Zur Geschichte der Konstruktion und Theorie im Betonbau

14 Pages·1981·0.827 MB·German

by  Prof. Dr. Bruno Thürlimann (auth.)

Sonderdruck aus dem Jahresbericht 1980 (Sonderberichte 100 Jahre VSZKGF)
des Verein Schweiz. Zement-, Kalk- und Gips-Fabrikanten.
© Springer Basel AG 1981
Ursprünglich erschienen bei Birkhäuser Verlag Basel 1981
ISBN 978-3-7643-1270-1 ISBN 978-3-0348-5403-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-0348-5403-0
Brucke Riederwald (Brig) - Partiell yorgespannte Trager.
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Zur Geschichte der Konstruktion Aus diesen Anfangen entwickelte sich um die Jahr
und Theorie im Betonbau hundertwende der neue Verbund-Baustoff Stahlbe
ton, welcher heute weltweit mit Abstand die grosste
Prof. Dr. Bruno Thurlimann Anwendung findet. Beton setzt sich aus Rohstoffen
zusammen, die praktisch uberall zu finden und auch
Das Hundertjahrjubilaum des Vereins Schwei leicht zu gewinnen und zu verarbeiten sind. Er kann
zerischer Zement-, Kalk- und Gips-Fabrikanten in einem unerschlossenen Gebiet von einem unge
(VSZKGF) nehme ich sehr gerne zum Anlass, einen lernten Arbeiter fUr einen einfachen Bau von Hand
kurzen Abriss uber die Entwicklung des Stahlbetons gemischt werden. Anderseits wird er zur Erstellung
zu verfassen. Dabei versuche ich keineswegs, eine hochst anspruchsvoller Tragwerke, wie Brucken,
umfassende Darstellung zu geben, sondern vor KuhltUrme und Olbohr-Plattformen, in elektronisch
nehmlich die schweizerischen Verhaltnisse und Bei gesteuerten Mischanlagen erzeugt.
trage wie auch meine personlichen Erfahrungen In der Schweiz wurden die ersten Bauwerke aus
und Ansichten zu berucksichtigen. «armiertem Beton» oder «Eisenbeton», wie der
neue Baustoff damals noch bezeichnet wurde, nach
1. Sturm und Drang (1824-1871-1918) den Bauweisen Monier oder Hennebique (Patent
Das Zeitalter des Betons beginnt mit der Erfindung 1893) ausgefUhrt. Die Vorstellungen uber die Wir
und Patentierung des Portland-Zements durch den kungsweise und dementsprechend die Bemessung
Englander Joseph Aspdin im Jahre 1824. Mehr von Stahlbeton-Konstruktionen waren noch in kei
zufallig als geplant entdeckte er ein kunstliches ner Weise geklart. Zur Berechnung dienten Anlei
hydraulisches Bindemittel. Durch Brennen eines tungen der Firmen, welche die verschiedenen
Gemisches von Ton und Kalkstein wird der Port Patente innehatten. Es brauchte nicht nur Phantasie
.Iand-Zement hergestellt. Ein dosiertes Gemisch von und Mut, sondern auch noch einen Schuss Verwe
Kies, Sand, Zement und Wasser erhartet zu Beton. genheit, um solche Bauten auszufUhren. Aus dieser
Die Verbreitung dieser Erfindung liess jedoch auf «heroischen Zeit» des Betonbaus ist uns die soge
sich warten. Die erste Portland-Zementfabrik in der nannte Drittelsregel zur Dimensionierung uberlie
Schweiz wurde im Jahre 1871 in Luterbach (SO) in fert: «Ein Drittel tragt der Beton, ein Drittel das
Betrieb genommen. Eisen, und ein Drittel der liebe Gott. Und fallt der
Die Idee, die geringe Zugfestigkeit durch Stahleinla Beton schlecht aus, so ubernimmt der Hebe Gott
gen zu kompensieren, ist in verschiedenen Kopfen zwei Drittel».
aufgetaucht. 1m Jahr 1854 zeigte der Franzose Offensichtlich entsprach damals die Qualitat des
Joseph-Louis Lambot an der Pariser Weltausstel Betons nicht immer den Erwartungen und die Aus
lung ein Ruderboot aus Beton, welches mit einem arbeitung eines Bemessungsverfahrens auf wissen
Eisengeflecht armiert war. Der Amerikaner T. Hyatt schaftlicher Grundlage wurde dringend notwendig.
