| TEXT | Die beträchtlichen Dimensionen der neueren Bauten auf den Berliner Gasanstalten, namentlich der Gasbehältergebäude und Retortenhäuser, haben J. W. Schwedler Gelegenheit zu einer ganzen Reihe interessanter Dachkonstruktionen geboten, welch letztere für derartige Bauten jetzt fast typisch geworden und in nachfolgendem, der Hauptsache nach, kurz zusammengestellt sind. Die erste Veranlassung hierzu gab der im Jahre 1860 erfolgte Einsturz einer in der Aufstellung nahezu vollendeten Dachkonstruktion über einem Gasbehälter-Gebäude der Imperial-Continental-Gas-Association in der Gitschiner Str. 19 (damals Hellweg No. 8) von 33,35 m lichtem Durchmesser. Das Dach war, wie bis dahin üblich, als Kegeldach in ganz ähnlicher Weise konstruiert, wie Fig. 162 zeigt, welche die stabile Dachkonstruktion eines noch jetzt im Betrieb befindlichen, etwas kleineren Gasbehälter-Gebäudes von 26,05 m lichtem Durchmesser der städtischen Gasanstalt in der Gitschiner Str. 48 darstellt. Die in der Kegelfläche liegenden, durch Eisenkonstruktiou ausgesteiften 32 Sparren stützen sich oben gegen einen gußeisernen Muffenring, während sie unten in gußeisernen Schuhen stehen, die durch zentrale schmiedeeiserne Anker, welch' letztere an einem zweiten gußeisernen, durch Schmiedeeisen verstärkten Ring befestigt sind, in der Horizontalebene gehalten werden. Die seitliche Aussteifung der Sparren erfolgte durch die hölzernen Pfetten, auf welchen die den horizontalen Diagonalverband ersetzende Dachschalung befestigt wird. Der Einsturz bei dem Gasbehältergebäude der Imp.-Cont.-Gas-Association erfolgte durch Drehung des oberen Muffenringes um die vertikale Zentralachse, infolge einseitiger Belastung beim Ausrüsten, bevor die Pfetten und die Dachschalung gehörig befestigt und somit die seitlichen Aussteifungen der Konstruktion vollendet waren. Die später von J. W. Schwedler entworfene neue Dachkonstruktion für dieses Gebäude wurde im Sommer 1861 aufgestellt und ist in Fig. 163 skizziert. Sie besteht bei 32 Fensterpfeilern aus 16 parabelbalken-artigen, eisernen Hauptbindern, auf welchen die 0,79 bis 0,94 m voneinander entfernten hölzernen Pfetten befestigt sind. Die Bedachung besteht aus geteerter Dachpappe auf Leinwand und 0,026 m starker Bretterschalung. Bei der statischen Berechnung der Konstruktion wurde pro Horizontalprojektion das Eigengewicht der Pfetten, Schalung und Bedachung mit 35,5 kg, die zufällige Belastung mit 71 kg und das Eigengewicht der Binder mit 47,8 kg pro lfd. Meter in Ansatz gebracht. Außerdem wurde für jeden Parabelträger als in dessen Mitte wirkend, teils wegen der Laterne, teils wegen der sich hier häufenden Konstruktionteile, eine Einzellast von 400 kg angenommen. Zur Vereinfachung der Konstruktion wird der Druck der oberen Gurtungen sowie der Zug der unteren durch je einen zentrischen polygonalen Ring von 6,75 m Durchmesser aufgenommen.
