleine Lagerräume für Aus-hülfsteile und Arbeitsschuppen mit kleinen Hülfsjnaschinen und Schmiedefeuern in der Nähe der hierzu bestimmten Gleise zweckmäfsig.

Gröfsere Werkstättenanlagen erhalten besondere Lagerräume für selten benötigte Ersatzteile (Zylindęr u. dgl.), aufserdem Einrichtungen zur Prüfung der Baustoffe, Kohlenprüfanlage usf.

22.    Verwaltungsgebäude (meist Dienstwohnungen enthaltend) möglichst nahe am Eingang der Werkstatt mit Strafsenzugang. In den einzelnen Werkstattabteilungen Räume für Werkmeister und Werkführer.

23.    Wohlfahrtseinrichtungen. Waschtröge (für kaltes und warmes Wasser), Kleiderständer, Kleiderschränke, oft besondere Wasch- und Umkleideräume; Aborte so, dafs nur kurze Wege zurückzulegen (für je 25 Arbeiter 1 Sitz); Verbandkasten und Tragkorb beim Pförtnerhause, u. Umst. besonderes Verbandzimmer. Speisehalle (mit Eingang aufserhalb der Werkstatt). Einrichtungen zur Herstellung von kohlensaurem Wasser, Limonade, Kaffee usw. Badeeinrichtung auch von aufsen erreichbar. Ueberdeckte Fahrradstände am Eingang. Arbeiter- und Beamtenwohnhäuser (Kolonien) bei Werkstätten auf dem Lande oder Wohnungsmangel in der Nähe; zum Schutz der Werkstätten gegen Feuersgefahr und zur Begleitung der Hülfszüge müssen eine Anzahl Arbeiter leicht erreichbar sein.

il. Zahnradbahnen.^

Bahnen mit glatter Mittelschiene, die aber nur in wenigen Ausführungen vorhanden sind, bilden den Uebergang zwischen Reibungsund Zahnradbahnen. An die Mittelschiene werden liegende, von besonderen Zylindern angetriebene Räderpaare durch Federn ängeprefst (Fell); oder die Bewegung geschieht durch Ketten, das Anpressen durch nach der Steigung . geregelten Luftdruck (Hanscotte).**) Die Mittelschiene, angewendet bei Steigungen von 50 bis 90°/₀₀ (max 120%o)> ist in Abständen von 0,6 bis 1 m auf Stühlen, etwa 150 mm über den Schienen gelagert; Die kleinsten Krümmungshalbmesser betragen 40 m. Die Fahrgeschwindigkeit erreicht 12 bis 20 km/st.

Die Wagen erhalten je ein Paar Leiträder und neben den gewöhnlichen Bremsen eine auf die Mittelschienenräder wirkende Bremse.

Bei Strafsenübergängen mufs die Mittelschiene unterbrochen werden. Bahnen mit gezahnter Mitteischiene, reine Zahnradbahnen genannt, wenn die Fortbewegung über die ganze Strecke nur mittels Zahnrades erfolgt; gemischte Zahnrad- und Reibungsbahnen, wenn abwechselnd oder gleichzeitig mit der Arbeit der Zahnräder auch die Reibung einzelner oder aller Tragräder der Lokomotive ausgenützt wird.

*) Vgl. H. d. I.-W., V. Teil Bd. 8; Eisenbahntechnik der Gegenwart Bd. IV; Lévy-Lambert, Les Chemins de fer à crémaillère. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers 1911 S. 539.

**) Z. d. V. d. I. 1907 S. 1852; Rev. gén. Chem, de Fer 1907 S. 151.

Betriebskosten auf Zahnstange zwei- bis viermal gröfser als auf gewöhnlichen Bahnen, abhängig von Länge der Zahnstange, Gesamtlänge, Höhenunterschied, Dauer des Betriebes usw.

Bei reinen Dampfzahnradbahnen 2,65 bis 3,25 Jć/km, bei gemischten 1 bis 1,45 JĆ/km, bei elektrischen 0,35 bis 2 J/km. Kohlenverbrauch für die Zugtonne 15 bis 45 kg, je nach Betriebsart.

Auf 2 bis 5 km Bahnlänge ist eine Lokomotive zu rechnen und für dieselbe gegenüber einer gewöhnlichen Lokomotive eine jährliche Mehrausgabe für Unterhalt anzusetzen von 700 bis 900 Jl/km.

Anlagekosten. Durchschnittspreis für Lokomotiven 2 Jt/kg; schwer bestimmbar wegen Schwankungen der Baustoffpreise. Elektrische Lokomotiven kosten das Stück 28000 bis 90 000 Jl je nach Gröfse, Personenwagen 6000 bis 10 000 Jl, Güterwagen 2000 bis 3500

Kosten des Rollmaterials 19 000 bis 70 000^/km.

Gesamtkosten 110000 bis 450000^/km; ausnahms weise bis 1,4 Mill.,//<£ (J ungfraubahn).

¹

Gl. A. 1890, Bd. 27 S. 31.

²

Vgl. auch Abschn. Fabrikanlagen. S. 431 ff.

³

Rot her, Allg. B. 1906 S. 62 bis 68, Ueber Bau und Einrichtung von Eisenbahn-werk statten.

⁴

Nach Troskę (E. T. d. G. Abschnitt Werkstätten, S. 757; vgl. auch Oppermann, Gl. A. 1889 u. 1890.

⁵

Luftheizung in Kopenhagen, Organ 1910 S. 197.

⁶

Z. d.V. d. 1.1903 S. 687 ff.

⁷

Ö. f. F. 1903 S. 26.    ,    .

⁸

Schumacher, Die Desinfektion der Eisenbahn-Personenwagen in den Werkstätten, Gl. A. 1910 I S. 29 bis 36.

⁹

Stockert III S. 12.

¹⁰

Beispiel s. E. d. Gr. Abschn. Werkstätten.

A. Reine Zahnradbahnen*)

meist nur für Sommerbetrieb und Personenbeförderung, haben durchgehende Zahnstange. Steigung ^200 bis 250%o. (Ausnahme: Mount Washington 370°/oo, Corcovado 300 %o> Pilatusbahn 480 %o, Dreikreuzberg in Karlsbad 500 °/oo.) Grz. § 21¹**) gestattet höchstens 250 %p.

Die Lokomotive ist immer auf der Talseite und schiebt einen bis drei mit ihr nicht gekuppelte Wagen.

B. Gemischte Zahnrad- und Reibungshahnen

mit durchgehendem Reibungsgleis, in das einzelne Zahnstangenrampen eingelegt sind. Bei starkem Verkehr werden von 40 bis 50 %0 Steigung an Zahnstangen verwendet (ausnahmsweise schon von 25 %o an). Die Züge werden geschoben oder gezogen, letzteres zur Verminderung der Widerstände bei langen Zügen und gröfserer Fahrgeschwindigkeit. Obere Steigungsgrenze 180 °/oo-***) Grz. § 21¹ gestattet nur 100°/qo, wenn Hauptbahnfahrzeuge auf eigenen Rädern übergehen sollen.

Bei elektrischem Betrieb und mehr als 70o/oo bisweilen eine Bremszahnstange eingelegt (Triest-Općina).

Auf kleinen Steigungen kann eine Reibungslokomotive an der Zugspitze stehen, während die Zahnradmaschine schiebt; auch können mehrere Zahnradmaschinen im gleichen Zuge Verwendung finden.

Für Vollbahnen ist eine Schiebekraft auf die Puffer von rd. 10 t zulässig, d. h. auf Steigungen von 40 bis 60 °/oo Zuglasten von 220 bis 150 t. Sind durchgehende Bremsen vorhanden, so dürfen die talwärts gehenden Züge schwerer sein als die bergwärts fahrenden. Bei kleinen Steigungen dürfen auch Güterwagen von Reibungsbahnen befördert werden.

*) Vgl. Strub, Die Zahnradbahnen der Schweiz bis 1900.

*) Vgl. „Sammlung von Normalien und Konstitutivurkunden auf dem Gebiete des Eisenbahnwesens“. Herausgegeben vom k. k. Eisenbahnministerium. Druck und Verlag der k. k. Hof- und Staatsdruckerei Wien. Erscheint seit 1895.

***) Für die Bahn Arosa-Davos mit Zahnstange Peter wurden 300 q/qq Höchststeigung konzessioniert.

C. Streckenbau.

1. Zahnstange und Zahnrad.

a. Allgemeines. Durchweg Evolventenverzahnung, weil diese auch bei verschieden tiefem Zahneingriff (infolge der Radreifen- und Schienenabnutzung sowie des Federspieles) immer richtiges Arbeiten der Zähne ergibt. Die Stangenzähne haben dementsprechend ebene Flächen. Reibung zwischen Rad und Zahnstange 0,01 bis 0,02 des Zahndruckes.

Grz. § 493. Die Zahnräder dürfen bei reinen Zahnstangenbahnen auch unter, bei Reibungs- und Zahnstangenbahnen dagegen nur bis 15 mm über Schienenoberkante herabreichen. Für vollspurige Lokomotiven, die auf Zahnstangenbahnen übergehen sollen, ist die untere Umgrenzung nach Bl. IY, Abb. 2 einzuschränken.

Die Zahnstangen erhalten bisweilen zur Aufnahme des Schubes angenietete T-Stücke, oder ihre Tragstühle Entlastungsflügel.

Grz. § 8². In Zahnstaugenstrecken von mehr als 100 0/^ Neigung ist eine Läng>-verbindung der Schwellen neben den Schienen oder eine andere unverrückbare Verbindung mit den Schwellen zu empfehlen.

Behufs freien Weichendurchganges werden die Zahnstangen über die Laufschienen erhöht bzw. die Triebzahnräder höher gelagert als die Tragräder. Wegen der Radabnutzung bisweilen hohe Zähne aus geführt, die dann gleichzeitig mit den Radreifen abgedreht werden: oder es wird bei vorgeschrittener Reifenabnutzung der Zahnkranz gegen einen um einen Zahn kleineren vertauscht. Als Zahnradbaustoff wird Tiegelstahl von 75 bis 85 kg/qmm Festigkeit und 15 bis 12 % Dehnung verwendet; für Bremszahnräder Martinstahl oder Stahlgufs. Die Zähne sind als Körper gleicher Festigkeit zu berechnen. Durch Umkehren der Zahnkränze oder der Achsen sind beide Zahnflanken benutzbar. Einem zurückgelegten Wege von 7500 km entspricht eine Zahnabnutzung von rd. 1 mm. Die Zahnräder können bis zur Auswechslung je nach Durchmesser und Beanspruchung 30 000 bis 100 0(X) km und auch mehr zurücklegen.

Durch

Grz. § 4². Bei Zahnstangenbahnen wird eine Zahnteilung von höchstens 100 mm empfohlen. (Trifft für Abtsche Zahnstange nicht zu.)

Die Zahnstangen-Abnutzung ist verschwindend klein. Schmierung ward ihre Lebensdauer sowie die der Zahnräder erhöht und die Reibungswiderstände vermindert. Jährliche Ausgaben für Schmierung 100 JC/km.

b. Bauarten. 1. Die Leiterzahnstange (Riggenbach) (Abb. 1) besteht aus ^-förmigen gleich- oder un gleichschenkligen Wangen und kalt eingenieteten Zähnen von Trapezquerschnitt und wird in Längen von 3 bis 3,5 m hergestellt. Die Teilung beträgt 80 bis 120 mm, gewöhnlich aber 100 mm; die Neigung der Zahnflanke etwa 75° (1 : 4).

Die Zahnstange wird entweder unmittelbar oder mittels Stühlen auf die Querschwellen geschraubt, so dafs sie sich nach dem oberen Ende hin ausdehnen kann, und an den Stöfsen gelascht. Die Zahnhöhe beträgt 32 bis 46 mm, die Zahnbreite, im Teilkreis gemessen. 35 bis 55 mm, die Zahnlänge zwischen den Wangen 100 bis 140 mm. Der Zahndruck ist < 60 kg/mm Zahnbreite. Die Zähne sind aus Flufseisen (früher Feinkorn eisen); die Wangen aus zähem Flufseisen

4000 bis 4500 kg/qcm Festigkeit und 30 bis 20 °/o Dehnung. Der obere Flansch hat 30 bis 60 mm Breite, die untere 50 bis 70 mm; die Stegdicke beträgt 10 bis 15 mm. Die gestanzten Zahnlöcher haben oben und unten eine das Drehen der Zähne verhindernde Fläche. Die Zahnstange wiegt 35 bis 60 kg/m.

Um grofse Wangenhöhen (üblich 110 bis 220 mm) und schwere Zahnstangen zu vermeiden, werden Stühle aus Holz oder Eisen verwendet. Der Zahnkopf liegt 70 bis 90 mm    jj

über Schienen Oberkante; für    «

Strafsenbahnen bündig mit dem oberen Wangenflansch, um    sdil

freien Fuhrwerkverkehr zu ge-statten.

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III

Abb. 1.

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Eine Leiterzahnstange, deren an die ein Drehen der t in runden Löchern Die Endzähne der

Bauart Klose-Bis sin g er.

□-Eisen angewalzte Rippen

steckenden, nicht vernieteten Zähne verhindern.

Stange sind mit Gewinde versehen und dienen als Verbindungs- und Verlaschungsschrauben. Leichtes Auswechseln beschädigter Zähne. Für gewöhnliche Krümmungen werden die Stücke in den Werkstätten gebogen, für enge Bogen besonders hergestellt.

2. Die Zahnstange von Abt (Abb. 2 u. 3*) besteht aus zwei oder drei Lamellen mit unter sich um l/₂ bzw. V₃ t versetzten Zähnen und

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Abb. 2 u. 3.

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Stöfsen. Lamellenhöhe 110 bis 125 mm, Dicke 20 bis 32 mm (je nach Steigung), Teilung 120 mm, Zahnneigung 1:4. Lamellenlänge meistens 1800 und 2640 mm. Zahnstangengewicht 24 bis 45 kg/m. Als Baustoff wird Flufsstahl von mindestens^800 kg/qcm und wenigstens 20 % Dehnung verwendet. Zahndruck < 70 kg/mm Stangenbreite.

*) Vgl. Z. d. V. d. I. 1898 S. 171; Organ 1886, XXIII S. 138.

Die Befestigung der in ihrer Mitte festgehaltenen Lamellen erfolgt an Walz- oder Gufseisenstühlen, die sich gegen Wandern mit einer Leiste an die Schwellen stützen und mit letzteren verschraubt sind. Auf jedem Stuhl wird nur ein Strang gestofsen. Zwischen den Zahnstäben ist ein 32 bis 40 mm breiter Kanal. Die Zahnstange wird erst auf der Baustelle zusammengesetzt.

Engste Bogen 8 m, in Weichen gewöhnlich 60 m. Auf offener Strecke und Meterspur 80 m.

Die Zahnstangenoberkante wird bei reinen Zahnradbahnen 50 bis 104 mm, bei gemischten 55 bis 70 mm über Schienenoberkante gelagert.

3. Die Zahnstange von Locher (Abb. 4 u. 5) besteht aus einer beiderseitig gezahnten Platte, in die zwei einander gegenüberliegende

Abb. 4 u. 5.

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Zahnräder eingreifen, und die auf einer durchgehenden Langschwelle von «/“V-förmigem Querschnitt festgenietet ist. Die Langschwelle ruht mit Stühlen auf den Querschwellen. Die Teilung beträgt 85,7 Die Zahnstange hat eine Festigkeit von 4200 bis 4800 kg/qcm. Da

mm.

ein Aufsteigen der Zahnräder nie zu befürchten ist, gestattet die Zahnstange jede beliebige Bahnneigung.

4. Strubs Zahnstange*) (Abb. 6 u. 7) besteht aus einer breitfüfsigen, hohen Schiene mit eingefrästen Zähnen von HK) mm Teilung. Sie wird wie eine gewöhnliche

Schiene gebogen, be-    Abb. 6 u. 7.    I

festigt und gelascht.

Das untere Ende der 3,5 bis 4 m langen Stücke wird festgehaT ten, das obere kann sich verschieben. Die Kopf breite beträgt 60 bis 70 mm, die Neigung der Zahnflanken 1 : 4. Gewicht 34 bis 44 kg/m ohne Kleinzeug., Baustoff der Stange weicher Stahl von 5000 bis 5700 kg/qcm und 20 °/₀ Dehnung. Der Stangenkopf gibt den Sicherheitszangen, die jedoch nie zum Bremsen verwendet werden kön-

Abb. $.

171-

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nen, gute Führung.

Die 170 oder 190 mm hohe Zahnstange wird oft auf schmiedeisernen geprefsten Sätteln gelagert.

5. Die „Kletterzahnstange“ von Peter**) nach Abb. 8 ist eine Vereinigung der beiden letztgenannten Zahnstangen, eignet sich für beliebige Steigung und gestattet gemischten Betrieb.

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c. Zahiistaug-eneinf alirten

(R. Abt) (Abb. 9)***) werden beim Uebergang von Reibungs- zur Zahnstangenstrecke in etwa 2 bis 6 % Steigung eingebaut. Spitze um Zug-

Abb. 9.

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länge von der Steilrampe entfernt und durch einen Uebergangsbogen

*) Gietserei Bern der L. v. Rollschen Eisenwerke, Gerlafingen (Schweiz).

**) Schweiz. Pat. Nr. 52 843; Oesterr. Pat. Nr. 56 416.

***) Organ 1886, XXIII S. 138.

yon 1000 bis 2000 m Halbm. mit ihr verbunden. Ein 2 bis 3 m langes Zahnstangenstück mit um 2 bis 4 mm zu grofser oder zu kleiner Teilung und eingangs verkleinerter Zahnhöhe ist gelenkartig an die Zahnstange angeschlossen und federnd gelagert. Dies gilt für Maschinen mit gekuppeltem Zahnrad- und Reibungsantrieb. Sind Zahnrad-und Reibungsmaschine unabhängig voneinander, so wird die Einfahrt mit Normalteilung, jedoch mit Zähnen von zunehmender Dicke ausgeführt. Leiterzahnstangen erhalten Einfahrtstücke mit runden Zähnen und darauf drehbaren Rohrstücken. Peter verwendet für die Kletterzahnstange eine wagerecht verschiebbare Lamelle, in die ein besonderes Einfahrzahnrad ein greift, Oesterr. Patent Nr. 55144, oder ein senkrecht verschiebbares Zahnstangenstück, Oesterr. Patent Nr. 58054.

Grz. § 104. Die Geschwindigkeit soll vermindert werden bei der Fahrt: h) auf Zahnstangenbahnen bei der Einfahrt in die Zahnstange.

Preis der Zahnstange mit Stühlen 25 bis 33 ^/lfd. m.

2. Oberbau.

Als Laufschienen sind gewöhnliche Breitfufsschienen von kräftigem Profil mit 16 bis 40 kg/m Gewicht zu verwenden. Schienenhöhe 100 bis 130 mm; Schienenlänge drei- bis fünffache Zahnstangenlänge (10 bis 12 m). Entlastung der Schrauben durch an die Schienen genietete Winkelstücke. Befestigung auf den Schwellen und Verlaschung wie bei Normalbahnen. Klemmplättchen mit verschiedenen Stollendicken. Bei reinen Zahnradbahnen keine Schienenabnutzung durch Bremsung. Elektrisch betriebene Bahnen erfordern der grofsen ungefederten Massen wegen bedeutend stärkeren Oberbau als Dampfbahnen.

Schwellen. Meist flufseiseme Querschwellen (12 bis 20 kg/m), in 0,75 bis 1,0 m (üblich 0,9 m) Abstand verlegt. Holzschwellen oder verlaschte u -Eisen nur bei älteren Bahnen als Längsverband der Querschwellen.

Grz. § 10⁶. Bei Zahnstangenstrecken sind eiserne Querschwellen den Holzschwellen vorzuziehen.

Bahnbettung. Schotterbett von mindestens 300 mm Stärke, bei gröfseren Steigungen Steinbankette.

Grz. § 3¹. Bei Zahnstangenstrecken soll die Höhe der Bahnbettung unter Schwellenunterkante mindestens 200 mm betragen. Grz. § 3² . . . Besonders bei Zahnstangenbahnen soll nur eine Bettung, die nicht zu Staubbildung neigt, zugelassen werden.

Als Stützpunkte gegen Abwärts wandern werden in 80 bis 200 m Abstand Schienen oder LJ - Eisenstücke einbetoniert.

Spurweite. Die vorhandenen Bahnen zeigen alle Spurweiten von 670 bis 1676 mm; reine Zahnradbahnen werden meistens mit 1000 mm Spur gebaut. Fast alle Zahnradbahnen sind eingleisig mit Ausweichstellen auf den Stationen, wo geringes Gefälle vorhanden ist.

Krümmungen. Der Halbmesser beträgt für Normalbahnen 240 bis 300 m, mindestens aber 100 m (Grz. 22), für 1 m Spur mindestens 60, gewöhnlich aber 80 bis 100 m.

Die Spurerweiterung ist etwas kleiner zu halten als für gewöhnliche Bahnen; sie beträgt nach R. Abt für

s = 0 mm

R — 500 m R — 500 bis 350 m « = 7 „ JR = 349 bis 250 .. «=-14 .

s = 21 „

(1)

(2)

11 < 250 m

•    (3)

•    (4)

dabei gilt

(2)    nur für die innere Schiene,

(3)    für beide Schienen mit je 7 mm,

(4)    für innere Schiene 14 mm, für die äufsere Schiene 7 mm.

Die Zahnstange bleibt in der Bahnachse. Das seitliche Spiel der Räder beträgt + 29 mm für Abtsche, + 12 mm für Leiterzahnstangen.

Grz. § 2⁴. Die Spurerweiterung in Krümmungen von Zahnstangenbahnen ist nur am inneren Schienenstrange anzuordnen und soll 14 mm nicht überschreiten, um einen genügenden Abstand zwischen den Seitenflächen der Zahnräder und Zahnstangen zu sichern.

Bei schmalen Spurrinnen ist keine Spurerweiterung anzuwenden.

Die Berner Oberlandbahnen haben z. B. bei Meterspur in 120 m Krümmungen 20 mm Spurerweiterung, wobei nur die äufsere Laufschiene verschoben wird. Reine Zahnradbahnen haben meist keine Spurerweiterung.

Die Ueberhöhung h der äufseren Schiene erfolgt nach den für Reibungsbahnen geltenden Normen. Nach R. Abt beträgt die Ueberhöhung für Bahnen mit Normalspur (S. 722)

90 mm für R — 150 m 75 „ „ R = 200 „ 50 „ „ R = 300 „

25 mm für R — 400 m 10 „    „ R = 500 „

Für Schmalspurbahnen ist h dem Schienenabstande entsprechend zu vermindern. Ausnahmsweise für Meterspur und R = 30 m h = 60 bis 180 mm. Reine Zahnradbahnen mit h = 30 bis 40 mm.

Uebergangskurven (Gefällausrundungen) für Normalspurbahnen mit R= 1600 bis 2000 m, für Schmalspurbahnen mit R — 300 bis 1000 m. Bei letzteren sind konvexe Gefällbrüche mit R — 300 bis 500 m, konkave mit R > 300 m auszuführen und die Zahnstange genügend weit in das kleinere Gefälle zu legen. Für die Peter’sche Kletterzahnstange ist R — 150 m gestattet (Karlsbad).

3. Schiebebühnen und Weichen.

Bei reinen Zahnradbahnen nur ausnahmsweise senkrecht zur Bahnachse bewegliche Schiebebühnen (Pilatusbahn). Weichen in Stationen oder geringe Steigungen, bei gemischten Bahnen in die Reibungsstrecken verlegt, doch ausnahmsweise auch in der Höchststeigung.

Bei älteren Bahnen ist die Leiterzahnstange beim Uebergang über die Laufschiene unterbrochen, neuere Ausführungen haben eine bewegliche gezahnte Lamelle.

Abtsche Weichen haben nur einen Zahnstrang, dessen bewegliche Stücke mit den Laufschienenzungen gleichzeitig umgestellt werden (Abb. 10), die Strubsche Weiche ist ihnen nachgebildet (Abb. 11). Abtsche Weichen sind an einigen Bahnen aufschneidbar eingerichtet

Grz. § 32³. Auf Bahnen mit streckenweisem Zahnradbetriebe sind Zahnstangenweichen tunlichst zu vermeiden.

Grz. § 84². Bei Zahnstangenbahnen sind Schiebebühnen auch im durchgehenden Hauptgleise zulässig, es sind jedoch Sicherheitsmafsnahmen zu treffen.

Bei gemischten Bahnen am ein Sandgleis, in das entlaufene Wagen gewiesen werden.

obern Ende der Steilrampe zweckmäfsig

Abb. io.

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Abb. 11.

4. Wegübergänge.

Raum zwischen Zahnstange und Schienen mit Bohlen oder Steinpflaster eingedeckt. Für gute Entwässerung und Reinigung (Kanal mit Einsteigschacht unter der Zahnstange) ist zu sorgen.

D. Bahnhöfe.

Grz. § 36. Hochbauten können auf das geringste Mafs eingeschränkt werden.

Grz. § 28¹. Bei Bahnen, deren sämtliche Fahrzeuge bremsbar eingerichtet sind — wie bei Zahnstangenbahnen —, können auch die Endstationen in eine stärkere

Nei

^Grz. §⁶282^ Bei elektrisch betriebenen Bahnen mit Stromzuführung durch dritte Schiene sind Vorkehrungen gegen Verletzungen durch den elektrischen Strom zu treffen.

E. Fahrzeuge.

1. Dampflokomotiven.

a. Allgemeines. An die Dampfzahnradlokomotiven werden, soweit zutreffende Verhältnisse bestehen, dieselben Anforderungen gestellt wie an Reibungsiokomotiven, aufserdem die folgenden:

1.    Wenn zwecks Sicherung eines unveränderlichen Zahneingriffes die Abfederung steif gemacht oder ganz weggelassen wird, so mufs durch andere Einrichtungen (Ausgleichhebel) dafür gesorgt werden, dafs auch bei unebenem Gleise eine richtige Radlastverteilung gewährleistet wird.

2.    Die Lokpmotiven der reinen Zahnradbahnen sollen in der Regel folgende Brernseinrichtungen erhalten:

a) Eine Regulierbremse (Luftgegendruckbremse) zur Regelung der Talfahrt. Umgesteuerte Dampfmaschine als Gegendruckbremse, Zylinder als Luftpumpe wirkend. Regelung der Ausströmung der zusammenge-prefsten Luft. Wärme der Bremsarbeit durch Einśpritzwasser vernichtet.

b)    Zwei voneinander unabhängige Zahnradbremsen (Klotz- oder Band- oder Bandklotzbremsen), von denen jede für sich allein den vollen Zug auf dem Höchstgefälle anhalten kann.

c)    Wenn das Gefälle 120o/oo übersteigt, eine Einrichtung, die, auf eine der beiden Zahnradbremsen wirkend, das Ueberschreiten der höchstzulässigen Fahrgeschwindigkeit selbsttätig verhütet.

d)    Für gemischte Reibungs- und Zahnradbahnen die Einrichtung für eine durchgehende selbsttätige Bremse, zudem selbsttätig wirkend, wenn die Lokomotive bei der Bergfahrt an der Spitze des Zuges steht.

Grz. § 47 ². Für die Züge auf Zahnstangenbahnen werden durchgehende selbst-ge Bremsen empfohlen.

Grz. § 81⁴. Empfohlen, einzelne nicht zu leichte Wagen (Gepäckwagen) mit losen, vön Hand bremsbaren Zahnrädern zu versehen.

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b. Reine Zahnradlokomotiven. Antrieb gewöhnlich durch Vorgelegewelle (Abb. 12 u. 13); üebersetzung 2,5- bis 3-fach (Reibungswiderstand 0,02 bis 0,03 oder

(Abb. 14

des Zahndruckes) Zwischenhebel u. 15) nach Abtscher Bauart. Die Vorgelegewelle gestattet rascheren Gang der Maschine, somit Stei-gerungderKessel-

leistung, kleinere I_

Triebwerkabmes-

Abb. 12.

Abb. 13.

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sungen und wirksamere Luft- - | — bremse.

Maschinen mit ! Zwischenhebel [i sind einfach in der Triebwerkanord-nung. Durch einarmige Zwischenhebel wird Kurbellänge verringert, Zugkraft erhöht und grofse Kolbengeschwindigkeit erreicht. Gekuppelte Zahnräder sind elastisch zu lagern oder einzeln anzutreiben.

Antrieb von Efs-ljngen und von v. Steiger (Abb. 16 u. 17) mit auf Zwischenhebel wirkender

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Abb. 14.

Abb. 15.

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Schubstange, wodurch Zahndruck gleichmäfsig auf beide Triebzahnräder verteilt wird. Es können auch vier Triebzahnräder in zwei Gruppen

gekuppelt werden.

Die Anordnung der Schweiz. Lokomotiv- und Maschinenfabrik in Winterthur sieht für elektrische Lokomotiven in Schwinghebeln gelagerte Triebzahnräder vor.*) Lagerung der Maschine in drei Punkten

Abb. 16.

oder auf steifen Blatt- oder Zylinder-Schraubenfedern.

Abb. 17.

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Uf

Verbundwirkung nur bei den reinen 4zy-lindrigen Zahnradmaschinen, Bauart Vauclain der Baldwin-werke, Philadelphia. Die Laufachsen dienen zum Tragen

der Maschine sowie der Bremszahnräder und haben, den engen Krümmungen Rücksicht tragend, feste und lose Räder (Stahlgufs- oder Griffin-, seltener Räder mit Bandagen). Lokomotiven mit nur einem Triebzahnrad erhalten meist auf der talwärts liegenden Laufachse ein Bremszahnrad; bei zwei Triebzahnrädern wird der untere Teil der Maschine durch eine Bissel-Achse getragen.

Kessel mit kurzen Siederöhren (schlechte Brennstoffausnutzung) und grofser, unmittelbarer Heizfläche auf mittlerer Steigung wagerecht liegend. Feuerbuchsdecke nach hinten geneigt, Wasserstandzeiger in Mitte des Langkessels.

Gra. § 56³. Bei Bahnen mit Neigungen von 60 °/(Xi und darüber empfiehlt es sich, die Wasserstandgläser in der Längenmitte des Langkessels anzubringen.

Bei grofser Gegensteigung Drehen der Maschine notwendig. Dampftrockner und Dampfüberhitzer (Bauart Wilhelm Schmidt); letzterer von grofsem Vorteil. Kesseldruck 12 bis 14 at. Zylinderdurchmesser

Abb. 18.

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/Hx

220 bis 460 mm. Kolbenhub 360 bis 600 mm. Steuerung meist nach Heusinger und Joy.

Abb. 19.

-W-

Da ein Kuppeln zwischen Maschine und Wagen nicht gestattet ist, erhält erstere meist nur einen eisenbeschlagenen Hartholzpuffer und einen Kuppelbügel für Wagenbewegungen in den Stationen.

*) Vgl. Schweiz. Bauz. 1910 S. 287.

Kohlenvorräte 0,3 bis 0,51. Kohlenverbrauch 12 bis 18 kg/PS in 1 st.

Wasservorräte gewöhnlich klein, deshalb Zwischenstellen zum Wasserfassen notwendig.

Mittleres Alter der Kessel 15,3 Jahre, dasjenige der Lokomotiven

19,5 Jahre. Mittleres Maschinengewicht 16 t.

c. Lokomotiven für gemischten Betrieb:

L solche, bei denen Zahnräder und Reibungsräder durch Stangen gekuppelt sind (Abb. 18 u. 19). Da die letzteren sich stetig abnutzen, der Zahnraddurchmesser aber gleich bleibt, so werden bald verschiedene Wege zurückgelegt, wodurch Reibungsverluste entstehen. Maschinen einfach und leicht;

2. solche mit getrennten Zylindergruppen für Reibung und Zahnrad, Bauart Abt (Abb. 20 u. 21). Zahngetriebe in besonderem Rahmen

Abb. 20.

Abb. 21.

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an 2 Reibungsachsen aufgehängt; gemeinsame Steuerschraube und gemeinsamer Auspuff der 4 Zylinder. Diese Bauart findet sich namentlich bei den ganz schweren Lokomoti-50 bis 80 t

Abb. 22.

ven von Dienstgewicht.

Lokomotiven mit

getrennten Mechanismen, mit 2 Paaren aufserhalb der Rahmen gelagerten Zylindern von gleichem Durchmesser V erbundwirkung, wobei der Abdampf der Reibungsmaschinen durch Drehschieber den Zahnradzylindern zugeführt und dort aus-

Abb. 23.

und

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Hütte. 22. Auflage. III. Band.

57

genutzt wird, hat die Lokomotivfabrik Winterthur vielfach ausgeführt (Abb. 22 u. 23). Bauart „Winterthur“.

Durch Räderübersetzung ergibt sich für Verbundwirkung ein Zylinderraumverhältnis von 1 : 2,1 bis 1: 2,5.

Für Verschiebedienst in Bahnhöfen genügt Antrieb einer Reibungsachse durch Ketten, in Verbindung mit Rutschkupplungen.

Der grofsen Reibung der Zahnradmaschine wegen soll deren Kraft nur so weit herangezogen werden, als die Zugkraft der glatten Triebräder nicht ausreicht. Vorräte an Wasser und Kohlen möglichst nach hinten verlegt, damit sich das Reibungsgewicht wenig ändert.

d. Berechnung¹ von Heizfläche H und Rostfläche JR.

Für reine Zahnradlokomotiven werden gerechnet: für 1 t Maschinengewicht H= 8 bis 12,5 qm bzw. auf 1 qm H 2,6 bis 5,8 PS Maschinenleistung.

Für gemischte Zahnrad- und Reibungslokomotiven mit Zwillings-wirkung: auf Reibungsstrecke 1 qm H für 3 bis 4,5 PS,

auf Zahnstangenstrecke 1 qm H für 3,5 bis 5 PS; bei Verbundwirkung (Bauart Winterthur):

auf Reibungsstrecke 1 qm II für 4 bis 4,5 PS, auf Zahnstangenstrecke 1 qm H für 5,5 bis 6 PS bzw. auf 1 qm R 320 PS.

Rostfläche R 1

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Verhältnis:

Heizfläche

2. Elektrische Lokomotiven und Triebwagen.

a.    Allgemeines. Lokomotiven oder Motorwagen für reinen und gemischten Betrieb. Dampflokomotiven als Aushülfe, besonders aber für den Bau vorteilhaft. U. Umst. elektrisch betriebener Bauwagen mit aufwickelbarer Kabelleitung.

Elektrischer Betrieb gibt gröfseren Nutzeffekt als Dampfbetrieb infolge des kleineren Gewichtes für 1 PS. Bei Motorwagenbetrieb können Steigungen bis zu 100 °/₀₀ ohne Zahnstange überwunden werden, letztere findet als einfache Lamellenzahnstange nur bei Talfahrt als Bremszahnstange Verwendung.¹)

Motoren zweckmäfsig im Inneren der Lokomotive, wodurch die Räder nicht unnötig mit ungefederten Gewichten belastet und die Motoren und Gleise geschont werden. Schwerpunkt möglichst bergwärts verlegen und obere¹ Achse auf der Höchststeigung um etwa 10% mehr belasten als die untere.

b.    Reine Zahnradlokomotiven.

1.    mit einem Triebzahnrad Z und 2 Laufachsen, von denen gewöhnlich die talwärts liegende ein loses Bremszahnrad B trägt (Abb. 24 u. 25). Motorenantrieb einseitig, bei Gleichstrom mit Rutschkupplungen ss, auf gemeinsame oder besondere Vorgelegewelle;

2.    mit 2 Triebzahnrädern ZZ [u. Umst. mit Druckausgleich²)] und 2 Tragachsen;

3.    wie 2., aber mit losem Bremszahnrad B (Abb. 26 u. 27).

c. Gemischte Zahnrad- und Reibungslokomotiven.

1. Zahn- und Reibungsräder fest durch Kuppelstangen verbunden, arbeiten wegen verschiedener Radabwicklung ungünstig wie 2-Zylinder-lokomotiven,

Abb. 24 u. 25.

Abb. 28 u. 29.

Mia i

it

ri

L

F

41

2.    Lösbare Reibungskupplung jß zum Ausschalten der Reibungsräder auf Steilrampen (Abb. 28 bis 31).*) Maschine als Zahnrad oder als Reibungsmaschine arbeitend, bzw. auch wie 1. Reibungs- und Zahnradachsen durch Stangen gekuppelt,Triebzahnräder lose.

3.    Gesonderte Zahnrad-und Reibungsmotoren, die auf Steilrampen gemeinsam arbeiten. Zwei gesonderte Anlasser (x\bb. 32 u. 33).

Es kann auch mit einem Anlasser ein Zahnrad- und ein Reibungsmotor geschaltet werden (Berner Überlandbahnen).

Uebliche Umdrehungszahl der Motoren etwa 700 i. 1 Min; durch Vorgelege übertragen.

Antriebkolben auf Ring - Rutschkupplung **)

.*) Patent der Schweiz. Lokomottvfabrik Winterthur Nr. 16 245.

* ■) Entwurf und Ausführung der Schweiz. Lokomotivfabrik Winterthur.

57*

Abb. 26 u. 27.

êW

\s

_jlU

gesetzt, die zu

schroffes Anhalten beim Bremsen und bei Kurzschlufs, Aenderungen der Winkelgeschwindigkeit der Rotoren und Ungleichheiten in der Zahnstangenteilung mildert. Bei Gleichstrom immer angewendet

Bei reinen Zahnradlokomotiven wird häufig zur Mehrbelastung der Lokomotive der Wagen an der Maschine aufgehängt (Rowan-Wagen). Die Mehrbelastung beträgt 2 bis 3 t.

Abb. 30 u. 31.

-SW

Op

d. Triebwagen.

(Automobilwagen).

1.    Mit durch Zahnräder gekuppelten Zahn- und Reibungs-Triebrädern (Abb. 34 u. 35), Motoren je zu zweien in einem Drehgestell (Truck) gelagert. Alle vier Motoren parallel oder die Drehgestelle in Reihe arbeitend.

2.    Mit getrennten Zahnrad- und Reibungsmotoren; Reibungsachsen durch Kuppelstangen verbunden, Drehzapfen nach dem Reibungsmotor hin verschoben (Abb. 36 u. 37). Auf Steilrampe arbeiten beide Motorarten

Abb. 32 u. 33.

z.

IIP

■P

-ilr

gleichzeitig. Drehgestell mit kurzen Federn auf den Achsen, der Wagenkasten mit Federn auf einem Querträger in der Spurpfanne ruhend.

Stromart Stromftihrung.

0Ć) Gleichstrom mit Oberleitung und Betriebsspannung von 750bis 1500 V (für letztere Spannung Motoren in Reihe) ; oder mit dritter Schiene und 500 bis 800 V. Rückleitung durch die Schienen.

ß) Drehstrom, wenn Kraftwerk weit entfernt liegt. Hochgespannte Ströme von 5000 bis 7000 V an der Verbrauchsstelle

e.

und

umgeformt.

Zweipolige Fahrleitung und Schienenrückleitung bei 750 V und 32 bis 50 Wechseln.

Für dritte Schiene Unterbrechung bei Wegübergängen und Weichen, Stromführung durch unterirdische Kabel. In Stationen ist die dritte Schiene durch Holzleisten abzudecken.

Grz. § 16¹. Bei elektrisch betriebenen Bahnen mit Stromzuführung durch dritte Schiene müssen Wegübergänge in Schienenhöhe mindestens in voller Breite von der

dritten Schiene freigehalten werden. In und neben dem Gleise beiderseits vom Weg-ii bergan ge müssen Einrichtungen zum Schutze gegen unbeabsichtigte Berührung der dritten Schiene getroffen werden.

Bei elektrisch betriebenen Bahnen mit Stromzuführung durch dritte Schiene sind an sämtlichen Wegübergängen in    r

Schienenhöhe beiderseits der Bahn Warnungstafeln aufzu-stellen, die in augenfälliger    l

Weise (rote Schrift, Blitzpfeil) ----

davor warnen, die dritte--

Schiene zu berühren.

Abb. 34 u. 35.

li/

Die Fahrzeuge erhalten an beiden Enden Stromabnehmer (Schleifschuhe), damit die Stromunterbrechung bei Wegübergängen vermieden wird.

jTl.

-iJ L_

Gleichstrom gestattet Anwendung von Pufferbatterien, die beigröfster Zugkraftleistung Energie in die Arbeitsleitung abgeben, bei kleinen Leistungen aber geladen werden. Bei Anwendung von Wasserkraft Aufladen der Batterie während der Nacht. Steigerung der Leistungsfähigkeit (Zugfolge) weniger beein-flufst als bei Drehstrom.

Abb. 36 u 37.

-=3i'

3. Bremsen.

a. Mechanische Bremsen (S. 812 ff.).

1.    Handbremsen. In verschiedenster Zusammenstellung, einfach oder vereinigt wirkend. Glatte oder geriffelte Klötze oder Bänder (Martinstahl von 40 bis 45 kg, 25 bis 20 %), letztere mit Holz, Grau-gufs oder Bronzefutter. Umspannter Winkel meist 270°; Rillen von 90° (seltener von 60°). Bei elektrischen Fahrzeugen Bremsweg wegen der grofsen umlaufenden Massen nicht zu kurz (10 bis 15 m).

Sperrbremsen für Motorwagen zu empfehlen, da bei Bergfahrt und Stromunterbrechung jeder Rücklauf des Fahrzeuges ausgeschlossen ist.

2.    Durchgehende Bremsen auf 1. wirkend. Bauarten: Hardy, Klose, Heberlein, Westinghouse u. a.

3.    Selbsttätige Bremsen. (Für Dampflokomotiven Dampfbremse, die durch einen Geschwindigkeitsschalter betätigt wird.) Bei elektrischen Maschinen auf die Motorenachsen wirkende Schraubenfeder- oder Fallgewichtsbremse, die nicht nur bei Geschwindigkeitsüberschreitung (durch 902

Fliehkraftschalter), sondern auch vom Maschinisten oder vom Schaffner betätigt werden kann.

Fliehkraftbremsschalter bei gemischten Bahnen, die keine reinen Zahnradmotoren haben, auf der Zahnstangenstrecke von Hand oder selbsttätig eingerückt.

b.    Elektrische Bremsen.

1.    Bei Gleichstrom Geschwindigkeitsregelung mittels Nebenschlufs-bremswiderstand ; unter Umständen ein Motor als Generator auf den anderen Motor wirkend, Stromabnahme niedergezogen, freie Arbeit in Wärme umgesetzt. Ausreichende Lüftung der Widerstände durch Windflügel mit besonderem Antrieb erforderlich.

2.    Bei Drehstrom Regelung der als Generatoren arbeitenden Motoren (sobald v > V₁ des synchronen Ganges), die als Reihen-Gleichstrommotoren Wechselstrom (Drehstrom) erzeugen, durch Einschalten von Widerständen in den sekundären Stromkreis. Solange Stationsund Lokomotivmaschine elektrisch verbunden sind, tritt keine Beschleunigung ein; nötigenfalls Kraftmaschine künstlich belastet (Wasserwiderstand).

c.    Elektromagnetische Schi enenbr einsen mehrfach angewendet. (Vgl. El. Kraftbetr. u. B., 1914, S. 5.)

4. Einzelteile und Ausrüstung der Lokomotiven.

Bei Zahnradübersetzungen nie Stahlgufs auf Stahlgufs laufen lassen. Erste Uebersetzung der Zahnradmotoren mit /\-Zähnen, deren Teilung meist 6 71 beträgt. Zweite Uebersetzung mit geraden Zähnen und 9 bis 12 n Teilung. Feine Teilung sichert ruhigen Gang.

Antriebskolben aus Tiegelstahl von 75 bis 85 kg Festigkeit und 12 % Dehnung, zugehöriges Rad aus geschmiedetem Martinstahl (55 bis 60 kg, 20% ) ; Achsen aus Martinstahl (55 bis 60 kg, 20 vH); Stahlgufs-Uebersetzungsräder mit 50 kg Festigkeit und 15 % Dehnung.

Dichte Blechverschalung, reichliche Fettschmierung.

Rahmenbau aus glatten oder geprefsten Blechen; für kleine Geschwindigkeiten keine Federung notwendig.

Grz. § 61³. Zahnradlokomotiven sollen auch mit Bahnräumern für die Zahnräder versehen sein.

Sicherheitsanker. Bei Leiterzahnstange unnötig, Führung durch Zahnstangenwangen; bei Abtscher Zahnstange Anker verschiedener Form, zwischen den Zahnplatten geführt. Strub verwendet Zangen oder an den Bremsscheiben (Stahlgufs von 60 kg und 12 %) angegossene Führungsränder. Zange möglichst nahe der Bergwärtstragachse, vorteilhaft elastisch gelagert.

Wasserkasten zur Kühlung der Bremsscheiben bei Nottalfahrt mit Handbremse.

Sandstreuer mit Hand- oder Luftbetrieb für gemischte Triebfahrzeuge.

Geschwindigkeitsmesser von einer Tragachse, den Kuppelstangen oder von der Vorgelegewelle aus angetrieben (System Hasler, Tel u. a.).

5. Zugkraft und Leistung.

a.    Der Eigenwiderstand der Lokomotive beträgt 16 bis 30 kg/t (i. M. 24 kg/t), derjenige der Wagen 4 bis 10 kg/t (i. M. 6 kg/t). Dazu kommen noch Reibungswiderstände des Zahnradtriebes mit rd. 4 %, Krümmungswiderstände usw. Die Reibung zwischen Rad und Zahnstange beträgt 0,01 bis 0,02, diejenige des Vorgeleges 0,02 bis 0,03 des Zahndruckes.

b.    Zugkraft Z (in kg) (S. 719). Es bezeichnet: s den Kolbenhub in cm,

d den Kolbendurchmesser in cm, p den Kesselüberdruck in at, pm = 0,5 bis 0,65 p,

Dz den Durchmesser des Triebzahnrades im Teilkreis in cm

{Z — 5500 bis 13000 kg),

Da den Durchmesser der Reibungsräder in cm, r :i\ die Zahnrad- oder Schwinghebelübersetzung, v die Betriebsspannung in Volt,

J die Stromstärke in Amp,

V die Fahrgeschwindigkeit in km/st; n die minütliche Umdrehungszahl der Triebzahnräder, rp den Wirkungsgrad — 0,8 bis 0,85 bei doppelter; 0,9 bis 0,92 bei einfacher Uebersetzung u.

N die Maschinenleistung in PS oder KW.

Es ist dann:

1. bei Dampflokomotiven

d*l r

Z —pm

Dz Tj

---Reine Zahnradlokomotiven.

d'²1

d?l

Z — 0,96 Pm pj~ -f- 0,85 Pm •

Gemischte Lokomotiven.

2. bei elektrischen Lokomotiven Z=<jpl94,6

nDz

•p.

ZV

Z. V

in KW.

in PS und N

Die Leistung ist : N

Die Fahrgeschwindigkeit beträgt 6 bis 12 km/st, je nach der Steigung, im Mittel 7,5 km/st. Eine Dampflokomotive von rd. 16 t Gewicht schiebt auf Steigungen von

25% 1 Wagen mit 60 Personen 20 „ 2 15 „ 3

c. Lokoinotivgewicht Q = Nc in kg, wenn N in PS.

Werte für c.

270

367

Reine Zahnrad- Gemischte Lokomotiven lokomotiven

2 Zyl. I 4 Zyl.

Triebwagen

gemischt

Dampfbetrieb. .    . loobisno jnobis i2oji2obis 150!

Elektrischer Betrieb .

60

7°

S<>

6. Wagen.

Die Wagen der eigentlichen, fast ausschliefslich dem Touristenverkehr dienenden Zahnradbahnen sind halboffen oder geschlossen, von möglichst geringem Eigengewicht. Sie haben bei reinen Zahnradbahnen gewöhnlich nur eine Klasse. Stufenförmig angeordnete Abteile von 8 bis 12 Plätzen. Kastenbreite 2,1 bis 3 m. Starke Federn wegen sicheren Bremszahnradeingriffs. Bremszahnrad lose auf einer Laufachse oder auf besonderer Achse gelagert. Für gemischten Betrieb durchgehende Bremse nach verschiedenen Bauarten. Bei schweren Zügen und s<80%o genügen die Reibungsbremsen.

Auf verschiedenen elektrischen Bahnen ist der Wagen mit seinem unteren Ende pendelnd an der Lokomotive aufgehängt (Bauart Rowan), wodurch die Achsen der Lokomotive Mehrbelastung gegen Aufsteigen der Zahnräder erfahren.

Bei halboffenen Wagen beträgt das Eigengewicht für einen Fahrgast (60) 80 bis 180 kg, bei geschlossenen Wagen 150 bis 250 kg. Für Gewichtsvergleich ist die Wagengrundfläche mafsgebend. Bei reinen Dampfzahnradbahnen beträgt das Gesamtgewicht 0,55 t/qm, bei elektrischen Lokomotiven 1,04 t/qm, bei vereinigten Fahrzeugen 0,65 t/qm.

Zum Umstellen in geringen Steigungen sind die Wagen mit Kuppelhaken versehen, die vom Wagenführer mittels Zug gelüftet werden, sobald in die Steigung eingefahren wird.

Personenwagen mit 40 bis 50 Plätzen ; Eigengewicht für einen Platz bei Motorwagen 665 bis 800 kg.

Für die Wagen der Zahnradbahnen gelten, soweit zutreffende Verhältnisse bestehen, dieselben Bestimmungen wie für Wagen von Reibungsbahnen, aufserdem die folgenden:

1.    Jeder Wagen einer reinen Zahnradbahn mufs mit einer Zahnradbremse, bei gemischtem Reibungs- und Zahnradbetrieb mit einer Reibungs- und einer Zahnradbremse versehen sein.

2.    Wenn die Lokomotive bei der Bergfahrt an der Spitze des Zuges steht, so müssen sämtliche Wagen für durchgehende selbsttätige Bremsung, sowohl auf Zahnräder als auch auf Reibungsräder wirkend, eingerichtet sein.

Bei grofsen Zahnradbahnen und Steigungen < 80 o/oo kommen die gewöhnlichen Personen- und Güterwagen der angrenzenden Bahnen gleicher Spurweite zur Verwendung. Immerhin ist das Vorhandensein einer genügenden Anzahl bedienter Wagenbremsen Vorschrift.

Güterwagen für 5 und 10 t Ladegewicht haben ein Eigengewicht von 3,2 bis 9 t.

Ersatzteile U. -Stoffe. Vollständige Radsätze mit zugehörigen Lagerschalen; Vorgelegewelle mit Zahnrädern und Lagern; Zahnräder und Zahnkränze; Bremsklötze und Bremsbänder; Federn zur Motoraufhängung; Stromabnehmer. Stahl, Eisen und andere Rohstoffe in verschiedener Form.

III. Standseilbahnen.*)

A. Drahtseile.**)

1. Drahtseile für Qrubenseilbahnen.

Draht von 70 bis 180 kg/qmm Bruchfestigkeit; Drahtdurchm. 1,0 bis 2,0 mm. Rundseile in Albertschlag oder Flachlitzenseile (Tafeln I. Bd.

S. 849 ff.). Lebensdauer der Seile bei Anwendung von Anschlufs-kettchen, bzw. englischen Mitnehmern, bzw. Hanfknoten, bzw. Metallknoten 5, bzw. 4, bzw. 3Vs, bzw. 2¹/₂ Jahre. Für saure Wasser ist Zinkschutz ungenügend, dagegen ausgiebige Schmierung zu empfehlen.

Seilerneuerungskosten etwa 0,2 Pf/t.

Der kleinste Antriebscheibendurchm. D mm berechnet sich aus dem Drahtdurchm. â mm zu d'w mm.

Werte für M.

(Angabe der St. Egydyer Eisen- u. Stahl-Ind.-Ges., Wien.)

Bruchfestigkeit in kg/qmm

Flufseisen-1 Flufsstahl-draht

draht

60 bis 65

70 bis 80

Patent - Stahldraht

120 bis 130

150 bis 160 180 bis 190

Förderseile bis zu 6 m jj Seilgeschwindigkeit . v > 6 m „ Bremsbergseile .    .

Aufzugseile .    .    .

1200

1000

1200

400

300

II

2. Seile für yergnttguiigs(Touristeii-)bahueii.

Meist nur ein Zugseil; ein zweites Seil als Gewichtsausgleich-(Ballast-) seil ; oder als Sicherheitsseil bei Bruch des Zugseiles (in Europa selten).

In Betracht kommen runde Litzenseile in Albertschlag, flach- und dreikantlitzige Seile sowie für Wasserlastbahnen feindrähtige verschlossene Seile. Drahtstärke 1 bis 3 mm; Drahtzahl 48, 72, 84, 108, 126 und 144. Seildurchm. für Rundlitzenseile 20 bis 44 mm, für Flachlitzenseile 25 bis 30 mm und für verschlossene Seile 18 bis 35 mm.

Seilgewicht 1,5 bis 6 kg/m; Bruchfestigkeit 70 bis 180 kg/qmm; Sicherheitsgrad 8 bis 16. Lebensdauer der Seile 1 bis 12¹/i Jahre (Tafeln I. Bd. S. 849 ff.).

Gebrochene Drähte tragen nach viermaliger Litzenschlaglänge wieder voll mit. Die Anwendung eines schwereren Seiles, als die Rechnung ergibt, kann u. a. den Bau einer Drahtseilbahn ermöglichen.

Schmierung der Seile mit Fichtenteer und Talg (10:1). Verschiedene Schmiervorrichtungen.

B. Grubenseilbahnen***),

Näheres über Gesamtanordnung und Einzelheiten vgl, IL Bd. S. 539 ff.

*) Vgl. H. d. L-W. V. Teil, 8. Bd.; v. Hanffsteugel, Förderung von Massengütern; Buhle, Massentransport. — **) Hrabak, Die Drahtseile.

***) Vgl. Bansen, Die Streckenförderung.

1. Streckenbau.

a)    Oberbau. Spurweite 450 bis 800 mm. Schienen aus Flufsstahl (1 = 5 bis 7 m, h — 60 bis 80 mm, p — b bis 12 kg/m). Holzschwellen (80 X 100 bis 120 X 150 mm) in 0,6 bis 0,8 m Entfernung, getränkt.

Schienenbefestigung mit Hakennägeln oder Schrauben. Eiserne Schwellen und Klemmplattenbefestigung selten. Krümmungen von 30 bis 40 m Halbm., oft 10 m und weniger.

Spurerweiterung 15 bis 20 mm, Schienenüberhöhung Yio bis Yao der Spurweite. Zwangschienen. Wendeplatten, da Drehscheiben wegen Verschmutzung nicht anwendbar.

Kreuzung von Ausweichstellen und Unterseil durch selbsttätig sich einstellende Flacheisenzungen, die das Seil decken.

b)    Weichen. Es sind zu unterscheiden:

a)    Unverstellbare (für Handförderung),

b)    Verstellbare:

1.    Zungenweichen. Mit Fufs oder eigener Stellvorrichtung, u. Umst. durch Feder oder Gewicht selbsttätig verschoben.

2.    Stofsweichen.

3.    Kletterweichen (für vorübergehende Abzweigung).

2. Fahrzeuge.

a) Wagen. Kastenform so gewählt, dafs Streckenquerschnitt gut ausgenutzt ist. Für grofse scharfkantige Förderstücke Holzkasten. Wandstärke 25 bis 50 mm, Boden 40 bis 70 mm. Eisenbeschläge, L-Eisen-Eckverbindung. Langhölzer mit Beschlägen als Puffer dienend. Eisenkasten aus 4 bis 6 mm-Blech.

Räder meist aus Stahl- oder Hartgufs (D = 250 bis 450 mm); Radbreite 50 bis 60 mm bzw. 25 bis 30 mm breiter als Schienenkopf. Bei Bremsbergen wegen Ausweichstelle bisweilen Doppelspurkranz.

Achsstand nur 30 bis 80 mm gröfser als Raddurchm.

Gute

Räder entweder auf losen Achsen oder auf Zapfen fester Achsen. Für scharfe Krümmungen an jeder Achse ein loses Rad. Schmierung schwierig. Wagenhöhe über Schienenoberkante 0.9 bis 1,2 m; Breite 0,6 bis 0,83 m; Wagenabstand 15 bis 20 m.

b) Bremsen. Hebel mit Holzklotz, der sich selbsttätig vom Rad abhebt.

Handbremse: Druck des Förderers 20 bis 30 kg, Fufsbremse :

Entleeren der Wagen durch:

1.    Neigen bzw. Umkippen (vorwärts oder seitwärts) der Wagen oder der Kasten,

2.    Türen in Boden oder Wänden;

3.    Umdrehen der ganzen W agen auf Sturzvorrichtungen (Wippern). (Drehungswinkel etwa 150°.)

Eigengewicht der Wagen etwa 45 bis 55o/₀ der Ladung.

Ladung für Erz..... 900 kg,

„ Kohle , , , , 600 „ ,

3. Kraftbedarf.

Es sei

p das Gewicht des leeren Wagens in t, der Ladung in t,

q    „ des auf den Wagen entfallenden Seilstückes

= Wagenabstand (15 bis 20 m) in kg, w der Wagenwiderstand — 8 bis 12 bis 20 kg/t (0,008 bis 0,012 bis 0,02),

oc der Neigungswinkel der Bahn,

Z die erforderliche Zugkraft,

Z — (p + q) w bzw. Z — (p -+~ P + q) w .    .    .    (I)

dann wird für einen leeren bzw. beladenen Wagen auf söhliger Bahn:

Für geneigte Bahn und aufwärts gehende beladene Wagen

Z = (P + p -j- q) • (sin oc w cos oc) .    .    .    .    (2)

Für abwärts gehende beladene Wagen

(3)

Z = (P p q) (w cos oc — sin oc)

Selbsttätiger Betrieb (Neigung 10 bis 12 o/₀) ergibt einen Kraft-überschufs

(4)

U = (F -|- p q) (sin oc — iv cos oc)

In Krümmungen ist Z um 20 bis 30 <Vo zu vergröfsern. Vorteilhaft. in Richtung des Vollaufes der Strecke ein Gefälle von 0,5 bis 0,6 o/o.

C. Vergnügungs (Touristen³) bahnen.³)

(Oesterreichißche Eisenbahnvorschriften vgl. „Sammlung von Normalien und Konstitutivurkunden auf dem Gebiete des Eisenbahnwesens“. Herausgegeben vom k. k. Eisenbahnministerium. Druck und Verlag der k. k. Hof- und Staatsdruckerei Wien.)

Die Baukosten elektrisch betriebener Bahnen betragen 260 000 bis 1 277 000 Jljkm, also durchschnittlich 458 660 JC/km.

1.    Betriebsarten.

Fast ausnahmslos mit Doppelbetrieb, d. h. ein Wagen bergwärts, der andere talwärts fahrend, wodurch Schwerkraft des letzteren nutzbringend verwertet wird. Steigungen S — 6 bis 70o/o; Höhenunterschied H — 30 bis 1400 m. ünerlälslich sind: zuverlässige Seile und Bremsen, kleine Fahrgeschwindigkeit und einfacher Betrieb.

Fast ausschliefslich zwei Bauarten:

1.    Wasserüberlast des oberen Wagens, Zahnstange und Zahnrad (des abwärts fahrenden Wagens) als Geschwindigkeitsregler und Bremsmittel.

2.    Kraftmaschinen mit Bremsen (meist in der oberen Station) und an den Keilkopf laufschien en angreifende Wagennotbremse.

¹

Trieat—Op'iina. Elektr. Bahnen 1904 Nr. 14 bis 16.

²

Patente der Lokomotivfabrik. Winterthur.

³

Vgl. H. d. I.-VV. v. Abt. 8. Bd. 2. Aull.; Lévy-Lambert, Les Ch. d. f. funicu litires; Strub, Drahtseilbahnen der Schweiz; Walloth, Drahtseilbahnen der Schweiz.

2.    Linienführung.

Bei jeder Anlage wird ein richtiges Längenprofil angestrebt.¹) Dasselbe ist vorhanden, wenn während der ganzen Fahrt die Geschwindigkeit der gleichmäfsig belasteten Wagen gleichförmig und die Bremsarbeit

gleich null ist (bis jetzt bei keiner Bahn ganz erreicht). Bei kurzen Bahnen spielen die Bahnwiderstände eine Hauptrolle. Die Gleichung

der Schnittkurve ergibt eine Parabel.    .

Abu. 1.

A ~

Für den Längsschnitt AB (Abb. 1) sei:

Lx die wagerechte Länge,

L „ schief gemessene Länge,

H der Höhenunterschied,

OL, ß, y die Neigungswinkel der Bahn, h der Höhenunterschied a b, p das Seilgewicht in kg/m,

C — 0,008 pL die notwendige Kraft zur Erhaltung der Bewegung auf ebener Strecke (auch von den Krümmungen abhängig).

P das Gewicht des aufwärts fahrenden Wagens in t,

P₁ ,, Gewicht des abwärts fahrenden Wagens in t,

Q der Wasserballast des abwärts fahrenden Wagens in t,

Z die Zugkraft des Motors am Seil in kg,

W der Wagenwiderstand = 3 kg/t.

Gleichung des theoretischen Profils für Bahnen mit Lastwasser (nach Vautier)

JŁ

r—à

JL

, _ A rxp+pi+w+ °

y~L, L Pi + e-P (P4-Pi±®f±C ___

Pi + Q-P

(P -P₁)II+(P+P₁)Lf + CL

P + Pi + Q

p_

IV

P+Pi + Q \Li

X³,

. (5)

H — fL

Wird

sin y

(P + P₁ + Q)f+G -, Pi + Q- %

und

P_

P + Px + Q

gesetzt und angenommen, dafs Teilstrecken auf AB gleich ihren Horizontalprojektionen seien, also auch L — Lx, so folgt

y = P(M—NH)x+MN(P'Jx;‘. ... (6)

Der begangene Fehler wird dadurch berücksichtigt, dafs dem Faktor V

— algebraisch zugezählt wird.

von x² ein Wert von

Für Antrieb durch einen Motor lautet Formel 5) (nach Vautier)⁴') L [Z—ÇP+P^w — C p.H 1 p+pj*

’ pTA ' w)

p-Pi

Z-iP+PJw-C

x² .

G)

*) YgJ. A. Vautier, Etude des Cheraius de fer funiculaires 1892.

Für

Z— (P + PJw—C

= üf;

P-P,

ergibt sich der Gröfstwert von Z zu

Z — P sin ß — P{ sin OL + p h + (P + Px) w + C, wobei ph positiv, wenn talwärts fahrender Zug oberhalb, und negativ, wenn unterhalb der Kreuzung.

Das zusätzliche Wasserübergewicht zum Anfahren ergibt sich, wenn G das Gewicht aller in Bewegung befindlichen Seilrollen, und l den Weg (etwa 50 bis 1ÖÖ m), den der Wagen bis zum Erreichen der Normalgeschwindigkeit v zurücklegen mufs, bezeichnen, zu

P + Pi

* ₌ (P+Ą + Q+p.L+G)v*

"    2g l sin ol — v³

• • (8)

Für Bahnen mit Ausgleichseil ist statt pL einzusetzen 2 pL. Zusatzkraft für Anfahren mit Motor

P + pl'+G

2$r’

(9)

wobei V die Seillänge zwischen beladenem Wagen und Motor.

Anfahren mit Wasserlast auch durch Einführung eines gröfseren Gefalfes am oberen Ende erreicht, indem die obere Station um

u ₌ P + P₁ + Q + Lp + G 2 gi.Pi + Q)

höher gelegt wird (etwa 0,4 bis 0,8 m).

Es kann auch das untere Gefälle verringert oder hl auf die beiden Endstationen verteilt werden (oben    unten —).

In Uebergangskurven darf sich das Seil nicht aus den Rollen heben, deshalb letztere in oder über diejenige Kurve gelegt, die das Seil bei stärkster Spannung einnimmt.

Bezeichnet in Abb. 2    ,

Pi das Seilgewicht in kg/m Hori- \ zontalprojektion    ^

ii

V* ...    .    (10)

Abb. 2.

-Xr

. JL

— p 1 + -g- (tg ol -f- tg ^i)²J »

l die Länge der Uebergangskurve, S „ Seilspannung in A,

„ B,

so lautet die Gleichung der durch AB gehenden Parabel

3/ = (d+4/^)4 —, .

Xl = Ä+±L

Si

t-4

(11)

• l und yl

tgOL =

d + *f

_ Si cos 0L±

Pl

(tg OL — tg 0Lt) —

₌ (d + 4/y 16 f ’ d-r-±T l •’ S cos OL

Pl

(tgOL — tgOLj) (12)

910.

oder angenähert

l =

S ,

--(tg^—tg%),    .    .

/ = (tg (X — tg-(XL) = -~ d = (tgx -(- tg (Xj).

(12 a)

\ COS(%t

. . (13)

3. Streckenbau.

a)    Unterbau. Erdanschlittüngen nur in beschränktem Mafse zulässig, gröfsere Dämme durch Brücken (Viadukte) zu ersetzen. Schwellen meist auf zwei in den Baugrund eingetreppten, wagerecht aufgebauten und mit einer Rollschicht parallel zur Bahnneigung abgedeckten Mauern, deren Zwischenraum mit Schotter ausgefüllt wird, gelagert; Fugen mit Zementmörtel ausgegossen. Auf jede Schienenlänge (10 m)

2    bis 3 Paar Ankerschrauben. Dem Wandern des Oberbaues durch Steinsätze und Betonklötze (in 80 bis 100 m Abstand) begegnet. Bis etwa zu 33 o/o Steigung wird Schotterbettung mit Holz- oder Eisenschwellen verwendet.

Strafsen werden unter- oder überführt, ausnahmsweise Klappbrücken.*) Größte Drehung zwischen Anfang und Endpunkt ca. 110°.**)

Fast durchweg Einfriedigung. Zwischen Rollmaterialbegrenzung und Lichtraumprofil 600 mm, so dafs in Tunneln die Türen geöffnet werden können. Tunnel erhalten alle 50 m Nischen. Diensttreppe auf ganzer Bahnlänge.

mm.

b)    Oberbau. Möglichst haltbar gegen Verschiebungen nach unten. Spurweiten von 750 bis 1435 mm, jetzt meist 1000 Gleisanordnung: 4. Schienen; oben 4 und unten 3 Schienen;

Abb. 3.

3    Schienen (in der Ausweichstelle 4); 2 Schienen (eingleisig) und mittlere Ausweiche, wobei der äufsere, durchgehende Schienenstrang den mit Doppelspurkranz versehenen Wagenrädern als Führung dient (Bauart Abt). Die (symm. oder unsymm.) Ausweiche erhält ein gerades Stück > Radstand. Krümmungen der Ausweichen wegen Bremszangendurchfahrt meist > 250 m Halbm.

Schienen. Bei eingelegter Zahnstange gewöhnliche oder breitfüfsige Vignoles - Schienen, für Wagen mit Zangenbremsen Keilkopfschienen (Abb. 3), Schienenstofs meist schwebend. Keilkopfschienen, jetzt fast ausschliefslich angewendet, haben durchschnittl. Höhe von 125 mm, Kopfbreite 44 bis 46 mm, Fufsbreite 90 bis 100 mm, p==23,5 bis 26 kg/m (K Laschenkehle).

Die übliche Ausweiche hat 85 m Länge (Krümmungen B, = 250 bis 300 m).

Zahnstange. Leiterzahnstange sowie Bauart Abt und Strub (S. 889). Zahnstangen-Sicherheitsanker für alle drei Bauarten an gewendet, weil

1) Elektr. Bahnen u. Betriebe 1906 S. 574 ff.

**) Vgl. Ri vista tecnica 1912, S.183, 7, Monte Bre.

Schwellen aus Holz (Eiche oder Lärche) oder Eisen. r\-Eisen, meist / == 160 cm, b = 20,6 cm, h — 6 cm, p — 13,4 kg/m; I™-Eisen 120/80/9, / = 150 cm, p = 14 kg/m, r"- Schwellen werden fast aus-schliefslich angewendet, längerer Schenkel als Schienenauflager.

das Zahnrad wegen geringei Achsbelastung beim Bremsen leicht aufsteigt.

c) Seilbau. Zugseile für Wasserlastbahnen in neuerer Zeit nur verschlossene Seile, die aber für Motorbetrieb nicht anwendbar sind. Aul'serdem werden verwendet: Rundseile aus 42 bis 144 Drähten sowie flach- und dreikantlitzige Seile (II. Bd. S. 540).

Die gröfste Seilspannung darf, einschliefslich des Spannungsverlustes auf den Rollen, */₄ Bruchbelastung nicht übersteigen, wobei auf die Querschnittsänderung infolge des Gebrauchs Rücksicht zu nehmen ist. Zur Vergröfserung der Seilreibung wird dasselbe mehrmals über die Antriebscheibe geführt, indem Umlenkscheiben verwendet werden. Offene und gekreuzte (oo-förmige) Umschlingungen.

Das Ausgleichseil, die unteren Wagenenden verbindend, hat auf-zunehmen : die eigene Gewichtskomponente in der Bahnrichtung sowie Reibungs- und Spannungsverluste bei der Bewegung über die Rollen. Meist ein altes Zugseil verwendet.

Abb. 4.

li'.

'30/15

Tragrollen. Damit das Seil nicht auf dem Boden schleift, wird es in mittlerer Entfernung e (8 bis 10 m) durch Rollen (Abb. 4) (<d — 120 bis 600 mm) getragen. Nach Vautier ist

. (14)

Abb. 5.

wobei f die senkrechte Höhe der Rollenkehle über dem Boden bezeichnet. Rollenabstand immer kleiner zu wählen als nach Rechnung; in Krümmungen wegen Seilablenkung ebenfalls verkleinert.

Ausweichen und andere Gleiskrümmungen erhalten geneigte (schiefe) Seilrollen (Abb. 5), bei denen das Seil gegen den höheren Rand drückt. Rollen, die meist lose auf Achse sitzen, aus Graugufs oder aus Prefsblech mit Holz oder Gufs-futter durch konsistentes Fett geschmiert.

Die Seiltragrollen werden von unten 912

nach oben numeriert und dienen so zur Bezeichnung von Strecke und Seil. Ausnahmsweise Seildruckrollen verwendet.

Ablenkrollen bei Wasserlastbahnen zur Seilleitung zwischen Strecke und Umleitrolle, an der die beiden Wagen hängen. Umleitrolle meist mit leder- oder hartholzbelegter Rille, deren Abnutzung sehr verschieden ist.²)

d)    Hochbauten möglichst einfach, in Städten nur Wartesteig und Einsteighalle; letztere mit den einzelnen Wagenabteilen entsprechenden Treppen (b = 1,2 bis 2,5 m) und Revisionsgrube versehen. Einsteighalle mit Rolladenverschlufs als Wagenschuppen dienend. Bei Wasserübergewichtbetrieb : obere Station mit Wasserschieber, untere mit Auflaufschiene (für Auslafsventil) sowie Wasserablauf versehen. Bei elektrischem Betrieb in Antriebstation: Schalttafel mit Mefsinstrumenten, Höchstspannungsausschalter, selbsttätige und Handbremse, Geschwindig-keits- und Streckenzeiger sowie Warnglocke. Beide Stationen erhalten Puffer mit 80 bis 400 mm Rücklauf.

Endstationen mit Warteraum und Einsteighallen verbunden (Wohnung des Maschinisten in Antriebstation). Zwischenstationen sind so anzuordnen, dafs beide Wagen gleichzeitig in einer derselben eintreffen.

e)    Signaleinrichtungen. Stationen meist durch Läutewerk und Fernsprecher verbunden. Auf offener Strecke eine Kontaktleitung zur Zeichengebung während der Fahrt. Elektrisches Läutewerk bei Wageneinfahrt in die Halle eingeschaltet. Lange Bahnen haben an den Kontaktdraht anschliefsbaren Fernsprecher auf den Wagen. Im weiteren dienen Signalhorn und Mundpfeife zur Zeichengebung.

4. Fahrzeuge, a. Wagen.

Untergestell aus Eisen, Kasten aus Holz. Kastenboden mit Klappen, um Untergestell zugänglich zu machen. Mit Bremszangen ausgerüstete Wagen werden nicht gefedert, erhalten dagegen Filz- oder Kautschukbeilagen zwischen Ober- und Unterteil.

540 mm, b = 200 mm.

Spurkranzräder: d — 600/540 mm, b — 70 mm,

Glatte Räder:

Gewöhnlich nur eine Wagenklasse. Einzelne Abteile treppenförmig übereinander, Endplattformen für Wagenführer (u.Umst.auch für Personen und Gepäck). Geschlossene oder halboffene Wagen. Führer immer auf Plattform der Fahrrichtung. Schiebetüren mit Verriegelung. Bei Tahresbetrieb Heizung (Warmwasser mit Petrolfeuerung oder elektrisch). Beleuchtung mit Kerzen, Petrollampen, Azetylen oder Elektrizität (Akkumulatoren oder unmittelbare Stromzuführung). Wagen mit 14 bis 70 Plätzen. Wageneigengewicht 100 bis 250 kg auf den Platz.

Für Güterbeförderung, besonders auch für Sportgeräte im Winter, wird an einzelnen Bahnen von jedem Wagen ein bremsenloser Rollwagen geschoben.³)

Seilbefestigung am Wagen.

1.    Jeder Wagen an besonderem Seil (gemeinsame Antriebtrommel).

2.    An jedem Seilende ein Wagen (gewöhnliche Anordnung).

b. Bremsen.

3. Wie 2., aber untere Wagenenden durch Ausgleich (Ballast-) seil verbunden.

Befestigung des Seiles in der Seilbüchse durch Umbiegen der Drahtenden und Kompositionseingufs. Besondere Vorschriften über Arbeitsvorgang.

1. Zahnradbremsen. Vom Wagenführer bediente Handbremsen und selbsttätige (Seilbruch-)Bremsen. Für Wasserlastbahnen Handspindelbremsen, die durch Hebelübersetzung und Klötze oder Bänder auf Rillenbremsscheiben (2# = 60° bzw. 90°) der Zahnradachse wirken, zur Regelung der Talfahrt. Selbsttätige Bremse bei Ueberschreiten der zulässigen Geschwindigkeit durch Schwunggewicht ausgelöst.

Bezeichnet G das Wagengewicht in kg,

cx den Neigungswinkel der Bahn, v die Fahrgeschwindigkeit in m/sk,

5 den Bremsweg in m, g die Erdbeschleunigung = 9,81 m/sk², so ergibt sich der gröfste Zahndruck in kg zu

= G(j7+sin<x) ■ ■

• • (15)

Zraax

Abb. 6.

2. Zangenbremsen (Abb. 6). Nur für Bahnen mit Motorantrieb als Notbremse, nicht aber zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit.

Vom Führer bediente Handzangenbremse und selbsttätige Seilbruchbremsen; letztere von beiden Wagenenden (Führerständen) aus auch unter Seilzug mittels Fußhebel auslösbar. Selbsttätige Bremsen (nur bei Talfahrt) durch Kettenantrieb von den Laufrädern geschlossen.

Bremsspindel s mit Rechts- und Linksgewinde. Klauen-und Rutschkupplung, erstere durch Fallgewicht eingeschaltet.*)

Um bei Temperaturwechsel dem Seile freie Bewegung zu lassen, darf der untere Wagen nie gebremst werden.

Es bezeichnen:

Gl das Gewicht des leeren Wagens,

Gb „ Gewicht des vollbelasteten Wagens, y die gröfste Steigung der Bahn,

P „ Kraft an der Bremskurbel,

Hk den Halbmesser des Kurbelkreises, oc „ Steigungswinkel des Bremsspindelgewindes, q „ Reibungswinkel des Bremsspindelgewindes, l : lx das Verhältnis der Hebelarme der Bremszange,

*) Versuchseinrichtung für Bremsproben Rev. gén. Chem, de Fer 1912, S. 490.

58

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Ri den Halbmesser des Laufrades,

1\ : r/ das Uebersetzungs Verhältnis der Bremse von der Kurbel bis zur Bremsspindel,

r den mittleren Gewindehalbmesser, r₂ :    das Uebersetzungsverhältnis von Laufachse zur Bremsspindel,

[A, die Reibungsziffer zwischen Bremszange und Schiene <0,2,

Bz

/u' Reibungsziffer zwischen Laufrad und Schiene, Bremswirkung eines Zangenpaares.

P^Rk

ri

Für die Handbremse ist Bz

Die nicht berücksichtigten Reibungsverluste in Zahnrädern und Wellenlagern sind mit rd. 10% in Abzug zu bringen.

Für die selbsttätige Bremse folgt

Gb

r%‘

Bz

cos y Ri

*"OTTö * h* ‘

wobei, wie oben, rd. 10% in Abzug zu bringen sind.

. (17)

5. Kraftbetrieb.

Bezeichnet weiter

p das Seilgewicht in kg/m, l die ganze Seillänge in m,

(18)

V die Fahrgeschwindigkeit in m/sk, ßi und ß2 die kleinste bzw. mittlere Steigung, so ergibt sich die Leistung des Antriebmotors in PS angenähert zu L = [Gi, sin ßi + pl sin ß₂ + ((r6 + Gl) 0,005 + 0,55/- Gl sin y].i.

6. Besondere Bauarten.

1.    Doppelspurbahn. 2 schmalspurige Bremswagen, zwischen und an den Streckenenden unter Strafsenbahnschienen geführt, laufen entgegengesetzt und stützen die Strafsenbahnwagen. Letztere sowie der talwärts fahrende Bremswagen arbeiten (Palermo — Rocca—Monreale, Sizilien).*)

2.    Schwebebahn (Bauart Langen). In jeder Richtung fahren 1 bis 2 Wagen mit Zangenbremsen, an einer Keilkopfschiene hängend.**)

3.    Ununterbrochen umlaufendes Zugseil (Bauart Bernardet). Entgegengesetzt geschlagenes Doppelseil mit Tragrollen läuft auf Mittelschiene. Antrieb oben, Spanngewicht unten, Endschiebebühnen. Selbsttätig sich lösende, 6plätzige Wagen, Wagenabstand 20 sk (Seilbahn Nancy).***)

4.    Puffer- und Gegengewichtwagen. Eingleisige Strafsenbahn ; Puffer- und Gegengewichtwagen (in Kanal) durch Seil verbunden. Gegengewichtswagen hydraulisch gebremst. Selbsttätiger Betrieb. (Strafsenbahn Sydney).*)*)

*) Z. d. y. d. I. 1901 S. 748.    **) Glaser Ann. 1906 S. 21.

***) Génie civ. 1906 S. 281. f) Génie civ. 1907 S. 288.

tli.')

16. ABSCHNITT.

Brückenbau.

I. Allgemeines.

A. Wichtige Bezeichnungen und Zahlenwerte.

1.    V — Lichtweite, l = Stützweite, d. h. Entfernung zwischen den Auflagermitten (Abb. 1).

2.    Konstruktionshöhe oder Bauhöhe (h, Abb. 1) ist die senkrechte Entfernung zwischen Schienenoberkante (S.-O.) bzw. Fahrbahnoberkante und Brückenunterkante.

Bei eisernen Brücken ist bei Brücken unterkante der Nietkopf und die Durchbiegung zu berücksichtigen.

3.    Als lichte Durchfahrtshöhe wird auf geraden Strecken beansprucht

bei vollspurigen Eisenbahnen 4,8 m -j- Spielraum = 4,85 bis 5 m,

von 1 m Spurweite 3,75 m,

„ 0,75 m ,, 0,60 m

In Kurven tritt eine kleine Erhöhung dieser Mafse ein.

Bei städtischen Strafsen 4,5 bis 5 m.

Bei ländlichen Strafsen sind 5 m erwünscht, jedoch begnügt man sich im Notfälle mit 3,8 m. Gröfste Höhe von Fracht- und Erntewagen 3,8 bis 4,5 m, gewöhnlicher Landfuhrwerke nicht über 3 m. Ein Reiter erfordert mindestens 2,75 m. Ueber den Fufswegen mindestens 2,2 m.

Bei Binnenschiffahrtstrafsen in Norddeutschland Mindestlichthöhe 3,2 bis 4,6 m (bei den Rheinbrücken etwa 9 m) über dem höchsten schiffbaren Wasserstande, für sog. Grofsschiffahrtswege 4 m auf Gesamtbreite.

4.    Lichtweiten und Breitenmafse. Vgl. auch Strafsenbrücken. Bei Ueberftihrungen über Eisenbahngleise ist erforderlich mindestens 4,4 m für ein Gleis, mindestens 7,9 bzw. 8,4 m für zwei Gleise. In Kurven Verbreiterung erforderlich (Tafel unter II. B. 4).

Bei Strafsenbrücken rechnet man: gröfste Lastwagen bis 2,5 m breit, Erntewagen bis 3,5 m, Strafsenbahnwagen meist 2 m. Spiel-zwischen den Wagenreihen >0,3 m. Für Brücken im Zuge der

,, schmalspurigen

raum

Abb. 1.

<, SO.

Äonstr. = Uhter/cwute

jm

SUHL

3,1, u.Umst. 3,75 m, 3,1 m.

Feldwege Breite von 4,5 m zwischen den Geländern wegen Durchfahrt landwirtschaftlicher Maschinen.

Für zwei Wagen und Platz für eine Person zwischen Wagen und

Abb. 2.

---.*

Abb. 3.

Geländer 6 m Breite (Abb. 2).

—    Bei einer gröfse-

! ren Anzahl von Wagenreihen sind die Mindestbreiten entsprechend zu ermitteln. Zwischen Bordkante und Stütze oder Hauptträger mindestens 0,5 m Spielraum (Abb. 3).

Bei Binnenschiffahrtskanälen beträgt die Lichtweite mindestens 2 Schiffsbreiten -fl m-f Leinpfadbreite, besser mehr (Böschungen).

Brückenpfeiler bei Flüssen erzeugen Aufstau und vergröfserte Stromgeschwindigkeit.

B. Wahl der Spannweiten und Bauwerkslängen nach wirtschaftlichen Rücksichten.

Die Kosten der Pfeiler und Fundamente steigen langsamer mit der Spannweite als die des Ueberbaues, weshalb bei kostspieligen Gründungen und Unterstützungen gröfsere Spannweiten angezeigt sind.¹)

Bei kleineren und mittleren Spannweiten nimmt häufig die der Berechnung zugrunde zu legende Nutzlast mit wachsender Spannweite ab, während die zulässige Beanspruchung des Baustoffes steigt, so dafs bei eisernen Brücken das Gewicht anfangs nicht proportional der Spannweite steigt. Bei sehr bedeutenden Spannweiten nehmen die Kosten aufserordentlich schnell mit der Spannweite zu.

Eine Brücke im Vergleich zu einem Erddamm wird in der Regel erst von 15 bis 20 m Dammhöhe ab wirtschaftlich.

C. Wahl des Baustoffes.

1. Eisen ermöglicht die gröfsten Spannweiten und im allgemeinen die geringste Konstruktionshöhe. Kommt es nur auf die Konstruktionshöhe in der Mitte an, so können Eisenbeton-Bogenbrücken in einigen Fällen die eisernen erreichen oder übertreffen. Eiserne Balkenbrücken können nachträglich gehoben (auch an anderen Ort versetzt) werden. Eiserne Brücken haben das geringste Gesamtgewicht, ermöglichen u. Umst. schnelle Auswechslung eines Bauwerkes durch ein neues, kurze Bauzeit und leichte Ueberwachung auch älterer Bauwerke. Man kann bei Eisen das System und die Ausführungsart häufig so wählen, dafs man ohne feste Rüstungen durch Auskragen das Bauwerk vollenden kann.

Nachteile eiserner Brücken: die Empfindlichkeit gegenüberWitterungs-einflüssen und Rauchgasen (Unterhaltungskosten), gröfsere elastische Formänderungen (Empfindlichkeit gegen dynamische Wirkungen,

‘) Vgl. H. d. I.-W. III 1909, Brückenbau S. 140 bis 143.

Schwanken), Geräuschentwicklung durch Eisenbahnzüge. Das geringere Gewicht der eisernen Brücken ist nachteilig, wo infolgedessen Verankerungen erforderlich werden.

2.    Steinerne Brücken und Betonbrüßken werden bei geringer Spannweite den eisernen Brücken vorgezogen, wenn die erforderliche gröfsere Konstruktionshöhe und die Beschränkung und teilweise Entwertung des Raumes unter der Brücke zulässig sind. Dauer dieser Brücken beinahe unbegrenzt, Unterhaltungskosten sehr gering. Nachteile: schwere und oft teure Gerüstbauten, stärkere und zahlreichere Zwischenpfeiler in Flüssen (Verkehrshinderung, Stauwirkung, vergröfserte Strom-geschwindigkeit, Eisgang). Häufig entscheiden auch schönheitliche Gesichtspunkte (monumentale Wirkung).

Die Wahl zwischen Stein oder Beton ist meist eine Kostenfrage. Der Betonbau ist oft billiger, besonders bei schiefen Brücken oder schwierigen Steinformen.

3.    Eisenbetonbrücken. Vorteile, Nachteile, Bauarten, Beispiele

S. 233 ff. u. S. 265.

Eisenbetonbrücken können nicht nur als Bogenbrücken, sondern auch als Balkenbrücken oder Fachwerkbrücken in den verschiedensten Formen ausgeführt werden, mit Fahrbahn oben, teilweise versenkt oder unten. Bei reinen Bogenbrücken (Gewölben) ist die Gewölbestärke u. Umst. wesentlich geringer als bei steinernen Brücken (bis 0,01/ herunter). Besonders ist der Unterschied grofs bei kleineren Spannweiten und grofser beweglicher Belastung.

Eisenbeton läfst sich auch als Tragwerk besonders gut den verschiedenartigsten Formen und Ansprüchen anpassen, weshalb derselbe Konstruktionsteil öfter als bei anderen Baustoffen doppelten Zwecken dienstbar gemacht werden kann. Beispielsweise kann die Fahrbahntafel gleichzeitig als Druckgurt der Hauptträger ausgenutzt werden.

Durch die Verbindung von Tragwerk und Widerlager zu einem einheitlichen Ganzen kann ein Bauwerk geschaffen werden, das sowohl für das eigentliche Tragwerk wie für das Widerlager weniger Baustoff erfordert, als wenn diese Verbindung nicht möglich wäre.

Die leichte Möglichkeit der Auflösung des Tragwerks in einzelne Rippen bringt oft Vorteile, verglichen mit vollen Steingewölben.

Nachteil der Eisenbetonbrücken: nachträgliche Veränderungen des fertigen Bauwerkes oft schwierig; ebenso Beseitigung bestehender Bauwerke.

II. Eiserne Brücken.

À. Eiserne Brücken im allgemeinen.

1. Baustoffe und Konstruktionselemente.

a. Eisen bzw. Stahl.

(S. auch I. Bd. Abschn. Festigkeitslehre und Stoff künde.) Gewalztes Flufseisen, in der Regel Siemens-Martin- oder Thomas-Flufseisen (Zugfestigkeit 3700 bis 4400kg/qcm, Dehnung 20 °/o und Mindest-

Streckgrenze etwa 2500 kg/qcm). In neuester Zeit vielfach Bestrebungen nach einem festeren Baustoffe. Besonders zu erwähnen sind⁴)⁸)

1.    Siemens-Martin-Stahl besonderer Güte. Stahl mit etwa 20 bis 50 °/₀ höherer Festigkeit als gewöhnliches Flufseisen und 20 bis 16 % Dehnung. Preis mitunter nur wenig höher als bei gewöhnlichem Flufseisen.

2.    Nickelstahl, in Deutschland bis 2,5 °/o Nickelzusatz. Nickelstahl der Gutehoffnungshütte, verschiedentlich angewendet, hat bei 2 bis 2,5 % Nickelzusatz 5600 bis 6500 kg/qcm Festigkeit, mindestens 3500 kg/qcm Streckgrenze und mindestens 18 % Dehnung.

Bei einigen hieraus in Preufsen ausgeführten Brücken 60 % Spannungserhöhung gegenüber Flufseisen zugelassen.

In Amerika Nickelzusatz 3,25 °/₀, Festigkeit 6000 bis 7000 kg/qcm, Streckgrenze mindestens 3870 kg/qcm, Dehnung mindestens 16 bis 18 %.

Nickelstahl zeigt gröfseren Widerstand gegen Rosten als Flufseisen.

Er ist schwerer zu bearbeiten, und besonders ist das Herausschlagen der Niete erschwert.⁵)

3.    Elektroeisen bzw. Elektrostahl, in vielen Qualitäten herstellbar,⁶) mit hoher Festigkeit und dabei sehr hoher Dehnung.

Für Glieder des Tragwerks, die auf Knicken und Biegung beansprucht sind, wird die Baustoffersparnis nicht ganz mit der Zunahme der zulässigen Spannungen Schritt halten.

Eine Vergröfserung der jetzt zulässigen Spannungen um 60 % bewirkt bei zweigleisigen Brücken von 40, 100 und 200 m Spannweite Baustoffersparnisse von 35, 39 und 61 %.

Nachteile eines festeren Baustoffs mit höheren Spannungen: stärkere Durchbiegungen, gröfsere Empfindlichkeit gegenüber dynamischen Wirkungen.

Hauptverwendungsgebiet hochwertiger Stahle: Hauptträger weitgespannter Brücken. Grofse Vorsicht nötig, um Verwechslung zwischen hochwertigem Stahl und Flufseisen zu vermeiden.⁷)

Gufseisen wird im Brückenbau mehr und mehr verdrängt vom S tahlformgufs (Lager). Gufseisenteile auf Biegung werden meist nur mit 250 kg/qcm Zugspannung (Biegungsspannung) berechnet.

Man berücksichtigt in der Praxis zur Zeit nicht, dafs besonders bei rechteckigen Querschnitten die tatsächlich auftretenden Biegungsspannungen wesentlich kleiner als die rechnerisch mit der Formel 6 — M : W ermittelten sind.

b. Verbindungsmitte].

oc) Niete, vgl. auch I. Bd. Abschn. Maschinenteile S. 753 ff.

Nietstärke. Im gröfsten Teil von Deutschland seit 1910 nur noch Niete von 12, 16, 20, 23 und 26 mm Durchm. üblich, 28 und 30 mm Durchm. für besondere Fälle. Als Nietstärke gilt die Stärke des gebohrten Nietloches. Der Nietschaft ist etwa ¹/₂ mm dünner zu bestellen. Niet-

form Abb. 4, versenkte Niete Abb. 5. In seltenen Fällen sog. halbversenkte Niete mit flachem Kopfe verwendet. Bezeichnung der Niete Abb. 6.

Gröfste Länge des Nietschaftes neuerdings bis 5 d. Bei gröfseren Längen Schrauben, am besten mit kegeligen Schraubenbolzen (Abb. 15 S. 921).

Mafsgebend für die Wahl des Durchmessers ist die Stärke der einzelnen zu verbindenden Eisenlagen , die Gesamtstärke (Länge des Nietschaftes) sowie die Gröfse der zu übertragenden Kraft. Am häufigsten findet man, auch wenn es sich nur um Heftniete handelt, bei einer Stärke von 10 bis 11 mm der zu verbindenden Bleche: d = 20, bei 12 mm: d — 23, bei 13 mm: d = 23 bzw. 26 und bei größeren Stärken: d ==■ 26. Heftniete können jedoch auch schwächer gehalten werden.

Nietentfernungen. Kleinste Entfernung vom Blechrande dm’m, 1 Kraftrichtung (Abb. 7) ist 1,5 d, die gröfste Entfernung amax = 5cf bis 6 d, wo d die Blechstärke.

Hiernach ergibt sich (Abb. 8) bei einer Nietreihe und dem Wurzelmafs 65 als zulässige Plattenbreite ~ 280 bis 290 mm.

Bei zwei Nietreihen im Winkel und a — 35 mm (Abb. 7) würde man äufsersten Falles eine zulässige Plattenbreite b = 12 + 2 • 85 + 12 • 13 = 338 mm erhalten.

In der Praxis noch meistens ffmax = 3d, im Notfälle wohl auch = 3,5 d gesetzt. In der Kraftrichtung ist als Regel min a‘ === 2d zu setzen (Abb 9). Die kleinste Entfernung «min zweier Niete ist 3d; die gröfste Entfernung «max der Heftniete beträgt 18 d. Nach anderen Angaben «max = 8 d bei gedrückten, 10 d bei gezogenen Stäben, auch nur «max = 6 d zugelassen. Mafsgebend ist besonders auch die Bestrebung, die Fugen so dicht zu halten, dafs Wasser nicht eindringt.

Abb. 4.

Abb. 5.

^—-/,.i d —*<

U—d—J

Abb. 6.

4h

■ & V5r

von

<512

16

20

Abb. 7.

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Abb. 9.

10

~4>-—

-«-----

23

26mm

Abb. 8.

■280-

/ ° Itj

L 120*120x13

V%*

cf =13

Oft

Niettafel für Winkeleisen.⁸)

Schenkelbreite 6

Wurzel-mafse w bzw. Wi u. wt

Gröfster zulässiger Niet- bzw. Schrauben-durchm.

Kleinste zulässige Entfernung e zweier gegenüberstehenden Niete bei den Durchmessern d

12

16

20

23

26

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

wo wo

s¹ a & s a §■ % s s, s -f-l-i-M

m in^O vo vO

30

25

25

¹S

i5

30

25

25

i5

iS

Niete in den inneren Nietlinien stehend vorausgesetzt.

w lii ! www^ Mil

i I    Mil

Durchmesser des Döppers

35

40

45

5o

a 8 g^S I I 8 I I I I I II I I

Abb. 10.

ff

7F

Abb. 11.