fUhrte 1855 in London Versuche mit Betonbalken Prof. Wilhelm Ritter (1847-1906) yom Polytechni
durch, welche bereits eine typische Langs- und kum in Zurich (Professor an der ETH von 1882 bis
1904) erkannte diese Aufgabe. 1m Jahr 1899 verof
fentlichte er in der Schweiz. Bauzeitung [1] eine
grundlegende Arbeit, welche wesentlich zur Aner
kennung der neuen Bauweise beitrug. Zu den
damals gebrauchlichen Bemessungsverfahren
machte er folgende kritische Bemerkung:
Armierungssystem von T. Hyatt «Was die Berechnung der inneren Spannungen
betrifft, moge zunachst gezeigt werden, in welch
sonderbarer Art der Erfinder der Bauweise seiber
--
--..---_- ....-.I.I ---0------- ----t,f!I- --:-.-----~_ -1, , , n(Fu. nHge inhnreebr iTquraeg),e rs ovowrinee shemineen »V. ertreter die Berech
Bereits 1903 konnte der SIA provisorische Vorschrif
ten zur Berechnung von Eisenbeton-Konstruktionen
Bugelarmierung aufwiesen. 1867 erhielt der Fran erlassen [2]. In vorbildlicher Kurze fanden die 19
zose Joseph Monier ein Patent fUr Betonbehalter Artikel auf einer einzigen Druckseite Platz. Die von
mit einer Armierung aus einem Eisengeflecht. Er Ritter vorgeschlagene Berechnungsmethode wurde
erweiterte dieses Patent 1878 auf Bauelemente wie eingefUhrt. Ais ausserordentlich weitsichtig fand
Decken und Treppen. sich schon damals der wichtige Ausnahmeartikel:
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«Art. 19: Mit Rucksicht auf die Neuheit dieser Bauart Bemerkenswert ist, dass seine undurchsichtigen
sind Abweichungen von vorstehenden Normen Bemessungsregeln falschlicherweise nur etwa die
zuhissig, wenn sie durch eingehende Versuche und Halfte der Biegemomente berucksichtigten. Sein
Urteile kompetenter Personlichkeiten begrundet Landsmann J. R. Nicols prasentierte 1913 eine fur
sind». die damalige Zeit hochst geniale Analyse, welche
Dieser sehr weitsichtige Artikel wurde seither in nur auf Gleichgewichtsuberlegungen und Grenz
allen Revisionen der Stahlbetonnorm beibehalten. werten der Biegemomente beruhte und auf die
Er hat den schweizerischen Ingenieuren erlaubt, fehlerhaften Regeln hinwies [3]. Nach heutiger
neue Ideen und Methoden schon vor einer Normie Theorie entsprach sie praktisch der Anwendung des
rung anzuwenden und damit sicher zu einer gesun oberen Grenzwertsatzes der Plastizitatstheorie.
den Entwicklung beigetragen. Dass Nicols seiner Zeit weit voraus war, zeigte die
Wilhelm heftige Diskussion, welche seiner Arbeit folgte.
Ritter Insbesondere Turner antwortete mit vollig haltlosen
Attacken:
«These assumptions and deductions by Mr. Nicols
appear to involve the most unique combination of
multivarious absurdities immaginable from either a
logical, practical, or theoretical standpoint. At the
Emil
Morsch very outset he assumes the illogical proposition
that the mechanics of a slab and the mechanics of a
Nach dem krankheitshalber bedingten Rucktritt Rit" beam are identically the same.»
ters wurde der Schwabe Emil Morsch (1872-1950) Das Beispiel zeigt, dass zu jener Zeit die Dimensio
als Professor ans Poly berufen (1904-1908). Der nierung des Stahlbetons mehr eine Sache der Intui
Einfluss der Ritterschen Ideen auf Morsch ist bis tion und des Mutes war, da eine wissenschaftliche
heute wenig untersucht worden. Jedenfalls hat Fundierung noch weitgehend fehlte.