Der obere Ring, welcher mit dem unteren durch Kreuzstreben verbunden ist, trägt die Laterne. Die Ringe sind als 16-Ecke konstruiert, und die im 32-Eck disponierte Konstruktion ist geeignet damit verbunden. Der Horizontalverband liegt
in den drei Knotenpunkten der oberen und im dritten Knotenpunkt der unteren Gurtung, wobei ein geeigneter Diagonalverband gegen horizontale Drehung wirkt. Stellschrauben regulieren den Druck im Auflager, welches durch einen Rollenstuhl gebildet wird; die hölzernen Pfetten liegen in 0,94 m Entfernung. Bei der Aufstellung dieser die früher eingestürzte ersetzenden Dachkonstruktion wurde zur Vermeidung einer schwierigen und kostspieligen Rüstung bei der
großen Höhe der Auflager (25,12 m) die bereits vorhandene Gasglocke selbst mit der Dachkonstruktion belastet und als Hebemaschine benutzt. Zunächst wurde auf dem Deckel der schwimmenden Glocke, teils zur gleichmäßigen Verteilung
der Last, teils zur Herstellung eines ebenen Arbeitbodens eine Rüstung aus Brettern und hölzernen Fachwerkträgern, wie in Fig. 163 angedeutet, ausgeführt und darauf die Dachkonstruktion, soweit wie punktiert gezeichnet, montiert. Die
Spitzen sämtlicher Gebinde waren noch nicht angenietet, sondern etwas zurückgestellt, um die Galerien des Gebäudes passieren zu können. Das Heben der Glocke geschah durch Einpumpen von Luft durch das im Mittelpunkt der Glockendecke befindliche Rohr, an welchem die Zugstangen der inneren Decken-Aussteifung befestigt sind. Mittels vier gewöhnlicher Schmiedeblasebälge, von acht Arbeitern betrieben, wurde die Arbeit des Hebens, bis 0,31 m über das definitive
Auflager, in zwei Tagen bewirkt. Darauf wurden die Dachgebinde vollständig zusammengesetzt und das ganze System auf die Lagerstühle niedergelassen. Das Gesamtgewicht der Eisenkonstruktion stellte sich auf 26.500 kg, wobei 866,5 kg Gußeisen zu den Auflagern; die Kosten betrugen für sämtliche Eisenarbeiten, für die Zimmerarbeiten (Rüstung, Pfetten und Dachschalugg), sowie für Vorhalten der Blasebälge und Aufpumpen 23448 Mark, oder pro bedeckte Fläche des lichten Raumes 26,78 Mark. Der Gedanke, die Dachkonstruktion von den inneren Spannstangen zu befreien und durch Anordnung von Ringen und Kreuzen sämmtliche Konstruktionsteile in die sphäroidische Dachfläche zu verlegen und so das Balkensystem in ein Kuppelsystem zu verwandeln, führte zu der für die Berliner Gasbehälter-Gebäude seit dem Jahre 1863 allgemein üblichen Dachkonstruktion. Theoretisch genommen, sind bei beiden Dachkonstruktionsystemen die aufzuwendendeh Eisenmassen gleich. Für die unteren Gurtungen der Parabelbalken tritt der Ring auf der Mauer ein, der dem Schub der oberen Gurtungen das Gleichgewicht zu halten hat. Dieser bietet aber gegen die Spannstangen des Balkensystems den Vorteil, daß er bei größerem Querschnitt kürzer und daher einfacher und mit geringerem Aufwand von Stoßplatten und Zusätzen für Nietlöcher zu konstruieren ist. Die Vertikalen und Diagonalen der Parabelträger stehen in einem ähnlichen Verhältnis zu den Zwischenringen und Kreuzen der Kuppel, und es tritt somit allgemein ein Vorteil durch Vereinfachung und größere Leichtigkeit der Konstruktion ein. Außerdem bietet die Kuppelkonstruktion für die Aufstellung der sehr hoch (ca. 25 m) aufliegenden Dächer der Gasbehältergebäude den sehr wesentlichen Vorteil, daß jeder innerhalb eines konzentrischen Ringes liegende Kuppelteil ein festes System für sich bildet und als solches gehoben werden kann. Für Aufstellung des Balken- bezw. Spannstangen-Systems ist meist eine feste Rüstung über dem ganzen zu überdachenden Raum erforderlich, während zur Aufstellung der Kuppel eine oben an der Mauer angebrachte Galerie genügt, von welcher aus der zu ebener Erde zusammengestellte mittlere Kuppelteil aufgezogen werden kann. Die erste in Berlin in dieser Weise ausgeführte Dachkonstruktion über einem Gasbehältergebäude der Imperial-Continental-Gas-Association in der Holzmarktstr. 28 ist in Fig. 164 dargestellt. Das Gebäude hat einen lichten Durchmesser von 30,29 m, während die Weite der Konstruktion