--T

UJ

Das kleinste Mafs y (Abb. 12) wenn möglich so grofs, dafs zwischen dem Nietkopf und der Rundung 3 bis 5 mm verbleibt, im Notfall y    d Ą- 5 mm bzw. ³/± d -f- 8 mm, je nach Nietgröfse.

Das Mafs Z (Abb. 13) soll bei zwei Nieten, die in demselben Querschnitt stehen, so grofs sein, dafs der normale Döpper mit 3 mm Spielraum Platz hat. Im Notfälle ist z = 5 mm ausführbar

Nietberechnung. Zulässige Scherspannung nach den Brückenbauvorschriften der preufsischen Eisenbahnen r — 0,9 Gz (Gz = zulässige Zugbeanspruchung). Lochleibungsdruck Gl = 2 r.

Einschnittige Niete in der Regel auf Abscherung zu berechnen.

Für r — 0,9 Gz und Gi = 2t sind einschnittige Niete auf Lochleibungsdruck zu berechnen, wenn

Abb. 12.

Abb. 13.

Vf

d > — • d, d. h. > 2,55 d,

71

oder wenn

d<~-d, d. h. <0,393 d.

Zweischnittige Niete sind nach denselben Voraussetzungen auf Lochleibungsdruck bzw. auf Abscherung zu berechnen, je nachdem d^ 1,273 d oder d‘$ 0,785 d.

Abb. 15.

ß) Schrauben. Schrauben sind statt Niete zu verwenden, wenn die Stärke der zu verbindenden Eisenlagen 4,5 d oder höchstens 5 d überschreitet, wenn der Schaft nennenswerte Zugkräfte aufnehmen mufs, wenn eine gewisse Beweglichkeit ermöglicht werden soll oder der Nietkopf wegen Unzugänglichkeit nicht geschlagen werden kann.

e&u& koo

Die vorgebohrten zylindrischen Löcher sind etwa 2 mm kleiner als der kleinste Durchmesser zu bohren. Anlauf auf jeder Seite 1: 50 bis 1: 80. Unterlagscheiben verschiedener Stärke etwas verschieden tief einziehenden Bolzen.

Eine den Nietverbindungen gleichwertige Schraubenverbindung mit kegeligen Schraubenbolzen (Abb. 15) wird insbesondere angewendet, wenn aus irgend einem Grunde Schrauben und Niete in derselben Verbindung ^ich in die Kraftaufnahme teilen sollen.

zum

Niete dürfen durch die Belastung werden.

Nietabzug. Nietlöcher werden in Zuggliedern bei der Ermittlung des Nutzquerschnittes immer abgezogen. Bei Winkeleisen, deren Niete in den beiden Schenkeln gegeneinander versetzt sind, wird gewöhnlich nur ein Nietloch abgezogen. Bei enger Nietteilung rechnet man jedoch dann zu günstig. Man rechne besser etwa mit dem bei einem Schnitte ninoprs sich ergebenden Nutzquerschnitte (Abb. 14). Bei e = 3 d mulste in diesem Beispiele l³/₄ Lochquerschnitt abgezogen werden, während e—6.2 d erforderlich ist, damit nur ein Nietloch abzuziehen ist. Bei den gröfsten Winkeln bei enger Nietteilung sind deshalb zwei Nietlöcher abzuziehen. Bei den Druckstäben werden die Nietlöcher im Brückenbau bei der Spannungsberechnung meist nicht abgezogen.

Bei der Ermittlung des Trägheitsmomentes für Knickberechnungen sowie wenn die Querschnitte und Trägheitsmomente für Durchbiegungsberechnungen und der Berechnung statisch unbestimmter Systeme ermittelt werden, braucht bei den üblichen Nietteilungen die Nietlöcher nicht abzuziehen.

Man beachte den gröfseren Nietabzug bei den versenkten Nieten.

rnan

nicht auf Zug beansprucht

Abb. 14.

V\

-?S

■9*~\

//i---

-vo

Ausgleich der sich

c. Walzeisen«

Flacheisen durch Kaliberwalze gewalzt bis 180 mm Breite.

Universaleisen bis über 1300 mm Breite. Ränder nicht ganz scharfkantig; auch bei Stehblechen der Blechträger verwendet. Wegen geringerer Festigkeit in seitlicher Richtung besser nicht in Knotenblechen zu verwenden.

Bleche (bearbeitete Ränder). Ohne Ueberpreis erhält man 10 bis 15 mm starke Bleche bis 2200 mm Breite, 12 qm Fläche und 1250 kg Gewicht, bei 15 mm Stärke bis 2400 mm Breite, 15 qm Fläche und 2500 kg Gewicht.

Für Breiten bis 3000 mm und darüber Ueberpreise.

Blechstärken bei tragenden Bauteilen im Brückenbau selten unter 10 mm, in freier Luft nicht unter 8 mm. Gröfsere Stärken als 20 mm selten.

Formeisen (I. Bd. S. 638 ff., zu beachten sind auch die Vorprofile).

Abb. 16.

2. Haupttragwerke.

a. Gewalzte Träger.

Normalprofile (Abb. 16). Nietdurchmesser d 16    20    23

verlangt N.-P.    20

26 mm

27    36    45

Die Verkleinerung des Widerstandsmomentes bei 2 Löchern

495. d N + 7 ’

in jedem Flansch beträgt in Prozenten nahezu V = wobei N die Profilnummer. (Mafse in cm!)¹⁰)

Beispiel: N.-P. 40 mit W = 1459 und Nietdurchmesser 23 495.2,3 47

also W — 0,7575 . 1459 = 1104 cm» (genau 1103 !).

= 24,25 o/,,,

Bei 2 Löchern in einem Flansch ist W ziemlich genau 5 % gröfser als bei 4 Löchern also W — 1,05.1104 =    1160 cm3.

Abb. 17. Hinreichend genau ist für nicht in die Rundung ein-gepafste Winkel: s = 0,1 h, l — 0,8h.

Genauer ist

Abb. 17.

l = 0,8 h — 2 mm,

/ = 0,8Ä + 2 „ ,

Z = 0,8Ä + 4 „ .

für N.-P. 16 bis 19 .,    „    34    „    38

„    „    40    „    55

Die Länge des eingepafsten Winkeleisens V

ist bei

N.-P. 15 „ 47,5

0,9 k -1- 1 mm, 0,9 h + 8,5 „ .

2. Bei den breitflanschigen Trägern (Differ-dinger, Grey-Profile) ist genau genug (Abb. 17) s ~ t₂ d, wo t₂ gröfste Flanschstärke, d Stegstärke, also für nicht eingepafste Winkel l = h — 2 (t₂ Ą- d).

3. Bei Strafsenbrücken häufig C-Eisen statt I-Eisen als Längsträger des bequemeren Anschlusses wegen gebraucht. Die Verscfiwächungs-formel für das Widerstandsmoment für ein Niet in jedem Flansch ist 305 d

%•

N+ 8

C-Eisen sind in bezug auf Widerstandsfähigkeit gegen Biegung den I-Querschnitten (symmetrischen Querschnitten) mit gleichen rechnerischen Widerstandsmomenten nicht gleichwertig.

Um folgende Prozentzahlen sind nach C. v. Bach⁷) die in den

7) Z. d. Y. d. 1. 1909 S. 1795.

Profiltafeln angegebenen Widerstandsmomente der E-Eisen zu verkleinern:

wenn die Lastebene mit der senkrechten Schwerlinie zusammenfällt.

b. Blechträger.

Stehblech. Häufigste Stärke bei mittleren Verhältnissen 12 mm, für kleine, leichter belastete Träger 10 mm und für mehr untergeordnete Bauteile u. Umst. nur 8 mm.

Eine für alle Verhältnisse passende Formel für die Stehblechstärke

läfst sich nicht angeben. Nach Reissner⁹) ist cf    , damit 4fache

Abb. 18.

Knicksicherheit bei O' = 1000 erzielt wird (Abb. 18). Kann der Obergurt durch Einzellasten P in beliebigen Punkten belastet werden (Eisenbahnbrücken mit unmittelbarer Quer- r----------f

Schwellenauflagerung), so ist cf >0,13 j/p* Äj¹⁰), woP in t. j"J hx in cm.    ! f' i

Vianello¹¹) gibt als praktische Formel zur Stärken- M—+-

i    i-*-

bestimmung an : cf₂ == 0,7 + ggg *

In Deutschland bei einfachen Balkenbrücken Stehblechhöhe bis

2,5 m, in Amerika bis über 3 m.

Als Anhalt zur Bestimmung der wirtschaftlich vorteilhaftesten Trägerhöhe kann man bei Trägern mit mehreren Gurtplatten und parallelen Gurtungen in üblicher Ausführung annehmen

A = 1,2 VW bzw. VW bei W= 10000 bzw. 30 000 cm³.

Bei Trägern ohne oder mit nur einer Gurtplatte ist die günstigste Höhe meist gröfser.

Nach Melan ¹²) erhält man als günstigste Höhe h

-i

3 Mv

(cf+ 0,4) o'

und als Trägergewicht einschliefslich Stofslaschen, Versteifungen und

. I ist in m ein-

^    f\ no ZMv +(cf + 0,4)Ä*<7

Querträgeranschlüsse g — 0,68

zusetzen, sonst Einheiten kg und cm. Mv ist mittleres Moment der Belastung ausschliefslich des Eigengewichts des Trägers (Mv =0,67 bis 0,7 ilfmax).

Für Eisenbahnbrücken wird i/₉ bis */io l als vorteilhafteste Stehblechhöhe angegeben. Man beachte, dafs der günstigste Wert gröfser bei zweigleisigen als bei

eingleisigen Brücken ist und bei wachsendem l langsam abnimmt. Meistens nimmt der

Dennoch werden Höhen

Baustoff verbrauch wesentlich zu bei Gesamtböhen unter

12'

bis ~ herunter ausgeführt.

und mehr vor.

Bei Querträgern kommen Höhen bis —

Gurtwinkel. Müssen die Gurtwinkel gestofsen werden, so Termeide man kleinere Winkel als 90.90. Bei ungleichschenkligen Winkeleisen die breiteren Schenkel wagerecht (über Nietabzug S. 921).

Gurtplatten. Höchstens vier. Die innerste Gurtplatte wird häufig bis zum Auflager geführt, auch wenn dies statisch nicht erforderlich ist. Es genügt auch, dies nur bei dem gedrückten Gurte zu tun, während beim gezogenen Gurte die Platte nur so weit, wie statisch erforderlich, geführt wird. Ueberstand der Gurtplatten über die Winkeleisen in der Regel mindestens 5 mm. Ueberstand nach oben begrenzt durch die Entfernung a (Abb. 8 S. 919).

Mit a —3d für die Platten erhält man als gröfsten zulässigen Ueberstand 1,5 d-Bei einer Nietreihe in den Gurtwinkeln wird der Ueberstand in der Regel kleiner. Bei

Abb. 19.

Abb. 20.

a*

'«S-

ItT

einer einzigen Gurtplatte kann der Ueberstand gröfser ausgeführt werden. Ein gröfserer Ueberstand ist möglich, wenn nach Abb. 19 eine Nietreihe durch die Platten aufserhalb der Winkel angebracht wird. Diese Niete könnten kleiner sein. Die Anschlufsniete der Gurtwinkel an das Stehblech werden bei so breiten Platten

---4

.1

stärker beansprucht.

Gurtplattenlängen (Abb. 20). Sicherheitshalber wählt man die Plattenlänge etwas reichlicher, als theoretisch erforderlich.

In Abb. 20 ist angenommen, dafs drei Paar Anschlufsniete erforderlich sind.

Ist t = 0,9 ö*, so ist die erforderliche Zahl der Anschlufsniete

H „ -n    ⁷¹

n=l,lli^:—j--

23

d— 20 n = 0,354    0,267

26 mm 0,209 Fp,

Für

erhält man

wobei als FP die geschwächte Querschnittfläche eingesetzt werden darf, und zwar um so mehr, als die Spannung am Ende der Gurtplatte nicht den vollen zulässigen Betrag erreicht. Vgl. „Stöfse“ S. 937.

c    Rechnerische Bestimmung der Gurt-

plattenlänge. Nach den preufsischen Brücken-|7V-—bau Vorschriften darf man annehmen, dafs die

Abb. 21.

Momentenlinie aus einer mittleren wagerechten Strecke c = 0,12 l und aus zwei Parabelstücken besteht (Abb. 21). Man erhält dann im allgemeinen

= c + 2aJ

i_Eó.

= c + 2aj/l— ^ usw.,

Wi

c = 0,12J wird Jj =0,12/+ 0,88 J l/l— w

Fo

also für

W ist hierbei das erforderliche Widerstandsmoment in der Mitte. Bei gleichmäfsig verteilter Belastung ist c = 0 und

usw.

]/¹ —+ usw-

Wi

1-^; l, = l

Schätzung des erforderlichen Gurtquerschnittes (nachVianello)¹⁰), wenn Widerstandsmoment und Gesamthöhe h des Trägers gegeben sind,

Ve^.Ä.

Hier ist h' die Entfernung der Schwerpunkte der Gurte, d die Stehblechstärke.

Bei drei Gurtplatten von derselben Stärke wie die Winkelschenkel ist h' ziemlich genau = Stehblechhöhe, bei zwei Gurtplatten reichlich so grofs wie die Entfernung der Innenkanten der Winkelschenkel.

Hat man Stehblech und Winkeleisen gewählt, so kann die nutzbare Gurtfläche nach der recht genauen Annäherungsformel¹²)

v=w W»

hs h

bestimmt werden, wo W das erforderliche Widerstandsmoment ist.

Versteifungswinkel. Sie werden unterfuttert oder über die Gurtwinkel gekröpft. Letzteres ist bei grofser Trägerhöhe infolge Ersparung des langen Futters etwas billiger und zulässig bei sorgfältiger Ausführung. Am besten wird gekröpft mittels Keilfutter 1 : 10 bis 1 : 15. Die Gröfse wächst mit Trägerhöhe und Lastengröfse. Schenkelbreite mindestens 2 cm geringer als die Breite der Gurtwinkelschenkel. Entfernung der Versteifungswinkel auf Strecken, wo keine Lasten angreifen, nicht wesentlich gröfser als die Trägerhöhe. Bei niedrigen Trägern verhältnismäfsig gröfser als bei hohen Trägern. Bei grofsen Querkräften empfehlen sich schräge Aussteifungswinkel, wie Druckdiagonalen gerichtet. Als Entfernung der Niete genügt für die reinen Versteifungswinkel 7 d.

W.h

(Ä')²

Abb. 22.

L100*100*12

-V

SS*

Berechnung des Widerstandsmomentes. Zahlenbeispiel (Abb. 22): r 1,2.90*

J*~ Ï2

_/4j£ = 4.207

“ V 4 F . C² = 4.22,7.42,l² = 160 934 „

— 72 900 cm⁴

'000*12

828 „

Nietabzug II : 4.2,3.1,2.44,42 Diff. =

Jpi = 2.19,4.1,2.45,6²

2 - 234 662 cm4 = 21764 „

= 212 898 cm4 = 96 817 „

Jp^ — 2.19,4.1,2.46,8²

Jx — 309 715 cm⁴; = 101 977 „

H’j —

yy

Li

240* 12\    W I

\rNvJzbrdte\

*24-46=10,4*

— 6704 cm³

309 715

46,2

— 8685 „

*2) Müller-Breslau, Graph. Statik Bd. I 4. Aufl. Stuttgart 1905.

ir

. 11 Nietstärke 20 mm Stehblechstarke 10 mm Gurtplatten 200.11 und 220.11.

-g S K» <» g: K " S- ft K IS'S 8« <g"S 5 Ko SS 8"S-~ «»“SS®    z ,

S'&'RS-ïi- ? ftSftft s ft-S^tg S S.    % 8, S3S& g S-SaS g    «

rH

« I MI I ! il! il î MU 111 I ! 1 ill ! III I !

i I fill ! I lit I tilt I III! I Hi &■ I lilt I

= 200.11

— 220.11

— 200.11

2536

2694

2853

£ioS

3176

3339

3505

3672

3840

40x0

4182

4355

4529

4705

4882

5061

5241

5423

909s

5790

5976

6x63

6352

6542

6733

6926

7x20

7316

7513

7711

7910

if Hf !>»!?“ fïHH    sial'»

H et « ti « « «NCOCO CO cocococo t    + twininin m xn^o <o vo

1887

2136

2263

2392

2522

2654

2787

2922

3058

3196

3475

3617

3761

906S

4052

4199

4348

4650

4803

4958

5114

1Z0S

5430

5751

5914

6078

6243

103,62

75.99

69,08

II

37.99

34-54

L 90.

W₀

gUIO

1270

1357

1446

1536

1627

1720

1815

1911

2008

2106

2207

2308

2411

2515

2620

2727

2836

2945

9S0S

3x69

3283

3398

3514

3632

3751

3872

3993

4117

4241

4367

4494

o fcC

es x

Tafel 1.

~ ^ c2 *C? h voc^ oc^ co o\ io o \o « co w qnn o vo « tN en a m o^o « n co

s s s s § s s si ss K⁰???

i mu iiiiüiiiii iitiiiiii i mu

94.2

Nietstärke 20 mm Stehbiechstärke 10 mm Gurtplatten 180.10 und 200.10.

IEl

d I* sgya g g.vS s'g&g a S'S^vS- a ss'êt's g    g

S 'S « S' & & S SSSS- 5- T*« Ä ÂSr&SÆ    g. £.£££ S

III

= 200.10

180.10

- 180.10 —200.10

2252

2391

2532

2674

28x8

2963

3109

3257

3558

37x0

3864

4020

4176

4334

4494

4655

48x7

4981

5146

si£S

5480

5649

5820

5992

6165

6340

6516

£699

6872

7052

62,80 li 84,78

i iiiit mi mit mi! i mu mu

lint i mu mi iiim mi i mu

Mm i iiiiühi i mu mn ntti

56.52

31.40

> 28,26

L 80.80.

Wo

gUlD

g    ih!I

(N « COvO O TOVO t'.OO O 't- lOVO t> O. CO CO CO CO CO

s lilii III* S 5 IS-t- 5 S SS ? SS5551iïS35

N CO OD CO OO CO OO OiUOi 0> CT» O' O' O O OOOO H H H H H H HCłOWW H H H H H H H H H H H H H H H H H

Steh-

höhe

40

42

44

46

48

50

52

54

9-

58

09

Ó2

r,₄

66

68

72

74

78

80

82

84

86

88

90

92

96

98

001

Gewicht der Gurtplatten

Für den Träger ohne Gurtplatte ist das Widerstandsmoment am kleinsten, wenn die Nietlöcher I in Abzug gebracht werden. Man hat (vgl. oben)

^brutto = 234 662 cm*

Nietabzug I: 2.2,3 . 3,6. 39,5»= 25 838 „

,/₀' = 208 824 cm⁴

= 4641 cm*.

208 824 M 045

Unter Benutzung der Tafeln S. 928 bekommt man W₂ = 8402

Verbesserung für 2 mm stärkeres Steh blech:

2X128 = 256

Verbesserung für 2 mm stärkeres Stehblech :

Wx = 6413

2X 132 = 264

W\ verbessert = 6677.

Wÿ verbessert = 8658 Die belanglosen Unterschiede gegenüber den Werten der Zahlenbeispiele rühren daher, dafs die Tafel die Rundungen der Winkel nicht berücksichtigt.

Die Fehler, die dadurch entstehen, dafs die Gurtplatten-Trägheitsmomente auf die eigene Schwerachse vernachlässigt werden, sind sehr klein (z. B. oben 0,12 cm³ bei einer Gurtplatte).

¹

S. Organ 1913 S. 393 ff. Der theoretische Längenschnitt von Drahtseilbahnen mit Doppelbetrieb von Kecken sehn fs, Schweiz, Bauz. 1909, IT S. 96ff.

²

Vgl. Schweiz. Bauz. 1906 S. 134.

³

Vgl. Z. d. V. d. I. 1913 S. 2027.

⁴

   St. u. E. 1909 Nr. 12.

⁵

⁴)    Bohny, Eisenbau 1911 S. 79 (St. u. E. 1911).

⁶

³)    Kol mann, Eisenbau 1910 S. 117.

⁷

•j) Sonntag, Eisenbau 1911, S, 194.

⁸

Aus den Angaben des Handbuches des Eisenkonstrukteurs der Brückenbauanstalt Juoho, Dortmund.

⁹

) Zentralbl. Bauv. 1909 S. 95.

¹⁰

<J) Nach Prof. R. Kr oh n , Danzig.

¹¹

10) Vianello, Der Eisenbau, München u. Berlin 1905, R. Oldenbourg.

¹²

U) Melan, Der Brückenbau III, 1. Hälfte. Leipzig und Wien 1914.

Tafeln für genietete Träger (Tafel 1 bis 10).

Bei Tafel 6 ist die Abrundung der Winkel berücksichtigt, bei den übrigen nicht. Bei der Berechnung von W₀ in Tafel 1, 3, 4 u. 7 ist das Nietloch in der Mitte des freien Schenkels angenommen, bei Tafel 5 u. 6 ist ein Wurzelmafs von 50 mm

Abb. 23.

Ł. /J0x /J0 x /Pk : J---U?

ET

angenommen

(Abb. 23). Die Werte W bzw. JW der Tafeln 1,

2, 3 u. 7, sowie die meisten der für die geringeren Höhen der Tafeln 4 u. 5 sind den Tafeln von Böhm & John entnommen,*) die übrigen neu berechnet.

Die Neuauflage der Tafeln von Böhm & John, Berlin 1913, wird besonders empfohlen. (Träger bis 3 m Höhe, W bis 114 000.)

Tatei 2.

IT

h jj

;j Aenderung J W des Widerstands-I momentes bei einer Aenderung der j| Stehblechstärke von 1 mm bei 1 bis 3 Gurtplatten

Aenderung J W des Widerstandsmomentes bei einer Aenderung der Stehblechstärke von 1 mm bei 1 bis 3 Gurtplatten

cm

Plattenstärke mm jj Plattenstärke mm 10    20    30 i! 11    22    33

Plattenstärke mm

mm

ii

cm

10    20 ; 30    11    22

33

a    a ara”

iO lO 00 OO    "o

04

to

66

'•4

O'OvOvOvOvO 00 00 00 00 00

O 00 Q\4± 10 O 00 Q\ 4^ 10 O

aihHVO N 00 ’t H N CO

O O h ci d cn co tmd m vo

m HHMH H HHHH H

102

107 112 I18

I24

I29

I35

I41

148

I54

160

! Ol    IOH    N    «00 V) H

! o>    O h w ci    oi    ro co *<«f m    m

f»    HHHH    H    HHHH    M

104

109

ïi5

120

I2Ö

132

138

144

150

157

IÓ3

h vo ci N co

H HHHH H HHHH H

99

104

109

115

120

126

132

138

144

150

84

81

86

94

! 99

91

Cu

a>

1895, Verlag J. Springer

L 100.100.12

Tafel 3.

Nietstärke 23 mm Gurtplatten 220.12 und 240.12.

Stehblechstärke 10 mm

Steh

blech

höhe

fc* «a

uq o

W₀

cm³

Wx

WjL

-220.12 -240.12

220.12

240.12 =220.12

= 240.12

30

32

36

38

40

42

44

46

48

50

52

54

56

58

60

62

64

66

68

70

72

74

78

80

82

36

88

90

92

94

98

100

102

104

ro6

108

no

112 114 116 118 120

122

124

126

128

130

94,9

96,4

98,1

99,6

101.1

102.7

¹⁰4.3

105.8

107.4 109,0

110.6

112.1 xi3,7 xi5,3

116.8

118.4 120,0 X2I,5

123.1

124.7

126.3

127.8

129.4 121,0 X32,5 X34,x X35,7 X37,2

138.8

140.4 142,0

143.5 x45,x

146.7

148.2

149.8

151.4

152.9

x54,5

156.1

157.7

159.2

160.8

162.4

163.9

165.5

167.1

168.6

170.2 171,8 X73>4

IOOX

CO N CO H H Ci    (N

o co 00 co 00 000000 a O O h ci co ^ mvo t^oo o

H H H H H H H H H «

2IIX

2221

2333

2446

2560

2677

2794

29x3

3°33

315S

3278

3402

3528

3655

3784

3914

4045

4177

4311

4447

4584

4722

4861

5002

5144

5288

5432

5579

5726

5875

6025

6177

6330

6484

6640

6797

6955

7115

7276

7438

o    10(0    0    10    O    OOOOOOOOOOVJVJVJVJVJ    OnOnOnON    ON    OnOI    Ol La    Ol    La    4    4    4    4    4    4    03    03    03    U    05    w    w    10    U    10    10    to    to    to    H    H    H    H

O    00 On4    to    O    00 0\4    to    O    00 On4 10    H    NO VJ    Ol 0-0    H    O    00    C\4    LO    H    O    OOOi    A    O)    H    O    CO    ONOtLOtOO    NO    VJ    On    4    LO    H    O    00    vj    Os    4

ai    4 4    03    03    LO    W 4 4    01    La    OnVJ oovD    O    to 4    La vj    vo    h    4    On O    h    4    vt    o    4    vj    h    4    00    10    O    H    La    O    La    O    La    O    La    H    VI    (0    O    Oi    H    00

H    ON H    NO    vj    vj    0OO4    O    On    4 LO 4 On    O    4-0    00VJ    S    «    10    OMO    O    0O 00 vO    tO    On    10    O    OO    CS    O    to    vj    03    O    O    O    03    vj    03    o    VO    H    4    VO    vj

x 559 i 696

1    836 1977

2    121 2 266

2413

2 562 2713 2866

3 020 3 175 3 332

3491 3 652 3813

3    977

4    141 4 307 4 475 4644

4815

4987 5 160

5 335

5511

5    689 5868

6    048 6 230

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Tafel 4.

Nietstärke 26 mm, Gurtplatten 260.13 und 280.13.

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Gewicht der Gurtplatten

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

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Nietstärke 26 mm

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Tafel 6.

1 bis 3 Gurtplatten 310.

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Tafel 7.

Nietstärke 23 mm Gurtplatten 260.12 und 280.12.

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178.1 180,0

181.8

183.7

185.6

187.5

189.3

191.2

193 »1

194.9

196.8

198.7

200.6

202.4

IlfKlIlII? tillÎIÏH3 Hill HUI Hill51111 till

2 528 2688

2    849 3OI2

3    177 3 344 3 512 3 682

3    854

4    028

4203 4380 4 559

4    739 4921

5    105 5290

5    477 5 666 5856

6    048 6 242 6 437 6634

6    832

7    032

7234

7 437 7 642

7    849 8057

8    267 8 479

8    692 8907

9    123

9341 9 560 9 782 10 004

10 229

10455

10 683

10    912

II143

11    375 ii 609

11    845

12    082 12 321 12 562

2 624 2 788

2    955

3    122

3292 3 464

3637

3 812

3    988

4    167 4 347

4 529 .

4    712

4897

5084

5    273 5 463 5 655

5    848 6043

6    240 6438 6638

6    840

7    °43 7 248

7 455 7 663

7    873

8    084 8 297 8 512 8 728

8    946

9    166

9    387 9 610 9 834

10 060 10 288 IO 517

12    167 12 409 12 652 12 898

II

3    483 3691 3901

4    H4 4 328

4 544

4    761 4981

5    202 5426

5 650

5    877

6    105 6 336

6567

6    801 7036

7273

7    511 7 752

7    993 8237

8    482 ,

8    729 8978

9    228

9 479 9 733 9 988 10 245 10 503

3675

3893

4 H3 4 335

4    559

4784

5    012 5 241 5 472 5 705

8    126 8 378

8    631 8886

9    142 9 400

9    660 9921

10 184 IO 449 10 715

10    983 ix 253

13    468 13752

14    038 14 325

14    014 X4 905

15    197 15 491

15    787

16    084 16 383

10    683

Gewicht der Gurtplatten kg

48.98

52.75

97,96

105,50

Tafel 8.

Aenderung J W des Widerstandsmomentes bei einer Aenderung der Stehblechstärke von mm bei 1 bis 3 Gurtplatten.

Platten stärke mm 15 I 30 I 45

cm

Plattenstärke mm j ^ 15 I 30 I 45

cm

Plattenstärke mm 13 1 26 I 39

cm

Plattenstärke mm |    ^

13 ! 26 I 39

cm

^    ! Plattenstärke mm I ^

12 I 24 I 36

cm

fŁ I Plattenstärke mm 12 ; 24 I 36

cm

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L 140.141 — 15 I = 15

1818

1841

1865

1888

1911

1934

1957

1981

2004

2027

2050

2074

2097

2120

2144

2167

2190

2213

2237

2260

2283

2306

2330

2353

2376

2400

2423

2446

2469

2492

25x6

1843

1871

1894

1918

1941

1964

1988

2011

2034

2057

2081

2104

2127

2151

2173

2197

2221

2244

2267

2291

2314

2337

2361

2384

2407

2430

2454

2477

2500

2524

2547

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Gurt 3 Nietlöcher

L 140.140 - 15 I = 15 I

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9.

Fall, dafs in jedem i L 130 ■ 130.14

I rfńrmnmmmmmumi

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81-

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I s, aj'g-s'g l'in g- s-kTs-I    Iff.® g

W abzuziehende Korrektur J W für

L 130.130.14

— 13 I = 13|=13

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L 120.120.18

— 13 |= 13 J EE 13

887

899

919

938

958

977

S101

966

1034

1054

II3O

USO

II7O

II9O

I2II

I232

1252

1273

I293

*3*4

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O' O' O' O' O'

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40

Tafel 10.

Das Trägheitsmoment des 1mm starken Stehbleches.

S 33

82

617 44    710

8x't 922

42

46

48

So

84

88

90

92

S SI si s s

202

204

2o6

2o8

162

15 132

32    869 34 133

m a h o    w    o* e» co £    en <0 Tf- -inoo^ o^o Si    8

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164

I6ö

'7168

170

172

2x0

212

214

216

218

i 042 1173 x 312 X 464 I 626

1    800

1986

2    185 2 396 2 620

2    858

3    no 3 377 3658 3 955 4267

Nietabzug nur im Zuggurt ist nicht üblich, obwohl der sonstigen Brückenbaupraxis entsprechend als erlaubt anzusehen. Der Gewinn an Widerstandsmoment wegen der Verschiebung der neutralen Achse gering, bei Gurtplatten und zwei Nietlöchern im Mittel 272%. Mit demselben Baustoffaufwand erreicht man einen mehrmals gröfseren Zuwachs an Widerstandsmoment, wenn der Obergurt um die Hälfte der sonst abgezogenen Lochquerschnitte verkleinert und der Untergurt um denselben Betrag vergrößert wird.

Gurtniete (Abb. 24).

Nietdurchmesser nach der Stärke der Winkelschenkel und Gurtplatten bemessen.

Nietentfernung: Für die Niete I ist e meistens = 6 d, sofern die statische Berechnung keine engere Teilung verlangt. In der Trägermitte, wo die Querkräfte gering sind, hat man auch weitere Teilung ausgeführt, aber auch engere.

Die Niete II werden in der Regel wie in Abb. 24 t gesetzt. Sie werden sehr wenig beansprucht, weshalb J es bei besonders enger Nietteilung zulässig ist, sie nur i in jedem zweiten Zwischenräume anzubringen.

Berechnung der Niete I. Die gesamte, in einem Gurtquerschnitt

auftretende Zug- bzw. Druckkraft ist M •-y Hier ist S das statische

Moment des Querschnittes eines durch diese Niete angeschlossenen Gurtes in bezug auf die Schwerachse des Gesamtquerschnittes, J das Trägheitsmoment des Gesamtquerschnittes.

Nietkraft: N = A M • -y- = Q * e • -Ęr •

52

174

54

56

58

60

62

"4

66

68

70

72

70

78

80

96

98

100

X02

104

xo6

108

HO

112

114

116

118

120

176

178

180

182

184

186

188

199

X92

194

196

198

200

220

222

224

226

228

230

232

234

236

238

240

344

Abb. 24. ^_£_

Bei der Berechnung von j ohne Nietabzug rechnen.

soll man mit den vollen Querschnitten

SG

Näherungsweise kann man nach Vianello¹⁰) -j- durch ersetzen,

wo G der Querschnitt eines angeschlossenen Gurtes und TV das Widerstandsmoment des Gesamtquerschnittes ist. Hier empfiehlt es sich, mit Nietabzug zu rechnen.

Querschnitt (Abb. 22 S. 925) ohne Gurtplatten:

S — 2.22,7.42,1 = 1908 cm³; J — 234 662 cm⁴, demnach ~~ =    (Bei Anwendung

8 1

der Querschnitte mit Nietabzug erhielte man — — —— ; während in der empfohlenen

J    1 oJ

Gr 39 88    1

Annäherungsformel    also etwas ungünstiger als der erste Wert.)

Mit einer Gurtplatte erhält man (ohne Nietabzug):

~J = I54Ï6Ô = 1T0 ; d“gegen naCh d6r Annaherangsformel — =s W = W •

Bei der Nietberechnung kommt meistens nur der Lochleibungsdruck 0/ in Betracht.

Die mit Rücksicht auf die Beanspruchung erlaubte Nietteilung ^ _ iVzulässig J

ergibt sich zu

Öl. d.d J

Q 's

oder angenähert e

(Sf. .cf G

’ w"

Hierbei in der Regel ö) s= doppelte Scherspannung = 1,8 (Sz.

Fs hs ~G'~T’

Man kann recht genau setzen : -g- = &' +

wo hs Stehblechhöhe, h‘ die Entfernung der Gurtschwerpunkte (kann hinreichend genau geschätzt werden), Fs Querschnitt des Stehbleches, G Querschnitt einer Gurtung, beide ohne Nietabzug.

Man erhält:

woraus folgt, dafs bei gleichbleibender Querkraft und Gurtquerschnitt die Nietentfernung mit der Trägerhöhe stark abnimmt.

Unregelmäfsigkeiten: Die Formeln zur Benutzung der Nietbeanspruchung bzw. der Nietteilung treffen bei plötzlichen Querschnittänderungen des angeschlossenen Gurtes nicht mehr zu. Wenn die Gurte oder einzelne Teile derselben nicht bis zum Trägerende reichen, mufs die Zahl der Niete so bemessen werden, dafs die Gurtkräfte auf den in Betracht kommenden Strecken auch auf das Stehblech sicher übertragen werden.

Beispiel (Abb. 25): Querträger eingleisiger Brücke mit 5,9 m Feldweite. Querschnitt wie Zahlenbeispiel (Abb. 22 S. 925), Querkraft links vom Querschnitt III—III = 32,9 t, zu-

3224

— 46,4 t, in II—11

lässige Nietkraft = 3,87 t. In III—III ist M — 5100 tcm •

— 26,3 t, Demnach ist auf Strecke IIT—U 46,4 — 26,8 ~ 19,61

entsprechend 3290

1908

234 662

354 400

den Nieten I aufzunehmen. Erforderliche Nietzahl n = 19,6 : 3,87 = 5,1 = r>u 6.

N J

Es ergibt sich e = 9,2 cm statt 12,9 cm nach der Formel e —    •

Abb. 25.    Abb. 26.

von

tft-k

W

--------

SV, 5-

oTo”

ui

-Ü.S5^

rL/Mx.

k---------O.M-

—i_i

.9

t-ßna-*-

Tu* *****

-i

Strecke II—I (ohne Rücksicht auf Windknotenblech und Aussteifungsblech). Kleinere Nietteilung erforderlich, weil Winkel nicht bis zur Auflagersenkrechten gehen.

Erf. Nietzahl n —

itism

26,8

1,87

keine besonderen Anschlufsniete etwa nach Abb. 26 angebracht werden, so ergibt sich e C 11 cm statt « = 14,5 cm nach der Formel für den Normalfall.

Allgemein ist die Summe der Zusatzkräfte der Niete, die dadurch hervorgerufen werden, dafs die erste Gurtplatte auf hört,

VU?

^.........

Mn

A iV= —;

Ji

Abb. 27.

Mn ist das Moment in n—n (Abb. 27), Jq und So beziehen sich auf den Querschnitt ohne Gurtplatte, Jp und Sp auf die Gurtplatte allein, alles mit früher gebrauchter Bedeutung. Für die zweite Gurtplatte entsprechend:

*L(a -£*l)

J₂ V P .h )

T o. °    °

\ Meter

Mn S₀

und für die vor Trägerende auf hörenden Winkel A *V =

A A darf bei nicht langen Strecken entsprechend Abb. 27 verteilt werden. Berechnung der Niete All durch die Gurtplatten entsprechend. Ihre Beanspruchung ist meistens gering.

Stöfse. Sowohl für Gurtplatten, Winkeleisen wie Bleche beträgt als Regel die gröfste Länge ungestofsen etwa 12 m.

J,

Abb. 28.

Stöfse der Gurtplatten. Meistens gestofsen nach Abb. 28. Sind n Niete zur Uebertragung der Kraft in einer Platte erforderlich, so ist die Länge der Decklasche bei zwei zu stofsenden Platten nach 8 w, bei 8 Platten nach 4w Stofsnieten zu bemessen.

Zur Berechnung der Nietzahl setzt man meistens, ohne die von der Platte übertragene Kraft zu berechnen,

Fn * Os

also nach den Preufsischen Brückenbauvorschriften 10 FP_ ^ 1, 415. Fp

T ' F„ ~~ </-......

fl r=

WO

71. äj

4.....’

oder

für

23

bzw. 26 mm

d= 20

n = 0,344 FP 0,267 FP „ 0,209 Ą.

Es ist hierbei unter Berücksichtigung aller Verhältnisse zulässig, mit dem durch die Nietlöcher verkleinerten Querschnitt Fp zu rechnen.

Die Stofsanordnung der Platten in Abb. 31 ist dieselbe wie in Abb. 28. Die Anordnung nach Abb. 32 hat für die Montage den Vorteil, dafs kein Teil des Trägers über den theoretischen Stofsquerschnitt hinausragt und [-[—j ist in bezug auf die Kraftübertragung klarer "]    als die Anordnung nach Abb. 28 u. 31. Sie

kommt nur für Montagestofs in Betracht. Nachteilig ist der grofse Baustoffaufwand für Laschen, sowie die entsprechend gröfsere Anzahl der auf der Baustelle zu schlagenden Niete.

Als Mittelweg zwischen Abb. 31 einerseits und Abb. 32 ohne Ausführung der Platten-stofse 2' und 3' anderseits wird empfohlen, die Nietzahl links von (I) in den Abb. 28 u. 31 um 50% zu erhöhen, also 1,5 n Niete dort anzubringen (vgl. Abb. 33).

Stofs der Winkeleisen. Bei kleinen Winkeln nach Abb. 29, wobei u. Umst. Vorprofile als Deckwinkel erforderlich;

I bei grofsen Winkeln besser nach Abb. 30, weil bei nicht ganz genauer Arbeit nach dem Annieten des Nietes I leicht eine Fuge zwischen den Schenkeln an der Stelle des Nietes II entsteht.

Bei Flacheisenlaschen (Abb. 30) ist zu beachten, dafs man, auch wenn man im Winkeleisen nur ein Niet abzieht, in jeder Decklasche ein Niet abziehen mufs, weshalb diese Stofsdeckung dann ungünstiger ist als die nach Abb. 29.

Abb. 29.

Abb. 30.

Abb. 31.

Cr

3l

IL

IL

IL

1320

jßL

■fh

r^r

°

sas

fa

B B lOst

Abb. 32.

^120^

//. n u n n u

im—i

L.

_______i

Abb. 33.

eventuell\ OLaavMete

JL

130x10

10St

I_________

Bemessung der Nietzahl wie bei den Gurtplatten.

Da die durchschnittliche nung der Winkeleisen die zulässige Grenze nicht er-

Span-

reicht, ist diese Berechnung etwas ungünstig.

Abb. 31 u. 32 zeigen Universalstöfse, wo der Stehblechstofs ohne Einflufs auf die Stofsausbildung des Gurtes ist.

Abb. 33 zeigt eine Anordnung mit Stehblechdecklaschen in voller

Höhe.

LG130C. 130U.14, Fnetto = 31,l qcm; Decklaschen L 120.120.16 ' (Vorprofil!) mit F= 35 95 — 1,6.2,6 = 31,8 qcm. Zahl der Stofsniete: n = 0,209.31,1 — 6,5, also 7. Für die Gurtplatte: n = 0,209 (30 - 5,2). 1,4 = 7,3, also 8. In Abb. 32 wurden auch in der Winkellasche acht Niete angebracht. Um nicht zwei Decklaschen von 14 mm starke anbringen zu müssen, ist zwischen dem Deckwinkei und der Lasche ein Futter angebracht.

Stofs des Stehbleches. Verschiedene Stofsanordnnngen zeigen die Abb. 34 bis 36. Auf jeder Seite der Stofsfuge nach Erfordernis zwei bis vier senkrechte Nietreihen.

Abb. 35.

Abb. 34.

[o 0 O I O O Ó4-——

Abb. 36.

-o o o

------o O I o o

-e o I o o

I

AI °T° °t I *4-0 O ! O O- -hr

--o o I o o

-o o I o 9

! U'-J

i-jd-

OiO .

O I o o o

° > 9

° I J

[o o o ! o o of—

o o o-

j .....mpm

*-j----o/O O

u/der Umsùmde/i'zic ic/derfi/Ztem,

Die wagerechte Entfernung der Nietreihen wähle man 3 d bis 3,5 d oder, wenn die Niete nach Abb. 35 gegeneinander versetzt sind, auch enger. Die senkrechte Entfernung der Niete nicht zu klein, um das Stehblech nicht zu sehr zu schwächen, etwa 4 d bis 5 d. Die verschiedenen Nietanordnungen sind in Abb. 34 bis 40 angegeben.

Stärke der Decklaschen 10 mm, ausnahmsweise 8, bei sehr starken Stehblechen auch 12 mm.

Berechnung:

Der Anteil des Gesamtmomentes A/, der vom Stehblech übertragen wird, ist Mg.

Ö.W

Js

Ms = M—j- — M • M.hg

ö-hs*

12. J

• ff'.

_M hs 2 J “ IV * h

Hierbei ist üblich, J mit Nietabzug im Gurt, aber ohne Nietabzug im Stehblech zu berechnen.

In dem letzten Ausdruck ist o* —

Nietbeanspruchung infolge des Momentes Ms- Man berechnet die Beanspruchung in einer Reihe auf jeder Seite des Stofses

— mal so grofs ist n

und nimmt an, dafs sie bei n gleichen Reihen

(als ungünstige Annahme zulässig).

Ms • hx

Unter der Voraussetzung, dals die Nietbeanspruchung proportional den Entfernungen von der neutralen Achse ist, hat man für das am

• Bei

2 h²

ungünstigsten beanspruchte äufserste Niet (Abb. 37) JVi

Bildung der Gröfse 2h² kann man sich sämtliche Niete wagerecht in die erste Reihe hineingerückt denken.

Bei grolsen Querkräften setzt man die wagerechte Kraft ^ zusammen mit dem auf dieses Niet entfallenden senkrecht wirkenden Anteil der Querkraft.

Setzt man

2h?

f,

so erhält man

Ms. Äi

2h?

*i

und die Beanspruchung dieses Nietes auf Lochleibungsdruck wird

Ms.f

hi. d . cT

Die Gröfsen f können für die verschiedenen Nietanordnungen der folgenden Tafel entnommen werden:¹³)

Tafel 11.

Anzahl der Niete in der ersten Reihe

Einreihige Vernietung

f=

or (n — 1)

n{n +1)

Zweireihige Vernietung

f ° (n — 1)

n (2 n — 1)

Dreireihige Vernietung

2 (n — 1)

n²

Vierreihige Vernietung

3(n, — l)

n(2n — 1)

f=-

10

ii

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

0,900

0,800

0,714

0,643

0,583

o,533

0,491

o,455

0,423

0,396

o,37i

0,350

o,33i

0,314

0,298

0,284

0,271

0,260

0,249

0,239

0,230

0)643

0-533

o,455

0,396

0,350

0,314

0,284

0,260

0,239

0,222

0,206

0,193

0,181

0,171

0,162

0.153

0,146

0,139

0,132

0,128

0,122

o,375

0,320

0,278

0,249

0,219

0,198

0,180

0,165

o,i53

0,142

o,i33

0,124

0,117

0,111

0,105

0,100

0,095

0,0907

0,0868

0,0832

0,0799

0,322

0,267

0,227

0,198

0,175

o,i57

0,142

0,130

0,120

0,111

0,103

0,097

0,091

0,086

0,081

0,077

0,073

0,070

0,066

0,064

0,061

<>!*

I I

CH

Abb. 38.

Abb. 39.

Abb. 40.

Abb. 37.

Es empfiehlt sich auch, die Znsatzbeanspruchung durch die Querkraft zu berücksichtigen.

Bei « Stofsnieten im Stehblech kommt genügend genau auf ein Niet — , also ein

n

nach unten gerichteter Lochleibungsdruck a? —    '

¹³) Vgl. Dircksen-Schaper, Hilfswerte für das Entwerfen und die Berechnung von Brücken mit eisernem Unterbau, 4. Aufl. Berlin 1913, Willi. Ernst & Sohn.

Die Gesamtbeanspruchung auf Lochleibungsdruck beträgt <r = VV/)² -+- (<T/')a-

Annäherungsformel zur Bestimmung der erforderlichen Nietzahl auf der einen Seite des Stofses:¹⁴)

. dhs²

N.hx

hs Stehblechhöhe, G' Randspannung des Stehbleches, N Tragkraft eines Nietes, i. d. R. — d . d. Ö}.

Schwächung des Stehbleches durch eine senkrechte Nietreihe. Die Verminderung des Trägheitsmomentes beträgt d.d

Jj =

2.

v/>² (Abb. 34),

der Verlust an Widerstandsmoment für den Gesamtquerschnitt JW — 2 Jj

-----₁ wo

h

h gesamte Trägerhöhe. Stehen die Niete der Reihe alle in

h ²

-- wo f der ersten Spalte der

d.d. hi²

gleicher Entfernung, so ist 2h'² =

obigen Tafel zu entnehmen ist, und JW

Zahlenbeispiel (Abb. 41 u. 42):

Hauptträger nebenstehenden Querschnittes einer zweigleisigen Eisenbahubrücke von 15 m Stützweite, Blechträgerstöfse 5 m von den Auflagerpunkten. An der Stofsstelle ist Mg = 52,5 tm, Mv = 221,6 tin, M = 274,1 tm. J/max = 303,3 tm. erforderliches Widerstandsmoment in der Mitte H⁷= 35700 cm³.

f.h

Abb. 41.

Im gewählten Querschnitt ist W₂ = 29 698;

Annäherungsweise ist (S. 924) die Länge der dritten Gurtplatte

= 7,22 m,

— 36 155 cm³.

lz = 0,12.15 4- 0,88 . .fl —

29 698

35 700

reicht also erheblich über die Stofsstelle hinweg. Die Spannung im Stehblech ist 27 410000    168

--= 721 kg/qcm,

36155    177

rJW*/3

"z. /*Ox /w* /J

Ms —

o' =

*■**'*' » ¹'⁴-¹⁶⁸⁸-⁷²¹.. = 4760000 kgcm = 47,6 ».

Zulässige Kraft auf ein Niet

jVzu1. = 2.0,9.850.2,6.1,4 = 5569 kg.

Laschenhöhe 139 oder 140 cm und hx — 131 cm angenommen. Nach der Annäherungsformel (s. oben) ist die erforderliche Anzahl der Niete auf jeder Seite der Stofsfuge

Abb. 42.

a'.ShJ*

721.1,4.1682

s-

5569.131

- 2 = 37.

ft

Es wird gewählt

1.    entweder drei gleiche Reihen je 13 Niete, Nietentfernung rv; 109 mm, oder

2.    drei Reihen nach Abb. 39.

Sćó/s Stq/s

l3.o

Die Beanspruchung der äufsersten Niete kann nun berechnet werden.

mit Hülfe der Tafel 11

14) Otzen, Anhang zu Zahlenbeispiele usw., Wiesbaden 1909 C. W. Kreidels Verlag.

Im ersten Falle wird Gj —

im zweiten Falle

y . 47,6.0,396

131.2,6.1,4 47,6.0,142 131.2,6.1,4

1,8.850 =5 1530 kg/qcm.

= 1315 kg/qcm,

= 1415 kg/qcm.

Zulässig ist

Die Verkleinerung des Widerstandsmomentes des Trägerquerschnittes durch die senkrechte Nietreihe in der Lasche beträgt

d.Ö.hJ f.h ’

f der ersten Reihe der Tafel 11 zu entnehmen ist, also 2,6.1,4.1312 0,396.177

~2¹/»°/o des Gesamtwiderstandsmomentes, ein Betrag, der bei der grofsen überschüssigen Tragfähigkeit an dieser Stelle in diesem Falle nicht in Betracht kommt. Bei Trägern ohne Gurtplatten erreicht J W leicht etwa 6% vom \V.

Durchbiegungen, Winkeländerungen und Längenänderungen des Untergurtes vollwandiger Träger infolge der Spannungen.

Bei Eisenbalmbrücken wird in der Regel eine von der beweglichen

A W=

wo

JW =

- = 893 cm3

Belastung allein herrührende Durchbiegung f

1200

bis

1000

ge-

stattet. Je kleiner die Spannweite ist, desto gröfser wird im allgemeinen der Wert f: l und desto mehr Rücksicht ist auf die Durchbiegung zu nehmen.

Bei Strafsenbrücken wird man oft, insbesondere bei Längsträgern des Fahrbahngerippes aus fertig gewalzten Trägern, gröfsere Durchbiegungen gestatten.

Formeln für Träger auf zwei Stützen. Auflagerdruck, gröfste Biegungsmomente und Durchbiegung I.Bd.S.546ff.

a) gleichmäfsig verteilte Belastung (Abb. 43 u. 44). 1. J unveränderlich ohne Rücksicht auf Durchbiegung infolge der Scherspannungen

5 p/⁴    5 MP

384£J"~48 EJ ’

Abb. 43.

Abb. 44.

■*j

pP Ml ą~~2±EJ "ZEJ ;

5,5 MP 48 EJ

2. J abgestuft wie bei Blechträgern f

Mlh

3. Die von den Scherspannungen herrührende hinzukommende Durchbiegung beträgt f*

Fs. a

Dieser Ausdruck gilt auch für b) und c).

Durchbiegungen, Winhelanderungen und Längen and er ungen des Untergurtes. 943

M ist Gröfstmoment, Fs die Stegfläche. Mit ćr==0,4EJ ergibt sich : f* — f

24 J

PFS

und bei abgestuftem J (Blechträger, Gurtplatten)

angenähert f' — f •

22/

PFs

Rechnet man annäherungsweise mit dem

f 12 W f~ Pd

Hieraus ist ersichtlich, dafs bei niedrigen Trägern, wo noch dazu wegen Durchbiegung Spannungsverminderung erforderlich, der Anteil f‘ an der Gesamtdurchbiegung {f* -f- f) zunimmt. Meistens fl = 0,1 bis 0,2 f.

Nettoquerschnitt, so ergibt sich

, wo cP Stegstärke.

b)    Einzellast in der Mitte q> = PP:16EJ.

c)    Zwei symmetrische Einzellasten (Querträger), J unveränderlich (Abb. 45)

Pa²

)ftr-CÜ-

Abb. 45.

c    jk- ay—^

Pa

2 EJ

(a -(- c) (Abb. 44) ;

Pah

Oft zu beachten bei Endquerträgern (Querbeweglichkeit des Lagers).

Bestimmung der erforderlichen Trägerhöhen. Aus dem Ausdruck für f (S. 942) ergibt sich:

jp tf P ą ‘ Ë* h

Jl (Abb. 44) =

(a + c).

, wo q=p + g,

bzw. für Blechträger mit mehreren nicht zum Trägerende gehenden Gurtplatten

5,5 pal²

24 q E h

Bei einer gröfseren Anzahl Einzellasten setzt man genau genug

5 Mp o P '    24 * Mp-\-Mg E h

Diese Formeln berücksichtigen nicht die Durchbiegung infolge der Scherspannungen. Setzt man aber für O' den bequemeren Wert für Nietabzug statt ohne Nietabzug, so heben sich die Einflüsse dieser beiden Fehlerquellen ungefähr auf, so dafs die Formeln hinreichend richtige Ergebnisse liefern. Nur bei sehr niedrigen Trägern kann der Einflufs der Scherspannungen den der Nietlöcher beträchtlich überwiegen. ,,    I 24 Mp + Mg E h

f 5 Mp a l

dieser Wert soll 1100 sein.

bzw.

5,5

24

usw.

bzw.

24

5J usw':

¹⁵ ) Müller-Breslau, Vorlesungen.

Ferner

l 24 Mp ±Mg E f . h 5 * Mp a * l ’

setzt man hier

1100 ’

so erhält man das gröfste zulässige Ver-

hältnis

und zwar

= 9380 •

und

= 8530

Mp -f- Mg Mp. o'

Mp + Mg _

= C₁-

Mp + Mg

Mp

(für unveränderliches J)

Mp

Mp -j- Mg

Mp

(für abgestuftes J).

1000 kg/qcm

800

(T = 750 Ci = 12,5 c₂ = 11,37

Mit Hülfe dieser Zahlen und des Ausdrucks h = bestimmt man die erforderliche Höhe.

Ferner erhält man aus den vorhergehenden Formeln

Für

erhält man

11,73

10,66

850

900

950

11,03

10,03

10,43

9,88

9,38

9,47

8,98

8,53

Mp

c Mp + Mg

24

_ 24 Mp + Mg E f h

5...... Mp ' a ' l ' l

f 1 Mlt T_ nöö

ff—9380-^A^ - y = c₃ -    (f«r unveränderliches 3)

Beispiel: Eisenbahubrücke mit durchgehendem Kiesbett und sehr beschränkter Konstruktionshöhe. I = 16 m, Ä = lm, g — 2,6 tna, Mg = 83,2 tm, Mp — 135 tm. 83,2 +135

erhält man

a= 8530 •

Für

wird

und

Zulässige Spannung 6 = 533 •

135

bzw.

usw.

r — 862 kg/qcm.

Bei Querschwellenoberbau mit g = 1,1 tm und Mg = 35,2 tm erhält mau 35,2 H- 135

O — 533 .

135

= 673 kg/qcm.

c. Kragträger (Gerberträger) mit yollwandigen Hauptträgern.

tx) Nachteile dem einfachen Balkenträger gegenüber:

1.    Gelenkpunkte in den Hauptträgern und Ausbildung der entsprechenden Punkte für den Windverband schwer ausführbar.

2.    In den Fällen, wo negative Auflagerkräfte auftreten, sind Verankerungen bzw. eine Ballastbelastung erforderlich.

Vorteile:

Kragträger mit vollwandigen llaupttrkgern.

945

1.    Gewichtsersparnis, und zwar um so gröfser, je gröfser die ständige Last im Verhältnis zu der beweglichen ist.

2.    Auf den Mittelpfeilern wird je ein Lager erspart, und die Pfeiler werden günstiger (zentrisch) belastet. Bei Auflagerung auf eisernen Stützen oder Pendelpfeilern ist die bauliche Vereinfachung durch das Kragträgersystem besonders grofs.

3.    Unter Umständen, besonders bei grofsen Spannweiten, vereinfachte Aufstellung.

4.    Gegenüber den durchlaufenden Balken haben sie den Vorteil der statischen Bestimmtheit und Unempfindlichkeit gegenüber Stützensenkungen, dagegen den konstruktiven Nachteil der Gelenke, sowie der Unstetigkeit der elastischen Linie.

oft

ß) Systeme (Abb. 46 bis 48). Verhältnisse

h

durch praktische Erwägungen jbestimmt (Montage, dynamische Wirkungen, Felderteilung).

Bei Eisenbahnbrücken

d

kleinerer Stützweiten t

Abb. 46.

'■

Cu

oft sehr klein (Abb. 49 u. 50) bzw. so gut wie 0 (einziger Vorteil dann der eines einzelnen Lagers über der Stütze), bei grolser Stützweite (Fachwerkträgern) a oft aus Gründen der Aufstellung sehr grofs. Es ist meistens wünschenswert, a, li und l₂ so zu wählen, dafs

1.    das Stützmoment M₂ und das gröfste Moment M₃ zwischen den Stützen der gelenklosen Oefthung dem absoluten Werte nach gleichgrofs sind;

2.    keine negativen Auflagerdrücke auftreten.

Beide Forderungen sind oft nicht gleichzeitig erfüllbar. Die zweite ist die wichtigere.

y) Gelenke. Bei langen Brücken müssen einige Gelenke so ausgebildet werden, dafs sie sowohl Drehung wie Längsverschiebung ge statten. Bei geringeren Brückenlängen braucht nur eine Drehbewegung durch das Gelenk ermöglicht zu werden (festes Gelenklager). Auf den Stützen bzw. Widerlagern kommt dann nur ein einziges festes Lager vor, das in dem besonders häufigen Falle der Pendelstützen als Unterstützungen der mittleren Lager am Brückenende liegt.

Die Ausbildung der Gelenke, die Anordnung des Fahrbahngerippes, des Windverbandes und der Fahrbahntafel beeinflussen sich gegenseitig.

pa*p----c-

4-

Hütte. 22. Aufl. III. Baud.

Abb. 47.

Abb. 48.

•4

60

Bei einem längsbeweglichen Gelenklager müssen Fahrbahnträger, Fahrbahntafel und Windverband (Abb. 178 S. 982) unterbrochen werden. Bei den festen nicht längsverschieblichen Gelenklagern kann Windverband und mitunter auch die Fahrbahntafel nur ununterbrochen durchgehen, wenn der betreffende wagerechte Verband in Gelenkhöhe angebracht ist. Die Längsträger des Gelenkfeldes müssen, wenn sie in Gelenkhöhe liegen, in der Regel gelenkig, sonst gelenkig und längsbeweglich angeschlossen werden. Häufig werden sie auch vollkommen unterbrochen (Abb. 49 u. 50).

“o'

o o jiO__

Abb. 50.

Liegt ein festes Zwischenträger- ^-Q— auf lager nicht in der Ebene des

Abb. 49.

ScTmMA-ß

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Stütze

si

I.

Windverbandes bzw. der Fahrbahntafel, so kann man dennoch den einen dieser Verbände, z. B. die Fahrbahn, ununterbrochen, bzw. nur von festen Längsträgergelenken unterbrochen, durchgehen lassen, wenn das Lager längsverschieblich ausgeführt wird. Der Schnittpunkt der Senkrechten durch das Lager mit der Ebene des durchgehenden Verbandes bildet dann den theoretischen Gelenkpunkt.

Es gibt sehr viele besondere Lagerausführungen. Abb. 49 u. 50 sind zweckmäfsig, besonders auch wegen der Zugänglichkeit der einzelnen Bauteile. Abb. 49 zeigt ein bewegliches Lager, das entweder durch kleine Nasen auf beiden Seiten der gewölbten Platte oder durch ein die Querträger verbindendes Flachblech als Fahrbahntafel zu einem festen wird. Im letzten Falle rückt der theoretische Gelenkpunkt nach der Mitte dieses Flachbleches. Abb. 50 zeigt ein entsprechendes festes Gelenklager für Fahrbahn unten.

Abb. 51 zeigt die kennzeichnenden Teile eines Bolzenlagers (weitere Einzelheiten siehe Schaper S. 582).¹)

Abb. 52 zeigt ein festes Gelenklager mit wagerechtem Federblatt und Abb. 53 ein Lager mit einem senkrechten Federblatt p als

Abb. 51.

Abb. 53.

a)

a~

-a

, b)

Ste/wlecfi

“0-

'y»tc

ce/5

firagträger

Abb. 52.

t$c7uu/£_A-B

11

Jler schraffurle Ta7 der/Bleche a\ ist au/' tier Jrweaseihe um imm, abgehoben

Ce/5

U-

" in

eäige/tängter,

Träger

tragendem Teil. Dieses Lager gestattet nur sehr geringe Längs Verschiebungen, weshalb es meistens nur als festes Gelenklager benutzt werden kann. In ein solches wird es z. B. durch das punktiert angedeutete wagerechte Federblatt A—B umgewandelt.

Infolge einer Winkeländerung cp bzw. einer Längsverschiebung a betragen die hinzukommenden Biegungsspannungen in der Platte p: Ed- cp^

E • d- a

~~w

<f) Trägerausbildung und Vernietung, in

der Nähe der Stütze entstehen grofse Querkräfte. Dem geringeren Gröfstmoment entsprechend wählt man eine geringere Trägerhöhe als bei dem einfachen Balken.

21

bzw. G =

Es ergibt sich oft eine erhebliche Vergröfserung des Verhältnisses und der Beanspruchung der Gurtniete I (Abb. 27 S. 937), verglichen

Abb. 54.

-bi->K Um

------- i    i

Abb 55.

Abb. 5b.

ÏTy/

P

1.

lüiüli -

1L

Abb. 57.

Abb 58.

PUL

Abb. 59.

iiiiiiiiiiiiiignui

j//

V/ Ä & *

mit dem einfachen Balken, und zwar um so mehr, als meistens viele Gurtplatten vorhanden und diese dazu noch kurz sind (S. 937).

GO*

Die Niete müssen deshalb unter Umständen recht dicht stehen.

Dies gilt auch für den durchlaufenden Träger.

*) Durchbiegungen der Zwischenträgeröffnung, zwischen Durchbiegung infolge Einzellasten und infolge einer gleich-mäfsig verteilten Last gröfser als bei dem einfachen Balken. Dazu ist der Einflufs der Veränderlichkeit des Querschnittes schwerer zu schätzen, daher Gebrauchsformeln nicht ebenso zuverlässig wie für den einfachen Balken (S. 942).

Die Formeln zu Abb. 54 bis 59 sind für unveränderliches J entwickelt:

Abb. 54 S. 947. y = - ^ (■- +

Abb. 56 S. 947. y = T (a -f- 21).

o jbjj

- (

EJ V

;    5 pc*

w • ~kt

po² / a? nl , ac cl\

EJ \8 ⁺ IT ⁺ "6“ ⁺ “6-)•

Abb. 55 S. 947.

Unterschied

_ Pa² -t- a) y" 3 EJ

Abb. 57 S. 947. y =

pa³

8 EJ

Abb. 58 S. 947. yl

Abb. 59 S. 947.

o²

al

~S

. ₊ n°₊°Ł\

6    ‘    4 /

Genauere Durchbiegungsberechnungen, unter Berücksichtigung des veränderlichen Trägheitsmomentes, zweckmäfsig zeichnerisch.

Wählt man niedrige Träger, so werden die Durchbiegungen oft grofs, besonders wenn die bewegliche Belastung grofs ist im Verhältnis zur ständigen Last (Eisenbahnbrücken mit Querschwellenoberbau). Dann ist die Trägerhöhe erst nach einer Durchbiegungsberechnung endgültig zu wählen.

¹

) Schaper, Eiserne Brücken. 3. Anfl. Berlin 1914. Willi. Ernst & Sohn.

d. Yollwandige Bogenträger.¹⁷),8)¹⁹)²⁰)

1.    Eingespannte Bogen, selten. Sie sind sehr empfindlich gegen Widerlagerverschiebungen und erleiden, zumal bei geringer Pfeilhöhe, sehr grofse Temperaturspannungen, weshalb sie nur bei grofser Pfeilhöhe in Frage kommen.

2.    Dreigelenkbogen sind bei kleinen Spannweiten empfindlich gegen dynamische Wirkungen, weshalb für Eisenbahnbrücken etwas weniger geeignet. Das Scheitelgelenk sowie die Durchführung der Fahrbahn und des Windverbandes an der Gelenkstelle verursacht konstruktive Schwierigkeiten. Statische Bestimmtheit, Wegfall der Temperaturspannungen sowie Unempfindlichkeit gegen Widerlagerverschiebungen sind Vorteile. Bei unzuverlässigem Baugrund oft am Platze.

Pfeilverhältnis f:l bis auf 1:17,1 ausgeführt (bei Spannweite über 100 m).

3.    Zweigelenkbogen am meisten verwendet. Bei kleineren Spannweiten Bogenform, Kreis oder Parabel. Pfeil Verhältnisse f: l am häufigsten zwischen 1 : 10 und 1 : 7. Bis auf 1 : 15,5 ausgeführt.

Stehblechhöhe bei Eisenbahnbrücken meistens hs — ~r,r, wobei

40

nach Brabandt Gesamthöhe 7ï~0,03 l, bei Strafsenbrücken vielfach

u) Müller-Breslau, Graph. Stat. Bd. II. ¹⁸) M ü Ile r-B re sla u, Theorie und Berechnung der eisernen Bogenbrücken, Berlin 1880.    ¹⁹) Brabandt, Der vollwandige

Zwreigelenkbogen. Berlin 1910, Wilh. Ernst Sohn. 2°) Weyrauch. Elastische Bogeü-träger. Stuttgart 1911.

hs = -gQ- ; häufig sind gröfsere Höhen trotz vergröfserter Temperaturspannungen vorteilhaft, bei knapper Höhe auch geringere ausgeführt.

Bei geringer Pfeilhöhe ist eine reichliche Trägerhöhe ungünstig wegen der Temperaturspannungen.

Bei Fahrbahn oben werden die Lasten der Fahrbahn auf die Hauptträger durch Pfosten übertragen, die auf den Bogengurt aufgesetzt und mit diesem vernietet sind (Abb. 206 u. 207 S. 991). (Siehe auch Abb. 159 u. 160 S. 978.)

Vernietung und Ausbildung der Stöfse wie bei den einfachen Blechträgern, nur wird es selten erforderlich wegen der auftretenden Querkräfte die Nietteilung enger als ß d zu machen.

Vorteil dieser Trägerart ist, dafs man auch bei mäfsiger Konstruktionshöhe die Fahrbahn oben wählen kann. Formeln für die statische Berechnung S. 145 ff.

In neuerer Zeit sind häufig auch Träger anderer Form mit zwei festen Kämpfergelenken ausgeführt, die in weiterem Sinne den Bogenträgern zuzurechnen sind, vgl. den Fachwerkträger Abb. 135, jedoch mit festen Auflagern.

e. Fachwerkträger.

oc) Systeme.

1. Allgemeine Grundsätze.

a) Diejenigen Tragwerke, die theoretisch das kleinste Eisengewicht besitzen, sind oft wegen schwieriger Ausführung wirtschaftlich weniger günstig. Bogenbrücken sind meistens teurer als Balkenbrücken; Brücken mit vieleckigen Gurtungen oft teurer als schwerere Parallelträger.

b) Besonders gilt dieser Gesichtspunkt bei einem System mit Gelenken (Gerberträger, Dreigelenkbogen u. a.), zumal bei kleinen Spannweiten. Man berücksichtige hier die konstruktiven Schwierigkeiten und die Mehrkosten durch das Gelenk und durch die erforderlich

werdende Unterbrechung von Fahrbahn bzw. Wind verband.

c)    Man wähle einfache, weitmaschige Systeme Die Weitmaschig-keit findet ihre Grenze in dem zur Erzielung der Knickfestigkeit erforderlichen Mehraufwand an Baustoff und in dem mit der Feldweite stark zunehmenden Gewicht der Fahrbahnlängsträger, vgl. Tafel 26 S. 1021.

d)    Die Stäbe sollen sich nicht unter sehr spitzen Winkeln schneiden (Vermeidung grofser Knotenbleche).

e)    Bei der Wahl der Feldweite sind sowohl Hauptträger wie Fahrbahngerippe zu berücksichtigen. Bei gröfseren Spannweiten sind meistens die für die Hauptträger vorteilhaftesten Feldweiten für die Fahrbahn unvorteilhaft grofs. Wegen vorteilhaftester Feldteilung mit Rücksicht auf geringstes Fahrbahngewicht vgl. Tafel 26 u. 27 S. 1021. Man kann die Querträger in jedem zweiten Felde anbringen (Abb. 76 S. 952) oder die Felder durch Einfügung von Zwischensystemen in kleinere aufteilen (Abb. 62 bis 70 S. 950 u. 951).

f)    Bei der Wahl des Systems und der Hauptträgerhöhe berücksichtige man die Windverbände und Seitensteifigkeit.

Um z. B. einen oberen Windverband durchführen zu können, benötigt man oft durchgehend eine sonst nicht erwünschte Höhe.

g)    Starken wagerechten Schub ausübende und Verankerung erfordernde Träger machen Widerlager und Gründung oft teuer. (Hängebrücken besonders unvorteilhaft.)

h)    Behinderung des Querverkehrs auf der Brücke ist bei Systemen mit störenden Diagonalen grofs, daher in solchen Fällen Systeme mit aufgehängter Fahrbahn, Hängebrücke, Langerbalken, Zweigelenkbogen mit oder ohne Zugband.

i)    Schönheitliche Rücksichten sind zu beachten.

2. Einfache Faohwerkbalken.

a) Anordnung des Netzes.

Abb. 60 bis 71. Anordnungen Sie können entsprechend auch bei zwei parallelen Gurtungen ausgebildet

werden.

Die

des Netzes für Fahrbahn unten.

vor-

Abb. 61.

Abb. 60.

Abb. 63.

Abb. 62.

Grundform Abb. 61 ist meistens derjenigen der Abb. 60 zuziehen; bei oben offenen Brücken mit schwacher Belastung kann jedoch Abb. 60 vorteilhafter werden, da die Vertikalen der Seitenstei-\ figkeit wegen stark genug ausgebildet werden müssen, um den reinen Druck aufzunehmen, und der Mehraufwand zur Erzielung der Knickfestigkeit der gedrückten Diagonalen erspart bzw. verringert wird.

Abb. 62 bis 69 zeigen, wie durch eingeschaltete Zwischensysteme die Querträgerentfernungen auch bei grofsen Spannweiten innerhalb der vorteilhaften Grenzen gehalten werden können.

Bei aufserhalb des Hauptträgers liegenden Fufswegen wird man des freien Querverkehrs wegen den Systemen Abb. 62, 63, 67 und 69 vor

Abb. 64.

Abb. 66.

Abb. 65.

Abb. 67, denjenigen Abb. 64, 65, 66 und 68 den Vorzug geben.

in Abb. 61

Die Systeme Abb. 66 bis 69 passen für sehr grofse Spannweiten, siehe Müller-Breslau¹²) S. 535.

Die punktiert gezeichnete Linienführung des Obergurtes und 65 bietet den Vorteil, dafs die langen Vertikalen einen kleinen

Zug erhalten, der ihre durch Obergurt und oberen Windverband hervorgerufene Druckbelastung auf hebt, so dafs sie nicht auf Knick berechnet zu werden brauchen. Dieser Vorteil ist vielfach gröfser als der Nachteil des Knickpunktes im Obergurt.

Abb. 68.

Abb. 69.

Abb. 71.

Abb. 70.

Aufserdem gewinnt das Aussehen. Bei sehr grofsen Spannweiten steift man die langen Vertikalen auch aus (Abb. 70).

Abb. 78.

Abb. 72.

Es ist meistens wirtschaftlichvorteilhaft, die Diagonalen der beiden Mittelfelder nach der Mitte fallen zu lassen (Abb. 71). Diese Diagonalführung bietet auch den Vorteil, dafs der sowieso durch Nietabzug geschwächte Untergurt etwas weniger beansprucht wird.

Die Neigung der Diagonalen ist, soweit die Hauptträger allein in Betracht kommen, bei Parallelträgern mit abwechselnd steigenden und fallenden Diagonalen am vorteilhaftesten etwa 45°, bei Parallelträgern nach Abb. 82 b etwas flacher. Bei Trägern mit gekrümmten Gurtungen wähle man etwa 45° im Mittelfeld. Rücksicht auf vorteilhafte Fahrbahnkonstruktion wird häufig die Wahl der Diagonalneigung beeinflussen.

Für Fahrbahn oben kann man diese Systeme umdrehen. Dabei wählt man zweckmäfsig nicht die Systeme Abb. 62, 68, 67 und 69,

um lange gedrückte Vertikalen zu vermeiden.

Systemen führt man die Vertikalen nur wenn die Unterstützung des Querträgers oder eine etwaig notwendige Querverkreuzung dies erfordern (vgl. Abb. 72 u. 73).

Aufser den besprochenen Anordnungen wird auch das K- System verwendet, jedoch nicht besonders empfohlen (Abb. 74 S. 952). In der Form Abb. 75 S. 952 ist es statisch unbestimmt, jedoch nur für die beiden mittleren Felder.

Für breite Brücken mit geringen Spannweiten bzw. mit geringen Hauptträgerhöhen Anordnung nach Abb. 76 S. 952.

Mehrfache Fachwerke werden nur noch selten ausgeführt; Brückenträger mit Gegendiagonalen wohl überhaupt nicht.

Abb. 77 bis 81 S. 952. Systemnetz am Auflagerpunkt und in den ersten Feldern.

Abb. 82 bis 87 S. 952 zeigen die am häufigsten vorkommenden äufseren Umgrenzungsformen der Hauptträger der Balkenbrücken mit Fahrbahn unten.

Abb. 83 oft bevorzugt wegen einfacher Herstellung und bei ver-hältnismäfsig kleinen Spannweiten, um den oberen Windverband durchführen zu können. Von etwa l = 60 m an ist Abb. 85 vorteilhafter

Bei den übrigen dann zum Untergurt herunter,

Abb. 86 wird, auch wenn andere Kurven angewendet, oft Parabelträger, Abb. 84 u. 85 Halbparabelträger genannt. Besonders in Abb. 84

Abb. 74.

Abb. 76.

Abb. 79.

Abb. 82.

JZ

17N7

W1

Abb. 77.

Abb. 80.

Abb. 88.

Abb. 75.

/Kl

T\17r i 1/Ty

Abb.". 78.

Abb. 81.

Abb. 84.

Abb. 85.

Abb. 86.

Abb. 87.

Abb. 88.'

u. 85 genügt jede schönheitlich befriedigende Kurve. Abb. 83 (Schwedler-träger) bietet konstruktiv den reinen Parallelträgern gegenüber Vorteile wegen der steileren Neigung des Obergurtstabes im Auflagerfelde; vorteilhaft bei grofsen Spannweiten und nicht unschön im Aussehen.

Systeme für kleine offene Brücken (Abb. 82 bis 86).

b) Trägerhöhen der Balkenbrücken.

Parallelträger. Ist die Konstruktionshöhe unbeschränkt, so sei

— < 8 bei Fahrbahn unten. Bei durchgehendem oberen Windverband

und hinreichend breiten Brücken (senkrechte Hauptträgermehrbelastung infolge Winddrucks!) l/h^Lß. Bei oben offenen Brücken mitunter l/h^> 8 vorteilhaft. Bei Fahrbahn oben &<//8 wegen der Knickbeanspruchung der Vertikalen und Standfestigkeit.

Träger mit einem gekrümmten Gurt.

Bei Fahrbahn unten wähle man l/h etwa eine Zahl kleiner als bei Parallelträgern.

Die Höhe h₀ am Brückenende (Abb. 84 u. 85) wird vorteilhaft nur gerade so grofs gewählt, dafs die lichte Höhe für den Verkehr ausreicht.

3. Weitere Hauptträgersysteme.

a) Auslagerträger oder Gerberträger (Abb. 89 bis 92).

Vorteile: Bei zweckmäfsiger Wahl der Verhältnisse a, li und L ist der Baustoffverbrauch besonders bei grofser ständiger Belastung

(schwere Straisenbrücken) und grofsen Stützweiten geringer als bei einfachen Balkenbrücken. Unter Umständen vorteilhafte Montage.

Abb. 89.

Abb. 90.

—- ir

Abb. 91.

Abb. 92.

-*J a f-*---lT--

I?-----™

h---

Nachteile: Verankerungen, besonders bei beweglichem Auflager (linkes Auflager, Abb. 89 u. 90), Empfindlichkeit gegen dynamische Wirkungen. Schwierigkeit der Gelenkkonstruktion bei dem beweglichen Auflager des Zwischenträgers und des Windverbandes (S. 946).

b)    Zweigelenkbogen (Abb. 93 bis 95).

c)    Aus dem Zweigelenkbogen abgeleitete Trägersysteme, die häufig eine Verbindung des Zweigelenkbogen- und des Gerbersystems darstellen

Abb. 94.

Abb. 93.

i.X

Abb. 95.

Abb. 96.

f=~ bis h = 1- bis

Empfohlen wird

25*

'H

!    — , f= -i-*¹⁶)

n 12    33’ '    6,8

Abb. 95 a.

Abb. 96 a.

Abb. 97 a.

Abb. 97.

(Abb. 135 S. 970), jedoch mit zwei festen / Lagern. Wegen des entlastenden Hori- ^~ iö zontalschubes und um die Temperaturspannungen zu verringern, wird

OB}

bis

l t ¹ »• ¹

¥iA==4Öb‘ä25

Abb. 97 b.

in der mit zwei festen Lagern versehenen Abb. 135 die Höhe des mittleren parallelen Teiles zweckmäfsig geringer gehalten als bei Parallelträgern gleicher Stützweite.

Ein bewegliches Lager wie in Abb. 135 wäre hier wegen der grofsen Lagerbewegungen unzweckmäfsig. Vgl. auch elektrische Hochbahn, Berlin.

d)    Zweigelenkbogen mit Zugstange (Abb. 96 S. 953).

e)    Langerscher Balken (Abb. 97 S. 953).'

Hierbei erhält man auch bei grofsen Stützweiten leichter so kleine Feldweiten, dafs sich annähernd das geringste Fahrbahngewicht ergibt. Abb. 97 u. 97 a sind der Anordnung 97b vorzuziehen, da hier der mittlere Gurt grofse Spannkräfte am Ende des Trägers, dagegen geringe in der Mitte erhält und der untere Gurt umgekehrt.

f)    Bei statisch unbestimmten Systemen empfiehlt es sich oft, die statische Unbestimmtheit (durch Festnieten einer oder mehrerer bis dahin lose verschraubter Stäbe) erst eintreten zu lassen nach dem Auf bringen des Ganzen oder eines Teiles des Eigengewichtes bzw. einer Ballastbelastung. Las System ist dann z. B. nur statisch unbestimmt für die Verkehrslast und für Temperatureinflüsse. Einer der hierdurch erreichbaren Vorteile besteht in der Möglichkeit, die Stabquerschnitte den wirklich auftretenden Stabkräften besser anzupassen. Beispiel: Abb. 93 wird montiert als Dreigelenkbogen mit Scheitelgelenk (theoretisch) in der Mitte des Untergurtes und der mittlere Obergurtstab erst nach Auf bringen des Eigengewichtes geschlossen.

ß) Querschnitte der Hauptträgerstäbe.

1. Allgemeines.

Bei den gezogenen Stäben begnügt man sich mit geringerer Steifigkeit, man braucht die einzelnen Teile der Stäbe nicht so starr miteinander zu verbinden wie bei den Druckstäben, deren Querschnitte aus getrennten Teilen bestehen.

Einwandige Querschnitte werden in der Regel nur bis zu Gurtquerschnitten von etwa 300 bis 400 qcm angewendet, mit der Einschrän kung, dafs nicht allzu lange gedrückte Diagonalen Vorkommen; sie sind eher am Platze bei schwerer Belastung und geringer Spannweite als umgekehrt Vorzüge: Geschlossenheit, geringere Oberfläche für den Anstrich und leichte Zugänglichkeit. Man braucht meist nur ein Knotenblech in jedem Knotenpunkt, und die Anschlufsniete der Füllungsstäbe werden als zweischnittig [bis auf Querschnitt (3)] vorteilhafter aus genutzt.

Die zweiwandigen Querschnitte sind vorzuziehen, wenn .F>300 bis 400 qcm, ferner auch bei kleineren Querschnitten wegen der Seitensteifigkeit bei oben offenen Brücken sowie wenn sehr lange gedrückte Diagonalen Vorkommen (vgl. jedoch S. 960 bis 962). Gebräuchliche Blechstärken 10 bis 20 mm.

Man berücksichtige bei der Querschnittwahl:

1. dafs alle Teile für den Anstrich bequem zugänglich sind (schmale Schlitze vermeiden, unter 12 mm überhaupt nicht),

2.    dafs keine Wassersäcke entstehen,

3.    dafs die Knotenbleche bequem und vollkommen genug angeschlossen werden können,

4.    dafs behufs Kostenersparnis eine gröfsere Anzahl durchgehender Nietreihen möglichst vermieden wird,

5.    das einseitig gefafste Stehblech eines Druckquerschnittes (Abb. 98 il u. 99 8 a) darf nach einer in der Praxis geltenden Regel höchstens 15 cf über das Winkeleisen hinausragen. Nach Reifsner⁸) darf bei 4fâcher Knicksicherheit die freie Breite 25 cf sein;

Abb. 98.

ïVcJStofiwm/tel

JŁ

i:

JL®,

zwischen

6.    damit die Nebenspannungen nicht zu grofs werden, ist das Verhältnis

'S

a fi

TT®

• L®

Höhe (Breite) der Stäbe und der Stablänge nicht zu grofs zu wählen.

nr

ij

bei den Gurtungen:

1.    dafs eine Veränderung der

T@

i r@

a>

% Bei ^ Brz/efistäfien

Bei großem

Querschnittfläche in hinreichend kleinen Abstufungen möglich ist,

sichersten erreicht wird, wenn man durchweg mit

2.    dafs die Ausführung des Stofses bequem ist, was am gleichen Baustoffstärken konstruiert,

3.    dafs durch die Verstärkung des Querschnittes mittels Hinzu-fügens neuer Bestandteile die Schwerlinie möglichst wenig springt,

4.    dafs das Knotenblech in der vollen Höhe der Gurtung an diese angeschlossen sein mufs.

Einwandige Querschnitte (Abb. 98): 1 bis 12.

Gurtquerschnitte: 10 bis 12, 1 bis 3, selten auch 5 und 8.

Vergleicht man Abb. 98 1, 2, 3, 5 und 8, so findet man bei gleichem J das kleinste F bei Nr. 3, das gröfste bei Nr. 8.

Nr. 3 gröfster Wert J : F, geringe Nietarbeit, Zugänglichkeit des Querschnittes, leichte Anbringung der Stofswinkel in den leeren Vierteln. Nr. 5 bis 7 erfordern vier durchgehende Nietreihen.

Meistens wird verlangt, dafs die Schlitze unterfüttert sind. Das Futter wird unter Umständen als Querschnitt benutzt und durch mittelbar wirkende Laschen angeschlossen. Bei der Berechnung von J behufs Knicksicherheit kann man es immer mitrechnen.

Bei dem Querschnitt 11 kann das Knotenblech in die Ebene des Stehbleches (Abb. 115 S. 964) oder neben das Stehblech (Abb. 116

S. 964) gelegt werden.

Zweiwandige Querschnitte: (Abb. 99 S. 956) 1 bis 19.

Untergurtquerschnitte (Zuggurte): (Abb. 99) 1, 2, 4 und o sowie 10 bis 14; bei 1, 2, 4 und 5 ändert sich die Lage der Schwerlinie

nicht durch die Verstärkungen.

Obergurtquerschnitte : (Abb. 99) 3, 6 bis 9 sowie seltener 18. Vom Querschnitt soll möglichst viel in den Wandungen, möglichst wenig in den Kopfplatten lie-® gen. Vgl. Knotenblech-anschlufs an Gurt S. 965.

Strebenquerschnitte : (Abb. 99) 1, 2, 4 und 5, 15 bis 18.

Bei den Querschnitten 1 bis 3 soll eine JL, Verstärkung durch ein Flacheisen auf dem Stege des    £- Eisens

m zwischen den Flanschen nicht gleichzeitig mit @ einer Flacheisen-Verstärkung aufserhalb des C- Eisenflansches angebracht werden, da dann besonders in den Stöfsen die Ausführung der Ver-% nietung schwierig wird. Als Gurthöhe h emp-1=^ fiehlt Schaper¹⁶) h = / 2

wo h in cm

0 ; I™*-

nl

Jfl

Abb. 99.

±\.L

Fr

• (2)

•1

b_

£L

« nrn

r—oder—«

JLjJL

JU

ale

11

JLU

I¹

fflL

UJ

400’

jp¹ und l in m,. und als Entfernung der Stehbleche b s== h — 0,11 (b und h in cm, l in m) bei mittleren, bis b — h — 0,21 bei grofsen Spann-

und b wie vorher = h

=u

Oil to

weiten, bei Bogenbrücken h =

— 0,1 l bis h — 0,2 l. Je nach der Belastung der Brücke ist von den so erhaltenen Mafsen abzuweichen. Untergurt oft etwas höher als Obergurt.

Für Diagonalen teils Nr. 1 oder auch bei grofsen Kräften Nr. 4 und Nr. 19 oder Nr. 15 bis 17. Auch feste Verbindung zwischen beiden Querschnitteilen wie Nr. 18. Diese feste Verbindung wurde in Preufsen vor wenigen Jahren durch Ministerialerlafs für Brücken der Eisenbahnen vorgeschrieben.²¹) Winkeleisenvergitterung genügt jedoch nach allgemeiner Ansicht (vgl. S. 959).

400

-*) Vgl. Abb. 105 und Meinungsäufser.ung hierzu: Krohu, Zentralbl, Bauv. 1911 S. 223.

Uebersteigt die Knotenblechentfernung nennenswert 30 cm, so werden Nr. 16 und 17 in der Regel günstiger als Nr. 15.

2. Querschnittberechnungen.

zur

Bei der Spannungsberechnung gedrückter Stäbe werden die Nietlöcher meistens nicht abgezogen (die Anschauungen gehen auseinander). Bei Durchbiegungsberechnungen und Formänderungsberechnungen Ermittlung statisch nicht bestimmbarer Gröfsen sowie bei der Berechnung der Trägheitsmomente bei Knickberechnungen braucht man die Nietlöcher nicht zu berücksichtigen. Dies gilt auch bei Knickberechnungen nach den Tetmajerschen Formeln, und zwar sowohl bei der Ermittlung von l : i wie von ÖV.

Bei gezogenen Stäben beachte man, dafs aufeinandergelegte Teile in verschiedenen Querschnitten reifsen können. Man erhält dann Nutzquerschnitte, wie z. B. Abb. 101.

Beispiel für die Berechnung eines einfachen Druckquerschnittes (Abb. 100).

(Die Berechnung von Jji ist weggelassen.)

qcm

F.if

cm⁴

Jo

cm⁴

42,0

15

630

9450

12

3150

3,21    186,18    598

44,6    — 0,8    — 35,68    -+- 29

58,0

2.319 = 638 28.1.6³

12

Summe

! 144,6

780,50    10077

3798

Abb. 100.

—230

j:

32h

£ Jo = 3 798

13 875 cm⁴

F. e₀² = 144*6 • 5,4p² ~ 4 2x7

J\— 9 658 cm⁴. 78 050

_ 2F.y

- V/

eu — 30 — 5,40 = 24,60.

Für Zugstäbe mit Nietabzug gestaltet sich die erforderliche Ausrechnung zweckmäfsig wie folgt (Abb. 96).

eo

144,6

= 5,40,

Abb. 101.

j 1 qcm

cm

F.y

ccm

-750*-1

-3(70—h

Stehblech

Winkel

30.1,4 11.11.1,4 Gurtplatten (28 — 5,2). 2,8 Nietab/.ug

79

2.2,6.1,4 2,6.1,4

Summe

fV

42,0 58,0 63*84 — 7,28

I    —3*64

II    152*92

3*21 — M

o*7

t.

630,0

186,18

699,86

—380

£F y _ 699,86 __ VF    IM.:.,; ~

e₀ 30    4,57 — 25,43 cm.

4,57 em

Bei der Ermittlung der Schwerpunktlage (um die Lage des Stabes gegen die Systemlinie zu bestimmen) wird es meistens statthaft sein, die Nietlöcher nicht zu berücksichtigen.

y) Verbindung getrennter Stabteile bei Druckgliedern.

Bei

1. Rechteckige Verbindungsplatten, Querbleche, Abb. 102 u. 103 entsprechend zu verwenden auch bei Stäben mit den Querschnitten Abb. 98 Nr. 1, 2, 5 und 8. ~ ' Stäben der Querschnitte Abb. 99 Nr. 1, 2 und 4 werden die Querplatten nach Abb. 104 ausgebildet. Nach v. Empergers Versuchen mit kleineren Querschnitten¹) genügt zwei-nietiger Anschlufs der Querbleche. Für gröfsere Querschnitte im Brückenbau mindestens dreinietiger Anschlufs gefordert. Die Beanspruchung der Niete nimmt nach den Stabenden zu.

Früher wurde die Plattenentfernung e so bestimmt, dafs die einzelnen Bestandteile für den entsprechenden Bruchteil der Gesamtkraft nach der Eulerschen Formel die übliche Knicksicherheit zeigten: für fünffache bzw. vierfache Knicksicherheit mit

It-S

^min

e ^ 1,03

E = 2150 t/qcm, e < 0,92

wo J'm|n sich auf den Querschnitt eines einzelnen Bestandteiles bezieht und S die Gesamtstabkraft in t ist. Die so erhaltene Querblechentfernung ist zu grot’s!

Tetmajer²) gibt für kreuzförmige Querschnitte aus zwei und vier Winkeleisen an,

bzw.

Abb. 102 bis 104.

Abb. 105.

ff—

222

lil

=1

2.

fid

3.

_ł

4.

dafs e etwa gleich dem 50 fachen kleinsten Trägheitshalbmesser des Querschnitts eines einzelnen Bestandteils sein mufs, dabei soll die Anordnung nach Abb. 102 genügen.

5.

TTT

v. Emperger schliefst aus seinen Versuchen, dafs richtig bemessene Querbleche für Querschnitte einer Vergitterung gleichwertig sind. Meistens wird jedoch jetzt verlangt, diese Verbindungsart für Druckstäbe im Brückenbau auszuschliefsen zugunsten einer Vergitterung oder noch besser einer vollwandigen Verbindung. Vgl. Bemerkung zu Abb. 99 Nr. 18 sowie Fufsnote 21, wonach R. Krohn (Danzig) für gegliederte Stäbe eintritt.

2. Vergitterung (Abb. 105).

Flacheisenvergitterung, Abb. 105l5 wird in neuester Zeit meistens nicht als genügend angesehen. Man wähle der Steifigkeit wegen lieber schmale und dafür stärkere Flacheisen als breite und dünne. Gekreuzte Flacheisen kommen auch vor.

Winkelei sen Vergitterung. Nr. 2 sieht schlecht aus, besser Nr. 3, aber nicht empfehlenswert. Bei Nietdurchm. 16 braucht man L 55, bei Niet-durchm. 20 L 65. Zu empfehlen ist Vergitterung mit Hespeneisen (Nr. 4).

Gitterstabanschlufs durch ein Niet häufig genügend, mit Rücksicht auf die Ausführung der Vernietung sind zwei Niete zu empfehlen, deshalb oft eine Stabneigung von 30° (Nr. 4 u. 5).

Geht man mit y (Abb. 12) bei Durchm. 16 auf 18, bei Durchm. 20 aut 23 mm herab, so erhält man die für die Anbringung von zwei Nieten erforderlichen inneren Flanschbreiten aus nebenstehender Tafel (qp = Neigungswinkel der Gitterstäbe gegen die Stabachse).

e und a (Abb. 9)

1,2 üd

d j'------------------------------------------------—

e — ?)d, a = l,od i 6 = 2,5 d, a —

mm

mm

mm

45

°{

16

78

67

20

30 ⁰

f 16 l 20

95

66

84

II

83

58

Die Mafse der letzten Spalte nur im Notfall.

73

Berechnung der gedrückten Brückenglieder.

Vgl. S. 958. Die Anschauungen gehen auseinander. Die preufsischen Brückenbauvorschriften von 1903 und die Brückenbauvorschriften der Schutzgebietbahnen von 1908 verlangen aufser dem Nachweis, dafs die reine Druckspannung P : F die zulässige Grenze nicht überschreitet, nur noch den Nachweis einer 5 fachen Knicksicherheit nach der Euler-schen Formel.

rechnen soll, wobei

200

Die tatsächliche Knicksicherheit wird dabei bei nicht sehr schlanken Stäben erheblich kleiner ausfallen, vgl. die Tetmajerschen Formeln nebst Zahlenzusammenstellungen Bd. I S. 517. In Oesterreich, in der Schweiz und z. T. in Deutschland wird nach Tetmajer gerechnet. Müller-Breslau³) vertritt die Anschauung, dafs man mit der doppelten Gebrauchslast und mit einer Exzentrizität a

höchstens die Spannung dp (Proportionalitätsgrenze) hervorgerufen werden darf.

Mit den Bezeichnungen v

PP

n²EJ ,₌ r + 0,25

v — Î

(k a . v').

erhält man das erforderliche Widerstandsmoment TV

Beispiel: l — 250 cm; <Sp — 2,2 t/qcm; Gebrauchslast 50 t, also die doppelte P= 100 t Entweder schätzt man, um W zu erhalten, k und v, oder man wählt versuchsweise einen Querschnitt, z. B. hier TN. P. 88 mit IF=131 cm3, JT— 107 qcm, k~ 1,22 cm, Jr= 972 cm⁴.

2Îi|^ = 330 t;

= 143 cm3.

