Titel: Polytechnische Rundschau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1909, Band 324 (S. 476–480)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj324/ar324148

Polytechnische Rundschau.

Gleisverlegung bei Straßenbahnen.

Entgegen der für Asphalt- und Holzpflaster üblichen Teilung der Betonunterlage, bei der eine Lage Beton bis etwa zur Unterkante der Fahrschiene reicht und die zweite Lage sich alsdann bis zur Unterkante der Pflasterdecke erstreckt, ist beim Bau der städtischen Straßenbahnen in Berlin eine ungeteilte Betonunterlage angewendet worden. Zu ihrer Herstellung wurde die Straße unter dem doppelgleisigen Bahnkörper 400 mm tief ausgeschachtet und in Abständen von etwa 4 m (an den Stößen 2 m) Querschwellen aus Doppel-T-Eisen von 150 mm Höhe und darüber mit dem Kopf in Höhe der Straßenoberkante die 15 m langen und 180 mm hohen Schienen gelegt. Die Verbindung zwischen Schienen und Schwellen erfolgte durch geschlitzte, den oberen Steg der Doppel-T-Eisenumfassende Ankerbügel und zwischen Schienenfuß und Querschwelle eingetriebene Keilpaare. Die richtige Höhenlage der Querschwelle war durch Unterstopfen mit Beton vorher annähernd erzielt worden. Das Profil der Schienen war von der Gutenhoffnungshütte mit einer Fußbreite von 150 mm besonders gewalzt; das laufende Meter Schiene wiegt nahezu 44 kg. Die Stoßverbindung ist nach dem System Melaun mit 1000 mm langen Laschen hergestellt, die eine Kopflänge von 500 mm besitzen und mit 8 Bolzen befestigt sind. Nach Verlegung des Gleises wurde ein im Verhältnis von 2 t Zement auf 1 cbm Kies gemischter Beton in 350 mm starker Schicht sorgfältig eingestampft und besonders acht darauf gegeben, daß an den Schienen keinerlei Hohlräume verblieben. Der Stampfasphalt wurde schließlich in bekannter Weise unter Einfügung von Gußasphaltstreifen neben den Schienenköpfen hergestellt. Zu Holzpflasterung wurden Tallow-Wood Stöckel1) von 100 mm Höhe verwendet und die Betonschicht 50 mm dünner ausgeführt.

|477|

Die Herstellungskosten erforderten für das laufende Meter Gleis M. 89.– Der Verfasser nimmt jedoch an, daß diese verhältnismäßig hohen Kosten durch Verringerung der Unterhaltungskosten wettgemacht werden. Ein Urteil über die Verlegungsart kann noch nicht gefällt werden, da die Gleise erst seit dem 1. Juli 1908 benutzt werden. (Dietrich) (Deutsche Straßen- und Kleinbahnzeitung 1909 S. 383–384.)

Pr.

Schneepflüge1) für Straßenbahnen.

Die Twin City Rapid Transit Company im Staate Minnesota verwendet zur Beseitigung des Schnees ein 29,5 t schweren und 13,25 m langen Pflug, der auf zwei zweiachsigen Baldwin-Drehgestellen ruht und durch vier 75 PS Motoren angetrieben wird. An einem Ende besitzt dieses Fahrzeug eine schräg zur Fahrrichtung angebrachte Pflugschaar bekannter Bauart und am anderen Ende eine gleichfalls schräg zur Fahrrichtung gelagerte Stahlbürste von 1,3 m . Zum Bremsen, zum Einstellen der Höhenlage der Bürste, der Pflugschar sowie der Schwingleisten, die drehbar am Fahrzeug gelagert sind und die Straße neben dem Gleise reinigen, dient Preßluft. Die zu ihrer Erzeugung vorhandene Luftpumpe wird gemeinsam mit der Bürste durch einen 40 PS Motor angetrieben. Zur Entfernung einer stärkeren Schneeschicht wird der Pflug mit der Schar nach vorwärts betrieben, wobei mit Hilfe der Schwingleiste die Straße bis auf 4,2 m Entfernung von der Gleismitte gereinigt wird. Die am Pflugende sitzende Bürste vervollständigt dann die Reinigung der Gleise. Stark backender gefrorener Schnee geringer Höhe wird, wie sich herausgestellt hat, zweckmäßiger mit der Bürste beseitigt und hierzu der Pflug mit dem Bürstenende nach vorn benutzt.

