Titel: Newton's Verbesserungen im Baue von Brüken etc.
Autor: Newton, William Edward
Fundstelle: 1839, Band 73, Nr. LXXIX. (S. 348–353)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj073/ar073079

LXXIX. Verbesserungen im Baue von Brüken, Viaducten, Pfeilern, Dachstühlen, Bindebalken etc. für Bauten, worauf sich William Edward Newton, Patentagent am Patent-Office, Chancery-Lane, Grafschaft Middlesex, auf die von einem Ausländer erhaltenen Mittheilungen am 17. Okt. 1838 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of arts. Jul. 1839, S. 209.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Die Erfindungen, auf welche ich gegenwärtiges Patent nahm, wurden mir von Hrn. Gg. L. Friedr. Laves, königl. hannover'schem Baurathe und Ritter des Guelphen-Ordens, dessen Interessen ich |349| vertrete, mitgetheilt. Gegenstand derselben ist der Bau einer eigenthümlichen Art von Balken, welche sich zu den verschiedenen oben angegebenen Zweken eignen, und welche bei verhältnißmäßig geringer Schwere sehr große Stärke und Festigkeit besizen. Bei der Verwendung meiner Balken zum Baue von Brüken, Viaducten, Pfeilern und anderen derlei Bauten, bedarf es an den Enden keiner Widerlager oder Strebepfeiler, welche dem Seitendruke der Bogen entgegenzuwirken haben; und ebenso sind an den Ufern oder an den Pfeilern, welche die Spannung einer Kettenbrüke zu vermitteln haben, die so starken Befestigungsmittel überflüssig, indem der Bau vermöge seiner eigenen Schwere und vermöge des Drukes, den er nach Abwärts zu ausübt, fest auf den Pfeilern, Pfählen, oder sonstigen senkrechten Stüzen ausruht.

Die eben besprochenen Balken sind aus einander entgegengesezten, an ihren beiden Enden mit einander verbundenen Bogen, welche durch Streben aus einander gehalten oder durch Spannungsbalken zusammengehalten werden, gebildet. Jede Gewalt oder jeder Druk, der auf den Bauch des einen Bogens wirkt, wird, da beide Bogen an ihren Enden mit einander verbunden sind, aus beiden Bogen eine gerade Linie zu machen suchen, was jedoch durch den Widerstand der Streben, die beide Bogen aus einander halten, verhindert wird. Dabei wird das Bestreben, sich zu expandiren, welches der eine Bogen in Folge der Gewalt, welche die Streben nach Außen zu üben, hat, durch das Bestreben, sich zu contrahiren, welches an dem anderen Bogen durch den Zug nach Innen, den die Streben an ihm bewirken, erzeugt wird, aufgehoben. Wirkt dagegen Druk auf die Enden solcher Balken, so werden die beiden Bogen durch die Spannungsbalken zusammengehalten. Man erhält auf diese Weise Balken, die in Betracht der geringen Menge Eisen, Holz oder sonstigen dazu verwendeten Materiales leicht und dabei dennoch sehr fest, stark und starr sind. Das hiebei zu Grunde liegende Princip gibt ein Mittel an die Hand, welches die Wirkungen der Schwere oder des Drukes, durch den das Material des Balkens nach der einen Richtung comprimirt, nach der anderen dagegen expandirt wird, neutralisirt oder aufhebt.

Wenn auf die aus Fig. 1 ersichtliche Weise ein Bogen aus Quadern, Baksteinen oder einem anderen Materiale aufgeführt wird, so wird der Druk, welcher auf den Scheitel des von den Widerlagern b, b getragenen Bogens a, a wirkt, das Material in einen kleineren Umfang zusammenzudrängen und aus dem Bogen eine gerade Linie zu machen suchen.

An der in Fig. 2 ersichtlichen Hängebrüke dagegen, an der eine |350| Kette a, a an ihren Enden in den Ufern b, b befestigt ist, und von den Pfeilern c, c getragen wird, wird der ganze Bau von den in Kettencurven aufgehängten Ketten getragen, wo dann das auf die Brüke gebrachte Gewicht die Kettenenden aus ihren Befestigungen bei b, b zu ziehen oder das Material, aus welchem die Kettencurve besteht, auszustreken trachten wird. Bei derlei Bauten von ersterer Art sind bedeutende Widerlager nöthig; bei solchen von der zweiten Art dagegen ist es oft sehr schwer, hinlänglich sichere, die Spannung aushaltende Befestigungen zu erzielen.

Fig. 3 zeigt eine nach dem neuen Systeme gebaute Brüke, welche aus einem horizontal gelegten Balken der beschriebenen Art besteht. Der Widerstand sämmtlicher Theile liegt in der Verbindung der beiden in dem Baumateriale enthaltenen Kräfte, nämlich ihres Widerstandes gegen Compression und ihres Widerstandes gegen Extension. Der obere Theil des Balkens a, b, c, d, e, f, g repräsentirt den in Fig. 1 beschriebenen Bogen; der untere Theil a, h, i, k, l, m, g dagegen die in Fig. 2 angedeutete Kette. Durch Vereinigung der Enden beider Theile bei a und g, und durch die zwischen sie gebrachten Stüzen n, o, p, q, r entsteht ein Balken, an welchem die beiden Kräfte, welche anfangs zu comprimiren und dann zu extendiren streben, gänzlich neutralisirt sind, so daß also der ganze Bau einfach und lediglich mit senkrechtem Druke auf den beiden Ufern aufruht. Man kann bei derlei Bauten zu größerer Festigkeit, und um Schwingungen zu verhüten, auch noch diagonale Streben anbringen.

In Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 sieht man verschiedene Modificationen der neuen Balken. Fig. 4 gibt verschiedene Ansichten zweier hölzerner oder eiserner Balken, welche an ihren Enden durch Bolzen oder eiserne Bänder mit einander verbunden und an mehreren Stellen so gestüzt sind, daß die beiden Bogen offen erhalten werden. Fig. 5 gibt verschiedene Ansichten eines aus drei Bogen bestehenden Balkens. Fig. 6 und 7 zeigen die Ausdehnung desselben Principes auf Balken mit vier oder fünf Bogen, sowie sich denn überhaupt die Anzahl der Bogen mannigfach modificiren läßt. Fig. 8 zeigt einen massiven, gegen die Enden hin dünner zulaufenden eisernen Balken, aus welchem man ersieht, wie man an Material sparen kann, ohne dabei etwas an der Stärke zu opfern.

Fig. 9, 10, 11, 12, 13 und 14 sind Aufrisse, Grundrisse und Durchschnitte von Brüken, welche aus zwei oder drei Balken von der in Fig. 3 beschriebenen Art gebaut sind. Man kann je nach der für die Brüke nöthigen Stärke eine beliebige Anzahl solcher Balken neben einander anbringen. Die offenen Seiten der Balken lassen mannigfache |351| Verzierungen zu, wenn nur eine hinlängliche Anzahl senkrechter Streben beibehalten wird.

Fig. 15, 16, 17 und 18 sind Aufriß, Grundriß und Querdurchschnitte einer Brüke von großer Spannung. Um den Bogen a, b, c, d, e in Stand zu sezen, jedem Druke zu widerstehen, ohne sein Gewicht zu sehr zu erhöhen, kann man denselben aus hohlen gußeisernen Cylindern, welche bei b, c, d etc. mit schmiedeisernen Bändern, Bolzen oder Schrauben verbunden sind, bauen. Die senkrechten und diagonalen Streben können die in Fig. 4 bis 7 angegebene Anordnung haben.

Fig. 19 zeigt die Art der Verbindung der hohlen Stangen und Ketten an ihren Endgefügen.

Fig. 20 zeigt die Verbindung zweier zusammengefügter Stüke der hohlen Stange mit einer senkrechten und zwei diagonalen Streben, welche von einem Theile der Kette getragen werden. Die Dimensionen der Stangen und Bänder hängen von dem Zweke, zu dem sie bestimmt sind, und von der Größe des Baues ab; sie lassen sich bloß ermitteln, wenn man die Stärke des Materiales auf die in solchen Fällen übliche Weise berechnet, und sie mit der erforderlichen Widerstandskraft in Verhältniß bringt.

Die hier aufgestellten Principien finden ihre Anwendung auch auf die hölzernen Brüken, die in manchen Gegenden zwekmäßiger und wohlfeiler sind; doch muß das in diesem Falle verwendete Holz durch und durch vollkommen gesund seyn. Die einfachste Methode, einen derlei hölzernen Balken zuzurichten, erhellt aus Fig. 21 und 22. Man nimmt nämlich einen geraden massiven Balken a, b, und schneidet ihn mit einer Kreissäge oder auf irgend andere Weise in der Mitte nach der Linie c, d der Länge nach durch, wobei man jedoch die Enden von a bis c und von d bis b undurchschnitten läßt. Diese undurchschnittenen Enden umgibt man bei l und m, Fig. 22, mit eisernen Bändern, und wenn dieß geschehen, so treibt man den mittleren Theil der Sägespalte durch Keile, Holzblöke oder Streben bei e, f: g, h: i, k und wenn es nöthig ist, auch an anderen Stellen aus einander. Der auf solche Art behandelte Balken kommt im Principe ganz mit den oben beschriebenen eisernen Balken überein. Fig. 23 zeigt das Ende eines derlei Balkens in größerem Maaßstabe.

Fig. 24 gibt eine Ansicht eines Balkens dieser Art, welcher jedoch aus zwei Stüken besteht, die in der Mitte eines jeden Bogens zusammengefügt sind, und zwar das obere mit fest verbolzten Aufblattungen, das untere dagegen mit schwalbenschwanzförmig geschnittenen Enden, welche durch entsprechende Verbindungsblöke fest zusammengehalten werden. Einen auf ähnliche Weise, aber aus |352| mehreren Stüken zusammengesezten Balken sieht man in Fig. 25. Fig. 26 zeigt die beiden lezteren Balken im Querdurchschnitte. Kann man sich keine Balken von solcher Stärke verschaffen, daß das Durchschneiden des mittleren Theiles derselben der Länge nach thunlich ist, so kann man auch zwei Balken an ihren Enden durch Bänder mit einander verbinden, wie dieß in Fig. 27 zu sehen, und noch deutlicher in der in Fig. 28 in größerem Maaßstabe gegebenen Ansicht des Endes.