Es wird a — 250 : 200 = 1,25 cm ; Erforderlich ist )F=

330

dp

•'=wö~³’S; ",=1>⁵⁴-

2.2

Der Querschnitt N. P. 38 genügt somit der gestellten Anforderung nicht ganz. Empfohlen wird das in Abb. 106 erläuterte Verfahren, um die zulässige Spannung eines Druckstabes zu erhalten. Vgl. Engesser*) sowie Schaper S. 54.¹⁶)

Es ist tf₀ = zulässige reine Druckspannung F : F, rr = zulässige Druckspannung (Knickspannung) des untersuchten Stabes, n der Sicherheitsgrad.

l — 700 cm, n = 5, a₀ = 1000 kg/qcm.

7T² E

Beispiel: Jmin = 16637cm», F— 220,4 qcm, i = j/l6 6377220,4 = 8,68 cm (Abb. 107). Es sei Es wird

105 — 80,6

= 385 kg/qcm, 6 = 385 +

— (1000 — 385) = 719 kg/qcm. 60

105 —

».105*

h i = 80,6,

Abb. 107.

Abb. 106.

||« _t_

I L    80/60/2

-f JtT"

,360/2

! vorhandener Wert

ln Abb. 106 ist 60 derjenige Wert hi, bei welchem die Knickspannung mit der Streckgrenze zusammenfällt. Ueber die Zahl 105 s. Bd. I S. 517. Die Werte 60 und 105 passen für das übliche Flufseisen und sind für andere Baustoffe unter Umständen entsprechend zu ändern.

Sind schwache Füllungsstäbe an kräftige Gurtungen angeschlossen (Windverbände 1), so dürfte für die Ebene der Tragwand das Rechnen mit einer kleineren Länge als die Systemlinie zulässig sein (in Preufsen nicht gestattet). Vgl. die österreichischen und auch die bayerischen Vorschriften, wo z. B. ganz allgemein für Diagonalen in der Tragwandebene mit einer Knicklänge gleich 0,8 l gerechnet werden darf.

Die Knickfestigkeit wird nach Karman²⁴) durch eine geringe Exzentrizität des Kraftangriffes bei sehr schlanken Stäben nicht beträchtlich beeinflufst (schlanke Windverbandstäbe!), während sie bei kürzeren Stäben schon durch äufserst geringe Exzentrizitäten bedeutend vermindert wird; durch eine starre Einspannung der Stabenden wird nur bei sehr schlanken Stäben eine bedeutende Erhöhung der Knickfestigkeit erzielt. Eine Einspannung liegt für die Ebene der Tragwand in ziemlich hohem Mafse vor, wenn ein schwacher Gitterstab an eine kräftige Gurtung angeschlossen wird.

2. Gegliederte Druckstäbe. R. Krohn²⁵) empfiehlt folgende, aus der Tetmajerschen Formel abgeleitete, durch Knickversuche bestätigte Berechnungsverfahren.

I. Der Querschnitt besteht aus zwei getrennten Teilen, z. B. ]E-a) Berechnung der Stabquerschnitte und freien Längen.

Es handelt sich um Ausknicken um die freie Achse. P, l, J und i beziehen sich auf den Gesamtstab, P1? Z1} und auf einen Einzelstab. h ist die Schwerpunktentfemung der beiden Querschnittbestandteile.

Die Achse 1—1 (Abb. 108 u 109) heifse Materialachse, 2—2 freie Achse.

Abb. 108 u. 109.

4rt

+TT

Durch die den Knickvorgang einleitende Ausbiegung erhält der auf der hohlen Seite liegende Einzelstab im Augenblicke des Bruches den Anteil der Gesamtkraft des Stabes: _______ Plk = ocPk, wo * = 68:(136 — Uh).

■) Zentralbl. Bauv. 1891 S. 483 sowie 1914 S. 431.

²⁴) Mitt.Forschuugsarb. Heft 81 : v. Kärmän, Untersuchungen über Knickfestigkeit (1910). 2ä) U. Krohn, Beitrag zur Untersuchung der Knickfestigkeit gegliederter Stäbe (Zentralbl. Bauv. 1908 S. 559).

Der gröfste Wert l/h, für den dieser Ausdruck abgeleitet ist,- beträgt 52,5 (dann ist Z:i=105). Hierfür wird jPi& = 0,81 Pfc. Krohn empfiehlt, den Geltungsbereich dieses Ausdruckes auch auf die Fälle auszudehnen, wo Z//t>52,5.

Für die Tragfähigkeit des Gesamtstabes ist die Tragfähigkeit bzw. Knicksicherheit des Einzelstabes mafsgebend.

Man erhält: P\]z =■ Ök Fx = (3100 — 11,4 l : i) Jb\ und die Knick-

Pl k

last Pk

(X

Plk(2

“68Ä.

, wo Pilz die Kraft ist, bei welcher

der Einzelstab ausknickt.

Für den Einzelstab erhält man aus der Tetmajerschen Formel die

87,7 0 Px

zulässige Länge: lx =^272

, wo Pi = P-

und P die tatsächliche Druckkraft des Stabes. (Px ist dabei im allgemeinen nicht die tatsächliche Last eines Einzelstabes.)

Das Trägheitsmoment, auf die freie Achse bezogen, mufs wesentlich gröfser gewählt werden als das erforderliche Trägheitsmoment in bezug auf die Materialachse.

Beispiel: P= 72 t; l ■= 5 m; verlangt (g> p; 4.

Probeweise gewählt 3C N. P. 30 mit 25 cm lichter Entfernung und einer »Schwer-punktentfernung h — 30,4 cm. Es ist F~ 2 . 58,8 = 117,6 qcm und auf die Materialachse bezogen J — 2.8026 = 16 652 cm⁴, % = 11,7 cm, l: i = 42,7, also beim Ausknickeu um die Materialachse nach Tetmajer:

Cfr = 3100 - 11,4.42,7 = 2613 kg/qcm

F₁

136 — l:h

Ferner ist

Pjc = 117,6.2,613 = 307 t; ©.= -.- = 4,2.

Fi — 58,8, Jx = 49,5, ix = 2,90, also nach Krohn

G - 72 . ₁₃₆ _ ₅₀₀.₃₀₎₄

= 40,9 t.

Man kann versuchsweise lx wählen, das entsprechende Gfc berechnen und hat dann

<>Z» * ii    /

<S> = —4Q 9 ’ otler mau berechnet lx — 2,90 . (^272

87,7 . 4.40,9

58,8

= 79 cm.

b) Berechnung der Querverbindungen der Einzelstäbe.

Man versucht, die Querkraft im gebogenen Stabe im Augenblicke des Knickens zu ermitteln. Krohn²⁵) empfiehlt dabei, mit der Querkraft Q = F\l 14 zu rechnen (Pj in qcm, Q in t) und diesen für l : iX> 105 abgeleiteten Wert auch für gröfsere Werte l:i anzunehmen.

Vianello¹⁰) erhält auf Grund einer Annäherungsrechnung für elastisches Knicken (l : i

> 105) q = pyn.

Dabei dürfen bei der Bemessung der Verbindungsteile die Bruchspannungen zugrunde gelegt werden, oder man rechne unter Zugrundelegen der sonst in dem Bruchteile zulässigen O    P

Spannung mit -g-, also z. B. mit ¹

Vianello empfiehlt, mit der Annahme zu rechnen, dafs Q auf der Länge i/6 vom Stabende unveränderlich ist und von da bis zur Stabmitte geradlinig abnimmt.

Bei der Verbindung der Einzelstäbe mittels

Hütte. 22. Auli. III. Baud.

Abb. 110 u. 111.

RF=S

14

i_i

Ol

61

X,

i\

.]

iJL

962

Querbleche, die in der Entfernung c von Mitte zu Mitte angebracht sind, erhalten diese eine in der Stabrichtung wirkende Scherkraft T = Q

(Abb. 110 S. 961), also nach Krohn bei der Bruchbelastung T = Jb\

und für die Berechnung der Niete 31 ~T • ć/₂. Wird annähernd e =

gesetzt, so erhält man 31 =    •

Die von dem Momente hervorgerufene Nietkraft beträgt bei zwei und drei Nieten 31/a, bei vier Nieten 0,9 31/a, wenn a die Entfernung der äufsersten Niete bedeutet.

Beispiel (Abb. 110). Für den vorher untersuchten Druckstab (P— 72 t, I — 500 cm, h — 30,4 cm) sei gewählt lx — 78 cm. Bindebleche mit drei Nieten, Durchm. 20, Nietteilung C cm, a = 12 cm, e — 35 cm. Für ein Blech (auf der einen Seite) ist

. 58,8 .

= 6,21 t,

31 =

6,21 - -y- = 108,6 tem

14.30,4

und die Nietkraft infolge des Momentes N=    = 9,06 t oder mit Berücksichtigung

des Anteiles der Querkraft T

9,3 t bei der Bruchbelastung.

9 8

Scherspannung T    - = 2,96 t/qcm, erreicht also nicht die Bruchspannung.

Das Querblech selbst wird auch nicht überbeansprucht.

Für eine Verqitterung wäre am Ende des Stabes eine Querkraft Q = 58,8 : 14 = 4,2 t zugrunde zu legen, also für die Vergitterung einer Seite bei 45° Stabneigung die Krait

in einem Gitterstabe 8 —

1,38,

]/2 = 3 t. Zur Aufnahme dieser Kraft (bei der Bruchbelastung) genügt theoretisch ein Niet, Durchm. 16. Bei Vergitterung mit Flacheisen 60.10 mit rd. 50 cm Länge hat man bei der Bruchbelastung einen Knicksicherheitsgrad 2,12 J _ 2,12.0,5 _ tß ~ 3.0,25

also in der Wirklichkeit einen Sicherheitsgrad = rd. 4.1,38 = 5,5.

Müller-Breslau⁴) hat sehr eingehende Untersuchungen sowohl über vergitterte Stäbe wie über Rahmenstäbe angestellt. Verglichen mit den Krohnschen Formeln dürften sich in bezug auf die Knicklast P nicht allzu grofse Unterschiede ergeben. Dagegen dürften die Ergebnisse der Müller-Breslauschen Untersuchung im allgemeinen für die Diagonalen wesentlich ungünstiger, für die Bindebleche günstiger sein.

€. Stöfse.

(Vgl. Stois des Blechträgers S. 937 und Abb. 29 bis 33.)

Die Schwächung des Stabquerschnittes durch Nietlöcher ist wenigstens in den gezogenen Gliedern möglichst klein zu halten. Verjüngte Nietanordnung zur Verkleinerung des Nietabzuges oft vorteilhaft. Bei der Bemessung der Bruttoquerschnitte sind Nietabzüge infolge von Stöfsen zu berücksichtigen. Bei den in den Stöfsen üblichen Nietentfernungen 3 bis 3,5 d wird empfohlen, in den Winkeleisen immer zwei Niete abzuziehen (vgl. Nietabzug S. 921 Abb. 14). Die Nietzahl wird entweder nach den auftretenden Kräften

- = 1,11 Fy wo-

F — nutzbarer Stabquerschnitt. Wenn

wo

Abb. 112.

Jh

I j-/o

"7h

Abb. 113.

Li

!+    .    -t-

‘I

yjjp

AI

mamwtääsk

Abb. 114.

Stair

F³ Stab l ,_

\sjr ¹ u» rśJTFśśTr

oder nach dem Querschnitte des zu stofsenden Stabes bemessen. Letzteres hat oft einen Mehraufwand zur Folge. Bei Zugstäben wird im zweiten Falle der geschwächte Querschnitt zugrunde gelegt. Nach

den preufs. Brückenbauvorschriften ist dann: —

bei zweischnittige Niete zweimal zu rechnen sind; gesamte Lochleibungsfläche n. d. ö' = 0,556 F,

Platten zwischen gestofsenem Teil und Lasche vorhanden (mittelbare Kraftübertragung), Zuschlag zur Nietzahl erwünscht (z. B. 50 o/o). Die Anschauungen hierüber gehen auseinander. Ebenso Zuschlag bei Exzentrizität, oder wenn sonst un-gleichmäfsige Kraftverteilung zu erwarten.

Anordnung der Stöfse !    ' :

häufig mit Rücksicht '    |____-SUSI

auf Montage.

Demnach werden sie 1 teils in Verbindung mit den Knotenpunkten ausgeführt (Abb. 115 S. 964 u. 121 S. 965), teils unabhängig von diesen (Abb. 112 bis 114). Bei Montagestöfsen werden die Stofsfugen der einzelnen Bestandteile möglichst dicht zusammengedrängt, bei Werkstättenstöfsen dagegen beliebig verteilt.

Abb. 112.

Ausnutzung des Futter- P Stückes jp₂ als Lasche für die innere Gurtplatte. Wird die Winkellasche nicht unterfuttert (links durch Schraffur an gedeutet), so mufs die Decklasche pi un- e=[' nötig stark gemacht werden.

Abb. 113.

Im oberen Teil des Stehbleches im Stofse fünf abzuziehende Nietlöcher. Dieser Nachteil wird vermieden 1. durch längere Stofsverbindung mit nur 3 Nieten in jedem Querschnitte, 2. (wie rechts punktiert) durch eine am Ende verjüngte Nietanordnung; dabei Lasche pl so stark, dafs ihr Mehrquerschnitt den Verlust der 2 Nietlöcher durch die sämtlichen Stehbleche auf hebt.

Abb. 114. Anfang einer Verstärkung fällt mit einer Stofsstelle zu-Die Stehbleche S2r nnd S‘2i greifen übereinander, so dafs

%»

'?*r

s7

~t

s^^JtecMascbfder^ ^Horizontalen ffwleeljchenkel

'hr

11!=

sammen.

die Wandungen trotz der nach innen aufgelegten Verstärkung denselben Abstand voneinander behalten.

C) Knotenpunkte.

Die Stäbe sind möglichst so zu legen, dals ihre Schwerlinien mit den Netzlinien zusammenfallen oder nur um ein geringes von ihnen abweichen. Schon bei der Querschnittwahl ist deshalb darauf zu achten, dafs sich nur geringe Sprünge der Gurtschwerlinien in den Knotenpunkten ergeben.

Besonders bei kleinen Bauwerken verzichtet man zugunsten einer bequemen Ausführung meistens darauf, den Knotenpunkt des Wind-

Abb. 115.

Abb. 116.

rP\/ii

1—K--¹—

Achse.

___

Achse

trägers mit dem Knotenpunkte des Hauptträgers zusammenfallen zu lassen. Dadurch können exzentrische Beanspruchungen in den Gurtstäben entstellen.

Meistens ist ein besonderes Knotenblech erforderlich. Dieses kann in die Ebene der Stehbleche gelegt werden (Abb. 115) oder neben die Stehbleche (Abb. 116).

Eine genaue Berechnung der Beanspruchungen in den Knotenpunkten ist im allgemeinen nicht ausführbar, dagegen eine überschlägliche Berechnung bzw. Schätzung der Beanspruchungen der Knotenbleche und Nietverbindungen durchaus erforderlich. Es wird dringend geraten, hierauf besonders zu achten. Viele Ausführungen bieten nicht die beabsichtigte Sicherheit, weil derartige Berechnungen unterlassen wurden.

Die durchschnittliche Spannung in dem Schnitte a bis d (Abb. 117 u. 118) soll bei zentrischem Angriff die zulässige nicht erreichen.

Bei exzentrischem Angriff (Abb. 118) soll die kleinere der beiden Strecken a b und b d (hier ab) so lang sein, dafs die entsprechende Schnittfläche reichlich so grofs ist wie die halbe erforderliche Nutzfläche des angeschlossenen Stabes.

Abb. 117.

Abb. 118.

>XX

-V-L

.H-

^nach der Formel    -t—ÿp.berechnet^

In Abb. 118 ist ab — bd'• Wächst die Schnittfläche von ad' auf ad, so wächst

und erreicht den theoretischen Höchstwert

2 b a.

P: (d. ad= 2 P:(ô. adï) für b d =

Gebrochene Schnittflächen wie ebcf und ebf (Abb. 117 u. 118) oder etwaige gekrümmte Schnittflächen werden meistens eher überanstrengt als die geraden Schnitte a b (vgl. besonders Abb. 117). Ist die Schnittfläche e b C f durch Nietlöcher stark geschwächt (Abb. 119), so ist noch mehr darauf zu achten, dafs keine Ueberanstrengung des Knotenbleches entsteht. Gebrochene Flächen e f (Abb. 117 bis 119) sind

Abb. 120.

Abb. 119.

fr

yyo-Q-»y

bei zentrischem Angriff reichlich so grofs zu machen wie die erforderliche Nutzfläche des anzuschliefsenden Stabes. Verbindung des Knotenbleches mit dem Gurte (Abb. 120) so, dafs die mit der Gurtkraft zusammenfallende Mittelkraft von 1) und V möglichst durch den Schwerpunkt der Niete geht, die das Knotenblech mit dem Gurte verbinden. Deshalb wird man zweckmäfsig die oberste Nietreihe

Abb. 122.

Abb. 121.

,:cNP2o

2CMP23K,

dt

'K

\\2m8

-~j

¹

   Beton u. Eisen 190S S. 71, 97, 119 u. 148.

²

²³)    Gesetze der Knickungs- und der zusammengesetzten Druckfestigkeit. Leipzig u. Wien 1903.

³

Eisenbau 1911 S. 339.

⁴

Eisenbau 1911, Heft 11 u. 12.

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-~300ir/û 23Ô\ /S

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Putter SsL /ost.

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/ iW\/Q

2 -

:y

2/0 x.

dièhter als die beiden unteren setzen oder das innere Winkeleisen W anbringen (Abb. 120, vgl. auch Abb. 122). Durch dieses werden die

Niete der am meisten beanspruchten oberen Nietreihe zweischnittig, und die von der Diagonale auf den Gurt übertragene Kraft wird besser

auf die Gurtver-stärkung (Platte p₂) übertragen.

Damit der Schwerpunkt der das Knotenblech an den Gurt an-schliefsenden Niete möglichst in Höhe der Gurt-

Abb. 123.

\--07Ox70

À!

L 72Ox720x 73    f()3

--260x70

zin

-²⁷⁰*yt XX;

L 720x7æx77\-07Ox^\s/ ,    #*1270X76)

%y^\Lasrhe270x76

k-V

OL 760x750x 70 k 2-220x76 \ 6-530x76

Wr&m

76

'/j-

Vv

schwerlinie geht (Schnittpunkt von D und V) Abb. 120 S. 965, mufs Gurtquerschnitt ausgebildet werden, dafs sein Schwerpunkt nicht zu hoch liegt.

so

«*

Das Knotenblech mufs unbedingtzu denKopf-

Abb. 125. Funkt B.

\L 720x720/ M

-V Z/r

Abb. 124.

Oberer Windverband.

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* t—00x90*3    \

S^rj-aBS*" ;

o,

$270x70

UTtfer

2ŒP.W

A/\    \ /

£=}——^—

platten hinaufreichen.

Liegt bei inneren Winkeleisen (Abb. 116 S.964) das Knotenblech auf der Innenseite der Stehbleche, müssen die Winkel über dem Knotenblech gekröpft werden.

Meistens ist die Knotenpunktkonstruktion mit einem Stofse von allen oder einzelnen Teilen des Gurtquerschnittes verbunden. Das

ft*»

I \ 300x70

besoTuiere

Anxchhiß-

Twnkel

Knotenblech wird häufig gleichzeitig als Decklasche verwendet oder wird in der Ebene des Stehbleches mit diesem verlascht.

Abb. 121.²⁶) Untergurtquerschnitt. Sowohl Knotenblech wie Windträgerknotenblech sind als Decklaschen ausgenutzt. Vertikale nur schwach auf Zug beansprucht, deshalb sparsam ausgeführt.

Abb. 122.²⁶) Obergurtquerschnitt. Knotenblech durch kurze Winkeleisen etwas an die obere Gurtplatte angeschlossen, wodurch der Schwerpunkt der Vernietung in die Höhe gezogen wird.

Abb. 123.³⁷) Knotenpunkt des Untergurtes einer Fachwerkbogenbrücke mit Zugband.

Abb. 125. Knotenpunkt B der Abb. 124. Die schrägen, punktiert dargestellten Winkeleisen w, die innerhalb der Gurte die Vertikale schneiden, schliefsen das Windportal an den Gurt an.

Abb. 126 u. 127 stellen dem Punkte Zider Abb. 124 entsprechende Punkte von Parallel(Trapez-)trägern in verschiedenen Anordnungen dar. Es

fehlt hier der obere Windverband. In Abb. 126 ²⁶) geht der gröfsere Teil der gedrückten Endstrebe bis zur oberen Gurtplatte durch. In Abb. 12 7 ²⁷) ist die Endstrebe als Gurtung ausgeführt und entsprechend mit dem wagerechten Obergurt verbunden. Vergröfserun g des Kn oten-bleches durch die durch-

Abb. 128.

Punkt A.

Abb. 126.

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Abb. 127.

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♦ « il

²⁶)    Nach einer Ausführung her Brückenbau an sta lt Beuchelt & Co. in Grünberg.

²⁷)    Nach einer Ausführung der Gesellschaft llarkort in Duisburg.

geschlitzte obere Gurtplatte hindurch und Verstärkung der Ecke durch die oben aufgebrachten JL 100.150.12. Der zwischen den Winkeln befindliche Stehblechteil der Endstrebe ist mittelbar gestofsen. Die gezogene Diagonale ist nicht unterfuttert.

Abb. 128²⁶) u. 129²⁷). Auflagerpunkt A der Abb. 124. In Abb. 128 sind die E-Eisen des Untergurts unterfuttert, damit das Knoten-

Abb. 129.

Abb. 130.

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K7A

fort.

V/

Abb. 131.

I&5

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HmIH

■LWxtm/'t

mm

/Yodel

Jusdehni/ngs= ¹ / stelle

zN t

Zwischenträger Kragträger

Abb. 132.

Zwischenträger^

blech in dieselbe r Ebene kommt wie die Knotenbleche in der Mitte derBrücke, wo die E- Eisen des Untergurtes durch innen aufgelegte

eisen verstärkt sind. Abb. 129.

Um Ueberanstrengung zu vermeiden, ist das Knotenblech verdoppelt und auch unter der Unterkante des Untergurtes vergröfsert, wodurch die Randspannungen des Bleches verkleinert werden. Die obere Platte des Obergurtes (bzw. der Endstrebe), die nur der Knicksicherheit wegen nötig ist, ist, um das Aufschlitzen zu vermeiden, nicht an das Knotenblech angeschlossen.

Abb. 130 zeigt Punkt C in Abb. 124 S. %*G.

Abb. 131 u. 132.³⁸) Bewegliche Auflagerung des Zwischenträgers auf den Kragarm bei grofser Brücke. Pendel der beiden Haupt-

Flach-

fj

,-i

Pendel

HP

5JÖ) Nach einen» Entwürfe der (lutehoftnungshütte.

rj) Durchbiegung der Fachwerkträger.

träger oben miteinander durch Fachwerkriegel zu einem Pendelportal verbunden.

Für genauere Berechnungen S. 107 ff.

Für überschlägliche Rechnungen sind die Formeln von Vianello¹⁰) brauchbar.

1. Parallelträger nach Abb. 82b S. 952.

+ XX+X)+<T3“r_'

d~2El¹ 2 h

Hierbei ist 0i die überall gleich grofs gedachte Gurtspannung, 02 u. Ö3 die Diagonal- bzw. Vertikalspannung, À die Feldweite.

Für crx, CT₂ u. 0*3 sind die ermittelten oder geschätzten Durchschnittsspannungen für die Belastung einzuführen, bei der die gröfste Durchbiegung auftritt. Bei kommt es wesentlich auf den mittleren Teil an, Cg u. Ö3 fallen erheblich kleiner aus als die gröfsten Spannungen.

Die Durchbiegungen sind erheblich gröfser als bei einem Blechträger gleicher Höhe, roh geschätzt 40 o/₀ bei h/l=¹l 13 und 00 °/0 bei h/l = V₈..

2.    Für den Parallelträger nach Abb. 82 a S. 952 sind die Durchbiegungen etwas geringer, weil Vertikalen fehlen und Diagonalen teilweise stärker. Der Unterschied oft 10 °/₀.

3.    Parabel träger. Für gleichmäfsige Vollbelastung bei unveränderlicher Gurtspannung (7 ist

T - TS (“ T + 0,ra I)'

3. Lager.

Bei der Berechnung von (7 werden die vollen Querschnitte ein-schliefslich etwaiger durchgehender Futterbleche und ohne Nietlochabzug in Rechnung gestellt.

a. Lager der Balkenbrücken.

ot) Allgemeines.

Anforderungen sowohl des Hauptträgers, des Windträgers und des Endquerträgers beachten. Auf Anordnungen der Auflager, die den Windträger äufserlich statisch bestimmt machen, wie z. B.

Abb. 133, wird in der Regel verzichtet. Dennoch untersuche man, wie weit die in Aussicht genommene Anordnung den theoretisch zu stellenden Ansprüchen genügt. Dabei wagerechte Verschiebung und Durchbiegung nicht allein des Hauptträgers, sondern auch des Endquerträgeis beachten. Ausbildung der Bewegungsvorrichtungen für Querbeweglichkeit meist weniger voll-

Abb. 133 u. 134.

“VY'vT

:/ V y -jj]

/\ /

.X,

'einfach, statisch, unbestimmt

X fest

[Ö] allseitig beweglich

kommen. Man begnügt sieb mit Spielräumen (Abb. 150 S. 974). Nur selten, bei sehr breiten Brücken, besonderer Rollensatz hierfür. Bei schmalen Brücken wird häufig ganz auf Querbeweglichkeit verzichtet.

Ermöglichung der Kippbewegung in der Querrichtung, d. h. Berücksichtigung der Querträgerdurchbiegung, bürgert sich immer mehr ein.

cu O -

j‘i=ss'js=s

Spielräume, Für einen beliebigen Spannungszustand der Stäbe erhält man die Längenänderung

wo

S' die Spannungen infolge des in Abb. 135 u. 136 angegebenen Belastungszustandes und S die wirklichen Spannungen bedeuten. (Vgl. auch Abschn. Statik S. 103, Gl. 25).

Infolge einer beliebigen Temperaturänderung erhält man A“ 1 = 2 S'st s, ê = 0,000012.

Für eine überall gleiche Temperaturänderung ist Al = stl. Temperaturgrenzen in Norddeutschland — 25° und —f- 45⁰ C ; also hat man im günstigsten Falle bei 10° Aufstellungstemperatur mit +35° zu rechnen. Dann ist A" l — 0,42 mm für 1 m Stützweite. A' l wird, wenn das Lager unter einer geraden Gurtung liegt und die Spannung des Bruttoquerschnittes 1000 kg/qcm beträgt, etwa ebenso grofs. Al im

ganzen demnach höchstens

Bei Trägern von der Form der Abb. 135 u. 136 wird A' l oft

H

wesentlich gröfser ausfallen. Bei Abb. 135 ist A'l etwa grofs wie bei dem einfachen Parallelträger.

Abb. 185.

1000

mal so

Abb. 136.

/\/\/\/\/

Bei den vollwandigen Trägern rechnet man zweckmäfsig A'l— h . ę (vgl. Abb. 44 S. 942) oder auch A'l = 2 (r + z) . q> (vgl. Abb. 147 S. 973). Zu beachten bei dem Endquerträger.

Flachlager, ohne Kippvorrichtung nur bei ganz untergeordneten und sehr kleinen Brücken mitunter ausgeführt. Kipplager durchaus die Regel. Drehung teils um eine Linie (Tangentialkipplager, Bolzenkipplager), teils allseitig (Kugelkipplager).

Baustoff für die Lagerkörper Stahlgufs, mitunter Gufseisen, für Kippbolzen und Walzen Flufseisen oder Stahl. Zwischen Lagerkörper und Auflagerquader meist Zement- oder Bleifuge.

ß) Lager für kleine Brücken. Gewölbte Platte, Gleitlager.

Sowohl bei festem wie bei beweglichem Lager angewendet. In der einfachsten Form für feste Lager eine gewölbtö Platte aus Gufseisen oder Stahlgufs ohne besonderen oberen Lagerkörper (Abb 138). Unter dem Hauptträger eine 20 mm starke fiufseiserne Platte, mit unten versenkten Nieten befestigt. Sicherung gegen Verschiebung beim festen Auflager durch Dorne. Beiden

Abi). 137.

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beweglichen Lagern ist seitliche Führung    R

erforderlich. Quer-    j !

schnitt der gewölb-    u-

ten Platte hier nach Abb. 139. Die erwähnte flußeiserne Platte unter dem ff) Hauptträger wird mit angenieteten oder an-    Ipp

(b)

gepreßten seitlichen Führungsleisten versehen.

!h

Abb. 139.

Abb. 138.

Abb. 137 f u. b stellt ein festes bzw. bewegliches Lager in etwas mehr ausgearbeiteter Form dar. Der Unterschied von f und b besteht nur in den seitlichen zahnartigen Vorsprüngen des unteren Lagerkörpers bei f, die in entsprechende Ausschnitte der Seitenleisten des oberen Körpers eingreifen.

Die mit a bezeichneten Er-

--b--,

---TT

4

er

|f TTf TTtTtmt

höhungen des oberenLager-körpers greifen in ent- ^ sprechende Ausschnitte der an den Untergurt angenieteten flufseisernen Platte ein und nehmen die wagerechten Kräfte auf. So kann auch das Lager gebildet werden, wenn die mit Leisten versehene fiufseiserne Platte den oberen Lagerkörper ersetzt.

Die gewölbte Platte wird als Gleitlager in der Regel bis 15 m Stützweite ausgeführt. Reibungszahl (J. Bd. S. 243) bis 0,25 anzunehmen. Man mufs sich Aufschlufs über die entstehenden wagerechten Kräfte verschaffen. Als festes Lager kann sie auch für grofse Spannweiten angewendet werden (vgl. auch den kräftigen Lagerkörper Abb. 144 S. 973).

Die geringe Höhe vorteilhaft bei der Aufnahme von wagerechten Kräften.

Berechnung der Stärke. Für Stahlgufsplatten nach Abb. 138

, wo A in t, und für

erhält man mit = 1 t/qcm, d

■ '    ■    . ;YÄ7l

Gufseisen mit (7 = 0,25 t/qcm, d ä= J/    •

Bei Lagerkörpern nach Abb. 139 ermittelt man nötigenfalls die erforderliche Mindeststärke h durch Ausprobieren, indem man die Spannungen mit Hülfe der Formel S. 977 ermittelt. Bezeichnung wie bei Abb..158 S. 977.

y) Lager für mittlere und gröfsere Balkenbrücken.

I. Feste Lager.

Um an beiden Brückenenden gleiche Widerlager zu erhalten, gibt man den festen Lagern meistens dieselbe Höhe wie den beweglichen Walzenlagern, obgleich dies mit Rücksicht auf Wind- und Bremskräfte nachteilig ist.

A. Linienkipplager. Tangentialkipplager kommen immer mehr in Aufnahme. Lager nach Abb. 137 würden an und für sich für ziemlich

Abb. 140 a.

Abb. 140.

Abb. 141.

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7Z00

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900

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grofse Stützweiten genügen, sind aber aus vorgenannten Gründen bei Z > 20 m wenig gebräuchlich. Uebliche Formen etwa Abb. 152 S. 973 entsprechend, sowie 140a und 141.

Bolzenkipplager. Erste Ausführungsart: Bolzen genau in die Lagerschale eingedreht (Abb. 142). Mit Anlagewinkel. <p = 45° und

dtp — ö cos (f wird d = 1,6 A : dl. Mit d — 1,6 t/qcm (Stahl) wird d = A : l. Bei kleineren Brücken erhält man hiernach zu kleine Durchmesser und wählt dann d — 7 bis 8 cm. Mit dtp — d cos n <f> : 2 (f 0 wird d = 2,12 A : dl.

Zweite Ausführungsart: Kippbolzen hat einige Millimeter kleineren Durchmesser als die Lagerschale (Abb. 143). Ist P die Belastung der Längeneinheit des Bolzens, so erhält man nach den Formeln von Hertz für m = 3

a=C |/j,r-“r',

r n

Ist r₂ = (X. rx, so wird

Abb. 142.

Abb. 143.

•r

wo C

₌ 3 J _£ Æ', E,

2 \ 2 n Ą + E,₂

n = ( 5 )²i'. wo r,

= 0,423 VE für gleiche E.

(X — 1

=“f «

— 1 1 Ex Ei oc ~ 2 nEx +E₂

Für Stahl Ex — E.j = 2200 t/qcm wird (7=19,8 und für <X— LI, 1,08, 1,06, 1,04 wird 6^ = 5,98, 5,40. 4,72, 3,89. Es wird empfohlen, d kleiner zu wählen als den entsprechenden Wert bei den Walzen (S. 976), für Stahl vielleicht 3 bis 4 t/qcm.

B. Punktkipplager. In der Regel als Kugelkipplager ausgebildet (Abb. 144 bis 147). In neuester Zeit recht häufig angewendet, besonders bei etwas breiteren Brücken mit nennenswerter Durchbiegung der Endquer-

Abb. 145.

Abb. 144.

nr~ro

1000-

□ü

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JE

TT

■1200-

Abb. 146.

StaMgufs

rr~TÉlP

! Flußstahl

Abb. 147.

rf-jj

i! hJ. 4 !

ßndquerträt/er

Gufseüen

'\8Jtipjien

In bezug auf die Querbeweg

träger.

den Punktkipplagern vor-

lichkeit sind bei den üblichen Ausführungen (Spielräume) die Linienkipplager zuziehen (vgl. j(> ff Abb. 44 S. 942 sowie Abb. 147).

Entweder mit demselben Halbmesser der einander berührenden Kugelflächen oder besser mit etwas gröfserem (z. B. 10%) Halbmesser der hohlen Kugelfläche.

Im ersten Falle mit OV — Cf cos ff (Abb. 142) wird A = 0,667 n r² er (1 — cos³ ff ).

Im zweiten Falle erhält man bei gleichem E bei Kugel und Schale und mit w —3 nach den Formeln von Hertz³⁹)

a = 0,394 J;

8/----------

AE'²

\ rt ]

Für E=2200 t/qcm (Stahl) wird O’—66,6 r₂ = (xr₁

?(T)

A und mit

ri

544 x-—A IÄ

oc \ a

(>

Für ra =1,1 V\ bzw. 1,05 rx und O = 6,5 t/qcm wird t\ == 2^99 VA bzw. 1,56 Vä für 6 — 3,25 t/qcm wird entsprechend rx = 8,45 VÄ bzw. 4,42 VÄ.

29) Hertz, gesammelte Werke Bd. I S. 155; Journal für Mathematik 1882.

Kugelkipplager sollen nur angewendet weiden, wenn für eine Querbeweglichkeit gesorgt ist, was nicht immer beachtet wird (vgl. Abb. 133 links).

Ist )\ = r₃ und liegt die neutrale Schicht des Endquerträgers in der Höhe Z über der Kugelfläche, so ist bei einem Winkel <p der Endtangente (vgl. S. 942 u. Abb. 44) die Verschiebung auf jeder Seite (r -f- z) (f>. Als Gesamtgröfse der Querbewegung ergibt sich also für beide Auflager zusammen der Betrag 2 (r -f- z) (p (Abb. 147).

II. Bewegliche Lager.

Zunächst Walzenlager mit einer oder mehreren Vollwalzen in Aussicht

zu nehmen (Abb. 148 bis 152), Bei sehr grofsen Auflagerkräften Stelzen -I    (Abb. 154) statt Walzen,

j    um gedrungenere Lager

zu erhalten.

Walzen und Stelzen am besten aus Schmiedestahl.

Abb. 148.

-i

Abb. 149.

Aufnahme der seitlichen Kräfte (Winddruck) entweder durch seitliche

----,

~r

m-t-

(fl 2,5mm,

J k-2W-*

Bunde (Abb. 148) oder nach Abb. 150 (Rillen in Walze, Vorsprünge in den Lagerkörpern), bzw. Rillen müssen einige Millimeter Spielraum für seitliche

Bunde

----700-

j*-550-

en    —J

Abb. 150.

Bewegungen haben, wenn nicht anders dafür gesorgt ist.

Am besten werden un-

i^270^r

ES

-j 3/nm d'/uelraio/i

terer Lagerkörper, Walze und oberer Lagerkörper durch seitlich an der Walze angeschraubte kräftige Flacheisen ssas\ zwangläufig verbun-I den. [Bei Lagern mit / I mehreren Walzen ge--*■70'*-

nügt es, diese Ver-I bindung an einer oder zwei Stellen

—500-------

T~T

-7000

L I auszuführen    (Abb.

pH 150 u. 154).    “

'2

Diese Flacheisen, die in die Walzen eingelassen werden können (Abb. 150 u. 154), greifen wie

„Zähne“ in die Lagerkörper ein und verhindern ein Abrollen und Schiefstellen der Walzen (letzteres bei seitlichen Spielräumen zu befürchten).]

Abb. 151.

r-

j2-

800—

Flußstahl^ bearbaid£f~

Bei mehr als einer Rolle halten wagerechte Flacheisen oder Winkeleisen — bei Walzen je eins, bei Stelzen je zwei übereinander — auf jeder Seite die Walzen bzw.

Stelzen parallel und in gleicher Entfernung.

Uebliche Durchmesser der Vollwalzen bis 30 cm; ausgeführt bis 40 cm. Eine 30 cm-Walze aus Stahl darf — sichere Kraftverteilung vorausgesetzt — mit 1,6 t/cm belastet werden.

Eine einzelne Walze recht häufig bei Brücken bis 40 m Stützweite. Vorteil: eine besondere Kippvorrichtung wird entbehrlich. Zwei Walzen sind einer gröfseren Anzahl wegen der sichereren Kraftverteilung vor-

''^^FUifsstahJgufs

-260-

1200—

as

0¥0~

r^l7Q*\

s«

<L-Oy4T—

8 “iE

ns» i

Abb. 152.

— 800-

I -IlIl

p>

^ Jfl 4s

138

Abb. 153.

Abb. 154.

II

II

Il

ii

il

000

Abb. 155.

_<§>

*325

—H AL h-

TM

-510-

Jt«l

4i U-

II

.U.

zuziehen (Ahb. 153). Wenn mit starken Widerlagerverschiebungen zu rechnen (Uferpfeiler bei unzuverlässigem Grunde), wähle man die Walzenentfernung reichlich, damit nicht eine Walze bei starker Verschiebung überanstrengt wird (Abb. 150).

Bei Stelzen (Abb. 155) ist b^¹/₂d üblich.

Es ist 0C = A l : d, wo A l — wagerechter Verschiebung des Lagers.

h >» d . sin oc 4" s cos oc, wo ë Breite der Berührungsfläche (Bd. I S. 510 ist diese Breite mit b bezeichnet). Für den Zwischenraum c zwischen zwei Stelzen (in Abb. 154 = 35 mm) gilt e > b (1 : cos oc — 1).

Berechnung der Walzen. Nach den Hertzschen Formeln²⁹)*) erhält man für r = OD, m — 3 und für P in t/cm

Abb. 156.

PEX. E₂

7{ex + i₂)

Für E₁ = E₂ = E

o = 0,598

und d = 0,716

P E₁. E2 o² E₁ + Ł

G = 0,423

ff

PE

und d — 0,358

und für E = 2200 (Stahl)

ff = 19,8 VpTr und rf = 787P:ff².

Mit der Bezeichnung Gd = P : d (== mittlere zulässige Druckspannung in der Ebene mnop (Abb. 156) erhält man die zulässige Belastung für 1 cm Walze P = Gd • d.

Mit E = 2200 und G — 7 erhält man Gd = 62,2

Für eine oder zwei Walzen O'=6,5, für mehrere Walzen o'=6 als zulässig angesehen.

Beispiel: ^4 ==240 t; n Walzen; erforderliche Walzenfläche n.l.d = 240: 45,7 = 5260 qcm.

Bei 4 Walzen ld= 1315 qcm. Es genügt d — 24 cm, l = 56 cm mit l d = 1344 qcm.

Wenn jedoch die Walzen, wie meistens der Fall, die wagerechten Kräfte (Windkräfte) aufnehmen, werden sie ungleich-mäfsig beansprucht (in der Regel nicht berücksichtigt).

Ist G₀ die Walzenbeanspruchung, wenn H = 0 (Abb. 157), so dürfte man wohl in Ermangelung einer Ä genaueren Berechnungsweise setzen

Gr = G₀ ( 1 +

6,5    6    5,5 t/qcm

53,6    45,7    38,4 kg/qcm.

Abb. 157.

Lź-

6e

Hh

-wVu-

Tf)'

Or kann bei kurzen Walzen sehr viel gröfser als O₀ werden.

Der obere Teil des Lagers, insbesondere die Kippvorrichtung wird wie beim festen Lager ausgeführt. Man beachte, was zu Abb. 147 S. 973 bemerkt worden ist.

Vom Rollenlager ausgeübte wagerechte Kräfte in Brückenlängsrichtung:

Uebereinstimmend mit I. Bd. S. 245 ist H

0,1

0,2

, A ; man rechne mit

a

A, wo d in cm. d

*) Kritik dieser Berechnung8weise s. Bach, Elastizität und Festigkeit 1911 S. 184 bis 189 andere Berechn ungsweise s. Otzen, Anhang zur 2. Auflage der Zahlenbeispiele usw. Wiesbaden 1909.

III. Lager körper, Fngen und Auflagerquader.

a. Lager der Balkenbrücken.

Baustoff: Gufseisen oder Stahlgufs. Letzterer immer mehr bevorzugt. Besonders der untere Lagerkörper des festen Auflagers und noch mehr die Rollplatte des Walzenlagers sind sorgfältig auf Biegung zu berechnen. Für die Rollplatte oft bedeutende Stärken erforderlich.

Formel für Lagerkörper mit Rippen (Abb. 158): bch

Ist y < d, wird J = — g3 + y V³ + U ■{ ^    ~ V)³-

Beispiel (Abb. 158)

2 (a d + b c)

Abb. 158.

d— 15 cm, cm.

5 Rippen je 9 cm. also 6 = 45 cm, e = 65 cm.

a —170 cm,

C — 33 cm,

I— 180 cm,

h = 48

Stahl.

ei

y — 7,5 4-

45.33.48

= 16,3 cm

2(170.15 4-45.33) z — 48 — y — 31,7 cm,

J = 15.31,7 3 4- 56,7.16,3 3 — 41,7.1,3 3 = 772 000 cm⁴.

MIT!

1 SIMM

Für A = 800 t wird M = ~ • —- =    ^    = 9389 tcm,

9889.16,3

= 0,197 t/qcm,

9389.31,7

772 000

=    772 000 ⁼ °>³⁸5 t/qcm ;    <t„ =

also Gufseisen statthaft.

Durch Wind- und Bremskräfte oft erhebliche Mehrbeanspruchung der Lagerkörper.

Bei Pfeilern auf unsicherem Baugrunde ist mit grofser geschätzter Verschiebung J l zu rechnen. Dementsprechende Spielräume und Längenabmessungen des beweglichen Lagers erforderlich. Das Lager mufs auch in verschobenem Zustande berechnet werden.

Aber auch bei gewöhnlichem Baugrunde sind die theoretisch sich ergebenden Spielräume erfahrungsgemäfs zu knapp.

Wo grofse Bewegungen befürchtet werden, mufs man bei einigen Stelzenlagern Vorkehrungen treffen, um die Brücke zwecks Aufrichtens der Stelzen zu heben: besondere Lager zum Ansetzen der Hebeböcke an der Unterseite des Endquerträgers, der hierfür besonders zu berechnen und anzuschliefsen ist.

Es sei c1a —    — Pressung der Zementfuge zwischen Lagerkörper-

und Auflagerquader infolge der senkrechten Auflagerkraft, (Sw die vom wagerechten Auflagerdruck Hw infolge der Windbelastung, (Sb die

von der Bremskraft Hb hervorgerufene Randspannung. (Sw

_ 6 Hb . à ~ b.P

Bei Auflagerquadern von Granit oder gleichwertigem Baustoff nehme man bei Z^lOOm, (Sa = 25 -f* 0,25 l kg/qcm. Bei gröfseren Spannweiten (1a nicht nennenswert mehr als 50 kg/qcm.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

(Sb

(Abb. 145 S. 973).

62

Q Hw.h

l.b²

Für die Kantenpressung in einer Ecke Oa + Ou> Ob kann eine 20 bis 25% höhere Spannung zugelassen werden.

Bei Eisenbahnbrücken ganz geringer Stützweite (Stöfse) Oa = 10 bis 15 kg/qcm.

Bei festen Lagern mit hohen Lagerkörpern (Abb. 145 S. 973) von eingleisigen Eisenbahnbrücken wird Ob + Ouj leicht 0,8 bis 1 Oa. Nimmt man an, dafs die Kantenpressung gegenüber Oa um 100% erhöht wird und dafs sie den Wert 25 -f- 0,25 t um 20 % überschreiten wird, so erhält man zur überschläglichen Bestimmung der Grundfläche hoher Lagerstühle des festen Lagers A : F — 15 -f“ 0,15 l.

Bei einer Zugstellung mit der Lokomotive gegen das bewegliche Lager bremsend, wird Ow 4“ Ob oft gröfser als Ott) so dafs Zugspannungen entstehen. Um Lockerung der Fuge zu vermeiden, ist in solchen Fällen die Grundfläche des Lagerstuhles zu vergröfsern bzw. der Lagerkörper des festen Auflagers unter Verzicht auf dieselbe Höhenlage der Auflagersteine an beiden Widerlagern niedriger auszubilden.

Die Zementfuge unter den Lagerkörpern kann untergossen werden, wird aber oft besser unterstopft (gilt auch für Fuge unter Quader). Beim Stopfen mindestens 20 mm Fugenstärke.

In einzelnen Fällen werden grofse Lagerkörper auch unter Einschaltung einer dünnen Hartbleieinlage auf ein fest abgebundenes Mörtelbett gesetzt. Wenn schnelle Erhärtung nötig, kann mit geschmolzenem Hartblei statt mit Zement untergossen werden.

In neuester Zeit auch Auflagerquader mitunter ganz fortgelassen.

Im Betonwiderlager an den betreffenden Stellen dann fettere Mischung mit Eiseneinlagen.

b. Lager der Bogenbrücken.

Kipplager, vergleichbar mit dem festen Auflager der Balkenbrücken. Jedoch sind einige oder sämtliche folgenden weiteren An-

Auflagerquader aus einem Stück bis über 2 m im Quadrat ausgeführt.

Abb. 160.

k\

Mis

Abb. 159.

Sprüche zu erfüllen.

1. Der untere Lagerkörper niufs mit Rücksicht auf die wechselnden Kämpferdruckrichtungen so gestellt werden, dafs die Pressungen gegen den Auflagerstein am oberen und unteren Rande gleich sind.

2.    Bei stark wechselnder Kämpferdruckrichtung ist die Länge des Lagerkörpers gröfser als die Bx’eite und die Höhe nicht unnötig grofs zu wählen.

3.    Der untere Lagerkörper bzw. der Kippbolzen sollen womöglich verstellbar sein in der Richtung der Bogenachse und senkrecht dazu (nicht in Abb. 159 u. 160 vorgesehen). Verstellbarkeit durch Keile oder Schrauben. Sie ist nicht immer leicht zu vereinbaren mit der sicheren Aufnahme der seitlichen Windkräfte.

Behufs Einbringens von der Seite, wenn Bogen auf dem Gerüst steht, fehlen oft Kreuzrippen an Unterseite des unteren Lagerkörpers.

4. Wassersäcke zwischen Rippen des unteren Lagerkörpers vermeidon (nicht vermieden in Abb. 159 u. 160). Deshalb obere Seite des Lagerkörpers u. Umst. besonders ausgebildet.

5. Die Endpfosten sind behufs guter Uebertragung seitlicher Windkräfte durch die Verkreuzung über den Bolzen zu stellen (Abb. 159).

4. Raumverbände.

a) Windverbände, Queraussteifungen.

Die als Windverbände bezeichnten wagerechten Verbände dienen Aufnahme der senkrecht zur Brückenachse wirkenden wagerechten

zur

Kräfte und zur Sicherung gedrückter Gurte gegen seitliches Ausknicken. Je nach Erfordernis ein oder mehrere durchgehende Windverbände.

Jeder Gurtknotenpunkt, der nicht gleichzeitig Knotenpunkt eines Windträgers ist, mufs in der Regel an einen solchen mittels einer biegungsfesten oder fachwerkartigen Queraussteifung angeschlossen werden (Gesamtanordnung Abb. 161 bis 166).

Der Windträger kann eben oder tonnenförmig sein. So-weit möglich, werden bereits vorhandene Konstruktionsteile als dessen Glieder be- "gg nutzt: Als Gurte des Wind- jf^ trägers wird in der Regel ein Hauptträger gurtpaar verwendet, und für Windverbände in der Fahrbahnhöhe sind die Querträger meistens auch Windträgerpfosten. Bei Bogenbrücken mit Fahrbahn ] unten müssen jedoch oft besondere Windträgergurte angebracht werden. Wird nur ein Windverband angebracht, so versucht man, diesen in Fahrbahnhöhe anzubringen, was jedoch nicht immer möglich (vgl. Abb. 166). Man hat hier den Nachteil grofser senkrechter Mehrbelastungen des Hauptträgers auf der Leeseite. ZZZZZZZZ///ZZZZZZZZ////A ib/trbaàn

Abb. 161.

ZZZZZZZZ/.:

fzZ/Z/XZA

ZZZZÀ'ZZZZAjZZÆ

Abb. 162.

Abb. 163

V/ZAZ/s

fZZZZZYZZZ/.

f/ZZAZZZ.

Abb. 164.

Abb. 165.

ZZZZZZZZZZZZZZ/ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ/Z/Z/,

Abb. 166.

Wùidverîwul

-Zachn'erkçMercuisJtei/ung -jfietfungrsfeste ^ueraiisstet/hnff

Liegt bei Gerberträgern der Windverband nicht in der Höhe des Hauptträgergelenkes, mufs er so ausgebildet werden, dafs das Hauptträgergelenk nicht in seiner Wirksamkeit behindert wird (Abb. 178).

Betreffend die besonderen Gesamtanordnungen des Windverbandes bei den verschiedenen Arten der Bogenbrücken wird auf Sch aper¹⁶) verwiesen.

Der bequemen Bauausführung wegen verzichtet man meistens darauf, die Ebene des Windverbandes in der Schwerpunkthöhe der als Windträgergurte dienenden Hauptträgergurte anzubringen. Die letzteren werden durch den Wind verband also exzentrisch beansprucht.

Auch bei gekreuzten Winddiagonalen zwischen steifen Pfosten verwende man steife Profile, wenn Mangel an Höhe nicht zur Verwendung von Flacheisen zwingt. Die Dehnungen bzw. Verkürzungen, welche die Gurte als Hauptträgerglieder erfahren, verursachen Spannungen in den gekreuzten Winddiagonalen.

Sind Gg Gurtspannung, Gd Diagonalspannung, d und g die entsprechenden Stablängen, so ist annähernd Gd = Gg    (Vianello¹⁰).

Bei kleineren und mittleren Stützweiten werden tonnenförmige Windverbände meistens abgerollt als ebene Träger berechnet. Betreffs genauerer Berechnung s. Müller-Breslau.³⁰)

Abb. 167 bis 173 am häufigsten vorkommende Windverbände. Die Anordnung des Endfeldes Abb. 167 a wird der Anordnung 167b vorgezogen, wenn der Anschlufs infolge der Auflagerkonstruktionen usw. Schwierigkeiten verursacht.

Abb. 167.

Abb. 168.

Qm

TD

Qm +i

ö Tr

steif

NU

Anordnung Abb. 168, wenn Breite im Verhältnis zur Feldweite grofs.

Genügende Ausbildung des Kreuzungsknotenpunktes vorausgesetzt, ist dieses System auch bei Flacheisendiagonalen steif, allerdings dann von veränderlicher Gliederung. Bei Aenderung der Querkräfte in den Punkten 1, 3 usw. erhält man im allgemeinen in jedem Doppelfelde drei gezogene und eine unwirksame Halb diagonale.

In Abb. 168 ist bei Flacheisendiagonalen

Dm =    ; D'm wird schlaff,

sin#

Qm ~f~ Qm -f-1

Dm -t- 1

wo w eine Knotenpunktslast ist.

Qm — Qm 4- 1

2 sin oc

2 sin #

3°) Mül 1er-Br es lau, Beiträge zur Theorie der Wind verbände eiserner Brücken. Z. f. B. 1904 u. 1905

Abb. 169 bei breiten Brücken im Baustoffverbrauch sparsam. Nachteil: Die beiden Hauptträger werden nicht genau gleich (unbequem für Einzelzeichnung wie für Werkstatt).

Anordnung Abb. 170 tritt bei breiten Brücken in Wettbewerb mit Abb. 168. Besonders häufig bei nicht in der Fahrbahn befindlichen

Abb. 169.

Abb. 170.

Windverbänden. Vorteil: Alle Stäbe, auch die Pfosten, erhalten geringe Knicklängen. Nachteil gegen Abb. 168: müssen knicksicher sein.

Es ist (Abb. 171):

Gm = — G'm —

Alle Diagonalen

Mm - 1

Abb. 171.

v «■«

iLkii.

Dm — — D'm = —

Qm

2 sin oc ’

Qm

Qf~; rm=-Qb + ^-

Ą \\/

ItK

»Kl >n ,

Iä lg \

Vm = Qa

Abb. 172 für grofse Feldweite. Die Windträgerknotenpunkte liegen aufserhalb der Hauptträgerknotenpunkte (Abb. 174), die Knicklänge der Winddiagonalen wird möglichst gering, und für den Fall gedrückter Gurtungen wird die seitliche Knicklänge dieser auf die Hälfte verkleinert.

l-UL

Qb

Abb. 174.

Abb. 172.

Abb. 173.

rirh

kîxix x kW xxx

-I

0 7X z    T

kann auch fehlen .'

Abb. 173 entsteht durch Weglassen der Pfosten aus Abb. 167 a. Oft im oberen Windverband bei Fahrbahn unten verwendet, auch zweckmäfsig in der Fahrbahnebene bei der Anordnung einer frei eingehängten, im Verhältnis zu den Hauptträgern längsbeweglichen Fahrbahn (Bauart Harkort, S. 984).

Abb. 172 u. 173b haben den Stab c—d oder auch e—f bzw. einen sonst geeigneten Ersatzstab nötig, damit sie steife Systeme bilden.

. Abb. 173a hat, wenn Stab 1—1 eingezogen, schon ohne eine Verbindung e—f einen überzähligen Stab.

Winddiagonalen in der Ebene der Fahrbahn können bei kleineren und mittleren Spannweiten wegfallen, wenn eine hinreichend steife

Fahrbahntafel vorhanden ist, insbesondere Buckelplatten und ebene Bleche, die an Bauteile angeschlossen sind, die als Windträgergurte dienen können.

Abb. 175.

Querschnitt der Winddiagonalen. Besonders bei den Windverbänden in der Fahrbahn sehr häufig zwei dicht zusammenliegende Winkeleisen JL*

Der Querschnitt Abb. 98 Nr. 3 S. 955 ist für Knick

1    vorteilhafter, läfst sich jedoch wegen Mehrbedarfes an

___J.___Ł/ Höhe nicht immer verwenden. Bei grofsen Längen spart

—-^ man gegenüber dem J L-Querschnitt erheblich an Eisen

gewicht (etwa 30%), wenn ein Querschnitt nach Abb. 175 gewählt wird.

Bei grofsen Stablängen sind stark gespreizte Querschnitte am Platze, die aufserdem Widerstand gegen Durchbiegung besitzen.

Abb. 176 a bis c, Diagonale nebst Schnittpunkt mit dem zugehörigen gekreuzten Stabe. Abb. 177 Anschlufskonstruktion, welche ermöglicht,

Abb. 177.

Abb. 176 a.

eSce i

Abb.' 176 b.

Abb. 176 c.

dafs beide Hauptträger sich verschieden stark durchbiegen, ohne dafs Biegungsmomente in der Querkonstruktion entstehen.

Abb. 178 a u. b,²⁸) Ueberführung des Windverbandes über das be-

Abb. 178 a.

Abb. 178 b

Abb. 178 c.

Querùàgcr

't

\V

Abb. 179.

Funkt b    —

/TsT

Y/a

Funkia

Ç bis etwa / SntFeld*-weite

wegliche Gelenk eines Gerberträgers (vgl. Abb. 131 S. 968) (Untersuchung des Knotenbleches auf Festigkeit erforderlich!) (Abb. 178c).

Aufser dem Hauptwindverband braucht man bei Eisenbahnbrücken mit Querschwellenoberbau einen besonderen Verband zwischen den Längsträgern zur Sicherung der Knickfestigkeit des LängsträgerobBr-gurtes und insbesondere auch zur Aufnahme der Seitenstöfse der Fahrzeuge (Abb. 179 bis 182). Die Feldweite, bei der ein solcher

Verband erforderlich ist, richtet sich nach der seitlichen Steifigkeit der Längsträger. Bei gewöhnlichen I-Trägern Grenze etwa 2,5 m, als wagerechter Stofs wird oft ¹/4r einer Achsenlast, also 4 bis 5 t angenommen, in neuerer Zeit auch 6 t.

Abb. 179 bis etwa 5 m Feldweite. Soweit es darauf ankommt, seitliche Kräfte aufzunehmen, dürfen die Stäbe im Punkte b nach Abb. 179b zusammenlaufen, wodurch das Knotenblech etwas kleiner wird. Abb. 182 hat den Vorteil, dafs kein Windträgerknotenblech in eine Ecke kommt.

Abb. 183 nach Schaper¹⁶) ungleichschenkliges Winkeleisen als Knotenblech (Punkt b, Abb. 182). Knotenblech meist an dem schrägen

Abb. 180.

Abb. 1S1.

Abb. 1S2.

_L_

J2.

~r

inneren Flansch des Längsträgerobergurtes befestigt, und zwarvv;^|^?yeder bei einer der Flanschneigung entsprechenden geringen ^bi^^nggjjes Knotenbleches (Abb. 186 b u. c), oder unter Zuhülfenahme eines keilförmigen Futters.

Berechnung von ebenen Windverbänden. Es wird verwiesen auf die Abhandlung von Kommereil.³¹)

b) Bremsyerbände. Er- ^ forderlich bei Eisenbahnt&ä£ken mit Querschwellenoberb?iu.nsS Bei ganz kleineiffef&ëKéfîPkann annehmeAY

kräfte duffc4?^i^^chte&n*⁸Silein 'j über

anf?tt^^ê*I1JÉfettüftÿ⁾⁹êrt^Igen    5?

isbred    é

diöi^ngptoaibr&fie des y* /    \    / \ x» ^ril 7

(!feÖMpMfEgeDSB^mi|5r

iw#fi;dJi*<ÿâ8^iBistewflf-tet«-V--f*s--ä-. ■ ■ ■ ■ ■ ■ ..

feîgE^rèŸdrblluifalAil- Jgam nanus M/awaggqS \M) fifld/zgdlfrmfn sgabis^ ^istsjajoS dadcfe&D^SfiH sib bnsdguS lira fmginifl9goa bd Eisbaoaac trägst «KLrtrugtoHieïdri n, .ii&Öog dfeYlÄfA #itr L^gsftäggbiiuK^g laßt gebracht.    -

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& Sohn.    .lotßiarijsdixiß’i a®Jsnßdegluß hn®d9wrio«

Bei kleinen Brücken wird der Längsauszug weggelassen. Bei Fahrbahn unten kann mit einer gewissen Nachgiebigkeit der gewöhnlichen

Längsträgeranschlüsse gerechnet werden, so dafs, trotz Endverbände, 3 nicht allzu grofse Zugkräfte aus den § I Hauptträgeruntergurten auf die Längsträger übertragen werden.

Abb. 185. Ein einziger Verband

Abb. 185.

N_

✓    ,| J in der Mitte. Abb. 186 a bis c.³²) Ein-

J/ÎV    j§ zelheiten dazu. Bei dieser Anord-

h/fÂedè*\ /% & nung erhalten die Querträger an den « Brückenenden seitliche Biegungsbeanspruchungen (vgl. c).

c) Verbindung yon Fahrbahn und Hauptträger»

Bei fester Verbindung zwischen Quer- und Hauptträgern werden die in der Mitte durch die Längsträger festgehaltenen Querträger

durch die Längenänderung der Gurte seitlich verbogen. Eine Abhülfe (erfahrungsge-mäfs nicht immer erforderlich) z. B. durch Längsträgerausztige (Abb. 184) oder durch eine frei eingehängte Fahrbahn, Bauart Harkort, möglich.³³)

Durch biegungsfeste Verbindung von Quer- und Hauptträger in der Querrahmenebene entstehen Zwängungsspannun-gen, verbunden mit einer Verdrehung der ganzen Brückenkonstruktion, wenn durch Nutzlast und senkrechte Mehrbelastung infolge Winddruckes verschiedene Durchbiegungen beider Hauptträger hervorgerufen werden. (Bei zweigleisigen Eisenbahnbrticken Mehrbe-Gleisentfemung Brückenbreite

im regelmäfsigen Betriebe !) Diese Zwängungsspannungen werden meistens mit der Spannweite zunehmen. Abhülfe hiergegen besonders bei Bogenträgern mit Zugband die Harkortsche Bauart:³⁸) Der Windträger, etwa wie Abb. 173 S. 981, ohne Pfosten. Die Quer-

Abb. 186b.

Abb. 186 a.

Scfou&b-b

c—

a-

!!!

i!!l

-u

1/ Schnitt a-a

Abb. 186 c.

fS

Jl /Längsträger

Querträger

__

lastung = P •

œ) Nach Ausführungen der Brückenbauanstalt Gustavsburg.

*3) Näheres in der Veröffentlichung der Gesellschaft Harkort-Duisburg: Die Entwicklung der Fachwerkbrücke mit aufgehobenem Horizontalschub, verbunden mit der freischwebend aufgehängten Fahrbahntafel.

träger sind gelenkartig aufgehängt in steifen, oder fest verbunden mit hinreichend biegsamen Hängestangen, und sind in den Windträger frei eingehängt (angedeutet Abb. 173 S. 981 Punkt 2) und übertragen durch Drucklager die wagerechten Kräfte der Fahrbahn auf die Windträgerknotenpunkte.

Oefters, z. B. in Rufsland, sind auch freie, auf den Untergurt gelenkartig gelagerte Querträger ausgeführt, die keinen Bestandteil des Querrahmens bilden.

In beiden Fällen Anschlufs des Windverbandes zweckmäfsig nach Abb. 177 S. 982.

d) Steife Rahmen zur Aufnahme der vom oberen Windverbande

zu übertragenden wagerechten Querkraft.

Betreffs eingehender statischer Untersuchung vgl. Müller-Breslau³⁴) und Björnstad.³⁵)

Nimmt man die Windkraft nach Abb. 187 angreifend und die wage-

, so ist die Normal-

rechte Auflagerkraft auf beide Auflager verteilt an kraft des Riegels = 0 und das Moment in dessen Mittelpunkte 0 auch=0. Es bleibt dann nur eine statisch unbestimmte Gröfse, als welche Q₀ gewählt werde.

Wenn die unverän-

Abb. 187.

Abb. 188 a.

Li

\ /v

£ \P

-X

i-r_

! fv

±L1

oberer Teil I

derlich angenommenen Gröfsen Jq, Jv und Jr sich auf Querträger,

Ständer bezw. Riegel beziehen, so ist nach Vianello¹⁰) (Abb. 188)

n rr/ h    3 h:Jv~\~b:Jq

T' b:Jr + GhiJv+b:Jq ’

Qu=zW-~-Qo

n/

**-y-

-b

-h-s

unterer-Teil

Abb. 188 b.

und der Wendepunkt der elastischen Linie des Ständers liegt in einer Entfernung s von oben, wo

Sh: Jv~}~b:Jq b : Jr 6 h : J y -f- b : Jq

W

Die entsprechenden Biegungsmomente sind Q . x bzw.

Q und s werden nach diesen Formeln genau genug ermittelt, auch wenn die angreifende Kraft W und die wagerechte Auflagerkralt in anderer Weise auf die beiden Seiten verteilt ist, z. B. beide allein links angreifen. Bei senkrechter Belastung des Querträgers

W) Müller-Breslau, Neuere Methoden der Festigkeitslehre und Statik der Bau-3. Aufl. Leipzig 1904.

35) E. Björnstad, Die Berechnung von Steifrahmeu. Berlin 1909.

konstruktionen.

mittels Einzellasten sind folgende Formeln³⁵) zweckmäfsig (Abb. 189 u, 190):

Pba B — G 2 h ’ RN — Ga’

Pba G — N

RN— G² ’

Abb. 189.

Abb. 190.

t.

Qo — ^

Hierbei ist

Pba (b — a)

Ol²

N=b + -£ . J" ■

O

Jq

à,

TT*

y K

und

G = l + h-£;

Jq , ? Jq

Jv + t/r

B = 2-f 2A-^- + J--L

Jv

0=1+ Sh

Jv

Für eine über den Querträger gleichmäfsig verteilte Belastung p der Längeneinheit erhält man mit denselben Bezeichnungen

pP R — G 12h ’ RN—G²'

M₀

pp

12 RN-G²’

Ist in jedem Felde ein geschlossener Querrahmen vorhanden, so erhält man unter Benutzung dieser Formeln für sämtliche Querträger etwas geringere Momenteinfolge der unmittelbaren Belastung, als wenn man sie als frei aufliegende Träger berechnet. Häufig kann genau (Abb. 177 S. 982) oder genau genug Jr = 0 gesetzt werden.

Abb. 191.

a)

b)

Es empfiehlt sich dann folgender Rechnungsgang (vgl. auch Melan, Brückenbau III S. 227) u):

Es sei Mm = V2 (M‘ 4- M") = F₀ : b das arithmetische Mittel der Einspannungsmomente bei vollkommener Einspannung (Abb. 191 d) und beliebiger Belastung. P₀ hierbei Inhalt der Momentenfläche M₀ des frei aufliegenden Querträgers (Abb. 191b).

Das auf beiden Seiten gleiche, wirklich vorhandene und den Querträger entlastende Einspannungsmoment des Querträgers bezw. Ständers ist dann

r-1

c> .is;

--j,

Abb. 192.

liir I

U-

M =Mm:( 1 +

(Abb. 191c). \

Beispiel (Abb. 192).

Jq — 179 303;    = 12 066.

Man erhält

TT

TT

P₀=P.1,6.3,4;

«fl603    * Mm — P. 1,6.8,4 :5lCI

also 5,3% des Momentes J/₀ = P. 1,6 bei freier Auflagerung. .Jlgflß 9lb flfläw Bei gleichmäfsig verteilter Belastung p t/m erhält man für dassel^fÄ^ielSjl^üS und Ma    : 14,9 = ŻL, also ~ 4,5 % von M„.    4Jnif fliatfc

a)**I

Die günstige Wirkung von Ma bei der    sisĄsłę miqtat be

rücksichtigt. Bei der Ständerberechnung sowietilSäi ^eąiAhsblMhng desuAftgbłlfttMSi zwischen Ständer und Querträger ist J^^znofee^cdïteé'ieieâ »KI , baieiriötR -3 (œ

e) Seitensteifigkeit offener Brücken*

Genaue Ermittlung des Sicherheitsgrades mittels geschlossener Formeln im allgemeinen nicht möglich. Eingehende Untersuchungen

S. ³⁶), 37), 38), 39) und 40).

Nach Engefser³⁶) u. 38) (S. 152) hat man für das Trägheitsmoment der Vertikalen (Abb. 193)

Abb. 193.

Æ- - ~Jg

Jv

n*.P*.a.JQ. h³

■ a)

12 E¹ .Jg.Jq — 1,5 nKP'.a.W.b Hierin ist P die Spannkraft des Obergurtes, a die Feldweite und n der Sicherheitsgrad. Engefser empfiehlt als h das Mittel der Strecken ab und ac.

£_

Bei sehr steifen Querträgern (Jq genau genug = oo) erhält man

Jv

n²P²ah³

12E*Jg

(2)

J<r

Haben die Ständer besondere Druck-j kräfte V auszuhalten, so ist Jv — J\ statt I Jv zu setzen, wo

nVv²

1-

b_

(Abb-193).

71* E

Diese Formeln sind zunächst für Parallelträger entwickelt. Aus Formel (2) erhält man für den Sicherheitsgrad n den Ausdruck

_

Ph \ ah    _

Dieser Ausdruck ist in Preufsen vorgeschrieben mit h — ab (Abb. 193), (Erlafs 8. Nov. 1892).

Aus der Formel (1) erhält man

Ph \ ah

Die Ausdrücke (3) und (4) sind in den Vorschriften für Brücken der Schutzgebietsbahnen von 1908 vorgeschrieben und zwar (4) für Brücken mit nicht sehr steifen Querträgern.

Die Formeln (1) bis (4) setzen voraus, dafs die Gurtung gerade und P und Jg unveränderlich ist. Sind P und Jg veränderlich, so sind jedesmal die Mittelwerte der zwei Gurtstäbe, die an den betreffenden Rahmen anstofsen, einzusetzen. Bei vieleckigen Gurtungen ersetzt man a durch die mittlere Gurtstablänge (nicht in den preufsischen Bestimmungen vorgeschrieben).

Häufig ist folgende Rechnungsweise vorzuziehen (Engefser);⁸⁷) Bedeutet Pk die Knickkraft der Gurtung in der Trägermitte und A die Rahmensteifigkeit, d. h. die Kraft, die erforderlich ist, um die Ver-

³«) Engefser, Zentralbl. Bauv. 1884 S. 415.

³⁷) Engefser, Zentralbl. Bauv. 1909 S. 172.

3®) Engefser, Zusatzkräfte und Nebenspannungen, Berlin 1892.

³⁹) Zimmermann, Die Knickfestigkeit der Druckgurte offener Brücken. Berlin 1910.

4°) Mtiller-Breslau, Graph. Stat. d. Baukonstr. Bd. Un, Abschn. 4.

12 Jgjv

12 JgJv

(3)

.......... _    ...    —    (4)

j/l + \,h.(b-.K).(Jv-.Jq)

(Schiebung des oberen Rahmenendes um cf = 1 cm hervorzurufen Abb. 194), so ist

Abb. 194.

Pk = 2\/EJgA:a

wo

(5)

A³

= E:(

Wb

2 Jq 3 Jv

statt Jv ist bei Druckbeanspruchung des Ständers wie vorher Jv — J\ zu setzen.

Dieser Ausdruck ist genau für Parallelträger mit starren Endrahmen, wenn Jq, A sowie die Gurtkraft unveränderlich sind, und hinreichend genau bei veränderlicher Gurtkraft, wenn Jq und A nach aufsen in demselben Verhältnis wie die Gurtkraft P abnehmen. Da dies in der Regel nicht der Fall ist, bietet die Formel (5) meistens überschüssige Sicherheit.

Formeln (1) bis (5) setzen voraus, dafs das seitliche Trägheitsmoment der Gurtung reichlich grofs ist und mindestens der l,8fachen Feldlänge genügt. 1st J kleiner, erhält man zu günstige Resultate.

f JPcfl \

Wenn»/ gerade für die einfache Feldweite genügt ( J ⁼⁼^Tg')» so

A-

erhält man die gleiche Steifigkeit, als ob in allen Knotenpunkten Gelenke wären. Statt Formel (5) erhält man dann für das Mittelfeld

Aa

Pk

(5a)

Bei Trägern mit vieleckigen Gurtungen kann man in Formel (5) für A einen abgeschätzten Mittelwert Am einführen:

Am

wo OCm —

1 _ J 1 .

-2oc und oc = —r- ist.

OCm

Sicher geht man, wenn man für A den Kleinstwert in der Trägermitte einführt.

Die Formeln (1) bis (4) setzen auch voraus, dafs die den n-fachen Gurtkräften n. P entsprechenden Spannungen die Elastizitätsgrenze nicht überschreiten, und der Ausdruck (5) ist nur gültig, wenn die

Pk

innerhalb der Elastizitätsgrenze bleibt.

Knickspannung 0^

, wo

Ueberschreitet wie gewöhnlich die Elastizitätsgrenze, so liefern die Formeln einen höheren Sicherheitsgrad als den wirklichen, wenn nicht andere zu günstige Annahmen ausgleichend wirken, und E ist genau genommen durch den Knickmodul T zu ersetzen

*-*(x."₀w

und nach Tetmajers Versuchen K = 3100kg/qcm und C= 11,4kg/qcm.*)

B. Eisenbahnbrücken.

1. Gesamtanordnungen und Allgemeines.

Bremsverbände und Schwellenträgerverbände S. 983. Querschnittsanordnungen Abb. 195 bis 205 sowie Abb. 231 bis 233 S. 1002; letztere Brücken aus Walzeisen und Beton.

*) Betreffend Durchführung der Rechnung hierfür vgl. Engefser³⁷). — Ueber T vgl. auch v. Karman.²⁴)

Abb. 195.

Abb. 198.

Abb. 197.

TT

Abb. 196.

Abb. 202.

n_a.

Abb. 199.

7j

Ir

Abb. 204.

Abb. 200.

+-1,25 —**f*-2,50-

4*-1,25

Abb. 201.

ff

III

Abb. 203.

,r

jCr'

1,70-5,0

lii

—*ł

Abb. 205.

-,

3,so

I-

■Ab

--1---r

IZ

/d

rJ

Abb. 195. Zwillingsträgeranordnung wird bei sehr geringer Konstruktionshöhe verwendet, ebenso Abb. 196. Bei i — 3 m genügt äufsersten Falles 30 cm und bei i = 8m rd. 55 cm Konstruktionshöhe. Entfernung der Träger 40 bis 50 cm, Entfernung der Schienenunterstützungen 60 bis 80 cm. Zwischen den beiden Hauptträgergruppen ist ein Windverband erforderlich.

Abb. 197, 198, 202, 203 u. 205. Ausführungen bei untenliegender Fahrbahn. Bei Spannweiten von etwa 40 m ab statt Abb. 198 ein Querschnitt mit oberem Windverband.

Fahrbahn oben: Blechträger Abb. 199, Fachwerkträger Abb. 200 u. 201. Abb. 201 ist baulich einfach und ermöglicht einen oberen Windverband, bietet aber dem Winde gröfsere Angriffsfläche. Abb. 200 hat, weil oberer Windverband nicht möglich, oft den Nachteil grofser senkrechter Mehrbelastung der Hauptträger. Zur Sicherung der Standfestigkeit oft Abb. 200 statt 201 verwendet bzw. eine sonst unvorteilhaft geringe Hauptträgerhöhe.

Bei Abb. 201, 200 und geeigneten Falles Abb. 198 können die Längsträger auch oben auf den Querträgern liegen und ununterbrochen durchlaufen, wodurch die Ausnutzung der Vorteile des durchlaufenden Trägers sowie u. U. Vermeidung der Horizontalverbiegung der Querträger (S. 984) ermöglicht wird. Bei erstklassigen Bauwerken ausgeführt, wenn auch weniger häufig.

Bei Standfestigkeitsuntersuchungen berücksichtige man den Belastungsfall mit leeren hohen Güterwagen von 1 t/m Gewicht. Ein 3 m hohes Belastungsband von 1 t/m Gewicht kippt um bei einem Winddrucke von 167 kg/qm, zeigt also bei 150 kg/qm eine 1,1 fache Sicherheit. Dementsprechend genügt für das Bauwerk selbst, bei diesen Winddruck- und Belastungsannahmen eine 1,3 fache Sicherheit gegen Umkippen. Bei zweigleisigen Brücken ist die alleinige Belastung des Gleises auf der Leeseite mit leichten Wagen zu berücksichtigen.

Man beachte bei diesen Untersuchungen, dafs das tatsächliche Eigengewicht oft geringer ist als das der gewöhnlichen statischen Berechnung zugrunde gelegte (trockenes Holz und Schotter, sparsame Ausführung).

Hauptträger unter der Fahrbahn in Verbindung mit durchgehendem Kiesbett besonders zu erstreben im Bahnhofsgebiete, wo mit Gleisverlegungen zu rechnen ist. Bei Stützweiten bis 12 oder 13 m: Walzträger in Beton gebettet Abb. 231 S. 1002. Bei gröfseren Stützweiten Abb. 204 oder bei knapper Konstruktionshöhe Bogenträger, Abb. 206 u. 207).¹⁹) Für diese bei Ueberführumg eines Gleises eine Hauptträgerentfernung 2,2 bis 2,6 m zu empfehlen.

Bei einer gröfseren Anzahl von Gleisen, wo Gleislage und Hauptträgerlage voneinander unabhängig sind, empfiehlt sich eine solche Entfernung, dafs zwei Buckelplatten zwischen je zwei Hauptträger kommen, also 3 bis 4 m.¹⁹)

Abb. 208 zeigt die verschiedenen Grenzlagen der Hauptträger im Verhältnis zum Normalprofil bei beschränkter Konstruktionshöhe und liefert die gegenseitigen Beziehungen zwischen der Hauptträgerhöhe H, der Hauptträgerentfernung b, der Konstruktionshöhe h usw. Die erforderliche Konstruktionshöhe beträgt h = y -f-    -f- Z, wo Z = v -f- u.

Die mögliche Längsträgerhöhe beträgt h^-li — y — Z. u kann = 0 sein; dann wird aber die Anordnung von steifen Winddiagonalen mindestens sehr erschwert. Bei genieteten Querträgern mit heruntergezogenem Untergurt kann auch v = 0 gemacht werden. Aus h^ ergibt sich die obere Begrenzung der Feldweite.

Ist der Querträger ein I N.-P., so ist, wenn möglich, u > x/io hg zu machen oder besser so grofs zu wählen, dafs die gewünschten steifen Winddiagonalen zwischen der Windknotenplatte und der Längsträgerunterkante Platz finden.

Abb. 206.

Zwischen Querträger und Schiene 5 cm Spielraum. Schwellenhöhen s. unten. Zwischen dem Hauptträger und dem Normalprofil des lichten Raumes ist bei fester Verbindung zwischen Schiene und Brücke ein Spielraum von 2 bis 3 cm, bei Brücken mit durchgeführtem Kiesbett von mindestens 5 cm sowohl in wagerechter wie senkrechter Richtung erforderlich.

Entfernung zwischen Schwellenunterkante und Oberkante der Fahrbahntafel i. d. R. 20 cm, mindestens aber 15 cm (Abb. 202 u. 203 S. 989).

Ein zweigleisiger Ueberbau verlangt zwei getrennten eingleisigen gegenüber mehr Konstruktionshöhe, bietet aber für den Betrieb den Vorteil, dafs die normale Gleisentfer-

Abb. 208.

Abb. 207.

,S.Û

pp

Verti

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\f-

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Jfi i

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—4-4JV-4S.

-20m—

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+3.

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ŻW (3>f4)f5J *    ^ ^

nung (3,5 bzw. 4 m) auch auf der Brücke beibehalten werden kann. Bei getrennten Ueberbauten und Fahrbahnen unten ist dies nur für die allergeringsten Spannweiten möglich (Abb. 208).

Als besondere Art, zwei Gleise mittels einer schmalen Brücke zu überführen, sei die mit Hülfe der Gleisverschlingung (selten) erwähnt.

Ein Ueberbau mit drei Hauptträgern (Abb. 205) wird verwendet, wenn die Konstruktionshöhe für zweigleisigen Ueberbau nicht ausreicht und man dennoch die normale Gleisentfernung beibehalten will. Diese Bauart kommt nur bei kleineren Stützweiten in Betracht,

Bei 3,5 bzw. 4 m Gleisentfernung sind die Trägerlagen (4) bzw. (3) möglich (Abb. 208).

Geringste Brückenbreite bei etwas gröfserer Spannweite etwa l : 20. Bei Fahrbahn oben und fischbauchförmigem Untergurt auch bis l : 24 herunter. Bei weitgespannten Brücken mit Fahrbahn unten kann eine gröfsere Breite, als das Normalprofil verlangt, erforderlich bzw. vorteilhaft werden.

Vorrichtungen zur Aufnahme der Bremskräfte.

Sind die

Bremskräfte grofs im Verhältnis zur senkrechten Auflagerkraft (durchlaufende Träger, Kragträger, Brücken auf Pendelsäulen mit mehreren Oeffnungen !), so sind besondere Vorrichtungen (z. B. Bremsbock, Abb. 218 S. 994) für deren Aufnahme notwendig. Verbindung des Bremsbockes mit dem Hauptträger so, dafs kleine Fehler in der gegenseitigen Lage beim Bau ausgeglichen werden können.

2. Brückenbahn.

a. Querschwellenoberbau.

Hölzerne Schwellen. Die Abmessungen richten sich nach der Längsträgerentfernung. Meistens ist behufs weicheren Fahrens die Schwellenträgerentfernung gröfser als die Spurweite, wodurch auch günstigere Beanspruchung der Querträger und, soweit Mehrbelastung durch wagerechte Stöfse in Frage kommt, auch der Längsträger erfolgt.

Längsträgerentfernung bei Vollspur 1,7 bis 1,9 jn. Hauptträgerentfernung bei unmittelbarer Schwellenauflagerung (Abb. 199 S. 989) oft 2 m. Die geringste Schwellenbreite wegen der Befestigung der Unterlag-platten 22 cm. Sie werden 1 bis 2 cm auf die Längsträger aufgekämmt. Für eine Biegungsbeanspruchung von 75 kg/qcm (Lichen- oder gutes Kiefernholz) erhält man :

Schwellenquerschnitt

Reicht bis zu einer \

Längsträgerentfernung j Werden die Längsträger bei sehr knapper Bauhöhe unmittelbar unter den Schienen angebracht, so genügt eine Schwellenhöhe von 16 cm.

Zulässige Schwellenentfernung von Mitte zu Mitte nach preufsischer Vorschrift

60 cm. Befestigung der Schwellen auf den Schwellen-bzw. Hauptträgern, in Preufsen meist nach den Abb. 183,

209, 216 usw. Wechselnde Höhenlage der Obergurtoberkante teils durch Unterlagplatten, teils durch verschieden tiefe Auskämmung ausgeglichen. Bemessung der Schwellenlängen bei untenliegender Fahrbahn nach ¹

Abb. 197 u. 198 S. 989, bei obenliegender Fahr- _

bahn oft nach Abb. 214.

Entgleisungsschutzvorrichtung aus Zwangsschienen oder besser Leitschienen (Abb. 201 u. 209). Es braucht nur jede zweite Schwelle darüber hinauszugehen.

Abb. 209.

JT 200100-10

li f_i '

■i    —4-4-

¹ 't 80-120-10

Il II

öl

bestehend

30 cm

Abb. 210.

A—

St

Nach den preufsischen Vorschriften mufs ein Entgleisungsschutz angebracht werden auf Brücken in Kurven von weniger als 500 m Halbmesser und auf längeren Brücken mit Fahrbahn oben ohne durchgeführte Bettung.

Eiserne Querschwellen wegen Feuersicherheit in einzelnen Fällen bei sehr langen Brücken verwendet (Stöfse und Geräuschentwicklung). Querschnitt: Belageisen oder belageisenähnliche Formen. Sie werden am besten an die Längsträger angenietet, nicht geschraubt.

Unmittelbare Unterstützung der Schienen durch die Längsträger oder vollgewalzten Hauptträger kommt bei sehr geringen Bauhöhen in Betracht. Zwischen der Unterlagplatte der Schiene und dem Träger wird Zwischenlage von Leder oder Filz eingeschaltet. Verschiedene Ausführungsarten, z. B. Abb. 2X0 (vgl. Schaper)¹⁶). k ist eine fest angenietete Knagge, p Klemmplatte, i eine chromlederne Zwischenlage.

Abb. 211.

Abb. 213.

yWO .

Abdeckung. Auf hölzernen Schwellen 5 cm starker

Bohlenbelag, am besten aus Eichenholz oder australischem Hartholz (geringe Entzündbarkeit). Breite der Bohlen 13 bis 20 cm. 3 bis 5 Bohlen werden durch Querleisten zu einer abnehmbaren Tafel von höchstens 100 kg Gewicht vereinigt. Die Be-festigungsmittel dürfen nicht über die Oberfläche der Bohlentafel hinausragen. Eiserne Querschwellen durch Riffelblech (Schallentwicklung) abgedeckt. Einzelne Tafeln über den Querträgern abnehmbar. Beispiele (Abb. 211 u. 212). liebliche Anordnung mit Querschwellenoberbau. Der Längsträgeranschlufs Abb. 213 ist bei hinreichender Konstruktionshöhe vorzuziehen. Die Längsträger sind bis über den Querträger hinweg durch eine Lasche verbunden.

Bei genieteten Querträgern werden mitunter die Obergurte der Längsträger in zwei angrenzenden Feldern auch bei tieferer Lage des Längsträgers mittels Durchschlitzung des Querträgerstehbleches ähnlich Abb. 215 miteinander verbunden. Durch diese Konstruktionen werden Lockerungen der durch den Querträger gehenden Längsträger-anschlufsniete vermieden und durch das entstehende negative Auflagermoment der Längsträger entlastet (wird rechnerisch zur Querschnittsverminderung nicht ausgenutzt). Ist der Querträger ein Blechträger und liegt der Längsträgerobergurt tiefer als der Querträgerobergurt, so mufs der eine der beiden Anschlufswinkel des Längs-

h’O fmt/äcA ftatz /&r Wmkeleisen. des U&id/jerbandes

«m. in

|\

II

IM

Abb. 212.

Abb. 214.

beijeder

eOe

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

63

trägers bis zum gedrückten Obergurt des Querträgers durchlaufen und der Längsträgerflansch auf der einen Seite weggeschnitten werden. Meistens wird dieser Anschlufswinkel dann auch bis zum Querträgeruntergurt durchgeführt. Man meide in solchen Fällen breitflanschige Träger als Längsträger oder versteife dann den gedrückten Teil des Querträgers in anderer Weise.

Für obenliegende Fahrbahn zeigt Abb. 214 eine Ausbildung mit Fufswegkon-solen. In Abb. 199 S. 989 braucht nur jede zweite Schwelle bis zum Geländer zu reichen.

Widerlageranschlufs (Abb. 215 bis 218). Das die Bettung abschliefsende E-Eisen wird allein durch die Verbindung mit der flufseisernen Platte 400.400 festgehalten und diese nur durch den Erddruck an den Widerlagerrücken angedrückt, so dafs jede feste Ver-

Abb. 216.

t-——600-

Abb. 215

-¹

T3Öm

W"i

Abb. 217.

\ h---600-

1 ~-iis zurAfiłfo

A ---9QÔ- • -]

~7fÖO >-——t

lÆPJû

:p:âw:

k.

vV/

CrY/A

vy/.

Abb. 218.

bindung mit dem Widerlagermauerwerk vermieden ist.

Ausbildung der Konsole am Endquer-! träger nach Abb. 215 oder Abb. 213. Bei der i Berechnung der Zugkraft der die Konsole ; an den Längsträger anschliefsenden Lasche

P.e

(Abb. 215) setze man etwa Z =

V₃h ’

h = Konsolenhöhe, e — Entfernung von Schwellenmitte bis Querträgermitte. Unter Umständen für e einen etwas gröfseren Wert einsetzen, da der Raddruck aufser der

7/ Vr

•8==%

Schwellenmitte angreifen kann. Der Endquerträger wird durch eine Last P auf die À -{- 6

~r

des Endquerträgers vom Widerlagermauerwerk soll möglichst 30 cm nicht unterschreiten (in Abb. 225 S. 999 22 cm).

Konsole belastet mit P

. Der Abstand

Erforderliches

Widerstands

moment

Ai

cm³

0^00    in (S    a    ’S m    N    W    03    8 0 h H    «    CO    tf> tv    o    tnWO'

CO    Tf -<f    tnvO    VO    f»00    O'    O    H    CO -*-\0 00    O    IC    O *0    H    v£> CO tv

H    H    HHHH    M    8    mm    If    t IOVO

Tafel 11. *)

Angriffsmomente und Widerstandsmomente der Schwellenträger.

Brückenbreite 4,9 m

Brückenbreite 3,6 m

Gesamtes

Angriffs

moment

Gröfstes Angriffsmoment infolge

Verkehrslast

Eigengewicht

Erforderliches

Widerstands

moment

Gesamtes

Angriffs

moment

Gröfstes Angriffsmoment infolge

Verkehrslast

tm

2,55io

3,0677

3,6057

4,1306

4>657i

5,216

5,749

6,289

6.910 7,920

8,908

9.910 10,958 12,108 13,618

15,167

18,983

22,915

26,818

30,770

34,92i

39*877

50*987

tm

tm

cm³

tm

tm

2,50

3>oo

3*50

4,00

4>5o

5>oo

5*5o

6,00

6,582

7*505

8,438

9*379

10,327

11,400

12,825

14,250

17*813

2i,37S

24,938

28,500

32,280

36,730

46,750

lilii!!!!! I III! I IM I III

8 KÎ3 î «n i ŁI441 m i If!

2,5425

3,0567

3»5884

4,1098

4,6328

5*182

5*7X0

6,246

6,861

7*858

8,840

9*835

10,868

12,011

13*5X3

15*043

18,835

22,730

26,590

30,497

34»6i5

39*5x8

50,5x0

2.500 3,000

3.500 4,000 4»5oo 5,000

5.500 6,000 6,582 7,505 8,438

9*379

10,327

11,400

12,825

14*250

17,8x3

21,375

24,938

28,500

32,280

36,730

46,750

Eigengewicht

tm

0,0425

0,0567

0,0884

0,1098

0,1328

0,1820

0,210

0,246

0,279

0,353

0,402

0,456

o,54X

0,611

0,688

0,793

1,022

i*355

1,652

i*997

2,335

2,788

3,760

Seite 998 oben.

Spannweite

J»

E 8 §3-85 8 §355 8 §355 8 38 3 8 &8J ”

O H HHHH 0* 8 8 8 N CO CO CO CO CO -*}- ^ VI lO ® VO tvOO 'J”'

Tafel 12.*)

Schwellenträgerquerschnitte und zulässige Stützweiten derselben.

Brückenbreite 3,6 m

Brückenbreite 4,9 m

Normale I-Eisen

Breitflanschige I-Eisen

Normale I-Eisen

Breitflanschige I-Eisen

Wider-Profil- stands-Nr. moment cm³

Wider-Profil- stands-A =    Nr. moment

cm³

genügt

bis

cm

genügt

bis

cm

Profil-

Nr.

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stands

moment

cm³

genügt

bis

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Profil-

Nr.

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genügt

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27

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396

441

491

541

554

652

781

922

1088

1262

1459

1739

2040

2375

2750

3602

s’ss Sr i?    € älSs- 5

22

24

25

26

27

28

29

30

32

34

36

38

40

42,5

45

47,5

50

55

65

75

671

855

96S

1104

1224

1361

1508

1680

1882

2073

2360

2605

2892

3212

3595

3992

4451

5306

6623

7544

Tafel 13.*)

Auflagerdruck des Querträgers.

Ap — Auflagerdruck infolge der Verkehrslast, Ag — Auflagerdruck infolge des Eigengewichts. 6 = Brückenbreite, X = Feldweite.

Ap

b = 3,6 6 = 4,9

cm

100

no

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

10,000

10,000

10,000

10,000

10,000

10,000

10,688

n,735

12,667

i3,5oo

14,250

14,929

15,545

16,109

16,625

17,100

17,538

17,945

18,321

18,672

19,000

0,490

0,524

o,545

0,564

0,670

0,692

0,714

o,755

o,775

0,806

o,93S

o,954

0,972

1,021

1,048

1,068

1,087

1,217

1,237

1,292

1,323

i,i7i

i,i94

1,319

i,253

1,283

1,306

COOO M O' w SOO H t M CO tO IO IO H H h" H H

o 0000 0 0000 o 0000 o 0000

Ap

19,306

19,594

19,864

20,118

20,643

21,250

21,824

22,368

22,885

23,375

23,841

24,286

24,709

25,114

25,500

25,869

26,223

26,563

26,888

27,200

6 = 3,6 6 = 4,9

IICîs HHI

H K H H H H H H M H ►Th'oTcT cT cTcTcTcT cT

II I* I ? 11*1 \ Ml?“

MHHH H H H « « cT « « « « N B N Cf N N

Ap

AQ ) 6 = 4,9

cm

510

520

530

540

550

560

570

580

590

600

620

640

6Ó0

680

700

720

740

760

780

800

27,500

27,789

28,066

28,333

28,591

28,839

29,079

29,311

29,534

29,750

30.161 30,547 30,909 31,250

3i,57i

31,875

32.162 32,520 32,942 33,375

2,883

2,915

2,987

3,056

3»I29

3,i74

3,218

3,255

3,353

3,438

3,520

3,630

3,847

3,982

4,092

4,303

4,420

4,540

4,766

4,866

*) Siehe

oben.

cm

100 I IIO

\ 120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

Tafel 14.*)

Erforderliche Widerstandsmomente des Querträgers (<T — 750 kg/'qcm).