Da die geneigt zur Fahrrichtung angeordnete Pflugschar bei der Entfernung von Schnee auf das Fahrzeug einen seitlichen Druck ausübt, so kann letzteres leicht entgleisen. Außerdem lassen die Pflugschare bei der üblichen Anordnung an der Innenseite von Kurven Schnee stehen, der von Hand entfernt werden muß. Mittels des neuen Wilderschen Schneepfluges wird dies dadurch vermieden, daß die Pflugscharen an den äußeren Enden der Drehgestelle befestigt sind und je eine senkrecht zur Fahrrichtung verlaufende wagerechte Schneide besitzen. Auf den Mitten dieser Drehgestelle ist der Wagenkasten etwa mit seinen Enden gelagert. Die Pflugschare sind derart ausgebildet, daß der durch die Schneide aufgehobene Schnee anfangs eine unter einem Winkel von etwa 30 Grad geneigte Ebene hinaufgleitet, dann durch eine senkrecht stehende scharfe Schneide geteilt und mittels zur Fahrrichtung geneigter zylindrischer Flächen zur Seite befördert wird. Mit vier 40 PS-Motoren erlangt der Schneepflug bei Schneehöhen zwischen 30 und 90 cm eine Geschwindigkeit von etwa 13 km/Std. Ein mit vier 50 PS-Motoren ausgerüsteter Schneepflug gestattete Fahrgeschwindigkeiten von 24 bis 32 km/St, und schleuderte bei diesen Geschwindigkeiten den Schnee 6 bis 9 m seitlich vom Fahrzeug. (Elektrische Kraftbetriebe und Bahnen 1909 S. 133–135.)

Pr.

Die Berechnung des umschnürten Betons.

Die Verminderung der Querdehnung des gedrückten Betons durch besondere Eiseneinlagen erhöht seine Bruchfestigkeit. Diese Eiseneinlagen bestehen entweder aus wagerechten einzelnen Bügeln oder aus fortlaufenden spiralartigen Umschnürungen nach der Bauweise Considères. (béton fretté).

Durch derartige Umschnürungen ist es gelungen, die Zusammendrückung des Betons von 0,1–0,15 v.H. auf 1,7–4,2 v.H.d.h. um das 10 bis mehr als 20fache zu steigern, ohne seinen Zusammenhang zu stören. Die Bruchlast erhöht sich hierbei von 150 bis 200 kg/qcm des nicht bewehrten Betons bis auf 600 kg/qcm und mehr. Die größte bisher beobachtete Druckfestigkeit betrug 1803 kg/qcm, bezogen auf die Fläche des von der Spiralarmierung eingeschlossenen Betonkernes. Nach Talbot ist der Wert der Umschnürung das 2 bis 4fache, nach Considère das 2 bis 3-fache, also im Mittel das 2,4-fache der Längsbewehrung. Die Spiralen fangen erst dann an, voll zu wirken, wenn die Belastung soweit gestiegen ist, daß die Eigenfestigkeit des Betons überschritten wird.

Die bis jetzt vorgeschlagenen, bezw. vorgeschriebenen Berechnungsweisen des umschnürten Betons sind folgende:

1. nach Considère. Ist K die Eigenfestigkeit des Betons mit dem Kernquerschnitt Fk, fe der Querschnitt der Längsbewehrung und fe' derjenige gedachter Längsstangen, deren Gewicht auf die Längeneinheit des Prismas gleich dem Gewicht der Spiralen auf die gleiche Länge ist, so ist die Bruchlast:

B ≧ 1,5K . Fk + 2400(fe + 2,4fe').

