Titel: Ueber das Pauli'sche Trägersystem und seine Anwendung auf Brückenbauten.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1859, Band 154, Nr. LXX. (S. 328–336)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj154/ar154070

LXX. Das Pauli'sche Trägersystem und seine Anwendung auf Brückenbauten.

Aus der Eisenbahnzeitung, 1859, Nr. 44.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Unter diesem Titel hat der Besitzer des bekannten großen Etablissements von Klett und Comp. in Nürnberg eine kleine Schrift veröffentlicht, deren Tendenz in einem Vorwort wie folgt bezeichnet wird: „Das beim Eisenbahn- und Straßenbau mehrfach in Anwendung gekommene Pauli'sche Trägersystem erfuhr, wie alles Neue, sehr verschiedene Beurtheilungen. Diese Verschiedenheiten entstanden hauptsächlich aus einer unrichtigen Auffassung des Systems in seiner Form und der Wirkung der Kräfte in demselben, so wie auch aus der Verkennung des Werthes des neuen Systems gegenüber den älteren. Die Isarbrücke bei Groß Hesselohe, die erste Brücke nach Pauli'schem System, steht nun zwei Jahre in Betrieb und genügte sowohl bei den Proben, als während der Betriebszeit allen Anforderungen so vollständig, daß alle Bedenken gehoben seyn müssen, die wegen der Sicherheit des neuen Systems gehegt wurden. Das genannte Etablissement, dessen technischer Director, Hr. Ludwig Werder, besondern Antheil an der Ausarbeitung der Constructionspläne für die Isarbrücke genommen hatte und unter dessen Leitung die Ausführung dieses Bauwerks geschehen war, hat sich zur Aufgabe gesetzt, dem Pauli'schen System durch sorgfältigste Ausführung eine möglichste Verbreitung zu verschaffen, |329| und übergibt die von seinem Ingenieur für Brückenbau, Hrn. H. Gerber, bearbeitete Abhandlung der Oeffentlichkeit, mit dem Wunsche an die Leser, durch eingehende Prüfung der Grundsätze, auf denen das Pauli'sche System basirt ist, sich von dem Werthe desselben zu überzeugen und im Interesse der Nationalökonomie und der wissenschaftlichen Technik auf seine Verbreitung zu wirken.“

Die Abhandlung beschäftigt sich zunächst mit der Anordnung der eisernen Brückenträger im Allgemeinen, sodann mit der Beschreibung des Pauli'schen Systems und der Berechnung der Pauli'schen Brücken, gibt eine durch Holzschnittfiguren erläuterte allgemeine Anordnung der Details77) und schließt mit den Notizen über Ausführung und Kosten.

Wir lassen nachstehend im Auszug folgen, was über die Ausführung und Kosten des auch in diesen Blättern schon früher besprochenen78) als bekannt vorauszusetzenden Systems gesagt ist.

Der Erfinder der Träger von gleichem Widerstand mit gleichförmig starken Gurtungen, Hr. von Pauli, k. bayr. Oberbaudirector und Vorstand der Eisenbahn-Baucommission, hat die Ausführung seines Systems an die Maschinenfabrik des Hrn. von Cramer-Klett in Nürnberg übergeben und wurden durch dieselbe bis jetzt 44 eingeleisige Oeffnungen von 8 bis 55 Meter Weite mit zusammen 822 M. (2740 Fuß) Lichtweite nach diesem System aufgestellt. Es werden von der Fabrik im Benehmen mit dem Patentinhaber sämmtliche Berechnungen und Constructionsdetails nach den entwickelten Grundsätzen für bestimmte Projecte aufgestellt, welche dann sorgfältig im Anschluß an die Detailpläne und die voraus bestimmte Wirkung der Kräfte zur Ausführung gebracht werden.