Morsch die von Culmann und Ritter entwickelte
graphische Statik weiter gepflegt. Er hat auch das
von Ritter zur Bemessung der Schubarmierung von 2. Zeit der Entfaltung (1919-1945)
Balken vorgeschlagene Fachwerk-Modell ubernom In der Zeit zwischen den beiden Weltkriegen wurde
Jmen utnd d.. .urch. .. Versuche abgeklart. die wissenschaftliche Untersuchung des Stahlbe
··U±tJ···"x tons sowohl experimentell wie auch theoretisch
..~. .
u ... ( ) umfassend in Angriff genommen. So wurde eine
·.····~ eigentliche Beton-Technologie geschaffen und
Rezepturen fUr eine zielgerichtete Betonherstellung
mit bestimmbaren Eigenschaften entwickelt. Die
~/. ~
wichtigsten Betoneigenschaften wie Festigkeit,
Fachwerkmodell fUr Schubbemessung von W. Ritter Schwinden, Kriechen, Frostbestandigkeit usw. wur
den untersucht.
Einen entscheidenden und auch international wir In Anlehnung an den bereits etablierten Stahlbau
kenden Einfluss auf die Entwicklung des Stahlbe wurde als Bemessungsniveau das Verhalten unter
tons hatte Robert Maillart (1872-1940), ein Schuler Gebrauchslasten angesetzt. Zur statischen Berech
von Prof. Ritter. Wie kein anderer erkannte er die nung wurde linear-elastisches Materialverhalten
Moglichkeiten dieses neuen Baustoffes, die Freiheit angenommen. In der Querschnitts-Bemessung
in der Gestaltung und Formgebung, wie auch die wurde die Zugfestigkeit des Betons vernachlassigt
integrale Wirkung von raumlich zusammenhangen und die Spannungen durch zulassige Stahl- und
den Bauteilen. Neben ersten Ansatzen zu neuarti Beton-Spannungswerte begrenzt. Eine umfassende
gen Bogenbrucken (Dreigelenkbogen Zuoz 1901) und meisterhafte Darstellung des damaligen
entwickelte er 1908 die Pilzdecken. Unter Verzicht Standes hat E. Morsch, nach seiner Ti:itigkeit an der
auf Unterzuge und Rippen sind sie zu einem sehr ETH Professor an der Technischen Hochschule
einfachen und weitverbreiteten Deckensystem Stuttgart (1916-1939), in seinem laufend uberarbei
geworden. Heute werden besonders Flachdecken teten Werk «Der Eisenbetonbau» gegeben. Der
ohne Pilzkopf-Verstarkung sehr viel angewendet. pragmatische Leitgedanke, den Morsch seinem
Gleichzeitig und unabhangig von Maillart hatte der Werk vorausstellte, gilt auch heute noch unveran
Amerikaner C. A. P. Turner Pilzdecken konstruiert. dert [4]:
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«Die Erfahrung zeigt, dass die mathematische Daneben befasste sich Maillart auch mit der Weiter
Beherrschung der Formeln noch keinen Eisenbeton entwicklung der Stahlbeton-Theorie. Schon bald
ingenieur macht, und dass nur derjenige schwierige machte er auf die Unzulanglichkeiten der eben erst
Bauten verantwortbar entwerfen kann, der das Ver geschaffenen Methode mit zulassigen Spannungen
halten der Baustoffe unter den verschiedenen stati aufmerksam. Vor lauter Glaubigkeit an mathemati
schen Einwirkungen grLindlich versteht. sche Formeln und Zahlenergebnisse hatte die Fach
Nachdem allgemein gLiltige Vorschriften fUr Eisen welt sehr bald die grob vereinfachenden Annah
beton vorhanden sind, besteht die Gefahr, dass men, welche diesem Verfahren zu Grunde lagen,
blindlings nach ihnen gerechnet und die Versuchs vergessen. Der damals an der Hochschule starke
forschung ausser acht gelassen wird.» deutsche Einfluss forderte diese Zahlen- und Nor
Nachdem Maillarts Tatigkeit in Russland durch die menglaubigkeit. So wurde uns noch im Studium
Revolution ein unfreiwilliges Ende gefunden hatte, wahrend des 2. Weltkrieges an der ETH beige