Entfernung der Mittellinie des Schwellenträgers von der des Hauptträgers gleich:

0,35 0,60 0,70 0,75 cm³ cm³ cm³ cm³

0,80 0,85 0,90 cm³ cm³ cm³

0,95

cm³

cm

Entfernung der Mittellinie des Schwellenträgers von der des Hauptträgers gleich :

1,45 1,50 1,55 1,60 cm³ cm³ cm³ cm³

490

491

492

4Ç8

499

532

583

627

663

709

741

771

799

825

848

j 260 ; 270 280

869

où4

290

9*3

932

300

948

310

964

320

330

340

980

997

1010

350

360

370

39O

1037

1068

1097

1125

1151

4OO

1179

4IO

42O

1203

1226

43O

1247

44O

1268

1111Î Ulf ä =öi t i£H Î fill ä Un 8- «ff --

979

982

985

986

996

998

1064

1166

1254

1336

14x8

1482

1542

1599

1649

1696

1739

1788

1826

1863

1897

1928

1959

1995

2020

2073

2135

2194

2230

2302

2358

2405

2451

2495

2537

1049

IO$2

1055

1056 1067

1069

II40

1249

1344

1431

1519

1588

1652

1713

1767

1817

1863

1916

1956

1996

2032

2066

2099

2137

2164

2221

2288

2351

2411

2466

2326

2577

2626

2673

2718

1119

1189

1122

1125

1126 US»

II92

1196

1197 I209

II40

1216

1332

1434

1526

1620

1694

1762

1827

1885

1938

1987

2044

2086

2129

2167

2204

2239

2280

2308

2369

2441

2508

2572

2630

2694

2749

2801

2831

2899

1212

1292

1416

1523

1622

1721

1800

1872

1941

2003

2059

2111

2171

2217

2262

2303

2341

2379

2422

2452

2317

2593

2664

2732

2795

2863

2921

2976

3029

3080

HJ3 l SH! I HH I f!4f I

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O    COVO 00 CI    ^    ^ M CÎ Cf

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1924

2012

2093

2170

2238

2302

2360

2427

2478

2528

3092

3264

3151

3326

3208

3261

3386

3443

300

310

320

330

340

350

360

370

380

390

g' g'&S'Sv £    O    I

OOOO O OOOO O OOOO O OOOO O OOOO o

3981

4047

4110

4188

4242

4352

4480

4599

4715

4822

4944

5045

5141

5232

5321

5406

5504

5585

5665

5740

5810

5873

5935

6003

6069

6x33

6189

6245

6297

6359

6417

6511

6608

6720

6811

4118

4186

4252

4332

4388

42S5

4393

432S

4465

4502

4634

4758

4878

4988

5114

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5504

5592

5694

5778

5860

5938

6010

6076

6140

6210

6278

6344

6402

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65x4

6578

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6736

6836

6952

7046

4394

4476

4534

4652

4788

4916

5040

5154

5284

5392

5495

5592

5687

5778

5884

5971

6055

6136

6210

6278

6345

6417

6487

6555

6615

6675

6731

6797

6859

6961

7064

7x84

7281

4536

4621

4681

4802

4943

5075

5203

5321

5455

5566

5673

5773

5871

5965

6074

6163

6251

6334

6411

6481

6549

6624

6697

6767

6829

6891

6948

7017

7081

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7292

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7516

45O

1289

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2578

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3184

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7316

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7542

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7560

7659

7804

7906

7793

7903

8045

8x58

Tafel 11 bis 14.

Zahlenreihen nach Dircksen-Schaper.¹³)

Sie sind berechnet für den Preufsischen Lastenzug A (III, 2 S. 66) und für (Ï = 750 kg/qcm (Brückenbauvorschriften!). Das spez. Gew. des Holzes ist zu 1,0 gesetzt, der Schwellenquerschnitt ist zu 20/26, die Schwellenlänge zu 3,1 bzw. 4 m und die Stärke des Bohlenbelages zu 5 cm angenommen.

Die Längsträger sind berechnet, als wenn die Radlasten unmittelbar ohne Schwellen Vermittlung, auf sie wirkten, und bei den Querträgern ist die, verglichen mit der Wirklichkeit, sehr ungünstige Annahme gemacht worden, dafs ein Rad unmittelbar neben dem Querträger angreifen kann. Für den für Brücken in besonders wichtigen Schnellzugstrecken vorgeschriebenen Lastenzug B (III, 2 S. 67, jedoch auch bei kleinerer Achszahl als 5 nur 20 t-Achsen) findet man die entsprechende Zahlenreihe in Dircksen-Schaper.¹³)

b. Fahrbahn mit durchgehendem Kiesbett.

Sollte in Städten bei kleineren und mittleren und auf freier Strecke bei ganz kleinen Stützweiten (Chausseeüberbrtickungen usw.) immer gewählt werden.

Bei grofsen Stützweiten sprechen die erheblich vermehrten Kosten dagegen. Bestimmte gröfste Stützweiten für durchgehendes Kiesbett sind nicht festgelegt.

Vorteile gegenüber Querschwellenoberbau:

Schalldämpfung, Wasserdichtheit, Verminderung der Stöfse und damit auch der Unterhaltungskosten, Feuersicherheit, Möglichkeit, den Oberbau mehr oder weniger unabhängig von der Brücke zu verlegen und denselben Oberbau wie auf der freien Strecke zu verwenden. Gefahr bei einer Entgleisung geringer.

Nachteile: Auch bei den leichtesten Anordnungen (Abb. 202 u. 203, S. 989) wiegt Fahrbahn nebst Fahrbahntafel etwa 2,3 t/m mehr als bei Querschwellenoberbau. Das Eisengewicht der Brücke wird in der Regel mindestens 25 %, die Bauhöhe 15 bis 25 cm gröfser als bei Querschwellenoberbau.

Die Tiefe des Kiesbettes unter Schwellenunterkante 20 cm (mindestens 15 cm). Uebliche Stärke des Kiesbettes bei Holzschwellen 36 cm, Kleinststärke bei Eisenschwellen 23 cm. Vor Schwellenende 30 cm bis zur Begrenzung der Bettung, woraus sich bei 2,7 m langen Schwellen eine Breite des Kiesbettes von 3,3 m ergibt (Abb. 203, S. 989 u. 226, S. 1000).

Fahrbahntafeln unter dem Kiesbett: Buckelplatten, Tonnen- und Hängebleche, ebene Blechtafeln, eine zusammenhängende, schwach nach oben gewölbte Blechtafel. Belageisen mit Betonabgleichung, Buckelplatten mit Betonabgleichung, Eisenbetondecken sowie in Beton eingebettete Walzträger.

In Preufsen namentlich Buckelplatten. l

Pfeil Verhältnis bei quadratischen Buckelplatten meist — der Muldenseite, bei rechteckigen i des arithmetischen Mittels beider Seiten. Mehrgewicht gegenüber ebenen Blechen derselben Gröfse 2Vj °/₀5 man rechne der Sicherheit halber mit 3%.

wenn quadratisch, von 1,3 bis 1,8 m, seltener bis 2 m, bei rechteckigen Flächen von 1,5 bis 4 qm. In den Endfeldern schiefer Brücken dreieckige bzw. trapezförmige Platten. Blechstärke für kleinere und mittlere Gröfsen meistens 8 mm; von etwa 1,5 m kleinster Seitenlange an 10 mm. An-schlufsniete an den Rändern meistens 12 bis 16 mm. Nietteiluug der Wasserdichtigkeit halber nicht über 5 d.

Für die Ermittlung des Gewichtes der Bettung wird der Rauminhalt der Mulde zu ~ g .f gesetzt, wenn g — Grundrifsflache, f =s Pfeilhöhe. Seitenlangen der Platten,

Abb. 221.

Abb. 220.

Abb. 210.

/OO-SS/V

4t30-J3Ö-72

Abb. 222.

Abb. 223.

SSO

Asphalt/^lzplatte \

As/

litt.

,720-30-72 ■^^Asjihattkitt

^jsAs/ihaltfilzplatte

SB

-08ä-

Das kleinste I-Eisen des Normalprofils, woran Buckelplatten noch angeschlosssn werden können, ist N. P. 22. Werden Q-Eisen im Fahrbahnträgergerippe benutzt, so müssen die Ränder der benachbarten Buckelplatten übereinan- j dergreifen und, um Kröpfung zu vermeiden, einige der l Ränder der einen Platte un ter futtert werden.

/«an*

Abb. 224.

ł-

at

IT

4-

Entwässerung durch etwa 4 cm

gestanztes

Buckelplatte

weites Loch in der Mitte der

von

Ausführungen in Gebrauch (Jucho, Klönne, Union). Abb. 219 u. 220

mit oder ohne besondere Tropfttille mit Rohransatz, woverschiedene

>7m

Abb. 221 Anschluf8 an einen Gurt

Abb. 225 a.

mm

SSŁa,.

w...    ..

Anschlüsse einer Buckelplatte an ein Hauptträgerstehblech, mit mehreren Gurtplatten.

Abb. 222 u. 223. Einzelheiten der Anschlüsse an Längsträger und Randträger.

Abb. 225 b.

Beim,-mittlerer. In    HaU/itträffer,

Abb. 224 u. 225. Einzelheiten zu Abb. 205. Sehr beschränkte Konstruktionshöhe. Abb. 226 Querschnitt einer Fachwerkbrücke mit Fahrbahn unten und knapper Konstruktionshöhe, Entwässerung mittels Rinnen- ans t-J-Eisen, ferner Fufs-wegausbildung und trotz Buckelplatten Wind verband vorhanden.

B erechn un g.

Preufsen wird das Ge-, wicht der Buckelplatten nebst Bettung in der Regel zu V4 auf jede Seite als Dreiecklast verteilt (Abb.

227 bis 229).

Bei der Berechnung der Längsträger wird angenommen, dafs eine Über

der Buckelplatte angreifende Radlast sich durch die Schwelle als Einzellast ausschliefslich auf die beiden benachbarten Längsträger verteilt, während die Querträger bzw. Zwischenquerträger nichts davon unmittelbar erhalten. Bei der Querträgerberechnung wird angenommen, dals ein üb*r dem Querträger angreifendes Rad unmittelbar als Einzellast auf den Träger übertragen wird. Abb. 228 u. 229 zeigen die sich ergebenden Belastungsfiguren für einen mittleren Längsträger und einen Zwischen querträger. Für diesen wird oft angenommen, dafs die Radlast in der Mitte Ein et-

Abb. 226.

angreift, waiger Lastanteil weiterer Räder bei grofsen Buckelplatten braucht nicht berücksichtigt zu werden.

,7558

-86

*

'S

~72

-800---

5000

„300-72

I 385-

Y\L9090-77

—820-

rOoeo-8

L70-706

vh2?0~73

Bei einem 1,65 m langen Zwischenquerträger (oder Längsträger) und 36 cm Bettungshöhe ^ ist das infolge einer i in einem Punkte angreifenden Rad- l last (Abb. 229) ent- P stehende Moment 33% gröfser als

das, welches sich i\Äy-\Ar/-4— ergibt, wenn man beispielsweise eine Verteilung der Last

7208072M    ....._ ♦

'35 *

m

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Wl * ♦ ł * I

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I*L200700-79

WovT-Vr-w

r290-73

377—¹

TFT

‘90-70

'L770-77O-72

auf 10 4- 2 X 36 = 82 cm annimmt (Abb. 247 u. 248, S. 1012).

Tafel 15 [nach Dircksen¹³)] gilt für kleine Brücken (Abb. 202 u. 205 S. 989), Hauptträgerlage (3) u. (4) in Abb. 208 S. 991. Zugrunde gelegt

ist der Lastenzug A und eine Beanspruchung von 800 kg/qcm

Abb. 227.

ffau/ittraffer

(w/sererl/OTigstrxzffer

Abb. 228 u. 229.

(JUmdträffer), ^

jnitiierer längsträger

łi?

R — Radlast.

Q — Gewicht einer Buckelplatte mit Bettung.

gs = Eigengewicht des Zwischenquerträgers für 1 m.

Jfaü/i/SnägeT'

(Preufsische Vorschriften). Sowohl für andere Brückenbreiten (auch Abb. 203 S. 989) wie auch für den Lastenzug B finden sich entsprechende Tafeln in der Schaperschen Neubearbeitung der Dircksenschen Tafeln¹⁸).

Längsträger

Tafel 15.

Querträger

Brückenbreite

Feld

weite

cm

130

140

150

160

Angriffsmomente

a? S

Moment M — Mg + Mp

Erforder

liches

Wider

stands

moment

Angriffsmomente

tm

cm³

îf i

Moment M = M(J -f-M„

Erforder

liches

Wider

stands

moment

tm

cm³

tu £‘S

170

180

190

200

130

140

150

160

170

180

190

200

Bettungsstkrke 36 cm

3) 546

8.819 4,091

4) 364

Bettungsstarke 23 cm 3)546

3.819

4,091 4,364

4,637 4,93:0 5,183 5,455

0,219

0,255

0,293

o,333

0,161

0,186

0,214

0,244

3,765

4,074

4,384

4,697

3,707

4,005

4,305

4,608

Ul Ol tn

4»- O On tO 00 4^ O “O 00''l ^4 ^4    *v4 OOO H

463

Soi

538

576

1,767

1,896

2,027

2,171

2,300

2,427

2,582

2,710

1,324

1,4x9

1,516

1,626

Bettungsstkrke 36 cm 10,767 10,896 11,027 n,79o

12,863 13,827 14,732 15,535

130

140

150

160

170

180

190

200

0,276 0,312 0,348 0,386

Bettungsstärke 36 cm 4,118 4,455 4,797 5,140

0,253

0,293

0,338

0,384

0,436

0,489

o,545

0,608

3,865

4,162

4,459

4,756

4,9i3

5,222

5,53i

5,841

6i4

653

691

730

515

557

600

643

686

730

774

819

1,721

1,814

i,934

2,028

2,305

2,474

2,604

2,823

3,000

3,i85

3,35o

3,550

9,000 9,000 9,000

9,6x9 10,563

11,400 12,150 12,823

Bettungsstärke 23 <

10,324 10,419 10,516

11,245

12,284

13,214

14,084

14,853

9,000 9,000 9,000 9,619

10,563

11,400 12,150 12,825

Bettungsstärke 36 c

13,305

13,474 13,640 14,580

11,000

11,000

11,000

ii,756

15,912

17,119

18,199

19,225

1346

1362

1378

1474

1608

1728

1842

1942

1291

1302

1315

1406

1536

1652

1760

1857

1663

1684

1705

1823

130

140

150

160

Bettungsstärke 23 cm 0,185 0,215 0,247 0,281

3,865

4,162

4,459

4,756

170

180

190

200

0,320

0,358

o,399

o,447

5,053

5,35i

5,648

5,945

4,050

4,377

4,706

5,037

5,373

5,709

6,047

6,392

506

577

588

630

672

714

756

799

1,726

1,851

1,970

2,093

2,244

2,364

2,505

2,636

12,912 13,934 14,849 15,675 Bettungsstärke 23 ( 12,726 12,851 12,970

13,849

11,000

11,000

11,000

ii,756

12,912

13,934

14,849

15,675

15,156

16,298

17,354

18,311

1989

2140

2275

2403

1591

1606

1621

1731

1895

2037

2169

2289

CS5

SS

des Angriffsmomentes beiTergröfser

um 1cm.

Feld weite .    .

cm

130

140

150

160

170

180

190

200

/ Längsträger tm \ Querträger

Brückenbreite ( Längsträger tm 3.7 m \ Querträger

Brückenbreite 3,3 m

0,0045

0,034

0,0052

0,045

0,0053

0,037

0,0060

0,048

0,0061

0,039

0,0070

0,052

0,0068

0,042

0,0079

0,056

0,0078

0,045

0,0089

0,058

0,0088

0,047

0,0101

0,063

0,0098

0,050

0,0112

0,065

0,0108

0,052

0,0124

0,070

Fahrbahn aus Tonnenblechen. Stärke mindestens 8 mm, Pfeil etwa 1:10. Weniger steif als Buckelplatten; Gewicht gröfser wegen des gröfseren Rauminhaltes. Zur Aufnahme des wagerechten Zuges Versteifung zwischen den beiderseits einspannenden Trägern erforderlich.

Abb. 230.

Bei Anordnung nach Abb. 204 S. 989 und kleinen Spannweiten sind Tonnenbleche zweckmäfsig, da durch allmähliche Vergröfserung der Pfeilhöhe Neigungen von der Mitte aus und bequemeEntwässerung über die Widerlager geschaffen werden können. Trogförmig werden Tonnenbleche meistens mit einer angenieteten halben Buckelplatte (Abb. 230) ausgeführt. Auch kann das buckelplattenförmige Ende mit dem zylindrischen Teile in einem Stücke geprefst sein. Entwässerung wie bei Buckelplatten, indem durch Aenderung der Pfeilhöhe eine tiefste Abflufsstelle geschaffen wird (an einer Stofsstelle).

Ebene Bleche als Fahrbahntafel bieten besonders bei unregel-mäfsiger Grundrifsform (schiefe Zwickel) einige Vorteile, sind aber teurer wegen der erforderlichen kleinen Längsträgerentfernung (75 bis 100 cm bei 8 bis 10 mm Blechstärke), Quergefälle > 1 : 60.

3. Walzträger in Betondecke

bis etwa 12 m wirtschaftlich vorteilhafter als reiner Eisenbau (Abb. 231 u.^232). Bei sehr knapper Konstruktionshöhe nicht verwendbar. Die

Abb. 231.

1,76

^ßndesünq/s o/me^

1*20

-t£tV

iff

L/...

lilii

17S

Mmdesbnafs

Träger werden so bemessen, dafs sie allein das gesamte Eigengewicht sowie die Verkehrslast tragen können; Verkehrslast eines Gleises auf

etwa 3,5 m Breite verteilt.

Abb. 232.

ij

1,75-

!'

Betonmischung ver-

'/M

[I schieden, etwa l : 4:6 bis i . 2,5 ; 2,5, Trägerent-^    , fernung im Lichten bc-

^ufs Stampfens^ I5^cm.

lagern auf einer Seite kann abgesehen werden. Zwischen Brücke und Widerlager am besten senkrechte Trennungsfuge, wogegen das Widerlager vom Erddruck gedrückt werden kann,

WZ-V/

Das Widerlager kann aufgefafst werden als senkrechter Balken, oben gegen die Brücke unten auf der Bausohle wagerecht gestützt. Wegen des günstigen Verlaufes der Drucklinie wird es wesentlich schwächer als bei reinen eisernen Brücken.

Zur Wahrung der Trägerentfernung, zur Lastverteilung, sowie auch zur Verminderung der Haftbeanspruchung werden die Träger durch etwa 16 cm starke und 60 bis 80 cm voneinander entfernte Querbolzen verbunden, die nur von Träger zum Träger reichen (Abb. 232).

Bei niedrigen Trägern auch nur eine Bolzenreihe.

Abb. 233.

2(rurt/daäm

Jsolzerschijcht, im mittleren Teile

Nach Abb. 231 statt Bolzen 10 mm-Rundeisen, die oben und unten bügelförmig um die Flanschen gebogen sind. Diese liegen etwas dichter. Ebene untere Begrenzung einfacher herzustellen.

Gurtfltat/0p~~ ~    750 - --4

woFoLzen

Kappenaussparung (Abb. 233), bayerischer Normalentwurf dafür leichter. Dort sind Träger mit Gurtplatten im mittleren Teil angewendet. In Norddeutschland meistens J dafür breitflanschige Träger.

Die Schalung soll so tief angebracht werden, dafs eine Beton- oder Zementputzschicht von 8, besser 4 cm unter den Trägerflanschen verbleibt.

Zum Verhüten des Abspringens des Putzes von der Trägerunterkante wird am besten ein Drahtgeflecht oder Streckmetall um den Flansch gelegt. Um die Zugspannungen des Betons auf einen Kleinstwert zu bringen, ordne man die Schalung an den Trägern hängend an, so dafs der Beton erhärtet, während die Träger schon die Durchbiegung infolge des Eigengewichts der Decke erhalten haben. Der Beton wird dann nur durch Kiesbett, Gleis und Verkehrslast beansprucht. Auch Vorbelastung der Träger ausgeführt, so dafs nach der Erhärtung und der Entfernung der Vorbelastung an der Unterkante der unbelasteten Decke Druckspannungen im Beton (Erhärtungszeit des Betons mindestens 4 Wochen) vorhanden sind.

Die häufigen Absplitterungen der Deckschicht am unteren Flansch (trotz Drahtgeflecht) ist ein Nachteil.

Diese Betonschicht fehlt deshalb auch bei vielen Ausführungen, wobei an Gewicht und Konstruktionshöhe gespart wird.

Zwei Berechnungsarten sind im Gebrauch:

1.    ohne Berücksichtigung der Betonzugspannungen (geringere Konstruktionshöhe und Kosten!). Betondecke nur so stark, dafs Träger ordentlich eingebettet sind.

Ist h normale Konstruktionshöhe und h* kleinste Konstruktionshöhe, so ist¹) für die Stützweite l:

Abb. 234.

12 m

10

lz= 2

h‘ 54

h ' 77    91    103    110    115    130 cm    r

88    98    118 „    T

«TWM

■4).

J*«—Äff

2.    Wird das Bauwerk als Verbundkörper berechnet (Siche- | rung gegen Risse, weinigstens beabsichtigter dauernder Schutz ^ des Eisens gegen Rost!), so sind im Beton bei einer Mischung von 1 Teil Zement und 4 Teilen Kiessand rechnerische Zugspannungen von 20 kg/qcm zulässig. Erforderliche Stärke s der Betonschicht über den Trägern durch Ausprobieren rechnerisch ermittelt (Abb. 234).

Die Schwerlinie des Verbundkörpers im Sinne der Eisenbetonberechnung ist bestimmt durch:

eU —

(n — 1) Fe (u 4- 0,5 ht) 4- 0,5 b . htf b . A& 4- (n — 1) Fe

Dann ist:

J=(n- 1) [Je + Fe.xn + ~b(t^+e₀^)

und die Betonzugspanuung af)U = M. eu: «/, wo M der auf einen Träger entfallende Anteil desjenigen Momentes ist, der noch im Beton Zugspannungen hervorruft (vgl. oben), n — Ee : Eiy bei der Eisenbahndirektion Berlin = 10.

Für Träger zulässige Spannung 800 kg/qcm. Solange die Verbundwirkung erhalten bleibt, erreicht die tatsächlich entstehende nicht 200 kg/qcm.

Die erforderliche Konstruktionshöhe h ergibt sich bei Holzschwellen für y — 35 cm und Lichtweiten V bis 6 m genau genug aus h = 62 cm -+• 10 1‘ (Abb. 231) und für /' von 6 bis 12 m aus h = 81 cm -4- 6,5 V.

Bei Eisenschwellen ist die Konstruktionshöhe in der Regel 8 cm kleiner.

Zahlen werte aus der Zusammenstellung der Eisenbahndirektion Berlin:

4    6    8    10    12 m*)

4,4    6,6    8,6    10,6    12,7 m

I 34    1 47,5 I 55    1 60 B I 75 B

Lichtweite V..........

Stützweite l.......... .

Trägerquerschnitt.........

102 120 138    149

51    68    86    96

159 cm 106 cm

Anzahl Träger auf 3,5 m *).....

Konstruktionshöhe h bei Holzschwellen

Betonhöhe hjy**).........

217,1 476,4 895,7 1164,9 1652,0 2107,2 kg.

Gewicht der Träger für 1 m Länge des

Bauwerks..........

Bei der Ermittlung des Gesamtgewichts aus der letzten Zeile ist die wirkliche Baulänge der Träger zu berücksichtigen.

4. Brücken in Kurven.

Besonders bei Brücken mit mehreren Oeffnungen sind — zumal noch bei Gerberträgern — verschiedene Grundrifsanordnungen möglich. Meistens werden die einzelnen Pfeilerpaare radial gestellt und die Hauptträger als geradlinige Sehnen zwischen den Auflagerpunkten durchgeführt. Querträger in einem Knickpunkt können \ zur Vereinfachung der Ausführung statt radial nach 4 Abb. 235 angeordnet werden. Dann wird allerdings *-bo &i«

1.    Bei Querschwellenoberbau müssen bei rechtwinkligen Anschlüssen der Längs- und Querträger die Längsträger in den verschiedenen Feldern zum Teil gegeneinander versetzt sein (Abb. 236). Verschiebung mit Rücksicht auf die

Vernietung mindestens so grofs _

wie die Entfernung e der Nietreihen (Abb. 237). Längsträger _ mehrerer Felder unter Umständen zu einer Stufe zusam-mengefafst.

Die    Schienenüberhöhung    _

des äufseren Gleises wird in vielerlei Weise herbeigeführt,    ”

z. B. durch Schwellen mit Keilform, Erhöhung des äufseren Schwellenlagers mittels eines Klotzes oder Ueberhöhungsstuhles sowie durch verschieden hohe Lage der unterstützenden Träger.

2.    Brücken Verbreiterung. Bel Fahrbahn unten mufs die Pfeilhöhe der Kurve und die durch die Ueberhöhung der Schiene hervorgerufene Wagenneigung berück-

3 05

sichtigt werden. Die Verbreiterung infolge einer Schienen Überhöhung h beträgt h

*) Bei V « 12 m ist eine Verteilung auf 3,6 m angenommen, sonst auf 3,5 m.

**) In der Mitte 1 bis 3 cm gröfser wegen der Neigung.

Abb. 235.

Abb. 236.

Abb. 237.

Ol

Querträger

Ist jedoch die Hauptträgerhöhe y über S.-O. geringer als 3,05 m, so ist die Verbreite-

r""gAifö-

Für Hauptträger eingleisiger Brücken, die mindestens 3,05 m über S.-O. hinaufreichen, erhält man als kleinste gesamte lichte Breite zwischen den Hauptträgern b =

4,4-1- h

3,05

1,50 ⁺ 8 R

Die für die verschiedenen Kurvenhalbmesser und entsprechenden Ueberhöhungen sich hieraus ergebenden Gröfsen b sind für Brückenlängen von 10 bis 60 m in der folgenden Tafel zusammengestellt.

, wo l die wirkliche Baulänge des Trägers bedeutet.

R in m.    .    . 1300

h in mm .    .    46

3,05

in mm I 94

% %°o

O CO OO

O m o

O    H

ihn

H    H

çoo 800

56 59

114 120

130

M    H    10

Ol    K>    O

Ol    Oi    O

180

125

255

Baulänge l der Träger in m

4,66

Bei dieser engsten Hauptträgerstellung erhält der äufsere Hauptträger gröfsere Momente in der Mitte als der innere. Diesem Uebel-stand kann nur durch Hinausrücken des äufseren Trägers, also Verbreiterung der Brücke und Erhöhung des Fahrbahngewichtes entgegengetreten werden.

Bei Brücken mit obenliegender Fahrbahn kann man unbehinderter die Brücke so in die Kurve hineinrücken, dafs die statischen Wirkungen der Zuglast in bestimmter Weise auf die beiden Hauptträger verteilt werden.

Lichte Breite b in m

aWOONt*^ VO    O CO

4,79

5,04

5,29

5,66

5,89

50

60

Sollen die Gröfstmomente in der Mitte für den äufseren und inneren Träger bei einem ruhenden Lastenzug ohne eine Ueberhöhung der äufseren Schiene gleich grofs werden, so mufs die Brückenachse so in die Kurve gelegt werden, dafs Ô — f/S (Abb. 238). Soll erreicht werden, dafs das Moment der Brückenmitte des äufseren Trägers bei bewegter Last gleich dem Momente des inneren Trägers bei ruhender Last

wird, so ergibt sich ô — r H- — Hierin ist r

-, wo k = Höhe des Schwerpunktes des O jti

Zuges über S.-O. (= 1,5 m), h die Ueberhöhung der äufseren Schiene, s die Spurweite, hi die Höhe des Zugschwerpunktes über der Ebene des Windverbandes und v die Geschwindigkeit in m/sk.

Abb. 238.

Wird ô negativ, so ist eine genaue Untersuchung, ob die lichte    t

Entfernung der Endvertikalen ge-nügt, besonders am Platze. Läfst bei ruhender Belastung eine höhere Beanspruchung zu und stellt man die Forderung, dafs bei der gröfsten oder bei einer sonstigen bestimmten Geschwindigkeit des Zuges nahezu gleich grofse Gröfstmomente in beiden Hauptträgern hervorgerufen werden, so erhält man mit denselben Bezeichnungen

Gleisachse

man

d = r — — e.

o

Will man dem äufseren Träger halbsoviel Mehrbelastung bei bewegter Last zuweisen wie dem inneren Träger bei ruhender Last, so ergibt sich Ô — r -f- -Ç — 0,8 e.

O

Bei Brücken mit durchgehender Bettung und der Ueberhöhuug entsprechendem trapezförmigen Bettungsquerschnitte sind diese Formeln nicht mehr genau.²)

Wird in besonderen Fällen die lichte Breite nach einer bestimmten Wagenart festgelegt, so sind Lage des Drehgestells, der in der Kurve sich ergebende äufsere Ueberstand über die halbe Wagenbreite am Ende des Wagens und der entsprechende Ueberstand nach innen in der Wagenmitte zu berücksichtigen.

Bei zweigleisigen Brücken ist die Gleisentfernung zu vermehren mit der Summe dieser Ueberstände.

¹

) Nach W. Wolff, Zentralbl. Bauv. 1907 S. 342.

²

) Nach E. Björustad, Zentralbl. Bauv. 1910 S. 550.

5. Konstruktionshöhen von Eisenbahnbrücken.

Tafel 16 (S. 1007) [nach Dircksen¹³)].

Bei den kleinsten Konstruktionshöhen sind Holzschwellen 16 cm, breitflanschige Träger (bis I22B herunter) als Längsträger und Flacheisen als Winddiagonalen angenommen. Ferner ist, wenn nötig, eine sehr kleine Feldweite vorausgesetzt.

Tafel 17 (S. 1008) [z. T. nach Dircksen¹³)].

Bei den kleinsten Konstruktionshöhen sind eiserne Schwellen mit 15 cm Bettung darunter, sowie Fahrbahngerippe aus brcitflanschigen Trägern vorausgesetzt.

6. Stützen zwischen Gleisen.

Der Sockel ist zur Sicherung der Stütze so zu bemessen, dafs der Wagen bei einer etwaigen Entgleisung noch mit hinreichend widerstandsfähigen Teilen gegen das Mauerwerk anprallt, bevor der Wagenkasten die Stützen trifft.

Abb. 239.

Ist die Gl eismittenentfernung 2,2 m, so mufs, wie in Abb. 239 a (die nur das Normalprofil berücksichtigt), der Sockelteil m no ausgespart werden. Der Spielraum zwischen Mauerfläche mn und Normalprofil ist aber auf das äufserste zu beschränken, d. h. a mufs nur wenig kleiner als 550 mm sein. Besser a=550 mm und Gleismittenentfernung > 2200 mm.

p ist der Punkt, wo die Wagenachse des entgleisten Wagens das Mauerwerk trifft. Wird nach Abb. 239 b das Mafs 700 mm innegehalten (zu empfehlen!), so ergibt sich beim Anprall im ungünstigsten Falle ein Zwischenraum von 203 mm zwischen Stütze und Wagenkasten. Gleismittenentfernung 2,3 m.

!|S

bis Gleismitte

-2200-f

erwünscht2300 j

--1575

\s2M

. \f%

' 4k

Til/:.

-e—.2300-

«iss

t¹

(a) W (b)

Konstruktionshöhen von Eisenbahn brücken. Stützen zwischen Gleisen. 1007 Tafel 16.

Konstruktionshöhen von Eisenbahnbrücken ohne Durchführung der

Bett un g.

7 = Stützweite in in.

Anordnung nach:

Stützweite

Entfernung

der

Hauptträger

Kleinste

Mittlere | Erwünschte

Konstruktionshöhe

in

cm

cm

ein

Abb. 195 S. 989.

I bis 8

0,36 bis 0,45 yy-j (> 30)

Abb. 196 S. 989.

VII VII VII

MWH ^4 M O Öl Öl

1,90 bis 3,20    37 bis 48

3,3

3,7

50

52

Abb. 197 S. 989.

= ¹5,5

3,75

20

4,80

vo 00 vn m

vO 00 00 00

00 o O' O

Abb. 198 S. 989.

20 bis 30

30 » 40 40 » 50 >50

4,8

4,9

5,o

5,o

H 10 M vo vo vo t-» c⁻»

00 o m w 00 o h « w H w

100

112

132

148

12

i,6 bis 1,8¹)

Abb. 199 S. 989.

12

— -f- 46

10

12 bis 26

1,6 „ 1.8¹)

--h 39

12

~~ ¹+¹ 49

30

2,3

— -f- 24

12

— H- 25

Abb. 200 S. 989.

40

3,o

--10

12

—- 10

50

4,o

--42

_ _ 42

30

2,3

---f- 76

— -f- 102

12

Abb. 201 S. 989.

40

3,o

—+ 81

— + 116

12

50

4,0

--1-89

13

60

4,2

--h IOO

13

— -f- 165

Tafel 17.

Konstruktionshöhen von Eisenbahnbrücken mit Durchführung der Bettung.

I = Stützweite in m.

Anordnung nach:

Stützweite

Entfernung I der

Hauptträger !

Kleinste

Mittlere

J Erwünschte

Konstruktionshöhe

cm

cm

cm

Abb. 202 S. 989.

VII VII

co vO    O

H    H    <N

3,4

72,5

3,45

75

4,8

8o

80g

Abb. 203 S. 989.

3°

4,8

8o

n6

I2Ó

40

5,o

88

132

142

Abb. 204 S. 989.

--H ą6

--+-58

14

Ira Scheitel

Im Scheitel

Abb. 206 S. 991. Blechbogen mit durchgehender, über den Hauptträgern liegender Fahrbahn

- + 4»*)

--H 77

40

40

In ¹/₃ der Stützweite

In ¹/₃ der Stützweite

--[-48

•--h 77

19

17

Abb. 231 u. 232 S.1002

mit Beschränkung der Betonzugspannungen

Lichtweite 1‘ i bis 5 m 6    „ 12 „

62 4- 101* 81 4- 6,5 V (iV = Lichtweite)

Abb. 231 u. 232 S. 1002

ohne Beschränkung der Betonzugspannungen

4 bis 12 m

38 4- 6,5 l

80 4- 3,75 l

Aura.: Bei Holzschwellen und bei Beschränkung der Betonzugspannungen auf

20 kg/qcm.

Abb. 240. Um

Abb. 240.

-250-

-250 *<

einen Anprall an die Stütze zu verhindern, ist das Mafs

250 cm innezuhalten. Sockel neuerdings vielfach zugespitzt getrennten einzelnen Stützen durch eine zusammenhängende Wand aus Beton zwischen eisernen Trägern ersetzt.

■o

und die

*) Wenn möglich, wird empfohlen, nicht unter 0,03 l 4- 56 cm herunterzugehen (Brabandt¹⁹).

C. Strafsenbrftcken.

1. Fahrbahnbreite und -gefalle.

Fahrbahn für 2 Wagenreihen (5 m) nur für geringen Verkehr, 3 Wagenreihen (von 7,2 m) ist die übliche Mindestbreite in Städten und auch häufig bei Chausseen, eine für 4 Reihen bemessene Fahrbahnbreite (9,5 bis lim) genügt für sehr starken Verkehr. Sind auf einer Brücke mit Fahrdamm für 3 Wagenreihen zwei Strafsenbahn-gleise, so sind sie unter Freilassung der Fahrbahnmitte an den Bordschwellen zu führen.

Fufswegbreite bei Fufswegen auf Konsolen aufserhalb der Hauptträger mindestens 1,25 m, innerhalb der Hauptträger oft bis gegen V2 m herunter. In Grofsstädten bis 3 m, selten breiter.

Bei längeren Brücken ist der Entwässerung wegen ein Längsgefälle von 1: 200 erwünscht. Betr. Gefälle vgl. auch S. 600, Zuglasten und S. 641. Die Abrundung des Gefälles in der Brückenmitte kann im Notfälle auf eine Strecke von etwa 4 m beschränkt werden. Quergefälle, nach der Strafsendecke bemessen, meistens ~ 1 : 50. Die Querträgeroberkante wird oft zweckmäfsig parallel dem Querprofil des Fahrdammes gestaltet und die Längsträger J_ dazu gestellt (Abb. 246).

Höhe der Bordschwelle über Fahrdamm 10 bis 15 cm, Querneigung der Fufswege nu 1 : 50 bis 1 : 40.

2. Bohlenbelag.

Leichteste und billigste Abdeckung, billig auch, weil Quer- und Hauptträger dadurch wenig belastet werden. Einfacher Bohlenbelag nur für ganz untergeordneten Verkehr. Bei doppeltem Bohlenbelag liegt der obere Belag dicht und ist 5 bis 6, ausnahmsweise bis 8 cm stark. Untere Bohlen mit 1 bis 2 cm Zwischenraum gelegt und 10 cm stark,

wenn die Festigkeitsberechnung nicht eine gröfsere Stärke.....ergibt.

Obere und untere Bohlen gegeneinander versetzt.

Bei der Berechnung wird meist angenommen, dafs eine Radlast sich auf zwei untere Bohlen verteilt. Ist c die Längsträgerentfernung, â und d .Breite und Stärke der Bohlen und P die Radlast, so erhält man unter der Voraussetzung einer Radlast in der Mitte

für einfachen Bohlenbelag

dm\\\

-i'

3 Pc

2 ba

; Cmax :

2 ab d*

.g JJ- *:

dm in =:::

4 cbd*

für doppelten Bohlenbelag

Bei einfachem Belag ist wegen Abnutzung zu dmm ein Zuschlag von 2 cm erforderlich, bei doppeltem nicht.    ;    ;

Bei b == 24 cm, a = 75 kg/qcm erhält man hiernach . die d.en. verschiedenen Bohlenstärkeu entsprechenden gröfsten Längsträgerent? fernungen wie aus umstehender Tafel folgt.

Bei gröfserer Bohlenbreite nehmen diese Werte c proportional der Bohlenbreite zu.

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

4 be

; Cmax

64

Radlast

Bohlenstärken in cm

10    11    . 12 I 13    14    15    16

Ln

o,8o 0,97

*.*5

’•5

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3 :    0,80    0,97

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0,69

1,35    i,57 •

0,81    o,9&

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Ö S.«

1,22

Zur/Herstellung einer Querneigung und leichteren Erneuerung werden -die Bohlen zweckmäfsig in der Mitte gestofsen (Abb. 241 c). Die Bohlen werden entweder unmittelbar auf den Lärigsträgern •    mittels Hakennägel (Abb. 242)

oder Schrauben (Abb. 243) be-tsotäöo festigt oder an kleinere, auf den Längsträgern verschraubte Hölzer j genagelt (Abb. 241).

i    Abb. 242.

- Abb. 241.

5-ean 10-72cm

BelagehsćĄ

iL

- Querträger |

a)

b)

W-

. LJ

Abb. 243. ^-1:50 l 1:50

;V.«i ..

rfiiu

±z

Abb. 241 bis 243 zeigen die Anordnung des fcl Fufsweges.

==:    Als Längstläger bieten bei Bohlenbelag E-Eisen

_1 (Abb. 241) wegen des bequemen Anschlusses und

ł wegen des breiteren Flansches der kleineren Profil-' nummern Vorteil, sind jedoch wegen ihrer unsym-I    metrischen Querschnitte ‘ bei Biegung nicht den

j    I-Eisen gleichwertige:So dafs, streng genommen,

— J entsprechend gröfsere Querschnitte zu wählen sind é—4' :(S. 923).

3. Schwere Fahrbahn.

a. Tragende Fahrbahntafel.

i Belageisen (Abb. 246£ u. 247), Buckelplätten, Hängebleche (Tonnenbleche), ebene Bleche, teils allein, meistens ih Verbindung mit einer aufgebrachten Betonschicht, die die obersten Eisenteile mindestens 6 cm bedeckt und am besten unter entsprechender Querneigung (bzw. mit Entwässerungsmulden) mit einer wasserdichten Isolierschicht (Äsphaltfilz’ Usw,) und- einer dartibêrliegenden Schutzschicht versehen ist (Abb. 244, 245a u. b u. 251).    •*    -    ’ ■    7

i'i

Statt Kiesbeton mit Isolierschicht auch der wasserdichte Asphaltbeton ohne Isolierschicht (teuer).

Aufserdem noch Fahrbahntafeln aus Eisenbeton (Abb. 249 u. 250) und bei kleineren Spannweiten in Beton eingegossene Walzträger. Anordnung hier genau wie bei Eisenbahnbrücken (Abb. 231 bis 233).

Buckelplatten (Abb. 244 u. 245a u. b). Siehe auch Eisenbahnbrücken (S. 998). Stärke 6 bis 8 mm.

Bei der Berechnung des Eigengewichts kann bei einer rohen Veranschlagung der Inhalt der Mulden im Mittel gleich einer 4³/₄ cm

Abb. 244.

-550

wmä

\jUatte

starken, gleichmäfsig verteilten Schicht angenommen werden, also 95 bis 110 kg/qm bei einem spezifischen Gewicht von 2 bis 2,3.

Bei kleineren Spannweiten erspart eine Fahrbahntafel aus Buckel platten einen Windverband.

Tonnenbleche

(Abb. 230 S. 1002) sind weniger wirksam für wagerechte Versteifung als Buckelplatten und haben gröfseren Rauminhalt, bedürfen aber einer geringerenTrä-gerzahl im Fahrbahngerippe.

Ebene

S. 1002.

Belagelsen I. Bd. S. 644 u. 660.

Für den Fahrdamm in der Regel N. P. 11 oder auch mitunter Burbacher Sonderprofil (5 = 240, h = 120, W — 90 cm³ und für das Vernieten breitere Flansche als N. P. 11).

Sie werden meistens quer zur Brückenachse auf den Längsträgern verlegt, zweckmäfsig (z. B. durch Schiefstellung der Längsträger, Abb. 246 a) parallel dem Profil der Strafsendecke.

Befestigung an Längsträger durch Vernieten, wobei jeder Belageisenflansch nur mit einem Niet (Durchm. 12, zur Not 14 mm) mit dem Träger verbunden wird, oder häufiger durch Verschrauben mittels verschiedener. Klemmplattenausführungen so, dafs die Schraube nicht durch den Trägerflansch geht. Bei genieteten Trägern mit Gurtplatten mufs die Nietteilung der Lage der Belageisen angepafst sein.

Die Längsträgerentfernung wird bei schweren Radlasten so bemessen, dafs die Belageisen mit etwa 3 cm lichtem Zwischenraum zu verlegen sind. Bei leichteren Lasten kann der Zwischenraum 12 bis

Abb. 245 a.

Abb. 245 b.

Bleche

fl; J

[4M

!B0!

fl:

So

ffaiyitträfferbreite

13 cm oder noch mehr betragen, wobei er mittels flachliegender Ziegeln, Betonplatten usw. überbrückt wird.

Behufs Gewichtsersparnis wird mitunter der Zwischenraum zwischen den Belageisen bis zur Oberkante derselben mit leichterem Baustoff

ausgefüllt, z. B. Bimsbeton (spezifisches Gewicht Tf 1,1). Belageisen *| S Nr. 11 in 3 cm J « Entfernung wie-/I i gen 70 kg/qm.

\§ < Auf die Belageisen wird immer eine die Eisen-

il *

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7935

Fahrbahn

Abb. 247.

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U—&7—J

—y-te

Abb. 248.

Abb. 246 a.

m\

konstruktion mindestens 6cm überragende Betonschicht gebracht. Die Höhenlage der Längsträger meistens so, dafs die Belageisenoberkante in derselben Höhe oder etwas höher als die Querträgeroberkante liegt. Auch kann Längsträgeroberkante in gleiche Höhe mit Querträgeroberkante gebracht werden.

Abb. 246 a u. b ²⁷) zeigt einen Brückenquerschnitt mit Belageisen als Fahrbahn-tafeî.

Zu beachten sind: Querträgeranschlufs an Hauptträger, Verbindung Fufswegkonsole und Querträger, Randträger, Bordschwelle und Fufswegdecke (Beton und Asphalt).

Abschlufs der Belageisen gegen die Querträger Abb. 260 u.261 S.1023.

Berechnung. Belastung durch ein schweres Rad in der Mitte zwischen zwei Längsträgern. Lastverteilung durch die Strafsendecke nach Abb. 247 ü. 248, wobei y — 2 z 4- 10 und x = 2 z -f- 10 oder 2 z 4- 20 angenommen wird.

x^oou

t?âçe=

2É

von

Bei Schotter und oft auch bei Pflaster werden die um 45° geneigten Druckverteilungs-liuien von der Straßen ob er fläche gezogen. Man erhält dann eine wesentlich günstigere Belageisenberechnung. Vgl. auch die Vorschriften der Stadt Köln für die Berechnung der eisernen Ueberbauten der neuen Rheinbrücke.²)

Auf ein Belageisen kommt ein Anteil der Radlast P — P- ^ . Bei engliegenden

p    y

Belageisen mitunter auch P' — — gesetzt.

Meistens werden die Belageisen als freiliegende Träger berechnet, also

Bei 8 cm Zwischenraum zwischen den Belageisen, 10 cm Nabenbreite und nach Abb. 247 wird P' = 0,6P. Nimmt man etwa ein schli efslich Schneelast f/ = 900 kg/qm, so erhält man für N. P. 11 die zulässigen Längsträgerentfernungen in cm wie folgt:

700 kg/qcm

800 kg/qcm

Raddruck P in t

Spannung ö⁻

129

91

144

100

Das 10 t-Rad einer Dampfwalze ruft meistens ein gröl’seres Moment hervor als das 5 t-Wagenrad. Jedoch sind meistens dabei a = 1000 bis 1100 kg/qcm statt O — 800 kg/qcm zugelassen.

Bei der z. T. auch gebräuchlichen Berechnung als durchlaufender Träger (Endfeld)

= (0.22 - 0,142 ^ P' c + 0,078 g'(? «)

ist M der Kontinuität etwa

oder bei nur teilweiser Berücksichtigung

(o,23 - 0,134 P' c + 0,1 g' c².

Belageisen haben gegen Buckelplatten den Nachteil, dafs ein Windverband immer erforderlich ist.

Fahrbahntafeln aus Eisenbeton.

Ebene Eisenbetondecken können durchlaufend auf den

a)

Abb. 249.

b)

100

+ 2x18.s?f36=±

*-»-10t2(l8+h-a)

itji fL

SÂÎC

l4²4\T i i

110

Längsträgern liegen (Abb.249), wie z. B. oft in Oesterreich, oder zwischen die Längsträger gespannt sein, wobei der Längsträger vollkommen eingegossen sein kann — gewissermafsen als Eiseneinlage eines Plattenbalkens

(Abb. 250). Er kann aber auch dabei ohne Rücksicht auf den umgebenden Beton berechnet werden.

Verteilung des Rad- bzw. Dampfwalzendruckes nach Abb. 249. Die Verteilungsbreite quer zu den Haupteiseneinlagen (mindestens wie in Abb. 249 b) darf gröfser angenommen werden als in der Richtung derselben.⁴⁴)

Bei einem 10 t-Dampfwalzenrad, 18 cm Verteilungstiefe und 500 kg/qm Belastung oberhalb der Betonplatte (Abb. 249), 1,1 m Längsträgerentfernung und unter der Annahme, dafs M — 0,8 X Mom. bei freier Auflagerung (0,1 gl '²) und dafs die Betonzugspannungen nicht beschränkt sind, erhält man die folgenden erforderlichen Plattenstärken h:

zulässige Spannung | ^

fl = Ee * Eb

1000 1000 800

40

15

40

10

30

15

800 kg/qcm

30

10

16 cm 18 cm 18 cm 20 cm

Bei Belastung durch ein 5 t-Wagenrad höchstens 1 cm kleinere Stärke, bei einem 3 t-Wagenrad 3 bis 4 cm kleinere Stärke.

Mitunter werden durch günstigere Berechnungsannahmen noch etwas kleinere Stärken berausegrechnet.

Wirtschaftlich kann die Eisenbetontafel we-

Abb. 250.

LJU_i_Lj

I-----

---!

gen des gröfseren Gewichtes nur bei kleineren Spannweiten mit den Belageisen in Wettbewerb treten (vgl. Melan¹¹) S. 146).

Eisenbetongewölbe mit schlaffer oder auch steifer Bewehrung werden unter Ersparung der Längsträger zwischen die Querträger oder bei Fahrbahn oben auch zwischen tträger gespannt. Ausführung bis 6 m Ge-₁₀ Pfeilhöhe und — für schwersten Strafsen-

die vollwandigen Haup wölbespannweite bei Vi verkehr — nur 17 cm Gewölbestärke (kaum zweckmäfsig).

Mit Cfe = 800 kg/qcm, O5 = 31 kg/qcm, Pfeilhöhe f — Vio U und wenn d = Gewölbestärke, OC = Bewehrungskoeffizient (Summe der oberen und unteren Einlagen) in Prozenten des vollen Betonquerschnittes, erhält Prof. Melan nachstehende Ergebnisse (Betreffend Formeln und weitere Annahmen vgl. Melan Brückenbau¹³) S. 152).

I — 2,5 d — 9,5 OC = 0,79 = 11,1 = 0,55

13,5 0,99 15,9 0,72

Die gröfsten Spaunweiten sind unzweckmäfsig wegen des hohen Gewichtes. Es empfiehlt sich dann Zwischenquerträger einzuschalten, um l zu verringern.

Raddruck = 3 t

Raddruck = 4 t

fd

\oc

11,0

0,85

13,0

0,58

15.5

1,13

18,2

0,87

17.2    cm 1,26 o/₀

20.3    cm 0,98 o/₀

b. Strafsendecken.

Haupterfordernisse: möglichste Wasserdichtigkeit, möglichst wenig Unebenheiten und kein überflüssiges Gewicht.

Steinpflaster. Vorteile: Lange Dauer und einfache Unterhaltung. Stärke auf Brücken häufig 13 cm. In letzter Zeit jedoch Kleinpflaster, 8 bis 10 cm stark (Abb. 251), oft bevorzugt.

44) Gehler, Hdb. f. Eisenbetonbau. 2. Aufl., Rd. 6 S, 136. Berlin 1911, Verlag Wilb. Ernst & Sohn,

von

Gewöhnliches wie Kleinpflaster wird in eine 3 cm starke Sand-r Schicht gesetzt; darunter liegt eine Schutzschicht (z. B. dünne Eisenbetonplatten), darunter wieder die Isolierschicht (Asphaltfilz usw.), di© auf der Betondecke der Fahrbahntafel liegt. Diese soll die höchsten Teile der Eisenkonstruktion mindestens 6 cm. überragen (Abb. 251).

Die Fugen des Pflasters werden am besten mit Asphalt öder Zementmörtel 1 : 1 (Kleinpfla^ter) ausgegossen.

Kleinpflaster wird auch ohne Isolierschicht in eine auf Betonunterlage aufgebrachte 3 cm trockene Zementschicht 1:2 gesetzt. Nachher eingenäfst und Fugen vollgeschlämmt. Statt besonderer Isolierschicht dann dichtende Betonzusätze.

CB

Abb. 251.

Das erreichbare Mindestgewicht von Fahrbahntafel und -decke beträgt bei Ausführung nach Abb. 251 bei 8 cm Kleinpflaster etwa 675 kg/qm und bei 13 cm Pflaster etwa 800 kg/qm.

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\-3crn Sand

b*oàerveà£càt

uberEisenfomrtT:

Nach einigen Vorschriften sind bei Steinpflaster u_.......

die Erschütterungen durch einen Zuschlag von 10 bis #£&&■#&

!>

iBetonsd/acfil anfFcûirbaTmta/èl

20 % zu den Radlasten zu berücksichtigen.

meistens

Holzpflaster

18 cm stark, spez. Gew. 1,15. Vorteil: geringes Gewicht, geringe Stöfse. Nachteil: Veränderlichkeit des Volumens, die Notwendigkeit einer fachmännischen Unterhaltung. Ueber Verlegen S. 628. Unter den Klötzen eine mit Zementmörtel 1:2 abgeglichene 4 bis 5 cm starke Betonschicht 1:4, dann Isolierschicht, darunter eine die Fahrbahntafel noch 5 cm überragende Betonschicht 1 : 6 bis 1 :8 empfohlen. Gewicht dieser Ausführung einschliefslich Fahrbahntafel etwa 600 kg/qm. Bei leichtester Ausführung (leichtere Füllung zwischen den Belageisen, 10 cm Holzpflaster) ist man auf reichlich 400 kg/qm heruntergekommen. Besondere Isolierschicht entbehrlich, wenn unter der oberen Betonschicht eine die Eisenteile noch mit 4 cm überdeckende Asphaltbetonschicht sich befindet (teuer!).

Stampfasphalt. Stärkste Längsneigung 1 : 70. Stärke der Asphaltschicht 5 cm, spez. Gew. 1,5.

Die als Unterstützung dienende Betonschicht soll hier mindestens 9 cm stark sein. Isolierschicht nicht erforderlich. Gewicht einschl. Fahrbahntafel 400 bis 550 kg/qm.

Chaussierung. Auf Chausseebrücken kleinerer und mittlerer Spannweite gebraucht. Querneigung 1 : 40 bis 1: 30. Es wird empfohlen* Betonunterlage, Isolierschicht und Schutzschicht, wie unter Steinpflaster beschrieben, auszuführen. Schotterschicht darauf in der Mitte 20 cm, am Rande 15 cm. Gewicht dieser Ausführung 800 bis 850 kg/qm*

Ueber Fahrbahntafel, -decke und Gewichte s. auch ³).

Stralsenbahnschienen werden zweckmäfsig auf eine 35 mm starke Eisenbetonplatte gestellt, die mit einer 5 mm starken Zwischenschicht aus Filz auf der Isolierschicht steht.⁴) Man braucht hierbei 20 bis 22 cm Stärke von Isolierschicht bis Fahrbahnoberkante und beachte, dafs sich dabei gröfsere Fahrbahngewichte ergeben, als oben angegeben.

Fufswegdecken. Holz, womöglich Längsbohlen (Abb. 241 bis 243 S. 1010); ferner 2 cm Zementestrich oder 2¹ ₂ cm Gufsasphalt (auch Asphaltplatten) auf Eisenbetonplatten (Abb. 246 S. 1012) oder auf Belageisen mit Betonauffüllung.

Die Eisenbetondecke ist 6 bis 10 cm stark.

zur

Als Belageisen oft N. P. 5 oder N. P. 6 mit grofsen Zwischenräumen (in Abb. 264 S. 1023 ungewöhnlich grofsl). Betonschicht darüber Ersparung von Gewicht nur 2 bis 3 cm.

Auch werden Granitplatten, z. B. 13 cm stark und 1,3 m freitragend, als Fufswegdecke verwendet (Berliner Brücken).

Eiserne Geländer. Uebliche Höhe 1,1 m. Sie werden auf eine oben angreifende wagerechte Kraft von 100 kg/lfd. m berechnet.

¹

Für die etwas gröfseren Stützweiten ist die Hauptträgerentfernung meistens 2 m, dann wird die Konstruktionshöhe etwa 6 cm gröl'ser.

²

Eisenbau 1911 S. 407.

«) H. d, I. W. Bd. II 8. 210 (1907).

³

) Bernhard, Ęiserne Brücken, Berlin 1911, Verlag Deutsche Bauleitung.

⁴

) Schaper, Zentralbl. Bauv. 1911 S. 384.

*) Vom Verfasser dieses Abschnittes für die „Hütte“ berechnet.

4. Fahrbahngerippe.

Die Trägerhöhen fallen bei den Längsträgern verhältnismäfsig gering aus. Gröfsere Durchbiegungen als bei Eisenbahnbrücken sind zulässig. Das günstigste Verhältnis von Querträgerhöhe zu Brückenbreite wächst mit der Belastung, also auch mit der Feld weite.

Bei nicht sehr schmalen Brücken wird behufs Gewichtsverminderung der Strafsendecke der Querträgerobergurt zweckmäfsig parallel dem Strafsenquerprofil geführt.

Bei Briićken mit Fahrbahn oben wird der vollwandige Querträger mitunter mit Vorteil ersetzt durch eine Fachwerkkonstruktion, die mit der Querverkreuzung der Hauptträger zusammen eine einheitliche Konstruktion bildet. Bei vielen btrafsenbrücken ist mit grofsen kreisrunden Aus>parungen im Stehblech für Leitungsrohre zu rechnen.

Aus den Tafeln 26 u. 27 ist ersichtlich, dafs das geringste Gewicht des Fahrbahngerippes bei einer verhältnismäfsig kleinen Feldweite erreicht wird.

Tafeln für Längs- und Querträger (S. 1017 bis 1021). *)

Die Tafeln sind berechnet

1.    für eine Belastung durch zwei ohne Zwischenraum fahrende 12 t-Wagen,

2.    für einen 12 t-Wagen und einen 20 t-Wagen nebeneinander fahrend,

3.    für eine 23 t-Dampfwaize.

Die Abmessungen der Wagen und der Dampfwalze wie S. 62, Abb. 1 bis 3.

Der nicht von Wagen bzw. Walze eingenommene Raum ist mit Menschengedränge von 400 kg/qm besetzt gedacht (Abb. 252 bis 259).

Bei der Berechnung der Tafeln für gepflasterte Fahrbahn ist zu den Wagenlasten 10 °/₀ für Stöfse zugeschlagen, jedoch nicht zu den Dampfwalzenlasten. Bei der Fahrbahn mit Bohlenbelag ist mit einer Schneelast von 75 kg qm gerechnet worden und das spezifische Gewicht des Holzes zu 1 angenommen.

Das Gewicht der Fahrbahntafel nebst Fahrbahndecke, einschliefslich einer etwaigen Schneebclastung, ist bei der gepflasterten Fahrbahn zu 900 kg/qm angenommen (sehr schwere Fahrbahn).

Das Eigengewicht der eisernen Träger selbst ist berücksichtigt. Als Spannung ist bei der Wagenbelastung 800 kg/qcm, bei der Dampfwalzenbelastung 1100 kg/qem zugrunde gelegt.

Es

Fahrbahn doppelter Bohlenbelag.

20 cm

19 cm

1,40 m

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1,30 m

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Buckelplatten 1,80 m

Es

1,40 m

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Tafel 18.

d — Gesamtstärke der Bohlen, c — Längsträgerentfernung.

19 cm

18 cm

18 cm

17 cm

1,20 m

1,10 m

1,00 m

0,90 m

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2,81    35 x

3,34    417

3,9¹    489

4.49    561

5,io    637

5,73    717

6,41    802

7,37    921

8.49    1061

9,54    1192

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264

324

388

453

522

594

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1,10 m

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1,00 m

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2,11

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7,58    948    36

34 j    9,08    1125    38

36    10,73    1341    40

38    12,58    1567    42V2

40    14,47    1809    45f

42V2 16,48 2060 47 V2 45    i8,47    2309    47V2

47V2    21,39    2674    50

50    24,60    3075    53

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6,01    751

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8,25 1033

9,49 1187 10,84 1356 12,12 1524 14,06 1758 16,05 2006

27

29

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38

38

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Fahrbahn doppelter Bohlenbelag.

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Tafel 22.

Dampfwalzenbelastung.

1,10 m

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Längsträqar.

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Abb. 252.

Tafeln für Querträger.

(Vgl. Bemerkungen S. 1016 u. 1022.)

Abb. 252 zeigt die zugrunde gelegte Laststellung.

Dampfwalzenbelastung (Abb. 253) ergibt bei der höheren Spannung (S. 1016) bei kleiner Brückenbreite und geringer Feld weite in einigen Fällen ein unbedeutend höheres Widerstandsmoment.

Abb. 253.

Menschengedrvoru* hinter dem. liliiiyiiiilaiifiidUilHIliiill^iliUllBilBtflililllflnCłSnili Wagen

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2,3

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Querträger.

Tafel 24.

Fahrbahn

Doppelter Bohlenbelag

Wagen last

Zwei 12 t-W'agen

Ein 12 t- und ein 20 t-Wagen

Stützweite

10 m

10 m

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3,5 m

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3746

4273

4625

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7254

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51*3°

57*35

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Querträger.

Tafel 25.

Fahrbahn

Schwere Fahrbahn 900 kg/qm

Wagenlast

Zwei 12 t-Wagen 10 % Stofszuschlag

Ein 12 t- und ein 20 t-Wagen 10 % Stofszuschlag

Stützweite

10 m

10 m

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102,92

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64,35    8 044    97>°°    *2125

70,47    8 809    106,41    13 301

91,53 ii 442    139,10 17388

34»67 4333 37,92 4740 41,38    5173

53*85 6731 65,46 8182    112,07    14009    170,57 21321

für Längs- und

Spannung 800 kg/qcm. Bei schwerer Fahrbahn 10 % Zuschlag an Raddrücke für Stöfse

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für Stöfse

Tafel 26.

Längsträgergewichte ohne Anschlufs für 1 qm Fahrbahn.

Art der Belastung

Zwei

12 t-Wagen

Ein 20 t-und ein 12 t-Wagen

23 t-Dampf-

«8

walze

«3

Pm

Schwere Fahrbahn (900 kg/qm)

A = 3,0 A = 3,5 A = 4,5 A = 6,0 A = 7,5

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61,8

58,7

92,5

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5T>4

142.2

128.2 108,4

115.5

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co

Schwere Fahrbahn 900 kg/qm

49,3

43,6

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42,3

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61,8

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Zwei 12 t-Wagen    Ein 20 t- und ein 12 t-Wagen £•.

10 %. Stofszuschlag G in kg 10 % Stofszuschlag fr in kg

1021

6,00 m j 8,00 m I 10,00 ra

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C^OO £.tO

00 c^to to

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Fahrbahn doppelter Bohlenbelag in m

= 4,5 I A = 6,0 I A = 7,5

A = 3,0 I A = 3,5

fr in kg fr in kg G in kg | fr in kg G in kg

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61,8    84,2

58,7    7i,3

93,3    n5,5

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Tafel 27.

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Doppelter Bohlenbelag

Ein 20 t- und ein 12 t-Wagen G in kg

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Zwei 12 t-Wagen G in kg

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35,4

30.1

26.1

Längsträger

entfernung

0,90

1,10

1,30

1,80

0,90

1,10

.1,30

1,80

0,90

1,10

1,3°

1,80

Fahrbahn

Radlast

Stützweite

(Hauptträger-

entferöung)

s * » ■*

CO Tft© f*

¹) Bei I N. P. 55 und a = 814.

Y 9*19AV -PR*

P=P₁+- c

Bei der Wagenbelastung beträgt die den Längsträger angreifende Last (bzw. Lasten) . P₂ (Abb. 254). Nur für c = 1,80 ist: P —1,222 Px + 0,5 P₂.

— 0,9

Als Laststellung ist die in jedem Falle ungünstigste der Abb. 255 u. 256 zugrunde gelegt.

Bis auf Abb. 256 für A ^ 4 m liefern diese Laststellungen (wegen Eigengewicht und Menschengedränge) die gröfsten Gesamtmomente Mp -1- Mg nicht mathematisch genau. Der Fehler ist jedoch belanglos, und die Rechnung wird vereinfacht.

Die Tafeln für die Dampfwalze sind berechnet für Lasten Px und P₂, die der Abb. 257 entsprechend ermittelt sind. Als Laststellungen sind Abb. 258 u. 259 zugrunde gelegt. In Abb. 259 ist R die Mittelkraft von Px und P₂. Diese Laststellungen liefern mit Rücksicht auf Eigengewicht und Menschengedränge J/max mit unbedeutenden Fehlern (mathematisch genau für Einzellasten allein).

Bei dem Fahrbahngerippe unter schwerer Fahrbahn kann man etwas günstiger rechnen, als hier geschehen, wenn man die Verteilung der Radlast durch Beton, Schotter usw. auf eine gewisse Trägerlänge, entsprechend Abb. 247 u. 248 S. 1012, für

Abb. 255.

Abb. 254.

2,30- »ft« —2,30-=*

Ap^-ap i

Menschenyedr. j

400kg/qm, “j

rW*

±=T

Abb. 256.

Abb. 257.

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Abb. 258.

Abb. 259.

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Belageisen annimmt. Der hierdurch erzielbare Gewinn wird am gröfsten bei den kurzen Fahrbahnträgern (vgl. auch das unter Eisenbahnbrücken über Buckelplatten Gesagte).

Gewichte des Fahrbahngerippes (Tafel 26 u. 27 S. 1021). Die Längsträgergewichte enthalten nicht die Anschlüsse an die Querträger.

Auch ist kein Abzug für die Unterbrechungen durch die Querträger sowie für etwaige Flanschausklinkungen berücksichtigt worden.

Als Stehblechhöhe des Querträgers ist Vio ihrer Länge angenommen. Bei den grofsen Feldbreiten, zumal bei der schwersten Belastung, liefert eine gröfsere Höhe kleinere Gewichte (vgl. S. 928).

Bei den Querträgergewichten sind für die Längsträgeranschlüsse sowie für die Anschlüsse an die Hauptträger 50 hs kg/m gerechnet worden, wo h₈ die Stehblechhöhe ist. Es ist durchweg angenommen, dafs die erste Gurtplatte bis zum Trägerende geht. Für Nietköpfe ist ein Zuschlag von 2x/₂ % gemacht worden. Als Trägerlänge ist die Hauptträgerentfernung angenommen. Da die tatsächliche Baulänge oft kürzer ist (zwei-wandige Querschnitte), so werden die Gewichte mitunter etwas kleiner. Jeder Gewichtsangabe ist ein genau berechneter zweckmäfsig erscheinender Blechträgerquerschnitt zugrunde gelegt worden.

Durch Addition der Längsträger- und Querträgergewichte erkennt man, dafs das geringste Gesamtgewicht sich bei kleinen Feldweiten ergibt.

Tafeln für Längsträger S. 1017 bis 1019, für Querträger S. 1020 u. 1021.

5. Widerlageranschlufs der Fahrbahn.

Abb. 260 bis 264.

Abb. 260 zeigt ein Beispiel des Anschlusses am festen Auflager der Brücke. Statt dieser Anordnung ist auch ein Schleppblech verwendbar wie bei Eisenbahnbrücken (Abb. 225b S. 999). Abb. 261 u. 262

Abb. 262.

Abb. 260.

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Abb. 261.

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Abb. 263.

Äbb. 264.

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zeigen Widerlageranschlüsse am beweglichen Auflager und Abb. 263 stellt den Gufskörper G (Stahlgufs) in Abb. 262 dar. Derartige Ab-schlufskörper, die zugleich als Auflager einer schleifenden Platte (Schleppblech) dienen, werden auch ganz aus Flufseisen gebaut und aus den üblichen Profilen zusammengesetzt (bei fertig gewalzten Profilen weniger gute Anschmiegung an das Querprofil der Strafse).

Bei gröfseren Bewegungen Verwendung zweier „Kämme“ aus Stahlgufs, deren

ineinandergreifende, etwa 3 cm breite festen Auffa/ér |p y,,/, Finger die Oeffnung überbrücken. Die    350—

Riffelblech fort.

bei solchen Ausführungen entstehenden Beim festen Auflager fällt das Rillen sollen höchstens 40 mm breit sein.

Ansprüche an Anschlufskonstruktionen:

ent-

Schmutzansammlung möglichst verhütet, etwaige Ansammlung fernbar. Zugänglichkeit, Möglichkeit der Auswechslung bei Erneuerung. Rinne zum Abführen des durchfliefsenden Wassers.

Abb. 264. Anschhifs des Fufsweges an das Widerlager. Abb. 265 zeigt eine Bewegung gestattende Fabrbahnunterbrechung, wie sie z. B. über den Gelenken und Ausdehnungsstellen der Gerberträger nötig ist.

6. Entwässerung.

Längs- und Qüerneigung erforderlich (S. 1009). Es ist für Abflufs

Abb. 267.

Abb. 265.

Abb. 266.

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des Wassers von der Oberfläche der Strafsendecke (Abb. 267) und des durch die Strafsendecke durchsickernden Wassers (Abb. 265 u. 266) zu sorgen. Die Längsträger sind bei der Einteilung des Fahrbahngerippes so zu legen, dafs sie der Entwässerungsanlage nicht im Wege sind (Abb. 267).

Bei längerer Leitung unter der Brücke Gully erforderlich.

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I). Uewichtsberechnungen.

Ueber Eigen- und Eisengewichte der eisernen Brücken vgl. auch S. 60 bis 65 sowie S. 1004 und Tafel 12, 26 u. 27. Bei sehr sparsamer Ausführung ist es oft möglich, die Eisengewichte nach Dircksens Formeln (Ś. 64) Um 10 oder u. Umst. 15% zu unterschreiten. Gelten die zur Verfügung stehenden Annäherungsformeln zur Ermittlung des Gewichts eines Fachwerkträgers nicht für das betreffende Hauptträgersystem bzw. für die in Frage kommende Brückenbelastung, so ermittle man unter Zugrundelegen eines geschätzten Hauptträgergewichts

S Stabkraft in t,

s Stablänge in m und O' die zulässige Spannung in t/qm bedeutet. Das Hauptträgergewicht ist dann G = (X.G\, wo OC (Bauziffer, Konstruktionskoeffizient) die Zuschläge für Knotenbleche, Vergitterungen, der Knicksicherheit wegen erforderliche Querschnittsvergröfserungen, Nietabzüge, Nietköpfe usw. enthält.

Nach Sch aper¹) kann man für Balkenbrücken iiii Mittel öc == 1,7 setzen. Oft wird auch 1,6 und bei sparsamer Ausführung OC — 1,5 ausreichen. Für Bogenträger mit

WO

das theoretische Gewicht G₁ — 7,85 2 ~    *

S. 123.

Zugband setzt Schaper cx = 1,55. Legt man dagegen die endgültig gewählten Querschnitte F zugrunde, so ist G    . 7,85 JîFs, F in qm, s in ra, dürfte hierbei

meistens 1,25 überschreiten.

Für überschlägliche Gewichtsberechnung von Fachwerkhauptträgern mit Spannweiten / — 20 m bis l = 100 m und für unbeschränkte Konstruktionshöhe empüehlt sich

die Formel von E. Björn stad: G₃ = Gl * ~r~—» wo C =    - »

1 —c    h. o

Hierbei ist G\ die Verkehrslast nebst gesamtem Eigen- und Eisengewicht der Fahrbahn und Fufswege, ćr₂ das Eisengewicht der beiden Hauptträger nebst Wind- und Querverbänden für 1 m Brücke, l und U in m, die zulässige Spannung o in kg/qcm.

Diese Gewichtsformel setzt äufserste Sparsamkeit der Konstruktion voraus, sonst ist in c der Koetüzient 0,4 etwas zu erhöhen.

Für y > y ergeben sich zu geringe Gewichte, bei abnehmender Trägerhöhe schliefslich zu grofse.

Als gleichmälsige Verkehrslast bei Eisenbahnbrücken setze man p — max Mp Gewichtsformeln von ll. Krohn:⁴⁸)

Bedeuten l die Stützweite, h die Systemhöhe des Trägers (bei Bogenbrücken die Scheitelhöhe), f die Pfeilhöhe der Bogenachse, g das gesamte Eigengewicht für 1 m Brücke, p die gesamte bewegliche Belastung für 1 m Brücke, B das Gewicht der Fahrbahn (Gerippe und Decke) für 1 m Brücke, O die zulässige Spannung in t/qm, dann hat man für

1. Parallelträger:

£« + 16,75 w(gA

ff - 18,73 i (yT ⁺ l)

3. durchlaufende Träger: a) Mittelfeld

B ff 4- 25,40 p l ^0,0642    4- O.ö)

2. Parabelträger:

2? ff 4-15,25p J (—

<M CO

ff - 13,73 l b) Endfeld Bo 4- 23,75

(0,0642 y 4- 0,5)

pl (Vl022 y 4- O.522)

' / o -13,73

4. Dreigelenkbogen:

² i)

Ba 4- 25,41 pl ^

a — 13,73 l (o,1022 y 4- 0.522^

⁺ ł"f)

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M)

5. Zweigelenkbogen (Temperaturerhöhung 30°): Pff 4-21,29 p/(—4-

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3    JA

-)

ff - 13,73 / (

6. Eingespannter Bogen:

Ba + 17,85 plÇ

a - 13,73 l Ç-~-

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' (2f-3/i)

In 6. und 6. ist das Schłufsglied in der Klammer unter der Annahme von ff = 10 000 t/qm gebildet worden.

Die Ableitung dieser Formeln setzt voraus, dafs die Stabquerschnitte annähernd proportional den Kräften sind. Die annähernde Gültigkeit hört bei Balkenträgern auf,

Ebenso wie nach der Formel von Björnstad ergeben sich nach

y > y bis —.

diesen Formeln für Balkentrüger mit zunehmender Höhe sehr stark abnehmende Gewichte.

wenn

⁴⁸) Aus den Vorlesungen der Techn. Hochschule in Danzig 1910. Hütte. 22. Auflage. III. Band.

Das Gewicht der Wind verbände kann im Mittel bei einem Wind-verbande zu 7 %, bei zwei Windverbänden zu 11 % des Gewichts der Hauptträger geschätzt werden.

Stäbe

Knotenbleche wiegen im Mittel 20 % der anzuschliefsenden diese nach den geometrischen Längen gerechnet. Für die Knotenbleche der Windverbände rechne man 25 bis 30%.

Das Gewicht eines vollwandigen Trägers ohne Stöfse und Versteifungen beträgt recht genau [¹⁰) S. 571]

bei Höhen über Im g — 0,45 cf. h -f- 2 W : h,

<7 = y(tfA + 7Tr:A).

„    ,, unter 1 m

cf

Stehblechstärke, h gesamte Höhe in cm. Vgl. auch Formel von Melan S. 923.

Für Versteifungen sind etwa 20% zuzuschlagen.

Bei der Ermittlung des Fahrbahngewichts sind Ausklinkungen sowie die Unterbrechungen der Längsträger durch die Querträger zu berücksichtigen. Die Anschlüsse werden am besten nach einer Konstruktionsskizze veranschlagt.

Die Längsträgeran Schlüsse (gleichzeitig Querträgerversteifungen) werden mitunter auch als prozentualer Zuschlag zu den Längsträgergewichten veranschlagt. 16 °/₀ kann als ein mittlerer, aber nicht sehr zuverlässiger Wert bei Strafsenbrücken angesehen werden

E. Literaturangaben über bewegliche Brücken.

Lehrbücher des Gesamtgebietes: Dietz, Bewegliche Brücken, H. d. I.-W. II. Band, IV. Abteil., 3. Aufl. 1907; Bernhard«) ß. 362 bis 467.

I. Drehbrücken.

1. Drehbrücke „Neuhof“ über den Reiherstieg, Hamburg. Erbaut 1898 (Z. d. V. d. I. 1900 S. 1415, 1458). — 2. Drehbrücke über die Hunte bei Oldenburg. Erbaut 1904 (Z. d. V. d. I. 1907 S. 1361). — 3. Drehbrücke Ruhrort-Duisburg. Erbaut 1905—1906 (Zentralbl. Bauv. 1907 S. 484, Deutsche Bauz. 1909 S. 362). — 4. Drehbrücke Velsen (Z. d. V. d. I. 1906 S. 1009). — 5. Drehbrücke über den Hamburger Oberhafen (Z. f. B. 1907). — 6. Z. d. V. d. I. 1908 S. 913. — 7. Kaiser-Wilhelm-Brücke in Wilhelmshaven (Z. d. V. d. I. 1909 8.809). — 8. Drehbrücke in Krefeld (Zentralbl. Bauv. 1906 8.351. — 9. Drehbrücke über den Kai ser-W i 1 helm-Ka n al bei Rendsburg (Zentralbl. Bauv. 1914 S. 361). — 10. Herren brücke bei Lübeck (Z. d. V. d. I. 1906 S. 1089). — 11. Zusammenfassender Aufsatz: „Der Brückenbau“ 1914 Heft 10 u. 12.

II. Klappbrücken.

Einteilung: a) Klappbrücken mit fester Achi d) 8trobelbrücken, e) Pagebrücken.

Lehrbücher: Ho topp, Bewegliche Brücken, I. il, Die Klappbrücken, Hannover 1913 bei Helwing. Dort befinden sich vollständige Literaturangaben. — Dietz, Bewegliche Brücken (H. d. I.-W.). — L. Schaller: Beitrag zur Bewertung der Wiegebrticke, Z. d. V. d. Ing. 1911, S. 122 (auch als Sonderdruck erschienen). Klarer kritischer Aufsatz, der die einzelnen Brückenarten gegeneinander ab wägt. — Bernhard Deutsche Bauz. 1911, S. 339. — Richter, Die Königsberger städtischen Brücken, Königsberg 1907, Denkschrift zur Eröffnung der neuen grünen Brücke (nicht in Buchhandel erschienen). — Duisburg-Ruhrorter Klappbrücke (Z. f. B. 1909 S. 363). — Königin-Louise-Brücke bei Tilsit (Z. f. B. 1909).

Straufsbriicken: Der Eisenbau 1913, Heft 1, Schweiz. Bauz. 1909.

III. Fährbrücken.

Die Schwebefähre auf der Kaiserlichen Werft in Kiel, Z. d. V. d. Ing. 1911, Heft 19, 20 u. 22. Schwebefäln*e über die Oste bei Osten. Deutsche Bauztg. 1909, Nr. 97, S. 665 u. Nr. 103, S. 705.

F. Widerlager und Pfeiler.

Allgemeines. Beton als Baustoff viel verwendet. Wo gröfsere veränderliche wagerechte Kräfte auftreten, ist ein Baustoff mit hohem spezifischen Gewichte vorteilhaft. Steht der Pfeiler dann noch im Wasser, so wirkt der Auftrieb sehr ungünstig und hat erhebliche Vergröfserung der Pfeilerstärke zur Folge. Die Gröfse des in den verschiedenen Bodenarten im Grundwasser anzunehmenden Auftriebes ist wenig bekannt. In Sand rechne man mit dem vollen Auftrieb (siehe auch Engels: Ueber die Gröfse des Wasserdruckes im Boden,

Z. f. Bauw. 1911, S. 469).

Es genügt nicht, dafs die zulässige Randspannung im Mauerwerke oder an der Fundamentsohle nicht überschritten wird Die Mittelkraft aller angreifenden Kräfte darf sich auch nicht dem Fugenrande allzusehr nähern. Wie weit, hängt auch von der Sicherheit in der Bestimmung der angreifenden wagerechten Kräfte ab.

Als Durchschnittsangabe für die kleinste Entfernung zwischen Mittelkraftangriffspunkt und Fugenrande kann etwa l/₅ der Fugenstärke gelten.

Bei etwas nachgiebigem Baugrunde und veränderlichen wagerechten Kräften oft Gründung auf Pfahlböcken (Zug- und Druckpfähle) angezeigt.

Bei auf Brunnen gegründeten Pfeilern an Ufern mit lehmigen usw.

Bodenarten mufs oft mit einer Wanderung des Bauwerkes nach der Wasserseite hin während der

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Abb. 268.

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oder umersdinitten Schnitt c-d

nach Schätzung vergröfsert werden.

In Bergbaugegenden treten oft erhebliche Senkungen (1 m und mehr), mitunter auch verbunden mit wagerechten Verschiebungen, zum Vorschein. Man gebe dann den Pfeilern reichliche Fundamente und sonstige Abmessungen, die eine nachträgliche Erhöhung gestatten, und wähle auch insbesondere das Mafs c (Abb. 268 a) reichlich (vgl. Unger, Zentralbl. Bauv. 1913 S. 13 und 1914 S. 308, sowie Probst u. Ostendorf, Zentralbl. Bauv. 1914 S. 72).

Versenkung gerechnet werden. Da die Gröfse der Wanderung unbekannt ist, mufs die Pfeilerstärke

b. Widerlager. Bei Brücken über Einschnitten, wo die Flügel in die Böschung einschneiden und wo der gute Baugrund nicht sehr tief liegt, sind Parallelflügel den Winkelflügeln vorzuziehen (abgetreppte Fundamentsohle der Flügelmauern Abb. 270).

Bei Brücken im Zuge eines Dammes verlangen Winkelflügel erheblich weniger an Baustoff als Parallelflügel, wenn man dann nicht, wie zu empfehlen ist, die Parallelflügel mit steileren Böschungskegeln (z. B. 1 : 1 oder noch steiler) als die übliche Dammböschung ausführt (Abb. 269). Eine Befestigung des Böschungskegels durch Pflasterung ist dann nötig.

Die schräge Oberfläche der Winkelflügel wird beim Mauerwerksbau am besten mit 12 bis 15 cm starken Quaderplatten abgedeckt, die durch

Abb. 269.

Abb. 270.

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Abb. 271.

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Einschalten von Ankersteinen am Abgleiten verhindert werden. Die Höhe y (Abb. 268 g²) ist meistens > 0,75 m.

Die Rtickenfläche der Parallelflügel (a a' b‘ b Abb. 269) oft senkrecht gehalten, um die Keilwirkung der eingeschlossenen, sich immer mehr zusammendrückenden Erde zu verkleinern.

Die Flügel können auch zur Erzielung kleinerer Mauerstärken gegeneinander verankert werden (vgl. Eisenbetonverankerung Abb. 271). Bei schmalen Brücken mit hohen Widerlagern sind die beiden getrennten Parallelflügel zweckmäfsig durch einen Kern zu ersetzen, der schmaler als der Verkehrsweg gehalten werden kann, wenn er oben, etwa zur Auf-

nähme der Fußwege (vgl. Abb. 300 S. 1048), ausgekragt wird, und zwar zweckmäfsig durch Eisenbetonkonstruktionen.

Parallelflügelwiderlager mit stark unterschnittenen Flügeln [Abb. 271*) und Abb. 272**)] in letzter Zeit häufig ausgeführt. Geringer Baustoffverbrauch und besonders Ersparnisse an Gründungskosten.

Die Gröfse der Unterschneidung bzw. Auskragung ist begrenzt durch die zu fordernde Standsicherheit des noch nicht mit Erde hinterfüllten Bauwerkes. Auch danach Grund-fläche ab c de f 3 Abb. 271 bernes- ^ sen. Flügel dabei teils gegenseitig verankert (Abb. 271), teils nicht (Abb. 272)

Besonders im letzten Falle reichliche Eiseneinlagen im Beton erforderlich.

Vorderfläche bei Parallelflügeln meistens senkrecht, bei Winkelflügeln kleiner Bauwerke oft senkrecht, sonst, zumal bei Betonbauten, besser mit Anlauf 10:1 bis 5: 1 (Abb. 268), um die erforderliche Stärke zu verringern.

Diese Stärke beträgt im Durchschnitt mindestens V₃ der Höhe des über der betreffenden wagerechten Schicht vorhandenen Erdreichs. Bei starkem Anlauf kann die Stärke etwas geringer sein, und bei starker Auf last ohne Anlauf mufs sie mindestens 0,4 X Höhe sein, oft noch gröfser.

Vorderfläche des eigentlichen Widerlagerpfeilers senkrecht oder mitunter auch trotz Ver-gröfserung der Brückenstützweite vorteilhaft mit Anlauf (Abb. 273). Dabei können auch die Auflagerquadern durch schmale senkrechte Pfeiler unterstützt sein, die von unten nach oben allmählich aus der geneigten Vorderfläche heraustreten (Abb. 272).

Widerlager bei Bogenbrticken Abb. 206 und 207 S. 991. Die Rückenflächen der Widerlager sind durch Isoliermittel gegen die Erdfeuchtigkeit zu schützen.

C. Mittelpfeiler. Bremskräfte und bei schmalen Brücken auch Winddruck spielen bei der Bemessung der Pfeilerabmessungen eine

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Abb. 272.

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Abb. 278;

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*) Zentralbl. Bauv. 1914 S. 308. **) Zentralbl. Bauv. 19.14 S. 502.

Seitlicher Anlauf meistens etwa 1:11. Abb 274- zeigt

grofse Rolle.

den Mittelpfeiler einer Eisenbahnbrücke von etwa. 40 m Stützweite ; Abb. 275 den

pneumatisch gegründeten Pfeiler einer Eisenbahn-

Abb. 275.

Abb. 277.

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Abb. 274.

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brücke von sehr grofser Stützweite; a) und b) zeigen etwas verschiedene Ausführungsarten.

Bei Abb. 276 haben die angrenzenden Brücken verschieden grofse Stützweite. Bei strömendem Wasser Grundrifs- ' form etwa nach Abb. 277.

Abb. 276.

-6,s

ill. Gewölbte Brücken, ausschließlich der Eisenbetonbrücken.

(Ueber Eisenbetonbrücken s. S. 271.)

A. Einige Literaturangaben ⁵⁰) bis ⁷⁰).

a) Bücher.

50)    Mel an, Der Brückenbau. II. Bd.: Steinerne Brucken und Brücken aus Eisenbeton. Leipzig und Wien 1911, Franz Deuticke.

(Theorie und Ausführung.)

⁵¹)    J. Weyrauch, Elastische Bogenträger,

Conrad Wittwer. (Theoretisch gehalten.)

52)    M. Strukel, Der Brückenbau, II. Teil. Leipzig, bei Twiet-meyer. Tafeln 1906, Text 1913. (Theorie und Ausführung.)

53)    Handbuch für Eisenbetonbau, 2. Autl., Bd. I. Berlin 1912,

Wilh. Ernst & Sohn. IV. Kapitel: Melan, Theorie des Gewölbes und des Eisenbetongewölbes im besonderen.

54)    Wie vor. III. Kapitel: Kleinlogei, Versuche mit Gewölben.

55)    Handbuch für Eisenbetonbau, 2. Aufl., Bd. VI, Brückenbau.

Berlin 1911. II. Kapitel: Gesteschi, Bogenbrücken und Ueberwölbungen. (Sehr viele ausgeführte Beispiele.)

56)    Handbuch für Eisenbetonbau, 2. Aufl., Bd. VI. Berlin 1911 Schalung bei Bogen (ausführliche Darstellung der Lehrgerüste).

3. Aufl. Stuttgart 1911,

RI

VIII. Kapitel:

: ft7.) Tolkmitt-Lasku.s, Leitfaden für die Berechnung und das Entwerfen gewölbter Brücken, 3. Aull. Berlin 1912, Wilh. Ernst & Sohn. (Theorie, praktische Angaben, einige Einzelheiten.)

58)    Fr. Bartels, Festigkeits- und Massennachweise für gewölbte Eisenbahn- und Strafsenbrücken, 1 bis 16 m weit. Malstatt-Burbach 1907, Verlag des Verfassers. (Ergebnisse einer grofsen Anzahl durchgerechneter Beispiele.)

⁵⁹)    S chaechterle, Beiträge zur Berechnung der im Eisenbetonbau üblichen elastischen Bogen und Rahmen. Berlin 1914, Wilh. Ernst & Sohn. (Enthält u. a. sehr gute, aus der Theorie hergeleitete, begründete Gesichtspunkte für das Entwerfen.)

60)    Jori und Schaechterle, Neuere Bauausführungen in Eisenbeton, I. Bogenbrücken. Berlin 1911, Wilh. Ernst & Sohn.

⁶¹)    Gaber. Bau und Berechnung gewölbter Brücken und ihrer Lehrgerüste. Drei Beispiele von der badischen Murgtalbahn. Berlin 1914, Julius Springer. (Allgemeine theoretische Entwicklungen nebst Anwendung, gute Lehrgerüstangaben.)

68) Kögler, Vereinfachte Berechnung eingespannter Gewölbe. Berlin 1913, Julius Springer.

o³).Mörsch, Gewölbte Brücken, Beton-Kalender. Berlin 1915, Wilh. Ernst & Sohn.

64)    Schönhöfer, Statische Berechnung von Bogen- und Wölbtrag werken, 2. Aufl. Berlin 1911, Wilh. Emst & Sohn.

65)    Schönhöfer, Haupt-, Neben- und Hülfsgerüste im Brückenbau. Berlin 1911. Wilh. Ernst & Sohn.

66)    Färber, Dreigelenkbogen und verwandte Ingenieurbauten. Stuttgart 1908.

67)    Bericht des Gewölbeausschusses des österreichischen Ingenieur- und Architektenvereins. Wien 1895.

b) Zeitschriften.

Aus der sehr umfangreichen Zeitschriltenliteratur seien-nur einige besonders häufig als Quellenwerke benutzte Abhandlungen erwähnt.

68)    Müller-Breslau, Elastizitätslehre der nach der Stützlinie geformten Tonnengewölbe. Z. f. B. 1886.

⁶⁹)    Mörsch, Berechnung von eingespannten Gewölben. Schweiz. Bauz. 1906, Nr. 7 u. 8. Sonderdruck, 2. Aufl. Zürich 1907.

70)    Engefser, Ueber weitgespannte Wölbbrücken. Z. Arçh. u. Iug.-Wes. 1907,

Heft 5.

Ferner wird auf die vielen Zeitschriftenartikel mit Beschreibung einzelner Bauwerke in den Zeitschrilten der letzten Jahre hingewiesen, und zwar besonders in: Deutsche Bauzeitung (mit Zementbeilage), Beton u. Eisen, Armierter Beton und Schweizerische Bauzeitung.

B. Einige statische Verhältnisse und ihr Einflufs auf den Entwurf.

a) Eingespannte Gewölbe ohne Gelenke.

Es sei:

p die gleichmäfsig verteilte bzw. in eine gleichmäfsig verteilte Last umgewandelte bewegliche Belastung für 1 m Brücke,

N die _L einer Fuge gerichtete Seitenkraft des Gewölbedruckes, genau genug gleich diesem Druck,

<1₀ die Spannung am oberen,

(Sa diejenige am unteren Rande einer Fuge und (Sm die mittlere Druckspannung N:F,

(S als Druck positiv,

l die Spannweite, f die Pfeilhöhe der Mittellinie des Gewölbes, de die Scheitelstärke, da die Kämpferstärke des Gewölbes.

Als „mittlere Belastung“ eines Gewölbes bezeichnet man nach Tolkmitt,⁶⁷) S. 38, die Belastung durch das Eigengewicht nebst einer gleichmäfsig verteilten Belastung ¹/₂p über das ganze Gewölbe.

Die Gewölbe sollen, soweit möglich, so geformt sein, dafs bei mittlerer Belastung die durch die Mitte der Kämpferfugen und durch

die Mitte der Scheitelfuge gelegte Stützlinie mit der Mittellinie des Gewölbes zusammenfällt.

Wenn ein so geformtes Gewölbe ausgerüstet und mit der mittleren Belastung versehen wird, so fällt jedoch die wirklich sich bildende Stützlinie nicht mit der Mittellinie zusammen.

Infolge der Verkürzung der Gewölbeachse durch die mittlere Druckspannung (Sm weicht die Stützlinie im Kämpfer nach unten und im Scheitel nach oben aus.

Dieses Ausweichen nimmt bei abnehmendem Pfeil Verhältnis f:l zu, und ist gröfser im Kämpfer als im Scheitel.

Bei Gewölben von Parabelform, bei welchen d³ cos cp = dcz (Jcos cp = Je) und deren Gesamtbelastung eine gleichmäfsig verteilte

5 de³

Vollbelastung ist, beträgt die Sttitzlinienausweichung im Scheitel und am Kämpfer (senkrecht gemessen)

5    d (p

16 f

Hier wird im Kämpfer angenähert 0*0 = 0, also (Su=^2(Sm₎ wenn dc = *lnf-

Dieses kann als Anhalt dienen bei der Beurteilung der Lage der Stützlinie und der Spannungsverhältnisse auch in anderen Fällen, besonders bei flacheren Gewölben und Hohlräumen zwischen Gewölbe und Fahrbahn.

Mit diesem Nachteil findet man sich in der Praxis gewöhnlich ab. Wenigstens theoretisch kann er dadurch behoben werden, dafs man das Gewölbe vorläufig auf Gelenken ausrüstet, die womöglich erst geschlossen werden, nachdem die mittlere Belastung aufgebracht ist.

Legt man diese vorläufigen Gelenke im Kämpfer etwas höher, im Scheitel etwas tiefer als die Fugenmitte, So kann man auch die Gröfstwerte der Spannungen infolge der ungünstigsten Gesamtbelastung günstig beeinflussen. (Vgl. Schaechterle,⁵⁹) S. 11 bis 13 sowie, auch diesen Abschnitt, S. 954 f.)

Die Ausweichungen der Stützlinie infolge der Belastung durch Eigengewicht werden noch durch die in demselben Sinne wie die Verkürzung des Gewölbes infolge der Druckspannungen wirkende Temperaturabnahme vergröfsert. Es wird je nach der Stärke des Gewölbes genügen, mit einer Temperaturabnahme von 20, höchstens 30° C zu rechnen.

Bei Betongewölben und f dings ziemlich groben Anhalt zur

Abb. 278.

20° C gibt Schaechterle⁵⁹) als aller-Ermittlung der Temperaturspannungen an (Abb. 278):

für den Kämpfer (St =

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im Kämpfer bis gegen 30 kg/qcm steigen, im Scheitel (Sut am .gröfsten.

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„ Scheitel (St

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da ^ senkrechte Projektion von da, sehr häufig ^ de.

Bei flachen Gewölben kann (St Im Kämpfer wird (S₀t>

tfot wird halb so grofs bis beinahe ebenso grofs wie dût. Da die Temperaturspannungen mit dem Werte de : / zunehmen, sind sie günstiger bei kleinen Gewölbestäiken, insbesondere also bei Eisenbetongewölben.

Sie werden ferner wegen des kleineren Wertes E sowie wegen der kleineren Ausdehnungszahlen wesentlich kleiner bef Ziegelgewölben als bei Betongewölben.

Je kleiner die Spannweiten sind, desto kleiner ist auch OW, und um so leichter werden also Temperaturrisse entstehen.

Das Nachgeben des Widerlagers und das Schwinden des Betons wirken in demselben Sinne wie eine Temperaturabnahme.

