Text-Bild-Ansicht Band 322

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bei Eisenbetonträgern festgestellt. Die Körper wurden nach ihrer Anfertigung naß gehalten, aber dann in lufttrockenem Zustande geprüft. Aus diesen Versuchen scheint hervorzugehen, daß man durch Naßhalten und Aufbewahren unter Wasser die Dehnungsfähigkeit des Eisenbetons gegenüber reinen Betonkörpern steigern kann. Für die Beurteilung der Bruchursachen von Eisenbetonkörpern ist eine geringere Dehnungsfähigkeit des Betons im Eisenbetonkörper, als wie sie bisher angenommen wurde, nur von sekundärer Bedeutung.

2. Haftfestigkeit.

Zur Bestimmung der Haftfestigkeit des Eisens in der Betonhülle sind zahlreiche Versuche angestellt.

Versuche von Mörsch (siehe Wayß-Freytag, Eisenbetonbau, S. 46 ff.) zeigten eine Haftfestigkeit von 48,8 kg/qcm bei 10 v. H. Wasserzusatz, von 31,2 kg/qcm bei 12,5 v. H. Wasserzusatz und von 29,1 kg/qcm bei 15 v. H. Wasserzusatz als Mittel aus vier Versuchen. Die Betonmischung war 1 : 4, die Probekörper waren vier Wochen alt und 20 cm hoch. Bei besonderer Sicherung gegen Zerspringen des Betons durch eine Drahtspirale zeigten sich noch höhere Zahlen. Nach Ueberwindung der Haftfestigkeit blieb noch ein Gleitwiderstand von 24–32 kg/qcm. v. Bach hat ebenfalls Versuche angestellt (Heft 22 der Forscherarbeiten auf dem Gebiete des Ingenieurwesens), deren wichtigstes Ergebnis ist, daß die Adhäsion mit zunehmender Länge der einbetonierten Eisen abnimmt. Nach diesen Versuchen scheint sich die Haftfestigkeit um so mehr der Scherfestigkeit des Betons zu nähern, je kürzer die Eisen sind.

Zu erwähnen sind noch Versuche aus der Versuchsanstalt der Technischen Hochschule in Wien, die Meyer in der Oesterreichischen Wochenschrift für öffentlichen Baudienst 1906, Heft 32, veröffentlicht hat. Die Versuche sind Zugversuche mit 17,5 cm Meßlänge der einbetonierten Eisen, welche verschiedene Querschnittsformen haben. Diese Versuche zeigen ebenfalls, daß mit der Güte des Betons die Haftfestigkeit wächst, und daß die Eisenstäbe mit Walzhaut im Mittel eine 2,7 mal größere Haftfestigkeit zeigen als bearbeitete Stäbe. Die Haftfestigkeitswerte sind den von Mörsch gefundenen ähnlich. Außerdem zeigt sich aus den Versuchen der große Vorteil des haken- oder gabelförmigen Abbiegens der Enden.

Die hohen Haftfestigkeitszahlen, die Mörsch gefunden hat, erklärt Martens hauptsächlich dadurch, daß dieselben aus Druckversuchen gewonnen sind, und daß die Zeitdauer zu kurz gewesen sei. Die von Martens im Materialprüfungsamt in Groß-Lichterfelde gewonnenen Zahlen sind erheblich niedriger. Martens vertritt die Anschauung, daß die Haftfestigkeit durch die Scherfestigkeit der Betons begrenzt ist, und daß man dem Eisen eine derartige Form geben soll, daß man nicht mit der Haftfestigkeit des Bindemittels am Eisen, sondern mit der Ueberwindung der Schub- und Scherfestigkeit des umgebenden Bindemittels oder der Betonhülle zu rechnen hat. (Beton und Eisen 1905, VI.)

3. Schub- und Scherfestigkeit.

Die Schubfestigkeit von reinen und armierten Betonkörpern wurde von Morsch (Weiß und Freytag, Eisenbetonbau, S. 34 ff.) mit Hilfe der Martensschen Druckpresse untersucht.

Dieselbe wächst mit dem Alter und der Güte der Mischung. Probekörper von zwei Jahren Alter im Mischungsverhältnis 1:3 ergaben eine Scherfestigkeit von 65,9 kg/qcm, solche von 1½ Monat Alter im Mischungsverhältnis 1:4 zeigten eine Scherfestigkeit von 37,1 kg/qcm.