kehrte er 1919 in die Schweiz zurLick. Schon vor bracht, bei der Biegebemessung zwischen den in
dem Ersten Weltkrieg hatte er richtungsweisende der Ritter-Tabelle aufgefUhrten wWerten fUr den
Impulse gegeben und unter anderem bei der Ausar Armierungsgehalt genau zu interpolieren. Auch
beitung der provisorischen Normen von 1903 mit wurden wir darauf aufmerksam gemacht, dass die
gewirkt. Sein neues Wirken erlangte noch grossere SBB in einer statischen Berechnung die Betonspan
Bedeutung. 1m besonderen sind hier seine beiden nungen auf vier Stellen genau verlange. Heute
BrLickensysteme zu nennen. Den Dreigelenkbogen mutet uns ein solches Missverstandnis Liber Genau
fLihrte er mit einem sehr steifen Bogen und einer igkeitsanforderungen fast unglaubhaft an. Wir soll
leichten aufgestanderten Fahrbahn aus (z. B. Thur ten jedoch mit Nachsicht Liber unsere Vorganger
brLicke Felsegg, 1933). Umgekehrt baute er beim urteilen. 1m Zeitalter der Anwendung von elektroni
versteiften Stabbogen die notwendige Steifigkeit schen Computern werden heute wahrscheinlich
fUr unsymmetrische Lasten in den Versteifungstra noch viel extremere Fehlleistungen mit falschen
ger der Fahrbahn ein und fUhrte den Bogen als Genau ig keitsvorstellu ngen gerechtfertigt.
biegeweichen Stabzug aus (z. B. Val Tschiel-BrLicke, Maillart kampfte gegen diese Zahlenglaubigkeit an.
1925). Maillart soli die Statik solcher BrLicken auf Er versuchte, wie auch andere Ingenieure und
der RLickseite alter Briefumschlage ausgefUhrt Forscher, eine Berechnung unter BerLicksichtigung
haben. Jedenfalls hat er in meisterhafter Weise die des tatsachlichen Verformungsverhaltens des
Tragwirkung seiner Syteme erfasst und daraus Betons einzufUhren [5]:
auch die konstruktive Ausbildung entwickelt.
Robert Maillart
(19321
Mirko Ros
(1935)
Dreigelenk-Bogen, ThurbrGcke Felsegg. Gossau-Wil (SG).
Ansichf
ffOl'izOI7ta/' Schnr~~
.
~'
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«Fur die Bemessung hat sich eine Berechnungs «Die Baustile vorausgegangener Zeiten in Stein und
weise eingeburgert, die heute mit Recht von vielen Eisen reichten Maillart fUr den Stil seiner Bauwerke
Fachleuten kritisiert wird. ... Die jetzt ubliche nicht aus. Seine Phantasie und Gestaltungskraft
Berechnungsweise beruht auf dem Hookeschen strebten nach Klarheit, nach logischer Gliederung
Gesetz, einen sogenannten <Festwert> n, der jedoch der Licht und Luft atmenden Flachen als einzelner,
in weiten Grenzen veranderlich ist, und auf soge zu einer organischen Einheit verbundener Trag
nannten <zulassigen Spannungen>, die einen der werkselemente. Maillart war Ingenieur im wahrsten
Sicherheit entsprechenden Bruchteil von Streck Sinne des Wortes. Die Theorie und wissenschaftli
grenze und Betonfestigkeit darstellen sollen, was che Erkenntnis stellte er ganz in den Dienst der
dadurch widerlegt wird, dass der Biegebruch allge Baukunst; die erste war ihm das Mittel, die andere
mein nicht beim Erreichen eines bestimmten Mehr das Endziel. Der Erfahrung raumte er das gleiche
fachen der <zulassigen Spannungen> eintritt. Mitspracherecht ein wie der wissenschaftlichen
Die gegenwartige Berechnungsmethode ist also Erkenntnis. Er erkannte klar, das dem mit den
praktisch unzulanglich und zudem padagogisch Naturkraften ringenden Ingenieur das letzte
unerwunscht, da sie unrichtige Vorstellungen uber Geheimnis der Materie verschlossen bleiben wird
das wahre Verhalten eines auf Biegung bean daher die in seinen Werken zum Ausdruck gelan
spruchten Betonquerschnittes vermittelt.» gende Ehrfurcht vor der Natur und ihren Gesetzen.