Wenn in üblicher Weise eine Ausrüstung mit vorläufigen Gelenken nicht stattfindet, so entstehen bei Temperaturabnahme in flachen Gewölben auch ohne Nutzlast Zugspannungen am oberen Rande der Fugen am Kämpfer.

Dies ist eine Veranlassung, flache Gewölbe mit Eiseneinlagen zu versehen oder auch bei sehr geringer Pfeilhöhe überhaupt von dem eingespannten Gewölbe Abstand zu nehmen und statt dessen ein Gewölbe mit drei Gelenken zu wählen.

Abb. 279.

/Sc7udzsc7dc7i£'

^oIîerscTdchty

ar

Magerbeton, j

,, J

Während in bezug auf die Beanspruchungen infolge des Eigengewichts, Temperaturabnähme, Schwindens des Betons und Nachgebens der Widerlager die flachen Gewölbe viel ungünstiger sind, sind sie inbezug auf die Beanspruchung infolge einer einseitigen Verkehrslast günstiger als die Gewölbe mit einem gröfseren Pfeilverhältnis, weil die Stüizlinie infolge dieser bei flachen Gewölben weniger aasweicht. •

Dieses Ausweichen, das verhältnismäfsig um so gröfser ist, je kleiner die - J Stützweite, je gröfser die Pfeilhöhe und je gröfser die bewegliche Last im Verhältnis zur ständigen ist, bewirkt, dals unter den erwähnten Verhältnissen die Zugspannungen und nicht die Druckspannungen mafsgebend für die Bemessung des Gewölbes* sind. Es liefern dann die Ausdrücke (2) und (5) gröfsere Werte als (1) und (4) (S.' 1036 u. 1037).

Bei gröfser Pfeilhöhe, kleiner oder mittlerer Stützweite und gröfser beweglicher Last empfiehlt es sich deshalb, das Eigengewicht grofs zu machen, z. B. durch eine reichliche Aufschüttung.

Hohlräume zwischen Gewölbe und Fahrbahn (Abb. 279 u. 280) werden deshalb bei schwer belasteten Eisenbahnbrückén erst bei gröfserer Stützweite vorteilhaft Sein als bei leichter belasteten Strafsenbrückèn, wo sie etwa von l = 25 m ab zweCkmäfsig sind. Will man sie dennoch bei kleineren Spannweiten oder verhältnismäfsig sehr schwerer Nutzlast1 anwenden, so Sind Eisenbetongewölbe vorzuziehen.

Infolge des ungünstigen Verhaltens der flachen Gewölbe gegenüber Temperaturänderungen und der Belastung durch Eigengewicht

/tfckutzschicTit

und infolge der meistens

JsolierscMcJii,

Abb. 280.

^Magerbeton j

Jsoäerscfuckl Lf-SO , / iSchutzscktctf/

bei flachen Gewölben wähle man im all-

gröfseren Widerlagerkosten    TT , .

gemeinen das Pfeilverhältnis f: l so grofs, wie die sonstigen Verhältnisse der Aufgabe es zulassen (überhöhte Bogen mindestens bei grofser Spannweite vorteilhaft).

Man beachte dabei, dafs mindestens bei kleiner Spannweite und grofser beweglicher Belastung die Ueberschüttung im Scheitel behufs Beschaffung eines hinreichenden Eigengewichts reichlich sein mufs.

b. Dreigelenkbogen.

Der Dreigelenkbogen erleidet, verglichen mit dem eingespannten Gewölbe, geringere Beanspruchungen infolge des Eigengewichts und der Vollbelastung. Ferner fallen die Spannungen infolge Temperaturänderungen, Schwindens des Baustoffes und kleiner (nicht windschiefer) Ausweichungen der Widerlager weg.

Da diese Beanspruchungen (vgl. oben) für das eingespannte Gewölbe bei geringem Pfeilverhältnis besonders ungünstig sind, so ist, soweit die Aufwendungen an Baustoff mafsgebend sind, dem Dreigelenkbogen bei geringem Werte f : Î immer der Vorzug zu geben.

Bei unzuverlässigem Baugrunde kommt — wenn man sich dann überhaupt zu gewölbten Brücken entschliefsen will — nur der Dreiein solcher mit nicht zu kleinem Pfeil

zwar

gelenkbogen in Frage, und Verhältnis.

Während das Gewölbe mit drei Gelenken sich also gegenüber Eigengewicht usw. günstiger verhält, ist die Ausweichung der Stützlinie in der Mitte zwischen Kämpfer und Scheitel infolge einseitiger Belastung bei ihm sehr viel grofser als bei dem eingespannten Gewölbe. Da diese Ausweichung unter sonst gleichen Verhältnissen mit wachsendem Pfeilverhältnis, mit abnehmender Stützweite und mit abnehmendem Eigengewicht zunimmt, so weist auch das Verhalten gegenüber Nutzlast darauf hin, das Dreigelenkgewölbe besonders bei flachen, weitgespannten Gewölben zu bevorzugen. Es liegt ferner mindestens nicht dieselbe Veranlassung vor wie bei eingespannten Gewölben, das Pfeilverhältnis möglichst grofs zu wählen. Bei etwas gröfserem Pfeilverhältnis, kleiner Stützweite und grofser beweglicher Belastung wird man zweckmäfsig das Gewölbe mit einer vielleicht sonst nicht

erforderlichen reichlichen Aufschüttung über dem Scheitel versehen bzw. auf Hohlräume zwischen Fahrbahn und Gewölbe verzichten, auch wenn diese Mafsnahmen für das Widerlager ungünstig sind. Auch kommt in solchen Fällen Eisenbeton in Frage. Vgl. Zahlenbeispiel S. 1040 und die bedeutende Stärke db, die der Ausdruck (10) S. 1040 für ein un-bewehrtes Gewölbe liefert, wenn Zugspannungen ausgeschlossen sind. Da kleine Pfeilverhältnisse f: l bei den Dreigelenkbogen nicht besonders unvorteilhaft sind, wird es sich oft empfehlen, das Widerlager nach der Gewölbeseite zu auszukragen, wodurch l und in noch höherem Mafse f : l verkleinert werden (Abb. 285). Für das Widerlager ist die Auskragung günstiger.

Bei sehr flachen Dreigelenkbogen mufs die zu erwartende Scheitelsenkung schon im Entwurf berücksichtigt werden.

Beispielsweise betrugen für eine Brücke³) mit l — 24,4 m, /³= 2,06 m (nach der Senkung), db — 0,80 m die berechneten Durchbiegungen: 1. infolge der Spannungen ^1,6 cm; 2. infolge Temperaturabnahme von 20 o C 1,6 cm; 3. infolge eines im Laufe der Zeit möglich gedachten Schwindens des Betons von V2000 der Länge 3,6 cm; 4. im folge eines etwaigen Ausweichens der Widerlager von 1,5 cm 4,06 cm; 5. infolge Setzens des Lehrgerüstes 4 cm. Zusammen 1. bis 5. 15 cm. Der Bogen wurde deshalb mit einer Pfeilhöhe von 2,06 + 0,15 == 2,21 m eingerüstet.

C. Stärke und Form der Gewölbe.

a. Das eingespannte Gewölbe. 1. Die Gewölbestärke.

Die Scheitelstärke de wird nach Schätzung, nach ähnlichen ausgeführten Beispielen, nach einer Annäherungsformel oder nach einem Berechnungsverfahren gewählt. Die dann folgende genauere statische Berechnung mufs die Zweckmäfsigkeit der gewählten Stärke bestätigen.

Für die Zunahme der Gewölbestärke nach dem Kämpfer wird meistens die Regel angegeben: d = dc-cos (p (Abb. 278), d. h. die senkrechte Projektion der Fugenstärke soll gleich der Scheitelstärke sein.

Bei sehr flächen Gewölben ist jedoch eine etwas stärkere Zunahme, besonders nahe dem Kämpfer, als diese Regel liefert, zu empfehlen. Bei grofser Pfeilhöhe genügt umgekehrt eine etwas geringere Zunahme der Stärke.

Bei Kreisbogen liefert die Regel schon bei Zj : fi = 3,46 da — %dc>

Die Stärken ausgeführter Brücken schwanken stark nach Baustoff, Bauart, Nutzlast, zugelassenen Beanspruchungen und Berechnungsart.

Bei weitgespannten Strafsenbrücken findet man häufig l : dc etwa gleich 40 bis 50. Bei Spannweiten unter 80 m wird meistens ein kleinerer Wert l: dc erforderlich, besonders aber bei Eisenbahnbrücken (vgl. Tafel 28 bis 30,'S. 1042 u. 1043). Bei Eisenbetonbrücken unter Strafsen hat man häufiger l : dc = 60 bis 100. Bei einer Fufsgänger-brücke⁷¹) ist / : dc = 128 ausgeführt.

¹

) S chap er, Bauziffer der Hauptträger eiserner Brücken, Zentralbl. Bauv. 1909

²

) Vgl. auch Schau, Brückenbau II. Leipzig 1914. B. G. Teubner.

³

Unterführung der Prinzregentenstrafse in Wilmersdorf S. 274 Abb. 10.

71) Fufsgängerbrücke über die Saale bei Merseburg, Deutsche Bauz. 1909, Zementbeilage.

I = 51,2 m, f= 5,7 m, Brückenbreite b = 1,5 m, also l : b = 34 ! dc = 0,4, also l:dc~ 128 !

Formeln zur Bestimmung der Scheitelstärke d₀ (Abb. 278).

1.    Die älteren Tolkmittschen Formeln (S. 178 und Abb. 157). Diese liefern etwas reichliche Abmessungen.

2.    Sehr viel verwendet sind die folgenden Formeln von Tolkmitt⁵⁷) (S. 41 u. 47), die wie folgt geschrieben werden können:

(1)

dc

i. s

dc

-1®

• • (2)

Hierin ist : s =

wo /i und l\ sich auf

die innere Leibung beziehen und nicht auf die Mittellinie, e = Höhe der Aufschüttung im Scheitel, ^ = Höhe der gleichmäfsig verteilt angenommenen Nutzlast, beide auf Gewölbemauerwerk bezogen.

belastung mit —^

q ist die bei der „mittleren Belastung“ (gleichmäfsige Voll-

im Scheitel entstehende Gewölbedruckspannung,

cbm Mauerwerk

in---—

ausgedrückt, qm

Formel (2) liefert die Stärke, die erforderlich ist, damit die Stützlinie nicht aus dem Kerne heraustritt. Aus (1) erhält man einen zweiten Wert, wenn der anzunehmende Wert q bekannt ist. Der gröfsere beider Werte ist zu wählen. Die zweckmäfsige Annahme der Spannung q ist etwas unsicher. Z. B. g = V₃ bis ³/₃ der zulässigen Randspannung. Die Formeln setzen eine wagerechte, obere Begrenzung der auf Mauerwerk

Abb. 281.

wirkliche obere Megre/izimg frei voller Ueberschiätiwg meistens a/mdhemd wagerecfit)

Abb. 282.

sslo*

!    / Odern

iJr

t/qm I

«

Il

“*—-—

uc ist die wirkliche TTeberschiiltungshohe, mefoi die caif dewöTbemmierwerk reduzier fr

die Icd^äeldiche^elaeümasfläehe —nach vorläudgerArmahme aerJSogen^ fbrrrv—Twrdj urngercandelt in> eine ùrfuzlts* bezogenen Aufschüttung voraus und    gleiche mit /taraholischer oberer

sind nur für vorläufige Ueberschlag- gremmng rechnungen geeignet.    .

3. Formeln von Melan⁵⁰), die auf Grund der Elastizitätstheone entwickelt sind.

zugrunde zu legende, gleichmäfsig verteilte Verkehrslast für 1 qm,

„ einseitiger Belastung

Es sei (Abb; 281 u. 282) p die bei Vollbelastung Px »

Gewölbestärke.

1037

qc — y . dc + ÿi . Uc +    ;

q ~Y~Pdc{

ö* die gröfste zulässige Spannung in t/qm. Dann ist der Scheitelkrümmungshalbmesser:

10 =

uc - Yi+

—-— rl. f

(3)

3 (<Zc + q')a

Damit die Druckspannung (Randspannung) 0» nicht überschritten

wird, mufs mit der Bezeichnung fc

W .Qc

2 er—y-Qc

l + ]/l4

8t*c

2pifc((T — y-Qc)

cos² <pj sein. (4)

W² . Qc

Hierbei ist genau genug cos² cp = P:{P Ą- 4 f²) (Abb. 282). Damit keine Zugspannungen infolge der Belastung entstehen, hat

man

MJ

Plfc

cos² (f .    .    ...... (5)

Bei dieser Stärke treten in der Regel immer noch Zugspannungen in-folge Temperatur auf. Diese können aber kaum vermieden werden und sind in mäfsigen Grenzen als zulässig anzusehen, de mufs zunächst geschätzt werden und ebenso l, wenn Spannweite der unteren Leibung gegeben.

Die Ergebnisse der Formeln (4) und (5) dürften am zuverlässigsten sein für Brücken, die eine verhältnismäfsig grofse bewegliche Belastung und nicht allzu kleine Pfeilhöhe haben.

In einigen Fällen wird man, mit Rücksicht auf Temperaturspannungen usw., die erhaltenen Werte dc etwas erhöhen.

Beispiel: Eisenbahnbrücke ^ = 28,9 m; /*= 6 m; dc vorläufig =1,1 m geschätzt fl = 250 t/qm; ^ = 2,5 t/qm; ^ = 3 t/qm; ft = 2,0; */ = 2,3; uc — 0,7 m.

Wird zunächst ein Kreisbogen als Bogenform angenommen, so wird mit /£i = /'der Scheitelhalbmesser der unteren Leibung

r = Y ⁺ "8^ = ²⁰’⁴ m>

14,45

== 1,0 und l 28,9 4- 1,1 tg q>a — 30 m, w — vc . yx 4- »/, px = 0,7 . 2 4- 1,5 = 2,9 t/qm,

«* = 3 (-8ö )**¹¹ (a’³ - a ) = °-¹⁵²⁶'

qc — 1,1 . 2,3 4- 0,7 . 2 -f-1/2 • 2,5 = 5,18 t/qm; (qc 4- q‘) == 5,33, A , 0.153 \ 900 / i/

ec = (¹ + ^)-96-(¹+j/

20,4 — 6

14-

302

2    5.18

8 5,332

2,0.6^ = 24.7 m,

= 4.56 m; (fl — y . Qc) = 250 — 2,3 . 24,7 = 193,2 t/qm.

8.24,7 Dann liefern (4) bzw. (5): 1 2,9.24.7

dc = % dcz=- 46

193,2

2,9

14-

2.3.4,56.193,2

2,92.24,7

900 \

_)=¹,°⁷3m,    . .

3.4,56    900

2.2,3 * 1044

== 1,088 m

q = y .dc + yi-Uc+p-

Wenn man die hinzukommenden Temperaturspannungen (Zug und Druck) gestattet, kann die angenommene Stärke der nun zu erfolgenden genaueren statischen Berechnung zugrunde gelegt werden.

Bei einer Aufschüttungshöhe ur — 1,5 m statt uc = 0,7 m liefern Gl. (4) und (5) dc = 1,18 bzw. 0,926 m. Unterschiede beachten!

4. Formeln von Mörsch: Bezeichnungen y, de, y\, Uc, (S und p wie unter 3.

r Krümmungshalbmesser der inneren Leibung im Scheitel,

,, Stützlinie bei Vollbelastung im Scheitel.

Für 1 m Breite wird H—q.Q und Hrx--q (r -f- d).

Mit der zulässigen Randspannung = (S und der Bezeichnung

<To — g‘-

erhält man, wenn (X nicht überschritten werden soll,

q. r

de

H _ q-Q

(So

(Jo

Go — q

(6)

und wenn die Stützlinie bei halbseitiger Vollbelastung nicht aus dem Kern heraustreten soll,

de ;> 0,245 /

P-JL

. . (7)

(q — 0,5 p) o₀

Anwendung auf das Zahlenbeispiel unter 3., jedoch mit p* = p = 2,5 t/qm.

Es wird q = 6,43. Mit Hülfe der Melanschen Formel (3) für Qc (S. 1037) erhält man p == 23,8 m ^statt 24,7 m bei Belastung •

Es wird G₀ — 250 : 1,864 = 134 t/qm, und es liefern 6,43.23,8

(6) d,: =

134

(7) dc — 0,245.30

2,5 . 6,43

5,18.134

= 1,12 m.

Für Pi = p = 3 t/qm liefern

(6) dc = 1,28 m; (7) dc = 1,27 in. (6).und (7) liefern also gröfsere Stärken als (4) und (5).

2. Bestimmung der Bogenform.

Abb. 283.

Die Gewölbemittellinie soll mit der Stützlinie für „mittlere Belastung“ zusammenfallen (S. 1081). Man kann die Stützlinie in einem probeweise gewählten Gewölbe ermitteln und dann die Mittellinie mit der Sttitzlinie in Uebereinstimmung bringen. Das Verfahren ist unter Umständen zu wiederholen.

Bei etwas flacheren Brücken mit geringer Aufschüttung und ohne Hohlräume zwischen Fahrbahn und Gewölbe versuche man zunächst mit einer Form nach Abb. 283.

Mit wachsender Aufschüttung wird der Unterschied zwischen Vi und ra kleiner, und unter hohen Dämmen kann r₂ Z> Ti werden. Bei Hohlräumen (Aussparungen) zwischen Fahrbahn und Gewölbe (Abb. 279) erhält man oft annähernd einen Kreisbogen als Mittellinie.

Rechnerische Bestimmung der Gewölbeform nach Melan.⁵⁰)

Mit den Bezeichnungen wie unter 3., S. 1036 ist (Abb. 281)

r2

y = (âc + mÆ²)

, wo m

4 q'

und

12 g

_¹ + ]/l+3 (ac + a«)*

(am besten berechnet mit Hülfe des Wertes pc [Formel (3)]). Für das Zahlenbeispiel S. 1037 / = 30, f— 6,    = 1,1,    = 2,5 t/qm, wird

H = 5,18.24,7 = 128 t und 2.5,18    4.0,1526

12.128 ⁺    900

II — qc. qc — (qc -f 20

16/‘

qc_

n*

= 0,00742,

y = (5,18 + 0,00742 a:²) ~ = (0,0202 4- 0,0000289 x²) a:².

b. Der Dreigelenkbogen.

Es ist (Abb. 285) db^da> dc.

db : de nimmt zu mit dem Pfeil Verhältnis und mit dem Verhältnis der beweglichen zur ständigen Belastung, dc oft gröfser, als theoretisch erforderlich, db'-dc bei ausgeführten Brücken oft 1,2 bis 1,5,

db fällt gröfser aus als die entsprechende erforderliche Stärke bei eingespannten Gewölben.

Abb. 284.

Abb. 285.

tut

A\

-------

zw

/ni

\+2~

dieJîeümmiscfamg wird vofc IbioFtmd von Æbisffîmagerer

Nach Melan,⁵⁰) S. 171 u. 165, setze man (Bezeichnungen auf S. 1036):

dc%^-Uc+P)

wo pc annäherungsweise nach (3) S. 1037 und für Cf wegen Gelenkreibung ein etwas kleinerer Wert als der zulässige zu setzen ist.

— y-Qc

(8)

Es ist ferner da>—^~ (Abb. 284), wo Cf wieder zu verkleinern.

K = Vm + ą\ wo H=J + |y- und Q = g + ^ (Abb. 284)

oder H—(gc-\-p)Qc wobei gc — {de . y + uc . yi).

Damit die zulässige Druckspannung nicht überschritten wird, hat man (Abb. 285)

db cos <f

V. (dc + ViPi)

CT

• Qc

3 Pj.fc.G

(9c + Va Pi)² Qc

P

cos² fpJ (9)

Hierbei fc — -rr— und bei flachen Bogen cos² q> ^ o Qc

P +4P

Damit keine Zugspannungen entstehen, hat man

Plfc

9c + lltPi

Der Ausdruck (10) liefert bei grofser Nutzlast grofse Werte, da aber keine Temperaturspannungen hinzukommen, dürften gewisse Zugspannungen infolge der Belastung zulässig sein, weshalb oft etwas geringere Stärken, als (10) liefert, statthaft sind.

Zahlenbeispiel. Die S. 1037 untersuchte Eisenbahnbrücke sei mit drei Gelenken statt mit eingespanntem Gewölbe ausgeführt, rj wie dort = 250 t/qm. Scheiteldruck-spannuug wegen Gelenkreibung nur 200 t/qm zulässig.

Mit Qc wie früher = 24,7 erhält man nach (8)

2.0,7 -h 2,5

db cos ą > ³/₄

cos² (Melan ,⁵⁰) S. 172) . (10)

dc —

= 0,67 m.

200 — 2,3.24,7

Um den Unterschied zwischen dfr und dc nicht zu grofs werden zu lassen, wird dc — 0,9 m gewählt.

Es wird

gc — 0,9.2,3 -f- 0,7.2 = 3,47 t/qm, gc'+ ¹/₂p₁ == 4,^7 t/qm

cos (f

9ü0

900 + 4.62

' = 0,928.

Aus (3) ergibt sich Qc — 25,1 m, und es wird fc = (9) liefert nun

900

8.25,1

• = 4,485 m.

(■4

3.3.4,485.250    900

1,22

4,972.25,1

1044

1,22 m,

^ = 0928 ⁼¹’⁸¹ m-

Damit keine Zugspannungen entstehen, wird nach (10)

• 0,928 = 1,88 m.

, _8/ 3.4,485 A 4,97

dfo = 1 41 m bzw. d5 = 1,50 m, statt 1,31 und 1,88. Vgl. hierzu die Bemerkungen S. 1034 unten und 1035 oben.

Bei einer Ueberschüttung u — 1,5 m statt u — 0,7 m erhält man Qc~ 23,6 und nach (9) und (10)

D. Tafeln für gewölbte Brücken.

Tafel 28 bis 33.¹)

Belastungsannahmen bei der Berechnung der Tafeln:

das spezifische Gewicht des Mauerwerks 2,2 (z. B. Beton), das spezifische Gewicht dés Erdreichs 1,6, jedoch 1,8 bei Ueber-sehüttungshöhen über Gewölbescheitel > 10 m.

Der Erddruck auf eine senkrechte Fläche ist wagerecht angenommen und unter der Annahme eines Winkels q = 33° 40' nach der Formel (206) S. 173, Ab sehn. Statik, berechnet.

Für die dreieckförmige Druckfigur (S. 171 Abb. 147) ist dementsprechend b = 0,287 h gewählt. Von diesem Dreieck ist in üblicher Weise ein Trapez von der Höhe des Widerlagers als Belastungsfläche angenommen.

Bei den Bauwerken von 5 m Ueberschüttung an ist jedoch auch der auf den Gewölberücken entfallende Anteil des wagerechten Erddruckes berücksichtigt.

Bei der Widerlagerberechnung ist der wie oben erhaltene wagerechte Erddruck zusammengesetzt mit dem Gewichte des lotrecht über der geneigten Rückenfläche befindlichen Erdreiches zu einem schrägen Gesamt erddruck.

Die Verkehrslast ist bei den Eisenbahnbrücken unter der Annahme einer Mindestbreite des Bauwerkes von 4 m für 1 Gleis je nach der

Abb. 286.

Abb. 287.

a)

L____^Betastungp., für Gewölbe

a)

für Gewölbe

ßelasfatiffp₂___j_____ßelastmvn.?

fUrhföerUwksY \    H fSrV^

\_____

f?*

VL.

IVù/erl. rechte

■A

'Ûz

ffîderl. rechte

//. 7. Af ■<    tes ß/rfreb h

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T r$ti

xr -1

i:

unbelastetes Erdreich

G h i*

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u\t

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<44\c

(CCf) I

ter,.)

«Tr/'

(ąJ

irj

'r,.‘

U£

fc

belastetes Erdreich

b)

c)

b)

6m)

c)

j/"

ri

r; .g

Bei Strafsenbrücken

Belastungslänge zu 3,2 bis 2,8 t/qm ermittelt, entsprechend zu 1,8 bis 0,8 t/qm.

Bei der Ermittlung der Gewölbestärke (einseitige Belastung) ist angenommen worden, dafs die Stützlinie durch die Scheitelmitte geht

Abb. 289.

Abb. 288.

^Belastung ji~ lst/çm

I»

isi

■i

».

te,) \

(tr₃)

llp

\ *

.«Tmi

i/

-fi

und in der Entfernung 0.2 Spannweite, vom Scheitel

nach oben, auf

0,01 pl²

aus gemessen, auf der belasteten Seite um der unbelasteten Seite um denselben Betrag nach unten von der Ge-

Hütte. 22. Auflage III. Band.

66

1042

ST

O

CD

Halbkreisbogen (Abb, 28b}.__

<r₄

Spannungen infolge

Ps_

fix»

<9

m kg/qcm j kg/qcm || kg/qcm | kg/qcm|l t/qm

3,2

3*2 ²) 3,2²) 3,2 ²) 3,2 ²)

w'"«"' «'ćT

« « o o «L °9.

CO CO CO CO ö N

2,8

2,8

1,83    2,76

i,45

3,t>5

i*94

3*oo

2,90

445

3*28

1,19

3,26

i,54

4,7°

2,66

7,25

3 >°9

7*35 I, 1»S3

4,00

i*?

4,*9 9,*°

i,77

2,88

24¹

3*5o

2,86

2,14

3,06

2,81

4,35

3,65

3»76

2,66

4?3o

3,40

3,92

5*23

9,00

— ³) p-3 = 2,8; p₂ = 3,0 t/qm.

Segmentbogen (Abb. 287).

4,43

4*65

4,80 3,22 5,02 3,42 4,60 4,92 9

.5*50

3,87

4,9

5,7²9 2,8 t/qm.

Spannungen infolge

P3_

0'4

kg/qcm I t/qm

kg/qcm

kg/qcm

ke/qcm

1,82    3,2

1,369    3 2²)

2,42    3,2²)

1,68

1,08

1,869    3,2a)

342    3»2²)    g*

2,22 9    3,3³)

3,64    3,2 s)

2,54 9    3,2²)

3,o 9

4,3

2,9191 2,8

2,8

4,8

2,72

2,66

1,17 9

1,72

3,2

3,04

3,16

3,30

3,77

3,80

4,1

o9‘z

(t»8‘i

2,52 9 3,30

2,829

3,35 9

5,7

1,74

1,92

2,86

2,80

3,53

3,34

3,65

3,92

4’¹

4,45

4>38

Q*i5

0,20

0,30

o o

« t>

o 6

0,20

0,80

0,30

1,00

0,40

1,20

c,5o

i,4°

0,2

o,5

0,8

3,5l) II 2,8

6,2

= 2,8 t/qm. — 3) p₃ = 2,8, p₂ = 3,0 t/qm.

5,o

3,95 9

4,9

7,85

5,4

4,85

1,2

1,00    0,20

x,oo 0,30 1,00    0,30

1,20    0,50

1,2° 0,70

1,20    0,60

1,20    0,80

1,50    0,60

x,5°    o,75

1,50 I 0,60 1,80 j 1,20

Tafel 28.

1,25

1,40

1,80

1,90

2,50

zz \ o \\ ßo

qm ! m

^riioot9

*Z‘S

2,00

8,65    T'{°

4,5°

2,00 2,30 6,00 I 3,10 2,75

6,50 I 3,55

11,02

13,48 H ²’5°

m \\ kg/gcmjj qm

4,00    0,86 t,3Q

5,16    2,30 4,04

5,70    4,16    7,95

6,80    6,56    12,64

8,86    9,50    18,69

0,85

1,20

1,60

:S

o,35

2.00 II 0,35

4,00    0,45    0,55

0,70

6,00    0,55

8,00    0,65    0,85    1,90

1,00    2,25

10,00    0,75

0,20

0,30

o,3° 0,50 py SO 0,80 0,60

Ul

a. tv. o 00 N «

O O H O H H

0,70

1,40

9 Hier sind die Spannungen u. <t₃' angegeben; da gröfser wie ax u. <r₃. —

Tafel 29.

i,5o

2,00

in

1,0

1,0

1,0

1,2

1,2

1,20

1,20

1,50

i,5°

1,50

1,50

2,00

2,00

04.

3,00    3,20

7,5o    4>IQ

4,00    4,20

8,00    5,00

l6,00

8,30    12,21    25,78

12,00 0,80 1,10 2,60

21,20

I9,i5    44,30

11,4

3,40

1,40

16,00    0,90

Eisenbahnbrüeken.

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Ul

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2,5

4,5

qm

qm

kg/qem

ui

ui

2,5

4,48

0,84

0,925

2,24

1,2

x,o

4,0

6,96

1,86

2,37

6,75

1,50

1,5

6,0

9,66

3,35

4,38

8,4

1,85

o,35

0,50

0,65

o,35

0,45

o,55

2,00

4,o

6,0

2,0

8,0

2,5

10,0

3,o

12,0

12,30

14,91

17,64

5,i8

6,96

9,4

2,20

0,80

0,65

8,00

7,5i

11‘oi

10,6

2,55

o,95

o,75

10,0

9,84

13,32

u,4

2,90

01*1

0,80

12,00

20,26 J 16,32 j 22,98

l) Hier sind die Spannungen <r₂' u. 04' angegeben, da gröfser

8,0

4,0

16,0

14,2

3,6o

1,3

0,90

16,0

Segmentbogen (Abb. 287).

S ±    T<*

<J₄

Spannungen infolge

Pz

a2

kg/qcm I kg/qcm || t/qm , t/qm

1,6

1,2

1,2

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,9

o,9

0,8

0,8

P2

kg/qcm I kg/qcm

2,0

2,08

r,t

1,47!) 1,4s¹) 1,5 1,69    2,53    x,5

2,22!) I 2,1s¹) || 1,2

2,72

1,2

X,2

1,2

1,2

1,2

1,1

1,1

1,0

1,0

i>3*

1,64

2,05

1,78

1,83

2,34

3,o

2,3

3,35

2,68 i)

4,32

3,04 0 I 3,04 0

3,85

2,6s¹)

4,02

5,X5

3,470

5,65

4,78 !) j 3,62 !)

5ii

7,62

Halbkreisbogen (Abb. 286).

t/qm

q o o o q d d « cT cT d in

2,7

2,08

2,92 x 2,3b¹)

3,42

2,5

2,3

3,27

2,97

3,58

4,460 I 3,05*)

3,5    2,75

4,97 V    3,52ł)

3,8

4,7

Spannungen infolge

Jh

<r₄

&D

*3

*.

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Tafel BO.

1,0 I 0,2

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2,50 I x,₄

x,o    1,3    1,0    0,35    o

4,o    i,95    1,0    o,3

1,2    0,4    o

X,2    0,3    0,3

1,5    i,7

6,0    2,6

2,0    2,1    1,2    0,6    O

8,0    3,3    x,2    0,4    0,7

1,5    0,6    o

1,5    o,5    1,0

2,5    2,5

10,0    4.0

3,0    2,9    r,5    1,0    I    o

io,5    4,4    x,5    0,8    I    x,o

0,64    0,58    3,88

1,564    1,4 J 6,4

2,46    8,90

2,806

4,38    3,96    11,52

6,05 I 5,97 14,:r3

8,32    16,73

8,22

ßo

kg/qcm

Strafsen brücken.

xu

XU jl UI

0,25 I 0,25    0,90

0,3    0,35 I 1,15    5,5

6,78

8,0

9,9

IX,o

o,35    0,45    1,4

0,4    0,55    i,7

2,0

2,3

c,45    0,6

o,7

S‘o

i,8 1,2 o 4,8 j

2,5 I x,6 I 1,6 II 7,0 !) j

i) Hier sind die Spannungen <rx\ oy, <r₃' u. <7₄' angegeben, da gröfser wie 04, <r₂, crz u. <x₄.

4»°    3,7

*4,° I 5.7

*3,49    13185    22,0

X2,9

2,9

0,9

0,6

Tafel 31.

2,00

4,0

6,0

8,00

xo,o

12,0

16,0

Eisenbahnbrücken mit 5 m Ueberschiittung.

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kg/qcm I kg/qcm || kg/qcm kg/qcm

II liłi I

3,25 0 3,4*) 3,861)

4,04 *)

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Tafel 32.

Eisenbahnbrücken mit 10 m Ueberschüttung.

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Tafel 33.

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mit 15 m Ueberschüttung.

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wölbemittellinie abweicht, während die Abweichungen in der Kämpfersind, auf der belasteten Seite nach

v 0,0125 pP

senkrechten entsprechend---—

unten, auf der unbelasteten Seite nach oben [s. Tolkmitt⁵⁷) S. 47].

E. Einige Einzelheiten der Ausführung.

Abb. 290 bis 292. Anordnungen bei Eisenbahnbrücken.

Abb. 290. Kleinste zulässige Höhe zwischen Gewölbe und Schutzschicht. Die eingeklammerte Zahl bezieht sich auf Nebenbahnen. Abb. 291. Höhen bei normaler Bettung.

Abb. 291.

Abb. 290.

Abb. 292.

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Abb. 292. Wünschenswerte Höhe zwischen Gewölbe und S.-O. Diese gröfsere Aufschüttungshöhe ist für das eigentliche Gewölbe günstiger als die geringere, zumal bei kleiner Spannweite und grofser Pfeilhöhe, vgl. S. 1033.

Bei sehr beschränkter Höhe können als Schutzschicht für die Isolierung (Asphaltfilz, Jeserit usw.) statt einer Ziegelflachschicht eine doppelte Lage Biberschwänze oder dünne (3 cm) Zementplatten bzw. Eisenbetonplatten verwendet werden. Vgl. Isolierung bei eisernen Strafsen-brücken S. 1014 und Abb. 251.

Bei 2,7 m Schwellenlänge beträgt die Entfernung zwischen den Stirnmauern oben im lichten mindestens 3,3 m, woraus sich eine Mindestbreite des Bauwerks von etwa 4,5 m ergibt.

Abb. 294.

2t02-~\.a06

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Abb. 293.

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Estrich^ |l Jdasaltlava,

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Abb. 293 u. 294.*)    -

Scheitelquerschnitte bei Strafsenbrücken. Zur Bestimmung der Mindesthöhe der Fahrbahnmitte über dem Gewölbescheitel rechne man bei

*) Abb. 293 bis 300 nach Ausführungen der Firma Dyckerhoff & Widrnann, Biebrich am Rhein.

einer Fahrbahnbreite b und einer Querneigung sowohl der Fahrbahn wie der Isolierschicht von 1:50, letztere nach der Mitte: 2,5 cm Betonabgleichung über dem Gewölbescheitel, 1 cm Isolierschicht, 3 cm Schutzschicht, 3 cm Sand, 10 cm Pflaster. Im ganzen,

Abrundungen der Querneigungen abgesehen, 20 cm -f- ^ • Die

Isolierschicht soll eine Querneigung > 1:50, eine Längsneigung ^ 1:100 haben (Abb. 279 u. 280 S. 1033 u. 1(534).

Höhe der Bordschwelle 12 cm, Querneigung der Fufswege 1: 50 bis 1 :40. Die Schutzschicht (Abb. 251 S. 1015) kann auch zweck-

Abb. 295 a.

von

Abb. 295 b.

1-—3.70

7:75

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70,0-

7:5:5 7:0:5 7:70:70 «tem/rumenverk

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Abb. 295c.

70,50

TZ-Jo^Tl

^-3,70—2

7,90 j

mäfsig aus einer Betonschicht bestehen, deren Stärke der Querneigung der Isölierung wie der Fahrbahn entsprechend nach der Mitte zunimmt.

Abb. 295 a bis c stellt eine Strafsenbrücke über einen Eisenbahneinschnitt dar. Zu bemerken: 1. Ausfüllung des Gewölbezwickels über

dem Pfeiler mit Magerbeton, ebenso Abb. 296.    auch sonstige Uebermauerung des Ge

wölbes mit Magerbeton (im Gegensatz zu Abb. 297 bis 299, wo jede Uebermauerung des Gewölbes fehlt); 2. die wegen der Uebermauerung schwach gehaltenen Stirnmauern (Abb. 295b);

3.    Unterscheidung der Parallelflügel an den Enden(Abb.271 u.272 S. 1028);

4.    die erforderlichen bedeutenden Stärken der Flügel bzw. Stirnmauern, wo zwischen denselben eine Erdauffüllung (Abb. 295 c). Die erforderliche Stirnmauerstärke beträgt im allgemeinen mehr als 0,4 X Höhe. Oft 0,5 X Höhe ausgeführt. Zur Verminderung dieser

Stärke kann auch bei hohen Stirnmauern und schmalen Brücken eine Verankerung in Frage kommen (Abb. 297, 299 sowie Abb. 271 S. 1028).

-6,50-

-5,00

*303.895 !

--5,50

Ot‘7

\y2_97,01

Abb. 296 bis 300 stellen Einzelheiten einer Strafsenbrücke über einen Flufs dar. Zu bemerken: 1. Es fehlt jede Uebermauerung des Gewölbes. 2. Die Flügelmauern (verlängerte Stirnmauern) sind wie bei Abb. 295 unterschnitten. 3. Die gegenseitige Verankerung der Stirn-4. Die Ent-

mauern.

Wässerung durch den Pfeiler. Diese Entwässerung oft auch bei

entsprechender    _

symmetrischer Gestal- . p ... ^

un-

Abb. 297 a.

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Abb. 297 b.

_6,50 ^

Abb. 298.

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0,80. ||P^

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S-

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tung der Ueberinauerungoin der Nähe des Pfeilers durch das eine der beiden Gewölbe in Kämpfernähe. 5. Durchgehende Trennungsfugen in den Stirnmauern über den Gewölbekämpfern zur Verhütung von Rifsbildungen. Solche Trennungsfugen sind bei Dreigelenkbogen unbedingt erforderlich, bei anderen Gewölben meistens erwünscht (Abb. 279 u. 280). 6. Die Auskragung der Fufswege durch eine Eisenbetonkonstruktion (Abb. 297b, 299b u. 300a bis c). Durch eine solche jetzt sehr häufig ausgeführte Auskragung können Gewölbe,

Abb. 299 a.

41

Pfeiler und Fundamente schmäler gehalten und kann auch ein Lehrgerüstbogen erspart werden, wodurch erhebliche Er-

Abb. 299 b.

-+•303,70.5

h--p a fl fl s 4 •'—-yfył/cer —

sparnis. Derartige Fufs-wegauskragungen können auch mittels einer Platte allein, ohne besondere Konsolen (Haupt-eiseneinlagen also quer zur Längsrichtung der Brücke), ausgeführt werden, Abb. 294 S. 1045.

Brückenbreiten. Der österreichische Gewölbe-

ausschufs gibt für Gewölbe mit gleichbleibender Breite und_ohne seitlichen Anlauf bei l — 30 m, b > Vi2,5 /, und bei l — 100 m, b > Vu,31 an. Bei leichteren hohen und schmalen Brücken treten erhebliche Zugspannungen im Kämpfer infolge Winddruck auf, so dafs eine diesbezügliche Untersuchung durchaus angebracht ist.

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0,80'

007

U-

--620------

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^r*2,20

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Bei Eisenbetonbrücken ist man bis b = ¹/₈₄1 herabgegangen (Fufs-gängerbrücke über die Saale bei Merseburg, Fufsnote 71 S. 1035). 0=1,5 m, Z = 54 m (kaum empfehlenswert).

Mittelpfeiler. Bei langen Viadukten schaltet man etwa bei jeder 4. OefFnung einen sogenannten Gruppenpfeiler ein. Dieser soll bei Zerstörung eines Gewölbes den einseitigen Gewölbeschub eines mit Eigengewicht belasteten Gewölbes

Abb. 300 a.

f~jfc . Vërteüuru/seisen tfsmm,

1-,-0,90-•fJWL

Abb. 300 b.

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-0,90-

3 0,30

ii

1 cm Estrich /—*~2% FLéfào

pW '

8jp8mm

L--0,65

J<5'

0,65-

aushalten. Weiterer Vorteil: Eine Gruppe des Gewölbes kann ausgerüstet werden, bevor die nächste Gruppe aufgebaut ist.

Als Stärke der gewöhnlichen Mittelpfeiler in Kämpferhöhe genügt bei niedrigeren Brücken, die nicht im Wasser stehen, meist ¹/₈ bis Vio ^ Bei Brücken in Flüssen (Auftrieb und Unterspülungsgefahr) häufig ¹/₆ l und auch Vs ^ Dieselbe Stärke findet man auch oft bei hohen Viadukten (Abb. 295a S. 1046).

Verstärkung der Pfeiler nach unten durch Anlauf (Abb. 295 a). Bei hohen Pfeilern wird dieser Anlauf zweckmäfsig nach unten stärker

(absatzweise). Bei solchen erhalten die Pfeiler meistens auch JL zur Brückenrichtung einen Anlauf, etwa l : 20 oder mitunter etwas stärker. Bei Brücken in Kurven ist der seitliche An-mm lauf zweckmäfsig verschieden auf beiden Seiten.

Man beachte, dafs eine Verstärkung des Pfeilers in Käm-pterhöhe eine Verringerung der Gewölbespannweite zur Folge hat. Die Pfeilerstärke ist zu bestimmen, bevor das Gewölbe endgültig berechnet wird.

Abb. 300c.

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Estrich: j j | .Krrni jfmm

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sar/fyehoyài ) Jaeradejô

WA

1,32

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Widerlager. Die Standwiderlager (Abb. 286 u. 287 S. I04l) sind

nur

zweckmäfsig bei hohen Brücken mit kleiner Spannweite, wo der Erddruck der Drucklinie schnell eine annähernd senkrechte Richtung gibt.

Besonders bei grofsen Spannweiten, und in Einschnitten meistens auch bei kleinen, bevorzuge man Widerlagerformen, die sich der Form der Drucklinie möglichst anschmiegen (verlorene Widerlager).

¹

Die einzelnen Zahlen in den Tafeln 28 bis 33, ebenso die zugehörigen Abb. 286 bis 289 sowie auch Abb. 290 bis 292, sind den mafsstäblichen Abbildungen des Werkes: Fr. Bartels⁵⁸) entnommen.

Dies gilt auch für Gewölbe mit Gelenken (Abb. 285 S. 1039). Bei eingespannten Gewölben ist dann eine scharfe Trennung zwischen Gewölbe und Widerlager oft nicht vorhanden, was eine gewisse Unsicherheit in der Berechnung mit sich führt.

Flügeimauern. Neuerdings fehlen sie oft, indem im Aufträge eine besondere Brückenöffnung in die Dammböschung hineingebaut wird und im Einschnitt etwa nach Abb. 107 S. 273 gebaut wird. Vgl. sonst Abb. 268 u. 269 S. 1027 u. 1028 sowie Abb. 295 u. 299 S. 1046 u. 1047.

F. Lehrgerüste.

= Entfernung der Kranzhölzer, €2 == Entfernung der Lehrbinder. Entweder ein Lehrbinder unter jedem Kranzholz oder sogenannte Pfettenbinder, bei welchen die Kranzhölzer von den auf den Lehrbogen ruhenden Pfetten getragen werden.

Im ersten Falle e₁ — e₂ etwa 1,00 bis 1,60 m, am häufigsten 1,20 bis 1,40 m.

Verwendet man doppelte Kranzhölzer — auf beiden Seiten eines dazwischen stehenden Ständers angebracht — (Abb. 302b), so wird, der Verkleinerung von entsprechend, e₂ vergrößert werden können.

Pfettengerüste wurden auch früher verwendet, und zwar mit 2 bis 3 Kranzhölzern auf jeden Lehrbinder, besonders bei kleineren Brücken, wenn das Gerüst wieder verwendet werden konnte.

In der letzten Zeit sind aber Pfettengerüste bei Betongewölben besonder viel in Aufnahme gekommen. ex hier oft sehr klein, bis 50, 45 und 40 cm herunter (Abb.

304) bei den sonst üblichen Lehrbinderentfernungen. Vor-

Abb. 302.

Abb. 301.

b)

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^^Querver/ereztzu/rg

Schräg* Verband

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--^V,50—

teil: Vorhandene dünne Schalbretter, 3 bis 4 cm stark, können auch beim Betonstampfen verwendet werden.

wenn

aus

Es werden mitunter auch Pfetten nur als Querverbindung angewendet, unter jedem Kranzholz ein Binder sich befindet (Abb. 30lb). Schalung aus Brettern oder Bohlen, die auf Biegung zu berechnen und mit 5 mm Zwischenraum oder mehr zu verlegen sind, oder auch meist quadratischen Kanthölzern, die in etwas gröfserer Entfernung unter jeder Fuge des Mauerwerks oder bei Quadern auch unter Fuge und Quadermitte angebracht sind. Die Schalung wird, dem ab-

nehmenden Druck des Gewölbemauerwerks auf das Lehrgerüst entsprechend, nach dem Kämpfer zu weniger beansprucht und kann dem-gemäfs abnehmende Abmessungen erhalten. Bei Beton für Schalung und Kranzhölzer 20 bis 50 °/₀ Zuschlag zur Belastung wegen des Stampfens.

Die Kranzhölzer sind in Entfernungen von etwa 1,5 bis 3 m unterstützt. Bei starken Gewölben mufs man oft, um das erforderliche

Widerstandsmoment zu erhalten, doppelte, miteinander verdübelte bzw. verklammerte Kranzhölzer anwenden.

In den Knotenpunkten sind bei schweren Gerüsten die Kranzhölzer oft auf einem Sattelholz gelagert (Abb. 301b S. 1049).

Die Pfetten können auch

Abb. 303.

à)

XT

\M - \M

j£l

XnSchraz/be

von Streben unterstützt sein, die in der senkrechten Ebene der Pfette angebracht sind (Abb. 304a).*) Die punktierte Linie a stellt eine Strebe in der Brtickenrichtung dar, also den eigentlichen Lehrbinder im üblichen Sinne.

Wenn grofse freie Durchfahrtöffnungen verlangt werden oder wenn das Gewölbe hoch über dem Gelände liegt, werden freitragende Gerüste verwendet (Unterstützung nur an den Kämpfern oder in

gröfseren Entfernungen). Bei gröfserer Höhe dann meistens Sprengwerke, bei knapper Höhe meistens eiserne Träger, und zwar Normalprofile oder eigens dazu hingestellte genietete oder Fachwerkträger.

Sonst immer unterstützte Gerüste. Einfache Beispiele (Abb. 301 bis 303). Grofse Knicklängen werden zweckmäfsig durch Zangen verkleinert.

Die Lehrgerüste bestehen meistens aus einem Untergerüst und einem Obergerüst. Zwi-

in derßet/etä Jedoch mehr

------

Abb. 804.

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H-jf—--tb s?

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a) I

(,20/20

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2

sehen beiden befinden sich die Ausrüstungsvorrichtungen, die zur Verhinderung der Rifsbildung ein allmähliches, stofsfreies, nach dem Scheitel zu schnelleres Senken des Gewölbes ermöglichen sollen.

Ausrüstung^verfahren.

1. Doppeikeile aus Hartholz. Anlauf 1 : 10, auch bis 1:15. Entweder zwischen zwei parallelen oder zwischen zwei senkrecht zueinander stehenden wagerechten Kanthölzern angebracht. Es wird in der

*) Nach der Unterführung der Parkallee, Bremen (Leipziger Bauausstellung 1913.)

Regel wohl mit Recht empfohlen, Keile auf Brücken bis 20 m Spannweite zu beschränken. Sie sind jedoch mit Erfolg auch bei neueren ganz grofsen Brücken angewendet, wobei auf einen Keil Drücke bis 20 t kamen.

2. Das Bügelholzsägeschnittverfahren von Zuffer (Abb. 305). Besonders in Oesterreich viel und mit Erfolg verwendet.

Das Bügelholz mufs astfrei sein. Die Sägeschnitte werden in der Reihenfolge I, II und III ausgeführt und bewirken ein allmähliches Senken.

Schnitt III häufig nicht nötig. (Anordnung 2 kommt überhaupt mit zwei Schnitten aus.)

Beispiel der Berechn ung: P= 12 000kg, B— 25 cm, b = 24cra, b -f-10 = 34 cm. Die Auflagerfläche 2a.B wird nach einer Druckspannung von 30 kg/qcm bemessen.

2 a-B —

Abb. 305.

12 000

rS-,

<m

'Zinkblech

Zinkblec/

IUI Sàgesc/tm/f-wma/wrdmirujr(2)

-P-.

Zanffenj

«aJ

=r 400 qcm. Erforderlich a — ÿ—^ = 8 cm. Gewählt a — 12 cm.

Bügelholzlänge L — 34 4- 2.12 = 58 cm. Stützweite Z = 34 -ł- 12 = 46 cm.

12 000.46

80

138 000

== 138 000 kgcm (ungünstige Annahme). W = —^—~ =. 1840 cm³

-y™-'

= 21 cm. 77 CKj 25 cm.

Die Scherspannung wird nach üblicher Berechnung

T = 1,5 .    = 17,2 kg/qcm.

(Die Verteilung der Last P, die Reibung an den Auflagerflächen sourie die bei der Durchbiegung erfolgende Verschiebung der Angriffspunkte der Auflagerkräfte nach innen zu bewirken, dafs die Spannung ff = 75 nicht annähernd erreicht wird. Die die Auflagermitten nach aufsen überragenden Teile des Bügelholzes und lassen den grofsen Wert t weniger gefährlich erscheinen.

3. Sandtöpfe. Uebliche Durchmesser 20 und 25 cm, mitunter bis 30 cm. Teils aus 3 bis 4 mm starkem Eisenblech mit angenietetem Boden, teils aus Gufseisen. Im unteren Teile am Umfang 4 bis 6 Löcher, am besten mit kurzem Rohransatz, zum Herauslassen des durch Feuer getrockneten Sandes. Sand und Sandtöpfe sorgfältig gegen Feuchtigkeit zu schützen (Umwicklung mit geteerten Tüchern usw.).

Ueber zugelassenen Druck auf 1 qcm des Stempels anerkannte Norm nicht vorhanden. Bei mehreren hervorragenden Bauwerken war der Druck 40 bis 50 kg/qcm (z. B. 15 bis 30 t auf einen Sandtopf).

Bei dem Sittentalviadukt¹) wurden zum Senken einer eisernen Brücke auf die Lager gufseiserne Sandtöpfe von 68 cm innerem Durchm. und 6 cm Wandstärke mit je 250 t belastet, d. h. mit 70 kg/qcm. Die mit dem Druck einigermafsen linear zunehmende Zusammendrückung des Sandes betrug dabei 6,5% der Saudhöhe.

Sandtöpfe werden öfter auf Keilen gesetzt, um noch vor dem Mauern kleine Berichtigungen der Höhenlage vornehmen zu können.

4. Schrauben gelten als das vollkommenste Ausrüstungsmittel. Während des Baues ruht das Bauwerk oft auf Keilen, die beiderseitig der Schrauben angebracht sind. Zulässige Beanspruchung des Kerns der Schraubenspindel 600 bis 800 kg/qcm. Verschiedene Ausführungsarten. Tragkraft einer Schraube häufiger 15 bis 30 t.

Bei weiter gespannten Oeffnungen freitragender Gerüste kann man genötigt werden, 2 bis 3 Sandtöpfe oder Schrauben in einem Punkte aufzustellen.

Ueberhöhung der Lehrgerüste (S. 1035).

Man bemesse die Ueberhöhung lieber zu grofs als zu klein. Eine auf den einzelnen Fall zugeschnittene Berechnung selten ausgeführt und schwierig [vgl. Schönhofer⁶⁵) S. 46]. Melan⁵⁰) gibt als Anhaltspunkt der Scheitelsenkung während des Rüstens 0,002 l bis 0,004 l und für die Senkung nach der Ausrüstung 0,0005 r.

Demnach Mittelwert für die Ueberhöhung: 0,003 l -j- 0,0005 r.

Baustoffverbrauch [vgl. Schönhöfer⁶⁵) und Gaber⁶¹) S. 99].

Bei unterstützten Lehrgerüsten rechnet man 0,3 bis 0,5 cbm gesamten Holzverbrauch für 1 cbm Gewölbemauerwerk. Bei freitragenden Gerüsten etwas weniger.

Es wird auch empfohlen (Gaber), den Holzverbrauch auf die Einheit Grundfläche X Spannweite zu beziehen.

Auf 1 cbm Grundfläche X Spannweite wird etwa 0,013 bis 0,020 cbm Holz verbraucht.

Der Eisenverbrauch (Schrauben, Klammern, Bänder usw.) beträgt etwa 15 bis 40 kg auf 1 cbm Holz. Er ist — bei sehr reichlichen eisernen Knotenpunktverbindungen und Schuhen — bis auf 80 kg/cbm gekommen.

An Arbeitsstunden für Meister, Zimmerleute und Handlanger zum Herrichten, Aufstellen und Abbrechen des Gerüstes rechnet man für 1 cbm Holz des fertigen Gerüstes 40 bis 55.6ö) Nach anderen Angaben etwas weniger.

Die vorstehenden Angaben beziehen sich nicht auf die neben den Lehrgerüsten meistens erforderlichen Versatzgerüste und sonstigen Arbeitsgerüste. Diese kommen in so vielen Arten vor, dafs allgemeine Angaben unterbleiben müssen.

Formänderungen sind hier weniger schädlich, weshalb die Verbindungen nicht so sorgfältig zu sein brauchen wie bei den Lehrgerüsten.

Der Holzverbrauch auf 1 cbm Mauerwerk und der Eisen verbrauch auf 1 cbm Holz sind vielmal geringer als bei den Lehrgerüsten.

SACHVERZEICHNIS

des ersten, zweiten und dritten Bandes,

Die arabischen Ziffern bedeuten die Seitenzahlen, die römischen die der Bände. * bedeutet Tafel.

Absorptionsvermögen,

Ammoniak-Wasserl 381 — — d. Wassers

A.

Abblaseventil . . II 68 Abdampfentöler . II 57 —heizung . . . .III 424 —Verwertung . II 56, 137 ;

III 424

Abdichtung, Rohr- I 307, 915; III 581, 705, 839 Abessynierbrunnen III 664 Abfallrohr . . . II 524 Abfertigungsräume (Bahnhof) III 774, 775, 777 Abflufsmenge (Kanal-

1280, 380*, 381*

--(Wärmestrahlg.) I 389

Absperrhahn . . —Schieber 1911*, 944; III682 Lokomotiv- III 839 I 942

I 944

Achsschenkeldruck III 809 III 802

III 535

bau).......

--ndauerlinie (Flufs-

bau) .... III 498

---n er mittig. 111 571,574*

— — (liegen) .

--(Städteentwässrg.)

.III 610*

III 685

—    rohr, Blei-, Steinzeug-,

Normalien . .    1

gufseisernes, Normalien ... I 916* Abkühlung, Dampf-rohrleitg. . . I 451* —sverlust (Dampfmasch.)

II    129

Ablafsvorrichtung (Kessel)

II 64, 68, 777; III 838 Ablaufbahn (Schiff) II 662 —gewicht (Schiff) II 662 Abnutzung (Zahnrad) I 214 Abort ... II 687, 688*;

III 475, 645, 886 Abrichtmaschine . II 380;

III    471

Abschaumventil . II 777 Abscherung, zulass. —

Beanspruchg. . I 503*, 504*; III 57*, 73*, 74* Abschreibungssumme I 54* Absolutbewegung I 146

—    esMafssystem 1149; 11837 —e Temperatur . I 392

—    schwarzer Körper 1 390 Absorptionsmittel f.

CO,, O, CO II 327

930

—ventil

--,-vorrichtg., (Dampfk.)

I 924; II 62, 68, 776 -Vorrichtung, Wider-standszahlen . Abstellanlage (Eisenb.)

—senke — stand d. Strafsenfahr-

zeuge . . . .III 596* Adams-Achse . . III 848 Adhäsion . .

Adiabate

—e, Dampf- .    . .

—ische Kompression

(Luft) 1410,411*; II 612* AEG-Dampfturbine II 235, 237, 760

. I 260 I 405, 407* I 421

I 305

III 777 . . I 88, 112

Abszisse Abteufpumpe . . II 587 AbtSChe Weiche . III 893 — Zahnstange . Abwärmeheizung . III 426 Abwasserreinigung III 706 Abzweigung, — AchSbüchse (Eisenb.)

. III 889

Rohr- III 682

III 868

—druck (Mechanik)    I 233

--(lliementrieb) I 798

1 816

— e, Dynam omasch.-

II 891, 905

—e, Eisenbahnwagen-

--Schleuderluftpumpe

A-Fläche, -Linie III 93 Afona8sieffsche Formel

(Schiffswiderstd.) II 725 Aggreg.atformänderg. I 378* Aliming .... II 628 Aelmlichkeitsgesetz 1329

--, Anwendung a.

Schiffsschraube II 732

--(Schiffswiderstd.) II 725

—schlösse (Strömuugs-widerstd.) .    .

Akkumulator (elektr.)

—gengas . . —plan .    .    .

—Statik.    .    .

I 354

III 808 I 233 . III 864, 869 . Ill 843 I 522

—    e, freie .    .

—    e, Lenk-

—    e, Lokomotiv-

—e, neutrale.    .    .

—eukreuz I 88, 90, 112,

115, 140

--, festes u. bewegliches .    .

I 231 1 156 I 965; II 163

— enmoment .    .

—enregler.

-e, Treib- . . .III 848 —e, verschiebbare

III 848, 869 —e, Zentral- ... I 159 —halter .... III 869 —ialdruckausgleich

II 221, 298, 568, 603

II 858

—enbetrieb (el.ßahn) II 995 —, Fahrzeug- . . II 806* — hydraulischer . II 390 Laden einer Batterie

II 930, 935 Regelung der Blei- II934 Schaltung einer Batterie .... II 929 —triebwagen. .    . III 860*

Aktion d. Wasserstrahls

I 317

—sdampfturbine II 216, 237 —sWasserturbine II 289, 299 Alfen id e . .

Alhidade .... III 14 Alkohol, Explosions-

grenzen .    .

I 681

472

I 413 I 477

Verbrennung . Wärmewerte I 376 ff.,

400, 462, 472, 477 wässriger, spez.Gew.

II 841 I 681

rungen . .

Festigkt. . . I 496, 501 — messing.    .    .

--, Festigkt.

Aluminothermisclies

I 671

I    430* I 681

II    334

Amplitude .    .

—kette

Mauer-

III 902 II 684* II 905

—spill

I 631

II 916

Anlaufzeit (Regulierung)

I 193

Aräometer. .    .    .

Arbeit ....

—    d. Biegung .    .

—    d. Drehung . . I 571*

—    eines belebten Motors II 1

elektrische II 837. 844 —er. Kraft, Leistg., Tage-

II 1. 2; III 280, 601, 612, 738*, 739* —erverhältnisse, Einflufs auf Fabrikort . III 433 I 592

150

187

I 229 I 253

I 511

—    smessung .

—aprozefs (Gase) 1405, 408

--(Warme) . . I 391

—stakt (Verbrennungsmotor .... II 243

—    siiberschufs

(Schwungrad). I 950 —sverlust d. Exzenter I 893

--d. Getriebe . I 253

--d. Kurbelgetriebe

I 887* I 256

J 246 I 395

I 218 I 964

1 508

I 317

I 780

Argandbrenner .

708

I 606

Alkoliol, Gefrierpunkte wässerigen — . I 379* Heizwert, .Luftbedarf .... II 256 kritische Werte

I 618*

Allan-Umsteuerung II 181 Alterungskoelfizieut (Hysteresis) Aluminium bron ze

--, Festigkt. I 496, 501

—, Draht aus Legie-

I 502

I 681 I 496

Sch weif sen .    .

Amagats Versuche, Kohlensäure ,    .    .

Amalgam, Spiegel-Ambofs .... Ammoniak, Dampftafel .... I 436* Dichte u. Volumen verflüssigten —    1 373

—kältemaschine I 429, 433*

--f Gewicht . . II 702*

—, kritische Werte I 413 Lösung i. Wasser I 381* spez. Wärme I 398, 400* wichtige Wärmewerte . . I 376 ff., 398 Ampere . . II 837, 838 —sehe Schwimmregel II 849 — sches Gesetz .    . II 849

—Windung ... II 847 . I 221 Analyse, Gas- II 327 —, harmonische' (harm.

Analysator) 1 124,127,129 Analytische Geometrie d. Ebene .    . I 88

--d. Raumes . I 112

Anemometer . . . II 319 Aneroidbarometer . III 33 Anfahrregelung d. För-dermasch. II 450, 1007 —Vorrichtung f. Verbrenn ungsmascli. II 783 --f. Verbundlokomotiven . . .III 851 Angabe (Libelle) . III 10 Anker, Drehstrommotor- . II 916, 917 Fundament- I 750, 751 G leichstrommasch .-

II 870, 875 Kessel- II 29, 77, 80, 89;

III 828 . . II 700 . .III 279

Ailkerriickwirkuug II 882 Schiffs- ... II 683 Sicherheits- (Zahn-radb.)

Turbodynamo-Wechselstrommasch.-

II 896

—Wicklung (Gleichstrom-masch.) . II 870, 879 Schaltung . II 862 Wechselstroin-maschine . . II 896 Ankleideraum . .Ill 474 Anlassen d. Stahles Anlafsvorrichtung,

— widerstand f.

Drehstrommot.

— f. Gleiclistrommot.

II 893

II 304

Ansatzwinkel (Werkzeug)

II 346*, 347*

Anstellwinkel (Flügel)

I 353, 3

— (Werkzeug) II 346*, 347* Anstrengungsgrad, Damplk.

II 33*, 768*; III 825 Anstrich . I 668, 669 Schiffs- . . . II 698 —, wasserdichter . III 224 Authraceuöl ... I 476 Anthrazit .... I 458 Antifriktionslinie . I 110 Antimon . . I 610, 613 Antrieb d. Kraft . I 226 Anzapfturbine II 216, 241 Anziehung d. Massen I 219 A. P.B., Allgem.polizeil. Best. üb. Anlegung v.Lnddampfk. I 23,    67

A-Polygon . .    . III 81

Aequatoriales Trägheitsmoment .    .

Aequipotentialfläche I 218

--Verbindungen II 874

—valenteBrennweitelll 11 I 618

I 533

werk

—, Federungs- . .

—    (Massenpunkt) . nutzbare (Wärme) I 394

—    (Punkthaufen) .

—, Reib ung s- . .

—    sdiagramm .    . I 396, 408

Arbeitsdiagramm für

Fabrikanlagen Ill 437 —sei nheiten vergleich 11001* —sfestigkeit .    .

—sfliissigkeit f. Krafteinschalter ... II 309 —sgleichung st&t. unbest.

Fachwerke . .111 103 —sgrube (Eisenb.) . III 800 —sintegralkurve I 958 —sleistung d. Zugtiere

II 1, 2; III 601*, 739* —smascliine, Schutz vor-

richtg. . . . III 470 . . II 321

---d. Zugmittel

—    — durch Drofslungl 454

—    — durch Gleiten I 259 # --durch Seilsteifigkeit

I 258

--durch Zahnreibung

I 255, 767

--durch Zapfenreibung ....

--(Thermodyn.)

verhältnismäfsiger

253

—svermögen d. Massenpunktes .    .    .

--d. Reglers .

—    — des Stoffes

(Festigktsl.) . I 484

—    — durch Formände

rung . . I 487*, 493*

—    — durch Stab Ver

längerung .    .

--frei ausfliefsen-

der Strahlen    .

--v. Mensch u. Tier

Il 1, 2*; III 280*, 601, 612, 738*. 739* —szähler .... II 324 —szahnrad .    .

Archimedische Spirale I 108 Arcus I 37*, 57, 60*, 65 . II 816 Argon .... I 372, 413 Arithmetik .    ,    145*

—ung, Schiffs- II 707*, 711* Armlager .... I 'T

691

I 499

I 718

—platte

III 600*

I 961 I 107 I 92 I 109

472

413

400*

398*

—gelenk .    .

— platte.    .    .

—quader (Brückenb.) III 977 —steine, zuläss. Bean-spruchg. ... I 506* . III 321 . III 557

. . II 120 . . 1 216

I 341

I 332 I 365

—seil

Gestänge-

—sgefäß (Heizung) III 430 —shub, Verbrennungsmotor. ... II 253 —skra ft ....

—skupplung.    .    .

—srohr I 914,919*, 923*, 931 . . III 2

I 270

I 265

I 288

keiten

281

Ausgleichsrohr I 914,

919*, 923*, 931 i. Anker. II 873

—kran

279

—rohr

III 1050

I 673

671

I 891

208

I 138

473

Artesischer Brunnen III 664 Artillerie, Schiffs-

Guts- .... III 626 III 627

Stampf- . . . Ill 626 — strafse, Land- . III 618 —strafse, Widerstandszahlen

Astatischer Punkt, —Regler .    .    .

Astrois.....

Asymptoten . .

-tischer Punkt Asynchronmotor II 912, 954 Aether, Explosions-

Atmosphäre I 392; II 310

-    , Vergleich m. Queck

silbersäule .    . I 1001*

Atomgewicht . . I 610*

—    zahl, Gase ... Atwoodsche Formel

(Stabilität) . . II 644 Aetylen I 373, 379, 472, 473 —, Wärmewerte

I 398, 400, 401, 413 Auerbrenner ... II 816 Aufhängung d. Last II 402 Aufkimmung. .    .    II    628

Auflagerdruck, s. auch Flächendruck, Stützdruck 1171,525; II 193,96

--v. Trägern,-versch.

Belastungsfälle I 546*ft.

Verbrennungs-masch. ... II 265 — —, zulässiger f. Ventile I 932 I 172 III 321*

—, Wand-. . . Auflandung .    .

Auflockerung, Erd b öden-

III 737*

Aufnehmer . . II 196 —druck . .

Aufpunkt .    .

Aufschlagwassermenge u. Wassermangel III 574*

Aufschleppen (Schilf) II 664 Auftrieb .... I 263 dynamischer, b. Strömungen

—    v. Gasballonen .

—szahl (Luft) .    .

Aufzug, Bau- . . Ill 494

Berg- ... .II 557 Druckwasser- . II 421 elektrischer .    .    II    411

Gichtschräg- II 499, 555 Hand-, Transmissions-II 410

—    maschine, elektr. II 413 Paternoster-. . II 424 Schutzvorrichtg. III 471

. III 905

—, Steuerung II 416, 418 Ausatmung, Ausdünstung d. Menschen . III 391 Ausbalancierung I 233 . . II 589

—    (Kompressor) . II 616 Ausbesserungsdauer d.

Eisenb.-Fahrzge. III 874 Ausblaseventil, -vorrichtg.

II 64, 68, 777; III 838 Ausdehnung d. Gase

I 330, 373*

—    durch Wärme 1 369* ff.,

494

371 824*

Ausfluchten .

—    verschiedener Fliissig-

—zahl f. Luft . . II 317* ----(Hydr.) I 267, 272 ff.,

Ausgleich der Belastungsschwanklingen, (Förderin.) II 1009 —getriebe, Motor-Fahr-

zeng .... II 803 —hebel (Lokomotive) III849 —seil, Seilbahn . III 911 —srechnung (Vermes-sungsk.) . .    . III 43

—ströme —Vorrichtung (Dreileiteranlage) . II 932 — — f. Rohrleitung I 914;

II 196

--f. Spannungsverlust ... II 961 —weiher .... III 575 Ausgliihen d. Stahles I 631 Ausklinkventilsteuerung

II 170

Auslegerbalken . III 95 —bogen .... III 150 III 492

Kran- II 471, 473, 474, 475, 480, 481 Auspuffleitg., -topf II 278,

II 782

—temperatur . . II 254 Ausrückkupplnng I 829 —Vorrichtung, Maschineń-III 471

Ausrüstung, Kessel-II 60,68,776,777; III 748 —steile, Zylinder- II 195, 748 —sverfahren für Lehr-

ger iiste .    .

Ausschlagwinkel (Steifer Knoten) ... III 118 Ausschubhub, Verbrennungsmotor . II 254 Aufsenbeleuchtung

II 831*, 834* —temperatur. . Ill 405* Aussteifung v. Baugruben

III 701

Ausstrahlung, elektr. II 969 Ausweichestelle. . II 982 Autogas .... II 818 —genes Schneiden

--Schweifsen .

—matische Bahn . II 495 —mobilbau ... II 790

--motor welle .

—transformator. . II 921 Avanzinisches Gesetz

(Luftwiderstand) I 365 Avogadrosclies Gesetz I 396

Axoid.....I

Axonometrisches Verfahren .    .

Azeton, spez. Wärme I 400* Azetylen ... II 817 Dichte u. Volumen verflüssigten — I 873 Explosionsgrenzen I 472 spez. Gewicht . I 618 Schweifsverfahren I 671 Verbrennung . I Wärmewerte I 379,

380, 398, 413 Azyklische Dynamomasch.

II 870

1 496

III 892 II 495 I 188 II 497 II 495 II 492 II 493

Bremsberg- .

—hof, Kohlenversorgung

II 493, 494

Schwebe-

Schwerkraft- . II 495 Seil- II 493, 497, 542,

543: III 905

..... III 774

--halle. ... III 364

—widerstand    . .

Balancier (Lokomotive)

. . . III 126 5 Stützen III 138

einfacher Af^-Linie Querkräfte, Biegungsmomente —, ungünstigste Laststellung .    . .HI 82

gleichförm. belast, a. 3 u. 4 Stützen II1 134,135*

Balken, Holz-, Verbindungen . Ill 300, 303 —läge, Gewicht III 374* —stärken I 726* ; III 299* —träger .    .

I 175

I 176

I 591

statische Stabilität I 335 hr, Festigkt. I Bandbremse 1 257*, 860;

I 332 1 334

— et

Bamb

498

usro

II 400

I 660

II 378, 379

I 331

—block —grube, Aussteifung

III 508 III 640

--arten

I 497

—kran

—pumpe .    .

—Stoffe, Brücken- HI 916,

III 612

—winde .... III 490 I 618

zu-

—kette .

—werk

. II 385*

—nietung .... Beharrungsregler . Bekohlung v. Schiffen II 556 Beiageisen . I 644*, 660

— v. Strafsenbriicken

1II 60

B.

Babbit-Metall, Festigkt.

Babcock- Wilcox-Kessel

II 772, 775

Bach-Schule, Potenzgesetz. j. . . I 482 Bad, Fabrik- . . IIL 474 Bagger II 523, 528; III 476

—    bodenbeseitigung III 480 Bahn s. auch Eisenbahn

—, automatische . II 495 —bau, Entwurf . III 726 Streckenbau III 733 technische Vorarbeiten ... III 727 Vorarbeiten III 715 Vorschriften III 722

-    bettung, Zahnradbahn

III 796

--sanlage, Gliederung,

Grundformen . III 770

--sbeleuchtung. II 835

--sgebäude . . Ill 774

Verschiebe- III 777 Wasserversorgung .... III 790

--,Zahnradbahn- III 894

—, Kabel- ... II 494

—, Ketten- .

—motor . . II 995, 996* — räum er . . Ill 849, 854 II 497, 539

—steig

I 187

III 849 Balatariemen. . I 502, 802 Balken a. mehreren Stützen

—    a. 4 u.

—binder .... III 338

—    —, eiserner . . III 336 —brücke,Eisenbeton- III265 —bucht . II 628, 637

. . III 79 . III 99

I 176

Querkräfte, Biegungsmomente verdübelter u. verzahnter . . .III 303 —, vollwandiger . III 119 Balkonträger Ballastleitung . II 767 -. . II 765 IL 708

—eisen

—förderer . . II 508, 511* —säge, Holz-Bändigung d. Gebirgs-

flüsse .... Ill 510 Barometer II311; III 32 —stand    ....

Barometrische Höhen

II 250*

— Höhenmessung III 32 Bär, Ramm- . . .III 485 Basalt .... I 498. 683 Basismessung (Triangul.) ^

Batterie, Akkumulatoren- II806,861 ; II1861

---, Regelung . II 934

--, Schaltung II 929, 949

Bauaufzug . . . HI 494 —bestandteile (Flufsb.)

IIL 188, 701

--, Herstellung III 188

--,Trockenlegung III 193

—grund,Tragfähigk. 111185* ---, zuläss. Beanspruchg. 1507; III 60,185 —gruppen für Handels-schiffe ... II 679 —höhe, Brücken- . III 915

-holz.....I 726*

1 728

Abmessungen III 299 Festigkeit •

Gewicht. . HI 56* zuläss. Beanspruchg. I 506; III 59 III 491 —maschine . .    . Ill 476

—plan, Stadt-, Orts- III 639 . . III 495

917

Baustoffe, Brücken-, zulässige Beansprnchg.

III 78% 78% 237 917

--, Festigkt.. I 486 ff.*

--f. Eisenbeton III 226

--f. Flufsbau . III 508

--f. Hochbau; Gewichte ... III 55*

--f. Hochbau, zuläss.

Beanspruch^. I 504*, 506*; III 57*, 237, 917 --f. Maschinenbau, zuläss. Beanspruchg. I 502 --f. Schotterstrafsen

Baume Baumpflanzung a. Land-strafsen . . . III 608 --a. Stadt. Straf8en

III 645

--a. Strafsen . III 636

—wollriemen    . I 801, 802

--—, Festigkt . . I 502

—wo 11 Beilberechnung I 814

--betrieb 1 809, 810*, 812

--, Treib- . I 809*, 810*

Beale-Fliigelgebläse II 623 —K egelräder fräsm asch i ne ^

Beanspruchung,

lässige f. Brückenbau

1 507 ; III73*, 78*, 237,917

—    f. Hochbau I 5ü4*, 506*; III 57*

—    f. Maschinenbau

I 502, 503*

Beaufort-Skala (Wind,

Seegang). . .1 655* Bebauungsarten (Städtebau) .... III 639 Becherförderer, —kabel,

. . II 521 . . II 517 BeckerscheBremse II 383 —r Flaschenzug Beclachungsstoff I 691, 718 Bedingte Beobachtung

(Vermessungsk.) III 52 Bedingungsgleichungen,

Netz- (Triangul.) III 47 Bedürfnisanstalt, Fabrik-

III 475

Behälter, Wasser- III 368, 671, 678*, 792, 793* Eisenbeton- . . III 262 I 760 I 965

III 61

Belastung y. Tragwerken . . • in 79 — en gewölbter Brücken

Belastungen f. Eisenbetonhochbauten III284 —en v. Hoc hbauten III 56* —sänderuug, verhältnis-

mäfsige ... II 304 —sdauer, Ein Hufs a.

Festig kt . I 495, 496 —sfalle lür Träger unverändert. Querschn. 1 546*

--, wichtige, f. Träger

I 561 bis 564* - sgleichwert . .III 69 —shöhe . III 60, 178, 180 —ślinie —svorschriften d. Vereins deutscherEisen-verwaltungen . III 79

--für d. preufs.

Staatsbahnen . III 65 --für d. Schutzgebietbahnen . . III 76 —swiderstand .    . II 894

zulässige d. Baugrundes I 507; III 60, 185 Belebte Motoren . II 1, 2* Beleuchtung . II 807 Berechnung II 811, 812*, 831

I 177

-, Eisenbahnwagen- III 804 mittelbare . . II 833

—    v.Fabriken.Theatern,Sälen, Warenhäusern,Eisenbahnwagen II 833, 834

Wärmeabgabe III 890* Wirtschattlichkeitll 830 —sanlage, Entwurf II 829 —sart, Wahl der . II 832 —sarten

-    seinheit .... II 809* —skurve .... II 813 —sstärke .... II 808

erforderliche

. . II 813

II 832*, 834* Belichtung . . II 808 —, Fabrik- . . .III 443 Belleville-Kessel II 773, 775 Benn-Kupplung Benzin, Explosionsgrenzen ...

Heiz wert, Luftbedarf

I 832

I 472

II 256

-motor II 253. 258, 267, 275 —, Yerbrenng. 1455,460, 477 Benzol, Explosions-

I 472

grenzen .    .

Heizwert, Luftbedarf

II 256

—lichtlampe ... II 815 I 477

Verbrennung . Wärmewerte I 371,

376 ff., 401, 413, 462 Beobachtung, direkte vermittel»de, bedingte III 49, 50, 52 —sfehier .... III 49 I 84

Theorie der

. II 557

Bergaufzug .    .

Berieselung . III 562. 711 Bernoulli sehe Zahlen I 79 Berührung ... I 92 Beschickungs(Gicht-)seil-bahn .... II 555 Beschleunigung I 141, 142, 145, 18 4 I 224

Coriolis- .    .

Erd- ... I 143, 148 Fall- ... 1 143, 148 Normal-, Tangential-, Zentripetal .    .

—sarbeit ....

—8druck (Kolben) .

—skralt ....

—splan.....

—sriickdruck    . .

I 145 I 231 I 885

I 210 I 321 I 211 1 210 I 146

Bessels Erdelemente Bessemereisen(-stahl)1633 —gebläse .... II 610 BetOll s. auch Eisenbeton I 704; III 227 —behälter.    .    .    .111    674

—brücke .    .    .    .Hl    917

—braunen

Eisen- s. auch dort

1 704; III 226 Festigkt. 1498,499*, 500* — f. Stral'sen . .III 622 —gefülltes Rohr, Festigkt.

I 517

Gewicht I 706*; III 55 I 697

I 224 III 1

—, geradlinige Massenpunkt- ... gleichförmige (ungleichförmige) . gleichf. Kreis- .

Kreis-, (Dreh-) 1 186 Kreis-(.Dreh-) -J- d. Massenpunktes I 227 Kreisel- . . 1 207, 285 komplane — 3 Ebenen I 212

krummlinige .    1 144

— Massenpunkt- I 185 Relativ- b. Drehung d. Bezugssystems I 223 I 246

I 203 I 207

I 336

I 141

I 184

1 141 I 146

. . III 662

Roll- . .

Schiebungs- d. starr.

Körp.....

—sdreieck....

—senergie....

—sgröfse ....

—, sphärische .    .

-    sschraube(Mechanik) 1204

—    sschraube ... I —swiderstand d. Fahr-

. Ill 599*

I 190 I 207 I 152 I 225 I 207

749

—, Gips- . .

I —grundpfahl. .    . III 209

—mast.....II 975

—mauerwerk .    . III 278

—mischmaschine . III 488 —rohr

zeuge . .    .

unfreie Massenpunkt-1 187

unfreie (Punkthaufen)

I 225

,707*; III 699* Schädigende Einflüsse

. . Ill 224

auf —

— schüttung unter Was-

sei*

III 220

Zuläss. Beanspruchg.

I 506, 507; III 60 Betriebsverluste d.elektr. Gleichstrommasch. II 863 . III 574*

—    wassermenge .

—Werkstatt, Eisenb. III 805 Bettung, Eisenbahnschwellen- .    .    III    756

—sbreite, -höhe (Eisenbahn) .... III 733 Zahnradbahn- . III 892 Bewässerung. . Ill 561 Fabrik- . . . III 465 Bewegliche Einzellasten (Statik) . III 96, 129

—    Kupplung .    .

— unvollkommener (wirk licher) Flüssigkt. I 348 Vertauschbarkeitd. 1355 Wirbel- . . Zusammensetzung d. Elementar- . . I 204 Zusammensetzung geradliniger . I 143 Bewehrter Beton s. auch Eisenbeton . .

Beyer - Regler .    .

Bezeichnung d. Eisenbahnwagen . .111 873 Biegemaschine II 341, 342 . . I 625

I 337

I 708 I 972

—eversuch —saraes Tombakrohr I 923* —same Welle Biegungsarbeit . I 533 —sbean

I 820, 821*

spruchung. : lässige I 503*

zu-

*, 504*, 506*; III 57*, 73* —sdruckfestigkeit, Eisenbeton .... III 237 —sfeder ... I 593, 595 —sfester Stabzug . III 118

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

67

— smoment .    .

--e, Balken a. 3 u.

4 Stützen III 134, 135* --e d. einfachen Bal-

kens . .

---e v.

I 554 I 522

523

—swinkei .    .

Träger v. klein-

. . I 564*

em

— u. Drehung . . W erte:

I 585* I 572 I 584

I 718

I 683 I 688

—, Zweigelenk- . ±. Binnenschiffahrtkanal

45

I 116

I 593

I 622*

III 921 I 661

I 493 i -lai

—, — (Festigkeit'

—lehre, :nk —mantelp» ?    .

—platte, Gev ht —richtmaschine —schere . . . —Schornstein Schwarz-.    .

675

Bi,5

—bende Dehnung .

—blech.....

—draht.....

. III 93

III 736*

visu

ier

I 166

I 298

.    . III 948, 1025

i lerseits ein-r 111150,1025 ungsünie d.. vollwandigei» . III 119 — —, Brucken-, Gewichte III 65*

—weiche .

Bohlenbelag v. Strafsen-brücken

III 61, 1009 . . III 188 Böhmische Kappe . III 294 Bohrer, Metall- . II 348 —kegel —maschine. Metall- II 361 Holz- ... II 382

918

II 75, 76

—smesser .

—swinkei II 491*; III 168, 558, 734

--- (Getreide) . II 524*

natürliche HI 168*

Biegungsfestigk. I 485,521

I 521

I 176

Brückenträgern III 66 bis 72*, 77*

--(Fachwerk) . I 180

---für Schiffe 11711,714*

---i. einfachen Balken

III 79

---ü. Stützpunkten durchlauf. Träger I 565, 567* --, wichtige Belastungsfälle v. Trägern 1546* ff.

--, zeichn. Bestimmg.

f. d. allgemeinen Be-lastgsfall . .

—sspannung .    .    .

---, Momentenebene

durch Hauptachse I ---bei beliebiger Momentenebene . I 528 zulässige I 503*, 504*, 506*; III 57*, 73* I 532

st

— szugfestigkeit. Eisenbeton .... Ill 238 I 585

0,35 + 0,65 •— u. Druck (Zug)

— u. Schub . .    .

Biehnsche Grundwasser-abdichtung . .

Bi Igram- Kegelräderhobelmaschine . . II 373 Bimsbeton ... III 278

--dach .... III 442

—stein.....

—zementdiele . . Bindemittel, Festigkeit

I 498*, 499* Binder s. auch Träger.

—anordnung. . . III 338 Balken- . . . III 338 Dreigelenk- . . III 344 eiserner . III 336, 356 Hallen- ... III 312 Holz- .... III 304 Holzeisen- . . III 316 III 346

III 522

Binomialkoeffizienten

1 43*, 45 46

Binomischer Satz Binormale. . .

Biologische Abwasserreinigung . . III 710 Blattfeder , . Blaubrüchigkeit    ,    I    486

Blech,    Blei-    .    .    T    677

Eisen- I 660 ft . II 73 Fein —lehic — f. Brückenbau —, gelochtes —kanteahobebnaech. i i 358 11    73    ff.,    101

.    .    I    676

I    674* S

II    209 ! I 621* I

II 341 II 344 II 53 I l 660 i

-träger I 563; III 64, 923 erfordert. Höhe III b 13 I für Eisenbahnbrücken . . . Ill 990 zuläss. Spannung

I 511, 512* Ueberpreisliste II 101 —Verbindung . II 23, 27 verkupfert, vernickelt, verzinkt, verzinnt I 662 Well- I 662. 664*,

Zink- . . I 621*, 674

......I 667, 677

—akkumulator II 806, 858, 929, 984, 949 I 483 I 677 I 677*

Festigkt. I 496, 500, Gewicht I 621* ; III 56 — kabel (el. Leitg.), zuläss. Stromstärke II963* —rohr . . I 677, 929*, 930 B- Linie . .

Blitzableiter ... II 950 Blockkran II 485, 487*, 488*

Blondin .... II 554 Bobilliersche Konstruktionen (Krümmungs-mittelp.) ... I 212 Bobine . . II 433, 439* — nmaschine,elektr. III1006 Bodenauflockerung, -gewinnung

Behälter- ... III 675 —druck (Silo) . .II 534* —durchlässigk.I 315; III 658 —filtration . . . III 711 Kessel- II 27, 85, 87 —preis, Einil ufs auf Fabrikort . . .111 431 —Speicher .... II 529 —Untersuchung. . Ill 188

Bogeilabsteckung III 40 Bohlen- . . . III 312 —brücke, Eisenbeton-

III 271

--, gewölbte III 1030,

1034, 1039, 1040

--, Lager ... Ill 978

—differential. . I 91, 116 —, Dreigelenk- (gewölbte Brücken) III 1034, 1039 -,eingespannter III 948,1035 -, Holzfach werk- III 312 lampe II 821, 829, 830, 831, 835, 836 I 95

Kreis- . 1 36*, 38* . . III 289 , Schwerpunkt . L stück, YV iderstands-zahl ^ .

träger

gespan]

—    —, Dreigeienk    IH 99,

174, 175,    »4, <U4

(Brüekenb. 111948.1025

----,durchfo :m.erlili04

—    —,Eisenbeton-111271,274 --, vollwandi^er III 948

vollwandiger, mit aufgehobenem Horizontalschub Ill 146 Z wei gelen kb ogen

III 141, 347 . III 763, 765 —werk

II 363*

—rohr

Boileau-Dach.    . .III 445

Bolzenkipplager I 172, 972 —kupplung, elastische I 827* Bomben-Kalorimeter II 326 Boot .... II 690*, 704* Bordring . . I 925, 926* —stein, -Schwelle . III 630 Bördelblech .

Böschung,Eisenb.- III734 Graben- . III 558, 734 Kanal-. . . .111 535* Strafsen- . . . III 635 . . III 3

I 396 III 285, 466

1 685

859

II 804

I 243. 2h4 ; III 812 —e, elektrischeFahn- III 902 —e, elektrische Hebemaschine I-

. III 850

II 395, 398 I 243*

Zerlegung rationaler i. Teilbr. . . I 243 ; Brücke s. auch Bogenbr.,

III 813, 814, 815    Eisenbahnbrücke.

—    kräfte bei Brücken III 73    —, Belastg. eiserner III 61

—lüftmagnet II 396*, 402* | - , -— gewölbter .111 60 --motor . II 396*, 397 i —, bewegliche, Lite-

—    scheibe .... II 321 | raturangaben III 1026

—    verband (Brückenb.) i —, Eisenbetonplatten-(-Balken-) . . III 265

. III 916, 917 gewölbte, Literaturangaben . . III 1030 —, statische Verhältnisse . .III 1031 Tafeln III 1042

bis 1044* . III 533, 536

III 983 I . . III 822

III 821, 822 ! II 814 816 !

—holz

I 484 I 681

Aluminium-

— blech —draht

II 56

—rohr ... I 919, 921* Brons-Motor ... II 780 Brown, Boveri, Parsons-turbine ... II 238

—    Umsteuerung . Bruchquerschnitt

—    Sicherheit . . I 486, 514 I 483

- Spannung .    .

—steinmauerwerk III 278 244*, 257*, 258* | Brüche, imaginäre . III 913 I reelle - . . .

. . II 393, 402 ! —, Quadrat- u. Kubik-. I 864 I wurzeln ...    _

. II 393    —. unbestimmte Formen

. II 322

Brückenbahn, Eisenbahnbrücke. . III 992

--, Gewicht . III 65*

—nbau, Allgemeines III 915

I 762

—nlager .    .

--,

—    nnietu —npfeiler —nstütze .

—    ntrager, Biegungsmo

mente u. Querkräfte III 66 bis 72*, 77*, 78* zuläss. Spannung I 511; II 73*, 74* ge . I 184; II 312 Gleis- . . III 806 Brunnen, Abessynier-, artesischer . . Ill 664

ng .    .

Anordnung f. Wasserhaltung ... III 194 Beton-

—, gemauerter .

—grün dun g . . .Ill 202 Klar- . . III 708, 709 Probe-

—rohr

. . III 656

. I 374 1 497, 728 . I 662

—wage.....

Bunsenbrenner .    .

Bürgerlicher Druck

(Wasserltg.) . III 654 —steig ... II 642, 643 Bürste (Kollektor) II 889 Bussole

826

1 435

ii 809

Bougie-mètre ... II 809 Boolesches Gesetz.. Brandmauer Brauchwassermenge III 685 Brauerei, Arbeitsdiagramm III 438

—sches Dynamometer II 322 —sches Wassermefsver-

fahren. . . . II 314 Braunkohle I 455, 456, 458*; II 33 —nteeröl .... I 478* —, Verbrennung . I 466* Breccie .    .    .

Breitenmafs v. Brücken

III 915

Bremme-Umsteuerung II186 Bremsbandlastdruck-

bremse ... II 400 Reibung I 257*, r„58* —bergförderung . L 495 —dynamometer. .    11321

—e, Automobil-—e, Eisenbahn-

. II 393 —e, Fall- . • .    .    . II 415

—e, Fördcrmaschinen-

II 447, 1015 —e, Fuhrwerk- .    . III 598

—e, Grubenbahn- . III 906 —e f. elektr. Bahnen II 998 —e f. Hebemaschinen

II 383, 387, 388, 389, 393 — e, Hebezeug- . . II 383 —e, Lastdruck- II 383. 399 —e, Lokomotiv-—e, Magnet-—e, Reibungszahl

e, Seilbahn -—e, Senk-—e, Sperrad-

—    e, Stopp- .

—e, Wasser- .

—e, Zahnrad bahn-111894,901

—    gestänge, Eisenb.- III 815 —klotz (-druck) . I

—    wagen .    .

—    weg, -Verzögerung

ßreiiuerarten —punkt, —weite . III 11 — (Kegelschnitt)

---(Kraftöle) . I 478*

I 728

Brennstoffe I 455; III 798

--,flüssigeI460,476; II770

--.flüssige, Feuerung

II 40, 770

gasförmige . I motorische, Heizwert, Luftbedarf, Ausnutzung . II 256* V erbren u ügfl iissi-ger u. gasförmiger 1 468

---, Verdampfungsleistg.

II 33, 769; III 825, 827 —stoffpumpe... II 782

—    —verbrauch d.

Lampen ... II 831* —Zeiten .... II 836* Briggsche Logarithmen I 24 bis 25*, 48

—    d. Hyperbelfunktionen

I 32 bis 33*, 34* Brikett I 455, 458*, 459*, 460 Brinellsche Kugeldruckprobe .... Britanniametall.    .

Brixsche Formel, Trag-fahgikt.d. Pfähle III 214 Bronze .... I 678 I 681 I 621 I 679

Festigktszahl 1493*, 494*, 495*, 496, 500, 501 Gewicht.

II 188 1 524

I 70

I 43*

I 68

69

eiserne

Kanal

Lieferungsbedingungen . .

--, zuläss. Beanspruchg.

1 507; III73*, 78*, 237,917 —ngewicht . . . III 1024 — n i. Kurven .    .111 1004

—nkran II 460, 461*,

504; III 521 I 171

Balken- . . III 969 Bogen- . . III 978 . I 760 III 1027, 1048 . . Ill 1006

—nwa

. III 205, 662 — f. Wasserversorgung

III 645, 661, 794 . III 661

. . Ill 658 . . I 918 —schlinge (-Kranz) II 203 —Stube

B T U (British Thermal Unit) ...

Buchenholz . Buckelplatte.

— f. Brücken III 998, 1011 Bügelholzsägeschnittverfahren . III 1051 Buhne . . . III 504, 505 Bühnenkipper .    .    II    499

Bulbeisendecke. . III 380 Bunker . . II 534, 676 II 312 I 467

. . III 16

C.

Cachin-Kupplung . I Cailletet u. Mathias, Schweflige Säure-Versuche . . Caissongründung . III 219 Carcel

I 52 I 209 II 803

I 408 I 241

III 120

837

I 373

Chromatische Abweichung (Fernrohr) . .111 12 —nickeldraht .    . I 501

--stahl 1489bis491*, 626

—stahl.....

--Wolfram-Stahl .

(7-Kurve (Regler) . Clapeyronsche Gleiclig.

(Statik) I 565; III 126 — (Dampf) ... I 415 Clausiusscher Satz (Wärme) 1 394

I 790 . II 521

I 224

Cotangens I 28, 29*,

57 bis 61* —, arc ctg ... 60, 65

Cotangens 9Ir <5tg I 65 —, hyperb. . .

Coulomb . .

- sehe Erddrucktheorie

. I 64 . II 837

I 951

II 5, 30; III 834 — druckpumpe . . II 560 -düse 1442,443*; II 218, 224 -~einström(ausström-)rohr ^(Lokomotive) . III 839 28, 643 -ea&lu ig .    II 206

i —ersparnis durch R hr-unah'illung . I i —fördern» aschiue II428 Dach III 303, 310, 380, 384    —geschah dk-lu.

— Belastung . . III 57 Bimsbeton- . . III 442 —binder, Spannkräfte

— Träghe «Ripse Curtisturbin II 224,

29, 234, 238

CWL (Konstrcktions-wasserlinie) jk '27

III 342

Glas- . . III 387, 444 Holzeisen- . . Ill 317 Holzzement- III 386, 442 Krag- .... III 340 Kupfer-, Zink- . III 385 Kuppel- . III 160, 309 Leinwand . . III 387 Mansard- . Ill 308, 446 III 389* Papp- . . III 386, 442 I 718

—neigung .    .    .

—schiefer . .

. . III 308

Dacii, Zelt- III 309, 352 —, Ziegel- . . .III 384 —ziegel .... I 694 D’Alembertsches Prinzip

— — d. Mehrzylinder-masch. ... II 113 üeberdruck-

kolben nasch. .

—    b.FöfV’ermasch. II 445

—    i. RohCeitg. 1447, 450 i. Steuer mgskanalen

II '44, 145, 746 .    . II 333

. . II 427* III 417. 427

. . III 838 . . Ill 486 II 5

. III 857 II 21, 770; III 851

— Überhitzung b.Turbinen ^

Cardanische Formel (Gleichgslösg.) isches Problem .