30,92 m beträgt. Es sind 24 radiale Sparren angeordnet und 4 polygonale, konzentrische Ringe von 3,14 m, 7,85 m, ll,83 m. Der Querschnitt der Kuppel ist eine kubische Parabel von ca. 1/8 Pfeilhöhe. 12 Sparren sind zwischen dem ersten und
zweiten Ring (von der Mitte aus gerechnet), ähnlich wie bei der soeben beschriebenen Balkenkonstruktion, gabelförmig in zwei Teile geteilt, so daß der erste die Laterne tragende Riug ein Zwölfeck ist, während die übrigen 24-Ecke sind. Das gesamte Eisengewicht betrug 20.665 kg, oder pro des Quadratmeter lichten überdachten Raumes 28,9 kg; zur Berechnung wurde das Gewicht pro Quadratmeter Dachfläche, bestehend aus Pfetten, Schalung, Leinwand und Pappe, zu 40,6 kg und die zufällige Belastung zu 71,1 kg, mithin die gesamte Belastung mit 140,6 kg/qm in Ansatz gebracht. Die Auflager bestehen aus gußeisernen Mauerplatten mit radial gehobelten Bahnen, in welche 4 Stellschrauben passen, die eine schmiedeeiserne Platte zur Unterstützung des Mauerringes tragen. Die Dachrinne ist auf schmiedeeisernen an die Sparren angenieteten Stützen befestigt und hat ein Gefälle von 1:300 nach zwei sich gegenüberliegenden Abfallrohren. Zum Aufstellen wurde der mittlere Teil der Kuppel in einem Durchmesser von 23,66 m zu ebener Erde, auf einigen Böcken ruhend, vollständig hergestellt. Das Aufziehen dieses ca. 12.000 kg schweren Kuppelteiles erfolgte mittels 12 Hebeladen, die auf der galerieartig ausgekragten Rüstung, welche in Fig. 164 im Quer- und Längsschnitt angedeutet ist, aufgestellt waren. Die 12 Hebel hatten ein Verhältnis von 0,038 m zu 1,05 m und wurden je durch einen Arbeiter bedient. Das Heben dauerte
etwa 8 Stunden. Der Mauerring, die Auflager und die diesem zunächst liegenden Sparrenteil wurden einzeln mittels Winden auf die Rüstung aufgezogen, oben zusammengestellt, dann mit dem in den Hebeladen hängenden Teil der Dachkonstruktion vernietet, darauf die Rüstung sukzessive abgebrochen, und während dieser Operation die letzten Diagonalen eingesetzt. Die Kosten stellten sich für Eisenkonstruktion, Pfetten, Schalung, Dachrinnen und Laterne, jedoch excl. Pappe, Kupfer, Zink, Anstrich etc., auf 26,39 Mk. pro Quadratmeter des lichten überdeckten Raumes. Von ganz ähnlicher Konstruktion ist das Dach eines Gasbehältergebäudes der städtischen Gasanstatt in der Gitschiner Str. 48, welches 1865 erbaut wurde und in Fig. 165 skizziert ist. Es sind 24 radiale Sparren, die als Gitterbalken ausgebildet sind und, 5 polygonale Ringe, wovon der erste ein 12-Eck ist, die übrigen 24-Ecke sind, angeordnet; die Radien der Ringe sind 3,14 m, 7,85 m, 12,40 m, 16,75 m und 20,4 m. Der Querschnitt der Kuppel ist eine kubische Parabel von 1/6 Pfeilhöhe. Wegen ihrer Flachheit im Scheitel hat der Laternenring eine Höhe von 0,39 m erhalten und ist gegen Zufälligkeiten mit den anschließenden Sparrenteilen bis zum zweiten Ring zu einer festen Platte von 15,69 m Durchmesser verbunden. Für die statische Berechnung ist das Eigengewicht der Konstruktion mit 71,1 kg und die zufällige Belastung mit 101,5 kg, in Summa mit