In der Schweiz und besonders in den akademischen Seine Brucken erscheinen in der Sch6nheit der
Kreisen fanden diese Ansichten Maillarts nicht Umgebung als zarte Gebilde, die, von Menschen
uberall Anklang. Hingegen unterstUtzte Prof. Mirko geist erdacht und von Menschenhand erbaut,
Ros (1879-1962), der damalige Direktor der EMPA anspruchslos aber kuhn das Tal uberspannen, sich
(Professor an der ETH 1924-1949), die Ideen und selbstverstandlich in das Landschaftsbild einfU
Projekte von Maillart mit der ihm eigenen Begeiste gend.»
rung [6]:
Versteifter Stabbogen, Brucke uber Val Tschiel (GR).
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Durch das Aufziehen der Eisenreifen (mechanische
Vorspannung) werden diese unter Zug und die
Dauben unter Druck gesetzt. Das Quellen der Dau
ben unter Feuchtigkeitseinfluss (Selbst-Vorspan
nung durch expansives Material) verstarkt noch
diese Wirkung. Dadurch werden die Fugen dicht.
Das Speichenrad aus Holz wurde auch nur durch
das Aufschrumpfen eines erwarmten Eisenreifens
(thermische Vorspannung) zu einem erfolgreichen
Konstruktionselement. Dadurch werden der Holz
kranz wie auch die Speichen und die Nabe unter
Druck gesetzt und die Verbindungen durch Uber
drucken steif gemacht.
Mit logischer Klarheit und durchhaltender Hartnak
kigkeit hat der Franzose Eugene Freyssinet
(1879-1962) die schwierigen Probleme gemeistert,
die ihn zum Begrunder der modernen Spannbeton
Technik werden liessen. Seine grundlegenden
Erkenntnisse uber das Schwinden und Kriechen des
Betons und die Relaxation von Stahldrahten
gewann er in den Jahren vor dem 2. Weltkrieg.
Daraus erkannte er als erster, dass nur eine Vor
spannung mit hoher Stahldehnung und entspre
chender Spannung, d. h. mit Stahlen von hoher
Festigkeit, zum Ziel fUhren konnte. Durch Verkur
zung des Betons infolge Schwinden und Kriechen
in der Gr6ssenordnung von ~E = Es + E k ==
476.10-4 wird namlich bereits eine Stahlspan
Robert Maillart und Mirko Roil nung von ~o = Es~E = 2.1 .105• (476) .10-4 ==
(anlasslich Belastungsprobe Brucke uber Val Tschiel, 1925). 807 120 N/mm2 abgebaut. Somit muss eine m6g
lichst hohe Stahlspannung herangezogen werden,
Unter Prof. Ros wurde die Forschung auf dem um die Verluste infolge Schwinden und Kriechen
Gebiet des Stahlbetons an der EMPA weitsichtig des Betons in vernunftigen Grenzen zu halten. Die
gepflegt. Es ist erstaunlich, auf wie vielen Gebieten damaligen Armierungsstahle mit einer Fliessgrenze
er und seine Mitarbeiter wichtige Beitdige gemacht von nur Of = 240 N/mm2 waren dazu v611ig ungeeig
haben, welche auch international grosse Beachtung net. Somit waren auch die Bemuhungen aller Pr6b
gefunden haben. Eine Zusammenfassung dieser ler vor Freyssinet, welche nur solche Stahle verwen
Arbeiten ist im EMPA-Bericht Nr. 162 (1950) zu deten, zum vorneherein zum Scheitern verurteilt.
finden [71. Freyssinet versuchte es daher mit kaltgezogenen
hochwertigen Drahten mit einer Fliessgrenze Of>
3. Neue Ideen und Methoden (1946-1981) 1600 N/mm2 wie sie bereits seit langem fUr die Kabel
Einen ganz entscheidenden Entwicklungsschritt im von Hangebrucken verwendet worden waren. Mit
Betonbau brachte die Vorspannung. Schon in den einer Vorspannung von Ov ~ 0.75 . Of = 0.75 . 1600
Anfangen versuchten verschiedene Ingenieure, = 1200 N/mm2 wurde der Spannverlust auf 7 bis
durch Spannen der Armierungsstabe Risse in Eisen 10% reduziert. Damit war der entscheidende Schritt
betontragern zu verhindern. Sie aile scheiterten zum Erfolg getan und die Entwicklung konnte ihren
infolge der damals ungenugenden Kenntnisse uber Lauf nehmen. Vereinzelte Anwendungen des
das Verhalten von Beton und Stahl unter dauernden Spannbetons von Freyssinet und weiteren Inge
Spannungen. nieuren fallen in die Zeit vor dem Zweiten Welt
Die Idee der Vorspannung, d. h. der Erzeugung krieg.
