Titel: Das Verhalten guſseiserner, schmiedeiserner und steinerner Säulen im Feuer und bei raschem Abkühlen (Anspritzen).
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1885, Band 256/Miszelle 1 (S. 325–328)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj256/mi256mi07_1

Das Verhalten guſseiserner, schmiedeiserner und steinerner Säulen im Feuer und bei raschem Abkühlen (Anspritzen).

Aus einem Vortrage, gehalten von Prof. J. Bauschinger im Architekten- und Ingenieur-Verein in München, ist folgender Auszug entnommen.

Ueber die Verwendung guſseiserner Säulen bei Neu- und Umbauten in Berlin hat das dortige Polizeipräsidium eine Bekanntmachung erlassen (vgl. Centralblatt der Bauverwaltung, 1884 S. 152), nach welcher in Gebäuden, deren untere Geschosse zu Geschäfts- und Lagerzwecken und deren obere Geschosse zu Wohnzwecken benutzt werden, guſseiserne Säulen, welche gegen die unmittelbare Einwirkung des Feuers nicht geschützt sind, unter den Tragwänden des Hauses ferner keine Verwendung finden dürfen. An Stelle derselben werden |326| gestattet werden: a) Säulen aus Schmiedeisen; b) Säulen aus Guſseisen, sobald dieselben mit einem durch eine Luftschicht von der Säule isolirten, unentfernbaren Mantel aus Schmiedeisen umgeben sind; c) Pfeiler aus Klinkern in Cementmörtel.

Diese Verordnung ist selbstverständlich von auſserordentlichem Einflusse auf die heutige Bauweise, bei welcher die guſseisernen Säulen seither unbeanstandet eine ausgedehnte Anwendung gefunden haben; deren Wirkung würde sich besonders dann geltend machen, wenn auch in anderen Städten die mit der Handhabung der Baupolizei betrauten Behörden zu der Anschauung kämen, daſs die Verwendung guſseiserner Säulen nach dem Vorgange des Berliner Polizeipräsidiums entweder ganz zu verbieten, oder nur unter erschwerenden Bedingungen zu gestatten sei. Veranlaſst wurde die eingangs erwähnte Bekanntmachung durch Beobachtungen, welche während eines groſsen Brandes eines Berliner Fabrikgebäudes und hauptsächlich nach demselben gemacht worden sind. Diese Wahrnehmungen gehen im Wesentlichen darauf hinaus, daſs von dem einen sachverständigen Beobachter mehrere bei dem Brande gesprungene guſseiserne Säulen gesehen worden sind, während nach Aussage eines anderen Sachverständigen die Mehrzahl der Säulen beim Aufräumen des Brandschuttes sich als gesprungen erwiesen haben sollen. Die Sprünge sollen beim Bespritzen der glühenden Säulen eingetreten sein; sie verliefen fast alle um den Schaft herum und traten meistens an vorspringenden Ringen und Wülsten ein.

Auf Anregung von M. Kustermann in München unternahm es nun der Vortragende, durch möglichst genaue Versuche, welche bereits im Juni v. J. begonnen wurden, das Verhalten der guſseisernen, schmiedeisernen und steinernen Säulen im Feuer und bei rascher Abkühlung festzustellen. Der Grundplan dieser Versuche war der, daſs die Säulen unter Belastungen, wie diese in der Wirklichkeit vorkommen, auf 300°, sodann 600° und endlich bis zum Glühen erhitzt und durch Anspritzen mit einem unter Druck stehenden Wasserstrahle immer wieder rasch abgekühlt werden, wobei deren Verhalten durch die Messung der seitlichen Ausbiegungen und durch sonstige Wahrnehmungen zu beobachten war. Es wurde hierzu die Werder'sche Prüfungsmaschine benutzt.