Alle Hauptverbindungen geschehen durch conische Bolzen, welche auf den Conus 1/100 gedreht, mit wenig stärkerem Kopfe und Mutter und Unterlegscheibe versehen sind; die cylindrisch gebohrten Löcher werden mit tonischen Reibahlen ausgerieben, bis der Bolzen auf eine gewisse, durch Erfahrung bestimmte, Weite hineinpaßt, dann dieser durch einige Hammerschläge eingetrieben und zugleich die Mutter scharf angezogen, um die Eisen fest zusammenzupressen. Dadurch wird das Eisen um das Loch |330| herum etwas comprimirt und der Bolzen füllt es vollkommen aus. Die Unterlegscheiben sind verhältnißmäßig stark, damit kein Gewinde der Schraube im Eisen, sondern dieß ganz mit dem gedrehten Bolzenschaft ausgefüllt ist. Nachdem die Muttern so fest als möglich angezogen sind, werden sie verstemmt, damit sie durch die Erschütterungen nicht möglicherweise losgehen können, wozu übrigens das Bestreben kaum vorhanden ist, da durch die Anordnung der Bolzen kein Stoß auf die Mutter geschehen kann. Diese conischen Bolzen wurden zum erstenmale bei der Isarbrücke zu Groß-Hesselohe zur Anwendung gebracht.

Von den verschiedenen zur Anwendung kommenden Eisen werden die Elasticitätsverhältnisse für Zug mittelst einer besonders hiezu construirten Maschine79) ermittelt und auf derselben Maschine sämmtliche Flacheisen, die auf Zug in Angriff genommen werden, mit 1200 Kilogr. pro Quadratcentimeter gereckt unter Prellung durch Hammerschläge. Es werden dadurch schlecht geschweißte Stellen sichtbar und die Eisen innerhalb dieser Belastung elastischer, d.h. ihre permanente Verlängerung durch spätere Belastungen Null.

Zum Schutze des Eisens gegen die Einflüsse der Atmosphärilien wird dasselbe durch Beizen und Scheuern von dem daran haftenden Hammerschlag und Rost gereinigt und dann in siedendes Oel gebracht, so daß durch die große Siedehitze des Oels jede Spur von Feuchtigkeit entfernt und eine festhaftende Firnißschichte auf dem Eisen gebildet wird. Durch diese Operation wird der Uebelstand vermieden, der beim gewöhnlichen Verfahren entsteht, daß der unter dem Anstrich befindliche Rost schnell weiter greift, diesen hebt und daher fortwährende Reparaturen nöthig macht. Es ist zwar möglich, auf trocknem Wege die Eisenoberfläche zu reinigen, aber, um nur einigermaßen eine blanke Oberfläche zu erhalten, mit so großem Kostenaufwand, daß er außer allem Verhältniß mit den übrigen Arbeitskosten steht; man mußte daher die chemische Reinigung durch Beizen wählen und wird dem Umstand, daß die sehr empfindlich gewordene Oberfläche schnell rostet, sobald einige Fruchtigkeit auf ihr zurückbleibt, durch Sieden des Eisens in Leinöl vorgebeugt, dessen Siedhitze von 316° C. nothwendig alles anhängende Wasser in Dampf verwandelt und dadurch jede Spur desselben entfernt. Die entstehende Firnißschichte haftet sehr fest an der blanken Eisenoberfläche und gibt damit zugleich dem Menniganstrich eine gute Grundlage.

|331|

Alle Diagonalen werden beim Montiren durch eigenthümliche Vorrichtungen um circa 1/6000 ihrer Länge gespannt, damit noch möglicherweise vorhandene kleine Biegungen verschwinden und sie bei dem Anfang der Biegung des Trägers sofort in Wirksamkeit treten.

Die Aufstellung der Pauli'schen Brücken hat auf einem Gerüste zu geschehen, und wird man gewöhnlich dieses in die zu überbrückende Oeffnung setzen und die Träger am Platze montiren. Wo die Herstellung eines derartigen Gerüstes unthunlich ist, kann man die Träger an geeigneten Orten fertig zusammensetzen, zwischen die Pfeiler flößen und dann aufziehen, nach Art der neuen großen Brücken in England.