—getriebe .... Carnotscher Kreisprozeß .    .    .

— Satz (Stofs) . . Casti glian osches Pri nzip

Celsius - Thermometer

I 369, 370*; II 325 C. G. S.-System 1149 : II Charakteristik d. Gebläse . . II 598, 606

—    d.Gleichstrommaschinen

II 866, 882

—    d. Kreiselpumpen II 572

—    d. Logarithmen I 48

—    d. Regler . . I 966

—    d. Wechselstrommasch.

II 902

Chaussee s. auch Land-strafse, Widerstandszahlen . . .111 600* Chaussierung a. Brücken

III 1015

Chemische Elemente u. Verbindgen I 610* ff. Zeichen . . . I 398* Chlor I 378, 379, 380, 413

—    oform, spez. Wärme I 376 ff., 401

verflüssigtes, Dichte, Volumen

I 626 I 626 I 966

Collmann - Steuerung

II 165, 167, 169, 171 Compounddraht I 680 - maschine s. Verbundmaschine

CorlifSschieber II 155, 191 — Steuerung ... II 172 Coronaverlust .    .    II 969

Cosinus 126,27*. 57 bis 61* . I 60, 65 . I 65

III 167

—sches Gesetz . . II 839 Cremonascher Kriifte-plan . I 179; III 90 Culmannsclie E- u. y£-Linie (Erd d ruck)

III 163, 169 —s Verfahren (Kräfte-zerlegung) . .III 92 — — (Fiünuungsermittlg.)

I 178 I 194

1>

III 91*

—deckungsstoff. . I 691 —eindeckung III380, 384* ff. Eisenbeton- . . III 258 eisernes . . .III 334 —, Fabrik- ... III 441 — f. besondere Zwecke

—pappe . .

P fetten- . III 304, 334 Preuf8ische Bestimmungen .    .Ill 384* ff.

Pult- . I 178, 309, 340 Rohr-, Stroh- . III 386 Sägen-(Shed-) III 309, 341, 446

Sattel- .... Ill 305 I 691

Schiefer- ... Ill 385 Schlepp- .    . . III 341

Sparren- . III 304, 334 Turm- . . III 163, 309 —verband, Eigengewicht

III 319, 358

--(Holz) . . .Ill 303

Walm-

—; Wellblech- III 385, 386

I 225

Daltonsches Gesetz I 401 Dammerde ... I 686 Kanal- . . .III 531 —, Landstrafsen- . III 609 Dampfdiagramm d. Ein-zylindermasch. I 426;

II 106

—dom .

452* >30

II 74

—harm

—haspei —heiz ung

--, Eisen; ahnzng- III 8-38

--, Fabrik- ,    .111 463

-kabel II 42c 427*, 428* —kanalquersehnia (Dainpf-masch.) II 144,74, JII843 —kolben als Auslaß

¹

) Die Montierung der Sitterbrticke der Bodensee-Toggenburg-Bahn, Der Eisenbau 1910, Heft 11, S. 419 bis 436. (Wertvolle Gerüstangaben !)

Schieber ... li 175 —lässigkeit .    .    . II . 82

—leitung, allgemeines I 4b » Kondensationswassermenge, Wärme-^ ersparnis d. Um hü 11g.

I 451*, 452* Schiffsmasch. II 766 Rohrnormalien I 917, 924, 926* —messung ... II 320 —pfeife. .

—ramme .

—raum (Dampfk.) .

—Spannung i. Lokomotiv-kesseln . . . III 834 —Speicher.... II 137 —Strahlgebläse .    . II 625

— —pumpe ... II 562 —tafeln 1413*, 416" ff., 423* —trieb wagen —Überhitzer .

—verbrauch d. Dampfmaschine 1424; 11 125 ff.

Dampf verbrauch der Fördermasch.II 441,

442** 443* —walze III 62, 598, 615* —Warmwasserheizung

—j Wärmeübergang in Röhren I 881, 882, 383* Wa8serdampf, gesättigter I 416 bis 420* nasser . I 413, 415 überhitzter

Absperrvorrichtungen II 62. 68, 776; III 839 —, Anstrengungegrad,

Leistg.II33.768; III825 —, A. P. B. (Allgem. poli-zeil. Bestimmgen. II 67 Arten II 6, 771; 111 857 J Aufstellungsort II 6, 71 j Ausrüstung, Zubehör II 60. 68, 776: III 836 ! Bauvorschriften für ; Land-. . . II 67, 81 ; Bestimmungen ü. Anlegung u. Betrieb

. . II 66 — Blechdicken II 67, 82;

III 827

Boden I 6Ó3; II 84 ff. Brennstoffverbrauch

II 33, 769; III 825 —, Dampfr:«um. . II 5 —, Dom II 5, 30; III 834 Einmauerung II 40, 72 Entleerungsvorrichtung II 64, 68, 777; III 838 Feuerbuchskessel II 11;

III 827

—, Feuerung II 31, 67, 770, 771; III 832 Gewicht II 6, 775, 779

—, Zustandsänderung (Expansionskurven)

I 405, 415, 421 Dampfkessel II 5, 768;

111 117, 825, 857 Dampfmaschine,Abkühlungsverlust II 129 Allgemeines 1423; 11104 I —, Arbeitsverlustbestimmung . .

Arbeitsverteilg. auf d. Zylinder II 119, 739 . II 201

. II 5 II 32; III 827

I 425

Dampfmaschine, Nafs-dampf- ... II 13Ö Normen f. Leistungsversuche. . II 91, 96 Raumdiagramm Schiffs- ... II 737 Steuerung II 144, 444, 754; III 843 Teile . . II 189, 747 Theorie ... I 423 Umlaufzahl, Hub, Kol-bengesehwindigk. d.

Schiffskolben- II 739* Undichtheitsverlust

I 292

Decke

I 692

III 231

—nträger, gewalzter I 558,

III 420

—wasserheizung . III 421 —winde ;    ,.... . Ill 491

—    Zuleitung, -Ableitung

II 196, 197

—zylinder Î 907; II 1*9, m 446, 452, 747; III 842 Dämpfe, Allgemeines! 412 —, Ausflufs I 440; II 218 Bewegung i. Rohrleitung ... I 447 Drosslung . I 453, 454

—    , Explosionsgrenzen I 472 —, kritischer Zustand,

Siedetemperatur I 412, 413*, 414, 448 —-, spez. Gewichte I 618* Strömende, Bewegung

I 439

I 421, 423*

von —

Dampfkessel, Heizfläche II32.769; III825 —-, Kesselpapiere . II 72 Klein- II 19,72; III 857 Konstruktion II 23, 771 Lokomotiv- . . Ill 825 Materia I Vorschriften f. Land- ... II 73 Nietung II 23, 26*, 77 80, 756

—* Normen f. Leistungsversuche .    . II 91, 94

Prüfung ... II 70 Schiffs- . . II 1Î. 768 Schwei fsung II 25, 82 —, Speiseraum . . II 6 —, Speisung II 54, 63, 68, 767, 777; III 836 —, Triebwagen- . III 857 Verankerung, Verstärkung II 29, 77, 80;

III 828 —, Verbindungen d. Teile

U 23, 27, 81 ff. Verbrennung, Verdampfung II 33,34,769;

III 825

Verdampfungsversuche II 99

—, Wärmeverlustbestim-mung . ... II 97 Wasserkammern II 17 W asserraum Wirkungsgrad

I 100

Ausstattung Auswertung v. Versuchen .    .

Berechnung. . II 104 Dampfdiagramm I 426, 951; II 106, 113 Dampfverbrauch I 424;

II 125 ff.. 441 Einzylinder- . I 426;

II 106

— f. Hebemaschinen

II 388. 428, 436 gewinnbare Arbeit 1424 Gleichstrom- . II 175 Heifs- . . II 119, 132 IndizierteLeistg. II 105 — Spannung . II 109, 120, 124

Kalorimetrische Un-tersuchg. . .    I 427

Kalt- ....    I 428

Kolbengeschwindigkeit I 883; II 138, 739 Lokomotiv- III 839, 858

I 115

II 132

— Verbund- ... I 427;

II 117, 740* —. Wärmeausnutzung II133 Wärmeverbrauch I 425;

II 133, 135* Wirkungsgrad . I 424, 425; II 133, 134, 135* Zwei- u. Mehrzylinder- .... II 113 Zylinderraum Verhältnis ... II 115, 739 Dampfturbine. Bauarten . . II 229, 757 Gemischte od. kombinierte ... II 237 Rückwärts- . . II 757 Schiffs- ... II 756 -, Theorie ... II 2i6 Dämpfungsfaktor I 221 —widerstand . . II 950 Darcy - Rohrreibungszahl

Dauerbrandlampe II 825 —förderung ... II 505 Daumensenkbremse II 398 —stoppbremse . . II 393 Dechers Prismentromrael

III 7

Deckelschrauben II193,

268, 748

—läge (Strafsenbau) III 611 —werk, Ufer- . . 111 504 III 373, 374* ff. Belastung . . III 56 ebene Massiv- III 235, 373, 376, 377, 380 Eigengewichte III 874 bis 379*

— Eisenbeton- III 235,

254. 275. 376 gewölbte III 374 bis 377 Holzbalken-. . III 374 Preufsische Bestimmungen . . III 374*ff« Steine für — .

—nplatte, Eisenbeton-

560

Dehnfuge .... III 356

elastische . .

—sellipse ....

—sfähigkeit v. Eisenbeton .... III 240 —sgesetz f. luftförmige Körper . .

641

II 613 I 959

—, Warme- . . Diaphragma .

pumpe . .

Diatomit .    .

Dichte, s. auch spez. Gewicht . .

I 865

II 385 1 66* I 80

54

—dach

I 94

I 832

II 163

—schlufsmaschine . II 863 Charakteristik II 868 . . I 641*

sen

I 472 I 342

I 679

—glas

Gleitverlust

Grubenseilbahn- III 905* Schutzvorrichta:. III 469 -scheibe, Gewicht I 806*;

II 439

'58

—erei

—feld

—ge8tell,Lokomotiv- III 84 Wagen- . . Ill 870 —kraftkurve (Kolbenmaschine) . I 950, 951 -kran II 465, 477, 479, 481;

III 491, 493, 494 — —gründung . . II 473 —maschine(Schiffsmasch.)

II 766 I 155

.    . II 155

— stahl

—ström --- Gleichstrom-Umformer ... II 926

—    — kollektormotor II 955

--leitung . II 966, 970

--, Regelung . II 953

Sy stem wähl II 958

—    — maschine, Parallelbe

trieb, —Schaltung II940

Dehnung I 481, 483, 488 bis 496* I 483 I 527

I 330

—srohr I 914,919*, 923*, 931 —szahl I 482, 488 bis 496* Deichbau .... III 564 Dekrement, logarithmi-sches ....    I 222

Deltametall . .    I 680

—, Festigkeitszahlen I 494* Deplacement II 628, 639*,

Déri - Repulsionsmotor

II 957

—Wicklung ... II 887 Derrick-Kran . . II 475;

III 491, 494 Descartessches Blatt I 111 Deseniss& Jacobi, Wasserenteisenung . Ill 670 Desinfektionsanlage,

-apparat II 706; III 882 Determinanten . .    I 49

Deviationsmoment    I 192

D- Fläche, -Linie . III 95 Diagramm, Arbeits-des Verbrennungsmotors . II 242, 254 f. Fabrikanlagen

III 437

—, Dampf-, s. dort.

Heyland ... II 914 Indikator- . I 425, 426 Kappsches . . II 900 Kompressordruck-

—, Massenwucht- .

, Raum- (Dampfmasch.)

II 115, 116 Schieber-. . , II 146 •¹-, Ueberdruck-u. Widerstands- (Schwungrad)

I 951 . I 396 . III 12 . . III 495 . . I 688

Dielektrizitätszahl . II 845 Dieselmaschine II 242, 247, 254, 781 —, Oele für —. . I 476* Differdinger I-Eisen

1 652 ff.*, 660 Differentialflaschenzug, . . ,

—formein . ■. .

—gleichung . .

—pumpe . , „ . II 584 —quotient, -rech >■    .    66

Diffuser . II 594, 596 Dimension 1 149: li S37*

Diopterinstrumeut î II Direktionskonstam Direktrix .... Diskontfaktor . . Diskontinuitätsfläche I ,9 Diskriminante . . Distanzmesser . . III 35 Divergenz (Vektorrechng.)

I 123, 217 Dochtkohle ... II 824 Dohmen - Leblanc - Rei-bungskupplg. I 830, 831* Dolomit .... I 684 Dom, Dampf-115,30; III834 Doppelbronzedraht I 680 III 304 —frequenzraesser .    11 940

—kegelkupplung . I 823* —kegel-Reibungskupplung .... I 833 —kessel .... II 9 —kollektonnotor . II 955 —laschennietung I 759; 1124 —punkt .    .

—scheiben - Reibungskupplung .    .

—schiebersteuèrung II 156 --mit Achsenreglern

--T-EÏ

--, Grey-Profile I 652ff.*,

660

—T, Querschnittmoment ’

I 536, 537 —weiche . . III 768, 765 —zellenschalter. . II 935 Doerfel-Steuerung . II 167 Doergens-Prisma . III Dowsongas .    . .

Drachenflieger . .

Draht, Eisen- 1620,635, 660 Blei- .... I 677* Bronze- . .

Festigkeit I 500*, 501* I 711

—, Kupfer- . . I 620, 676

—lehre.....I 622*

—, Maf8eu. Gewichte I 620* —putz wand .    . .III 285

-riese.....II 543

Draht.seil, Anwendungsgebiet. I 855; II 407 —bahn s. Seilbahn —betrieb . I 806; III 460 —, Festigkt. I 501, 849 bis 853*; II 540,701; III 905 —förderer .... II 516

—    f. Fördermasch.. II 431

—    f. Hebemaschinen I 848.

849 bis 853*

—    f. Riesen . . .11 589

—    f. schwebende Seilbahnen II 539, 510*. 541*

—    f. Touristen-Bahn. III 905 I 259

Schiffs-, Gewicht,

1 estigkeit . . II 701* —, Triebwerk- . . I 807* Draina rf . Ill 558, 711 —i % eite. Geihardt-vhe Intel III 560 Drall I 225, 228, 231, 235 Drehaci. - . *    235

—bank . ,

— - , Holz-—bewegung o punktes . .

--d. starren K«. -pei s

I-V'

Ii 9U

—moment. .    .

—    — d» Gleichstrom

motoren ... II 892

—    — d. Wechselstrom

motoren . . . IÏ 914

---(Massenpunkt) I 187

---(Festigkeit) . I 571*

--(Festigkeit), ' zulässiges ... I 568* -scheibe . . III 779, 780* —Schieber

----Steuerung .    .    II    172

. . II 345 . . II 855

II 955

I 203

I 141

Elementar- .    .

I 596

I 336 I 204 I 503* I 585 I 583 I 584

—, ebenes —feder .... I 593, 594 I 129 I 62* I 904 I 575

118, 134, 738, 739* bis 742* Dreiflammrohrkessel II 9 Dreigelenkbinder III 344 -bogen III 99,174, 175,180 — — (Brückenb.) III 948,

I 306 . . II 318

—ventil . .

Dro fslung, Dampf-, Gas-

Druckabfall i. Aufnehmer ... II 120

--i. Rohrleitgen. I 450

Aktion8- . .

—    aut Körper mit gewölbt.

Oberfl. I 509; III 973 —ausgleichkolben ^Dampfturbine) .    .    .

bürgerlicher (W Versorgung)

—    d, Getreides. . II 534 —diagramin (Kompressor)

II 613 I 578

317

II 221

asser-. Ill 654

— pumpe, Kolben-Reaktion s- . »

III 678

Sättigungs- . . I 412 Schnitt- (Werkzg.)

I 954

. . II 581

I 689

III 533

I 680

träger .    .

Ermittlg. d. Biegungslinie als Seileck III 113 Schiffs- . . . II 715

—    stat. unbest. Trag

werke. .    111109,113

Träger kleinster — 1564*

—    voliwandiger Bogen

III 119

--Träger . . III 942

- v. Fachwerkträgern

. . III 948 I 558

- .• • • Durchlässige Bauten (Flufsbau) . . III 507 —keit d. Erdreichs s. auch Versickerung

1 315*; III 658

--, magnetische II 839

Durchlaufender Träger I 175, 565; III 126

—    — mit veränderlich.

Belastg. . . .III 96

—    Bogenträger . . III 104

Drehstrommaschine, Spannungsregelung . II 941

--motor . . . II 911

--motor, Regelung II 953

--motor, synchrone

Umlaufzahlen . II 959*

--Schaltung . . II 937

--serienmotor .

—    —transformator II 920

--Verteilung. . II 954

—tor, Schleusen- . Ill 542 —vektor —Zahländerung, verhält-

nismäfsige . . II 304

—    —and er ung, Wasser

turbinen . . . II 307 Drehung . .

—    d. starren Körpers I 190

—    — um feste Achse I 231 --um festen Punkt I 235

l 203

—sarbeit (Festigkt.) I 571* —sfeder . .

—    u. Schuh . . .

—    u. ZugqDruck) . Dreieck d. Winkelge-

ponwindigkeiten I 206 . . I 61*

Flächeninhalt .

—, Kugel-    . . .

—lenker ....

- querschnitt, Kern

Randspannung 1,590 Guerschnittsmomente

I 535, 569, 571 -^-Schaltung . .    . II 856

Schwerpunkt I 165, 166 —, Trägheitsmoment I 197 Dreifachexpansionsmaschine II

1025

gewölbte Brücke

III 1034, 1039

--, Eisenbeton- III 274

Dreileiteranlage, Schaltung .... II 931 Drittellotrechte, . III 127 Drosselklappe, Widerstandszahl .    .

—scheibe .    .

—spule ... II 921, 950 I 429

I 453

—, exzentrischer .

—festigkeit I 484, 487*,

496 bis 500* --gerader Stäbe I 507

—    — von Eisenbeton

stützen . . .III 237 —fortpflanzuugi.Fliissigk.

I    260

—gasanlage ... II 281 —gleichuug (Fiüssig-

keitsströmung) I 337 —höhe (Hydr.) . . I 281 hydraulischer . I 281 hydrostatischer 1262,281 —knopfsteuerung elektr.

Aufzüge ... II 420 —, kritischer . .1 413* —luftbremse . .    . III 818

-- förderer . . II 525

—    — gewinnung durch

Wasser ... III 584

—    — gründung . . III 218

--hebemaschine II 389

--heber ... II 559

—    messung (-Einheiten)

I 392; II 310

—    — (Luft) . . . II 595

II    584 I 321

—    rohrleitung(Entwassrg.)

III 705

—    — (Kraftwerk) III 580 --(Wasserversorg.)

II 346

-Spannung (Festigk.) I 484

--(Festigk.), zulässige

I 503*, 504*, 510;

III 57* ff., 73*, 74*, 78 —Steigerung i. Rohrleitg.

I 306; III 682 —Stollen . . III 579, 581

—    stufen(Dampfturb.) II 224

—    u. Biegung . . I 572

—    u. Drehung . . I 584

—    u. Schub ... I 584

—    Verhältnisse im ge

schlossenen Raum (Lüftg.) ... III 394 —versuch (Festigk.) I 625 —wasseraufzug . . II 421

Dmckwasserfördererll 528

—    — hebemaschine II 890

—    — hebezeug. Reibg. I 244

—    Wechsel i. Kurbeige

stange ...    .

—welle (Schiff) . II 758 —Windkessel . . II 582 —Wirkung d. Kolbenpumpe .

—Zunahme b. Absperrung v. Rohrleitg. . III 682

--b. Verbrennung 1474*

Durchbiegung . I 533

—    einfacher ßalken-. III 119

III 969

—    v. Kragträgern ( Gerber

träger)

—    v. Walzträgern. wichtige Träger-belastgsfälle I 547* ff.

Durchfahrthöhe u.Brücken III 533, 535*, 915 Durchflufs durch gefüllte Rohrleitung. I 277, 349 —Öffnung (Messung) II 316 —, Widerstandsz. I 291, 351 —zahlen f Luft 1350; II320* Durchgehende Bremse III 815, 818

—r Balken, — Träger s.

durchlaufender Träger. Durchhang, Seil- II 542

—    v. Kupferdrähten II 973 Durchlafs 111533,609, 636

Eisenbeton-.    . III 265

I 268

Gas- (Luft-)

Dyn .    .    .

Dynamik

Punktes .    .

*— flüssiger Körper,

theoretische . I 336 Kraftfelder, Potential

I 223

I 264

—meter

e (Grundzahl) . I 43*, 48 Reihenentwicklg. I 56 ^ . . . .1 257*, 258* Ebene Bewegung I 207, 208 geneigte (Schiffshebewerk) .... III 548 I 113

I 116 I 497

I 187

III 384* ff.

Dach verbände III 319

858 i

Eigengewichte, Strafsen-brücken III 61. 62, 1024 —, Strafsenfahrzeuge

-kette

LI

Einanker Einbeulung Einfachzeli Einfla .,roft*kess

Einfluß ö

Spane •

—linie . .

--, parabt

Einfriedigung,

bahn-. . . . ,

—smauer . . . . x —, Strafsen- . . .111 Eingriffbogon, -dauer, -linie, -strecke I 213 214, 767

—sfeld (Schneckenrad) I 777 Eińheitsge wicht s. Eigengewicht, spez. Gewicht. —strimm-Moment . II 657 I 121 I 47 I 95

I 298

Durchstich ... Ill 507 Durchtränken v. Holz I 723 Dürr-Kessel . II 772, 775 Düse, Dampf- (Duseller weiterg) I 442;

II 218, 224

442,

443*, 445; II 316 Normal- . . . II 318 Peltonrad- . . II 299 Wasser- 1276,316*;

II 314 I 149

d. Hassen-

I 184

—    d. Punkthaufens I 225

—    d. Schwingungen I 221

—    d. starren Körpers

I 190, 230

I 216

— luftförmig. Körper I 335 —, Relativbewegung b. Drehung d. Bezugssystems . .

—- tropfb. flüss. Körper

Dynamische Grundgleichung . . I 149 — r Auftrieb (Strömg.) I 341 Dynamomaschine, Allgemeines . . II 862 Gleichstrom- II 862 Wechselstrom- II 895 . . II 321

JE.

—    im Raume . .

—, Schmiegungs- (Krüm-

mungs-) . . .

Ebonit.....

Eckverband (Brückenbau) .... Ill 74 Edisonakkumulator II 858 C-Eisen .... I 642*

—    f. Schiffbau . . I 650* Efeublattkurve . I 111, 112 Effekt, elektr. II 837, 844

— ^Wechselstrom)

II 852,'853 —, Ferranti- . . . II 853 —ive Spannung (-Strom)

II 850

—ivkraft ....    1 225

kohlenlampe II 823, 824, 825*. 826* —lampe .... II 820

Effekt (Leistung) 1150,187 —quotient .    .

Eiche, Festigkt., zuläss. Beanspruchg. 1497,506;

III 59

—, Gewicht ... III 56 Eigengewichte ».auch Gewicht, spez. Gew.

—-, Akkumulatoren II 806* ;

III 861*

—, Balkendecken III 374* Baustoffe, Baukörper

III 55*

Beton, Eisenbet' I 706*

—, Dachdeckungeu

—, Dampfkessel . II Decken . . III 374* h. Draht, Metallplatten

620*, 621* Drahtseile I 809*. 849 bis 853*; II 540*, 541*, 701*; III 905 Eisenb.-Radsätze III 809 Eisenbahnwagen III 873 —, eiserne Brücken III 1025 eiserne Eisenbahnbrücken . . .III 63 Erdarten . . . II 491 III 55, 168 geschichtete Körper

I 618*

gewölbte Brücken III 60 Grubenbahn wagen

III 906

Heizungsrohre III 413* Holzarten . . I 614*;

II 698; III 56 Kolbenmaschinenanlagen a. Schiffen II 778* Laufwinden, Kran-träger. ... II 458 Lokomotivkohlen

III 797*

Lokomotivteile III 879* Mauersteine . I 692 Nietköpfe . . I 754* Profileisen . I 638 ff.* Rohre ... I 908* ff. —, Schiffsgewichte

II 692 ff*

Schiffskesselanlagen

II 779*

Schiffsladungen II 678* Schiffswalzstahl II 696 —, Schraubenbolzen,

Köpfe, Muttern, Unterlegscheiben I 748* Seilbahnwagen III 912 Steine f. Landstrafsen

III 613* ~, Strafsenbahnschienen

II 984*

III 598* Triebwagen III 860* —, Turmspitzen . III 163 Verbrennungsmotoren f. Schiffe . . II 781 Wagen elektr. Bahnen

II 999*; III 598 -, WalzstahllürSchiffe

II 696

Zahnradlokomotiven, -wagen . III 903, 904 Eigenschaften verschiedener Stromsysteme II 951 : /mschwingungen von Mass* apunkten I 223 Eimer* <*rk . . . II 557 'agger . . II 523; ł 6, 478*, 479, 483, 484*

-mer II 926 . II 87 Her II 934 I II 6, 7

I 576 80

tim ge

—svektor ....

—, Wurzeln der . Einhüllende Kurve Einketten,-schalten,-schneiden (Triangul.) 111 20 Einlafsschleuse . .III 577 Einlaufstück, Wider-standsz. . . Einphasiger Wechselstrom, Eigenschaften, Regelung . . II 956 —, Sy stern wähl. . II 959 Einsatzhärtung I 631 Stahl für — I 488*, 489* Einschienenbahn . I 240 Einseilbahn . . II 543 — —, zerlegbare . II 557 —greiier .... II 406 Einschnitt f. Landstrafsen

III 609

Einschnürung s. auch Kontraktion

— (Festigktsl ) I 481, 483, 488 bis 496*

I 172

Einspritzkondensation

I 626

—draht    . I 620, 635, 660

I 632* I 486,

Festigkeitsz.ahlen

487*, 500, 501; II 330 Formgebung . I 635 — f. Brückenbau . III 917 —, Gewicht . . .111 56 —gewicht V. Strafsen-

brücken . . . III 61 —giefserei 1635; III436,884 Glühfarben . . II 326* Handelsfabrikate I 636 Härteskala, Festigkeit .... I 628* Lieferungsbedingungen I 663

—portlandzement .    1 701;

III 226, 439 —Sorten I 629, 631, 632* . I 376*

nuug .    .

--j

elektrische —fahrzeuge

Eisenbahnschwelle I 727, 746, 749, 892, 906 —triebwagen III 856, 860* . . III 862

275

III 258, 260 Decken III 235, 254,

nuugen .

Stabauf biegungen III 250 Stützen III 232, 251, 256

-    ; Theorie ... III 233 —, Treppen . . .111 257

—    wasserturm . . III 678 zuläss. Spannung I 505; III 234, 236, 237, 242*,

243*

— für Dächer .

Lageraugen .    .

Lieterungsbedin-

I 762

I 669

spruchg.

Ejektor . .

—r—, Asche- . . Ekonomiser .    .

Elastische Bolzenkupplung ■ . . I 827* I 483

I 825 I 532

. III 119

I 484 I 519

-r Stofs ....

—    Schwingung .    .

—    Verlängerung (Ver

kürzung) . .    _

—    Zahnkupplung . I 827,

—grenze .

—mafs (—zahl) . .

I 486, 487*, 493 bis 501*

Einschnürung (Hydraulik) . . I 345. 346 Strahl- . . I 266, 304 —szahl, Luft. . .II 317* Einspannung (Statik)

—smoment (Bogenträger)

III 151

II 202

Ein Stauung . . . Ill 562 Einsteigschacht. . Ill 701 Einströmung, Luft II 317 Eintrittswinkel (Schiff b.)

II 722*

Einzelantrieb.elektr.III 460 —fördern hg ... II 491 Einzylinderdampf-

maschine II 106,127*,

128*

Verbrauch, Wirkungsgrad .... II 134* Eisen, Allgemeines, Bestandteile, Einteilung

—erze

spez. Wärme —verlust i. Anker . II 878 —    , Transformator-H 924

—, Zuläss. Beanspruchg.

I 503*. 504*; III 73*, 74*, 78 Zustandsänderung, Wärmebehandlung 1630 Eisenbahnbrücke, Be-

iastunggewölbter III 60 Belastungsvor-schrilten III 65, 76, 79 Gesämmtanord-

. . III 988 Gewicht eisern. III 63 gewölbte III 1042

bis 1044*, 1045 . . II 680 III 806, 856, 862, 894, 906, 912 Leistung, Untersu-chungszeiträume III 873

—wagen . .

—    —, Beleuchtung II 834 --feder 1504,595; III869

—    werkstatte III 805, 873

—    wesen, Besiimmg. üb.

Bau u. Betrieb III 714 Eisenbeton, Allgemeines III 226

Amtl. Bestimmungen f. Hochbauten III 227, 233, 234, 236 Anfangs- u. Wärmespannung . . III 239 Anwendungen . III 254,

Behälter III 262, 674 Betonzugspannungen

III 248

Bogenbrücken , III 271 —brücken .... III 917 Brunnengründung

111 205

Bügelberechnung III250 Dächer, Hallen

275, 376 Elastizität u. Deh-nungstähigkt. . III 240 Fachwerkbrücken

III 269

Fahrbahntafel (Strafsenbr.) III 1013 Festigkt. 1 500, 704,708;

III 237 —fundamentplatten III 199 Gewicht I 706*; III 233 Gewölbe III 232,259,271 Gründungen . III 261 —, Leitsätze für d. stat.

Berechnung • III 233 —, Mauern, Wände III 260 —pfähl ... III 211, 212 -platte I 603; III 230, 233, 240, 244*, 248 Plattenbalken . III 230, 233, 240, 246, 24S -sr, Platten-, Balkenbrücken . . .III 265 Röhren, Kanäle, Durchlässe .. . III 264 Schädigende Einflüsse auf — . III 224 -, Schub- u. Haftspan-

. . III 249

Eisenkonstruktionen

III 319 III 384

Holz- .... III 316 I 171

gungen .    .

Nietung I 760; III 320 Reinigung, Anstrich

Eiserne Brücken

111916,917 Belastungen III 61, 65 Eigengewichte III 61,

63, 65, 1025 Eisengewicht . III 61 Gewichte III 61, 63, 65 Haupt- u. Fahrbahnträger, zuläss, Bean-III 78*, 74* . . II 562 . II 528 . II 54

—    Linie ....

--- d. vollwandigen

Bogens . .

--- für wichtige Trägerbelastungsfälle I 547* ff.

—    Nachwirkung (Festig-

keitsl.)    .    .    .

—    Querstützung .

—    Reibungskupplung I 834 I 241 I 146

I 508

Elastizitätsgleichung

(Statik) ... III 105 . . I 483. 511 I 482

—zahl v. Eisenbeton III 240 —zahlen

Elektrische Arbeit

II 837, 844

—    Bahn .... II 980

—    — m. eigenem Bahn

körper ... II 999

—    —, Zahnrad- . III b98

—    Beleuchtung II 818, 821,

826, 827, 828

—    Bremse II 393; III 902

—    Energieübertragung

i. Fabriken . .III 460

—    Fernleitung . . II 972;

III 590

—    Fern-Vollbalm . II 1002

I 669

II 837

III 918

—hängebahn ... II 552 .—lyso ... II 844, 845* —magnetische Friktionskupplung . .    1 834

— r Wechselwirkungen

—Seilbahn —Stahl . .

•4-technik *

Verglasung. , . Elementarbewegung I 203 —arfläche . .

I 168 I 902

I 196, 200

Ellipsoid . . I 120, 136

Rotations-(Erde) III 1 Schwerpunkt I 169, 170

I 393 !

I 152 I

I1J 458

messer

Entlüftung, Rohrleitg.

I 285, 682 Entöler, Abdampf- II 57 Entropie . . .

— d. Wasserdampfes

Epizykloide . . Erdarbeiten (Bahnbau)

III 735 III 531

Erdarten, spez. Gewicht

I 614; II 491* —beschleunigung 1143, 148 —bodenauflockerung

weg

III 600* I 150

I 223 I 699 I. 695, 697 . I 691 . II 716

—sehe Gleichungen

(Hydrodyn.) . I 264

—    — Gleichg. (Hydro-

stat.)

—    — Gleichg. (Kreisel)

--Knickformeln

---r Satz (Normalschnitt) . . . Evansscher Lenker Evolute.....

I 110

Elektrische Grundgesetze ... II 841

—    Hebemaschine . II 890

—    Heizung ... III 411 —i KraftübertragungIII 590

—    Leistungsmessung II 328

—    Lokomotive . . III 898

—    Mafseinheiten . II 837* —r Aufzug ... II 411 —r Einzel-, —Gruppenantrieb . . . III 460

—r Leit widerstand II 842,

—s Schweifsen . .

—    Wasserhaltung . II 591

—    Winde .... III 491 Elektrizitätsmenge Elektrode, Kohlen- II 823 —«isen f. Brückenbau

II 846

mobil .... II 805 —motor s. a. Gleichstrom-mot., Drehstrom mot., W ech sei st romm ot. Allgemeines II 862

—    — f. elektr. Bahnen

II 995, 996*

—    —-ische GegenkraftII 844

—    —Ische Kraft . II 837 . . I 496 . . II 554 . I 492, 634 .. . II 837

I 713

I 118

—’e,-chemische . I 610* ff. —, galvanisches ... IL 867 Elevator ll 517; III 521 —, Dampfśtrahl- ... II 562 —, Hunt-Pohlig-! . II 498 —, pneumatischer.    11525

— (Schutenentleerer) III 481 Eliminationsverfahren I 51 Ellipse, Flächeninhalt, Umfang ... I 100 Gleichung I 96, 97, 99 Konstruktion I 99, 100 —nabschnitt, Schwerpunkt .    .

—nlenker . . .

—nquerschnitt, Randspannung . . I 590 Querschnittsmoment I 538, 569, 571, 587 Trägheitsmoment

Elliptisches Zahnrad I 778 Emaillieren ... I 668 Emission, Wärme- I 389 Empfangsgebäude (Bahnhof) \ . . . III 774 Emscher Brunnen . Ill 708 Endgeschwindigkeit

(Fall) . . I 278*, 279* Endtemperatur b. Gas

Verbrennung . I 474* Energie, Erhaltung d. 1152 , Gesamt- d Massenpunktes .    . I 218

innere u. äufsere (Warme) . kinetische . potentielle(d.La^e)I 218 —Verteilung i. Fabriken

Englers Zähflüssigkeits-

. . I 288 Englischer Binder . III 340 Enkegebläse ... II 625 Enteisenung, Wasser-

II 60; III 668 Entfernung (Vermessgsk.)

III 1

—smessung . . III 35, 38 Enthärt ungsverfahren

(Wasser) . II 57, 59 Entladespannung . II 934 Entlastungskolben II 755 Entleerungsvorrichtung, Kessel- II 64, 68, 777;

III 838

I 394

I 416*, 418* —diagramm . .    . I 396

Entsäuernd.Wassers III 671 Entstaubungsanlage III 471 Entwässerung, Brücken-111 999, 1024 Eisenbahn- III 734, 735 Fabrik- . III 465, 878

—    festen Gebirges III 65-7 land wirtschaftliche

III 555, 557 —sgraben . . . .III 711

—    v. Landstrafsen III 607

—    v. Strafsen . . III 640 Entzündungstemperatur

I 472*, 478* I 105

--b. Kanälen

, Flächen-u. Massen-ermittlg.. . . III 728 —arten, Böschungswinkel II 491*; III 168, 558,734 Gewicht II 491;

III 55, 168*

III 737*

-dämm .... III 191 -druck .... III 167 — -r- bei gewölbten

Brücken . . III 1040 —e als Rotationsellipsoid (Abmessungen) III 1 —en (Erdarten) . I 682 —e, spez. Gewicht I 613 -förderung . III 737,

738*, 739* —gewinnung . III 736* —kriiinmung III 1, 26, 32 -öl I 455, 460, 476*, 478* Widerstandszahlen

Erg

Erhaltung d. lebendigen Kraft.    - Energie

: 152, 218 Etregeredi wimgung    1223

Ertx .Berechnung n V asserkraftanla.

III 594, 035*

Erwärmung ». auci

Temperatur.

—    i.Anker(G?ei hstr.) II 879

—    d. Feldmagnete ri ‘I 883

—    d. Gleichstro na^ch

1J . .3. *64

—    d. Stromwender.

—    d. Wassers i. Roi.

leitg.....Ilx

—    d. Wechselstromm asch II 9b

zuläss. — elektr. Leitg.

II 962

— elektr. Masch. II865* Erzwungene Bewegung d. Punkthaufens 1225,228

—    Schwingung . .

Euler-Sa vary sehe Formel

(Krümmungsraittelp.)

I 211

I 261

I 235 I 513

I 119 I 903 I 93

Evolvente . . I 93, 94 — (Huygenssche Trak-torie) . . . .    ~

I 773

I 405, 407

I 471, 472*

Exponent, Ausflufs-(Gase u. Dämpfe) I 442 —, Gas- . . .1 406, 407 —ialreihe .... I 56 Exzenter ... I 892 —, Ersatz- (Umsteuerg.)

. . II 157

894

II 274

I 580 I 578

I 63; III 47 II 240

. , III-465 . III 359, 441

. . I 313

Fachwerk, Bieguhgs-    Fahrschalter II 997, 1001

—Stuhl (Aufzug) . II 410 —tsicherung, Förder-masch. . II 450, 1014 —werk, Kran- . . II 478 —widerstand,    Motor

wagen . . .11 792* —zeug s. auch Eisenbahn fahrzeug, Fuhrwerk, Wagen

178    ---bëwegung . . I 147

I 175    — ' — maschine II 790, 795

Grubenbahn- III 906 Seilbahn- . III 912 Strafsen-.    .111 596*

Zahnradbahn

. . III 269 —lehre, Grundbegriffe I 173 Holz- .... III 3u3 räumliches . . III 157 ‘— — (eisernes). . III 348 Spannungscrmittlg. i.stat. bestimmt —, Stabsysteme. . statisch unbestimmtes .    .

Arbeitsgleichg.

—wand.    .

III 74*

brück

--tafel, Brücken-,

Gewichte . . III 65* tafel,. Eisenbeton

III 270

en*

Verbindung mit

. Ill 984

II 991, 1000, 1001

III 894, 904 Fairbairnkran . . II 468 Fakultät .... Fallbeschleunigung

I 143, 148, 278*, 279* —bremse .... II 415 freier 1143,148,278*, 279* - geschwindigkeit

lit 508

I 721 I 592

— ungsarbeit ...

Fehler, Beobachtungs-

I 84; III 49

a. Flüssen .

—, Zahnradbahn III 903 zulässige Eisen-

. III 725, 726* j —fortpflanzungsgesetz

TT /iQr» /»tu* !    HI 53

Evolvente, Kreis— I 107 —nVerzahnung I 215, 770 --, Vergleich mit Zykloiden .

Expansion b. Kolbendampfmaschinen (Schiffs-) II 738*, 739* —sgrad (Dampfmasch.)

II 121, 122* — skurve, vollkoulmene Gase .    .

*— —, Wasserdampf

1-415, 426; II 106 —ssteuerung ... II 155 Expansit-Korkstein I 688 Explosionsgrenzen

II 179

loses oder verschiebbares f. Umsteuerung

II 177

—, resultierendes, Relativ- .    .

— Stange .    .

—Steuerung, Gasmàsch.

Exzentrische Beanspruchg nur druckfester Körper .

—r Zug (Druck) . Exzentrizität d. Kegelschnitte . . I 96, 98 Exzefs, sphärischer

Eyermann-Turbine

F.

Fabrikanlagen, Bauplatzwahl . .III 433 — —, Entwurf .    . III 434

—beleuchtuug II 833, 834 —belichtung ... III 443 -be- u. entwässe-

rung .    .

—gebäude —heizung .... III 462

—ort, Wahl des — III 431 child (Dampfkessel) . . .111 838 Fächertor (Schleuse) III 542 Fachwerkbalken, s. auch Balken,Träger, Tragwerk, . .III 84 —balken a.3Stützen III 140 einfacher Brücken-III 950

Stabkraftermittlung . . III 92

linie .... Ill 111 -bogen (Holz) . . Ill 312 —brücke, Eisen-beton-

I 183

III 103 —träger .... III 64 Brücken- . III 949 Gerberscher III 97 Knickfestigk. I 519 Spannungen I 512* Stabquerschnitte . . . III 337 . .III 313 eiserne, . . III 358

Faden.....I    986

Fahrbahnbreite,

Landstrafsen . III 606

—    —breite, Stadt.

Strafsen . . .III 642

—    —breite, -gefalle v. Strafsenbrücken III1009 —, Brücken-, zuläss.

Beanspruchg.

- , Brücken-, Gewicht

III 1026

—    — gerippe (Brücken.)

III1016,1017* bis 1021*

—    —gerippe, Gewicht

III 65*

m. durchgehendem Kiesbett (Brückenb.)

III 998

schwere Strafs^n-

. III 1010

Hauptträger — — v.Eisenbahubrücken III 990

—barer Drehkrau . II 477 —enheitthermometer

I 369, 370*

— geschwindigkeit elektr.

Bahnen ... II 995 —geschwindigkeit, Schiffe

III 522*

bahn-.

—korb ... II 430, 431 — leitun gsspannun g

I 45

I 143, 278*, 279* —hammer .... II 331 —höhe I 278*, 279*, 281

—rohr.....II 524

Fällen d. Holzes . I 720 — mi ttel ( A b w asser-

—aysche Scheibe . II 870 —aysches Gesetz II 844,-845* Farben . . . ... I 668 —, Gewichte. .    . II 698*

•— v.Lichtquellen II825v829* Faschine .    .    .    .

Fais, Inhalt !.. I 136 Faulen d. Holzes .

Feder, Festigkeit —hammer .... H 331 —nde Dehnung . • I 483 —, Puffer- . . • III 812 —regier . .    .    . I 971

—rohr, Kupfer- . II 919* —-, Schwingungszeit I 593 —stahlt Festigktszahl.

• I 487*, 488*, 491* zuläss. Spanng. I 504 ag-, Automobil II 803 Eisenbahnwagen

III 869 Fuhrwerk III 598 Lokomotive III 849 I 592

—gleichungssystem

(Vermessgsk.) . Hl 50

. I 622*

741

I 217

—mafs

, II 372 . III 287 . III 871 . III 370 . III 443 . I 710 . II 702* . III 382 . III 427

Schiffs- .

—    d. Federn

—    d. Gefalse .

—    d. Platten

588

I 507 I 512

Temperatureinflufs I 486*, 492*, 493*. 495* . Würfel- ... III 237 —, Zug- u. Druck- I 483, 484, 507

zusammengesetzte I 572

Festmeter ... I 725 —punkte (durchgehende T«ger)

--einer

Flächendruck, (Förder-mascli.) . . . II 452

--(Schiffsmasch.) II 750*

--(Silo) ... II 534

—    —(Verbrenn ungs-masch.) . , . II 265

--(Zapfen) . I 836, 838

—nermittlung (Bahnbau)

III 728, 731 —ngeschwipdigkeit I 227 —n helle .... II 808

—    ninhalt I 94, 129* ff., 132 --, Kreis- I 2 bis 23*

—    — (Schiffb.), Berech-,

—büchskessel L 1: 1*1    nung .... II 630

—festigkeit . . TT 320 '    —sermittlung (Ver-

—geschränk ...    messungsk.) . Ill 22

polizeiliche Vorkehi    fse verschiedener

gen (Eisenbahn) IIx    1er . . I 994* ff.

—schütz d. Holzes I .    ment . . III 29

Eisenbahn-. 111769    r.l : senbahn) III731

— — in Fabriken III 466,    Kan: > III 525, 526

. Ill 25 I 166

878

—gang

667

—sand

—, Vor- .... Fink - Umsteuerung Fixpunktnivellement

lagerdruck,

bungsdruck

247

137

⁷3

K analen

—grenze —zustand .

Fehlergrenzen (Ver-messgskd.) Ill 20, 31* (Vermessgk.), amtl.    III    3,    19,    24    30

—magnet,Gleichstrom-,Berechnung, Wicklung, Ausführung II 880, 889 —, —isches . II 839, 846

—    Auf bau f. Wechselstrom masch. . II 898

—    —, Turbodynamo II 9.04 • I 987*

—stärke (Intensität) I 216;

II 839

—weg ...    III    602,    605

Felgenbreite .    .    III    598*

Fellows Stirnräderstofs-maschine Fenster . .

Eisenbahneisernes .

—, Fabrik-—glas . . .

—sprosse .    .

Fernheizung -rohr ... III 11, 35 —Übertragung d.Wasser-kräfte .... III 590

—    -Vollbahn, elektr. II 1002 Ferranti-Effekt . . II 853 Festigkeit, Biegungs-

I 485, 521 Biegungsdruck- III 237 Biegungszug- . III 238 I 592 I 604 I 600

Drehungs- . I 485, 568

—    einfach gekrümmter

Stäbe ....    1

Eisenbeton- . .III 237

—    gerader Stäbe .

Knick-

Schiffs- . . . II 711 —, Schub-    . . I 485, 519

—slehre .... I 481 —spriifung .1 625; II 73 —szahlen, Hölzer . I 497*, 498*

Metalle I 486 bis 496* Steine u. Bindemittel I 498* bis 500*;

III 237

Zugorgane I 500* bis 502*

t . . III 126 Flache I 195 Fettgas .... II 818 —Schmierung . . I 836 -, Tier- . . . I 668, 730 Feuchtigkeit, Luft-

1 402, 403*; II 611 —, relative I 402 U 391 Feuerblech .    ,    75

—brücke .    II    36

—biichse . II „, 87, 89;

—sichere Wand . III 285 —spritze . I 317; III 653 —ung, Kessel- II 31, 35.769;

III 832

— — f. flüssige Brennstoffe ... II 40, 770 ---, Dampfk.-, Anstrengungsgrad II 33*, 768; III 826

--sarten . . . II 37

Schiffskessel- II 771

--stechnische Messung

II 326

—zug 11 43, 67, 769; III 835 Fichte, Festigkt. . I 497 —, Gewicht ... III 56 Fieldrohr-Kessel . II 20 Filter I 314; II 57; III 665 Abwasser- .    .111 710

—becken .    . . .III 666

III 657

—geschwindigkeit III 658,

Luft- .... III 400 III 666* Schnell- . III 668, 669 Stufen- . . .III 666 III 665 II 183

III 29

Flacheisen I 654* ff., 660;

III 921

—reeler .    . . I 966, 968

—schiebersteuerung II 144 Fläche, Haupt- . I 119 —, krumme . . I 11« — nausdehnung (Wärme)

I '9 371 —nbeleuchtung .    . II 812

—ndruck s. auch Auf-Lei---nteiiung —, Schwerpunkt

Frag    t I 193,

>7: 200 , wirksame Festit

—    zweiter Gr '« ung

Flainmenbog e

—rohrkessel II l '• - , —punkt, Kraftöle —rohr .    .    .    .    11

Flanschenform stücke I 910,

—rohr, g u fseisernes N or-mal- .... I 909* Heizungs- III 413* Mannesmann- I 918 -i-Verbindung    I 916, 925,

926*; II 29 Flaschenzug II 385*, 3»6* Flechtwerk (Statik) I 175 —zaun .... III 508 Fliegen . . . . .. I 342 Fliehkraft, s. Zentrifugalkr.

—    -regier . .1 965,966 --v. Eisenbahnfahrzeugen . . . III 73

Fliese ... . .1 693, 714 Fliefsen d. Wassers durch Erdieich. s. auch Versickerung 1314 ; III 658 —en in nicht gefüllten ltohrleitgeu, Flüssen, iwj .    I 310

(Festigk.)    I 483

I 277

Flofshafen . . .III 520 holztörderung . II 494 Flöfserm . . . . III 521 Flügel (Flugzeug),

Wider>tandszalilen 1365 —gebläse (Beale) . II 623

—    mauer (gewölbte Brücke)

III 1049

— deich

515,

—hafen .    .

—kanalisierung. . III 512 —krtimmung, Wa^ser-

bewegung . . III 502 -mündung . TII 507, 549 —querschnitt III 499, 501, 502

621*

-keit

ko’

I 336

--, n

lieh

—    —sleitung, Strömung

i. —    .    . . . I 349

-    —smafs ... I 987* . II 313

spez. Gewicht I 617* Zähigkeit 1 288,

348*, 349* Flutfläche, -kurve (Ent-wässerg.) . .III 688 III 551

Förderband, -gurt II 508, 511*; III 480 —eisenbahn ... II 492 —gefäfs II 403, 430, 431* —haspel .... II 427*

-korb ... II 430, 431* —kosten f.Seilbahnen II550* —maschine,Berechng. II 436

I 848

heiten

nung

-, elektr., m asynchronen Drehstrom-mot., Repulsionsmot., Drehstromserienmot.

II 1013 kleine Dampf- II 428 Vorgelege- . II 426 — —, Zwillings- . II 439 —mittel f. Schüttstoffe

II 490, 491 II 513

—rohr, -Schnecke, -spirale II 505, 507 —seil I 848, 849*, 850*, 854;

II 431

—trommel I 855; II 408, 432, 439*, 452 . * III 494

—sarten

! Trä

“7,

I 532

er —

Stat. unbest. Fachwerke. . . .III 107

--sarbeit (Festigktsl.)

I 484. 487*, 493* --sarbeit d Biegung

--sarbeit d. Fachwerks , ... XXX rbeit d. Schub-

I 635

I 68

1 351

I 124

Fräser. .

— maschine

--, Holz-

Frei bord .

—e Achse .

—er Fall I 143, 148, 278*, 279*

—e Schwingung . I 221

—lager.....II    535

—leitung (elektr.) . II 972 —tragende Wand . III 285 —träger (Walzprotil) I 559 Fremderregung d. Gleichstrommaschine II 866 Frequenz . I 124, 221;

II 850, 954, 958, 959* . . II 940

—messer . .

—wandler. ... II 955 Friktion s. Reibung Froudesches Verfahren

(Schiffswiderstd.)II 727 Fuchs .... II 43, 67 Fuga-Kupplung . Fügemaschine .    ..

Führerstand, Lokomotiv-

III 850

Führung der Last II 407 —sgeriist f. Gasbehälter

. III 596

Flügeltheorie (Strömung)

I 342

—. Windrad- ... II 3 Flufs bagger ... Ill 479 —bau, Linienführung III503 Vorarbeiten III 497 III 564 -eisen I 628, 629, 633, 634;

II 78

--blech, Gewicht I 621*

--draht . I 501, 620*

Festigkeitszahlen

I 486, 487, 628; III 104, 917 Gewicht . . III 56 — —, zuläss. Beanspruchg.

I 503*, 504*, 511,

518; III 57, 73*, 74* Fliefsen in - . I 310 . IH '518

—regelung J .    . III 504

—schiff, Maße . .III 534* —Spaltung ... III 507 —stahl I 628, 629, 633, 634

—    - blech, Gewicht

—    —draht. Gewicht I 620* ---, Festigkeitszahlen

I 487 bis 492*, 628* Gewicht . III 56 zuläss. Spannung

I 501, 503*, 515

—    Verbesserung, -regelung

(schiff b. Fl.) Ill 504,511 —Vereinigung . . Ill 507 Flüssige Brennstoffe I 468, 476*, 477*; II 770 Feuerung II 40, 770 Bewegung voll-mmener — . Bewegung Wirker —    . .

--smessung

—welle

II 521

Fördermaschine, Dampf-II 430

Dampf-, Einzel-

. . II 452 elekt r. 11 1005, 1011* elektr., Antrieb II 1007, 1009, 1013 --, elektr., Ausgeführte Anlagen II 1011* elektr., Berech-

. . II 1017

—rinne

—türm . .

—wagen II 431*, 492. 496*, 548; III 906 Förderung beliebiger Richtg. . II 504, 521 . . II 432 -, Erd- III 737, 738*, 739*

Seil-(Grubenbahn) II493 senkrechte od. stark geneigte . II 497, 517 stetige .... II 505 wagerechte od.sch wach geneigte . II 491, 505 Formänderung biegungsfester Stäbe . . III 117 elastische, gerader ger . .    . i

Gegenseitigkeit

. . III 106

I 533

III 104

--sa

kräfte. , . . I 534

--sarbeit, Prinzip d.

kleinsten —    . III 120

— ,*-r$arbeit, virtuelle I 1«2 —at, Kloster- I 698; III 279 —at, Ziegelstein- . I 692;

III 279

—gebungsarbeiten für Eisen ....

Formeisen f. Schiffbau

I 646* ff.

—faktor d. Wechselstroms

II 850, 899 —maschine ... II 328 — stücke f. Rohrleitg., Gewicht 1910*, 912* 913* unbestimmte — eines Bruches . .

—Verhältnisse d. Schiffe

II 636, 638*, 639* —widerstand eingetanch-ter Körper . . Förstersvhe Decke . III 378 Foucaultströme. . II 840 Fouriersche Reihen Francisturbine II 288, 292.

293; III 588 II 365, 348 II 364, 365 . . II 381 II 628, 664 . . I 233

I 834 . II 381

III 162

—skraft .... I 224 Fuhrwerk s. a. Strafsen-fahrzeug, Fahrzeug, Wagen . .

Gewicht ... III 63 Strafsen-,Höhe, Breite

III 915

Strafsen-, Reibung I 245 Füllen u. Entleeren v.

Schleusen . . III 538 —rümpf .... II 539 —ungsausgleich (Umsteuerung) II 184, 188 —ungsverfahren (Abwasserreinig.) . III 710 —ungsverhältnis bei

Lokomotiven . III 851 —ung (Dampfmasch.)

II 121, 738

II 886

I 73

Kreis- I 26 bis 29*, 52, 57, 65

—    miteinerVeränderl. I 68

—    mit zwei Veränderl. I 69 periodische . .

—, Potential- . . rationale . . .

— , Störungs- .    .

transzendente .

- -mafs .... -- -—Metermafs

. . I 1001* - weg . III 630, 642, 643 (Brücken) . III 1016

453

407

—konstante

Luft- . .

--Luftgemisch, Explo-

dierbarkt. I 471*, 472*

—    maschine s. auch Ver-

brennungsrnasch.

Kreisprozefs I 409 —messung ... II 315 I 455

—mischungen . . I 401 Molekulargewicht

I 398*, 473*, 610* I 455 I 455 476, 478

Rauch- I 464; II 98

—    reiniger .... II 281 —rohr

--leitungsdruckabfall

-öl

I 439

unvollkommenes I 421 —, Verbrennung I 472, 473*

Gas, Verbrennu

473, 480 Zähigkeit . . I 348 7 ustandsgleichung

I 331, 396 - Itiierungen . I 405 - , Zündgeschwindig-i keit

G attersäge. . Ga a fesch e

Gebäudeii;;er Gebirgsflukh» ndig. III 510 Gebläse, Duu*p!strahl

II 625 I 953

JL

II 609, 615, 625 G ebrauch smu sterschutz

I 1018, 1020

Füllung, reduzierte II 204 —-, vorteilhafteste (Dampfmasch.) II 125* Fundam entanker 1750,751

—    f. Verbrennungs-masch. . . . II 279 Maschinen- . . III 461

—    mauer, Zuläss. Bean

spruchung . . III 60 —platte. . . III 199, 261 —Verbreiterung . III 198 Fundierung s. a. Grundbau, V. Kanälen III 701 Funkenbildung (Gleich-strommasch.) . II 880

—    länger .... III 836 freie Stromwendung

— Spannung (Stromwendung) II 883, 886 Funktion, Hyperbel

I 30 bis 34*, 52, 64 —, irrationale . .

I 125 I 217 I 72 I 82 I 75

-gängerbrücke,Belastung III 61, 63 . I 986* I I 988*, I 990*, 992* pfund/sk, Vergleich m. PS

Cr.

y (Erdbeschl.) 143*, 143, 148 Gallsche Kette . . I 847* Galvanisches Element

JI 857, 858* Gangspill . . II 684*, 685* Garbekessel ... II 18 Gartenstadt . . .III 650 Gas, Allgemeine Eigenschaften .    .    I 330, 396

— analysator ... II 327 Atomgewicht .    1    610*

— zahlen ... I 398* —ausbeute ... II 280* —, Ausdehnung durch Wärme I 330, 373, 405 —ausströmung I 440; II 317 ballon, Auftrieb, Qieichgewicht. I 332

Gasbehälter . 111 160, 162 —' —, Nietung . . I 760 —, Bewegung i. Rohr-leitg. ... I 349, 447 —dichte I 398*. 435 bis

438*, 473*, 613, 618* Drofslung . .

—druckpumpe . . II 561 Dynamik . . I 335    92

—, Expansionskurv''

I 405, 407*

Explosionsgro-en

I 471, 472* Exponent . r 406,

—feuerung ...    1!

—förmige Brennstoff Verbrennung . i Generator- I 455,

472, 473; II 2b —, Gicht- I 455, 466*,

¹

149

— e d. Gase . . . I 398* —e d. Wassers . . I 372* —e, magnetische . II 839 —heit d. Dampfabschlüsse II 132, 145

Dichtung d. Kanalbettes .... III 531 Kolben- . .

Rohr- ... I 307,

915; III 581, 705, 839 —, Ventil- ... I 932 Dielung III 374 bis 379, 457

472, 473; II 256 —glühlicht II 814, 816,

829, 830, 831, 835 —heizung . . . .111 410 Hochofen- 1455; II 256 Koksofen- I 455 ; II 256 I 396, 398*, 401 Kraft- I 455; II 256, 280 Kritischer Zustand

I 412, 413*, 448* —lampe . . II 814, 816 —leitung f. Gasmotoren

II 277, 278* Leucht- I 455, 472,

473; II 256, 816 Löslichkeit i. Wasser

1 280, 380* 1 455

Misch- . .

Natur-. . Oel- . .

I 917

I 450

--gewinde . . I 748*

—, spez. Gewicht I 398*,

435 bis 438*, 473,

613, 618*

—, spez. Warme I 397,

398*, 400*, 401 strömende Bewegung

mgs-

I 464, 465; II 98

---stemperatur . I 474*

--v. Gasgemischen

I 472, 473*

—, verflüssigtes,Dichte, Volumen . . I 372* —Versorgung der Personenwagen . III 804 —, vollkommenes . I 396 Wasser- I 455, 472,

. . I 471* II 378, 379 Formeln

(Kugeldreieck) I 63

. hng.) i 124, 217

Gay-f. Marsches Gesetz

I 330, 396 . II 529

— diagramm .

Gasdruck-Kapsel- .

Kolben- .

Rad- II 593, 602*,

603*. 6(H

Turbo- ... II 605 —ventil I 936, 941; II 616 Wirkungsgrad

Gebührenordnung

d. Architekten und Ingenieure .    . I 1002

—    für Zeugen u. Sachver

ständige ... I 1021 Gedämpfte (ungedämpfte) Schwingung . I 221 Gedrückte Brückenglieder, Berechnung . III 959 Gefährlicher Querschnitt

I 524, 547* ff. Gefälle, s. auch Neigung, Steigung.

—ausrunduug, Zahnradbahn ... III 893 —ebahn . . . . II 495 f. Kraftanlagen III 576

—    e, Kanalisationsleitg.

III 697*

—e, Strafsen- . . III 634 —e, übliche i. Kanälen

I 313*

—    e v. Landstrafsen III 608*

—    e v. Strafsenbrück. III1009 —gewinnunga. Seen III 583

Gef als, Festigkeit .1 600 Gefriergrüudung. III 221

—    punkt ... I 877* ff. Gegendruckdampfturbine

II    235, 241

Gegengewicht, Krauli 472, 481 —, Lokomotivrad- III 844 Gegenkräfte . . I 149, 153 Gegenseitigkeit der Formänderungen III106

—    der Spannungen I 576 Gegenstro mkonden-

. . II 202

—    (Wärme) ... I 388 Gegliederte Stützen

III    958, 959 I 519

III 571 III 29 III 1016

. I 847* . III 325

III 274

I 85

II 1008

I 518 III 1

Gepäckwagen .

Gerade Linie, Gleichg.

I 88, 113

—er Stab, Festigkeit l 507 —führ un g.    .    .

184

221

I 442

—, lotrechte .    .    ,

—sbeiwerte (Flußbau)

III 500* I 443

II 715

II 314 I 210

—szustand .    .

übliche - i. Kanälen

I 220

I 863

II 588

Dampfmasch.- 11 749* I 738

—mais

I 148

I 121 I Gewicht, Raum-, (Stau-)

I 685    I 618; II 678

I 150

I 148

I 149

. III 849 I 740

I 254 II 361

136

Rüstungssenkung

—stärke

III 1035

. III 199

--motor .

—schrägaufzug . . II 499 —Seilbahn ... II 555 GiefSerei I 635; III 359 . II 484, 486* . . . II 404* ... I 684 . . I 691, 697 ... I 697 . . I 696, 697 II 974, 975*

I 713

II 373, 375 Gleichdruckdampfturbine

II 216, 222, 224 — verbrennungsmasch.

II 242, 781 II 253, 258, 267, 275

—    —turbine, Schiffs- II 759

—    —verfahren (Kreis-

prozefs) ... II 247

sation

-    , Knickfestigkeit Geländeaufnahme

—linie.....

—r, Brücken-—r, Strai'sen- .    . III 636

Gelbgiefserei .    . .III 883

Gelenk, Brückenträger-

III 945

-    geradführung . I 902

-    kette .    .    .

—iager, Träger-

-    Wölbbrücke, Eisen

beton- . . .II Genau» ^keitskoeffi-zicnt ....

-    Schaltung elektr.

Fördennasch.

-    v. Beobachtungen

u. Messungen III 3. 19, 30, 37, 47, 49 ff. Geneigte Ebene (Schiffshel e werk) . . Ill 548 Generatorgas i 455, 471*, 472, 473,474*, 478, 479*;

II 256, 281 senkbremse . . II 397 Genieteter Stab (Knickfestigkeit) .    .

Geodäsie ...

Geoid .... Ill 1, 48 Geometrie, analytische 188

-    sehe Reihe. . . . I 56 —sches Trägheitsmoment

I 191, 193, 196, 197, 200 . III 871

I 902

—linige Bewegung 1141,

--- Schwingung I

Geräuschschutzmittel I 688 Gerberpfette . .Ill 337

—    scher Gelenkträger i 175

—    träger .... III 95 Brücken- . III 952 Fachwerk- . Ill 97

—    — mit voll wandigeu

Hauptträgern . Ill 944 !

Gerichtete Größe .

Gerolle, Geschiebe Gerüst . Ill 298, 313, 315 Geschichtete Feder I 594 — Körper, Gewicht I 618* Geschiehebewegung III 499 Geschofs ... II 707* —, fliegendes , . I 335 Geschränkter Riemen I 799 Geschützbronze . I 679

—, Schiffs- ... II 707* Geschwindigkeit I 141, 144, 184

Ausflufs- v. Gasen ü. Dämpfen

Fall- 1 143, 278*, 279* Flächen-(Sektoren-) 1227 Gleit-(Schiebungs-) 1 203 -, kritische (Grenz-) I 280, 350, 412, 413*, 448* I 210

Schall- .

—sgrenzen f. Eisenbahnen in Kriimmg. . III 741* —shöhe . I 277, 278*, 281 —smais . .

—smessung (Flüssigkeit)

—splan.    . .

—spotential(Flüssigk.) I 336

—srifs..... 1 145

—sstufen (Dampfturb.)II 224 — — (Werkzeugmaschinen) .... II 350 I 209

I 313

Wechsel- d. Poles I 210 —, Winkel- 1 146, 206, 765* Gesetz d. Schwere . Gesichtsfeld ... III 12 Gesimse .... III 287 Gesperre .... Gestängeberechnung

—schlofs .    .

—Wasserhaltung . II 587 Gestell v.Verbrennungs-masch. II 259, 265, 782 Gesteuertes Ventil. I 938 Getreidedruck . II 534 I 987*

Reibungswinkel II 524* —Speicher . . . II 530 Getriebe. Fahrzeugmaschinen . . II 801 Kraft- u. Arbeitsverhältnisse I 253, 886 Gewicht, s. auch Eigengewichte, .    .

elastisches . . Ill 111 — e verschiedener Länder

1 995* ff.

Gewindearten. .

—Fräsmaschine . . II 369 — Lastdruckbr. II 384, 401 Reibung . .

—sch n ei d m aschi n e Gewölbe . . . III 177 -arten ... III 290, 297 eingespanntes Brücken-, ohne Gelenke III 1031 Eisenbeton- III 232,259, 271

Inhalt .    .

Konstruktion . III 288

III 298, 1050 . III 178, 291 ff.

--- eingespannter

Brücken .    .

Trompeten- . . III 701 umgekehrtes

—, zuläss. Spannung I 506* Gewölbte Brücke

III 1042 bis 1044*

—    —, Belastung * III 60

—    Decke .... III 374 Gichtgas I 455 > 466*, 472,

473, 479; II 256 II 258, 267

—mörtel .

Gittermast —reinigung, -rechen

III 704,- 707 —träger .    . III 340, 958

Glas . . I 709; III 382 —baustein -dach . . III 57, 382, 387 —, Festigkt. ... I 497 —, zuläss. Beanspruchg. 1507 Gleason-Kegelräderhobel-

maschine

--Ölmotor

Gleichgang v. Verbren-nungsmasch. . II 276* —gewicht am gestützten Körper .    .    .

----a. Seil . . .

---d. Kräfte .    .

—- —; indifferentes, labiles, stabiles .

II 862

. . II 868

ni sehe tion .... II 891

—    — maschinen mit Ver-

bundwicklg. . II 869

—    —maschine, Regelung

I 388

Gleichungen . . I 50 —, Widerspruchs- III 18 Gleisabzweigung III 760,

--in Bahnhöfen

III 779

—bau

III 740

. . II 493

I 8S7

I 862

2 »9 :

I 485, 487* . I 500

I 876

I 533 I 801

I 683

II 828, 829* I 679 I 938

Spiritus-

379, 462

Gefrierpunkte wässerigen —    . . I 379*

I 683

I 51

. . II 2, 426

III 558, 734 . . III 635 II 123, 219 . . II 215 . . I 682 I 498*, 499 . . Ill 55

ent .

I 573, 576 —zustand (Gas) . I 412 y-Profilei sen

.    . III 905

—wagen Grudekoks .    .

Grund;

--, H erste flg. d

Baugube

"7.

III ’93

II 65

I 87

—mauer . .

—pfähl.    .    .

—    platte,Dampfmasch. II 20

—    — (Schiffsdampf-

masch.) ...

—schwelle (Flufsbau)

III 640

I 718; III 222 ----Senkung III 194,

1 48

. . III 261

I 938 I 717

I 171 I 181

153

I 170

--sbedingungen 1160,162

—    — v. Gasballonen I 332 -polmaschine . . II 895

—strombogenlampe

II 824*. 825*, 826* --dampfmaschine II 175

—    —maschine (Elektr.)

—    —maschine, Berech

nung .... Il 870 --maschinen, Eigenschaften ... II 866

—    —maschinen für

gleichbleibenden trom

*— —maschine , Mecha-Konstruk-

II 933

—    —maschine, Schaltung

II 928

---motor ... II 892

--motor, Regelung II 951

---leitung . II 969, 970

Regelung . II 933 Schaltung . II 928

—    —turbo ... II 888

—    —Umformer .    .    II    917

—    —, Wahl d. Spannung,

Eigenschaften II 957

—    — (Wärmeübergang)

763

—anlage i.Fabriken III 469 —anordnung f. Abstellanlagen . . . III 777 --f. Drehscheiben

III 772, 778 —bahn, Landstrafsen-, Widerstandszahl III 600* —beleuchtung II 835, 836* III 743

—entfernung ... III 723

--a. Bahnhöfen III 773

— für elektr. Bahnen

II 980, 983. 988 —kreuzung . III 756, 760 —läge

—lose Bahn ...    11 492

—neigung . . III 725, 772

Gleisplan ... III 763

—    Seilbahn —sperre .... III 773

Strafsenbahn- a. Brücken III 1015

—    waee II 312; III 806, 880 Gleitbahn (Kreuzkopf)-

Reibung . .

—en d. Zahnradzähne

I 214, 256. 768, 772 —gesch windigkeil zuläss. f. Bi

Glimmerschiefer . Glocke, Lampen-—nmetall ....

— nventil .... Glüktarben d. Eisens

II 326*

—kopfmaschine. . II 780 —lampe, elektr. II 818,

829, 830, 831, 835 —lichtlampe. Gasił 816, 829, 830, 831, 835 Petroleum-

II 815, 830, 836

II 815, 830, 836 Glyzerin I 376, 378,

Gneis

Goniometrische Lösung v. G leien g.. . Gooch-Umsteuerung II 181 Göpel . .

Graben, Entwässe-

rungs-—, Strafsen-Gradi

Gradierwerk

Granit .

— Festigkt.

Gravitationsgesetz, — konstante, — kraftfeld I 220

Greifbagger ... III 476 Greifer II 405*, 406*, 499 Grenzgeschwindigkeit (Fliefs ) ... I 280

--(Kohrleitg) . I 350*

—kurve, Wasserdampf I 421 —länge (gedrückter

Stab) . . I 514, 515* —regulierung . . III 25 — Spannung (Festigk.)

I 652 ff.*, 660 Gri S* 9ngetriebe . I 769 kuppiung . . I 828, 829* Grobblech I 661*; II 101 Grofswass,jrraumke8Sel II 6 Grubenlokomotive II 493 —Seilbahn —ventilator ... II 600 Il 496*; III 906 I 456 III 185

:n 188

Troc

Baugî

—berührnng, Sddff Stabilität b‘.J —biiehse . . .

—kegel ....

— lager.....

—lauf, Schleusen-. III 5 . . II. 2«

. . III lb

II 751

III 506

—Stellung d. Lastenzuges .... III 85

-    stück, Bau —, zweck

mäßige Mafse —wasser . . III 656, 658

—    —abdichtung

496, 658

--, Fliefsen durch

Erdreich . .    I 314

—zahlen d. Logarithmen . . . Gründung, Eisen-beton-

— i. offenen Wasser III 220 Kran- .... II 473 —sarten . . III 197*, 198 -, Standfestigkeit von Pfahl-. ... III 215 Gruppenantrieb,

elektr. ... III 460 —bremse (Eisenb.) III 818 —ventil . .

Gudron .    .

Guldinsche Regel . I 137

Gummi . .

—riemen ... I 801, 802 Günstigster Querschn.

v. Wasserläufen III 499 — Rohrquerschnitt

I 452, 914; III 580 Gurtförderer II 508,

511*; III 480 —platte v. Blechträgern

I 714

Hallenbeleuchtung

III 924

--nstofs . . . III 937

—ung, Spannkräfte III 84 —Winkel .... III 924

--stofs .... III 938

GufSasphalt I 717; III 626 —eisenarten ... I 636* Festigkeitszahlen

J 486, 487, 492

--f. Brückenbau III 918

Gewicht 1621; III 56

--, zuläss. Spannung

I 503*, 505*. 515;

III 59r 78 I 914

II 832, 833

—    binder .... III 312 Haltepunkt, Bahn- III 771 —stelle v. Strafsenb. II 983 Hai vor Breda, Wasserenteisenung . III 670

Hammer, Aufstellg. Ill 462 Preialuft- . . II 337 —, Schmiede- . Handaufzug . .

—    bremse, Eisenbahn-

. II 331 . II 410

III 815, 817 . . I 891

—kurbel .    .

— läufer-Eisen . . I 645* —winde .... III 490 Handelsdampfer, Gewichtsverhältnisse II 709* Hanfseil, Festigkt.

Hauptbahn . III 722, 725 . I 527 . I 119 . I 119

—moment. ,. .1 159, 161 —Spannung (Biegung) I 526 —spant... II 628, 643 —strommagnetsenk -

bremse ... II 402 —Strommaschine . II 862 Charakteristik II 867

--, Regelung . II 933

Schaltung . II 929 mmotor . . II 892 I 177

—dehnung . . —fläche . . . - normalschnitt

I 501; II 701

I 813

—eisernes Rohr —putzerei. .    . .III 472

—stahl s. auch Flufs-stahl.

-    berechnung . . —betrieb I 809, 810*, 812;

III 459

—    f. Hebemasch. . I 856* Gewicht I 809*

», 856*;

II 701*

—stro

—träger .    .

--, Brücken-, Biegungsmomente u. Querkräfte III 66 bis 72*, 75, 77*, 78* --, Brücken-, Gewicht ... III 65* --, Brücken-, Stabquerschnitte III 954,957

I 501

-- draht . . .

Gütegrad (Dampf-

raasch.) ... II 135 — (Verbrennungsmot.) II248 Gutermuthventilklappe

Reibungs- u. Gleitverlust . . I 258, 259 —, Treib- . . I 809*, 810* Hangbau (Rieselfeld)

I 941

Güterschuppen . III 775 —verkehr (Eisenb.) III 775 —wagen III 866, 871, 872* Gut, laufendes und stehendes II 681, 700 Guttapercha ... I 715

III 563, 712 Hängebahn . II 497, 552 Elektro-

--schiene .

— kuppel .    .

—lager .    .    .

—werk, Holz-Harmonische Analyse

--, Brücken-, zuläss.

Materialbeanspruchg.

Ill 73*, 78

--, Systeme v. Fachwerkbrücken . III 952

--v.Eisenbahnbr. III 990

—trägheitsachse (-moment)

I 193, 194

—tragwerk (Brückenb.)

II 552 II 552 III 295 I 842 III 303

H.

Hackworth-Stenerg. II 187 Hafen, Flufs- . . Ill 518 —, Kanal-    ... I

Haftfestigkeit, Eisenbeton- ... III 239 —Spannung, Eisen-beton-

III 536

. . III 249 I 507 I 944

I 124

— Schwingung I 124, 221 Hartgummi . . 1 497, 668 I 635 I 681* I 497

--, zuläss. Spannung 1506

Hartung-Regler I 972, 973 Härte d. Wassers 111 651* —grad (Wasser) . II 57 —n d. Stahles . . I 630 —skala, Eisen u. Stahl

— guß.....

—lot......

—holz, Festigkt. .

III 922

Hausschwamm I 722, 724 Hautreibung (Luft) II 358 Hebemaschine . . II 382 --, Antrieb d. Verbrennungsmotor II 388

--für Bauzwecke III 490

--f. Handantrieb II 382

Maschinenteile

~ 7ür

--m. Dampfantrieb

I 842

II 388

---. zulässige

Hahn, Absperr-—, Widerstandszahl I 306 Haken; Last- I 856, 858*, 859*; II 402 . . III 746 —platte III 747, 752, 753* —zapfenplatte . Halbgasfeuerung . II 39 —kre uzriementrieb    I 799

—rundeisen ... I 651* Haldenseilbahn . . II 555 Halladay - Windrad II 4 Hallenbau III 318, 336, 359, 364, 444 Eisenbeton- III 258,260

— nagel

. III 751

I    628*

--, mineralogische I 682

-zahl (Festigkt.) . I 484

Harzöl.....I 731

Häselersche Formeln

(Zug u. Druck) I 512 II 427*

II    382 II 534

asser-

Haspel. . .

—rad . . .

Haufenlager . . . Häufigkeitslinie (W

abflttfs). ... III 498 Hanptabsperrventil

(Dampfmasch.) II 196, 748 . . I 194

—achse --n gleich ung (Kegelschnitt) ...

I 96

--m. Druckwasser-

antrieb ... II 390

--m. elektrischem

Antrieb ... II 891 --m. Luftdruckantrieb ... II 389

--m.Transmissions-

antrieb . . . H 886

--m. unbegrenztem

Arbeitsfeld . . II 481 -werk f. flüss. Körper II 557 —zeug Hebelsteuerung, elektrische Aufzug- . II 419 Heberleitung I 280, 282, 284; III 794 —, Saug-, Druckluft- II 559 —turbine .... II 288 Hefnerkerze . II 808, 809 Heifsdampfbetrieb II 132

--maschine, Schmidt-

sche .... II 119

II 382

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

68

III 851 I 837

. . II 43

—ung

Dieselmaschinen-

I 476*

. I 469 . II 280*

Herzkurve . .

—stück. . II 987; III 758 Hespeneisen ... I 651* Heusinger-Umsteuerung

II 182 II 914

Hinterdrehbank /7-Linie, -Fläche . III 100 --, parabolische

II 380

--, Holz-, Schutzvorrichtung . . .III 470 Metall- . . II 356 ..... II    346

—bau

I 762 I 760

III 612 I 701

II 944 . . III 499 I 145

I 725

III 470 I 723

N utz- . .

. . III 600

I 719

—zahn .    .    .

—zahnrad .    .

I 506* I 163

II 823

I 482

III 1

I 936

II 52C

—ventil

gesteuertes .

—werk, Drehkran- II 471 — —, Laufkran- .

Huf, Zylinder-, Inh., Oberfläche .    .

I 134

Schwerpunkt I 169 . . II 407

HiU fb ahn .’ ! !

—kurve .    . .

Hülsenkupplung . Humphrey - Pumpe II 561 Hunt - Pohlig- Elevator

I 317

Heifsdampf lokomotive

—laufen d. Zapfen .

—luftmaschine, Kreis-

prozef8 ... I 408 —wasserheizuńg . III 417 Heizfläche . . I 381, 388 Kessel- II 32, 769; III 412, 825, 826*, 898

—    — (-körper), Wärme

abgabe .    . .III 406

Ueberhitzer- II 21;

III 827 —kamraer f. Luft . III 401 —kanal —rohr, Kessel-1 917; II 28, 77, 80; III 413

—    —kessel . . II 11, 86 Lokomotiv- III 834

--, Wärmeübergang

II 382 ff.; III 406

:.....Ill 402

---elektr. Bahn. II 1002

Fabrik- III 462, 877

--skanal . . .III 422

--u. Zwischendampfentnahme . . III 424

--, Zug- ... III 871

—wert I 461, 462*, 476

bis 479*; III 798

—    —bestimmung . II 326 --deutscher Kohlen

I 458*

--gasförmiger Brennstoffe .    .    .

Kraftgase — — motorischer

Brennstoffe . . II 256*

— —, oberer, unterer

I 461, 470, 473*

--(Verbaudsformel) II 95

Heliolith .... I 690 Hellegatt .... II 677* —igkeit .... II 808 -ing ...    .    II    662

--Seilbahn . . II 556

Henry ... II 837, 847 Herd, Schiffs- . . II 702* Hertzsche Gleichungen (Kugeldruck) I 509;

III 973, 976 I 107

Heylanddiagramm Hildebrandtsche Zahnkupplung .    . I 830*

Hill-Kupplung I 831, 832* . II 361

III 143, 155

Hobelmaschine, Holz-

—    stahl

Hochbahnkrau II 460, 504

..... III 278

Belastungen III 56 Gewicht d. Baustoffe .... III 55* Lieferungsbe-ngungen .    .

Nietung .    .

zuiäss. Beanspruchungen I 504*,

506*; III 57*, 237

—    druckleitung (Wasser-)

III 582

—behälter II 534; III 368 Eisenbeton- III 264 Wasser- III 671,

678*, 792, 793* —ofengas I 455, 479; II 256

--gebläse II 609, 610,

616, 620

--schlacke 1498, 633 ;

Höhenbestimmung III 26 barometrische I 331*, 332*; III 32 —formel (Luftdruck) I 331 —messung, trigonometrische ... III 31 —unterschied (Luftdruckmessung) I 331* Hohlkugel (Festigk.) I 609 -rad .... I 769, 772 —Zylinder (Festigkt.) I 604 Holz, s. auch Bauholz

—    als Brennstoff I 455, 456*

—    als Ware .    .

—arten, spez. Gewicht

I 614*, 719

—    balkendecke .    . III 374

Bau-, s. Bauholz.

—bearbeitungsmaschinen

II 377

Schutz vorrichtg.

—durchtränkung .

—eisenkonstruktion III 316 —, Fällen, Trocknen,

Schwinden, Quellen I 720 Festigkt. ... I 497* —kohle .... I 455, 456 —konstruktionen . III 299 I 719

—pfähl ... III 211, 212 —pilaster .... Ill 627 Brücken- . Ill 1015

Holzpflaster, Fabrik- III456 Widerstandszahlen

physikalische Eigenschaften . . Schiffszimmer-, Gewicht . . . .II 698* — schwelle, Eisenb.- I 727;

III 746

Schutz geg. Zerstörung . .    . III 225

—verband .... III 299 I 7ö2 I 790

—zementdach III 57, 304.

386, 442

—Zerstörung . . I 721, 722 —, zuiäss. Beanspruchg.

Homogen . .

— e Differentialgleichg. I 81 —e Gleichung . . . I 50 —kohle Homopolarmaschine II 870 Hookesches Gesetz Horizont    . III 26

—alkurve .    .

—alschub (Bogenträger)

III 99. 141 —alschub (Gewölbe) III183 —alzugd. Kette III 103,156 —korrektion . . .III 32 Hoerbiger-Ventil . Hospital, Schiffs- II 675, 687 Hubmagnet . II 402, 841

-rad.....::

—tor, Schleusen- . III 533.

542, 547 I 932 I 938

II 455

Hulettk HÜlfSmaschinen für

Schiffe ... II 789 . III 806 I 208 I 95 I 821

II 498

—sehe Schwerkraftbahn

II 495

—sehe Verladeeinrichtung . . . . III 797 HuygensscheTraktorie I 110 Hydrant III 645, 682, 796 Hydraulische Hebemaschine . . II 390 —r Aufzug ... H 421 —r Druck d. Wasserstrahlen . .

I 697

281

Flächeninhalt .

I 98 I 775

I 108 I 120

766

II 1010, 1020 I 47

I 228

I 170

II 126

II 839, 847 Selbst- . . II 847

--smotor ... II 912

--sregler ... II 925

—tor, Wechselstrommasch. . . . II 895 Industriebauten

Induzierter Strom,

Richtg. ... II 849 Infusorienerde I 386,

451; III 408 Inhalt, Flächen- I 94,

129*; II 630 —, Körper- . . I 133 ff.* Injektor II 563; III 837 Innenbeleuchtung

I 79 I 78

I 958 I 71

--rechnung .    .

—ation d. Reihen-entwicklg. . .

—ator .....

—ierender Faktor .

I 96

I 396 I 975, 978

Isolierstoffe, Wärmeleitzahlen . I 386*, 387* I 94

I 405 I 415

Joule

— sche8 Gesetz (Elektr. Arbeit) ... II 844

--(Wärme) .    . I 396

Joy-Umsteuerung . II 187

—bahn

elektr.

1 695

I 698

Kalorie ... I 152, 373 Gramm- ... II 844 . . II 326 I 462 I 408

I 428

I 408 I 625

Hydraulischer Kalk 1 698 —r Kompressor . II 626 —r Mörtel

—r Radius . . I 287, 310 Regler ... I 974 (hydrodynamischer) Seitendruck . I —r Stau .... III 512 —r Widder (Widder

stofs) II 562; III 682 — Wasserhaltung . II 590 Hydrodynamik . I 264

--, theoretische I 336

—pulsator .... III 556 —Statik .... I 260 —statischer Druck I 262

--Seitendruck . I 281

Hygrometer ... I 404 Hyperbel . . I 96, 97 I 100

—funktion 130 bis 34*, 64, 65 Konstruktion .

—rad

Hyperbolische Spirale —oid

Hypozykloide . I 105, Hysteresis II 839, 840*, 864

I.

Ideale Hauptspannung

I 527, 585

— 8 Moment (Biegung u. Drehung) I 585* J-Eisen s. Doppel-T-Eisen. Ilgnerschwungrad

Imaginäre Gröfse . Impedanz .... II 851 Imprägnieren v. Holz I 723 Impuls . I 225, 228, 230 —moment I 225, 226, 228

—    schraube .    .

Indifferentes Gleichgewicht .    .

Indikator . . II 322, 323

—    —diagramm I 396,

426; II 106

—zierte Leistung d.

Dampfmaschine II 105 --r Dampfverbrauch

--r Schub, Schiffsschraube ... II 729 --r thermischer Wirkungsgrad, Ver-brennungsmasch.il 248 — — r Wirkungsgrad, Dampfmasch. . I 425 Wirkungsgrad, Luftkompressor I 411 --Saugleistung (Gebläse) .... II 612 --Spannung, Kompressor ... II 614

Indizierte Spannung, Dampfmasch. II109,

111*, 112*, 124

--Spannung, Mehr-

zylinderdamnfmasch.

II 120, 123*

--Wärmearbeit, Verbrennungsmotor II 248 Induktion, gegenseitige ... II 848 magnetische

III 359, 434, 436

II 831*, 832* —feuerung .    .    II    11, 37

—polmaschine    .    .    II    895

—Verzahnung    .    I 769,    772

Integral, angenäherte Berechnung bestimmtes .

--formein . . I 71*

--kurve für die

Arbeit .    .

I 78 II 647

I 80

Intensität d. Feldes I 216 —vlampe .... II 820 Interferenzerscheinung

I 223

—national - Standard -(Candle-foot) Candle-meter . II 809 —polationskurve . III 23 Intze-Behälter III 675, 678* Invariante. .

Inversion (Determ.) I 49 ./£-Diagramm(Entrop.)

Isodromregler Isolation, elektr., I.-stoffe

I 714; II 898, 919

—    —smesser. . . II 951

-    ator,Porzellan- II978,979* —ierbims .... I 687

--filz .... I 7H

--mittel, Wärme-1386*,

387*, 451*, 688; II 699;

III 408

--ter Punkt .    .

--ung, Mauer- . III 286

—uxkurve .... II 813 Isotherme . . .

— e, Wasserdampf.

—ißche Kompression

I 410, 411*; II 612

.1.

Jackstagprofileisen I 651 Jägergebläse II 624*, 625 Jahns-Regler... I 973 Johnson u. Ostenfeld-Knickformeln . I 518 II 837

K.

Kabel, s. auch Drahtseil.

II 494

-, Dampf-11426,427*, 428* . . II 980 zulass. Stromstärke II 963* —hochbahnkran . II 554 —kran . . II 504; III 492 —winde .... Ill 490 Kahnabmessungen III 534* -, Tragfähigkt. Ill 531*, 534* Kaimauer . . Ill 217, 276 Kalibrierte Kette I 845, 846* Kalk, hydraulischer I 698 —mörtel .    .

—Sandstein I 686; III 279 —Schlackenstein . I 687 —stein . . I 683; III 55 Festigkt. . I 498* Zulass. Beau-spruchg. I 506; III 59 Wasser- . .

—meter

—metrische Bombe —sehe Maschine . Kaltbrüchigkeit . I 629 —dampfmaschine .

—luftm aschine, Kreis-prozefs . .

Kamelhaarriemen I 502, 802 Kaminheizung. . III 409 - kühler .... II 215

Kammerschleuse . III 536, Kathedralglas . .

538 Kautschuk . . I 714 -rad .... I 782, 789    __ Festigktszahl. I 482, 497

—zapfen . I 838; II 753    Kavalierperspektive I 138

Kämpferdruck, -linie I 180; Kaysersche Knick-III 99, 148, 152    formel    .    .    .

Kanalabgaben . III 524*

— abmessuhgen . III 534*

-bau.....III    522

Vorarbeiten III 523,

525

. . III 699 —brücke . . III 533, 536

--, Eisenbeton- III 269

—, Eisenbeton- . . III 265 Fabrik- I 313; III 465 Fliefsen in —en I 310 III 700

uer-

schnitt I 812; III 499 . . III 536

I 516

Kegel, Bohr- . . II 363* I 862

Gleichung . .

Inhalt, Oberfläche I 135 Mantelschwerpkt. I 168 I 189

I 966 I 793

I 95

I 169

I 201, 202 —trommel (Fördermasch.)

II 434, 439* I 932

II 386 I 254 I 169 I 134

—schleuse

See- . . III 549, 552 Seiten- . . .111 518 —Speisung . . .III 529 Triebwerk- . . III 577 Turbinen- . . III 585 —, übliche Gefälle, Geschwindigkeiten I 313

.....III    8

Wasserbedarf . III 527 Kantenpressung in

Gewölben . . III 182

—    in Stützmauern III 176

Kaolin.....I    685

Kapazität d. Akkumulatoren ... II 860*--, Stutzmauer

elektrische II 837, 845    -, Schornsteinquer-

—    v. elektr. Leitg. II 967    schnitt . . II 49, 50

Kapillarität . . I 260 Kerosin . .

-, Erdboden- .    . III 655 Kessel, s. auch Dampfk.

Kappengewölbe .    . I 136;    — anlagen, Scliiffs-

III 291, 294, 374    II 774*, 775*

Kappsches Phasenverschie- - bekleidung, Lokomotiv-bungsdiagramm II 900    III 639

Karte, Gelände- III 48, 571    -, Heizungs- III 411, 417

Kaskadenschaltung II 954    — schmiede ... III 881

—Speisepumpe .    . II 586

--wasser II 57; III 792

I 736 III 286

I 48

Anwendungsgebiet

684, 700

—npumpe .    .

—nrad . . I 845, 846*, 848 —nrolle, —trommel I 844 Wirkungsgrad I 259 II 38

—nsäge .... II 382 . . II 385*, 386*

I 497

I 386, 451 . . III 619 I 148

I 151; II 837 Kimmsente ... II 643 Kinematik .    . .

—    tische Energie .

—    — eines Gases .

Kipper . . II 499, 502 —kübel. . . II 403, 404*

.....I 172

Brücken- . Ill 972 I 170

—wagen .    .

Kirchdach, -

verzw

Kitt .

Klafter Klammer, Mauer- . III 279 Klampen, Schiffs-

986

I 306 I 939; II 211

Beton-

—, gemauerter . . •—, Günstigster Qi

—hafen —heizung . . . .III 410 —, Heizungs- . . III 422 —isation, Entwurfsdarstellung . . . III 691

--sleitg. ... III 690

--sbetrieb . . III 705

--ssysteme . . III 684

—isierung, Flufs- . III 512 Lüftungs- . .111 401 —netz (Städteentwässrg.)

III 684

-Schieber. ... II 152 Schiffahrts-1313; III522 . . III 533

— wage

—Umformer ... II 928 Katarakt, Flüssigkeits- I 962

I 712

—    bremse ....

—    (Kegelstumpf-) feder

I 598, 599* I 120

—pendel .    .

—rad .... I 773, 786 —räderfrasmaschine II 374

—    —hobelmasch. II373,375 —radtrieb .... III 459 —regier . .

—reibrad .    .

—Scheibenriementrieb I 799

—    schnitt .... Schwerpunkt . Trägheitsmoment

—ventil . .

—Windmotor .    . II 3*

Kehrmaschine, Strafsen-

III 616. 631

Keilrad, —nutrad I 792;

Keller.....

Kennlinie, s. Charakteristik. — Ziffer (Log.) . .

Kern ( - grenze, —punkt,

—weite) eines Querschnitts ... I 574 —punktmoment, Stat. unbest. Tragwerk

III 147, 152 III 176

I 460

. . III 661 . . II 66

Kette, Anker- II 683,

II 407

Arbeitsverlust . I 258 -, Förder- II 514, 515,

516, 521, 523 G all sehe ... I 847* kalibrierte I 845, 846* —nförderung. II 493, 494 —ngeschwindigkeit    I 815

—nkasten, Schiffs- II 677* — nlinie    ... I 109, 181

. . II 558

—nrost —nzug .

Rundeisen- I 842, 844* Treib- .... I 814* versteifte . .    . III 102

--, durch einfachen

Balken . .    . III 154

Kiefer, Festigkeit

Gewicht .    .    .111 56

zuläss. Beanspruchg.

I 506, 515; III 59 Kies . .    1 685; III 55

— bett a. Brücken III 998 —elgur, I 386, 451, 685,

688; III 409

Wärmeleitg.

- strafse .    .

Kilogramm .    . .

—watt, -Wattstunde

I 203 I 152

I 393

—lager

—moment.    .

—regel . .    . . III 39, 48

, II 492, 496* —türm III 163, 350 ff. —hoffsches Gesetz, Strom-

eigung II 842, 854 Wärmestrahlg. I 390 Kirksche Formel (Schiffswiderstand) . II 720 I 716

II 685*, 686*

Klappe, Absperr-, Widerstandsz..

—    en ventil

—    enwehr .... HI 517

Klappmulde II 403, 404* —tor, Schleusen-

—kessel

III 857

----, Heizungs- 111411,417

—pflaster .... III 619 —sches Verbindungsstück . .

Soi

. I 504, 505, 506, 514, 515* I 512

506, 513

I 298

I 260

I 373

verfl iissigten —

--in Rauchgasen I 465

--, Krit. Werte,

Siedetemp. .    .

spez. Wärme

1 464, 466*

I 380 I 430*

I 398, 400* Wichtige Wärmewerte I

437*

Koksasche, Gewicht II 155 —ofengas . 1 455; II 256 Kolben I 865; II 268,

748, 782, 798; III 842 —beschleunigung . I 884 —dampfmaschine, s. auch Dampfmaschine

. . III 14

I 48 II 883, 888

I 212 I 47 I 153

III 533, 542, 546 Klärbecken, Trinkwasser- .    . .III 665

—ung, Abwasser- . III 707 Klauenkupplung . I 824* Kteillesche Decke

III 373, 377 . . II 19, 72 Dampftriebwagen

I 902

—triangulation . . Ill 20 Klemmenspanng. d.Wech-selstrommasch. II 900 —kupplung ... I 823* —platte, Schienen- III 746, 752, 753*

Kletterweiche . . III 7ö9 —Zahnstange . . III 891 K-Linie, Culmannsche

(Erddruck). . III 169 Klinkengesperre . I 863 I 692

—r, Festigkt. . I 498, 500 —r, Gewicht . . III 55 —rpflaster . . .III 620 Klosterformat . I 693;

III 279

-gewölbe .... Ill 294 Klotzbremse I 243. 859 ;

II 393, 447; III 814 Klug-Umsteuerung II 187 Etn ickb ean spr uch u zulässige

—festigkeit . .