Fig. 29, 30 und 31 zeigen eine größere, nach den aufgestellten Principien gebaute Brüke im Aufrisse, Grundrisse und Querdurchschnitte. Man sieht hier drei Balkenlängen bei a und b zu einem einzigen Bogen verbunden. Die diagonalen Streben können selbst wieder aus Hölzern, die auf gleiche Weise behandelt sind, wie die Balken selbst, bestehen. Die Art und Weise, auf welche die Zusammenfügung bewerkstelligt ist, erhellt aus Fig. 32 und 33. Die Dike, welche die einzelnen Theile haben müssen, wenn der Bau die erforderliche Stärke bekommen soll, läßt sich bloß nach der Widerstandskraft und Zähigkeit des zum Baue verwendeten Holzes berechnen.

Temporäre Brüken, wie z.B. für Gärten oder im Kriege, lassen sich nach demselben Principe aus rohen Baumstämmen zusammensezen, wie Fig. 34 in einem Längenaufrisse, Fig. 35 dagegen in einem Querdurchschnitte zeigt. a, b, c und d, a, c sind nämlich zwei rohe gabelförmige Baumstämme, die in der Mitte auf die angegebene Weise mit einander verbunden sind. Die Streben und Bänder lassen sich, wenn die Brüke nur für temporären Dienst bestimmt ist, durch um sie geschlungene Strike befestigen. Man glaubt nicht, mit welcher Leichtigkeit und Schnelligkeit auf diese Weise eine hinreichend starke Brüke für den Uebergang von Truppen geschlagen werden kann. Fig. 36 zeigt ein Ende einer solchen Brüke in größerem Maaßstabe.

Man mag Brüken nach dem neuen Principe aus Eisen oder aus Holz aufführen, so kann man bei dem Baue derselben auch den Anforderungen der Schönheit und Zierlichkeit vollkommen genügen. Fig. 37 und 38 zeigen eine große Brüke, welche aus mehreren Balken der beschriebenen Art, die an den Enden an einander gefügt sind, und auf senkrechten Pfeilern oder Pfählen ruhen, besteht. Wenn die Ufer so hoch sind, daß unter den Bogen hinlänglicher Raum für die Durchfahrt von Booten bleibt, so kann man die Brüke horizontal legen, oder man kann ihren beiden Enden eine leichte Elevation geben, und den weiteren Theil horizontal legen. Da der ganze Bau nur einen senkrechten Druk ausübt, und verhältnißmäßig leicht ist, so werden schon dünne Tragepfeiler ausreichen. Solche Tragepfeiler |353| lassen sich durch Verbindung mehrerer Stangenhölzer und Umschließung derselben mit gußeisernen Cylindern herstellen.

Fig. 39 zeigt eine Brüke, welche mit einer einzigen Balkenlänge gespannt ist, und die in Fig. 40 im Grundrisse dargestellt ist. Sie ruht auf sehr hohen Pfeilern, damit Schiffe unter ihr passiren können. In dem Grundrisse sieht man die Auf- und Abfahrt zu ihr, sowie auch die an sie hinauf führenden Stufen.

Fig. 41 ist ein Aufriß und Fig. 42 ein Grundriß einer Brüke, in deren Mitte sich eine Oeffnung oder eine Zugbrüke für den Durchgang großer Segelschiffe befindet. Fig. 43 und 44 geben Darstellungen einer Brüke, an der die Zugbrüken an den Enden angebracht sind. Alle diese Brüken sind nach dem bereits erläuterten Principe gebaut und bedürfen daher hier keiner weiteren Beschreibung. Daß nach Umständen und Geschmak verschiedene Modificationen daran gemacht werden können, versteht sich von selbst.

Man kann ähnliche Balken auch beim Baue von Dächern, die beinahe flach werden sollen, sowie auch zum Legen von Fußboden benuzen. Die Art und Weise, auf welche dieß geschehen kann, erhellt aus Fig. 45, 46 und 47. Für höhere Dächer lassen sich die senkrechten Stüzen verlängern, wie man in Fig. 45 sieht; oder man kann auch mehrere der neuen Balken auf die in Fig. 46 angedeutete Weise verbinden. Man kann Fußboden von ungeheurer Spannung bloß an den Enden aufruhen lassen, und stets werden sie einen hohen Grad von Festigkeit bewähren.

Dasselbe Princip findet endlich seine Anwendung auch noch auf den Bau von leichten Leitern, besonders für den Gebrauchen Feuersbrünsten. Leitern dieser Art, wie man sie in Fig. 48 und 49 sieht, dienen auch als Brüken, auf denen man im Nothfalle von einem Hause zu einem anderen, oder über eine Straße hinüber gelangen kann. Man kann sie zum Behufe des leichteren Transportes leicht zerlegen, und eben so schnell wieder zusammensezen, wenn man ihrer bedarf.

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