Bei der angegebenen Sorgfalt in der Behandlung und Bearbeitung des Eisens ist es klar, daß die Kosten der Ausführung der Pauli'schen Brücken pro Gewichtseinheit bedeutend größer als bei der gewöhnlichen Ausführungsart der Gitter- und Blechbrücken seyn müssen. Diese Mehrkosten sind jedoch bei weitem nicht so groß, daß sie die Gewichtsdifferenz gegenüber geraden Balkenbrücken auswiegen und bleibt immer eine erhebliche Ersparung, die mit der Spannweite stark zunimmt.

Um zur Vergleichung Anhaltspunkte zu geben, werden im Folgenden die approximativen Kosten der Pauli'schen Brücken für Eisenbahnen mit der möglich größten zufälligen Belastung mitgetheilt und wurde bei Anfertigung der Tabelle zur Bestimmung der größten zulässigen Spannung von dem Gesichtspunkte ausgegangen, daß dieselbe bei zunehmendem permanenten Gewicht der Brückenträger auch größer angenommen werden dürfe; es zeigt dieß auch eine Vergleichung der bestehenden Eisenbahnbrücken. Um hiefür bestimmte Anhaltspunkte zu erhalten, wurde festgesetzt, daß bei jeder Eisenbahnbrücke die dreifache veränderliche Belastung die Spannung in der Construction auf die Elasticitätsgränze (zu 16 Klgr. pro Quadratmillimeter) bringe.

|332|

Eisenbahnbrücken nach Pauli's System für ein Geleise.


Stützweite

Lichtweite
Belastung pro Meter Größte
Spannung
Geometrische
Höhe
Kosten
pro
in
Meter
in
Meter
permanente.
Ton
variable.
Ton
pro
Qdrtmillim.
Kilogr.
des Trägers

Meter
lauf. Met.

Thaler
8,0 7,4 0,66 5,63 6,0 1,14 123
10,0 9,4 0,71 4,80 1,43 134
12 0 11,3 0,76 4,29 1,71 142
14,0 13,3 0,81 4,14 2,00 154
16 0 15,2 0,86 4,12 2,29 168
18,0 17,2 0,92 4,05 2,57 182
20,0 19,2 0,97 4,03 2,86 196
22,0 21,1 1,03 3,96 3,14 210
24,0 23,1 1,06 3,87 3,43 218
26,0 25,0 1,09 3,81 3,71 235
28,0 27,0 1,17 3,74 4,00 246
30,0 28,9 1,23 3,68 4,29 260
32,0 30,8 1,28 3,64 4,57 274
34,0 32,8 1,34 3,61 6,50 4,86 316
36,0 34,7 1,39 3,58 5,14 330
38,0 36,7 1,43 3,55 5,43 341
40,0 38,6 1,50 3,53 5,71 361
45,0 43,4 1,63 3,46 6,43 397
50,0 48,4 1,77 3,40 7,14 436
55,0 53,3 1,82 3,33 7,00 7,86 450
60,0 58,2 1,96 3,28 8,57 373
70,0 68,0 2,22 3,18 10,00 543
80,0 77,8 2,34 3,09 7,50 11,43 575
90,0 87,6 2,63 3,00 12,86 654
100,0 97,3 2,74 2,93 14,29 737
105,0 102,5 2,87 2,90 8,00 15,00 718
110,0 107,3 3,03 2,88 15,71 733
120,0 117,0 3,44 2,84 8,50 15,00 840
130,0 126,8 3,86 2,81 16,25 949
140,0 136,4 4,35 2,79 17,50 1076
150,0 146,3 4,92 2,77 18,75 1178

Die Kosten sind für deutsche Eisenpreise unter gewöhnlichen Verhältnissen und die obige Ausführungsart bestimmt ohne Rüstung.