--gegliederter Stützen

III 958, 959 —Sicherheit I 504, 505,

Kniestück, s. a. Formstück, Widerstandszahl . .

—rohr, Kupfer- I 919*, 921 Knorrbremse III 814,

818, 820

Knotenblech (Brücken), Gewicht . . III 1026

—    linie (Kreisel) . I 236

—    (Mafs) .... II 715

—    punkte b. Fachwerk

trägern . . .III 964

--verfahren (Span-

nungsermittlg.) I 179

--Verschiebung III 103

--, Winkeländerung

am steifen— . UI 118 Kochsalzlösung, spez.

Warme ... I 375* Koerzitivkraft . . II 840 Kohäsion . .

Kohle I 455. 457 bis 459* —breiverfahren (Abwasserreinig.) . III 709 —elektrode ... II 823 Gewicht . . I 618, 619

Setzung ... I 8* Raumgewichte III 7* Syndikatsmarken I 9* —nbunker ... II 676 —n fadenlampe . . II 849 —nkipper .... II 502 —nlagerungll 532; III 797 —noxyd I 379, 380, 472, 473 Dichte u. Volumen

I 413

I 398*, 400* —nsäure, Adiabatische Kompression . I 432* --als Verbrennungsprodukt ... I 464

--aussaheidung d.

Menschen . . III 391 Dampftafel . I 437* Dichte u. Volumen verflüssigter— I 372 — —entwickiung der

Lampen II830*; III 391 --im Rauchgase

--—kältemaschine

I 434*; II 702*

--, Krit. Werte,

Siedetemp. I .378, 413 Löslichkeit im Wasser . . . Rauminhalt — —, spez. Gewicht

I 398, 437, 618 spez. Wärme

380, 398,

—nstoffstahl 1487*, 488*,

492, 628 Verbrennung I 466* — nverbrauch d. Lokomotiven . . . III 796 —nversorgung d. Bahnhöfe .... III 796 —nvorrat, Schiffs- . II 706 —nwasserstoff, Krit.

Werte, Siedetemp. I 413 Verbrennung

I 473*, 476*, 477* W ichtige Wärmewerte I 398, 400, 462, 471* ff.

Kohlmetzdecke . . III 373 Koje, Schiffs- II 687, 702 Koks I 455, 458*, 459,

460; II 33

II 96, 104, 144

---, Schiffs- . . II 737

—dichtung . . I 308, 865 —druck, Dampfmasch.

I 951; II 745, 749 Verbreunungs-maschine . . II 264 —gebläse .... II 609 —geschwindigkeit

(Dampfmasch.)I 883;

II 138, 739*; III 842

--(Luftpumpe) II 210

—hub II 140, 739*; III 842 —kompressor . . II 609 —kühlung ... II 783 —luftpumpe ... II 208 Luftpumpen- . II 212 —pumpe . . II 578, 591;

III 495

--, Abmessung, Arbeitsbedarf, Wirkungsgrad II 582

Antrieb, Regelung

II 586, 592 Pumpen- I 865; II 583 -ring I 868; II 269,

749, 798

—Schieber . II 155, 754

--Steuerung .    . IJ 144

—Scheibenberechnung I 869 —Stange . I 872, 874;

II 749*; III 842 Uebersetzungs- If 423 —Umlaufpumpe . II 764 —weg . . I 882; II 151* Kollektor, s. auch

Stromwendern 883, 888 —motor .... II 955 Kollermischer . . III 490 Kollimationsachse III 13 —fehler Kolmation . . . III 557 Kombination sfehre Kommutator Kompensationsrohr

I 914, 919*, 923*, 931 —wickiung ... II 887 Komplane Bewegung,

3 Ebenen . . Komplexe Gröfse . Komponente .    .    .

Kompression, Eiuzylin-derdampfmasch. II 107

---sh ub, Verbrenn ungs-

motor. . . . II 251 —or, s. auch Gebläse

II593, 609, 616, 622, 782 Arbeitsprozefs

I 408, 410, 430

I 904

II 205, 212, 213 II 845, 853 I 428

III 373, 376, 880 I 740

I 98 I 94

III 126 III 104

Kontraktion I 266,

Konvex . .

II 1005 —scheibe . . II 435, 439* Kopiermaschine . II 381

Korbbogen . . III 288

Elementbestimmung

III 44 I 689

451, 699 . . I 499, 688 II 169

I 137

I 358

. . II 206

bau

III 526 I 147 I 226

I 225 I 224 I 153 I 148

—flufs

Führungs- .    .

I 455, 472; II 256

--motor .

—kreuz .... —, lebendige .    .

--(Punkthaufen)

— linie

I 528

I 835 I 961

Mittel-

—moment .    .

—öl .... I 476*, 478* . . I 224 —richtung (elektr. Strom)

II 849 I 159

I 224

—paar

—plan

Parallel- .    .

—Zusammensetzung

. . II 460

I 555 I 553

Lauf- .... II 454 Leistungsfähig^ III 521 Schiffs- ... II 686* —, Schwimm- . . II 480 -seil I 851*, 852*, 853*, 854 Seibahn- ... II 554 Stahlwerks-.    .    II    484

—stützen u. - Anlagen i. Fabriken .    . III 449

-träger II 457, 462; III 88 . . II 478

Kompressor, hydraulischer ... II 626 Stufen- . . II 614 Komprimierte Welle I 820 Konchoide. . . I 111 —nlenker . . Kondensation bei Dampf-masch. II 201, 212, 213

--b.Fördermasch. II 440

--(feuchte Luft) I 404

--swasserlei tg. .111 419

— —swassermenge, stündl., i. Rohrleitg . I 451* —or, Dampfmasch.-

elektr.

Kaltem asch.

--, Schiffsmasch. II 756

Kondenstopf 8. Wasserabscheider.

Koenensche Decke

Konischer Stift. . Konjugierte Durchmesser

Konkav . .

Konsistentes Fett I 731, 836

Konstrnktionshöhe

(Brückenb.) . III 915

--v. Eisenbahnbrücken

III 1006, 1007*, 1008* —stahl ... I 492*, 626 — Wasserlinie (C W L)

II 627, 628, 643 Kontaktknopfsystem

(Elektr. Bahn) II 994 Ko li tinnierlicher Träger, s. auch durchlaufender Tr. I 175, 565;

--- Bogenträger

—    .— Träger mit ver

ändert. Belastg. Ill 96

—    tätsgleichung I 265, 337 Kontraflow-Kondensator

II 205

345, 346

— (Gasverbrennung) I 468 —szahl ... I 304, 317* Kontrollflan8ch (Dampfk.)

II 71

I 94

Konveyor .... II 521 Koordinaten, ebene I 88 Polar- ... I 90, 115 Raum- I 115, 140, 141 Umwandlung I 90, 115 Koepemaschine, elektr.

Korfund . .

Korkisolation . I 387, —stein . . Körner-Steuerung . Körper, geschichtete, Gewicht ... I 618* Inhalt u. Oberfläche

I 133* ff.

Schwerpunkt wichtiger— I 164, 168 spez. Gewicht fester — ... I 613* Trägheitsmoment I 200 Umdrehung8- .

—    geringsten Luftwider

standes ... Körtingscher Strahlkondensator Kostenanschlag, Bahn-

. . III 726

—    d. Wasserkräfte III 594 —Überschlag, Kanalbau

Kraft . . .

—antrieb .    .

—ausbau, Wirtschaftlichkeit ... III 590 —ausgleich-Kupplung I 835 —bandbetrieb . . I 802 Beschle uni gun gs-, Effektiv-. .    .

Coriolis- . . .

—eck, —polygon .

—einheit ....

—einschalter. .    . II 302

Erhaltung d. lebendigen .... I 218 —feld .... I 216, 219 I 217 I 224

—gas

--anlage ... II 280

II 258, 275 Wärmewei’te II 280 I 159 I 151

I 229, 230 . I 217

--, magnetische,

Krftl.-Dichte, Krftl.-Zahl .... II 839

--u. Nullinie

(Biegung) . .

—maschine ... II

--n-Kupplung .

--mregler .    .    .

menschliche, tierische

II 1,    2

I 153 I 153

Relativ- .

—schraube , .

Kraft, Schwer . I 148 —sehe Steuerung . II 445 —Steuerung ... II 189 —, Stofs- ... I 225, 240

—tarif.....Ill 595

- Übertragung III 458, 590 —Umsetzung III 591*, 592* —Versorgung,    Werk

statt- .... III 879 —wagen, s. auch Motorwagen, Abmessungen. . . III 596, 597 Eigengewicht, Nutzlast . . . III 598 Zugkraft. . III 601 —werk, Eisenb. - Werkstätte .... Ill 878

--f. elektr. Strafsen-

bahnen ... II 991

--, Wasser- . . III 584

—zahnrad . I 779, 780* Zentrifugal- I 188, 232 Zusatz- .    .

Zwangs- . . I 187, 224 Kräftefunktion . I 217 Gleichgewicht der—

I 153, 170, 171 Gleichgewichtsbedingungen I 160, 162 I 155 I 162 I 154

Cremonascher I 179;

III 90 —Zerlegung . I 153, 159;

III 92, 157

I 153, 158, 160 Kragdach . III 336, 340 —träger .... I 552

--m. vollwand.

Hauptträgern . III 944 Kranausleger II 471,

473, 474, 475, 480, 481 Bau- .... III 491 Brücken-

Dreh- .... II 465 —fahrwerk II 458, 463, 478 — gleisschiene, massiv unterstützte --träger .    .

—wagen .    .

Krängungsversuch II 649

Kratzerkette . . Hl 480

—rinne ... II 514, 515

Schwerpunkt Trägheitsmoment

-->

I 199 I 146

I 196

— elbewegung . I 207, 235 —el. Einschienenbahn-1 240 —elgebläse II 593, 602*,

603*, 604* I 239

I 240 I 238

Evolvente .    .

I 2 bis 23*, 131 I 199

I 26 bis 29*, 57*, 65* Gleichung . . 196, 97 —, Kern d. —Querschnitts .    . .

Krümmungs- . magnetischer . II 841 I 408

Kern .

--, Querschnitt exzentr.

beansprucht . I 582 Querschnittsmo-I 537, 540*, 541*, 568, 571 --stück, Schwerpunkt

Trägheitsmoment

Kreisschere ... II 345 Sehnenlänge I 36, 37* I 813 I 132

I 2 bis 23* I 211 I 211 III 709 I 476

—ung,

I 280

III 733 III 304 I 118

I 144

Mafs der— . mittlere . .

III 605

III 892 I 93 I 93

I 211

I 43* I 103

I 169

I 202

I 169

I 202 I 62*, 135, 136 I 509

I 484 . I 864 Gleichung der — I 120 Hohl- (Festigkt.) I 609 Inhalt, Oberfläche

I 935

— teich

--,

501, 676

Kreisabschnitt I 36,37*, 131 I 167

I 199

—ausschnitt . . I 37, 131 Schwerpunkt I 167 Trägheitsmoment —bewegung . .

--d. Massenpunktes

I 186, 227 —bogenabsteckung III40,45

--höhe ... 1 36, 37*

--länge . I 86 bis 41*

Schwerpunkt I 166 Trägheitsmoment

—elwipper ... II 503 —ende Flüssigkeit 1 265, 268 I 107

Flächeninhalt

--trägheitsmom.

—funktionen

I 575 I 93

—prozefs ....

--(Verbrennungsmaschine) . . II 245 —, Querschnitt exzentr.

beansprucht . I 582

--für Biegung u.

Drehung... I 585* Randspannung I 590

--smomeut I 537,

539*, 568, 571 —ring, Flächeninhalt

I 131, 132 . . I 576

ment

I 168

I 199

—säge, Holz- II 378. 379;

III 470 Metall- , , II 369

—seilbetrieb . . .

—sichelstück . .

—transporteur . . II 497 —, Umfang .

Wechsel-.    .

—, Wende- . . .

Krem erfaulbrun n en Kreosotöl .... Kreuzgelenkkupplung

I 824, 825* —gewölbe I 136; III 295 —köpf I 886, 887, 899;

II 749; III 842 —kurve (Schiff) . II 648 —stück, kupfernes I 920* elektr. Bahn II 988 Gleis- III 756, 760,

764, 772

--sweiche III 760, 764

—verband (Eisenhochbau) . .    III 355,    356

Kriegsschiff, Gewichtsver-hältn. ausgeführter II 711* Kritische Geschwindigkeit d. Luft in Rohrleitg. . . I 448*

--(Flufs-)    .    .

—r Anstellwinkel (Strömungswiderst.) I 353 —r Zustand v. Gasen

I 412, 413*

— Umlaufzahl (Turbo-

dynamo)    .    .    II.    905

Kröhnke-Filter .    .    III    669

Kronenbreite, Bahn-

—dach.....

Krumme Fläche .

—e Linie . . . I 91, 115 —er Stab, Festigkt. I 588 —linige Bewegung Krümmung I 93, 116, 119 I 119 I 119

—sebene .... I 116 —shalbmesser I 93,117, 118 --einfach gekrümmter Stäbe . . I 589 Eisenbahn- . III 724

--, elektr. Strafsen-

bahnen . II 982, 987 Grubenseilb.- III 906

--in Bahnhöfen III 772

--städt.Strafsen III 641

--v. Landstraf sen

--v. Zahnradbahuen —skreis ....

—smittelpunkt .    .

— smittelpunkte, zugeordnete — . .

—swiderstand, Eisenbahn .... III 718

Kübel, Begichtungs-,Giefs-, Kipp- II 403, 404*, 498* Inhalt .... I 136 Kubikwurzeln I 2 bis 23* --wichtiger Brüche —sehe Parabel . .

—zierapparat . . II 316 Küche, Schiffs- II 688,

689, 702*

Kugelabschnitt, Schwerpunkt. ...    _

Trägheitsmom ent

—abweichung (Fernrohr) .... III 12 —ausschnitt, Schwerpunkt .... Trägheitsmoment

—zone, Schwerpunkt I 168

—    zweieck ... I 135, 136 Kühlfläche (Kondensation)

II 205

—raum, Temperatur II 676 II 215

—ung, Kompressor- II 613 Transformator- II 925

--, Zylinder-, Kolben-

II 279, 783, 799

—    wasser f. Kondensation

II 202

--leitg.,Gasmasch. II 279

Wärmeübergang

I 388

Kulisse, Aufhängung, bauliche Ausbildung

II 184, 185

—blech I 503*, 621*, 676

—dach.....III 385

—drahtl 500, 501, 620*, 676 Festigkeitszahlen 493*, 495*, 500,

— Schlange

Arten .... ausriickbare bewegliche .    .

— d. Fahrzeugmaschine

I 825 I 821

II 386

Ring- Rutsch- . III 899 Seilbahnwagen- II 548 Tender- ... III 849 Zentrator- .    .

I 886

—schleife .    .

~7i

I 881

I 793

Kurbel I 887, 888; II 382 —druck ... I 886, 951 —getriebe I 881 ; II 270, 751 —gehäuse d. Fahrzeug-

raotoren ... II 798 —kröpfung .1 889; II 752 —lager, Dampfmasch. II199

--druck .    .

Schiffsmaschine

II 749*, 750* I 892

—, Sicherheits- 1 864; II 384

—trieb.....I 951

Bewegungsverhält-s^e .

Kraft- u. Arbeitsverhältnisse .

I 115 1 95

I 209 I 107 I 91

Schwerpunkt .

Labiles Gleichgewicht I 170 Labvrinthdichtung I 309, 866; II 221 Lackiererei ... III 884 Ladebaum ... II 681 II 700* —breite,-gewicht d.Strafsen-fahrzge. III 597, 598* —gleis, —rampe,

—strafse . III 723, 776 . III 776

—błock

—rad

I 817*

Kugel- . Kurbel- . Maschinen- .    .

. I 171 I 246, 837 . I 252 . I 838 Trägergelenk- . III 325 Turbinen- . . II 298 —ungen i. Maschinen

I 172, 836 —ungen (Statik) . I 171 —ungsverlust d. Kohlen

. . III 46

I 573 I 195

III 603* . III 616, 620 Nebenanlagen . III 621 —, Stoffbedarf . .III 613* Landungssteg, beton- .

Land wirtschaftlicher

Wasserbau .    . III 555

Langerscher Balken III 954 —kessel, Lokomotiv- III 834 —lochbohrmaschine,

Holz- .... II 382

--fräsm aschine,

Metall- ... II 369 —sehe Rohrreibnngszahl

I 994* ff.

III 725

Kupfer, Gewicht I 620*, 621*; III 56 —legierung . I 493*, 678 —rohr I 676, 919*. 920*,

921*, 923* . . I 923* —schmiede . . .III 883 —Verlust i. Anker . II 878 zuläss. Beanspruchg.

I 503*; II 81, 973 Kuppeldach I 172, 175;

III 348, 349

--, Berechnung III 160

—, Eisenbeton- . . III 260 —gewölbe .    ...    III    294

—radsatz .... III 843 —schleuse .... III 537 —Stange . I 896; III 843 Kupplung, Allgemeines,

I 821 I 829 I 824

II 800

Eisenbahn- . . Ill 811 elastische .    .

feste ....

Reib- f. Hebemasch.

I 886

--masse, -ndruck I 953

—welle 1 889, 891; II 270, 749, 751, 782, 788, 796

—    winkel u. Kolbenweg

II 151*

Leit-, Pol-, System- I 208

—nabsteckung . . III 39 —nblatt (Schiffb.) . II 635 |

Klirvenkipper . . II 502 I 166

—, zyklische ...    I 105

Kurzschlufsanker II 912 —senkbremse . . II 397 —Spannung (Stromwendung) . II 883, 885 Kuttasche Strömung I 342

L.

—kran, Eisenb.-—hike, Schiffs- .    . II 687

—mais (Eisenb.) . III 776 —n einer Akk.-Batterie

II 860, 930, 935

II    682

—raum, Schiffs- II 673, 679* —winde .... II 686* Ladung, Ladungs-

rückstand(elektr.) II845 —sinhalt, Wagen- . I 619* Lage d. Landstrafsen

III 604, 634

—plan.....III 1

Lager, Balkenbrücken-

III    969

Bogenbrücken- III 978 — Brücken- ... I 171 —entfernung bei Trieb-werkwellen.    .

Gelenk- (Hochb.)

I 171; III 325

Grund- (Schiffs-masch.) . . . II 750 —körper .... I 839 Kipp- . I 172; III 972 . I 251 II 199, 270 I 172

—metali .... I 680

--, Festigkeit . I 496

—mittel f. körnige Stoffe

II 529, 534

--f. Schüttstoffe II 490

—reaktion. .

—r ei bung .    .

— Rollen-.    .

—schale . .

I 460

Lager. Wellen- I 817, 839 840*, 841*, 842*; III 458 —widerstand. . I 171, 233 Lagrangesche Gleichg. I 229 Lambertsches Wärmestrahlungsgesetz I 390 Lamellenbremse . I 862 Lampe, elektrische II 818

—    f. flüss. Brennstoffe II 813, 814

Gas- . . II 814, 816 —nanordnung . . II 832 —nglocke .... II 829* Lancashire-Zusatz-

maschine. . . II 936 Landestriangulation III 46

—    karte .    .

Landsbergsche Formeln

(Zug u. Druck) I 511 Landsche Nullinien-bestimmung .

—r Trägheitskreis.

—    Spann ungsermittlg. 1 529 Landstrafse, Bau u.

Unterhaltung . III 609 Einteilung, Linienführung .    .

Kosten

Eisen-. . III 270

I 292

—schwelle, Eisenb. III 756 Längenänderung

(Festigktsl.) . I 481 Arbeit der — I 484

—enau8dehnung

(Wärme) I 369*, 371* — enmafse verschiedener Länder .

—enmessung . . .III 2, 3 —enprofilautnähme III 29 —sbauten(Flu£srglg ) III504 -skeil ... I 738, 739* —skraft (Fachwerk) I 180 —sneigung, Eisenbahn

- sträger, Brücken-, An-griffsmom., Wider-standsmom. III 1001*

--(Br ücken fahrb.)

III1017* bis 1019*, 1021* Laschennietung I 758,

759; II 24 —nschraube . .    . III 753

Schienen- HI 753, 755*

II 402; III 490 —druckbremse II 883,

399, 400

— enaufzug ... II 412 —enzug. . .III 65, 76, 79 —führung .... II 407 —haken

449, 494

— —schiene ... II 456* —rad, Dampfturb.- II 231 ff. Lokomotiv- III 844 Schleuder-

Läutevorrichtung

(Lokomotive) . III 838 Lavalturbine . II 222, 231* Lazarett, Schiffs- II 675, 687 Lebendige Kraft 1151, 187, 188, 191, 229, 230 — Erhaltung der —

I 308

Festigkt.

Gleitverlust

—scheibe .    .

Legebrett .... III 10 Legierung I 678; III 839 —, leicht schmelzbare I 682 Lehmmörtel . .

—pisé.....

—stein .....

Lehrbogen, -gerüste

III 315, 1049 —e, Blech- ... I 674* —e, Feinblech- u. Draht

I 496

III 873

844, 852

—    lebender Motoren

II 1, 2; III 280, 601*, 612. 738*, 739*

—    sfaktor, Drehstrommot.

—sme8Bung .

—    squotient .    .

—sregelung d. Kreiselpumpe

—sregler .    .

—    sversuche a. Dampf

kesseln u. Masch. II 91 . . II 949

I 208 I 96

II 296 I 98 I 450

—    —, Luft- .    .

--snetz (elektr.), Ausführung ... II 972

—    — squerschnitt

(Kanalisation) III 694

—    — squerschnitt (elektr.\

Berechnung . II 964

—    •—smast I

Wärme- I

Wasser-

—werk (Flufsbau)

I    111

I 904

I    801 III 869

I    902

II    186 I 986

II    808 II 167

II    767 II 765

Lettern metali .    .

Leuchtgas I 455, 475;

I 472

267, 275 I 333

—kraft .    .

Libelle .    .

Lichtabgabe .    . II 808

—einheit .... II 808* . II 807, 809

--« einheit

—    Strahlenverteilung bei

verschiedenen Lichtquellen ... II 829*

—    ström-, -menge . II 808

—verlust durch Lampenglocken .    .

—weite (Brückenbau)

611

III 13

Lastaufhängung

I 856, 858*, 859*; II 402 —scheide .... III 85 Lateralplan ... II 628 Laternenaufbau

(Kuppeldach) III295,339 —nring (Kuppeid.) III 161 —, Sti’afsen-II 834; III 645 Laufachse, Lokomotiv-

III 843, 848 -kran II 454; III 445,

. II 566

—rohr —Steg

—welle (Schiff) II 753, 788 -winde II455,460.481,483* Läufer, Drehstrommot.-

II 913, 916, 917

I 152, 218 Leckrechnung . . II 659 — Stabilität bei — II 653 Lederdichtung —stülp .... I 244, 805 —treibriemen . I 733, 795 I 501 I 259

Leerlaufarbeit d. Dampfturbine ... II 221

----widerstand (Dampf-

masch.) . II 141. 142* I 805

I 695 I 686 I 686

I 622*

- gerüst für gewölbte Brücken . . III 1049 Leibungsdruck I 505, 760; III 57*, 73*, 74*, 920

Leichtmetall .    .

Leinwauddach .    . Ill 387

L-Eisen I 638*, 640*, 646* Leistung . . I 150, 187 — d. Eisenb.-Fahrzenge

elektrische II 837,

II 917

---(Wechselstrom) II 852

— sgrenze d. elektr. Gleichstrommaschinen II 863 —skonstante    d. Dampf-

. . II 574 . . I 965

—szeiger . .

—    sziffer, Arbeitsprozefs

I 408, 429

Leitapparat v. Dampfturbinen . . II 219

—    erzahn8tange .    . III 888

—kurve .    .

—linie

—    (Lade-) rad . . II 682

—    rad, Wasserturbinen—strahl ....

—ung, Dampf- .    .

elektr. II 960,

962*, 963*, 972

---, Entwässerungs-

Druckrohr- . . III 705 Heizungs-

III 412, 428, 430 Kanalisations-

III 690 I 450

727; II 973, 975*; III 645

---swiderstand I 277,

349. 350, 448 385*,

386*, 387* III 580,

678, 793

III 504, 505 —widerstand, elektrischer . . II 842, 843* --y. Kupferleitg. II965*

Lemniskate .

—oidenlenker . Lenix-Spannrolle Lenkachse . .

—er.....

--Steuerung .

—    —ventil .    .

-    ung, Automobil-Lentz-Steuerung Lenzleitung . .

—pumpe .    .

Leonard-Schaltung II 952, 1007, 1019 I 681

II 256 Explosionsgrenzen

--motor II 253, 258,

spez. Gew. . Verbrennung I 472, 473, 474*, 475

---Luftgemisch, Ziind-

geschwindigkeit I 471* . . II 808 . . III 9

—messung —stärke, -kraft, -inten-

sitat . . II 807, 808* Berechnung II 810 erforderliche

il 832*, 834* . II 809*

. II 829*

III 915

Liderung I 307, 865,866, 878 Lieferungsgrad (Kompressor) I 411; II

--(Viertaktmotor),

Einflufs d. Höhenlage . . II 248, 250* —Vorschriften f. Eisenkonstruktionen I 762

--f. Eisen u. Stahl I 663

--f. Portlandzement

I 699

----f. Schmieröle I 733

Ligroin.....I    460

Lilienthal-Kessel . II 21 Limbus

Lineare Differentialgleichung .    . I 81

--s Voreilen . II 146

—ie, elastische I 532,547* ff. gerade i. d. Ebene I 88 gerade i. Raume

I 112, 113

I 91

. III 972

196

I    689 III 10 III 839

I 682 I 942

II    348

—maschine

—stein

I 56 I 222 I 109

nung .

—e, Breiten- u. Höhen-mafse .... III 823 — e, elektr. Vollbahn- II1004 —e, elektr. Zahnrad-III 898 —e. gemischter Zahnrad-u. Reibungsbetrieb

III 897, 899 —e, Gestell ... III 846 —e, Gewicht d. Zahnrad- .... III 903 Gewicht v. -teilen

—ö,

! Lokomotive, Heifs-

dampf- . . . III 851 -e, Kessel ... III 825 I 115    —e, Kohlenbedarf. III 796

—e, jährl. Leistung III 873 —e, Leistung, Zugkraft elektrischer — III 903 III 503    —e, Maschine . . III 839

—e, Prüfung. . . III 855 —e, Umdrehungszahlen

III 717 . III 894 . III 839 . III 798 . III 880 . III 802

I 805

I 210

L- Querschnittsmoment

I 537, 570 Luft. Ausdehnung I 330 Ausfluüsformeln I 444*

--zahlen ... II 317*

— bedarf b.Verbrennung

Drof slung .    .

I 450

—druckbremse II 623, 998;

III 818

—    —gründun g . . Ill 218

Druck i. offenen u. geschlossenen Räumen ... I 831, 332 Durchfiuf8zahlen II 320* Dynamik .    .

—    er wärmun g f. Lüftung

Luftkompre8Sor . II 59b

--, Arbeitsprozefs I 410

—. kritische Geschwin* digkeit ... I 448* —leitung ....

—, Löslichkeit i.Wasser

I 280, 380 —messung . . I 315, 317 mittelfeuchte . II 611 I 695 II 208

. . I 382 . . I 332 . . III 219 1 346

--Wärme . .

strömende Bewegung

I 440, 444

I 463 I 439

I 386*

wichtige Wärmewerte .... —widerstand I 335, 355,

358, 361 bis 363* Eisenbahn II 793 ;

III 717 I 365 I 335 I 348

III 401

feuchte 1402,403*; II611 Lumen . . .

.....III 400 Lupe . . .

-gas . I 455, 480; II 817 Lux ...

—heizung. . III 421, 463 | —ferprisma , , . I 713

Linie, krumme in der Ebene.... krumme i. Raume

--nführung elektr.

Bahnen ... II 980

--nführung b. Flufs-

bau . . . .

--nführung v. Land-

strafsen ... III 603 --nführung v. Touristenbahnen . III 907 — —nkipplager

--nrifs (Schiffb.) II 629,

632, 633*

--nrifsentwurf . II 642

--n vergleich v. Eisenbahnen ... III 721 Schwerpunkt I 165

--n. Trägheitsmomente

wichtiger —

Linoleum . . .

Linse ....

—ndichtung . .

Lipowitz - Metall Lippenventil. . Lochbohrer . .

—ersehe Zahnstange III 890 —leibungsdruck I 505, 760; III 57*, 73*, 74*, 920 . II 343, 344 ... I 692 Löffelbagger III 476,482,483* Logarithmen . I 48, 56 Briggssche . I 24 bis 25*, 48 ---d. Hyperbelfunktionen I 32*, 33*, 34*

--, natürl. I 2 bis 23*, 48

—ische Reihe . .

--s Dekrement .

--Spirale . .

Logleine . . . . II 716 Lokalbahn ... III 722 Lokomobilkessei II 11 —Schornstein .    . II 53

Lokomotive, Bezeich-

III 822*, 823*

III 879* —e, Gruben- . . II 493 —e, Hauptabmessungen

f. Normalspur III 829* bis 831*

—e, Hauptabmessungen f. Schmalspur III 832*

III 844*

-e, Verbund- . . III 850 —e, Verschub- . . II 492 —e, Wasserbedarf. Ill 790 —e, Widerstandszahlen

—e, Zahnrad-—e, Zugkraft —schuppen .

—    Werkstatt .

LÖSChgrube .

—. Lade-, Leitrad II 682 Löslichkeit v. Gasen i.

Löten, elektrisches II 844 Löwenherz-Gewinde I 741, 749*

I 463

--d. Lampen . II 830*

--motorischerBrenn-

stoffe . . . . II 256* — befeuchtung, -erwär-mung .... III 401 —bewegung . I 355, 356*;

III 401

--i. Rohrleitg. I 447, 450

I 453

-druck 1364 ; II 594; III 32 Druckabfall i. Rohrleitg

I 335

—filter

I 447

—mortel .    . .

—pumpe, Kolben-

Schiffs- . . II 762 Schleuder- . II 206 --, Verbrennungsmotor- ... II 782 —rei bungs widerstand I 358 —reinigung ... III 400

—    -Sack (Ballonet) I 334

—    saugebremse . . III 819 --leitung v. Verbren-

nungsmasch. . II 277 -Schicht, Wärmeüber-

gang . «

—schiff . .

—schleuse.    .

—schraube .    .

spez. Gewicht I 402,

403*, 618; II 611* I 398

—überschufs b. Ver-

brennung .    .

—Verflüssigung .    .

—Vorwärmer (Dampf-masch. ... II 198 —, Wärmeleitzahl --Wasserdampfgemisch

I 402, 403*

—Wechsel, Gröfse und Notwendigkt. des —

III 390, 391

I 398

Flügel . .

--, Geschosse .

—, Zähigkeit •    •

—. Zusammensetzung I 468 Lüftung III 390, 463, 877 Eisenbahn- . . III 871 Fabrik- ... III 463 natürliche u. künstliche .... III 395 Schiffs- .    .    . II 690

—ßanlage, Ausführung

III 400

— skanal . . .    .111 401

Lukenprofiieisen . I 651* . . II 808 . . III 11 .    . II 809

. . II 839

II 839

III 611, 618 Zement- ... III 625 mmutpumpe. . II 559 Manganbronze I 493 —entfernung a. Wasser

Manschettendichtung

—teile .....

Masse.....

—nanziehung .    .

I 184

I 187 . I 231, 958

II 490

I 957, 959 —, spezifische . . I 149 Mafseinheit, elektrische

. . II 679*

— stab für Spannungs-

ennittlung . . I 529 --v. Biegungslinien

technisches. Vergleich der M. verschiedener Länder m. Meterm. . . I 986* III 373, 376

III 493*

I 625; II 73 I 1 I 189

—frafs

I 580

Maurertagewerk Maximum . .

I 330

I 140

I 260

II 113, 118 . I 987*

I 678

Aluminium- . I 681 Festigkt. I 493, 496,

500, 501

II 310

Höhen- .    . III 27

Längen- . . III 2 Winkel- . . III 13 —künde . .    .    . II 310

—latte, —band, —rad

I 404

—wehr

—dach

I 623

—elektrodenlampe . II 826 Spannung I 502, 503*, 504* —faden(draht)lampe II 820

M.

Maclaurinsche Reihe I 67 Mac-Nicol-Kessel . II 19 Magnalium . . I 681 —, Festigkeit . I 496. 501 Magnesium, Festigkt. I 496 Magnetbremse II 395, 398 Bremslüft- .    . II 402*

Feld- (Gleichstrommaschine) II 880, 889 —ische Induktion II839, 847 --r Kreis ... II 841

—    —r Widerstand II 841

--s Feld II 839, 846, 898

—isierungskurve . II 839

--tafel .... II 881*

—ismus

—    itbogenlampe . . II 826 —omotorische Kraft II 841 —pol

—rad (Wechselr.) . II 895 —senkbremse II 398, 402 —stoppbremse . . II 395 -, Trag- .... II 402 —, Tragkraft .    .    II    841

—wicklung II 880, 882, 931 Makadam - Strafse

Ma

III 670

— stahl I 489 bis 492*, 626 Mannesmannrohr 1918, 919 Mannloch ... II 30, 90 Manometer II 65, 70, 311;

III 838

Mansardendach III 57,

308, 340

I 309, 865 Mantisse . . I 24, 25*, 48 Marine-Kessel II 773, 775 Mariottesches Gesetz

I 330, 396 Marmor . I 498, 506, 683 Marschturbine . . II 758 Marshall-Umsteuerg. II 186 Martin stahl . . 1 492, 634 Marx-Steuerung . II 171 Maschinenfundament

II 279; III 461 -kraft, Schiffs- II 715,

716, 717 I 736 I 148 I 220

—nausgleich (Schlick) II 744 — nermittlung (Bahnbau) . . III 728, 731 —ndruck(Kurbeltrieb) 1953 —nmittelpunkt. . I 163 —nprofil (Bisenbahnbau) . , , . III 731

Massenprofil (Kanal)

III 525, 526

—npunkt, freie Bewegung des —    ...

unfreie Bewegung des —

—nreduktion —ntragheitsmoment I 191 —ntransport . .    .

—nverteilung (Bahnbau) .... III 731 —n Wuchtdiagramm

II 837*

--en fiir Schiffslade-

rämne

--(Vermessungsk.) III 1

—e, Schiffs- ... II 671 — e verschiedener Länder

I 994* ff.

III 113

—system, absolutes

(C-G-S) 1 149; II 837

---, physikalisches I 149

I 149

Massivdecke Mast, Eisenbeton- III 277 — enkran . .

—enzubehör ... II 681* Leitungs- II 973, 975* —, Schiffs- ... II 699

Masut.....I 460

Materialabnahme II 74 —prüfung Mathematik . .

—sches Pendel . .

Mauer, Baustoffe für I 686 —bogen .... III 289 Eisenbeton- . . III 260 I 686

—, freistehende. . III 283 —-Öffnung .... III 287 —ring (Kuppel) . . III 161 -stärke . . III 281, 283* —stein I 692; III 278, 279 Stütz- .... III 167 —werk, Arten . . III 278

--, exzentrische

Beanspruchg. .

--, Gewicht III 55, 280

Kessel- . . II 41 zulässig. Beanspruchg. 1506*; III 59* III 280* I 68

Maxwellscher Satz III 106 Mechanik luftförmiger Körper . ,

Mechanik starrer Körper, Grundbegriffe .

—k tropfbar fliiss.

Körper . . .

—scher Wirkungsgrad, Dampfmasch.il 140,142

--Wirkungsgrad, Ver-

brennungsmot. II 249 --s Wärmeäquivalent ... I 152, 393 Meerseilbahn ... II 556 Mehrleiternetz (Gleichstrom) ... II 952 —phasenmaschine

II 895, 911, 937, 940, 941 --phasenstrom

II 855, 953, 958 — stufige Gleichdruckdampfturbine . II 224

--Scheibenturb. II 232

—zylinderdampf-maschine

Meile

Meifselwinkel II 346*, 347* Melms & Pfenninger-

Turbine . II 239, 759 Membranpumpe. . III 495 Mengenmessung . II 312 Mensch, Ausatmg., Aus-dünstg., Ausscheidg. v. Kohlensäure, Wasserdampf . . III 391* —engedränge , . II 708 Kraft, Leistg. II1,2 ;

III 601*, 738*, 739* —, Wärmeabgabe . III 390 Messing . . .

Gewicht v. Draht u. Blech . I 620*, 621* -rohr ... I 919, 922* MefSgeräte, elektr. II 949 — — f. Maschinenmessg.

III 2, 3

—tischblatt . . III 39, 48 — ung d. Luftfeuchtigkeit .    .

-verfahren, Schiffs- II 671 III 572 Metall. Allgemein., Mafse u. Gewichte I 620* ff.

III 304

Gewicht . . . III 56* Eigenschaften .

zuläss.

—schlauch .    .

—um

Meterkilogramm . I 150 —mafs — Fufsmafs

I 988*, 990*, 992* Methan I 398, 401, 472,

I 86 1 118 II 159

Meyer-Steuerung .

Fläche, —Linie III94,99

I 138

I 682 I 460, 730, 731*, 733 I 632 I 68

I 401

Mittelachse, verschiebbare .... III 869 I 143 I 153

I 96 I 119

II 284 III 133 III 284

I 572 I 195

Moivrescher Satz . Mol......

I 401 I 474

scheinbares.

me .

156

I 240 I 192 I 176

80

157

161

226

155

644

163

129

7-

. . I 708 III 254, 376 .    . I 709

. . III 285

II 856

Morsekegel ... II 363* Mörtel I 694, 697; III 279 Festigkt. . I 498*, 499* .    I    694

.    I    695

. II 790

elektr.

--, elektrische

Zahnrad- . . III 898 -winde .... III 491 Muffendruck (Regler) I 963 —regier ....

—rohr, gufseisernes Normal- ,

Milffenrohr, Heizungs-

Münztafel . .

— Schieber. .

I 743*

. . I 789, 805

I 53

I 918

II 867

II 933

III 725

Metallegierg. I 676; III 839 —liderung . . I 868, 878 —platten, Gewichte I 621* —preise ...    . I 682*

I 931

Schwindmafs . I 371* spez. Gewicht 1613*,

620*, 621* —Überzug ....    I 667

Metazentrische Höhe

II 629, 645, 647* I 264; II 628, 632

473, 477

Methode d. kleinsten Quadrate .    .

Meunierscher Satz

Middendorfsche Formel (Schiffswiderstand)

II 721, 722*, 723*, 724* Mikroskop.... III 13 Militärperspektive . Mineralogische Härte-

Mischgas 1455, 472; II 818

—    kondensation . . II 202 —maschine, Mörtel-,

Beton- . . . III 488 —ungstemperatur I 376,377* --, Luft — Wasserdampf ... I 403*

—    — v. Gasen .    .

—bewegung .    .    .

—kraft, —kraftlinie - — —pfeiler, Brücken- III 1048 — punkt (Gleichg.) d.

Kegelschnitte .

--fläche . .    .

—schiene, Zahnradb. III 886 —schlächtiges Wasser-

rad

—stütze (Träger)

—wand.... Modellregel (Schiffswiderst.) ... I 329 —versuch (Schiff ) II727,728* Modul (Zahnrad) .    I 766

Mohrsche Durch-

biegungsermittig. I 533

—    Nullinienbestim-

mung....

—r Trägheitskreis.

—    Spannungsermittlg.

bei exzentr. Beanspruchung . .    I 581

I 47 I 397

Molekulargewicht I 896, 398*, 473*, 477*, 610*

—war Mollerscher Turmver-band .... Ill 312 Molybdändraht .    . I 601

Moment, Achsen-—aukraft ....

Deviations- . .

Mönch-u. Nonnendach I 512 Monelmetall, Festigk. I 494 Monierbau s. a. Eisenbeton,

—decke —rohr .,

— wand

Monozyklisches System

feuerfester .

Luft- .    .

—mischmaschine . III 488

—    stein .... I 686 —, Wasser- . .1 697,702 Moseleysche Formel

(Stabilität) . . II 645 Motor, belebter II 1, 2*

—    droschke, Vorgeschrie

bene Mafse. . II 792 —f ahrzeug . .

—    f. flüssige Brenstofïe II257 —generator ... II 926 —gerade (Regler) . I 979 —wagen, Eisenbahn-

III 856, 858, 860* . . II 805

I 965

, l 908*

III 413* Mannesmann- I 919 —Verbindung I 915; III 581 Mühle, Arbeitsdiagr. III 441

Mulde.....II 485*

—nkipper .... II 496* —nkran . . II 485, 487* Müller-Breslau, Formeln f. Zug u. Druck I 512 W- Gewichtsberechnung . . III 114 Mundstück I 276. 316*, 445* ;

II 218, 224,314, 316, 318 Mündung, Flufs- III 507, 549 Munition, Schiffs- II 707* Muntz-Metall(Festgk.) I 494 I 981

Muschelkurve . I 111, 112 . . II 146 Mutterschraube . I 742* Schrauben-, Gewicht

Nm

Nabe

Näherungswerte(Gleichg.)

Nahtloses Stahlrohr Naphthalin 1 376 ff., 413,

462, 477

Nafsbagger . . .III 476 —dampfbetrieb (Dampf-

masch.) . . . II 130 Nasser Dampf I 413, 414* Naturgas .... I 455 Natürliche Logarithmen

I 2 bis 23*, 48 Naviersche Knickformel

I 518

Nebenbahn . Ill 722, 726 —schlufsmaschine . II 863 --maschine, Charakteristik .    .    ,    —

--maschine, Regelung

---maschine, Schaltung .... II 928

--motor . II 892, 951

— (Zuschlag-) Spannungen f. Träger . I 512* Neigung, Bahngleis-

Schienen- i. Bahnhöfen .... III 772 —swechsel . III 721, 725 Nennleistung (Dampf-

masch.) ... II 125 Nepersche Analogien I 63 Nernstlampe . . • II 821 Netzbedingungsgleichungen (Triangul,) III 47

681

I 53

—s Gravitationsgesetz I 220 I 220

. I 612, 615, 627 .... I 626* I 487 bis 492*, 627 --f. Brückenbau III 627,

zulass. Beansprchg.

I 505, 511 Niclausse-Kessel II 772, 775 Niederschlagsmenge, s auch Wasserabflufsm., III 558, 571, 574*, 610*, 655*, 686 Niedrigwasser . . III 499 Niet I 663, 753; III 918 —abzug i. Blechträgern

927*

III 2 7,28

--ungsarbeiten . III 28

Nockensteuerung II 273, 755 Nomineller Expansionsgrad .... II 104 III 15

I    145 I 262

II    318 I 116

I 116

—flamme, -kerze

Normal form at (Ziegeist.)

I 692; III 279 —gleichungssystem (Ver-messungsk.) . III 51 —höhe v. Ballonen —ien f. Bewertung u.Prüf. elektr. Masch. und Transformatoren II 865 III 26

—sand

—schnitt .    .

I 572 III 722

—tender .... Ill 854

--u. Schubspannung

einfach gekrümmter Stäbe .... I 591 —weiche . . . . II 762 Normand-Kessel II 775, 776 Normen f. Leistungsversuche a. Dampfkesseln u. Dampfmaschinen . . II 91 Notau8lafs (Entwässrg.)

I 522

I 582* I 528

I 238 I 394

—holz

I 169 III 740

--nspannung .

--nteerung . . III 617

--nwiderstand I 351, 358

—gurtlaufwinde . II 483 —kästen, Eisenbahn-

-licht

Erd- . .

—farbenanstrich .

—gas .    .    .1 455; II 818

Heizwert I 462, 476*,

477*; II 256 . . II 814

Pflanzen-, Fett-, Mineral- .    .

Schmier- . . I 460, 730

--.Reibungszahlen I 248*

Treib-1476*, 478*; II 256 wasserlösliches

Optik

. III 670

III 671

7T.......I 43*

Packlage(Strafsenb.) III610 —ung (Dichtung) . I 308, 866, 876; II 568 II 746, 749 —werk (Fiufsb.) . III 508

Netzschaltung . . II 856 —winde .... II 686* Neusilber .... I K eutrale Ach se, — F aser-schicht (Biegung) I 522 Newtons Aehnlichkeits-gesetz . .1 329; II 725 —sehe Gleichungslösung

—s Potential.    .

Nickel

—stahl

Festigkeit .

91S

III 935

—arbeit (Hochbau) III 320 —eisen . . . . II 77, 80

—    für Rohre . .

Gewicht ... II 697*

—köpf, Gewicht . I 754* —maschine ... II 336 —tafel f. W inkeleisen III920*

—    ung, Berechnung I 755 --f. Behälter . I 760

—    — f. Brückenbau I 760;

III 919, 935

--f. Dampfkessel 1 756;

II 23, 26*, 82

--f. Hochbau . I 760;

III 320

--f. Maschinenteile I 763

Trägerver- . III 947

--, zuläss.Beanspruchg.

I 505; III 73*, 74* Niveau .... III 9 —fläche ... I 217, 262 Nivellement . . III 26

—    —splan .    . . III 1

—iergeräte, -methode

Nonius Normalbeschleuuigung

—druck (Hydr.) .

—düse.....

—e, Bi-    ....

—e, Gleichg. der — I 92, 114 — ebene —element .... II 857 II 808

I 833

—null

—profileisen I 637, 638* ff. — — (Kirickfestigkt.) 1518* Eisenbahn- III 722, 824, 864, 866 ..... I 700 —schienen, preufs. III 745* I 118

—Spannung . . I 481, 524 --, einfach gekrümmter Stab ... I 588

--en f. elektr. Strom II959

--en im Schiffsquerschnitt ... II 713

--u. Schubspanng. I 583

--(zusammengesetzte

Festigkt.) .    .

—spur

III 703

- ausschalter (Fördermaschine) .    . II 1016

Nulleiter .... II 856 —linie, -Schicht (Biegung) .    .    .

--, Lage b. exzentr.

Beanspruchg. .

--u. Kraftlinie

--(zusammengesetzte

Festigkt.), Bestimmg. n. Mohr u. Land I 572 Numerische Exzentrizität

I 96

Nut, Nutenkeil I 738, 739* Nutation (Kreisel) . Nutzbare Arbeit .

— —r Dampfverbrauch

II 126, 127* I 719

—lasten i. Hochbau III 56*

O.

Obelisk, Inhalt I 134, 137 —, Schwerpunkt . Oberbau, Eisenb.-

Eisenb.- mit Querschwellen

Oberbau, elektr. Bahnen

II 983

Grubenseilb.- III 906 Landstraf8en- III 610 Touristen-Seilbahn-III 910

---, Zahnradbahn- III 892

—fläche, Körper- I 133* ff. --nänderung v. Flüssigkeiten . . I 265

--nkondensation II 204

I 260

wagen- . .    . III 870

—leitungsbetrieb (elektr.

Bahn) . II 992, 995 III 444

—schiächt. Wasserrad II 283 Objektiv (Fernrohr) III 12 Ofenheizung III 409, 462 — kachel .... I 694 Ohm ... II 837, 838 —sches Gesetz . . II 841 Ohnesorge-Kupplung I 835

Okular.....III    12

Oelabscheider . . II 206 —besprengung III 617, 633

I 668

—lampe .    .

—maschine, Schiffs- II 780, 784*

I 730

I 732

Zähigkeit. I 261, 288 O-Linie .... III 97

..... III    10

Ordinate . . . I 88, 112 Orsat-Apparat . . II 327 Oestensche Wasserenteisenung az-Tafel (Stützenmoment)

III 132*

Ovales Rohr, Festigk. I 608 Oxydationskörper (Wasserreinig.) III 668, 710 Ozoidenverzahnuug I 773 Ozonisierung v. Wasser

P.

I 137 I 96, 102 Flächeninhalt . I 103 —fläche, Schwerpunkt I 168 —förmige Einflufslinie

III 122, 123* I 103

Konstruktion . kubische, semikubische . .

Seil- . .

. . III 142

I 183

I 200

—koordinaten I 88, 90, 112,

115

—kräfte . .

—ogramm d. Bewegungen .... --d. Impulse, Impulsmomente .

— —gesetz . .

I 198 I 906 I 138

II 202, 203 I 349

I 98

I 502 I 69

I 260

—werk

Pech. .

Pedometer Pegelbeobachtungen III 498 Pekrungetriebe .    .

Peltonrad II 289, 293, 299;

III 588 I 189 I 234 I 189

I 234 I 969 . . II 369 . . III 329

f5S

I 125

I 48 . . II 59

I 138

—bock

261

—rost

234, 237

—gründung . .    . III 207

—mauer

zuläss. Beanspruchung .... I 506* Pfeilrad .    .

Pferdestärke I 151; II 837

Pferdestärke, Vergleich ra. Fufspfund/sk 11001* Kraft, Leistung II 2,

492; III 601*, 739* Pfette, Pfettendach

I 223 Drehstr.-Mot. II 917 I 125 I 124

II 807, 808* Physisches Pendel I Piefkes Wasserenteisenung .... III 668 Piranischaltung . II 936 Piséwand . .

Pissoir . . .

Pitotsche Röhre 1319 ; II315 Pius Fink - Umsteuerung

I 234

. . I 686 . . III 645

I 500

III 265

Panzerturm . . II 707* -ung, Schiffs- II 706, 711* Papier, Festigkt.    I 497

—Stoffzahnrad . .    I 783

Pappdach . . III 386, 442 Pappussche Regel . Parabel . . . J

I 103 I 181

—träger III83, 340, 969,1025 —, Trägheitsmoment I 200 Paraboloid . I 120, 136 —, Schwerpunkt . I 170 Paraffinöl .... I 476 Parallaxe .... III 13 Parallelbetrieb, -Schaltung v. Wechsel- u. Drehstromgenerat. . II 940 --v. Wechselstrommasch. ... II 906 —bogen    . .

—epipedon, Inhalt, Oberfläche .    ...    T

--, Trägheitsmoment

I 162

I 143

I 226

--- d. Kräfte . I 153

--d. Winkelgeschwindigkeiten . .    I 206

Flächeninhalt I 130 I 153

Inhalt . . I 130 Schwerpunkt I 166 Trägheitsmoment

Wattsches .

—Perspektive . .

—Schaltung v. Gleich-strommaach. . II 933 —Stromkondensation

—Strömung . .

—träger I 175; III 83, 86, 155, 340, 952, 969, 1025 Parameter . . Parsonsturbine II 236, 238 Partinium. . . Partialbruch .    .

Paskalsche Kurven I 209 — 8 Gesetz . . Patentanmeldung I 1016 -gesetze . . I 1009, 1010* Paternosteraufzug II 424 II 517

.    . I 668

. . III 3

I 788

Pendel, Kegel- .

—länge, reduzieite mathematisches —n parallelgesch. Wechselstrommasch. . II 906 physisches . .

—regier ....

—säge . .

— stütze Pennsche Schrauben-sicherung . . I 747*

--Schieber . II 153, 754

Pentan . . I 472, 473, 477 Periode ... I 124, 221 —envergleicher . . II 940 —e, Wechselstrom- II 850, —ische Funktionen Peripherie d. Kreises I 2* ff. Perkinsheizung . . III 417 Permeabilität . . II 839 Permutation . .

—itverfahren Perpendikel (Schiffb.) II 627 Personenaufzug . II 412 —wagen .... III 870 Perspektive . .

Petersche Kletterzahnstange . . .III 891 Petroleum I 371, 376, 455, 460, 461*, 476*,

477, 617; II 256 —glühlicht ... II 815 —heizung .... III 410 —lampe .... II 814 —motor s. a. Verbren-nung8masch. II 258, 275 Pfahl, Betongrund-, Blechmantel-, mantelloser

III 209 III 215

Eisenbeton- III 211, 212, —gründung ... III 209 Holz- . . III 211, 212 Holz-Beton- . III 213 III 215

—, Tragfähigkeit . III 214 Pfanneudach . III 304, 385 Pfeiler, s. auch Stütze, Säule.

Brücken- III 1027, 1048 —, Eisenbeton- III 232,

. . III 283

I 785

III 303, 304 eisernes . . III 834 Pflanzenöl I 261, 617, 730 —ung i Uferbefestig.) III 509 Pflaster a. künstl.

Steinen . . . III 625 — b. Flufsbau . . III 508 Brücken- . . III 1014 Gewicht . III 61*, 62* Holz- .... III 627

--f. Fabriken . III 456

Klein- .... III 619 Klinker- ... Ill 620 —stein I 690, 693; III 622 —strafse, Land- . III 619 —ung städt. Strafsen II 989 ;

III 622, 642 Widerstandszahlen

III 599*, 600* Pfosten, Holz- . . III 299 Phasenmesser . . II 852 —regier .... II 912 —transformator . II 925 —vergleicher . . II 940 —Verschiebung .    .

--swinkel . .

—winkel .... Phosphorbronze I 679 Festigkeit . I 493, 501 Photometer . . H 809 —rische Einheiten

II 183

Planauftragung III 39,

571, 726

—drehbank . . II 356, 360 Planetenrädergetriebe

I 206; II 354 Planimeter ... III 24 Planum, Bahn- .    .    III    733

Platindraht . .    .

Platte, Eisenbeton-

III 230, 233, 240, 248 Festigkeit ebener

1 600; II 89 gewölbte (Brückenlager) .... III 970 Metall-, Gewichte I 621* —nbalken, Eisenbeton-

III 246, 248 —nbrücke, Eisenbeton-

Pol

—bahn, -kurve .    .

—    i. Kräfteplan

—    (Magnet-), Polstärke

II 839

—, Satz d. drei —e I 212 Primzahlenteilung.

—schuh ... II 886, 890 Prinzip d. Erhaltg. d.

—umschaltung . . II 954    Energie (lebend.

Wechsel-, Wende- I 211    Kraft) I 152, 218, 393

Wende-(Dynamo) II 887    — d. kleinsten Form-

I 158    änderungsarbeit III 120

—    d. Unabhängigkeit d. Einzelbewegungen I 143

—    d. virtuellen Verschiebungen .

Prisma, Inhalt, Oberfläche .... Schwerpunkt .

—, Trägheitsmoment I 200 —toid, Inhalt . . I 137 Prismeilinstrument,-kreuz, III 6, 7, 44 —trommel, Dechers- III 44 Probefahrt, Schiffs- II 716 —estab (Festigk.) I 625; II 73 —ierhahn (-ventil)

I 92

II 685* Polonceaubinder, —träger 1175; III 316, 338,

I 800 I 827

. I 701 . III 871 I 216 I 217

III 480

Präzession . . . Präzisionsgebläse

—nivellement .

. II 340

—lufthammer —schraube .

— Spindel .    .

—Zylinder Preufsische Kappe III 291,

II 65, 69, 777 Profilaufnahme . III 29 -eisen . .    I    637,    638*    ff.

—mafsstab    .    . .    III    729

Progression    s.    Reihe.

Projektion    .    .

Pronyscher Zaum Propellerrinne . II 514 II 728

Luft-

—nplan, Schiffs- . II 767 til . . . . II 585 —nzylinder I 906; II 583 Schiffs- . . II 690, 70S* schwungradlose II 586 Strahl- ... II 562 II 558

—rad

—Station (Kanalisation)

—werk .    .

III 556

III 41 I 109 I 208

—, asymptotischer

— bahn.....

—bestimmung, trigonometrische . . III 20 I 141 I 94

I 88 I 112 I 94 . III 973 I 94

I 94

I 698 I 685 I 396 I 134

168

169

201

326

sten — .

—querschnitt, Kern

Plattengründung . III 199 —, Rohr- .... II 86 Platz (Städtebau) . III 647 Pleuelstange I 886, 894;

II 750, 796

Plunger s. Tauchkolben. Pneumatisch. Elevator II 525 Pohlmanndecke .    . III 380

Poinsotsches Trägheits-ellipsoid ... I 193 Poiseuiilesches Gesetz (Leitungswiderstand) I 349

.....I 154, 208

I 208 I 154

—normale, -subnormale, -subtangente, -tangente

Poller

339, 356

Polygon, s. auch Vieleck.,

A-.....Ill 81

Inhalt, Abmessungen

I 130, 131* —zug, Anordnung v.—

(Vermessungsk.) Ill 17 Polysius-Umdrehungs-regier ....

--Zahnkupplung .

Polytrope I 406, 407*, 410 Ponceletsche Gleichung (Erddruck). .111171 Porphyr ... I 498, 683 Portalkran ... II 478 Portlandzement

I 668, 699, 701; III 226 —, Eisen-. . .

Postwagen . .

Potential . .

—    —lunktion .    .

—    — Geschwindigkeits-

(Füssigkeitsströmg.) I 336 —eile Energie . I 152, 218 Potenzen I 2 bis 23*, 45

—    gesetz (Festigktsl.) I 482 Prägepresse ... II 343

Prahm.....

Prallhöhe (Ballon) . I 333

I 237

II 624*, 625 . Ill 30

Pressen .... i 635 Schmiede- . . II 334 Stöfsei- ... II 342 Präge-, . . . II 343 —, Zieh- .... II 342 Pressung (Luft) . II 594 PrefSgaslicht . . II 816 —hartglas ... I 712 —kohle . I 458, 459, 460 —luftanlage .

—(luft-)gaslicht.    . II 816

. II 337 I 749, 751 .    1    751

I 606, 906

II 367

I 182

I 133 I 168

-trommel

I 138 II 321

—, Schiffs- . . . Proportionalitätsgrenze

I 482, 487*, 493*, 494*, 496*, 497*, 500*, 501* Proviantraum, Schiffs-

II 675*

—, Schiffs- . . . II 708 Prüfswand . . . III 285 Pseudoastatisch. Regler 1961 P S (Pferdestärke) 1151,1001 Psychrometer . . I 404 Pufferbatterie (elektr.

Bahn) ... II 992

—    — (Fördermasch.)

II 1012, 1020 --, Schaltung II 935, 937

—    dynamo . II 1009, 1012 Eisenbahn- . . III 811

-, Oel- .... II 266 Pulsometer ... II 560

Pultdach I 178; III 309, 340 Pumpe .... II 558 Abteuf- ... II 587 Bau- .... Ill 495 Kolben- ... II 578 Kreisel- ( Schleuder-, Zentrifugal-) II 564,

764; III 556 II 593, 609, 762

— nven

III 703 . . III 794 Entwässerungs-

Punkt 8. auch Massenpunkt.

—absteckung im Bogen

—bewegung .    .

—, Doppel- . .

—festlegung, —Sichtbarmachung (Vermes-sungsk.) .    . . III 2

—häufen, Dynamik I 225

—    i. d. Ebene . .

—    im Raume .    .

isolierter . .

—    kipplager . .

Rückkehr- . . unendlich ferner I 92

—, zugeordneter .

Putz, Wand- I 690, 696;

III 279

—, wasserdichter . III 223

Puzzolan . . .

—erde ..... PV-Diagramm .    .

Pyramide, Inhalt

Mantelschwerpunkt

Schwerpunkt . —, Trägheitsmoment Pyrometer . .

<è.

Quadermauerwerk. III 278 Quadranteisen . I 645* Umrechnung d. 90 °-Teilg. i. d. 100°-

Teilg..... I 42*

Quadrateisen I 659*, 660 Methode d. klein-

. . I 86 I 575

Quadratquerschnittö-moment I

535, 542* bis 545*, 569, 571 Trägheitsmoment

I 710 I 683 II 827

I 260

Querausbauchung —aussteiiung (Brückenb.)

Ill 979

—bauten b. Flufsbau

III 504, 505 I 484

—keil

--fläche .

— kräfte i. einfachen

Balken I 176; III 79 —neigung, Eisenbahn-

642

I 531

III 529

--e d. Hauptträgerstäbe . . III 954, 957 gefährlicher

III 749 . . III 746

. II 20 . I 175

I 481, 483 I 484,

487 bis 497*

Quirl

Rabitz-Wand I 697; III 285 Raddruck, Eisenbahn-

III 725, 806

--, Fuhrwerks- III 598*

—, Eisenbahn- . Fuhrwerks-.

. . III 806

— stürz

Vergnügungsbahn-

III 407

Radingersches Verfahren (Massendruck im Kurbeltrieb) .

— Schieber

Verbrennungsmasch.

II 266

I Ramieriemen. . . I 502 Rammarbeiten. . III 211 . . Ill 213, 485, 487 —e, Hand- ... Ill 625 —Pfahlgründung . III 211

---, Tragfähigkeit III 214

Rampe, Eisenbahn-

lade

. . II 720

I 467

III 465

—fang .    . II 777; III 800

-    . . I 464, II 98

— - analyse ... II 327 spez. Gewicht I 618 —kammer, Lokomotiv-

III 835 III 285

—wehr ... Raumausdehnung

I 369*, 371*

II 491, 678 I 112

ener

—meter —verband (Brückenb.)

III 979 I 113

II 356

Raumtemperatur

I 198

—ur (Triangul.) . III 22 —wurzeln I 2 bis 23*, 43*

--wichtiger Brüche I 43*

Quarz .... I 682, 683

—glas.....

—it......

—lampe .... Quecksilberdampflampe ... II 827 —höhen I 331, 332, 392;

II 310; III S3 — säule, Vergleich m. Atmosphäre . I 1001* Zähigkeit ... I 261 Zusammendrückbarkeit . .

Quellfassung... III 656 I 484

—dehnung . .

—feldmaschine .    . II 868

I 736

—kraft (Festigkt.) I 519, 521 —kräfte (Fachwerk) I 180 — kraft, Balken a. 3 u. 4 Stützen . .    III 135*

Eisenbahnbrücken-träger III 68 bis 71*, 78* . . I 176

III 729

--städt. Strafsen III 642

— profilaufnahme .III 29

--, Strafsen- III 607,

620, 624, 627, 628, —Schnittbestimmung (Biegung) .    .

--d. Kanalhaltungen

I 525, 547* ff.

—    —smomente I 534,

535* bis 545*, 568*

—    — sverhältnis b. stat.

unbest. Konstr. III 148 —schwelle, flul'seiserne

--, Holz- .

--noberbau a. Brücken

III 992

--, Weichen- . Ill 759

—siederkessel .

—Steifigkeit .    .

—Stützung, elastische I 519

Querträger, Brücken-,

Auf lager druck, Widerstandsmomente (Eisenbahnbr.) Ill 996* 997* 1001*

--(Briickenfahrb.)

III 1020* 1021* —Zusammenziehung

Quetschgrenze

ö-Fläche, -Linie

I 521; III 94, 97 I 337

Q- Linie .... III 94

R.

. III 806 III 597* —gebläse II 593, 602*,

603*, 604* Grubenbahn- . III 906 —körper . .111 808, 843 —lenker    .... III 759

—, Lokomotiv- III 843, 808 Radovanovic-Steuerung

II    169

—reifen, Eisenb.- JÏI807,808 Fuhrwerks- III 598

--reibung. . . I 243*

—satz .    .

--drehbank . . II 361

—stand, Automobil- II 790 Eisenbahn

III 847, 863, 864* —Steuerung, Aufzug- II 419

III    597

III 912 Räderformmaschine II 329 —fräsmaschine .    . II 370

—Vorgelege 1793,800; II 354 —winde .... III 491 RadialdampfturbineII 240 — system (Kanalisat.) III685 Radiator, Wärmeabgabe

I 954

Radius, hydraulischer I 287 Rahe .... II 681, 699* Rahmen, Dampfmasch.-

II 198

Spannungsermittlg. 1175 Lokomotiv-. . Ill 846 . . II 154

— (Windverband für

Brücken) .    .111 985

III 776

-, Wege- (Inh.) . I 137 Randspannung . I 577

—    bei exzentr. Bean

spruchung . . 1 583*

—    b.krummen Stäben I 590 Raukinesche Erddrucktheorie . III 174

—    Knickformel . I 518

—    Schiffswiderstands

formel

Rateauturbine . . II 234

Rauch

—abführung (Schmiede)

—gas

—rohr

—Verbrennung, —Verhütung ... II 34 Rauhigkeit ... I 351

--szahl (—grad)

I 294, 310*, 311*,

327*; III 500, 687 III 508

—diagramm (Dampf-

masch.) ... II 115 —gehalt, Schiffs- II 671, 672 —gewichte I 618*;

—koordinaten .    .

—mafse verschied

Länder . . I 995* ff. —messung ... II 315 I 725

—winkel .... Räumliches Fachwerk .... III 157

--Fachwerk

(eisernes) . . III 348 —nadel-, Räummaschine

—, Wasserstrahl- . Réaumurthermometer

I 577

I 582

I 588

. . I 575 I 535,

542 bis 545*, 569, 571 Randspannung I 590 —, Trägheitsmoment I 198 Reduktion d. Massen I 231 —zierte Masse beim "Kurbeltrieb .

--Pendellänge

--r Dampfverbrauch

I 208

II 928

--,Fahrzeugmotor- II800

Flufs- III 504, 511 --d. Fördermasch.

--,

974, 976

--, Schleuderpumpenil 574

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Reibung, Zapfen- 1246,837

—    zusätzliche (Dampfmaschine) . . II 142*

—sarbeit ... I 188, 253

—    sbahnen, Bestimmg. ti.

Bau u. Betrieb III 714 I 310

I 793

--, Tafeln

Reihen . . binomische . Fouriersche. Maclaurinsche —, Taylorsche .

—schlufsmotor II 955,

956, 957

—Wicklung ... II 872 Reinigung d. Eisenbahnwagen . .

— des Kesselspeisewassers .

I 146, 223, 224

Reaktionsgrad (Dampfturbine) ... II 225 —sverhältnis (Parallel-betr. v. Wechsel-stromraasch.) . II 908 I 321

I 369, 370* Rebhannscher Satz III 170 Receiver .... II 196 Rechen, Flügel-,

Scheiben- . . II 520

—    für Abwasserreini

gung . . III 704, 707 Rechteckfeder 1 593, 594 Flächeninhalt . I 130 —querschnitt, Einflufs-fläche.... I exzentr. beansprucht . .

--für Biegung u.

Drehung. . .

—    —, Kern .

--smomente

I 958 I 234

I 425

--r Füllungsgrad II 121

-- Spannung

(Dampfmasch.) II 113 Reelingprofileisen . I 651* Reflektor. ... II 828 —xionsvermögen . II 813 Refraktionskoeffizient III 32 Regelfläche. . .

—Umformer ... II 955 —ung, Bleiakkumulatoren-. ... II 934

--, Dampfturb.- II 233

--d. Stromerzeuger

II 450

Gebläse-. . II 620 Gleich strom-masch.- ... II 933 Gleichstrommotoren- . . II 951 --, Kolbenpumpenil 586, 592

--, mittelbare I 965,

--, Spannungs- der

Dreh- u. Wechselstromgenerat. . II 941 — — unmittelbare I 964

Hütte. 22. Auflage.

—sgefälle . .

--- (Getreide) . II 524*

—sgesperre ... I 863 —shöhe (Hydr.) I 281, 286 —skoeffizient, s. Reibungszahl.

—skuppiung I 830; II 386 —ssteiögkeit... I 258 —strommel ... II 408 —svorgeiege .    . .

—swiderstand a. benetzten Oberflächen I 323; II 717 Erdboden . III 214

--d. Luft . . I 358

--eingetauchter

Körper , . . I 351 — — , Eisenbahn- 1243 ;

III 716, 790, 903

--,Flüssigkeits-1286, 351

--i. Lüftungskanälen

III 397 Motorwagen II 792 Schiffs- I 823;

II 718, 719* S traf sen fuhr w erk

I 245; III 599

--(Strömungsw.) I 351

—swinkel (-Kegel) . I 242

--, Erdarten III 168*

—swinde .... III 490 —szahl (—skoeffizient)

I 188, 257*, 258*

--, Bauwerkteile auf

Erdreich . III 187*

--d. Ruhe u. Beweg. 1242

Grubenbahn II 493 Schieber. . II 754 Schiene—Rad III 814

--, spezifische

(Zapfen-) I 247, 248* ff.

. I 243* ff. . . I 55 I 46 I 124 I 67 I 67

III 804

. . II 57

—    d. Luft . , . Ill 400 Landstrafsen- . III 616

—    öffentl. Wege . III 636 Strafsen- . . . Ill 631

—    von Kanälen . III 705 Relativbewegung

69

I 150 I 224

I 54

. I 223 . II 853 . I 153

I 501

I 799 I 797

Treib-. . . . —trieb I 794, 795;

II 353; III 459 I 798

ung

. II 205 . Ill 711 . I 662 . II 984* . II 880 . II 871 . I 606

—schmierlager .    .

Trägheitsmoment I 203 —ventil . .

—zapfen . .

Rinnstein .... III 642 Rittersches Verfahren (Spannungs-ermittlg.) 1178; III 84 Rittinger-Pumpe . II 588

Robertscher Dreiecklenker Roheisen .

I 914

I 916

—dach

I 918

Gas- .

genietetes . . geripptes ... II 84 I 917

geschweifstes .

- graben .... III 657 I 914

I 922 I 709

III 202, 207 — platte .... II 86 —, Querschnittsmoment 1 537, 540*, 541*, 568,585 —reibung    I 286, 291,

447; III 413 Schlitz-, Sieker- III 657

Stahl- . .

Stampfbeton- . I 707* Steinzeug- I 930;

Ton-

III 705

Drucksteigerung I 306;

III 582, 682 I 277, 280

I 310

wassermenge . Kraftwasser- . III 581 Leitungswiderstand

I 349, 350 I 450

I 349

793

ti b

Relativexzenter . II 157 —e Feuchtigkeit I 402, 403* —es Gewicht . .

—kraft.....

Reliefkarte ... III 1 Remanenz, maguet. II 840 Renoldsche Zahnkette I 815 Rentenrechnung Repulsionsmotor . II 956 Reservoir s. Behälter. Resonanz . .

—, elektr. . . .

Resultante .    .

Renleaux-Miillersches

Schieberdiagramm II 147 Revolverbank . . II 360 Reziproke Zahlenwerte

I 2 bis 23* Rhombus, Inhalt I 130 —, Trägheitsmoment I 198 Richmannsche Regel

(Mischg.-Temp.) I 376 Richtmaschine. . II 341 — ungsregeln (elektr.

Ströme) ... II 848

--städt. Strafsen III 641

--swiderstand

(Impedanz) . . II 851 Rider-Steuerung . II 161 Riemen, Arbeitsverlust, Reibung I 256 —berechnung, zulässige Belastg. . I 795, 796* —, Festigkt. . . . gekreuzter, geschränkter . .

—geschwindigkeit. —scheibe 1802,804*; II 891 —schutzvorrichtg. III 470 I 733

—Verbindung .    .

Riensche Scheibe . III 707 Riese, Draht-, Seil- III 543 Rieseleinricht

(Speicher) . . II 520 —feld ... III 562, 712 —kondensator —verfahren .

Riffelblech .

Rillen schiene Ringanker .

--Wicklung

—geschütz —, Inhalt, Oberfläche I 136 — Rutschkupplung III 899 I 836

I 936 I 838

---Sorten

—glas . .

—hautrad .

—öl . . .

Rohr . .

—abdichtungl 915; II 205;

III 581, 705, 839 Abfall- ... II 524 Abflufs- aus Blei od. Steinzeug I 930; III 698 Abflufs- a. Gufseisen

—anschlufs v. Gasmaschinen . . II 278* Beton-, Eisenbeton-

I 707; III 264

—y betongefüllt

(Festigkt.) . . I 517 Blei- 1 677, 929, 930 —, Bronze- ... I 921 —bruchventil I 943; II 63 —brunnen .    .    .III    662

Brunnen-, Bohr- I 918 III 386

Drainage- . .III 560 —erweiterung, Wider-

standsz. . . I 299, 302 Festigkt. .    . I 604, 605*

Flansch- .    .

Förder- ... II 507 — formstücke, normale

I 910*, 912*, 913* . I 748, 917 I 916

gufseisernes. .

--Normal-, Muffen

u. Flansch- I 908*, 909* Heiz-, Siede- I 916;

II 28. 77, 80;

'III 413, 834 Hochdruck- I 917, 918 — -dampf- . I 924, 926* Kanalisations . III 698 Kupfer- I 676, 919*,

920*, 921*, 923* Mannesmann- I 918, 919 Messing- . . .

Monier- . . .

Muffen- . . . I 919* —, nahtloses Stahl- I 918 ovales (Festigkt.) I 608 Perkins- . . .Ill 417 —pfeilergründung

Rohr, schmiedeisemes I 916 Seil- .... I 931* —Sicherung . III 582, 682 I 918

III 698*

—stutzen, Ausflufszahl I 298 I 694; III 698* —Umhüllung I 451*, 452* —Verbindung 1908, 909,

915, 917, 919, 924, 925

--mit Rohrwand II 28

—Verengung, Wider-

standsz. . . I 304, 305

-    Versteifung . . II 83 Wärmedurchgang I 389 Wasserleitungs- III 681 Well- .... II 84

—    weite, günstigste I 914; III 580

Zementbeton- III 699* —, Zinn- ... I 929* Röhrenkessel II10,11 ff.,

771; III 834, 858 Rohrleitung, Bewegung d. Gaseu. Dämpfe I 447 Dampfdruckabfall I 450 Dampf- u. Wärme- er-sparnis d.Umhüllg. I 452 Druck- (Entwässrg.)

Durchflufs Erwärmung des Wassers in— . III 683 Fliefsen in nicht gefüllter —    .

Heizungs- III 412, 413*, 417, 418, 419, 430 Kondensations-

I 451*

—, Luft- . .

Strömung i. — Wärmeübergang

I 382, 383*, 384* Wasser- III 679, 681,

Geschwindigkeit und Wasser m I 28;

—swiderstand b.g eichem Querschnitt ud gleicher Form    T

Widerstandsz?

Aenderg. v. Ri btung u. Querschnit I 29* ti

I 449* I 301 I 246

III 162

—e, gedrückte . . III 976 —ende Reibung I 245,

251, 252* I 844

I 252 I 855

I 209

rve

I 698

I 682

III 825, 826* Schiffskessel- II 768 Zahnradlokomo-

. . III 898

I 123, 219

Rübelbronze, Festigkt.

I 494*, 495* —sches Leichtmetall I 496 Ruberoid . .

Rückdruck d. Wasserstrahlen .    .    .

— enbau (Rieselfeld)

. . II 284

I 979

—kehrpunkt ... I 94 —kühlung . II 214, 215 —leitung f. elektr. Bahnen

II 986, 994 I 267

—, V

Rute

— rohr

II 365

Sand

—fang

Filter- . . . —form maschine Normen- . .

—stein

. . I 685, 698 . III 305, 338

. . I 372

I 439

I 515

Saxonia-Vorgelege. Schabotte .... II 334 Schachtbagger . III 480 —brunnen . III 661, 662 —pferdekraftstunde II 429

I    989*

II    145 I 822 I 688

II 920 I 694

. . I 318 .    . II 735

Schleuderrad- II 571, 576 Ventilator- II 598, 606 , Wasserrad- II 284, 286 Schaukeltransporteur II 497 Scheibenbremse . I 862 —kolben .... I 866 —kupplung ... I 822 —raddampfturbine II 230* — zapfen . . Scheinwerferdynamo II 869 Scheitelgelenkdruck 1180 —gleichung . .

—kurve .... II 178

Rohrwiderstandszahl

(Hydr.) . . . I 291 ff. --en f. Gase u.Dämpfe

—, Wirkungsgrad . Rollbewegung . .

—e, Führungs- (Gasbeh.)

—e, Ketten- . .

—enförderer ... II 512 —enlager, Reibung —e, Seil- ....

-e, Trag- . . .III 911 —ku

—widerstand . . II 792 Romanzement . . Rootgebläse . II 623, 625 Roses Metall. . Rostfläche, Dampf k. II33,34 Lokomotiv-

ti ve

—, Kessel- II 34, 36 ff.;

III 833

Ketten- ... II 38 —schütz d. Eisens I 667, 915 -stab II 36, 777; III 833 Rotation, s auch Drehung. —sellipsoid (Erde) . Ill 1 Rotbrüchigkeit . I 629 — gufs I 678, 679; III 839

--, Festigkeit . I 493

—or (Vektorrechng.)

I 718

I 321

III 563, 712

--schlächtiges W asser-

rad

—führungskurve (Regler)

—stau.....

—wärtseinschneiden

(Triangul.) . . III 21

--turbine ... II 757

Ruderzubehör II 682, 700* Rundeisen, Gewicht

I 659*, 660

—Schleifmaschine II 349,

375, 376

Rufs ... I 467; II 34 Rüstung f. Gewölbe III298

Rüstung für gewölbte Brücken . . Ill 1050 verbundene .    . III 313

...... I 986*

Rutsche III 501, 521, 523 —kupplung . . .III 899 —winkel (Getreide) II 524*

S.

Saalbau . . III 317, 365 —beleuchtung . . II 833 Sackmafs (Strafsenbau)

III 609*

..... II 525

Sägedach III 309, 341, 447 Ketten- ... II 382 —maschine, Holz-. II 377 —, Metallkreis-. . u Sammelbecken s. auch Talsperre III 575, 583 —gang, —rohr III 656, 657 Sammler s. auch Akkumulator ... II 858

—    (Drainage) . .111 558

—trieb wagen .    . III 860*

~    .    I    685

. III 704 III 666* . II 328 . I 700 . I 684 Festigkt. I 498*, 499 Kalk- ... I 686 zuliiss. Beanspruchg. I 506; III 59 —Streuer .... III 850 —topf .... III 1051 —trocken ölen . . Ill 802 Santorinerde .

Satteldach.

Sättigung (Anker-, Zahn-) ... II 877 —, magnetische. . II 839 —sdruck ... I 402, 412 Satzriider ... I 768, 771 Sauerstoff, Dichte und Volumen verflüssigten — .

Spez. Warme 1398* 400* --Stickstoff - Destillation . .

wichtige Wärmewerte I 372, 376 ff., 398, 413 Saugbagger . II 528;

III 478, 479 —er (Drainage). . III 559 —gasanlage ... II 281

--maschine II 253, 267

—heber.....II    559

—    hub, Viertaktmotor II 249

—köpf.....III    398

—leitun g . I 280, 282, 284 --(Grundwasserabsenkung) . . III 196

—luftbremse . . .III 819

Sangluftförderer . II 525 — schlitz (Luftpumpe)

II 2L0, 212 —wasserförderer . II 528 —Windkessel. . . II 579 —Wirkung d. Kolbenpumpe ... II 578 Säule, s. auch Stütze, Pfeiler, Eisenbeton-

III 232, 234, 237 eisenumschniirte Beton- .... III 284 gufseiserne . . Querschnittsmoment

I 540% 541* zuläss. Beanspruchg.

I 505, 506* I 800

—rute.....

Schädlicher Raum Schalenkupplung . Schalldampfung .

—geschwindigkeit I 335, 443 Schaltanlagenausführung .... II 943 —er . . II 948, 997, 1001 —kästen .... II 946 —zellenzahl ... II 934 Schaltung d. Anker- u. Schenkelwicklg. II 862

—    d.Bahnmotor. 11996,1001

—    d. Bogenlampen II 823

—    d. Stromerzeuger II 928 Drehstrom- . . II 937

—    einer Akkumulatoren

batterie ... II 929

—    f. Gleichstrom . II 928 Genauigkeits- II 1008 Kaskaden- . . II 954 Leonard-... II 952

-, Parallel-d.Wechsel-u.

Drehstromgenerat.il 940 —, Transformator-Schamottestein . . Schaufelbefestigung

(Dampfturb.) . II 240 Dampfturbinen- II 221 —druck . .

—rad . .

I 888

I 97

Schenkelwicklung, Schaltung .... II 332 Schere . . II 843, 344 -e, Kreis- ... II 345 -festigkeit I 486, 519;

. III 843 . II 154

II 754

—rsteuerung II 144,145, 620, 754; III 843

--, Dampfkolben als

Schieber. • .    II    175

Dreh-... II 172 —r, Wasserleitungs- III 682 —r, Widerstandsz.

—tor, Schleusen- . III 543 Schiebung (Mechanik)

(Schiffshebewerk) III 548 Schieferdach III 57,

304, 385 I 691 I 119

III 740, 741 —nlochung ... III 754 —nneigung III 741, 746,

751, 760, 772 —nstofs    .... III 753

--, Strafsenbahn II 985

—niiberhöhung, Grubenbahn .... III 906 Zahnradbahn III 893

—bau

--, Ausgeführte

Schiffe . II 638*, 639* I 646* ff.

--Stahlprofile

--technische Begriffe

und Bezeichnungen

. . II 713

II 774*

er- . . . X4L führte Wasserrohr- ... II 775* Dauerleistung

-“Skrôisôl •

—slänge, -breite, -höhe II 627

Schiffsmannschaft II 708 —smaschine, Gewichte

II 778% 780, 781 . . II 728

III 548

—sverbrauchsstoffe II 706 Verbrennungsmasch.

—stein

I 702

—maschine, Holz-

Metall- . . II 375 Metall-, Schnittwiderstand, Energieverbrauch II 349, 350* II 905 I 244

III 534*, 538 . . III 518

—nboden .

—ntor .

— ntorzapfen.    .    . III

—nwand .... III

II 344

Schiebebühne III 786, 790*

--für Zahnradbahnen

III 893

—r, Absperr- . I 911, 944 —rantrieb .... II 150 —rdiagramm    II 146, 147,

153, 156, 164

--(Doppelsch.) II157,158

—r, einfacher, Abänderungen ... II 152 —r, entlasteter . . II 154 -rellipse .... II 150 —rexpansionssteuerg. II155 —r, geteilter. . . II 152 —rkasten .... II 748 —rkreis .... II 147 —r, Lokomotiv-— r, offener . .

—röffnungsdiagrammll 175 —r, Reibung I 244; II 754 —r, Schiffsdampfmasch.

I 306

Dach- . . .

— Schnitt . .

Schiene, Eisenb.- III 743 Preufs. Normalschiene . . .III 745*

--, Unterlagen . III 745

—, Grubenseilbahn-III 906 Hängebahn- . II 552 Laufkran- . . II 456* —nbefestigung III 746, 751 —nlage, -Überhöhung

Schiene, Seilbahn- III 910 Strafsenbahn-. II 984* Zahnradbahn- . III 892 Verhinderung des Wanderns III 748, 749, 892, 910 Schiffbarer Flufs . Ill 511 II 627

II 627

— —, Verhältniswerte d. Hauptabmessungen

II 637, 638*, 639* Biegungs- u. Träghts-moment II 711, 713, 714* —, Durchbiegung . II 715 —fahrtabgaben . .III 524*

--kanał I 313; III 522

--kosten . III 523, 524*

Flufs-, Abmessungen

III 534*

Gewichtsverhältnisse ausgeführter —

II 709*, 710*, 711* Querschnittsspannungen .

Raum Verhältnisse ausgeführter — II 673* —sanstrich .1 669; II 698 —sausrüstung, -einrich-tung .... II 680 —sdampfmaschine. II 737

--, Schwerpunkt II 780

—sdampfturbine . II 756 —selemente ... II 679 —sentwurf ... II 640 —sfestigkeit . . . II 711 —sform .... II 636 —sgewichte, -Schwerpunkte ... II 692 —shebewerk . . . III 548 —shülfsmaschinen . II 789 —skessel ... II 11, 768

--, ausgeführte Zy-

lind

— —, aus ge

II 768*

—, Gewichte von -anlagen . II 779*, 780 Konstruktion II 771

---, Schwerpunkt II 780

—skohlen Vorrat . II 706

—skoje.....II    702

—skörper . . II 679, 680 --, Gewicht, Schwerpunkt II 693, 694*, 695*

--, Hauptabmessungen

II 627 I 239

--nbau

--nkraft II 715, 716, 717

—sprobefahrt . . II 716 —sschleuse . . .III 536 —sschraube ... II 728 — sraum, innerer . II 673 —strommel (Hebewerk)

II 780

—sverlängerung . II 662 —svermessung . . II 671 —swiderstand I 823;

II 716 ff; III 522 —swohnräume II 674,

687, 701

Schindeldach . . III 387 Schirmmessung. . II 314 Schlackenbeton

I 706; III 278

.....I    690

Festigkt. . I 498

--pflaster ... III 625

—zement . .

Schlafkoje. ... II 687 Schlauch, Metall- . I 931 Schleifenkurve I 111, 112 II 381

—ring.....

— stein, Reibung .

—lohn . .

—riemen .

—schiffahrt —träger .

—versuch, Schiffsmodell ... II 727 S chlendergebiäse

II 593, 595, 602*, 603* —luftpumpe ... II 206 —pumpe II 556, 564,

569, 576*, 592 Schleuse s. auch Schiffsschleuse.

Einlafs- . . .III 577 Kanal- ... III 533 Kraftbedarf. . III 593 Luft- .... III 219

—nabmessungen —nanlage . .

—nberechnung . . III 538 .... Ill 540 . . Ill 533,

. Ill 528

ssen-

ausgleich . . II 744 I 240

III 657

. II 913 II 1010

III 722

II 326* . . I 378*

I 916 . . II 831

—en

—epresse . .

—estahl, zuläss. Bean-spruchg. I 505; III 59 • enn ersehene I 116

-öl

Reibungszahlen

I 248*, 261, 288 — ung, Dampfmasch.- II 201 Fahrzeugmot.- II 798 Lager- . .    I 836

Motor- . . II 783 II 195

. . III 56

II 1001 . . III 668

II 346

I 378

—holz.....

—verfahren, Ritter-

sches . I 178; III 84 —widerstand. . . II 348 —Winkel . . II 346*, 347* Schöpfwerk II 517, 557 ;

II 48

. II 668

—rost —zahnlastdruckbremse

II 383, 400

Schranke, Eisenbahn-

flachgängige . Form, Ausführung

S chranb enradfräs-

maschine . . II 372

--gebläse ... II 604*

--, Reibung . . I 256

—nschub (Schiffs-) II 729 II 747, 751 . I 346

Reibung . .

Schiffs- ... II 728 Schwellen- . . III 746 —, Zylinderdeckel- II 193 Schraubung (Elementar-)

I 204

Schrittzähler . . III 3 Schrott, Gewicht . II 485 Schrumpfmafs .

-ring .... Schubfestigkeit

I 519 I 882

— v. Trägern .

zulässige I 503*, 504*, 506; III 57, 73, 74 —Stange I 894; II 750,

796; III 843 I 886 I 896

— u.

. . II 523

Schleusung, Wasserverbrauch ... Schlickscher Ma

— Schiffskreisel .

Schliefskopf, Gewicht I 754 Schlingern ... II 656 S chlittenführung

(Werkzgmasch.) II 355 —kolben .... I 872 —, Reibung ... I 245 Schlitzmaschine . II 381 —rohr

Schlüpfung (Drehstr.-Mot.) ... Schlupfwiderstand Schlüsselweite

I 742* bis 747* Schmalspurbahn II492 ;

Schmelzkegel, Seger-

—punkt    .    .

—Sicherung ... II 950 —verfahren, elektr. II 844 —wärme    ....    I 380*

Schmidtsche Heifs-

dampfmaschine II 119 Schmiedbarer Gufs I 636 .    .    III    464,    883

— eeisen    .    .    . I    629,    633

—eeiserne8 Rohr .

—ehammer .

—emaschine ... II 329 . . I 635 . . II 334

Schmie_

Schmiermittel I 243, 729

--, Prüfg., Liefergs.-

bedingungen I 732, 783 I 460, 730

--, Zylinder- .

Schmirgelscheibe, Geschwindigkeit . II 375 Schmutzwassermenge . . • III 685 —pumpe .... III 495 Schnecke, Förder- II 505 —nkettenzug. . . II 385* —nlastdruckbremse

II 883, 400 —nradfrasmaschine II 373 — u. Schneckenrad

I 776, 786 —, Wasser- ... II 557 Schneebeseitigung III 633 —last .    .

—schütz, Eisenbahn- III 769

Schneide, Stahl- . II 345 —verfahren, autogenes I 673 —winkel . . II 346*, 347* Schnellbahn, Stadt-—filter . .

—regier (Spannungs-) II 942

—stahl...... Cl-

—stromheizung. . III 416 Schnittbrenner . II 816 —druck, spezifischer II 347* —geschwindigkeit f.

Holzbearbtg. .

--f. Metallbearbtg.

II 350, 351*, 352*, 366 I 727*

III 555 Schornstein III 277, 285 Blech-. ... II 53 Dampfkessel- . II 43 Lokomotiv- . . Ill 835 Querschnittinhalt, Kernweite . . II 50* Schiffs- ... II 777 Statische Berechnung . .

—veriust I 465, 466*;

II 35, 98 Schott .... II 701

—    enteilung ... II 668

—erstein .    . III 612, 613*

—    erstrafse ... III 610 —kurve .... II 668 —Vorschriften . Schrägaufzug II 499,

555; III 495 II 39

III 767, 768 Schraube . . I 663, 740 1 750

II 733

—    für Dampfkessel II 88* Gewicht ... II 697 Laschen- . . . III 753

—, Luft- .... I 346 —nberechnung . I 742, 749 —nbolzen, Gewicht I 743* —n druck (Luft) . I 348 —nfeder ... I 596, 597 —nflaschenzug . . II 385 —n für Rohre . . I 927* —nkopf, Gewicht . I 743* —nlinie ... I 117, 740

—    n mit Pennscher

Sicherung . . I 747* —nmutter, Gewicht I 743* —nrad I 256, 775, 776, 786

—nsicherung —n strahl .    .

—ntafel f. Güterwagen d. Staatsbahn wagen-verbandes .    .    I 744*

—nverbindung (Hochbau)

III 320

--i. Brückenbau III 921

—nwelle .... II 754 --(Verbrennungsmotor) . . . II 789 — ohne Ende 1256, 776, 786 I 254

I 888 I 606 I 485, 519 Eisenbeton- III 239 —kraft, s. auch Querkraft .... —kurbeigetriebe .

—Spannung I 481, 485,

520, 571*, 583

einfach gekrümmter Stab I 589

--i. Eisenbeton- III 249

--i. Schiffsquerschnitt ... II 715

--u. Normalspanng. I 583

I 526

--nkraft    .    .

--nkopf    .    .

--nlänge,    Berücksichtigung der — . II 160

—    u. Biegung . . I 584

—    u. Drehung . . I 583 Zug (Druck). 1584

—zahl (Festigkeit). I 485 Schulz-Kessel II 773, 775 Schurre .... II 523 Sehnte .... III 480 —nentleerer ... III 481 —nsauger .... III 481 Schüttbeton . I 506, 704

—    elriune . .    . . II 513

—rinne —winkel .... II §55 Schutzanlage, Eisenbahn- .    .    .    .    III    769

—    gewerbl. Eigentums,

Gesetze ... I 1009

I 518

III 914

III 506 I 223

III 160, 348 Leit-

II 843*

I 373

—ung

I 669

I 669; II 844 Schwelle, Eisenbeton-

I 687*; III 279 —Vorrichtung (Bagger)

—e, Gesetz d. — —kraft ....

---sätze. .

Schiffs- II 628,

I 638* ff. I 264

III 543

I 720 I 691 I 494

Bronze .    .

Holz ... I 721* Metalle . . I 371* II 166 . II 513

I 223

unge-

I 221 I 221 I 124 I 234

—sdauer, -zahl . I 189, 221 —smittelpunkt . I 233, 234 I 593 I 191 I 945

—szeit d. Federn . Schwungmoment —rad

I 957

I 947

Gebläse-. . II 616 I 945

II 857, 921

Sechskanteisen, Ge-

I 659*, 660 . . I 825 . . III 378 .    .    III    479

. . III 567

I 282; II 635 Segel . II 681*, 699, 700* —schiff, Gewichtsverhältnisse ausgeführt. II 710* . II 326* . III 538 . III 517 . III 10 . I 36*

—bahn

mungen .

Gicht-Gruben-Halden-Helling-Meer- .

Stand-Verlade-zerlegbare Ein-

—befestigung .

--am Wagen . III 912

I 794

III 113

810, 811

Gleichgewicht a. — 1181 —, Hanf- ... I 809, 856 —lastdruckbremse. II 399 —parabel .    .    .

Reibung .    .

—riese

Schutzstreifen (Eisenbahn) .... III 734

--(Strafsenbahn) III 635

—Vorrichtungen in

Fabriken . .III 468 Schützenwehr III 516, 517 —, Schleusentor- . III 547 Schwarzblech . I 660 —er Körper, absolut — 1 390 — Rankinesche Knickformel .    .

Schwebebahn II 539;

--, Bauart Torres y

Quevedo. . . II 557

--mit hängenden

Wagen ... II 497 — körper (Flufsb.) . III 509 —nde Bauten (Flufsbau)

Schwebung .    .

Schwedierkuppel

Schwefelsäure,

widerstand .    . ^

Schweflige Säure,

Dichte u. Volumen verflüssigter .