172,6 kg/qm Grundfläche in Ansatz gebracht. Vor dem Aufstellen wurde der mittlere Kuppelteil von 33,58 m Durchmesser zu ebener Erde zusammengesetzt. Das Heben dieses ca. 25.000 kg schweren Teiles erfolgte mittels 24 Hebeladen durch
72 Arbeiter (24 als Reserve) in 7 Stunden. Das gesamte Gewicht des Schmiede- und Gußeisens der Konstruktion stellte sich auf 37.625 kg, oder pro Quadratmeter Grundfläche auf 26,7 kg, und die Kosten betrugen pro Quadratmeter der bedeckten Fläche für die gesamte Dachkonstruktion incl. Aufziehen, Pfetten, Schalung, Rinne und Laterne, jedoch excl. Pappe, Zink und Anstrich, 21,32 Mark. Die Dächer der Retortengebäude der Berliner Gasanstalten sind mit sehr wenigen Ausnahmen als Satteldächer mit ebenen Dachflächen und mit Luftöffnungen im First, zuweilen auch an der Traufe, konstruiert. Mitten über den Fensterpfeilern stehen die Hauptgebinde (Balkensysteme), welche die Pfetten tragen, die den Längenverband sowie die Unterstützung der Dachflächen bewirken. Je zwei dieser Hauptgebinde sind durch die Pfetten und die in der Dachfläche gegen seitliches Ausbiegen der Binder ungeordneten, bis auf die Auflager reichenden Diagonalen zu einem festen System verbunden. Die Pfetten der verschiedenen Binderpaare sind mittels Laschen mit länglichen Löchern aneinander gestoßen, damit die Ausdehnung durch die Wärme sich hier ausgleichen kann. Die Giebelmauern sind zur größeren Stabilität mit den Pfetten des letzten Binderpaares verankert. Bei Berechnung der Frontmauern ist auf einen Winddruck von 126 kg/qm Rücksicht genommen. Ein Auflager der Binder ist wegen der Ausdehnung der letzteren durch Wärme und Elastizität beweglich, bei den schwereren Dächern als Rollenauflager, konstruiert. Der Winddruck wird dabei größtentheils von der Stabilität nur einer Mauer aufgenommen. Die mit Ziegeln als Kronendach (in neuester Zeit mit Schiefer) eingedeckten Dächer der Retortenhäuser der städtischen Gasanstalten haben eine stärkere Neigung erhalten, als die weiter unten zu beschreibenden mit gewelltem Zinkblech eingedeckten entsprechenden Dächer der englischen Gasanstalten. Als Beispiele der Dachkonstruktionen über den städtischen Retortengebäuden mögen die Fig. 166 und 167 dienen. Fig. 166 zeigt im Grundriß und Querschnitt die Dachkonstruktion eines Retortengebäudes von 20,71 m lichter Tiefe der städtischen Gasanstalt am Stralauer Platz. Bei der ziemlich beträchtlichen Achsweite von 4,63 m
erschien es nicht vorteilhaft, die Pfetten, welche mit ihren Enden verschieblich augeschraubt sind und die hölzernen Sparren tragen, als gewalzte Balken anzuordueu. Es sind deshalb hier eigentümliche parabolische Balkensysteme von dreieckigem Querschnitt mit doppelten, gekrümmten unteren Gurtungen, von welchen die eine in der Dachfläche, die andere normal dazu liegt und so dem bei der Steilheit des Daches nicht unbedeutenden Winddruck vortheilhaft entgegen wirkt, zur Anwendung gekommen. Da auf eine ungleichmäßige Belastung innerhalb der Pfettenlänge kaum zu rechnen ist, so sind Gitterstäbe in diesem Balkensystem nicht augeordnet. Die gezogenen Konstruktionteile der Hauptbinder sind, um dem Rosten möglichst wenig Oberfläche zu bieten, als einfache Rundeisen konstruiert. Bei der statischen Berechnung ist
für die Hauptbinder eine Gesamtbelastung von 253,8 kg/qm, für die Pfetten außer dem zur Dachfläche normal wirkenden Winddruck eine vertikale Belastung von 203 kg/qm Grundfläche in Ansatz gebracht. Das Eisengewicht dieser Konstruktion beträgt 71,1 kg pro Quadratmeter des überdeckten Raumes. Von größerer Spannweite, 30,44 m, sonst aber von ähnlicher Konstruktion ist das Dach über einem Retortengebäude der städtischen Gasanstalt in der Gitschiner Straße (Fig. 167).
