Röll, [Victor] von (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Aufl. Bd. 4. Berlin, Wien, 1913.

A. Der Baustoff der eisernen Brücken.

Der wichtigste und hauptsächlichste Baustoff ist das Flußeisen (soft steel, acier doux), d. i. jene Sorte des schmiedbaren Eisens, die durch den Flammofen- (Martineisen) oder Konverterprozeß (Thomaseisen) gewonnen wird (vgl. Eisen und Stahl).

Das früher, bis vor etwa 20 Jahren ausschließlich, angewandte Schweißeisen spielt jetzt im Brückenbau kaum mehr eine Rolle und ist durch das bessere Flußeisenmaterial verdrängt worden. Allerdings hat sich die Überzeugung von der Eignung des Flußeisens als Konstruktionsmaterial für Brücken nur allmählich auf Grund der durch umfassende Versuche gewonnenen Erfahrungen Bahn gebrochen und hat man sich anfänglich bei dem Ersatze des Schweißeisens bloß auf die Verwendung von Martineisen, als dem in seiner Qualität verläßlicher herzustellenden Flußeisenfabrikate beschränkt. Es wurden aber namentlich in Deutschland schon frühzeitig Anstrengungen gemacht, auch dem Thomaseisen als gleichwertig Eingang zu verschaffen, welche Bestrebungen den Erfolg hatten, daß schon 1891-1893 die große Eisenbahnbrücke über die Weichsel bei Fordon gänzlich aus basischem Flußeisen (Martin- und Thomaseisen) hergestellt wurde. In Österreich war durch eine ministerielle Vorschrift im Jahre 1892 zunächst erst nur das weiche basische Martinflußeisen als für den Bau E. zulässig erklärt worden. Erst auf Grund späterer, im Jahre 1897 durchgeführter Versuche wurde in der 1904 erlassenen österreichischen Brückenvorschrift diese Beschränkung aufgegeben und sowohl Martin- wie Thomasflußeisen für Brücken zugelassen. Es wird in dieser Vorschrift nur verlangt, daß die Festigkeiten für Martineisen in den Grenzen zwischen 3600-4500 kg/cm2, für Thomaseisen zwischen 3600-4200 kg/cm2 bleiben, und daß die Tetmajersche Qualitätsziffer, d. i. das Produkt aus Zerreißfestigkeit in t/cm2 und prozentueller Längendehnung beim Bruche in der Walzrichtung mindestens 100, senkrecht dazu mindestens 90 beträgt. Für Niet- und Schraubeneisen wird eine Zugfestigkeit von 3500 bis 4000 kg/cm2 und eine solche Dehnung verlangt, daß die Qualitätsziffer mindestens die Zahl 110 erreicht.

Für die normalen Eisen- und Brückenkonstruktionen beschränkt man sich allgemein auf die Anwendung der weicheren Flußeisensorten mit einem Kohlenstoffgehalt bis etwa 0·15% und mit Festigkeiten, die zwischen den Grenzen von etwa 3700-4400 kg/cm2 liegen. Flußeisen, insbesondere Thomaseisen von höherer Festigkeit hat meist nicht die gewünschte Zähigkeit und ist gegen mechanische Bearbeitung empfindlich.

Die deutschen "Normalbedingungen für die Lieferung von Eisenkonstruktionen" setzen für das zu verwendende Flußeisen folgende Eigenschaften fest: In der Längsrichtung Zerreißfestigkeit mindestens 3700, höchstens 4400 kg/cm2; Bruchdehnung mindestens 20%; in der Querrichtung Zerreißfestigkeit mindestens 3600, höchstens 4500 kg/cm2, Bruchdehnung mindestens 17%; für Nieten und Schrauben Zerreißfestigkeit mindestens 3600, höchstens 4200 kg/cm2, Bruchdehnung mindestens 22%.

Zur Ermittlung der Bearbeitungsfähigkeit des Flußeisens im kalten Zustande sind Biegeversuche mit unverletzten sowie auch mit scharf eingeschnittenen Stäben auszuführen. Die Einschnitte der letzteren sind unter einem Winkel von etwa 60° und auf mindestens 1/10 der Stabdicke mittels der Hobelmaschine herzustellen. Bei solchen scharf eingeschnittenen Längsstäben soll der Biegewinkel, wenn die Biegung um eine Rundung vom Durchmesser gleich der dreifachen Stabstärke erfolgt, mindestens 25° erreichen, ehe ein durchgreifender Querriß entsteht.

Im allgemeinen ist eine gewaltsame mechanische Bearbeitung im kalten Zustande dem Flußeisen, besonders den härteren Sorten wenig zuträglich; es wird dabei leicht spröde und können sich haarfeine, dem Auge nicht sichtbare Risse bilden, die bei einer Beanspruchung zu plötzlichem Bruche führen können. Kaltes Hämmern, Biegen, Lochen ist daher zu vermeiden. Besonders empfindlich ist das Flußeisen für eine Bearbeitung in der sog. Blauwärme (300° C), alle Schmiedearbeit ist daher nur in heller Rotglut auszuführen. Kalte Scherenschnitte sind an den Kanten auf 2-3 mm abzufräsen oder zu hobeln. Nietlöcher dürfen nur gebohrt, nicht gestanzt werden. Diesen Anforderungen sorgfältiger Anarbeitung trägt die jetzige Ausführungspraxis der E. in ausreichendem Maße Rechnung.