eines Eigenspannungszustandes, um den Krafte In der Schweiz fand diese neue Technik schon sehr
und Verformungszustand einer Konstruktion gun fruh Beachtung. Da wir glucklicherweise vom Krieg
stig zu beeinflussen, ist schon sehr alt. Das Fass aus verschont blieben, bestand die M6glichkeit zu For
Holz-Dauben ist dafUr ein anschauliches Beispiel. schungs- und Entwicklungsarbeiten. So wurden
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von den Professoren Max Ritter (1884-1946, Profes weltweit in bedeutendem Umfang eingesetzt. So
sor an der ETH 1927-1946) und Pierre Lardy sind die bedeutendsten Bauwerke wie ein Grossteil
(1903-1958, Professor an der ETH 1946-1958) die der Olbohr-Plattformen, viele Reaktor-Druckge
«Schinznacher Versuche» an Spannbett-Tragern fasse, der h6chste Turm (CN-Tower, Toronto,
uber mehrere Jahre durchgefi..ihrt und die Ergeb 550 m) und die weitestgespannte Balkenbrucke
nisse 1946 ver6ffentlicht [8). An der EMPA (Gateway-Bridge, Brisbane, Australien, 260 m, im
erforschte Prof. Ros mit seinem Team die material Bau) mit schweizerischen Spannsystemen vorge
technischen Grundlagen von Beton und Spannstahl spannt.
und entwickelte auch Bemessungskriterien. Der Diese Erfolge auf dem Weltmarkt haben die zwei
daraus entstandene EMPA-Bericht Nr. 155 (1946) [9) Firmen durch eine ausgereifte Technik und durch
wie auch die vorher genannte Arbeit haben die nach ausgebaute Beratungs- und Service-Systeme er
dem Krieg einsetzende Entwicklung sowohl in der rungen.
Schweiz wie auch im Ausland sehr wesentlich Anfanglich haftete der Vorspanntechnik noch fast
beeinflusst. etwas «Mystisches» an. Das Prestige Freyssinets
Zwei Schweizer Firmen haben eigene Kabel-Verfah dominierte die Szene. Er sprach von einem v611ig
ren (Vorspannung mit nachtraglichem Verbund: neuen Material und fi..igte hinzu: «L'essentiel, en
«Post-Tensioning») entwickelt. Ende der vierziger matiere de pnkontrainte, ce n'est pas une techni
Jahre brachte die Firma Stahlton das BBRV-System que, ni un ensemble de techniques; c'est I'etat
mit parallel-drahtigen Kabeln und aufgestauchten d'ame du constructeur» [10). Ober die rechnerische
K6pfchen an den Drahtenden als Verankerung auf Behandlung war man sich nicht einig. Anfanglich
den Markt. Die Firma Losinger folgte in den fi..infzi herrschte der Glaube, dass sich nur statisch
ger Jahren mit dem VSL-System. Die Kabel setzen bestimmte Systeme kontrolliert vorspannen lassen.
sich aus einem parallelen Bundel anfanglich von Ais man sich an einfache statisch unbestimmte
Drahten und spater von Litzen zusammen, welche Systeme heranwagte, wurden die durch die Defor
durch Stahlkeile in einer Stahlbuchse verankert mationen infolge Vorspannung erzeugten Momente
werden. Nach einer Entwicklungs- und Erprobuns bezeichnenderweise «moments parasitaires»
phase in der Schweiz werden heute beide Systeme genannt. Noch lange suchte man nach einer «kon
kordanten Vorspannung», um solche Momente zu
Olbohr-Plattform «Condeep». vermeiden. Ruckblickend brauchte es eigentlich
erstaunlich lange, bis in der elastischen Statik der
Fall «Vorspannung» schlicht und einfach als ein
weiterer Lastfall behandelt wurde, der in der
Berechnung nur die Belastungsglieder beeinflusst.