Da die Achsweite nur 3,89 m beträgt, so sind zu den 3,24 m voneinander entfernt liegenden Pfetten einfache Walzbalken verwendet, die kontinuierlich über die fest verbundenen Binderpaar-Systeme fortlaufen und in Entfernung von 0,84 m von diesen (siehe Längenschnitt Fig. 167) in der oben angegebenen Weise (Laschen mit länglichen Löchern) gestoßen sind. Es wird hierdurch die Tragfähigkeit der Pfetten ziemlich ausgenutzt. Das eine Auflager der Binder ist als Rollenauflager konstruiert. Für die statische Berechnung wurde in jedem Pfetten-Auflagerpunkt eine Belastung von 2500 kg und im First (für die Laterne) eine solche von 5000 kg angenommen. Das zu dieser Konstruktion verwendete Eisen wiegt 5350 kg pro Hauptgebinde oder 44,16 kg/qm des überdeckten Raumes. Bei den Dächern der der "Imperial-Continental-Gas-Association" gehörigen Retortenhäuser liegen die Fetten, bedingt durch das Bedachungsmaterial (Platten aus gewelltem Zinkblech No. 14, von l,88 m Länge und 0,94 m Breite), nur 0,9 m voneinander entfernt und sind bei einer Achsweite der Gebäude von 2,83 m aus einfachem Winkeleisen gebildet. Die Knotenpunkte der Dachbinder sind dabei auf ein Minimum beschränkt (wie aus den Fig. 168, 169, 170 ersichtlich), und die oberen Gurtungen der Gebinde sind zwischen den Knotenpunkten in der Vertikalebene durch Parabelbalken ausgesteift. Die seitliche Aussteifung der Gebinde erfolgt ähnlich wie bei den Dächern der städtischen Retortenhäuser durch die Pfetten und die Diagonalverbindungen in den Binderpaaren. Fig. 168 zeigt den Quer- und Längenschnitt eines Retortenhaus-Daches von 18,71 m Spannweite (zwischen den Auflagermitten) der englischen Gasanstalt in der Gitschiner Str. 19. Rollenlager sind wegen des geringen Auflagerdruckes (Eigengewicht der
Eisenkonstruktion beträgt 26,8 kg/qm) nicht vorhanden, dagegen beschränkte Verschiebbarkeit an beiden Auflagern. Bei der statischen Berechnung wurde für Eigengewicht und zufällige Belastung pro Grundfläche 132,3 kg in Ansatz gebracht. Von ähnlicher Konstruktion, aber etwas größerer Spannweite (20,4 m zwischen den Auflagermitten) und anderer Anordnung der Dachrinne ist das in Fig. 169 im Quer- und Längsschnitt skizzierte Dach über einem zweiten Retortenhaus der selben Gasanstalt. Die seitliche Aussteifung ist hierbei nicht so günstig, weil die obere Gurtung des Binders an den Auflagern nicht in der Dachfläche liegt. An den Auflagern ist eine Querverbindung durch Pfetten nicht tunlich, daher ist sie durch vier Schrauben gebildet, die eine gleichmäßige Verteilung des Druckes ermöglichen und mit ihren unteren abgerundeten Enden in Nuten der Mauerplatte stehen, so daß ein seitliches Verschieben, welches durch den Diagonalverband der oberen Gurtungen enstehen könnte, nicht möglich ist. Gleichfalls von ähnlicher Konstruktion ist das in Fig. 170 dargestellte Dach über einem Anbau von 21,03 m Tiefe und 12,55 m Länge an ein vorhandenes Gebäude der englischen Gasbereitungsanstalt in der Holzmarktstraße, bei welchem die Traufen an die kürzeren Seiten gelegt werden
mussten. Es sind parallel mit diesen letzteren zwei in den unteren Gurtungen parabolische Hauptträger angeordnet, welche die Dachfläche in drei Teile zerlegen, das mittlere Satteldach ganz and die beiden seitlichen Pultdächer zur Hälfte tragen und gleichzeitig eine kräftige Verankerung der hohen und langen Giebelmauern ermöglichen. Die Pfetten aus L-Eisen sind kontinuierlich miteinander vernietet und mit den Giebeln verankert, so daß deren Diagonalversteifung in der Dachfläche entbehrlich ist. Die Parabelbalken der Pultdächer sind auf den Frontwänden verankert. Die Ausdehnung