Die Einzelheiten der dabei getroffenen Einrichtung und des Verfahrens, welches bei den Versuchen eingehalten wurde, sowie die ausführliche Beschreibung der Versuche selbst hat der Vortragende, wie hier eingeschaltet sei, in dem eben erschienenen XII. Hefte seiner „Mittheilungen aus dem mechanischtechnischen Laboratorium der k. technischen Hochschule“ (Verlag von Theodor Ackermann in München)1) veröffentlicht. Unter Bezugnahme auf diese Veröffentlichung sollen hier nur die gefundenen Hauptergebnisse mitgetheilt werden.

Die ersten 6 Versuche, angestellt mit 4 gußeisernen und 2 schmiedeisernen Säulen, zeigten, daſs die 4 Guſseisensäulen sowohl in der Glühhitze, als auch bei darauf folgender plötzlicher Abkühlung durch Anspritzen vollständig ausgehalten haben; dieselben bogen sich stark durch, bekamen Risse, hauptsächlich Querrisse; aber sie hörten nie auf, die ihnen auferlegte, ihrer praktischen Verwendung Entsprechende Last zu tragen. Die Schmiedeisensäulen dagegen bogen sich schon unterhalb der Glühhitze (die im Versuche 6 verwendete sogar unter 600°), besonders aber beim Anspritzen so stark durch, daſs die Belastung nicht mehr auf die ursprüngliche Höhe zu bringen war. Diese Säulen würden, bei gleichbleibender Belastung, wie dies ja in Wirklichkeit vorkommt, unaufhaltsam zusammengebogen werden und die auf denselben ruhende Construction zusammengestürzt sein.

Bei den nächsten 6 Versuchen, angestellt mit einer schmiedeisernen und 5 guſseisernen Säulen, von welch letzteren 3 schon in den ersten 6 Versuchen geprüft worden waren, wurde hauptsächlich auf den Einfluſs der Befestigung der Säulenenden und der ungleichen Wandstärke der Säulen Rücksicht genommen, sowie auf die Art und Weise, wie beim Spritzen verfahren wird.

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Aus diesen Versuchen, zusammengehalten mit den 6 vorhergehenden, schloſs nun der Vortragende, daſs schmiedeiserne Säulen sich selbst unter der günstigsten Einspann- und Befestigungsweise ihrer Enden theilweise schon bei nicht ganz erreichten 600°, jedenfalls aber bei geringster Glühhitze unter ihrer Last nach dem Feuer zu durchbiegen, welche Bewegung durch Anspritzen von der Gegenseite her noch unterstützt wird, selbst dann, wenn nur die Enden der Säule vom Wasserstrahle getroffen werden. Ein förmlicher Bruch oder auch nur ein Entstehen von Rissen findet dabei nicht statt; aber die Tragkraft der sich fort und fort durchbiegenden Säule sinkt weit unter diejenige herab, welche ihr im kalten Zustande mit Sicherheit zugemuthet werden darf; die auf ihr ruhenden Constructionen müssen zusammenstürzen.

Unter gleichen Umständen betreffs der Einspannung biegen sich die gußeisernen Säulen zwar auch gegen das Feuer hin durch und diese Durchbiegung wird durch nachfolgendes Anspritzen auch vergröſsert; aber sie überschreitet eine gewisse Grenze auch dann nicht, wenn die Säule der ganzen Länge nach geglüht hat und der Wasserstrahl auch zeitweise gegen die Mitte der Säule gerichtet wird. Die Säule hört nie auf, die ihr auferlegte Last zu tragen, selbst dann nicht, wenn sie in Folge des Anspritzens Risse, oft sehr bedeutende Risse erhalten. Während des Abkühlens, noch während des Anspritzens richtet sie sich wieder vollständig oder nahezu gerade. Nur wenn beide Enden einer guſseisernen Säule ganz frei (in Kugellagern beweglich) sind und beim Spritzen auf die der ganzen Länge nach glühenden Säule der Wasserstrahl energisch gegen deren Mitte gerichtet wird, biegen sie sich so weit durch, daſs sie brechen. Aber jener ungünstigste Fall der Befestigung der Enden kommt praktisch kaum vor und selbst, wenn er befürchtet werden wollte, würde einige Vorsicht im Spritzen die Gefahr des Zusammenbrechens beseitigen. Zur vollständigen Beruhigung dürfte es ausreichend sein, den Feuerwehren die Weisung zu geben, die Gußeisensäulen selbst und besonders deren Mitten wo nur immer möglich nicht unmittelbar und nicht längere Zeit an derselben Stelle anzuspritzen.