Aus dieser Uebersicht geht die Ersparung gegenüber den älteren Systemen zur Genüge hervor, und dürfte sich für größere Weiten das Pauli'sche System vorzüglich eignen. So findet man bei Vergleichung mit den Kosten der Schweizer Eisenbahnbrücken nach Etzel's Werk folgende Resultate:

a) Die Sitterbrücke bei St. Gallen hat zwei Oeffnungen zu 38,4 Met. und zwei zu 36,24 Met. Lichtweite; nach obiger Tabelle kosten diese nach Pauli'schem System:

|333|
2 . 40,0 . 1350 = 108000 Frcs.
2 . 37,5 . 1270 = 95,250 „
–––––––––––
Summa 203,250 Frcs.

Die Gitterconstruction kostet 261,285 Frcs., daher 58,035 Frcs. oder 29 Proc. mehr.

b) Die Emmenbrücke bei Emmenbaum mit zwei Oeffnungen zu 28,8 und zwei zu 24,0 Met. Lichtweite; Kosten nach Pauli'schem System:

2 . 30,0 . 970 = 58,200 Frcs.
2 . 25,0 . 840 = 42,200 „
Rüstung circa 2,200 „
–––––––––––
Summa 102,600 Frcs.

Die Gitterbrücke kostet 139,200 Frcs., also 37,000 Frcs. oder 36 Proc. mehr.

c) Die Glattbrücke bei Flawyl hat eine Oeffnung mit 36,0 Met. und zwei mit 28,8 Met. Lichtweite; Kosten nach der Tabelle:

2 . 30,0 . 970 = 58,200 Frcs.
37,2 . 1270 = 47,034 „
–––––––––––
Summa 105,234 Frcs.

Die Gitterbrücke kostet 145,227 Frcs., daher 39,995 Frcs. oder 38 Proc. mehr.

Diese Differenzen werden noch größer, wenn man berücksichtigt, daß für ausländisches Eisen in der Schweiz nur unbedeutende Abgaben zu zahlen sind, daher die Eisenpreise bedeutend kleiner als im Zollverein seyn müssen.

In Erbkam's Zeitschrift für Bauwesen 1859, Heft 1–3, ist die Beschreibung der Flackensee-Brücke auf der niederschlesisch-märkischen Eisenbahn enthalten, welche mit vieler Sorgfalt construirt ist und eine nur zweifache Gitterausfüllung hat. Die Spannungsverhältnisse sind genau dieselben, wie die der Pauli'schen Brücken in der Tabelle und ergibt diese für die Lichtweite 25,74 Met. die Kosten für einfache Bahn nach Pauli'schem System

ohne eiserne Langträger 26,7 . 240 = 6408 Thlr.
eiserne Langträger 26,7 . 40 = 1068 „
Rüstung circa 224 „
––––––––
Summa 7700 Thlr.

Der eiserne Oberbau der Flackensee-Brücke kostete für eine einfache Bahn 11,000 Thlr., daher 3300 Thlr. oder 43 Proc. mehr.