durch Wärme findet ihren Ausgleich in einer geringen Neigung oder Schwankung der Hauptparabelträger (nach der Länge des Gebäudes), deren Ausdehnung durch eine geringe, unschädliche Schwankung der Giebelmauern ausgeglichen wird. Die Retortenöfen stehen bei diesem Gebäude an den Frontwänden, während sie bei den bisher beschriebenen Retortenhäusern der englischen Anstalten in der mittleren Längsachse des Gebäudes angeordnet sind. Das Gewicht der Eisenkonstruktion beträgt 24,61 kg/qm Grundfläche. Das in Fig. 171 im Quer- und Längenschnitt gezeichnete Dach über einem im Lichten 32,95 m tiefen und 68,74 m langen Retortengebäude der englischen Gasanstalt in der Gitschiner Straße ist in der Anordnung der Binder von den bisher beschriebenen Konstruktionen wesentlich verschieden. Die 4,71 m voneinander entfernten 12 Hauptbinder sind als Bogenträger konstruiert, jeder aus zwei gleichen Bogenteilen bestehend, die unten ein scharnier-artiges Lager haben, und einen Spitzbogen bildend, sich im Scheitel gegeneinander stemmen. Die Radien der äußersten, bzw. innersten Kanten der Bogenhälften betragen 22,94 m bzw. 21,94 m. Zum Anschluß an die Mauer ist die obere Gurtung der drei unteren Felder senkrecht abgeschnitten, die untere weicht ebenfalls vom Kreis nach innen ab. Die Anordnung der hier aus Z-Eisen bestehenden Pfetten und deren Diagonalaussteifung zu einem festen Bindersystem ist ähnlich wie bei den früher beschriebenen Retortenhausdächern. Die aus Eisenblech hergestellten Luftschächte über den Schornsteinen der Retortenöfen dienen zur Ventilation, sie sind an die Dachkonstruktion angehängt, 2.34 m im Quadrat groß und 4,39 m hoch. Wegen der erforderlichen frühzeitigen Ausführung der in der mittleren Längsachse des Gebäudes
stehenden Retortenöfen war die Anwendung einer verbundenen, auf Rädern verschiebbaren Rüstung zur Aufstellung der Binder nicht zweckmäßig; die letztere erfolgte daher ohne feste Rüstung mit Hilfe zweier fester Bocke von ca. 5,65 m Höhe und einiger Stützen. Es wurden dabei Scheitelscharniere verwendet, die nach dem Aufstellen wieder beseitigt und durch aufgenietete Platten ersetzt wurden. Die eine Frontmauer war nur bis zur Höhe der Binderauflager aufgeführt und außerhalb, vertikal auf diese gerichtet, aus Balken und alten Eisenbahnschienen eine Gleitbahn hergestellt. Je zwei zu einem festen System zusammengehörige Bogenträger wurden auf Böcken in senkrechte Lage mit niedrig liegenden Scheitelscharnieren gebracht und mit sämtlichen Pfetten, Kreuz- und Querverbindungen fest vernietet. Das eine untere Ende jedes Bogenträgers lag dabei in seinem Auflager in der Mauer, das andere auf der Gleitbahn über die unfertige Frontmauer ca. 6,28 in hinaus; beide waren durch Spannketten miteinander verbunden; durch Anziehen der letzteren mittels Hebeladen (wie sie bei Montierung der Dächer der Gasbehälter-Gebäude benutzt wurden) erfolgte das Heben des Scheitels, welcher, solange er noch niedrig lag, durch direkte Stützen abgefangen wurde. Diese Arbeit war sehr schwierig und ging langsam vor sich, so daß für Montierung ähnlicher Dächer einer festen Rüstung, falls Raum zum Aufstellen und Fortschieben der Rüstung vorhanden ist, der Vorzug zu geben ist. Das Eigengewicht des mit gewelltem Zinkblech eingedeckten Daches beträgt 76,15 kg/qm Grundfläche; der Winddruck ist mit 126,9 kg/qm in Rechnung gestellt, welches bei der gewählten Konstruktion einem mittleren Normaldruck auf die Dachfläche von 63,45 kg/qm entspricht. Das gesamte Eisengewicht dieses Daches stellt sich auf 650 kg Gußeisen und 87.500 kg Schmiedeeisen oder pro Quadratmeter Grundfläche auf 45,7 kg. |