Angenähert ist ; hierbei ist D1 der mittlere Wickeldurchmesser in m, g das Gewicht der Spirale für 1 m Länge in kg und s ihre Ganghöhe in cm.

Mit und ist der erforderliche Kernquerschnitt:

Mit den Durchschnittswerten K = 180 kg/qcm, a = 1 v.H., b = 2 v.H., erhält man:


und
Fk = 12,2P
D1 = 4√P

(P in Tonnen einzusetzen).

Der ganze Betonquerschnitt ist dann

Fb = 1,3 ∾ 1,5 . Fk.

Die Hamburger Behörde läßt diese Berechnung nach Considère zu.

2. In Oesterreich. Der rechnungsmäßige Eisenbetonquerschnitt ist:

Fi = Fb + 15Fe + 30Fk.

Fe und Fs haben dieselbe Bedeutung, wie oben fe und fe'. Der Querschnitt Fi darf mit nicht mehr als 1,4 (Fb + 15Fe) oder 1,9Fb angesetzt werden. Die zulässige Belastung ist P = σb . Fi mit dem Höchstwerte σb = 28 kg/qcm (Betondruckspannung).

3. In der Schweiz.

Fi = Fb + 10Fe + 24Fs.

Hierbei ist Fi höchstens mit 2Fb anzusetzen. Die zulässige Belastung ist P = σb . F1 mit dem Höchstwert σb = 40 kg/qcm.

4. In Frankreich. Die zulässige Belastung N ist:

Hierbei ist Fb + n . Fe der rechnungsmäßige Eisenbetonquerschnitt mit Längsarmierung ohne Querarmierung, V das Volumen des Betons und V' dasjenige der Querarmierung |478| für die gleiche Höhe, m' = 8 – 15 bei Bügelanordnung, m' = 15 – 32 bei Spiralanordnung. (Die kleineren Werte von m' gelten für größere Entfernung der Bügel und größere Ganghöhen). Mit dieser Formel lassen sich schlanke Säulen mit einer Druckbeanspruchung bis 107 kg/qcm auf den reinen Betonquerschnitt bezogen bauen.

5. In Württemberg. Die zulässige Belastung ist.

P = 1,2σb . Fb + σe(fe + 2,4fe').

Aus den bis jetzt angestellten Versuchen lassen sich folgende Grundsätze ableiten:

  • 1. Die gesamte Bewehrung aus Längs- und Quereisen soll größer als 1,5 und kleiner als 8 v.H. des Kernquerschnittes sein. Hierbei soll das Verhältnis der Längs- zur Querbewehrung 1 : 2 bis 1 : 3 betragen. –
  • 2. Das Verhältnis der Ganghöhe zum mittleren Durchmesser der Wickelung soll bei einer Spiralbewahrung bis zu 2 v.H. bis darüber bis betragen.
  • 3. Dünne und enge Wickelungen sind bei gleichem Materialaufwand besser als dicke und weite Wickelungen. (Kleinlogel).

(Deutsche Bauzeitung, Zementbeilage 1909. S. 47 u. 48).

Dr.-Ing. P. Weiske.

Knickfestigkeit von Eisenröhren mit Betonfüllung.

Der von den Wandungen einer eisernen Hohlsäule eingeschlossene Betonkörper hat wegen der Verhinderung der Querdehnungen eine größere Druckfestigkeit als im freien Zustande. Infolge des Anhaftens des Betons am Eisen teilen sich beide Stoffe in der Aufnahme der Belastung. Allerdings entstehen im Eisen Querzugspannungen, die wieder zusätzliche achsiale Druckspannungen erzeugen, so daß die reine Druckfestigkeit des Eisens nicht voll ausgenutzt werden darf.

Brik untersucht die Knickfestigkeit derartiger Säulen auf Grund der Versuche von Geßner, der 36 Mannesmanrnohre von 10 bis 19,3 cm innerem und 0,4 bis 0,5 cm Wandstärke und 2 bis 6,0 m Länge mit und ohne Betonfüllung bis zum Bruch auf Knicken geprüft hat1).