Neben dem Flußeisen als Hauptbaustoff findet in eisernen Brückenkonstruktionen noch Verwendung: Gußeisen als Rohguß, heute aber nur mehr zu Nebenteilen, Auflagerplatten, Lagerstühlen u. s. w., wird aber auch hier häufig durch den festeren Flußeisen- oder Stahlguß ersetzt.

Früher wurde Gußeisen auch zu den tragenden Teilen der Brücken verwendet. Die ersten eisernen Bogen- und kleinen Balkenbrücken waren ganz aus Gußeisen ausgeführt. Später wurde das Gußeisen zu den auf Druck beanspruchten Gliedern der Fachwerksträger verwendet und wurden solche Systeme ausgebildet, die auf einer weitgehenden Anwendung des Gußeisens beruhten und einen bequemen Zusammenbau gestatteten (Schifkornbrücken). Man ist aber nun schon seit langem von der Verwendung des Gußeisens zu den tragenden Teilen einer Brücke gänzlich abgekommen und hat diese Verwendung auch durch die bestehenden behördlichen Vorschriften untersagt. Hierzu haben ungünstige Erfahrungen geführt (in Österreich 1868 der Einsturz der Schifkornbrücke über den Pruth bei Czernowitz), die mit diesem spröden, gegen Stoßwirkungen wenig widerstandfähigen Baustoffe gemacht worden sind.

Stahl, u. zw. Flußstahl mit Festigkeiten von 4500-6000 kg/cm2 und Dehnungen von 20 bis 10% findet als unbearbeiteter Stahlguß zu Lagerkörpern und als Schmiedestahl für höher beanspruchte Formstücke wie Lagerrollen, Gelenkbolzen u. s. w. Verwendung. Als Baustoff für zusammengesetzte Konstruktionen hat stahlhartes Material bisher nur ausnahmsweise, vornehmlich bei Brücken von sehr großer Spannweite, Anwendung gefunden.

So ist die 1882-1890 erbaute Firth-of-Forth-Brücke, die mit 521 m die größte Spannweite unter den bestehenden Brücken besitzt, ganz aus einem im Flammofen erzeugten Flußstahl von hoher Qualität hergestellt, der in den Druckgliedern 5300-5030k/cm2g

A. Der Baustoff der eisernen Brücken.

Der wichtigste und hauptsächlichste Baustoff ist das Flußeisen (soft steel, acier doux), d. i. jene Sorte des schmiedbaren Eisens, die durch den Flammofen- (Martineisen) oder Konverterprozeß (Thomaseisen) gewonnen wird (vgl. Eisen und Stahl).

Das früher, bis vor etwa 20 Jahren ausschließlich, angewandte Schweißeisen spielt jetzt im Brückenbau kaum mehr eine Rolle und ist durch das bessere Flußeisenmaterial verdrängt worden. Allerdings hat sich die Überzeugung von der Eignung des Flußeisens als Konstruktionsmaterial für Brücken nur allmählich auf Grund der durch umfassende Versuche gewonnenen Erfahrungen Bahn gebrochen und hat man sich anfänglich bei dem Ersatze des Schweißeisens bloß auf die Verwendung von Martineisen, als dem in seiner Qualität verläßlicher herzustellenden Flußeisenfabrikate beschränkt. Es wurden aber namentlich in Deutschland schon frühzeitig Anstrengungen gemacht, auch dem Thomaseisen als gleichwertig Eingang zu verschaffen, welche Bestrebungen den Erfolg hatten, daß schon 1891–1893 die große Eisenbahnbrücke über die Weichsel bei Fordon gänzlich aus basischem Flußeisen (Martin- und Thomaseisen) hergestellt wurde. In Österreich war durch eine ministerielle Vorschrift im Jahre 1892 zunächst erst nur das weiche basische Martinflußeisen als für den Bau E. zulässig erklärt worden. Erst auf Grund späterer, im Jahre 1897 durchgeführter Versuche wurde in der 1904 erlassenen österreichischen Brückenvorschrift diese Beschränkung aufgegeben und sowohl Martin- wie Thomasflußeisen für Brücken zugelassen. Es wird in dieser Vorschrift nur verlangt, daß die Festigkeiten für Martineisen in den Grenzen zwischen 3600–4500 kg/cm2, für Thomaseisen zwischen 3600–4200 kg/cm2 bleiben, und daß die Tetmajersche Qualitätsziffer, d. i. das Produkt aus Zerreißfestigkeit in t/cm2 und prozentueller Längendehnung beim Bruche in der Walzrichtung mindestens 100, senkrecht dazu mindestens 90 beträgt. Für Niet- und Schraubeneisen wird eine Zugfestigkeit von 3500 bis 4000 kg/cm2 und eine solche Dehnung verlangt, daß die Qualitätsziffer mindestens die Zahl 110 erreicht.