Prismen, mit Eiseneinlagen an der Ober- und Unterseite, zeigten die gleiche Scherfestigkeit; der Körper wurde jedoch erst vollständig zerstört, nachdem auch die Scherfestigkeit des Eisens ausgenutzt war.

Die Scher- und Schubfestigkeit hat Zipkes zum Gegenstand einer eingehenden Untersuchung gemacht in seiner Arbeit: „Scher- und Schubfestigkeit des Eisenbetons“ („Beton und Eisen“ 1906, I–IV, Sonderdruck bei Ernst & Sohn). Zipkes berichtet über Scherversuche der Firma Luipold & Schneider in der Materialprüfungsanstalt in Stuttgart, welche mit reinen und armierten Betonkörpern angestellt sind.

Die Last, welche die ersten Scherrisse hervorrief, mußte auf etwa das fünffache bis zum Bruch gesteigert werden. Die Scherfestigkeit betrug im Mittel 25,2 kg/qcm bei Probekörpern von 50 Tagen Alter in einer Mischung 1:3. Die höheren Zahlen von Mörsch erklärt Zipkes wie Martens dadurch, daß die Zeitdauer der Versuche zu kurz war.

Das Ergebnis der Versuche mit Eiseneinlagen ist, daß das Eintreten der Scherrisse erst bei einer Belastung stattfindet, welche der Scherfestigkeit reiner Betonkörper entspricht, während die Scherfestigkeit der armierten Betonkörper etwa auf das Doppelte anwächst. Hierbei war außer den üblichen Einlagen von geraden und aufgebogenen Stäben noch eine kreisrunde, spiralartige Armierung des Balkens vorhanden. Auch wurden Körper mit kreisförmigen Aussparungen innerhalb dieser Armierung untersucht. Die Festigkeitszahlen waren etwas niedriger.

Das Ergebnis der Versuche ist jedenfalls, daß die Eisenarmierung das Erscheinen der Scherrisse verschiebt und die erforderliche Bruchbelastung erhöht. Diese Steigerung der Festigkeit ist von der Art und dem Grad der Armierung abhängig. An diese Versuche schließt Zipkes Betrachtungen über die Berechnung der Schub- und schiefen Hauptspannungen an. Insbesondere fordert er, daß der Anteil des Eisens bei der Aufnahme der Schubspannungen auch rechnungsmäßig in den zu verwendenden Formeln zum Ausdruck kommt. Zur Begründung dieser Forderung führt Zipkes Beispiele aus der Praxis an, bei welchen die Schubspannungen mehr als das Doppelte der zugelassenen Beanspruchung von 4,5 kg/qcm betragen haben, ohne daß irgend welche Scherrisse entdeckt werden konnten.

4. Normalspannungen eines Eisenbetonträgers.

Die Spannungen im Beton nehmen nicht proportional mit den Dehnungen zu, sondern wachsen langsamer, wie durch viele Versuche besonders von Bach nachgewiesen ist. Man hat versucht, diese Formänderungen der elastisch veränderlichen Stoffe in eine mathematische Form zu kleiden. Die wichtigsten Gesetze hierfür sind das Potenzgesetz (Bach-Schüle) und das hygerbolische Gesetz (Lang). Die Verwertung dieser Gesetze zur Aufstellung der Gleichgewichtsbedingungen eines auf Biegung beanspruchten Eisenbetonträgers und zur Berechnung der Spannungen ist umständlich. Die Berechnungen sind für das Potenzgesetz durchgeführt von Koenen (Grundzüge für die statische Berechnung der Beton- und Eisenbetonbauten, Ernst & Sohn) und von Mörsch (Wayß und Freytag, Eisenbetonbau, S. 78 ff.) Hyperbolische Spannungsverteilung legt Francke zugrunde in seiner Arbeit: „Abhängigkeit der inneren Längsspannungen eines Querschnittes von der angreifenden Längskraft mit besonderer Bezugnahme auf Zement und Beton („Zeitschrift für Arch.- und Ing.-Wesen“ 1904, Heft I, S. 39 ff.)“

Die Schwierigkeiten der Berechnung werden umgangen durch die graphische Methode.

Weiske (Forscherarbeiten, Heft II) führt die mit dem jeweiligen Elastizitätsmodul multiplizierten Flächenstreifen als Kräfte ein, zu denen er mit Hilfe von Kraft- und