Wärmewerte I 373, 376 ff., 398, 429, 435* SchweifseisenI 634; II 75 Festigkeitszahl I 486, 487; III 104 Gewicht I 621*,

659; III 56 zuläss. Beanspruchung 1 503*, 505*,

elektrisches

III 277

eiserne Quer- . III 749 Grubenseilbahn- III 906 hölzerne Eisenbahnquer- . I 727; III 746 Lang- .... III 756 —nschraube . . . III 746 —nträger (Eisenbahnbr.) Angriff smomente, W i-derstan d sm omente, Querschnitte, zuläss. Stützweite III 995*, 996* Seilbahn- . . III 911 —, Zahnradbahn- . III 892 Schwemmstein

III 480 Schwenkkran III 491, 493 —werk, Kran- . . II 471

--lagen wichtiger Linien,

Flächen,Körper 1165* ff.

I 228

631, 692 — — v. Schiffsdampfmaschinen . . II 780

--v. Schiffskesseln II 780

--v. Walzprofilen

Schwimmachse .

—kastengründung . III 221

—kran.....II 480

—regel, Amperesche II 849 —tor ..... Schwinden u. Quellen d. Holzes .    .

—mais

Schwingdaumen —förderrinne . Schwingung, erzwungene .    .

gedämpfte, dämpfte . .    .

geradlinige .    .

harmonische .

Arbeitsüberschufs-ermittlg. mittels Drehkraftkurven I 950

--berechnung mittels

--, ligner- (Förder

masch.) II 1010, 1020

--lose Pumpe . II 586

--umformer (ligner)

II 1010, 1012* --v. Verbrennungsmaschinen . . II 274 Scottsche Schaltung

wicht . —kupplung Securadecke Seebagger —deich. .

Seegang .... II 655* —kanał. . . III 549, 552 —meile. .    .1 987; II 715

—schleuse.... Ill 537 — wasser, Schädigende Einflüsse auf Beton III 224 spez. Gewicht

Segerkegel .

Segmenttor —wehr . .    .

Sehinstrumente Sehnenlänge . Seilausgleichung (Förderin.) ... II 432 II 493, 497, 542,

543; III 905 Anlagekosten II 550* besondere Bauarten .... III 914 Elektro- . . II 554 Förderkosten II 550* Gesetzl. Bestim-

. II 551 . II 555 . III 905 . II 555 . II 556 . II 556 . III 905 . II 554

II 557

Baumwoll- (Treib-)

I 809*, 810* . I 855

—betrieb . .

—bremse .... II 322 —, Draht-, s. dort.

— durchhang II 542; III 909 —eck, —polygon I 154, 158 Biegungslinie als

Festigkt. I 501, 808, 810*, 849* ff., 856*;

II 539* ff.; III 905 —förderung (Grubenbahn) .... II 493 —förderer .... II 516 —, Fördermaschinen-II 431 —geschwindigkeit, För-

dermasch.- III 429, 431 Triebwerk- I 808,

I 181 I 257 II .

—rohr .    .

I —rolle .    .

855; IIJ

Seilrolle, Wirkungsgrad

I 810*, 811

. I 809*, 810*

I 153 III 443

I 227 I 189

. I 823*

—brunnen. —el . . .

Achszapfen, achsen .    .

. . II 629

I 683

I 486

—sanker (Zahnradb.) III 902 —sanlagen (Strafsenb.)

—    skurbel .

-    sstreifen (Eisenbahn)

III 724, 769 I 939

—sventil .    .

— —, Dampfzylinder- II196

--f. hydr. Pressen I 939

Kessel- II

I 379*

-rohr I 917; II 77, 80, 772

---kessel . . II 13, 772

—temperatur flüssiger Brennstoffe . . I 477*

--v. Dämpfen und

I 412, 413*

Siegwart - Balkendecke

Sielbau

I 634

I 681

I 64

32, 64 I 882

121

I 140

^ , 122, 216 . . II 729, 730*

—weg.....

Spaltungspunkt (Strömung). .

Spanabhebende Metall* bearbeitungsmasch. II 345 —bilduug .... II 345 päneabsaugung . III 471 pannkräfte i. Bogenträger. ... III 99 — — i. einfachen Fachwerkbalken . . III 84 --i. Fachwerkstäben . . .

--i. Gerberträger

—, Biegungs- . .

I 576

II 713

—, Knick- . .

Normal- . . reduzierte (Dampf-masch.) ... II 113 Schub- . . I 485, 520 I 526

I 178

I 529, 530, 576 —skoeffizient (Dampf-masch.) II109,110*,

111*, 121, 122* — skurve (Stützmauer)

III 176

I 482

II 961

—szeiger . .

, zulässige f. Brückenbau I 486,504*, 510, 514; III 57*, 73*, 74*, 237, 917

--f. Hochbau I 486,

504*, 510, 514; III 57

I 259 i

—scheibe .... II 454 Draht- . . I 806* Hanf-.

Fördermaschinenil 432, 439*

—Steifigkeit .    .

—Steuerung, Aufzug- II 418 Triebwerkdraht- I 807*

--hanf-

—trommel 1855; II408,

432, 439*, 452 —Verbindung I 809; II 541 —widerstand, Förder-

masch. ... 11 437* Seitendruck, hydro-stat.,hydrodynam. — 1281

--a. Silowände II 534

—kanal.....III 518

—kraft —licht

—Steifigkeit offener Brücken Ill 987

Sektorengeschwindigkeit

Sekundenpendel . Selbstentlader. . II 496 —entzündg. d. Kohlen I 460

--stemperatur .    1 478*

—hemmung(-sperrung) I 253 —induktion . II 837, 847 —regier (Spannungs-) II 941 —schlufsventil I 944; II 63 Seilers-Gewinde 1741,748*

--Kupplung .

Semikubische Parabel I 103 Senkbremse II 393, 397,402 . III 202, 205 ... III 8 — kästen .... Ill 206

--gründung . . III 219

—rechtstellen v. Linien, Dreh-

III 8

—nngd.Lehrgerüste III1050 -skurve . . III 514, 515* Sente .    .

Serienmotor II 955, 956, 957 Serpentin .    .

Servomotor ... II 301 Setzwage .... Ill 8 Sheddach III309, 341, 447 —, Eisenbeton- . . III 259 Sichelträger . III 143, 340 Sicherheit gegen Bruch

III 636 —sbremse, -apparat, an elektr. Fördermasch.

II 1014, 1015, 1016 —sgrad gegen Knicken I 504 bis 506, 513,

514, 515*, 517*

Sicherheitsgrad gegen Seilbruch . I 854;

II 431, 539; III 905 — skupplung,Eisenb. III 811 1 864; II 384

60, 70,

776*; III 837 —svorrichtung a. Förder-maseh. ... II 450

--a. Patern osterauf-

ztigen .... II 425 Sicherung, Aufzug- II 415 - v. Rohrleitg. III 582, 682 Sickerdohle, —rohr III 657 Siedepunkt verschiedener Stoffe .

Gasen. .

III 380 III 193

Siemens-Martin-Flufs-

eisen, —stahl .

---Stahl f. Brückenbau .... III 918 S. I.- Gewinde 1 740, 743* Silberlot . .

Silikalampe ... II 827 Siliziumbronzedraht I 679 —stahl . . I 489 bis 491* Silospeicher II 530; III 264 Simplexpfahl.    .    .    III    210

Simpsonsche Regel

(Flächeninhalt) 1133 ;

II 630, 631

--(Integration) I 80

Sinkbaum, -läge, -stück -matte . III 508, 509 —kastengründung III 221 Regen-    .    .    III    703

Sinus . I 26 bis 27*,

57 bis 61* arcsin . .    I    57, 60, 65

Sir ©in .    .

— hyperbolicus I 30 bis

— versus-Bewegung

Skalar ....

—e Gröfse . . .

—es Produkt T Slip . . ,

Solenoid .... II 846 Sommerdeich .    . III 566

III 607

I 339

I 175

III 95, 97

—rolle.....I    800

—schlitten ... I 813 —schütze(Wasserrad) II 288 —weite v. Brücken III 916 Spannung, Anfangs-u. Wärme- i. Eisenbeton .... III 239 I 522

elektr.....II    837

--, übliche II 958, 959

—, Gegenseitigkt. d.

—en ...

— i. Schiffsquerschnitt

indizierte Dampf-masch. II109,111*, 112*

--(Kompressor) II 614

Schätzung

(Dampfm.) . . II 124 -, Mehrzylinderdampf-masch. . II 120, 123* I 513 I 481

—sellipse ....

—    sermittlg. b. Trägern

I 521, 523, 528 --- b. stat. best. Fachwerk .    .

—sfaktor d. Wechselfeldes .... II 899

—    sfläche (Biegung)

—ślinie (Festigkt.)

—sregler .... II 941 —stafel, Wasserdampf

I 414*, 416 bis 418* —sverlust in elektr.

Leitg

— swahl (Stromsysteme)

II 958, 959 . . II 949

—skala

Spantform.    .    .

Sparbecken .

—bogenlampe .    .    II    826

—Schaltung ... II 918 —transformator. . II 921 Sparren . . III 160, 303 — dach .

III 304

---, eisernes . . III 334

Speckstein ... I 683 Speicher, Boden-, Silo-

II 6

II 63 . III 474 II 63, 68, 777

II 57; III 792 II 57 II 54

Reinigung .

*---Vorwärmer .

—ung d. Kanäle . III 529 Sperrdamm... III 507 I 864

—    Masse . .

—r Druck s. Flächendruck.

—    Reibungszahl

I 247, 248* ff. I 247

I 149, 613* ff. Dieselöle . I 476* --, Erdarten II491* ;

ase . .

Spezifisches Gleiten I 214 —s Volumen. .    .

--mittelfeuchter

Luft .... II 611*

—    Umlaufzahl (Tur

binen) II 291; III 589

—    Wärme

1 375*

. I 428*

350

I 207 I 63; III 47 I 681 . . III 298 .    .    I 712

.    .    III 4

.    .    III 5

. . III 17

. II 363*

. . . I 596 . II 409, 434

Splint .    .    .

Sprengarbeit —wagen .    .

—ewerk, Holz-Springbrunnen Sprinkleranlage III 466, 467 Spritze ... I 316; II 1 Sprung (Schiffbau)

II 628, 637, 670* — stand (Vermessungsk.)

111 20 I 312

I 316 I 784

. . III 189, 217 . ... III 300

—kranz

—kugellager . . .

-rinne. . . III 722, 746 —weite, Automobil 11 790 , Eisenbahn . III 722 — — elektr. Bahnen II 982 Standseilbahn

III 906, 910 Strafsenfahrzeuge

—zapfen . .

Stab,

I 578

—eisen

I 578 I 829 I 588

—    —, gerader— . I 507

—    längenänderung . III 107

I 578

I 580

I 175

stetig gekrümmter

I 170

Spannung, zulässige für Maschinenbau I 486, 502, 503*, 510, 514 zulässige f. Schiffsbau . II 713, 749, 751 Spantenrifs. . . II 629 . II 642 . II 636 . III 539

II 529

—esaal, Fabrik-—eventil —«Vorrichtung (Kessel)

II 54, 68, 765; III 836 —ewasser

—    radbremse . .

—    —senkbremse . II 398

—    —stoppbremse . II 394

—tor, Kanal- . . III 533 —werk.....I    863

—    Zeichen, Weichen- III 763 Spezifische Leitfähigkeit (elektr.) II 842^843*

—r Lagerdruck. .

—r Schnittdruck . II 347* —s Gewicht s. auch Eigengewichte

III 168* Feste Körper I 613* ff. Flüssigkeiten I 617* — Gase u. Dämpfe

I 613, 618* --, Kohlenwasserstoffe . . I 476*, 477* Kraftöle . . I 478* mittelfeuchte

Luft .... II 611* SeewasserI282; II 635 Süfswasser I 282, 372 vollkommene

. . I 398*

I 149

I 373, 374* ff. Dampf .. . I 416* Eisen ... I 376*

--, feste und tropfb.

flüss. Körper . I 376* Gasmischungen I 401 --, Kochsalzlösungen

— —, überhitzt.Wasserdampf . .

Wasser . . I 374*

--, vollkommene

Gase I 397, 398*, 400* —r Zähigkeitsmodul I 261,

Sphärische Bewegung

—    rExzefs Spiegelamalgam .

—    gewölbe . .

—glas . . ..

—    instrument

—kreuz .    .

—sextant . .

Spill . II 409, 410*, 684* Spindelmaschine (Aufzugwinde) . . II 413

Spiralbohrer . . II 348

—    —kegel . .

—    e, archimedische,

hyperbolische, logarithm ische I 108, 109 —e, Förder- . . . II 506 —feder .

—trommel —turbine, Francis- III 588 Spiritus, Gefrierpunkt

Spul en wicklung . II 896 Spülgosse, Schiffs- II 689*

Spülpumpe . . . II 765 —rinne, —rohr . . III 480 — ung v. Kanälen . III 705 —versatz .... II 529 Spundmaschine . II 381 —wand

—ung Spurer Weiterung,

Eisenbahn . . III 762 Grubenbahn III 906

--i. Krümmung. III 740

Zahnradbahn III 892 . . III 806 1 839

III 596 Zahnradbahn III 892

I 838

Reibung I 249, 250* Wasserturb.- II 297

achsial u. quer belastet . . biegungsfester (Formänderg.). III 117 — dreieck, Winkeländerung .... Ill 111 I 660

exzentrisch belastet

—federkupp lung, nachgiebige ... Festigkeit einfach gekrümmter — langer, Spannung u Durchbiegung. I

—    mit eingespannten

Enden achsial und quer belastet .

—    mit gelenkigen Enden

a. 2 Stützen achsial u. quer belastet I 579 —querschnitte für Eisenkonstruktion en III 337

—    Spannung i. Fachwerk

III 118

—Systeme, Fachwerk- I 175 — v. gleichem Widerstand (Zug,Druck) I 508 —Wicklung ... II 898 —zug, biegungsfester III 118

--verfahren . ITÎ 109

Stabiles Uleichgevk

—isierung einer Bewegung .    .    .

I 239

I 170

—ität

--sänderung .

--, Schiffs- II 629, 644

--smoment I 170;

II 647

I 335

III 56

Härteskala . . I 628* —formgufs, Festigkeitszahl I 487*, 492*, 493* zuläss. Beanspruchung I 503*,

505*; III 59, 78 — für Kraftwagen- u. Luftschiffbau . I 488* I 635

I 663 I 636 I 918

616, 622

--kran ... . II 484

zuläss. Beanspruchg.

I 503*, 505* Stampfasphalt I 718;

III 626, 1015 —beton I 506, 507, 704, 706

--behälter . . III 674

--rohr ....    1    707*

Standard-Kerze . . II 809

III 215 Schornstein II 49 ..... III 582

1 170

I 190

tionen

graphische . .

— luftförmiger Körper

I 330, 331 I 153

I 261

Station, Bahn- . . III 771 Statisch bestimmtes Fach werk .    .

—er Regler . .

—es Moment — unbestimmtes Fachwerk . .

--Trägersysteme III954

--Tragwerk . III 103

Staubecken, Ausflufs

I 266, 270 —berieselung . . III 562 —dämm, Eisenbeton-

—gerät

—kurve —rand

I 364

III 575

Staubabsaugung . III 804 —beseitigung, -Verhinderung a. Strafsen

III 617, 633

I 316 I 740

" "bah

nen . mafsgebende, unschädliche Eisenbahn- .... III 720 Landstrafsen-

. I 691 . III 55* . Ill 373 I 686 I 682

III 60

—format —holz .    .

-kohle 1455,457*, 458*,

459; II 33

--nteeröl . . . I 478*

--ntypen ... I 457*

--, Verbrennung I 466*

Steinie u. Hartung-Ilegler

I 973

Steinmetzkoeffizient II 840 —packung, —schüttung

III 508

Stabilität b. beweglicher Ladung ... II 652 --b. Leck u. Grundberührung . . II 653 II 650

II 644

--srechnung mittels

Integrators .

—    —j statische, schwim-

mender Körp. . I 263

--unter Segel . II 654

--v. Ballonen .

Stadtbauplan . . Ill 639

—    Schnellbahn . . II 1001 Städtebau, Aufgaben

des —    ...    III 637

—eentwässerung . III 684 —Verbindungsbahn I 1000

—    ische Strafse III 621, 640 Staffclapparat . . III 3 —methode (Höhenmessung) .... III 34

Stahlbandbetrieb. I 802 —bronze .... I 495* Einflufs d. Temp. a. Festigk. ... II 330

—    draht. . I 500, 501, 620 Festigkeitszahlen 1486, 487*, 500, 501,

626*, 628*; III 104 Gewicht I 620, 621 ;

—giefserei    . .

hochwertiger I 488

bis 492*, 626* Lieferungsbedingungen ....

—Produkte A u. B —rohr, nahtloses .

—, Schiffbauprofile I 646* ff.

--swalz- ... II 696

Schnell- ... II 350 Sonderstähle

I 487* ff., 626* —Sorten I 487* ff., 626*, 633 —werksgebläse II 610,

Ständerfachwerk III 85 — (Schiffsdampfmasch.)

II 751

Standfestigkeit, Kran-

II 477

Pfahlgründung

—rohr

—Seilbahn . . .III 905 —Sicherheit .    .

Stangenreibhammer II 332 Stanniol ....    I 677

Stapellauf.... II 662 Starrer Körper, Arbeit,

lebendige Kraft I 230 Dynamik I 190, 230

--, Drehung um feste

Achse... I 190, 231

--, Drehung u. festen

—schmiere I 730, 731, 836 Statik d. Baukonstruk-

. .    III 55

I 176

—    starrer Körper .

—    tropfb. flüss. Körper

I 173

--Tragwerk . III 79

.1 961 . I 162, 163

I 174

III 276 I 320

—gewicht . . . . II 678* . I 312; III 514 .... II 318 —raum, Schiffs- . II 678* —rohr ... II 315, 319 —Spiegel, —stufe (Flufs-bau) .... III 512 —ung, Ein- u. Ueber- v. Rieselfeldern III 562, 712

--sdruck .    .

—weiher s. a. Talsperre

Staubfilter . . . Ill 474 —kam mer. . . . III 400 —8augmaschine. . III 632 Stefan -Boltzmannsches

Strahlungsgesetz I 390 Stegstein decke . . III 373 Stehblech in Blechträgern . . .III 923 --stofs .... III 939

—    bolzen I 751; II 29,

77, 80, 89; III 828 -lager 1839,840*, 841*, 842* Steifigkeit, Seil- .    1    258

—    rahmen .... I 175

Steighöhe (Ballon) I 332 --freier Wasserstrahlen .    .    .

—ung d. Schraube

Eisenbahn- III 725 elektr. Strafsen-

. . II 981

III 600, 605

--städt. Strafsen III 641

Standseilbahn- III907 Strafsen-. . III 634

--sverhältnis, zweck-

mäfsig8tes Eisenbahn- .... III 720 --swiderstand, Eisenbahn .... III 718 Zahnradbahn

III 886, 887 Steilrohrkessel . . II 17 Steinbrecherarbeit III 280* —e, Festigkt. I 498* bis 500* —e, gebrannte —e, Gewicht.

—eisendecke .

—e, künstliche .    .

—e, natürliche . .

—erne Brücke III 917, 1030 Belastung .

—e, zuläss. Beanspruchg.

I 506*; III 59 . I 692; III 279 I 689

— pilaster III 619, 620,

622, 1014

Widerstandszahlen

III 600* —schlag, —Zerkleinerung

III 612

I 751

—verband.

—ring —ungslinie (Erddruck)

86

III 671*

Sterndreieckschalter II 916 —gewölbe. . . . III 297 —kurve .    .

-pfähl .    .    .

—Schaltung ... II 856 Steuerdynamoantrieb

III 843, 851

I 438*

I 439

Stirlingkessel. . . Stirnräderstofsmasch.II 372 —radevolventenverzah-

I 770

I 784 I 255 I 212

I 766

—heber

—linie

II 356, 358 Zahnrad- . II 372 I 233

- Ziffer

I 815

. II 317* . I 318

Gas-, Dampf- .

—pumpe .    .

— turbine . . II 289, 299 —ungszahl (Wärme)

I 391*, 392* I 389

I 316 I 317

597, 995

. III 598

—mun-

III 646

-nölung, —teerung

III 642

III 631, 636 III 616, 636

III 632

—nunterhaltung . III 602 —nverbreiterung städt.

Strafsen . . .111 646 III 62, 598,

614, 615*

Reibungs widerstand

483,

487* bis '?⁷* . .    708

Steinschraube . .

—schüttung . III 221, 508 . III 278, 281 —zange, —wolf. . Ill 490 — zeugrohrnormalien

I 930; III 698* Stellmacherei . . Ill 884 I 819

III 168

—wTerk (Weiche) . III 758 Stemmaschine. . II 382 —tor, Schleusen- III 533,

542, 543

Stephen son-Umste u erun Sterilisieren v. Wasser

I 107 III 209

II 1009

—geschirr .... II 700

—    maschine, Um- . II 765 —ruder. . . II 682, 700* —scheibe .... II 273 —ung, Aufzug- II 416, 418

Ausklinkventil- II170 --, Automobil- (Lenkung) .... II 803 Dampfmasch.- II 144

--elektr. Bahnmotoren

II 996, 1001

—    — elektr. Fördermasch.

II 1007

Expansions- II 155

--, Fahrzeugmotor-

II 796, 799 Fördermasch.- II 444 Gebläse- . . II 616

--skanal II 144; III 843

Laufwinden- II 483

Lokomotiv-

--, Schiffsdampf-

masch.- ... II 754 — —, Verbrennungs-

masch.- . . . II 273 Stiagbrunnen . . III 708 Stickoxydul . . I 401, 413 Stickstoff, Dampftafel

Dichte, Volumen verflüssigten —s I 372 — Sauerstoff - Destillation . . wichtige Wärmewerte I 376 ff., 398,

400, 413 II 17

nung . .

Stirnräder, Festigkeit

I 779, 780*

---flaschenzug . II 386

--fräsmaschine. II 370

--mit schrägen

Zähnen . . .

Reibung . .

--Verzahnung .

—    —Verzahnung, Zy

kloiden- .    .

—    zapfen s. Tragzapfen. Stoffkunde ... I 610 Stokesscher Satz I 219

--(Vektorrechng.) I 124

Stollen III 579, 581, 656, 657 Stoltzkessel . . . III 857 Stopf büehsdichtung

s. auch Labyrinth-dichtg. I 308, 865, 876 —e I 876, 878; II 221, 568;

III 842

—e, Dampfturb.- . II 221 —e, Reibung. . I 244, 866 Stoppbremse ... II 393 Störungsfunktion . I 82 Stofs..... I    240

—    gedrückter Brücken

glieder ... III 962 II 562

—kraft .... I 225, 240 I 240

-lücke (Gleis) . .III 753 —maschine, Metall-

Strahl, ausfliefsender

I 265, 316, 345; II 316 —bewe ung . . I 342, 345

—    einschnürung b.

Flüssigkt. I 266, 272, 345

--, Luft . .

—ung (Warme). . Wasser-, Steighöhe, Sprungweite . —Wirkung (Wasser)

Strafsenbahn,elektr. II 980 —nbahnwageu III 596,

--, Eigengewicht,

Nutzlast    .    .

--, Zugkraft. . III 601

—nbau ... III 596, 602

--, Gesetzl. Be-

stimuig. ... III 633 —nbefestigung städt.

Strafsen    .    .    .III    642

—nbeleuchtung    II    834, 835*

—nbreite, Land- III 60*, 635

--städt. Strafsen III 642

—nbrücke, Belastung

eiserner    .    .    .III    61

Belastung gewölbter    .    .    .III    60

—nbrücke, eiserne III 1009 gewölbte III 1043* Verkehrslasten

III 60, 62

—    ndecke a.Brückenlll 1014

—    nentwässerung . III 640 —nfahrzeug . . .III 596*

—    —, Eigengewicht,

Nutzlast . III 62, 598* —nfuhrwerk, Reibung, Bewegungswiderstand 1245; III 599, 600* —nkreuzung,

dung städt. Strafsen

III 617, 618 —n profil städt. Strafsen —nreinigung städt.

Strafsen Land-

—nschild .... III 645 —nsprengen, —waschen

—nwalze

I 245

städtische . .III 640 — —, Bau, Unterhaltg.

d. Fahrbahn . III 621 Straufspfahl . . . Ill 210 Strebenfachwerk . Ill 86 Streckenbau, Eisenbahn .... III 733 Grubenseilbahn

III 906

--, Touristen-Seil-

bahn .... Ill 910 Zahnradbahn III 888 Streckgrenze

—metali Streif kasten .    . . Ili !

II 986, 994 . II 837 Wahl der — II 958

--stärke ... II 837

--, zuläss. — i. elektr.

Leitg.. . II 962*, 963* —Systeme, Eigenschaften, Wahl . II 951, 957 —verbrauch d. Lampen

—wender . .

—Wendung ... II 883 —zeiger .... II 949 — Zuführung für elektr. Bahnen II 1000, 1001, 1002

--f. Straf8enbahn. II 992

Strömung an eingetauchten Körpern I 351 ebene .    .

I 350

I 348

Strubs Zahnstange III 891 Strudelbildung . .

Stuck .....

Stufenanker (Drehstr.)

— filter

353, 354 I 938

1 519

—lager.... —linie, Gewölbe

III 327, 333 I 172

. . II 912

. . II 310

III 35, 38 Tafeln wichtiger Zahlenwerte . . . . I 1* ff. Tagesausgleichweiher

Talg......

Talsperre s. auch W asserkraftanlage,

I 271 ; III 570, 574*, 575 Tandemmaschine,

Dampf- II116, 119, 194

I 65

I 118

I 886, 887, 951 I 953

II 677

III 56

I 506 I 501

Tantaldraht . .

Tasche (Speicher) . II 534 Taucherglockengründung . . III 219 —kolben .

-ung (Schiffb.) . II 633 I 404

- öl

I 69 II 367

649*

649*

I 719

I 727

Tellerventil .    .

Temperatur s. auch Erwärmung, absolute .    . .

—einflufs    a. Bogen

träger III 142, 148, 153 --a. d. biegungsfesten Stab. . III 118 — —a.Fachwerkbalken a. 3 Stützen . III 140

Streudüse . . . II 215

—faktor (Drehstrommotor)

II 914

—verlust(Dynamom.) II 881 Stripperkran . II 489*, 490 Strohdach.... III 386 Stromfunktion . I 340 —linie, —röhre. . I 340

—preis.....III    595

—richtungsregeln

(elektr.) ... II 848 —rückleitung, elektr. Bahnen .

—Spannung .    .

II 831*

—Verteilung, elektr.

II 951, 954, 964 --, elektr., in Fabriken . . .III 460 —Verzweigung (elektrische) . II 841, 842 . . II 888

I 339

—    i. Flüssigktsleitg. I 349 Kuttasche . . I 342 räumliche (dreidimensionale) . I 338

—slehre (Flüssigkt.) I 336 —swiderstand    I 323,

351, 353

—    v. Gasenu. Dämpfen I 439

—    vollkommener

Flüssigkt. . . I 336

—    Wirbel-, (turbulente)

— wirklicher Flüssigkt.

I 266 I 696

II 917 III 666 — kompressor . . II 614 —rohrkessel . . .    . II 8

—scheibe I 805; II 350, —ventil . . Stulpdichtung I 309, 865 —reibung ... 1 244, 866 Stülpwand ... III 188

Stützdruck (Kette) III 103

--, -widerstand

I 171, 176,    566,

567*; III 93, 96, 133

—    en, gegliederte .

—    enlotrechte, ver

schränkte . . III 127 —e s. auch Säule, Pfeiler.

—e, Eisenbeton- III 232,

234, 237, 251, 256 —enmoment (durchgehender Träger)

I 566, 567*; III 126 —en verb and (Eisenhochbau) . .III 833 —en zwischen Gleisen

(Brückenb.) III 1006 —e, walzeiserne, gufs-eiserne

III 180, 181, 183 Stützmauer. Ill 175 —mauer, s. auch Erddruck III 167, 261,

283 735

—punkt (Gewölbe) III 180 —ung starrer Körper I 171

—    weite v. Brücken III 916 Subnormale, —tangente I 92 Suefssche Fördervorrichtung ... II 507

Sulzer-Steuerung . II 165 Süfswasser, spez. Gew.

I 282, 372 Syenit .... I 498, 682 Synchrone Umlaufzahlen (Drehstrom) . 1 959* —isierende Leistung II 907 —motor Systemkurve, —punkt (Kinematik) . I 208

—    Schwerpunkt II 628, 693

T.

Tachograph . . II 310 — meter

Tachymeteraufnahme

III 575

—belichtung . . III 443 —werk, Arbeiter 111, 2 ;

III 280*, 601, 612,

736*, 738*, 739* Takelung . . II 681*, 699 Talbotwagen... II 496 I 780

Tangens I 28 bis 29%

57 bis 61* — s, arctg . . I 57, 60, 65 —s, 2lr £g . .

—s hyperb. . . I 34, 64 —te, Gleichung der —

I 91, 92, 116 —tialbeschleunigung I 145

---Führungsrolle III 162

---Kurbel druck

--widerstand .

Tank, Schiffs- . .    **

Tannenholz, Gewicht

zuläss. Beanspruchg.

1 865; II 583

Taupunkt . .

—last, Schiffs- . . II 677 —werk,Ge wicht, Festigkeit .... II 701* Taylorsche Reihe . I 67 Teer .... I 461, 668 —besprengung    .    .    Ill    617

T-Eisen .    .    .    .    I 643*

Doppel-1 641*, 651*,

652*, 653*

—    —f Querschnittsmoment I 521, 528, 531, 537, 570,

641*, 651*, 652*, 653* Querschnittsmement I 537, 643*,

—, Wulst- f. Schiffb. I Tektolith .... Telegraphendraht I 660, 667, 676, 679*, 680* --draht, Festigkt. I 501

—    —draht, Leitwider

stand .... II 843

—    —Stange .    .

—phondraht . I 679*, 680*

I 932

I 392

II 843

. III 808 . III 849 .    III 1

.    I 693

I 690 . I 707

. I 517 . II 450 . III 13

I 370*

I 633

II 773, 775 Thury-Stromsystem II 951 Tief behälter . . II 539 —brunnen

I 986 I 973

I 954 I 678

I 685

—nblech . .

--(Fahrbahn) III 1002,

—, Wärmeschutz . Torgament .    .    .

Torpedoarmierung

II 803

—    zapfen ....

—    —, Reibung .    .

Träger s. a. Balken, Binder,

Fachwerkbalken, Stab.

Träger, Allgemeines über die äufseren Kräfte .    .

I 175

I 532

agen

Temperatureinflufs auf Festigkt. I 486*, 492*, 493*, 495*

--a. stat. unbest.

Tragwerke . . III 105

--a. d. versteifte

Kette .... III 155

—    — a. vollwandiges

—messung. ... II 325 Mischungs- I 376, 377* Siede- I 379*, 412, 413* —Zunahme (elektr.

Leitg.) .... Tempergiefserei, -gufsl 636 Tender . . . . III 854* —achse. .

—kupplung Terrainlinie Terrakotta —nova . .

—zzo    . .

Tetmaj ersehe Knickformel Teufenzeiger Theodolit .

Thermischer Wirkungsgrad d. Dampfmasch.

I 424; II 133, 135*

--Wirkungsgrad d.

V erbrennungsmotors

II 245, 247, 248

—    itschweifsung . I 671 —odynamik, Hauptsätze

I 393, 395

—odynamischer Wirkungsgrad d. Dampfmasch. . II 134, 135*

--Wirkungsgrad d.

Dampfturbine II 218 —oelement ... II 325 —ometer .... II 325 --grade (Yergleichg.)

Thomas - Flufseisen (-Stahl) . . . Thomson - Repulsionsmotor. ... II 957 Thornycroft - Kessel

. . III 664

—gang.....II    628

Tiegelstahl . . I 492, 634 Tier, Kraft, Leistung

II 1, 2; III 601*, 739* Tirril-Regler . . II 942 Tischlerei .... III 884 Titaneisen, -stahl I 491* —karbidbogenlampe II 826 T-Moment.... III 129

Toise.....

Tolle-Regler . .

—sehe Schwungradbe-rechng. . .

Tombak . . .

—rohr, biegsames . I 923*

Ton......

Tonne (Schiffsmafs)

II 671, 672, 678, 679 I 662

1011

—ngewölbe . III 288, 290 Tonrohr . I 694; III 698* —schiefer ... I 498, 683 Tor III 287, 368, 456, 800 Schleusen- . . III 533 —schütze, Schleusen- III 547 Torf, Heizwert I 455,

456, 458* I 451 I 690

II 707, 711

Torsion s. a. Drehung.

—sindikator ... II 322 T- Querschnittsmoment

I 536, 537, 643*, 649* Touristenbahnen . III 907 Tracenübertragung ins Gelände ... III 39 Tragfähigkeit d. Baugrundes . . .III 185*

--d. Pfähle. .111 214

--v. Kähnen

III 531*, 534*

--v. Schiffen . II 628

Tragfeder, Automobil-

Eisenbahn- I 595 ;

III 869

Lokomotiv- . Ill 849 Strafsenfuhrwerk-

III 598 —kraft v. Gasballon    I 332

--v. Trägern, wichtige Belastungsfälle

I 546* ff.

— kugellager ... I 839 —magnet . . II 402, 841 —rolle, Seilbahn- II 544,

547; III 911 -seil . I 852*, 854;

II 539, 547

—werk, eisernes, für Dächer . . .III 335 Holz- ... III 303 stat bestimmtes

III 79

stat. unbest, ebenes

III 103 vollwandiges III 121 I 836 I 246

I 521

—    a. mehreren Stützen I 565

—    a. 4 u. 5 Stützen III 138

—    ausbildung . .III 947 —, Auslegerbogen mit

Schleppträgern III 150 Balken- .    .

beiderseits eingespannter Bogen III 150 Blech-1 511; III 73, 923 —, Dreigelenkbogen III 99, 174, 175, 180 durchlaufender (kontinuierlicher) I 175,

565; III 126 --m. veränderl. Belastung . . . III 96 einfacher Balken

III 79

Eisenbeton- . . III 231 elast. Formänderung gerader — . Fachwerkbalken III 84 genieteter f. Brückenbau ... III 926* ff. -, Gerber- 1175; III 95,

97, 944

gewalzter . . III 922 —, Gitter-    . III 340, 958

—    gleichen Querschnitts

I 525

--Widerstandes gegen Biegung I 526, 561* gleichförm. belastet a. 3 u. 4 Stützen

III 134, 135* —, Halbparabel- . III 340 Haupt-, s. dort.

-höhe, Brücken- III 943,952 Kran- .... Ill 88 III 321

mehrfach belastet. I 556

—    m. einem gekrümmten

Gurt .... III 952

—    m. un veränderl. Quer

schnitt, Belastungsfälle . .    . I 546* ff.

Neben- (Zuschlag-) Spannungen . I 512*

—, Parabel- III 83, 340, 969 Parallel- I 175; III 83, 86, 155, 340, 952, 969 Polonceau- I 175;

III 316, 338, 339, 356 —rostplatte . .    . III 323

Sichel- . HI 143, 340 Spannungsermittlg.

I 521, 523, 528 —Verankerung, -Verbindung .... III 323 —Vernietung . . III 947 —, vollwandig.Brücken-

III 942

--a. 3 Stützen III 136

Träger v. kleinstem Biegungswinkel u. v. kleinster Durchbiegung I 564* Querschn.-

I 558

—ellipse . .

—    ellipsoid

—    gesetz —halbmesser —hauptachse —hauptpunkt —kreis . . .

—moment.    .

äquatoriales, polares . I 193, 196 ff. --, äquatoriale üblicher Querschnitte I 534, 535* bis 545* --d. Schiffsquerschnitts

--e d. Wasserlinien

I 638* ff.

— — wichtiger Linien, Flächen, Körper I 196 ff. —widerstand 1 149, 225, 233 Traineur .... II 508 Trajektorie

Traktorie, Huygenssche

—sdynamometer .

—sseil . I 807*, 809, 810* —swelle I 817, 818*, 819* Transporteur. . II 511 Kreis-, Schaukel-

ort

Transzendente Funktion .

—    Gleichung . Trapezfeder —, Flächeninhalt

Kern .    . .

Querschnittsmomeni

I    536, 569

-    regel (Flächeninhalt)

II    630, 631 I 166

I 698

—kette

I 501

I 971

—nrost

Triangulation, Klein-

III 20

—, Landes- . . . Ill 46 Trick-Schieber II 152, 754 Triebradsatz . . III 843 —Stockverzahnung 1215,769 —wagen, Eisenbahn-

I 780

—faule

I 688

Trommel, Ketten- I 844 —, Reibungs- . . II 408 Seil- I 855; II 409,

432, 437*, 439 III 517

Trompetengewölbe III701 —rohr, kupfernes . I 923* Tropfvertahren (Abwasserreinig.) . III 710 Trosse ... II 683, 701* Tschibyschcffscher

Lenker ... I 905 —s Verfahren (Flächeninhalt) . . I 133, 631 I 396

Wasser- .

II 605

Turbulente Strömung I 350 Turmdach . . .III 309 —drehkran .    .    .III 493

Geschütz- . . II 707* —heim ... III 298, 354 II 478

—spitzen .... III 163

II 216, 225, 236 Wasser- . . II 288

--, Schiffs- .    . II 757

üeberfall (Hydr.) 1268, 271 Regen- . . . III 696 I 273

I 42*

—ter Dampf. . .

—ung d. Eisens

--stemperatur

Zwischen . II 132

Walz-,

Ermittlg. . . zeichnerische Be-stimmg. d. Momente 1554 Z weigelenkbogen

I 175; III 122, 141 zuläss. Spannung

I 511; III 57, 73 Trägheitsachse I 192, 193 — durchm. (-haibm.) I 191 I 194 . , . I 193 . I 141, 149, 228 . I 194 . I 193 . I 195 I 195, 530 . I 191

II 713, 714*

II 632

geometrisches I 191

--, geometrisches,

ebener Flächenstücke I 193, 196, 197, 200

--, Massen- 1 196,197,200

--v. Walzprofilen

. . I 95

I 110

Transformator . II 917

elektromot. Kraft II 921 Konstant-Strom- II 823 Schaltung . . II 920 —, Verlust ... II 923 Translation ... I 141 Transmission I 806,

809, 817 ; III 458, 469 —saufzug .... II 410 —swinde .... III 490 Schutzvorrichtg. III 469 II 323

II 497

—kosten, —Verhältnisse, Einflufs auf Fabrik-

III 431

- mittel, s. Fördermittel, '"ran s versai kraft, s.Querkr.

. I 75 . I 53 . I 594 . I 130 . I 575

Schwerpunkt .

—, Trägheitsmoment I 198 Trassierung v. Land-strafsen . . .III 603 — v. Eisenbahnen . Ill 715 Trafs .... I 685, 698 —mörtel . .

Treibachse, verschiebbare .... III 848 I 814*

—öl f. Motoren II 256*, 781 —riemen ... I 733, 795

--, Festigkeit .

—scheibe II 408, 435,

439*, 454

—Zylinder ... II 390 Trenckregler... Trennschalter . . II 949 Treppe II 687; III 56,

257, 298, 316, 372, 454 —n ge wölbe . . . III 288 II 89

Ill 856, 860* elektrische Zahnrad- . . Ill 898, 900 —werkkanal. . . III 577

--welle I 817, 818*,

819*; III 458, 469 --zahnrad .    . I

Trigonometrische

Höhenmessung III 31 — Punktbestimmg. Ill 20 Trimm ... II 628, 657 Trinkwasser . . III 651 —brunnen ... III 645 Trochoide . . II 656, 711 Trockenanlage . III 462 —bagger .... Ill 482 I 721

—förderer. . . .III 481 —isoliermittel .    .

—legen v. Baugruben

III 193

Trocknen d. Holzes I 720 Trommelanker . II 880

--Wicklung .    . II 871

Fördermasch.-

II 432, 439*, 452 -, elektr. .    . II 1006

— wehr

TÆ-Diagramm .    .

T-Stück, kupfernes I 920* Tuff. . . I 685; III 55 —, Festigkeit . . I 498 - stein, Kunst- . . I 689 Tür III 287, 368, 456, 466 —verschlufs, Aufzug- II 415 Turbine, Dampf-, s. dort.

—nkammer . III 277, 586 —nkanal .... III 585 —nschaufel, Dampf- II 221 II 288, 587 —, Wind-    . . . II 2, 3*

Turbodynamo. . II 904 —gebläse, -kompressor

—kran

U.

Ueberdruckdiagramm (Kolbenkraftmasch.) I 951 —turbine, Dampf-

—wehr.....

Uebergangsbogen,

Schienen- . . III 742 —skurve, Zahnradb. III 893 — v. d. 90°-Teilg. in 100°-Teilg. d. Quadranten .    .

Ueberhang (Eisenbahnwagen) . . III 863* Ueberhitzer, Dampf- II 21 Lokomotiv- III 851

--, Lokomotiv-,

Heizfläche . . Ill 827 Schiffskessel- II 770 I 421 I 631 . Ill 852

III 562

—strömrohr (Dampfmasch.) ... II 196 ü-Eisen . . I 642*, 650* Uferbefestigung . III 276

-----v. Kanälen . III 532

— deckwerk . . .III 504 . . III 217

I 835

'Inhalt

I 137

punkt. . .

Umkehr-Zustandsänderung . .

—ung (Determinanten) I 49 Umkleideraum .    . III 474

Umladeeinrichtung

(Eisenbahn) . III 776 Umlaufpumpe . . II 763 Schleusen- III 539, 547

— ung

I 962

I 783

I    1009

II    870

I 349

Untergurtlaufwinde

II 990

II 287 II 432

Vakuum b. Dampfturbinen II 217

—heizung .... III 425 —meter . . Vanadiumstahl

I 122 I 121 I 156 I 123 I 216 I 121 I 932 I 942 1 933

gesteuertes . . —, Gruppen- .    .

—hub

Luftpumpen- . mehrsitziges .

I 428

Rohrbruch- . . II 63 Sicherheits- (Dampfkessel) II

Ueberhöhnng, Schienen-

III 741, 742 —kommutierung . II 884 —kompoundierung II 868 —landbahn ... II 1000

--zentrale . .111 590

—lapp ungsniet ung

I 756; II 26 —lastung d. Dynamomaschinen, Motoren, Transformatoren II 866 —Preisliste, Grobbleche, Böden usw. . II 101 —setzungskolben . II 423

--Verhältnisse für

Werkzeugmasch. II 853 --Verhältnis (Zahnrad) ... I 766, 782 —spann ungsschutz-

apparat ... II 950 —Stauung (Rieselfeld)

—mauer

Uhlhornsche Klinkenkupplung .    .

£7-Linie .... III 97 Ultraviolette Bestrahlung des Wassers . III 671 Ulbrichtsche Kugel II 810 Umdrehungsellipsoid,

. . I 136 —fläche (-Körper) .

--, Schwerpunkt I 164

—körper, Schwer-

I 164

—paraboloid, Inhalt I 136 --(kreisende Flüssigkeit) .... I 265 —regier .... I 800 —zahlen f. Lokomotiven

III 844*

U m f angsges ch w i n d i g-keit, Anker v. Gleichstrommaschinen II 879 Umfassungsmauer . III 284 Umformer ... II 917 -, Regel- . . . II 955 Umgekehrtes Gewölbe (Grundb.) . . III 199 Umgrenzungslinie (Nor-malprotil) III 722,

824, 864, 866

I 394

Umlaufzahl... I 146 — - en, synchrone

Drehstrom- . II 959* spezifische (Turb.)

II 291; III 588 Umrechnung, 90°-Teilg. in 100°-Teilg. des Quadranten . I 42* Umschlagsmenge (Hafen)

III 521

Umsetzeinrichtung,

Eisenbahnwagen III 805 Um Steuermaschine II 765

..... II    177

Kulissen- . II 178 Lenker- .    . II 186

Lokomotiv- III 843

—    — mit unrunden

Körpern . .    . II 189

—Vorrichtung, Verbrennungsmotor II 783 Umwandlung d. Koordinaten . . I 90, 115 Unabhängigkeitsprinzip d.

Einzelbewegungen 1143 Unbestimmte Form

eines Bruches . I 68 Unbeweglichkeitsgrad (Regler) . . . Undichtheitsverlust (Dampfmasch.) II 132, 145 Unempfindlichkeitsgrad

(Regler) . . 1 962, 304 Unfreie Bewegung 1 187 Ungleichförmigkeitsgrad d. Regelung I 946, 961, 964, 966

—    (Parallelbetrieb v. W ech-

selstrommasch.) II 909

—    (Verbrennungsmasch.)

II 276*

—    (Wasserturbinen) II 304 Ungünstigste Laststellung

a. einfachem Balken

Ill 82

Unica-Papierstoffzahnrad

Union, internationale (Patentgesetz) . Unipolarmaschine . Universaleisen . . III 921 Unstetigkeitsfläche Unterachsung . . III 597 —bau, Eisenbahn- . III 733 Landstrafsen- III 609 --, Touristen - Seilbahn .... III 910

--, Zahnradbahn III 888

—bettung städt. Strafsen

III 622

—feuerung ... II 38 —gestell, Eisenbahnwagen .    . .III 862

—gurt,Biegungslinie III 109 --, Durchbiegung, Winkel-,Längenänderg. III942

II    481, 483*

—haltung d.LaLdstrafsen

III    609, 617

--d. Strafsenb ahnen

--skosten d. Eisenbahn-Fahrzeuge III 874 —irdische Wasserhaltung

II 589

—kommutierung . II 884 —lagplatte, Schienen-

III 747, 752 —legscheibe . I 743*, 745* —leitungsbetrieb (el.Bahn.)

II 994, 995

—schlächtigesW asserrad —seil

—suchungszeitraum für Eisenb.-Fahrzeuge III 873 — windgebläse . . II 626 £7-Querschnittsmoment

I 537

V.

. . II 311 I 489*, 491*, 492* Variationen ... I 49 Vautiersche Gleichung (Standseilbahn) III 908 Vektor . I 121, 140, 203

—    ielles Produkt .

—linie.....

Dampf- ... II 164

—    — (Lokomotive) III 843

--absperr- . . II 62

—erhebungskurve II172,272 —, Fahrzeugmotor- II 799

Gebläse- ... II 616 I 938 I 938 I 933

Klappen-... I 939

—    — (Luftpumpe) II 211 II 762

I 936

—, Pumpen-... II 585 Regulier- (Drossel-)

60, 70,

776*; 111 837 --(hydr. Presse) I 939

Ventil, Speise- II 63,68, 777 —stahl

—Steuerung,    Damp f-

masehine II 144, 164

--, Fördermasch. II 446

—Verbrennimgsmasch.

306

Bauarten .

. II 690* . II 313

-sgleichungen . . -shub.....

II 255

Vorgänge -, Zylinder -smotor als Schiffsmaschine . . II 780

--, Beanspruchg. d.

Hauptgetriebeteile II 788

--, Kolben I 873; II 264

1 409 I 475

-dynamomaschine

I 411

II 33% 769 L ok omot i vk es sei

II 252*

Verdrängungsschwer-

. II 641

I 323

562, 593

Vereinigung v. Wasser-

u. Wärmekraft III 593 Vereinslenkachae . III 869 Verflüssigte Gase,

Dichte u. Volumen I 372* -ung ... I 412, 413* Vergaser, Motorwagen

I 508

III 521

-Seilbahn .    . . II 554

Verlängerung, Stab- I 508 Verlust d. el. Gleichstrommaschine II 862 Transformator-—Ziffer (Hysteresis) II 841 Vermessungskunde . III 1 Vermittelnde Beobachtung (Vermessgsk.) III 50

Verpuff nngSmaschine

III 104

willkürliche Verschraubung .    .

Verschublokomotive II 492 Versenken d. Wassers

Versteifte Kette

III 155

I 355

I 575

Schwerpunkt .

—, Trägheitsmoment I 199 Vierblatt . .

Viereck, Flächeninh. I 130 I 167

I 491

II 271

—, Widerstandszahlen I Ventilator . II 593,

602% 603* . . II 599

—    f. Lüftg. ... III 398 —, Schiffs- . . Venturimesser . Verankerung, Kessel-

II 29, 30, 77, 80, 89 -, Träger- ... III 323

Verbau.....III    188

Verbindungen, chemische ... I 610* ff.

—    gedrückter Stabteile v. Ilauptträgern III 958, 959

—sweg .    . . III 602, 605

Verblattung . . .Ill 300 V erblendmauer werk

III 280

-stein .... I 693, 714 Verbrennung I 455, 461

—    gasförmiger u. flüs

siger Brennstoffe I 468

—    i. Dampfkessel. II 34

—    sgase, -erzeugnisse

I 464, 465; II 35 I 463 II 253

—    skraftmaschine II 242, 795

—    —, Arbeitsverfahren,

Arbeitstakte II 242, 243 dynamische Berechnung . . II 244 Einzelteile . II 264

—    —, Ermittlung der

Hauptmafse . innere Arbeits-

. II 249 I 907

Kreisprozefs —srechnung .    .    .

-sriickstand. .    . III 798

—stemperatur . I 465,

466; II 32

Verbunddampfmaschine I 427; II 117, 122* ausgeführte Schiffs-II 740*

II 863, 868, 869 —fördermaschine . II 440 -kompression . . -kompressor . . II 614 -lokomotive . . III 850

Verbundplatte . I 603 — Wicklung ... II 869 Verdampfer . . I 428 —ung, Dampfkessel

III 825

--s versuch . . II 99

--swärme. I 380% 413

Verdichtungshub, Verbrennungsmotor II 251 —Spannung, -temperatur, Verbrennungsmotor

punkt. .    .

— widerstand .    .

Verdrehungswinkel, verhältnismäfsiger

I 568, 570, 571* Verdunstung. Ill 527,

II 794

—ung.....I    478

Vergitterung ... III 958 Verglasung . III 382, 448 Vergleichst a f. zusammengesetzter Mafseinheiten

I 1000

Vergnügungsbahnen III 907 Vergröfseruug . III 12

—    sfaktor (Wechselstr.-

Parallelbetr.) . II 909 Vergüten d. Stahles I 631 V erhältnismäfsige Belastungsänderung, Drehzahländerung (Wasserturbine) II 304 —r Arbeitsverlust . I 253

—    r Verdrehungswinkel

I 568, 570, 571* Verkämmung . . III 300 Verkehrslast f. eiserne Brücken III 62, 65 ff.

—    f. gewölbte Brücken

III 60, 65 ff., 1025, 1041 Verkürzung, Stab- . Verladebrücke II 460, 504 —einrichtung, Hafen-

II 923

II 242

Schiffs- . . II 780 — verfahren (Kreisprozefs)

II 245

Versatz (Balkenverbindung) . . III 300 —, Spill- .... II 529 Verschiebbare Treibachsen, Laufachs. III 848

—    —keit d. Mittelachsen

III 741, 869

—    eanlage, -dienst . III 777 —ung, virtuelle I 182;

, virtuelle, keinem Tragwerk . . III 121 — —splan (Williotscher)

III 107

I    182

II    88

III 557

Versickerung III 527,

562, 654, 655*

III 102, 154 —ungsbalken d. Kette

--winkel in Blechträgern . . .III 925 Versteinerungsgründung

III 221

Vertauschbarkeit d. Bewegungen .    .

Verteilungsleitung, elektr.

II 964

Vertikalkraft s. Querkraft. Verwandlung, Metermafs — Fufsmafs . I 988* —stafeln v. Mafseinheiten

I 1000* ff. Verzahnung . I 212, 763 Evolventen- I 215, 770 Triebstock- I 215, 769 —, Zykloiden- 1 215,766,773 Verzögerungsdruck I 317 V-Fläche, -Linie . Ill 101 Vianel losches V erfahren

(Knickfestigkt.) I 519 Vieh, Gewicht . . II 708* Vieleck, Inhalt, Abmessungen I 130, 131* Kern . .

Q uerschnittsmoment

I 536, 569, 571 I 167

I 111

Schwerpunkt .

—, Trägheitsmoment I 198 Vierfach-Expansionsmaschine, ausgeführte Schiffs- ... II 743*

Visier Völligkeit (Dampfdiagramm) II 113, 123* —sgrad (Festigktsl.)

III 119 . III 145

—r Bogen. . .

—r Träger a. 8 Stützen

II 625

V orausströmung,Einzyl.-Dampfmasch. II107,147 . II 146 . II 147 . II 89 . III 665 . III 644

I 312

--Rohrdurchmesser

I 452, 914; III 580 — warmer, Speisewasser-

II 54, 198 . III 231

I 834 I 693

I 662

—feder

Wagen, Förder- II492,496* —gewicht (Eisenb.) III 873

--(elektr. Bahnen)

II 998*; III 598 --(Zahnradbahn)

—ung.....

W ahrschein lichkeits-rechnung .    .

Waldweg . . III 602, 605 Walmdach ... Ill 308 Walschaert-Umsteuerung

II 182

Walzasphaltstrafse III 618 —eisen f. Brückenbau III921

Normalprofile

--gesperre . .

--lager, Brücken- I 171;

III 974

--wehr. ... Ill 517

—Werkprodukte A. u. B.

—e, Strafsen-

-

Wälzkurve, -kreis —ungs

Wand

—auflager .    . .III 321

I 686 . III 260

I 558 I 215

kreis . . I 766, 768 ..... III 284

—>

—putz.....

Warmaufziehen .

mechanisches

152, 398

—arbeit, indizierte, Verbrennungsmotor II 248 —ausdehn ung . I 369* ff. Bronze .    .

Schienen

. . I 427

—diagramm .    .

—durchgang . . I 385, 389 Kondensations-

I 369

I 395 I 369

--, Hauptsätze der

Thermodyn. I 393, 395 I 381

—messung .

—prozefs, umkehrbarer

Kö

--d. Strahlung

— —szahlen . . I 381* ff. --u. Wasserkraft III 593

Viertakt. . II 242, 243

—    maschine, Ausführungs

arten II 259, 260, 262

--, Leistungskoeffi-

zienten ... II 258*

--, Sehiffs- . . II 781

Virtuelle Formänderungsarbeit III 104, 182

—    Verschiebung I 182;

III 104, 121 III 13

I 484, 487

--(Schiffb.) II 629, 641

Vollkommene Gase I 396

Vollwandiger Balken

III 136

—s Tragwerk . . III 121 Volt ... II 837, 838 — ampere .... II 837 Volumen, kritisches I 413* —n, spezifisches . I 149 —trischer Wirkungsgrad

—eil winkel . — einströmung —feuerung . —filter . . .

—garten . .

—gelege . I 793, 800;

II 350, 353

—schubgeschwindigkeit

II 350, 351*, 352*, 866 —teilhaftester Ausbau v.

Wasserkraftanlag. III 589 --Kanalquerschnitt

Voute —nplatte .... III 376 —nVerstärkung . . III 231 Vulkanfiberzahnrad I 783

--Kupplung . .

—olpflasterstein .

W.

Waffelblech . ,

Wage . . .1184; II 312 Wagen, s. auch Fahrzeug, Fuhrwerk.

—achse, Eisenbahn- III 808 Eisenbahn- . . III 862 — el. Bahnen .    . II 995

III 598 Eisenbahn- . III 869

III 904

Grubenbahn- . III 906 -halle elektr.Bahnen II 999 —kästen,Eisenbahn. III 870 —, Kipp- .... II 496 —kipper .... II 499 —ladung .... I 619* —schuppen ... III 803 Seilbahn- II 544, 548 Strafsen- III 596*, 597 Touristenbahn- III 912 —umsetzeinrichtung III 805 —Werkstatt .    . .III 882

—, Zahnradbahn- . III 904 Wagerechtstellen v. Linien, Achszapfen, Drehachs. III8 Wägeeinrichtung,

Eisenbahn- . . III 806 II 312

I 84

I 637, 638* ff. --profile (Knickfestigkeit) .... I 518* — e, gedrückte . . III 976 —endrehbank . . II 361 I 864

I 636

III 62,

598, 614, 615* —träger i. Betondecke (Brückenb.). III 1002 Querschnittermitt-ng .    .

Baustoff für — Eisenbeton-

Eisenfach werk- III 358 —ern d. Schienen III 748,

749, 892, 910 Fachwerk- . . III 313 I 690 I 606

wasserheizung III 411,428 Wärmeabgabe d. Beleuchtung II 830*; III 390* --d. Menschen III 390

Wärmeabgabe umlaufender Körper . . I 384 — — v. Heizflächen

I 389; III 406 —absorption ... I 389 —äquivalent, chemisches

II 845*

I 494 . III 753 —ausnutzung d. Dampfmaschinen II 133, 134* —austausch zwischen Dampf u. Zylinderwand

—bilanz (Dampfmasch.)

II 100, 133 I 396

wassermenge in Rohrleitungen I 451* —eigen schallen der Körper . . .

--vollkommener

Gase . . I 396, 398* —einheit 1 152, 373; II 844 —erspar ni s durch Rohrumhüllung . . I 452* —grade f. geschlossene

Räume III 405*, 462* —inhalt . .

— lehre . . .

—leitung . .

—leitzahlen f. verschiedene Stoffe I 385*, 386*, 387* —lücke (Schienen) III 753 . . II 325

I 394

—, Schmelz-... I 380* —Schwankungen für

Brücken III 73, 78 —schütz I 451*, 452*;

III 406, 408*

--mittel I 386*, 387*,

451*, 688; II 699; III 408 spezifische, Dämpfe I 413, 423*, 435 bis 439 Flüssigkeiten, rper 1 373, 374* fF. Gasmischungen I 401

--, vollkommene

Gase I 397, 398*, 400* —tönung .... II 844 —Übergang durch Leitung I 381 I 389

Wärme, Verdampfungs-I 380*, 417*, 419*, 435 bis 438*

Wasserdampf, Tempe-raturtafeln I 418*,

419*, 420*

—Verlust, Dampfkesselanlage . .

--durch d.Verbren-

465, 466*

überhitzter .

Wasserlinienform II 636

---nskala ... II 642

--, Trägheitsmomente

II 632

II 97

nungsgase — — geschlossener Räume . . --v. Heizkanälen

III 402*

III 423

—    —, Wärmedurchgang

d. ebene Wände I 387

—    —, Wärmeinhalt

I 415, 417 bis 419*, 422 Wärmeleitzahl I 386* wichtige Wärmewerte . .

Löslichkeit v. Gasen

I 280, 380*, 381* III 574*

—mangel .    .

— messung ... II 313 —mortel . . . 1 697, 702 —motoren II 282, 288;

W arren-Kegelräderfräs-maschine . .    "

Warzenblech. .

W ascheinrichtung i. Fabriken . . . III 474 Wasserabdichtung

I 718; III 222, 531 —abflufsmenge III 498,

571, 610*, 655*, 685 . . II 196 Absorptionsvermögen

I 280, 380 Aufbereitung . III 665 Ausflufs I 265, 266,

270; II 314 I 272 III 497

—abscheider .

II 374 I 662

I 398

--, Zähigkeit . I 348

—dichter Putz, — hüllung .    .

Dichte u. Volumen b. versch. Temp. I 372* —durchflufs . . I 277, 316 — druckprobe II 299, 314 —enteisenuug . II 60;

Um

ili 223

III 668

—    enthärtung . II 57, 59 Entsäuerung . III 671

—    erwärmung i. Rohr-

leitg

—fassung . . III 577, 656 —gas I 455, 479, 480;

III 683

—    —zahlen . .

—    bau ....

--, landwirtschaftlicher . .

-bedarf d. Bahnhöfe III790 --f. Schilfe. . II 708

—    — v. Kanälen .

--(Wasserleitg.)

III 652*, 653*, 654* -behälter III 671, 678*, 793 . Ill 792 —, Beurteilung. . Ill 651 —bremse .... II 322 —dampf, Ausflufs I 441 ;

II 218

Drofslung I 453, 454

—    —, Druckabfall in

Rohrleitg. .    .

--, Druck d. gesättigten —... I 414* Energie . I 415,

417*, 419*, 422 Entropie. I 415,

416 bis 418*, 422 Expansions-urven . .

. . III 555

—beschaffenheit

III 527

I 450

I 415

Gewichtstafel I 403* kritische Geschwindigkeit .

---, kritischer Zustand .... I 413* —--Luftgemisch

I 448

II 817

--, Explosionsgrenzen

I 472

---Schweifsverfahren

Verbrennung

I 673

I 472, 473 —gesetz . . Ill 567, 570 —gewinnung III 654, 791 —glas

—haltung (Baugruben)

I 716

III 193

--smaschine . . II 587

Härte . .

—heizung III 411, 420,

III 651*

421, 428 I 698

III 587

—    pfosten . . III 682, 796 -rad . . II 282; III 587 —raum (Dampfk.)

—    recht.....

—, Reibungszahl .

—rohr . . II 29, 77, 80

--kessel . . II 13, 772

--kessel, ausgeführte

Schiffs- . II 772, 775* -schlag .... III 682 —schlofs III 578, 582, 656 —Schnecke II 557; III 556 See-, spez. Gewicht

I 282; II 635 Siedepunkte . I 379* -, Speise- II 57; III 792 spezifische Wärme I 374*

—    sprung (-schwelle) I 312 —stau dsd auerli nie

(Flufsbau)

--zeiger

II 5

III 567 I 291

III 498

II* 64, 69,

777; III 837 —station (Eisenb.) Ill 792 —Stoff I 379, 380, 472, 473 Dichte u.Volumen

verflüssigten —

--, Explosionsgrenzen

I 372

I 472

kritische Werte I 413 —--Luftgemisch, Zünd

geschwindigkeit I 471* ----S ch weif s v erfahren

—kalk —kraftanlagen, Ertragsberechnung III594,595* Krafttarif . III 595 Vorarbeiten, gesetzt. Bestimmungen

III 569, 570

—    —, Wirtschaftlichkeit

d. Kraftausbaues III 589

—    kraft, Kosten . . III 594 --nutzung a. kanalisierten Flüssen III 592

III 795

—, kritische Werte I 413 —lastseilbahn . . III 907 —leitung III 580, 678, 793

--, bürgerlicher

Druck .    .

--, Drucksteigerung b.

schnell. Abschlufs III 582 Fabrik- . . III 877 --, Verhalten i. Betriebe . .

I 671

spez. Gewicht I 333 spez. Wärme

I 398, 400* Verbrennung I 473 — —, wichtige Wärmewerte ....

I 398

--, Zähigkeit . I 348

-, Sterilisation. III 671* Stofs des— I 317;

—kran

I 402, 403*

. I 413

—    —, Rauminhalt

I 415, 416 bis 418*, 422

—    —, Spannungstafeln

I 403, 414, 416

--, spez. Wärme

1 398, 400*, 423* | —linie

nasser

bis 418

Hütte. 22. Auflage. III. Band.

. Ill 654

297

II 629

III 682

— strahl, Hydraul. Druck, Arbeitsvermögen l 317

--pumpe . .

--, Steighöhe, Sprungweite . .

Strom widerstand I 323 Süfs-, spez. Gewicht

I 282*, 372* —, Trink- . . III 651, 792 —turbine II 288; III 585, 587 --n, Berechn ung, Bau

. II 562

I 316

II 293

70

--durch Schleu

III 8

I 260 II 837

—loser Strom . . II 852 — sches Parallelogramm

I 210 I 792

-krei

I 211 I 895

I 149

. II 854 Eigenschaften II 953

--, Grundgesetze II 850

--, System wähl II 959

--lampe II 824*, 825%

nung.

II 896

---motor, s. auch

Drehstrommotor II 953 --motor, einphasiger

I 137

I 268, 273 —anlage . . III 515, 576 —, bewegliches .    .    III    516

—, Eisenbeton-. . III 276 festes .    . .    .    III    515

Mefs- .... Ill 572 . II 314

III 670

- rohr ....

--kessel . .

Wendegetriebe —kreis, -Pol . .

—latte ....

—pol (Dynamomasch.)

II 887 . . I 94

III 875

—zeugmaschine . II 328 — —maschinengestelle

II 842

Transformator-Verbund-Wechselstrom-maschine . . II 896 Widder, hydraulischer .... II 562 III 682 Widerlageranschlufs d. Fahrbahn (Strafsenbr.)

III 1023

—Spruchsgleichung

(Vermessungsk.) III 18 —stand, Anlafs- II 892, 916 I 187

Durchflufs-elektr.

Wasserturbine, Entwurf II 291

--, Regelung II 301;

III 589

--, Verhalten unter veränderten Verhältnissen, Wirkungsgrad II 291;

III 588

—    türm III 368, 671, 675, 678% 792

Eisenbeton- III 264

—    u. Wärmekraft III 593

—    verbrauch III 652%

653% 654*

sungen    .    .    .III 528

—Verdrängung II 628, 632 —Verhältnisse deutscher Flüsse    .    .    III 655*

—versenken ... III 557 —Versorgung .    . III 651

--d. Bahnhöfe III 790

--v. Fabriken . Ill 465

—Verteilung ... III 678 —wage .    .    .

Weichmachen . III 670 — wirtschaftsplan . III 575 Z usam men drück-barkeit    .    .

Watt

I 906

—Stundenzähler . II 949 W echselgeschwindig-keit d. Poles . -getriebe. .    . .

Motorfahrzeug II 801 s, -Pol. .    .

—polmaschine . .

—Wirkungen, elektromagnetische . II 846 — Wirkungsgesetz .

—ström, Darstellg. durch Zeich

826*

---leitung . II 966, 970

--maschine, Bauart II895

—    —maschine, Bemessg.

v. Antriebsleistg. u. Gröfse . . . II 852 --maschine, Berechnung .... II 899

—    — maschine,Charakte

ristik . . II 902, 903 --maschine, Hauptabmessungen . II 903 --maschine, Parallelbetrieb, -Schaltung

II 906, 940

--maschine, Spannungsregelung II 941

Wechselstrommaschine, Turbodynamo . II 904 — - maschine,Wicklung

Il 956

--motor, Regelung II 953

--transformator II 918

Wegebau .... III 602 —erampe, Inhalt .

—erecht .... III 633 —e, untergeordnete III 602 — Übergang (Eisenbahn)

III 767, 894, 900 Wehr (Hydromech.)

—messung . .

Weiche, Eisenbahn-III 756, 760, 763,

772, 773, 781

—    e, Grubenbahn- . III 906 —enanordnung (Eisenb.)

III 760, 763

—    enverschlingung III 764

—    , Stralsenbahn . II 987 —e, Zahnradbahn- III 893

-lot......I 681*

—machen des Wassers

Weisbachsche Reibungszahl À. . . . I 292 Weifsblech ... I 662

—    metali .... I 680

—    - , Festigkt.. .    1    496

—scher Kondensator II 203 Wellblech . . I 662, 664*

--dach III 385, 386, 441

--normalprofile 11024 ff.*

—    —, Querschuitts-

moment . . . I 538*

--, Zink- . . I 674, 675*

—e, biegsame . I 820, 821* —e, komprimierte . I 820

—    e, Meeres- . II 656, 711 —enleitung I 817, 818*,

819*; III 458, 469 —e, Triebwerk- . I 816 Schutzvorrichtg.

III 469

—enwiderstand I 323,

328; II 717 II 84 . II 8 I 792 I 211 III 28

—punkt . .

Werkstätte für elektr.

Bahnen ... II 999 --narbeiter, Anzahl

II 355

--Schleifmaschine II 375

--schneide . . II 345

--stahl. . I 492% 628*

Westinghouse-

Bremse III 814,818, 820 — Leblanc-Schleuderluftpumpe ... II 206 —Turbine ... II 240 Westonsche Bremse II 384 Westphalsche Decke III 373 Westrumit . III 618, 633 Wetterleistung . . II 597 îr-Gewicht .    .    .Ill    111

Wheatstouesche Brücke

Whit worth-Gewinde

I 741, 744* bis 747* Wickelfaktor d.

Wechselfeldes II 899 —trommel ... II 409 Wicklung, Anker-

II 870, 879, 896 Magnet- . II 880, 890 —sschema .... II 871 II 919 . . II 869

—stofs

— — anschlufs (Eisenbahnbrücke) . III 994 Brücken- IIr 1027 ff. , Gewölbe III183,2911Ï.

--gewölbter Brücken

III 1048

Bahn-

Belastungs- II 894

--d. Achslagerung I 233

I 277 II 837, 838

—    - , elektr.Leit-II 842, 965

—    - in llohrleitg.    I 277

—, Lokomotiv-

(Zahnradb.). . III 903 magnetischer II 841 Richtungs-

Impedanz) .    . II 85?

Schiffs- I 323;

II 716Ö

—    —sdiagramm (Kolben-

kraftmasch.) . I 9f

Widerstandsgröfse d.

Querschnittes I 529, 530

--shöhe (Hydr.)

I 281 ff., 288* W ider Standsmoment (Festigkt.) .    .

—    für wichtige Träger

belastungsfälle I 546* ff.

—    gegen Drehung.

—    üblicher Querschnitts

formen 1 534, 535*

I 310*, 311* —, gefüllte Rohrleitgen.

I 281, 283* ff. Gleisbahn, Strafsen, Wege . . . Lokomotiven . III 717 Luftausflufs I 444*, 445* Rohrleitungen .

— — f. Gase u. Dämpfe

I 291 ff.

Widerstand v. Flüssigkeiten

gegen strömte Flächen und ' Körper (Stromwiderstand) . . .

—messung — rad, -turbine II 2, 3* ;

—skala.    .    .

—stärke .    .

III 979

Ge-

— geschwindigkeit, -be-

schleunigung 1 146, 765* Parallelogramm

I 206

—prisma .    .

- querschn., Querschnittsmoment

. I 537, 570 I 774 I 799 III 4

I 337 I 336

I 349

—linie, -faden, -ring I 337 —ström (Induktion) II 840

--verlust i. Anker II 878

I 350

I 448

I 425

Luftschraube . mechanischer . --(Dampfmasch.)

I 424

III 886

I 501

I 682

II 116

Wucht ....    I 151

I 573    —diagramm, Massen- I 957

Wulsteisen . I 648*, 649* Wurfbewegung .    I 143

—bremse, Extersche III 817 —förderer .... II 514 -rad . . II 558; III 556 III 827    Würfelfestigkeit I 484;

— d. Dampfmasch. I 424,

425; II 133, 135* |

I 524

I 570

bis 545*

—    v. Blechträgern III926* ff.

—    v. Turmsparren III 167

—    v. Walzprofilen I 641* ff.

—    v. Wellblech I 664*,

1025*, 1027* Widerstandszahlen Absperrvorrichtgen.

1 305, 306*

—, Dampfausfiufs 1442,

446*, 447*; II 218 Eisenbahnzüge III 717 Flüsse, Kanäle

III 599*

I 286

I 449*

Rohrstücke zur Strom-richtungs- oder Querschnittsänderung 1298 ff Schiffs- 1324; II723*, 724 Wasserrohrleitungen

um-

I 323

Widnmann-Steuerung II168 Wildbachverbauung III 509 Williotscher Verschiebungsplan . . III 107 Wind . . I 355; III 556 —druck I 357; II 655*;

III 56, 164, 557*

--a. Brücken . III 72

II 407

- e, Aufzug- ... II 413 —e, Bau- .... III 490 —e, Lauf- II455,460,482,483 —e, Schiffslade- . II 686* —e, Speicher- . . II 497 —e, Zahnstangen-. II 385 —geschwindigkeit

I 355, 356*; II 655* —, Häufigkeit . Ill 556* —hoffsehe Bremse . II 383 --Lastdruckbremse

II 400

III 556 . . II 655 . . I 356* —verband .... III 74

--(Brückenb.)

--(Brückenb.),

wicht . . . III 1026 Winkelabsteckung III 4 —änderung a. steifen Knoten ... III 118 --eines Stabdreiecks

III 111

--(Festigktsl.) I 481, 485

---, Untergurt- . III 942

—eisen . I 638*, 646*,

651*; II 76, 79 Nietung . . I 761

der

—    i. d. Ebene . . . I 91

—    i. Raume . . I 113, 114 —messung . . III 13, 15 —portalkran ... II 479

III 6

—rad.....

—riementrieb .    .

—Spiegel ....

— zahnrad ... I 784, 785 Winterdeich . . . III 566 Wipper (Kippvorrichtg.)

II 503

—ausleger, -kran II 474,

475, 480

—hammer .... II 331 Wirbelbewegung.

— freie Bewegung .

--Strömung i. Leitg.

—Strömung .    .

--, Gase u. Dämpfe

i. Rohrleitg. .

-vektor ... I 219, 337 Wirksame Fläche (Zug u. Biegung) . Wirkungsgrad s. auch Arbeitsverlust, adiabatischer (Gebläse) . . II 609, 615 Dampfkessel- 1132;

Wirkungsgrad d. För-

dermasch. . . II 1018

—    d. Kreisprozesse I 408

—    d. Schaufelrades II 737

—    d. Schiffsschraube II 729 Gebläse- II 609, 615, 625 indizierter . . I 411

d. Dampfmasch.

isothermischer (Gebläse) . . II 609, 615 Ketten- u. Seilrollen

I 259 I 347 I 253

II 140, 142* Rohrleitungen I 281, 301 thermischer, d. Dampfmasch. . .

d. Verbrennungsmotoren II 245, 247, 248 thermodynamischer, Dampfmasch. II134,135*

--, Dampfturbine II 218

—, Transformator . II 924 Ventilatoren II 597, 609 volumetrischer (Gebläse) .... II 611 Wasserturbine. II 291 wirtschaftlicher, motorischer Brennstoffe II 257* d. Verbrennungsmotoren ... II 249 Wirtschaftlicher Querschnitt (el. Leitg.) II 960 — Rohrdurchmesser

I 452, 914

Wirtschaftlichkeit des Kraftausbaues III 589 Wirtschaftsweg . . III 602 Wismutlot ... I 681* Wöhlersche Dauerversuche (Festigk.) I 510 Wohlfahrtseinrichtung

Wohnungsaufsicht,

-pflege . . . III 650 —kolonie .... Ill 650 Wolfram draht .

-stahl ... I 491*, 626 Woltmannmesser II 313 —scher Flügel . . II 315 Woo ü-Metall. .

Woolfsche Dampfmasch.

III 237

Trägheitsmoment I 201

I 689

II 773

II 838

II 310

I 863

—kette, Renoldsche —kupplung, elastische

I 827, 828* Hildebrandtsche

I 830* 1 766 I 763 I 780 III 886 III 913

II 801

Gewicht. . I 791* --Hobelmaschine

— —pumpe .

—    —, Rohhaut-

■--Schleifmaschine II 375

—    —schmiere .    .

—    —Schutzvorrichtung

I 212, 763

766, 773 —Sättigung ... II 877 —Stange ... I 769, 772 Zahnradbahn- III 888 — —neinfahrt . . III 891 --nwinde

__fiłiirlrp

Zange, List- . . II 403 . . III 913 . . III 490 . . I 836 I 838; II 753

—schneidmaschine Spur- .    .

—, Trag- . .

Zapfhahn . .

Z-Eisen . . I 644*, 650* Zeit - Beschleunigungs-Kurve .    .    .

— Geschwindigkeits-Kurve . . .

I 142

--Weg-Kurve. I 141, 142

Zellenschalter II 934, 949 —Speicher.... II 530 I 668

—, Hochofen- .    .

— makadam ... Ill 625 —mortel . . I 697, 703*

--, Festigkt. I 498, 499*

—. Portland-, Liefern ngs-

I 699 I 707* I 698 I 702 I 635 I 707 I 705 I 702

I 159 I 194 I 193

411

424

220

793

232

191

193

I 145

wasserr Zerreifsfestigkeit

II 149

Ziegeldach III 57, 304, 384 . . I 694

—stein

Ziehpresse

Zink .... I 667, -blech ... I 621*, 674 zuläss. Spannung

674

— dach

501, 674 . . Ill 56 . I 675*

I 496

I 826* I 992*

Zoll, englischer .

preufsischer . I 990* j?-Querschnittsmoment

I 644*, 650* Zugeordnete Durchmesser .    .

—r Punkt.....

Zugbeanspruchung, zulässige I 503 bis 506*; III 57 bis 59*,

73*, 74, 78 I 578 I 483

. . I 98

I 94

Hölzer

Wurmfrafs . . I 722, 724 Wurzeln I 2* bis 23*, 46 — d. Einheit . . I 47 WÜ8t-Zahnrad . . I 784

X.

Xylolith . .

Y.

Yarrow-Kessel .

Z.

Zabel-Regler ... I 972 Zähflüssigkeit . . I 288 —igkeit(Festigkeitsh) I 483

--(Fiüssigk.) I 260, 348

--s widerstand

(Schiffb.) . . II 717

--szahl (-modul)

I 261*, 293, 294, 348* Zahlentafeln . .    . I 1* ff.

Zähler, Elektrizitäts-, Fehlergrenzen —er, Wattstunden- II 949 —werk Zahnbreite . . I 779, 781 —gesperre . .

-gleiten ... I 214, 768 I 815

-lücke — rad

Arbeits- .

--bahn.    .    .

— —bremse .    .

Evolventen-

I 215, 770, 773 Festigkeitsrechng.

I 779, 780*

—    —formmaschine II 329

—    —frasmaschine . II 370 --getriebe, Automobil

II 373, 375 Holz- ... I 782 —körper ... I 788

--, Kraft- . .    1 779

— —lokomotive . III 894 , . . II 564 Reibung . I 255, 767 I 782

I 732

III 469

--stahl .... I 490*

Teilung I 763, 764* Verzahnung

Zahnradvorgelege II 355 Zahn rad bahn-

III 888, 902 Zykloiden I 215,

. . II 385 . I 766, 784

—nbremse —, Stein- .

Zapfen .

Kamm-

Kurbel- . .1 837;

II 270, 752 —reibung (-szahl) I 246,

248* ff., 837 Schleusentor- . III 544 II 381 I 838 I 836 . . III 796

I 142

Zelluloid .    .

Zeltdach . . 111 309, 352 Zement . . . I 697, 699

—    betonrohr . . III 699*

—    drahtputzwand . III 285 Festigkt. . I 498*, 499*

I 701

bedingungen .

—rohr

— —, geometrtscm Flächenstücke

Zentrifugalpumpe Il 564, 569, 576*,

592, 764; III 496, 556 Zentripetalbeschleunigung .... Zeolithverfahren, Speiseeinigung II 59

I 487*ff.; II 330 Zennersches Diagramm —, Dach- . .

-decke . . . III 377* ff. —format . I 692; III 279 —mauerwerk III 279, 280 .... I 691, 692 Festigkt. I 498, 500 Gewicht . . Ill 55 . . II 342

I 505 III 385

Festigkt I 496, 500,

Gewicht .

Zirkulationspumpe II763 —Strömung .    . I 337, 341

Zissoide .... I 111 Zobelsche Treibkette I 814* Zodel-Voith-Kupplung

exzentrischer .

—i'estigkeit .    .    .

— — gerader Stäbe I 507 - 497*, 498*’ Metalle I 486 bis 496* Steine u. Bindemittel I 498* bis 500* Zugorgane

I 500* bis 502* —haken, Eisenbahn- III 811 —heizung .... III 838 —kraft d. Wechselstr.-

Motors ... II 914 --f. Strafsen fuhrwerk .    .    . .III 599*

Zugkraft, d. Grubenbahn-lokomotive . . Ill 907

--, d.Lokomotiven III 839

— —, d. Zahnradlokomotive .

—, künstlicher (Schiffskessel) ... II 769 —länge. . .III 716, 719* —lasten f. verschiedene Steigungen u. Fahrbahnen . . .III 600* —messer .... II 311 —mittel, Anwendungsgebiet. . . .    11407

Reibung. . —organe, Festigkt.

. III 903

Zulässiges Drehmoment I 568*

—    Spannung . . I 486 Eisenbeton

III 234, 236, 237 Hölzer . . 1 506*

—    —, Steine, Mauerwerk,

Baustoffe I 506*, 507* Zündgeschwiudigkeit

I 470, 471*

I 256

I 500*, 501* —ramme . .III 485, 486 —regier ....

Schornstein-—seil, Seilbahn II 539,

543, 548; III 911, 914 I 481

II 37 II 45

—    Spannung .    .

--, zulässige, s. Zugbeanspruchung.

—    Stange, Eisenbahn-III 810 —tier, Kraft, Leistg.

II 1,2,492; III 601*, 739*

—    u. Biegung . .    I 572

—    u. Drehung . .    I 584

—    u. Schub ... I 584

—    u. Stofsvorrichtung, Eisenbahn-

—    Vorrichtung, Motor

wagen . .

Zunge, Weichen-Zuppinger-Wasserradll 287 Zusammendrückbarkeit v. Flüssigkeit. 1260 —gesetzte Beanspruchg. durch Normal- u. Schubspannungen I 583

—    — Festigkeit . I 572 —Setzung geradliniger

Bewegungen .

—    ziehungskraft. .

Z usatzbeschleunigung,

-kraft. .

—maschine . . II 935, 936 —Spannung ... II 935 Zuschärfungswinkel

. II 795 . III 756

I 143 I 371

I 224

--- . . III 809

(Festigkt.) I 625 —widerstand (Eisenb.)

III 716, 718, 719, 903 Zulage (Eisenkonstruktion) . . III 319 Zulässige Beanspruchung, Baustoffe f. Brückenbau I 507, 511; bis 59*, 73*, 74*, 78, 917 — —, Baustoffe f. Hochbau 1 504 bis 507*;

III 57*, 166, 237, 917 Baustoffe f. Maschinenbau I 502, 503*

--f. Zahnradzähne

I 780*, 781* --, Haupt- u. Fahrbahnträger III 73*

—versuch

III 57

74*, 78

—    Knickbelastung

(-Spannung) I 514, 515*

—    Riemenbelastung I 796*

II 346*, 347* Zustand, kritischer, v.

Dämpfen I 412, 413* —sänderung, -Bilder v. Metallen. .

--durch Warmei 378*ff.

--, Expansions-

kurveu . I 405, 407* umkehrbare I 394

--, Wasserdampf I 415

-sgleichung, Gase I 331 vollkommener Gase I 396

Zvonicek-Steuerung II 170 Zwangläufige Ventilsteuerung . . II 168 -skraft ... 1 187, 224 — schiene .... III 759 Zweidruckturbine II 241 —eck, Kugel- . . I 135 —fach-Expansionsmasch.

II 113, 116, 117, 134 ausgeführte Schiffs-II 740* —flammrohrkessel. II 6, 7 —gelenkbinder . . III 346

--bogen 1175; III 122,

141, 347, 948, 953, 1025

--»

I 623

Zweileiteranlage (Schaltung) .    .

—phasenstrom —radkran . .

—Seilbahn. .

--greifer .

—takt .    .    .

--maschine    .    II    263,    781

—    Zylinderdampfmaschine

11113, 116, 117, 134*, 740* Zwillingsfördermaschine

Zwischendampfentnahme ... II 137

--heizung.    .    .III    424

III 374

—    Überhitzung . . II 132

Zyklische Kurven —oide .....

—    oidenverzahnung I 215,

766, 773

Zylinderausrüstung II 195 —boden, Festigkeit I 603 —bohrmaschine. . II 364 —, Dampf- I 907 ; II 189, 747j III 842 Druckwasser- . II 422 —, Fahrzeugmotor- II 796 -, Gleichung . . I 120 Gruppen-. . . II 391 —, Hohl-, Festigkeit I 604 Trägheitsmoment

—huf, Inhalt, Oberfläche

. II 928 . II 856 . II 480 . II 546 . II 406 . II 243

II 439

—decke

I 105 I 105

I 201

I 134

—    —, Schwerpunkt I 169 —, Inhalt, Oberfläche I 134 —kessel, ausgeführte

Schiffs- ... II 774* --, Schiffs- . . II 771

—    kühlung II 279, 783, 799 Preis- . .

-, Pumpen- I 906; II 583

—    raumverhältnis bei

Dampfmasch. II115,

739, 740 bis 743*

--b. Lokomotiven III 851

—Schmierung II195, 783, 798 —, Schwerpunkt .

—stahl.....

Trägheitsmoment

I 906

I 168 I 491

I 200, 201

Treib- (Hebemasch.)

II 390

-, Verbrennungsmasch.-

I .907; II 266, 782

Buchdruckerei Gebrüder Ernst, Berlin SW 68

Praktischer Schiffbau — Bootsbau. Herausgegeben vom Akad. Verein „Hütte“ E. V. Vierte neubearbeitete Aufl.

geh. 9 M., geh. 10 M.

Mit 328 Abb. 1911.

Seehafenbau. Von F. W. Otto Schulze, Professor des Wasserbaues an der Technischen Hochschule in Danzig.

Band I: Allgemeine Anordnung der Seehäfen.

Mit 248 Abb. 1911.    ‘    geh. 16 M., geh. 17 M.

Einleitung, Zusammenhang von Seeschiffahrt und Hafenbau. Beispiele für Schiffsabmessungen — Arten und allgemeine Erfordernisse der Häfen — Besondere Erfordernisse und kennzeichnende Beispiele für Kriegshäfen, Zufluchtshäfen und Fischereihäfen — Besondere Erfordernisse und kennzeichnende Beispiele für Handelshäfen — Für den Hafenbau wichtige Naturerscheinungen — Vorbereitende Arbeiten — Die Baustoffe und ihr besonderes Verhalten im Seewasser — Anordnung der Hafenaußenwerke — Anordnung, Gestalt undAbmessungen der Hafenbecken — Sachregister.

Band II: Ausbau der Seehäfen.

Mit 957 Abb. 1913.    geh. 24 M., geh. 25 M.

Bau und Ausführung der Hafenaußenwerke (Wellenbrecher, Molen, Leitdämme, Hafendämme usw.) — Einfassung der Hafenbecken (Bohlwerke, Ufermauern, Dalben und Ankerbojen) — Ausstattung der Kai-flächen (Straßen, Gleise, Kanäle, Schuppen, Speicher) Mechanische Hafen ausrüstung — Allgemeines — Kraftquellen — Hafenkräne — Aufzüge — Spills — Ver- und Entladeeinrichtungen für Massengüter — Getreideförderanlagen — Behandlung des Petroleums — Sachregister zu Band I u. II.

Band III: Besondere Hafenbauwerke.

Erscheint nach dem Krieg.

Bau, Unterhaltung und Verteidigung der Flußdeiche. Von Geh. Baurat Ehlers, Professor an der Techn. Hochschule Danzig. Mit 54 Textabb. 1914.    geh. 3,20 M.

Grundwasserabdichtung. Darstellung aus der Praxis. ^)r.=3na. J. Schultze.

Mit 4 Textabb. 1913.

Von

geh. 1,60 M.

Leitfaden für das Entwerfen und die Berechnung gewölbter Brücken. Von G. Tolkmitt, Königl. Baurat.

geh. 5 M., geh. 5,80 M.

Dritte neubearbeitete Aufl. von A. Laskus, Geh. Regierungsrat. Mit 42 Textabb. 1912.

geh. 6 M., geh. 7 M.

Der Grundbau. Ein praktisches Handbuch. Von H. LAckern an n, Professor. Mit 252 Abb. und 8 Tafeln.

Zweite neubearbeitete Aufl. 1913.

Die Berechnung ebener und gekrümmter Behälterböden. Von Dr. Ph. Forchheimer, k. k. Professor an der Techn. Hochschule, Graz. Zweite Aufl. Mit 26 Abb. 1909. geh. 2,40 M.

Der Talsperrenbau nebst Beschreibung ausgeftihrter Talsperren. Von P. Ziegler, Kgl. Baurat. Zweite neubearbeitete Auflage. Mit 314 Abb. 1911.    geh. 20 M., geh. 21,50 M.

April 1915 beginnt zu erscheinen:

Zeitschriftenschau aus dem Gebiete des Wasserbaues. Im Aufträge des Ministeriums der Öffentlichen Arbeiten herausgegeben von Wilhelm Ernst u. Sohn, Berlin. Nach Stichwörtern geordnet und einseitig auf starkem Papier gedruckt. Jährlich 13 bis 15 Bogen in Groß-Quart. Preis für den Jahrgang 12 M.

Der Eisenbetonbau. Ein Leitfaden für Schule und Praxis. Von C. Kersten, Bauingenieur u. Kgl. Oberlehrer.

Teil I. Ausführung und Berechnung von Grundformen.

Mit 232 Abb. Zehnte neubearbeitete Aufl. 1915. geb. 5,20 M.

Teil II. Anwendungen im Hoch- und Tiefbau.

Mit 535 Abb. Siebente neubearbeitete Aufl. 1913. geb. 4,40 M.

Einige neuere Brückenausführungen in Eisenbeton nach Bauweise Melau. Von k. k. Hofrat J. Melan, Professor an der Deutschen Technischen Hochschule, Prag, und K. Kluge Oberingenieur, Prag.

Zweite erweiterte Auflage. Mit 139 Abb. 1911. geh. 3,60 M.

Biegung, Schub und Scherung in Stäben von zusammengesetzten und mehrteiligen Querschnittsformen mit gleichen und wechselnden Trägheitsmomenten auf Grund der Zerlegung in ihre Einzelteile mit rechnerischen Untersuchungen an Beispielen und zeichnerischenDarstell ungen. VonR.Sonntag,Regierungs-baumeister. Mit 173 Abb. u. 11 Tafeln. 1909. geh. 8 M., geb. 9 M.

Brücken in Eisenbeton. Von C. Kersten, Bauingenieur.

Teil I: Flatten-und Balkenbrücken. Dritte neubearbeitete Aufl. Mit 640 Abb. 1912.

Teil II: Bogenbrücken.

Mit 504 Abb. 1913.

geh. 6,20 M., geb. 7,— M. Dritte neubearbeitete Aufl. geh. 6,20 M., geb. 7,— M.

Statische Untersuchung von Bogen- und Wölbtragwerken in Stein, Eisen, Beton oder Eisenbeton. Von Dr. R. Schönhöfer, Prof, an der Technischen Hochschule, Braunschweig.

Zweite erweiterte Aufl. Mit 11 Abb. u. 2 Tafeln. 1911. geh. 2,60 M.

Statische Berechnung von Tunnelmauerwerk. Von 2)r.=3ng. O. Komm ereil, Kaiserl. Baurat. 1912. geh. 12 M., geb. 13,50 M.

ton-Kalender 1915. Taschenbuch für den Beton- und Eisenbetonbau sowie die verwandten Fächer.

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X. neubearbeiteter Jahrgang.

'eil I in Leinen geb., Teil II geh. Beide Teile zusammen 4 M. Die Jahrgänge 1906₁ 1909, 1910 und 1911 sind vergriffen.

Abhandlungen aus dem Gebiete der technischen Mechanik. Von Professor 2>r.*3ng. 0. Mohr, Geh. Regierungsrat.

geh. 18 M., geb. 19,50 M.

Zweite neubearbeitete Auflage.

Mit 491 Textabb. 1914.

Statisch unbestimmte Systeme des Eisen- und Eisenbetonbaues. Von Oberingenieur    Friedr. Hartmann.

Mit 353 Textabb. 1913.    geh. 8 M., geb. 8,80 M.

Kurze Anleitung für die Bauiiberwachuug eiserner Brücken.

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Von G. Sch aper, Regierungsbaumeister.

Mit 11 Textabb. 1912.

Eiserne Brücken. Ein Lehr- und Naehschlagebuch für Studierende und Konstrukteure. Von G. Schaper, Regierungsund Baurat.    Dritte neubearb. Auflage.

Mit 1854 Textabb. 1914.    geh. 24 M., geb. 26 M.

Haupt-, Neben- und Hilfsgerüste im Brückenbau. Ein Lehr- und Naehschlagebuch über die auf dem Gebiete des Brückenbaues vorkommenden Gerüste. Von Dr. R. Schönhöfer, Professor an der Techn. Hochschule, Braunschweig.

Mit 190 Textabb. 1911.    geh. 6 M., geb. 6,80 M.

Der yollwandige Zweigelenkbogen. Entwurf, bauliche Ausbildung und Berechnung des Zweigelenkbogens, seiner F ahrbahn und Widerlager. Von K. B raban dt, Kgl. Eisenbahn-Bau- u. Betriebsinsp. Mit 83 Abb. 1910. geh. 4 M., geb. 4,80 M.

Hilfswerte für das Entwerfen und die Berechnung yon Brücken mit eisernem Ueberbau. Von F. Dircksen.

Vierte vollständig neubearbeitete und für den Lastenzug B erweiterte Aufl. Von G. Schaper, Reg.-Baumeister.

Mit 39 Textabb. u. 1 Tafel. 1913. geh. 5,60 M., kart. 6 M.

Das Verfahren der Einfiußlinien. Nach Vorträgen. Von Th. Landsberg, Geheimer Baurat, Professor.

Sechste neubearbeitete Auflage.

Mit 99 Textabb. 1912.

geh. 5,20 M., geb. 6 M.

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Hilfsmittel zur einfachen Berechnung von Formänderungen und you statisch unbestimmten Trägern. Von R. Schadek v. Degenburg und K. Demel, Ingenieure.

Mit 440 Textabb. 1915.

geh. 2,80 M.

Störungen des normalen Zustandes in Brückengewölben. Von G. Gilb rin.

Mit 14 Textabb. 1914.

Der Eisenhochbau. Ein Leitfaden für Schule und Praxis. Von Oberingenieur C. Kersten, Oberlehrer a. D.

Mit 452 Textabb. 1913.    geh. 6,20 M., geb. 7 M.

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