Weiter bereitete der Einfluss der unelastischen und
plastischen Verformungen bei der Bruchberech
nung Schwierigkeiten. Noch heute k6nnen sich die
Gemuter uber solche Fragen ereifern, wenn nicht
die fundamentalen Prinzipien der Mechanik sauber
angewendet werden.
Sowohl die neuen Probleme aus der Vorspannung
(neben zulassigen Spannungen auch Notwendig
keit des Bruchsicherheitsnachweises) wie auch die
fruheren Denkanst6sse von Ingenieuren wie Mail
lart zeigten die Unzulanglichkeit der Bemessung auf
zulassige Spannungen immer deutlicher. Die Revi
sion der Eisenbeton-Norm SIA 162 vom Jahr 1956
hielt zwar immer noch an dieser Basis fest. Zu
dieser Zeit wurden vom Comite Europeen du Beton
(CEB), welches 1953 gegrundet worden war, um die
Stahlbeton-Forschung und Theorie weiter zu ent
wickeln, auch Vertreter der Schweiz eingeladen.
Entsprechend der damaligen Lehrmeinung in der
Schweiz wurde dem ersten schweizerischen Dele
gierten, Ing. M. Hartenbach, die Instruktion erteilt,
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entschieden gegen die EinfUhrung von «n-freien»
Berechnungsmethoden aufzutreten. Herr Harten
bach hat aber sehr bald die neuen Tendenzen
erkannt und spater diese Episode mit Schmunzeln
erzahlt.
Seit diesen Jahren hat sich sowohl im Stahlbau wie
im Stahlbetonbau die Bemessung auf die beiden
Grenzzustande Gebrauchsfahigkeit und Tragfahig
keit immer mehr durchgesetzt. Fur die Bestimmung
des Bruchwiderstandes von auf Biegung und Nor
mal kraft beanspruchten Stahlbetonbalken waren
schon vor dem 2. Weltkrieg brauchbare theoreti
sche Methoden entwickelt worden (z. B. EMPA
Formel, [7], S. 25). Auf dem Gebiet der Platten hatte
der Dane Prof. K. W. Johansen seine ersten Vert:if
fentlichungen uber die Bruchlinien-Theorie ge Torsionsversuche an Trager mit Kastenquerschnitt.
macht [11]. Nach dem Krieg setzte hauptsachlich in
den angelsachsischen Landern ein Empirismus ein,
begunstigt durch neue Entwicklungen in der Ver
suchs- und Messtechnik, welcher zu einer Flut von
semi-empirischen Bemessungsformeln fUhrte.
Seit Anfang der sechziger Jahre ist am Institut fur
Baustatik und Konstruktion, ETH Zurich, ein syste
matisches Forschungsprogramm begonnen wor
den mit dem Ziel, die Traglastberechnung und die
Bemessung von Stahlbeton-und Spannbeton-Trag
werken auf eine einheitliche theoretische Grund
lage abzustellen. Ais solche wurde die in den
flinfziger Jahren ausgereifte Plastizitatstheorie her
angezogen. Es galt einmal, zutreffende theoretische
Modelle zu bilden und anschliessend die Vorausset
zungen und Abgrenzungen der Theorie sowie Fra
gen der konstruktiven Ausbildung durch gezielte
Versuche experimentell zu uberprufen. So sind im
Laufe der letzten zwanzig Jahre Arbeiten uber Bie
gung, partielie Vorspannung, Schub und Torsion
von Balken, uber Sti.itzen und Platten, durchgefUhrt
worden [12]. Die Ergebnisse der Forschung haben
in der 1968 revidierten SIA-Norm 162 sowie in den Durchstanzversuche an vorgespannten Platten.
beiden Richtlinien 34 (1976) und 35 (1976) ihren
Parkgarage Saas Fee - Platte mit Vorspannung ohne Verbund.
praktischen Niederschlag gefunden. Auch interna
tional sind sie in den Mustervorschriften des CEB
(1979) zur Anwendung gekommen.
M
l
Raumliches
Fachwerkmodell zur s-J
Berechnung von Torsionstragern.
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