So weit unser Auszug aus der Eingangs erwähnten kleinen Schrift. Bekanntlich hat das Pauli'sche Brückensystem bei den deutschen Ingenieuren |334| bisher wenig Gnade gefunden. Als Haupteinwendungen gegen dessen allgemeinere Anwendung hören wir geltend machen, daß die von demselben bedingte äußerst sorgfältige Ausführung es mit sich bringe, daß bei der Veraccordirung solcher Brücken nur auf eine geringe Concurrenz gerechnet werden könne; es sey vorzuziehen bei gleichen Kosten eine Brücke mit größerem Materialaufwand herzustellen, welche wegen ihres einfachen Constructionssystems überall leicht anzuwenden; es fehle noch an Erfahrungen über die Haltbarkeit der Pauli'schen Brücken, während diese über Gitter- und Blechbalkenbrücken allenthalben und seit lange vorliegen. Unter diesen Umständen ist es erfreulich aus der vorliegenden Schrift zu erfahren, daß das Pauli'sche Brückensystem auf der Staatsbahn von München nach Salzburg für die verschiedensten Spannweiten (von 8 bis 55 Meter) in Anwendung gekommen ist, und wird hiedurch die beste Gelegenheit gegeben seyn, dasselbe in seinen verschiedenen Anwendungen kennen zu lernen und praktisch zu erproben. Ein Constructionssystem, dessen wissenschaftliche Begründung keine Einwendung zuläßt und welches darauf berechnet ist, mit dem geringsten Materialaufwand das Verlangte zu leisten, verdient jedenfalls a fair trial, wie die Engländer sagen, und dieß wird ihm, wie gesagt, auf der bayerischen Staatsbahn zu Theil.

Allgemeine Anordnung der Details.

Die bis jetzt ausgeführten Pauli'schen Brücken sind in ihren Hauptanordnungen einander ähnlich und wurden nur einzelne Theile nach der verschiedenen Lage der Träger80) modifcirt. Die Figuren 1 bis 8 auf Tab. V geben einige Skizzen von der Eisenbahnbrücke über die Groß-Achen auf der Bahn: Rosenheim-Salzburg (Fig. 1 und 2 Ansicht, Horizontalplan und Querschnitt).

Der Spannbogen (Fig. 3) besteht aus aufeinander liegenden Flacheisen, die durch conische Bolzen mit einander verbunden sind, und deren abwechselnde Stöße je nach der Größe des Querschnitts entweder durch ein durchlaufendes Flacheisen oder durch eigene Stoßplatten gebunden sind. Für große Querschnitte legt man zwei solche Flacheisenbänder neben einander, um auf Zug nur Eisen zu verwenden, das nur im Ganzen erhitzt worden war, gut geschweißt und gewalzt ist, und die Bolzen nicht zu lang machen zu müssen.

|335|

Der Druckbogen (Fig. 4) ist bei allen größeren Objecten in kastenförmigem Querschnitte angeordnet, dessen Dimensionen unter Berücksichtigung der Weite der Felder bestimmt und bei dem daher die Massen möglichst in die Ecken gelegt werden, um an Material zu sparen. Bei sehr großen Weiten verbindet man zweckmäßig die Druckbögen der beiden Rippen zu einem Ganzen. (Fig. 5.)

Die Verbindung der beiden Bögen an den Enden geschieht durch den sog. Bogenschuh (Fig. 6), welcher entweder aus Gußeisen oder gewöhnlicher aus Schmiedeeisen construirt ist und sowohl genügende Fläche für die vollständige Befestigung der Gurtungen, als auch genug Stärke besitzt, um der Tendenz zum Abscheren über dem Stützpunkt zu widerstehen.

Die verticalen Pfosten sind aus Winkeleisen in Kreuz- oder doppelt T-Form gebildet und oben der in ihnen wirkenden Spannung gemäß mit Bolzen an den Druckbogen befestigt, unten auf dem Spannbogen so aufstehend, daß keine Seitenbewegung möglich ist (Fig. 7 und 8). In diese Pfosten sind die Träger der Fahrbahntafel angebracht und müssen sie daher nach der Lage der Fahrbahn über den Druckbogen hinaus oder unter den Spannbogen hinabgehen, wodurch ihr verschiedener Querschnitt bedingt ist.

Die Diagonalen bestehen aus Flacheisen, die an ihren Enden an Bleche verbolzt sind, welche in entsprechender Verbindung mit den Gurtungen und Pfosten stehen (Fig. 7 und 8).