Geßner stellte eine durchschnittliche Steigerung der Knicklast von rd. 33 v.H. durch die Betonfüllung fest. Am günstigsten verhielten sich die Säulen mit dem größten Durchmesser, die 40 bis 60 v.H. Steigerung der Bruchlast ergaben.

Nach dem Vorgange Tetmajers ermittelt Brik die Knickspannung βk nach der Formel:

Hierbei sind l die Knicklänge, i der Trägheitsradius und A und B aus dem Gessnerschen Versuchen mit Hilfe der Methode der kleinsten Quadrate ermittelte Konstanten.

Für die Knicklänge wird ¾ der ganzen Länge eingeführt, da die Enden nicht gelenkig, sondern stumpf gelagert sind. Der Trägheitsradius ist:

  • a) für leere Säulen mit Hohlkreisquerschnitt mit den Halbmessern R und r:
  • b) für gefüllte Säulen mit :

Ist ferner für leere Säulen,

bezw. für gefüllte Säulen,

die aus den Versuchen ermittelte Knickspannung, so ist:

und

Hierbei sind i und u entsprechend einzusetzen, je nachdem es sich um eine leere oder gefüllte Säule handelt. n ist die Anzahl der Messungen.

Für die leeren Säulen erhält man als Knickspannung des Eisens:

Für die gefüllten Säulen erhält man als Knickspannung des Betons:

Infolge des Zusammenwirkens des Betons würde die Knickspannung des Eisens sich hieraus ergeben zu:

oder

Tetmajer hat für stahlartiges Flußeisen ermittelt:

Die beiden letzten Gleichungen zeigen befriedigende Uebereinstimmung. Man kann daher den für ermittelten Wert von als einen richtigen Ausdruck für die Knickspannung des Betonkernes ansehen.

Die Knicklast einer gefüllten Säule ist daher

Pk = βbk(Fb + 15Fe)

oder allgemein: wobei man von der Knickspannung der. leeren Säule ausgeht und für μ den dem gewählten Beton entsprechenden Verhältniswert des Elastizitätsmaßes von Eisen und Beton einsetzt.

Die aus den Versuchen ermittelten Knickspannungen u der gefüllten Säulen unterschieden sich von den berechneten Werten βbk nur um höchstens 6 v.H., so daß die ermittelte Beziehung

das Gesetz der Abnahme der Knickspannungen mit befriedigend zum Ausdruck bringt, soweit es durch |479| die angestellten Versuche gedeckt ist. (Brik). [Oesterreichische Wochenschrift für den Oeffentlichen Baudienst 1909 Heft 14 S. 203–207].

Wasserkraft-Elektrizitätswerke in Norwegen.
(s. S. 461.)

a. Das gewaltige Vamafoswerk (Fig. 1) gehört der Gesellschaft, welche sich mit der praktischen Ausnutzung der Stickstoffverfahren von Birkeland und Eyde1) befaßt. Es liegt am Glommen, dem größten Fluß Norwegens, etwa 32 km weit von der Küste und von der Stadt Sarpsborg entfernt, und ist dazu bestimmt, ein auf einer Strecke von 5,6 km verfügbares Gefälle von 27,43 m Höhe nutzbar zu machen. Wegen der großen Anzahl von Flößen, welche den Glommen herabschwimmen, mußte am rechten Ufer des Flußes ein breiter Durchlaß frei bleiben, der zugleich als Hochwasserauslaß verwendet wird. Der übrige Teil des Flußbettes wird durch einen dreieckigen Staudamm aus Stampfbeton abgeschlossen, in welchem die Einlaufrohre mit den Schützen gelagert sind und unterhalb dessen sich das Kraftwerk befindet.

