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Volume Nr. 9A

Full text: Zentralblatt der Bauverwaltung (Public Domain) Issue 1891 (Public Domain)

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Centralblatt der Bauverwaltung. 
4. März 1891. 
Eine Abhandlung J. W. Schwedlers Uber eisernen Oberbau. 
Eben jetzt, wo der Wirkliche Geheime Ober-Baurath J. W. 
Sehwedler aus dem Staatsdienste ausgeschieden und in den Ruhe 
stand eingetreten ist, wird man eich in den Kreisen deutscher wie 
ausländischer Techniker gern und lebhaft wieder dessen erinnern, 
was dieser bedeutende Mann im Bauwesen geleistet hat. Ein solcher 
Rückblick würde indessen nur ein unvollständiges Bild von Schwedlers 
Wirken geben, wenn er eine seiner ohnehin nicht sehr zahlreichen 
Schriften aufser acht liefse, welche infolge besonderer Umstände 
bisher nur wenigen bekannt geworden sein dürfte. Bei Gelegenheit 
einer durch den Ingenieur Charles Wood im Jahre 1881 veranlafsten 
Verhandlung der „Institution of civil cngineers“ über eisernen Ober 
bau äufserte zugleich mit vielen anderen hervorragenden Technikern 
auch Sehwedler seine Ansichten über diese Frage in einer Zuschrift, 
welche demnächst zusammen mit Woods Abhandlung sowie einem 
Abrifs der Verhandlung über die letztere und den Zuschriften anderer 
Techniker in den „Minutes of proceedinga of the Institution of civil 
engmeers* im Jahre 1882 unter dem Titel „On Jron Permanent Way“ 
in englischer Sprache veröffentlicht wurde. Dafs Schwedlers Ab 
handlung in dieser Gestalt nur wenigen deutschen Lesern bekannt 
geworden sei, darf man um so mehr annehmen, als das Buch im 
Handel vergriffen und in Bibliotheken kaum anzutreffen ist. Da die 
Schrift indessen zur Zeit ihres Erscheinens einen wichtigen Fortschritt 
namentlich in der theoretischen Erkenntnifs des Geleisgefuges be 
deutete, so scheint es angemessen, sie durch unveränderte Mittheilung 
in diesem Blatte — wozu die „Institution of civil cngineers“ freund- 
lichst ihre Genehmigung ertheilt hat — hiermit einem grofsen deut 
schen Leserkreise zugänglich zu machen. Die Schrift ist mit ihrer 
Fülle anregender Gedanken auch gegenwärtig noch von hohem 
Werthe. Eine innige Verknüpfung theoretischer und praktischer Er 
wägungen zeichnet sie aus und giebt ihr ein eigenartiges Gepräge. 
Das Streben des Verfassers, bei dieser Behandlung des Stoffes die 
Uebersichtlichkeit nicht zu beeinträchtigen, scheint ihn bestimmt zu 
haben, bei den theoretischen Rechnungen nur die Voraussetzungen 
und die Endergebnisse, nicht jedoch die Zwischenrechnungen zu 
geben. Bekanntlich bat Sehwedler einen Theil der in dieser Schrift 
enthaltenen Theorie in viel ausführlicherer Weise und mit allen 
wesentlichen Zwischenrechnungen später (1889) unter dem Titel: 
„Beiträge zur Theorie des Eisenbahn-Oberbaues“ in der Zeitschrift 
für Bauwesen veröffentlicht. 
Auf eine eingehende Würdigung des Inhaltes der Folgenden Ab 
handlung darf hier verzichtet werden. Es sei in dieser Beziehung 
nur angeführt, was Dr. Zimmermann über sie in seinem werth 
vollen Buche: »Die Berechnung des Eisenbahn-Oberbaues“ *) u. a. 
sagt: „In neuerer Zeit ist die Theorie des eisernen Oberbaues aufser- 
ordentlich gefordert worden durch die Untersuchungen von Sehwedler, 
der zum erstenmal ein Verfahren angegeben hat, nach welchem der 
Einfiufs verschiedener Lasten, die in beliebigen Abständen auf der 
Langschwelle vertheilt sind, berechnet werden kann. Aufserdem 
bat Sehwedler aber ... ein äufserst sinnreiches Verfahren angegeben, 
nach welchem die in der Querschwelle auftretenden Spannungen mit 
Hülfe der vorerwähnten, für die Langschwelle gültigen Formeln 
näherungsweise berechnet werden können. Ferner hat Sehwedler den 
Widerstand der Bettung gegen gröfsere, auf seitliche Verschiebung 
der Massen hinwirkende Belastungen untersucht und daraus Schlüsse 
hinsichtlich der erforderlichen Schwcllcnbreite und des höchsten zu 
lässigen Druckes für die Flächeneinheit gezogen.“ S. 
Zur Beurtheilung der Zweckmäfsigkeit der ConBtruction eines 
Eisenbahn-Oberbaues reicht die Erfahrung allein nicht aus. Es ist 
zunächst erforderlich, die theoretischen Bedingungen der Gestaltung 
zu ermitteln und dann die Zulänglichkeit der Hypothesen durch Be 