Die ganze Trägerconstruction liegt an jedem Ende mittelst einer ebenen auf einer cylindrischen Stahlfläche von großem Radius (Fig. 6), welche Anordnung zum Zweck hat, die elastische Biegung des Trägers möglich zu machen, ohne einseitigen starken Druck auf die Stützflächen hervorzurufen oder hölzerne Unterlager nehmen zu müssen (wie dieß bei den großen Brücken in England und theilweise auch in der Schweiz geschehen ist). Eine Längen- oder Querverschiebung dieser beiden Flächen ist durch die auf beiden Seiten befindlichen Vorsprünge, die wie Zähne in einander greifen, verhindert. Die unteren Stützplatten sind auf gußeiserne Stühle befestigt (Fig. 6), von denen der eine unmittelbar auf dem Auflagersteine feststeht, während der andere, wegen der Längenveränderung der Brücke durch Temperaturwechsel, auf Stelzen steht, deren auf beiden Seiten angegossene Zähne zwischen entsprechende Zähne am Rollstuhl und an der Bodenplatte eingreifen, um den Parallelismus zu erhalten. Die Cylinderflächen der Stelzen sind gedreht und wälzen sich auf abgehobelten ebenen Flächen. Man wendete Stelzen, also Stücke von Walzen an, weil offenbar der Druck, dem man eine Walze aussetzen darf, mit dem Durchmesser derselben zunimmt, daher man durch größere Höhe |336| an der Gesammtlänge der Stelzen und dadurch zugleich an der Größe der Auflegerplatten spart. Es wird die Höhe der Stelzen so gewählt, daß die Maximalneigung derselben bei den Extremen der Temperatur eine bestimmte nahe gleiche Größe für die verschiedenen Lichtweiten wird. Der Druck per Längeneinheit wurde proportional dem Radius r gesetzt und für die gußeisernen Stelzen zu 12 r Kgr. per lfd. Centimeter genommen, wenn r in Centimeter gegeben ist; innerhalb der Gränzen, in denen sich r bewegt, ist diese Annahme gewiß statthaft.

Die Träger der Fahrbahntafel werden bei den Eisenbahnbrücken aus Fachwerk construirt und bestehen daher die Querträger gewöhnlich aus einem vereinigten einfachen Häng- und Sprengwerk. Für größere Weiten sind zur Uebertragung der Belastung auf die Knotenpunkte Längenträger nöthig, die entweder in der Ebene der Tragrippen liegen und die nahe an einander befindlichen Querträger tragen oder zwischen die, nur an den Knotenpunkten stehenden, Querträger befestigt sind, so daß auf ihnen unmittelbar die Unterlagen der Schienen liegen. Diese Träger haben den Stoß der bewegten Last zunächst aufzunehmen, müssen daher mit größerer relativer Stärke, d.h. kleinerer zulässigen Flächenspannung als die Hauptträger construirt werden.

Die Verspannungen werden immer aus Flacheisen gebildet, die nur an beiden Enden entsprechend verbolzt sind und dabei zugleich um eine bestimmte Länge gespannt werden. Es wird für nachtheilig erachtet, in diese Verspannung sog. Correctionsglieder anzubringen, da eine gut construirte eiserne Brücke für den normalen Betrieb immer in ihrer richtigen Stellung bleibt und deßhalb eine willkürliche Veränderung der Länge einzelner Constructionstheile nur schädlich wirken kann.

|329|

Wir lassen deren Beschreibung am Schluß dieses Artikels folgen.

A. d. Red.

|329|

Man s. den Bericht über die Isarbrücke bei Groß-Hesselohe im polytechn. Journal Bd. CXLVII S. 150.

|330|

Wir verweisen auf die Bemerkungen des Hrn. v. Pauli über diese Maschine im polytechn. Journal Bd. CXXVIII S. 20.

|334|

Die Details der Groß-Hesseloher Isarbrücke sind in Förster's allgemeiner Bauzeitung 1859, Heft 3 und 4, veröffentlicht.

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