Aus den Versuchen an guſseisernen Säulen läſst sich ferner schlieſsen, daſs die entstehenden Risse keineswegs vorzugsweise an stark profilirten Stellen auftreten, an vorspringenden Ringen, Wülsten u. dgl. Im Gegentheile liegen die Querrisse sämmtlich an glatten Stellen; dieselben entstehen eben hauptsächlich da, wo die Abkühlung am raschesten und stärksten vor sich geht. Wenn folglich auf Grund dieser Versuche das Bedenken gegen die Anwendung guſseiserner Säulen gehoben oder ein solches überhaupt nicht erhoben wird, so scheint es auch nicht nothwendig zu sein, besondere Vorschriften über die Gestalt derselben zu geben.

Zu ganz besonderer Vorsicht aber mahnt das Ergebniſs der Versuche bei der Anwendung von Schmiedeisen zu Bauzwecken. Wenn schon Säulen, welche einem Längsdrucke ausgesetzt sind, bei einseitiger Erwärmung sich so stark durchbiegen, daſs sie ihre Tragkraft fast ganz verlieren, wie vielmehr noch muſs dies bei wagerecht liegenden Trägern, I-Trägern aus Walzeisen u. dgl. der Fall sein. Hier wären Versuche, welche allerdings wieder viel Mittel und Arbeiter fordern würden, von gröſster Bedeutung.

Zu den Versuchen mit steinernen Säulen standen 15 solcher Versuchsstücke, meist von der Gröſse, wie sie in Wirklichkeit als Tragsäulen angewendet werden, zur Verfügung: nämlich 1 aus Granit, 1 aus Marmor, 1 aus Tuff, 1 aus Dolomit,

1 aus Rosenheimer Granitmarmor, 3 aus Buntsandstein, 2 aus Grünsandstein, 2 aus Keupersandstein, 1 aus Beton, 1 aus Ziegelmauerwerk von gewöhnlichen Ziegeln mit Portlandcementmörtel und Romancement-Verputz und 1 aus Ziegelmauerwerk von Klinkern mit demselben Mörtel und Verputz. Den Erfolg der hiermit angestellten 15 Versuche, faſste der Vortragende folgendermaſsen zusammen: Unter allen geprüften Materialien hat Beton aus Portlandcement am besten ausgehalten. Der daraus hergestellte Pfeiler widerstand einer 7/4stündigen Einwirkung des Feuers vollkommen. Fast ebenso gut hielten sich die Pfeiler aus gewöhnlichem Ziegelmauerwerk oder aus sogen. Trottoirplatten (Klinker) mit Portlandcementmörtel. Bei denselben litt eigentlich nur der Verputz aus Romancementmörtel, was ja auch leicht begreiflich erscheint. Keiner der natürlichen geprüften Steine (Granit, Kalksteine, Sandsteine) widerstand |328| stand dem Feuer, verhältniſsmäſsig am besten noch Granit, dann Tuff. Kalksteine, ferner Sandsteine, sowohl solche mit thonigem, als solche mit kalkigem Bindemittel, werden rasch zerstört. Der Kalk wird gebrannt und folglich mürbe; der Thon schwindet und verliert seine Bindekraft.1)

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In demselben Hefte befindet sich auch ein Bericht Bauschinger's über „Vergleichende Versuche über die Schweiſsbarkeit des Fluſs- und Schweiſseisens“.

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In der Deutschen Töpfer- und Ziegler-Zeitung, 1885 S. 156 wendet sich C. H. Hoffmann gegen die Schluſsfolgerungen Bauschinger's.

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