Die Mindestwassermenge des Glommens bei Vamafos beträgt 79,28 cbm in der Sekunde, die bei Hochwasser auf 3540 cbm in der Sekunde steigt. Nach erfolgter Regulierung des Mjösen-Sees, die bereits genehmigt ist, wird es möglich sein, den Abfluß so zu regeln, daß dem Kraftwerk ständig eine Wassermenge von 280,32 cbm in der Sekunde zur Verfügung gestellt werden kann. Durch den Staudamm wird der Wasserspiegel des Glommens bis zu dem, oberhalb der Vama-Fälle herrschenden angestaut, wodurch ein dem Abfluß von etwa 283 cbm in der Sekunde entsprechendes Rohgefälle von 26,21 m verfügbar wird. Bei Flochwasser vermindert sich dieses Gefälle aber auf 22,86 m. Das Maschinenhaus ist für 10 Maschineneinheiten bemessen, welche bei der angegebenen mittleren Wassermenge von etwa 280 cbm in der Sekunde und 25,75 m Gefälle insgesamt 75000 PS Leistung liefern sollen. Während bei gewöhnlichen Gefälleverhältnissen drei Maschinengruppen genügen, um die Leistung zu erzeugen, müssen bei Hochwasser alle 10 Gruppen in Betrieb gesetzt werden, wobei sich die verbrauchte Wassermenge auf 346,4 cbm in der Sekunde erhöht. Von den 12 Einlaufkammern des Staudammes wird das Kraftwasser durch doppelt gekrümmte Einlaufrohre von 4,27 m lichter Weite, die aus 8 bis 11 mm dickem Blech genietet sind, jeder Maschinengruppe zugeführt. Wegen der außerordentlich schwankenden Wasserstandverhältnisse sind die Turbinen an senkrechten Wellen verhältnismäßig tief unter der Sohle des Maschinenhauses angeordnet, so daß das Maschinenhaus mit Sicherheit aus dem Bereich des Hochwassers gerückt ist. Die Doppelturbinen sind für 250 Umdrehungen in der Minute berechnet und mit den Stromerzeugern unmittelbar gekuppelt. Die Gesamtkosten des Kraftwerkes sind auf 8 Millionen M. veranschlagt.

b. Das Werk am Tya-Fluß nutzt die Wasserkraft des 1075 m hoch über dem Meere gelegenen Tyin-Sees von etwa 33,2 qkm Wasseroberfläche aus, dessen Abfluß, der Tya-Fluß bei dem Orte Vee in den von dem Sognfjord an der Westküste von Norwegen mit Hilfe kleiner Schiffe erreichbaren See Aardalsvand einmündet. Die Einlaufstelle des annähernd 12 km langen Oberwassertunnels befindet sich einige Kilometer unterhalb der Abflußstelle des Tyin-Sees, am Auslauf des wesentlich kleineren Torolmensees, dessen Wasserspiegel durch Zuführung der Abflüsse anderer kleinerer Seen, so des Mansbergvand und des Biskopsvand, erhöht wird, derart, daß das Niederschlagsgebiet, welches ausgenutzt werden kann, von 182 auf 200 qkm gesteigert wird. Wegen der Schwierigkeiten der Witterungsverhältnisse werden jedoch diese zusätzlichen Wassermengen nur zur Zeit der Schneeschmelze, also im wesentlichen während der Sommermonate ausgenutzt, wo zuzeiten die Abflüsse so steigen, daß von einer Entnahme von Wasser aus dem Hauptsammelbehälter, dem Tyin-See, ganz abgesehen werden kann.