Für die normalen Eisen- und Brückenkonstruktionen beschränkt man sich allgemein auf die Anwendung der weicheren Flußeisensorten mit einem Kohlenstoffgehalt bis etwa 0·15% und mit Festigkeiten, die zwischen den Grenzen von etwa 3700–4400 kg/cm2 liegen. Flußeisen, insbesondere Thomaseisen von höherer Festigkeit hat meist nicht die gewünschte Zähigkeit und ist gegen mechanische Bearbeitung empfindlich.

Die deutschen „Normalbedingungen für die Lieferung von Eisenkonstruktionen“ setzen für das zu verwendende Flußeisen folgende Eigenschaften fest: In der Längsrichtung Zerreißfestigkeit mindestens 3700, höchstens 4400 kg/cm2; Bruchdehnung mindestens 20%; in der Querrichtung Zerreißfestigkeit mindestens 3600, höchstens 4500 kg/cm2, Bruchdehnung mindestens 17%; für Nieten und Schrauben Zerreißfestigkeit mindestens 3600, höchstens 4200 kg/cm2, Bruchdehnung mindestens 22%.

Zur Ermittlung der Bearbeitungsfähigkeit des Flußeisens im kalten Zustande sind Biegeversuche mit unverletzten sowie auch mit scharf eingeschnittenen Stäben auszuführen. Die Einschnitte der letzteren sind unter einem Winkel von etwa 60° und auf mindestens 1/10 der Stabdicke mittels der Hobelmaschine herzustellen. Bei solchen scharf eingeschnittenen Längsstäben soll der Biegewinkel, wenn die Biegung um eine Rundung vom Durchmesser gleich der dreifachen Stabstärke erfolgt, mindestens 25° erreichen, ehe ein durchgreifender Querriß entsteht.

Im allgemeinen ist eine gewaltsame mechanische Bearbeitung im kalten Zustande dem Flußeisen, besonders den härteren Sorten wenig zuträglich; es wird dabei leicht spröde und können sich haarfeine, dem Auge nicht sichtbare Risse bilden, die bei einer Beanspruchung zu plötzlichem Bruche führen können. Kaltes Hämmern, Biegen, Lochen ist daher zu vermeiden. Besonders empfindlich ist das Flußeisen für eine Bearbeitung in der sog. Blauwärme (300° C), alle Schmiedearbeit ist daher nur in heller Rotglut auszuführen. Kalte Scherenschnitte sind an den Kanten auf 2–3 mm abzufräsen oder zu hobeln. Nietlöcher dürfen nur gebohrt, nicht gestanzt werden. Diesen Anforderungen sorgfältiger Anarbeitung trägt die jetzige Ausführungspraxis der E. in ausreichendem Maße Rechnung.

Neben dem Flußeisen als Hauptbaustoff findet in eisernen Brückenkonstruktionen noch Verwendung: Gußeisen als Rohguß, heute aber nur mehr zu Nebenteilen, Auflagerplatten, Lagerstühlen u. s. w., wird aber auch hier häufig durch den festeren Flußeisen- oder Stahlguß ersetzt.

Früher wurde Gußeisen auch zu den tragenden Teilen der Brücken verwendet. Die ersten eisernen Bogen- und kleinen Balkenbrücken waren ganz aus Gußeisen ausgeführt. Später wurde das Gußeisen zu den auf Druck beanspruchten Gliedern der Fachwerksträger verwendet und wurden solche Systeme ausgebildet, die auf einer weitgehenden Anwendung des Gußeisens beruhten und einen bequemen Zusammenbau gestatteten (Schifkornbrücken). Man ist aber nun schon seit langem von der Verwendung des Gußeisens zu den tragenden Teilen einer Brücke gänzlich abgekommen und hat diese Verwendung auch durch die bestehenden behördlichen Vorschriften untersagt. Hierzu haben ungünstige Erfahrungen geführt (in Österreich 1868 der Einsturz der Schifkornbrücke über den Pruth bei Czernowitz), die mit diesem spröden, gegen Stoßwirkungen wenig widerstandfähigen Baustoffe gemacht worden sind.

Stahl, u. zw. Flußstahl mit Festigkeiten von 4500–6000 kg/cm2 und Dehnungen von 20 bis 10% findet als unbearbeiteter Stahlguß zu Lagerkörpern und als Schmiedestahl für höher beanspruchte Formstücke wie Lagerrollen, Gelenkbolzen u. s. w. Verwendung. Als Baustoff für zusammengesetzte Konstruktionen hat stahlhartes Material bisher nur ausnahmsweise, vornehmlich bei Brücken von sehr großer Spannweite, Anwendung gefunden.

So ist die 1882–1890 erbaute Firth-of-Forth-Brücke, die mit 521 m die größte Spannweite unter den bestehenden Brücken besitzt, ganz aus einem im Flammofen erzeugten Flußstahl von hoher Qualität hergestellt, der in den Druckgliedern 5300–5030k/cm2g