obachtung der Erscheinungen zu prüfen. Zu diesem Zwecke wird 
hier zunächst die Theorie des Langschwellen - Oberbaues erörtert. 
Die derselben zu Grunde liegenden beiden Hypothesen sind folgende; 
1. Der Erdboden (Planum und Bettung) unter den Langschwellen 
wird entsprechend den darüber rollenden Lasten zusammengedrückt, 
bis nahezu vollkommene Elasticität eintritt, Danach ist die elastische 
Zusammendrückung des Bodens proportional der Belastung und 
umgekehrt proportional der zusammenhängenden Druckfläche der 
Schwelle. Ist der Elasticitäts - Coefficient des Erdbodens C, die 
Schwellenbreite B, die Eindrückung y, so beträgt die Reaction p 
auf die Längen-Einheit (cm) der Schwelle 
— p = C B y. 
Da nun Schienen und Schwellen zusammen ein gemeinschaftliches 
Balkensystem bilden, welches die Einbiegungen y erleidet, wenn der 
*) Die Berechnung des Eisenbahn-Oberbaues von Dr. H. Zimmer 
mann. Berlin, Verlag von Ernst u. Korn (Wilhelm Ernst) 1888. 
Raddruck P = 7000 kg darauf wirkt, und da für elastische Balken 
die Gleichung 
EJ 
d*y 
dz* 
P 
gilt, in welcher E den Elasticitats-Coefficienten des Oberbaumaterials 
und J = J\ J2 die Summe der Trägheitsmomente der Qaerschnitts- 
flächen von Schiene und Schwelle in Bezug auf die bezüglichen 
Schwerpunkte dieser Flächen bedeutet, so ist die theoretische 
Grundgleichung des Langschwellen-Oberbaues 
EJ ti-— CB »■ 
2. Die Festigkeit des Erdbodens wächst zunächst mit der Zu 
sammendrückung desselben, hat aber eine Grenze, bei welcher durch 
Verschiebung ein Ausweichen eintritt. Diese Grenze der Festigkeit 
ist für die Längeneinheit der Schwelle proportional dem Werthe B*, 
wie weiter unten noch erörtert werden soll. Es ist danach zu setzen 
Po = <fB*, 
worin tf den Festigkeite-Coefficienten des Erdbodens, P Q die Reaction 
unmittelbar unter der Last bedeutet. 
Versuche auf den Elsafs - Lothringischen Bahnen haben ergeben, 
dafs V bei nassem und weichem Boden bis auf 2 kg/qcm herabgeht 
und bei festem Boden bis auf 8 und mehr kg/qcm aufsteigt, ge 
wöhnlich aber — 3 kg/qcm gesetzt werden kann. 
Der Coefficient <7 ist noch nicht durch Versuche festgestellt. Nach 
theoretischen Ermittlungen wurde derselbe für scharfen Sand etwa 0,08 
betragen; bei verschiedenen Lang- und Querschwellen-Anordnungen 
berechnet er sich auf 0,04 bis 0,08. Je gröfser indessen dieser 
Coefficient angenommen wird, desto mehr mufs das Geleis sinken, 
um elastische Festigkeit zu erlangen, und er ist somit der Mafsstab 
für die feste Lage der Geleise, wenn man nur die senkrechte Be 
lastung berücksichtigt. 
Auf Grund dieser beiden Hypothesen ergiebt die mathematische 
Entwicklung der Grundgleichung des Langschwellen-Oberbaues für 
die Festigkeit desselben gegen eine senkrecht wirkende Einzellast die 
beiden Bedingungen zwischen den Abmessungen und den Coeffieienten: 
1) 
2) 
t- 
±EJ_ 
CB 
t 
C_B 
"4 EJ' 
worin k die gröfste Spannung im Schienenfufse für das qcm und e 
die Höhe des Schwerpunktes der abgenutzten Schiene über dem Fufse 
derselben bedeutet. 
Wenn man den Factor 11111 rn bezeichnet, und unter M 0 
das Biegungsmoment des Oberbaues unter dem Rade versteht, so 
kann man obige beide Formeln übersichtlicher auch schreiben: 
P 
4 tn 
Po 
&G = 
Pm 
und die Auswerthung hiernach ordnen. 
Zur Erläuterung vorstehender Formeln wird nachstehend das 
Verhalten des Berliner Stadtbahn-Oberbaues bei verschiedenen Boden 
gattungen, welche durch die Elasticitäts - Coefficienten C = 2, 3, 4, 8 
bezeichnet und charakterisirt sind, in Zahlen berechnet. Es ist dabei 
das Trägheitsmoment der abgenutzten Schiene J\ = 570, die Höhe 
des Schwerpunktes derselben über dem Fufse e — 5,7 cm, das Träg 
heitsmoment der Langschwelle Ja — 130, mithin J = Ji-\- J% — 7Q0. 
Die Schwellenbreite B beträgt 32 cm. Es berechnet sich nun (wenn 
P = 7000 kg, E =2 000 000 kg): 
für C = 
2 
3 
4 
8 
1 _ 
tn 
97 
88 
81 
65 
0 4 m 
170 000 
154000 
142000 
114000 
emkg 
Pm 
2 
35 
40 
43 
54 
kg auf das lfd. cm 
. Me 
j - 
1385 
1254 
1145 
929 
kg auf das qcm 
« P * 
0,035 
0,039 
0,042 
0,052 
Für den Hilfschen Oberbau würde man erhalten bei Anwendung 
einer hohen Schiene mit e = 5,8 cm, Ji = 680, J2 — 70, J = 680 -{- 
70 — 750, B — 30 cm,
	        
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