Textabbildung Bd. 324, S. 479

Im Winter dagegen sind die Abflüsse der kleinen Seen vereist, so daß der gesamte Wasserbedarf dem Tyin-See entnommen werden muß. Der Abfluß dieses Sees, ebenso wie derjenige aus den genannten kleineren Seen wird durch Schützenwehre einfachster Bauart geregelt, deren Anlage mit Ausnahme der Transportschwierigkeiten keine Mühe und Kosten verursachte, da die Täler hier allgemein schmal und tief eingeschnitten sind, also große Dammlängen nicht in Frage kommen. Bei dem Regulierwehr des Torolmensees, das zugleich Einlaufwehr des Oberwassertunnels ist, mußte besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, die Anlagen gegen Einfrieren zu sichern. Der Tunneleinlauf ist außerdem in der üblichen Weise durch Schützen vollständig absperrbar, durch Rechen und schwimmende Balken gegen Eisschollen und Schwimmkörper gesichert, sowie mit einem Lufteinlaß versehen, durch welchen das Auftreten eines Unterdruckes im Tunnel bei Absperrung der Wasserzufuhr verhindert wird. Der Tunnel selbst ist auf dem größten Teil seiner Länge in gewachsenem Fels gebohrt, an den Stellen, wo Abdichtung erforderlich ist, mit Zement verputzt und in seiner Linienführung so gehalten, daß durch Gefälle und Reibung nicht mehr als etwa 22,5 m von dem verfügbaren Gefälle verloren gehen. An seinem unteren Ende mündet der Tunnel in ein eigenartiges Wasserschloß. Dieses ist fast vollständig unterirdisch angelegt und besteht aus drei durch Tunnel und Schleusen miteinander verbundenen zylindrischen Brunnen, welche in den Felsen gesprengt sind, und deren obere Mündungen durch ein niedriges Dach so überbaut sind, daß, gegebenenfalls mit Hilfe einer Heizanlage, das Einfrieren des Wassers in den Behältern verhindert wird. Der Inhalt dieses Wasserschlosses ist so groß bemessen, daß damit eine Veränderung der Maschinenleistung des Kraftwerkes um |480| 10 v.H. ausgeglichen werden kann, ohne daß Kraftwasser durch den Ueberlauf verloren zu gehen braucht. Von dem Wasserschloß gehen mit einem nutzbaren Gesamtgefälle von etwa 1000 m, zunächst zwei Druckrohre von je 1400 mm innerem Durchmesser ab, die aus geschweißten und genieteten Rohrstücken bestehen und offen auf dem Abhang verlegt sind. Diese beiden Druckleitungen verteilen sich bald weiter unten in drei Leitungen von je 800 mm Weite, welche ausschließlich aus nahtlos gewalzten Rohren bestehen. Die gesamte Druckleitungsanlage ist 1800 m lang. Unmittelbar vor dem Kraftwerk sind die Rohre durch Absperrschieber an ein Verbindungsstück angeschlossen, welches gestattet, die verfügbare Wassermenge nach Belieben auf die Maschinen des Kraftwerkes zu verteilen. Das Maschinenhaus ist unmittelbar am Aardalsvand errichtet. Seine 85 m lange, 13 m breite und 12,9 m hohe Haupthalle erhält im Ganzen sechs Maschineneinheiten, bestehend aus je zwei Peltonturbinen und einer zwischen diesen gelagerten Dynamomaschine, welche bei 935 m Nutzgefälle und 375 Umdrehungen, in der Minute normal je 12170 PS, im Höchstfalle aber bis zu 17600 PS zu leisten imstande sind. Da die gesamte verfügbare Leistung der, Wasserkraft etwa 70000 PS beträgt, so brauchen normal nur fünf Maschineneinheiten im Betriebe zu sein, die sechste dient als Reserve. 1 Die Anlage wird von der Badischen Anilin- und Sodafabrik in Ludwigshafen für die Herstellung von Stickstoffverbindungen auf elektrischem Wege errichtet. Ihre gesamten Baukosten belaufen sich auf etwa 10,5 Millionen Mark. [Engineering 1909 I, S. 345–346 u. 372–376].

H.

|476|

s. D. P. J. 1907 Bd. 322, S. 193.

|477|

D. P. J. 1908. Bd. 323, S. 41.

|478|

siehe Beton und Eisen 1908, Heft IV. S. 333 ff.

|479|

s. D. P. J. 1905, Bd. 320, S. 189.

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