Über die Dimensionierung von Wildbachsperren im allgemeinen und über die Einsparungsmöglichkeiten beim Bau der verschiedenen Sperrentypen im besonderen

Wien

1962

S. 57-62

Unselbständiges Werk

200002639

Die Sperren der Wildbachverbauung dienen dazu, Geschiebe zurückzuhalten oder aufzustauen. Die Stauung von Wasser wird nidit bezweckt und ist unerwünscht. Um den Wasserdruck zu vermeiden, machen wir Dolen in die Sperren und bauen diese, wenn nötig, etappenweise aus. Es kann allerdings vorkommen, daß die Dolen verstopft werden und die Sperren kurzfristig dem Wasserdruck ausgesetzt sind. Wir unterscheiden daher bei den Wildbachsperren grundsätzlich: A. die Dauerbelastung = Erd- oder Geschiebedruck und B. die ausnahmsweise, kurzfristig mögliche Belastung durch den Wasserdruck. Nach Chwalla (4) wird man für diesen Ausnahmefall der Forderung nach erhöhter Wirtschaftlichkeit dadurch entsprechen, daß man die zulässigen Spannungen mit einer 2,5fachen Bruchsicherheit annimt. In mehrfachen, verschiedenartigen Versuchen wurde gefunden, daß die Sperren-Mauerschichten entlang der hoirzontalen Arbeitsfugen nennenswerte Biegezugspannungen aufnehmen. Andererseits wirken auch die Gewölbesperren mit ihrem Gewicht. Wir können daher prinzipiell alls Sperren in vertikale und horizontale Lamellen geteilt denken und annehmen, daß sich der ausnahmsweise mögliche Wasserdruck auf beide Lamellen verteilt. Die Teilung dieses Wasserdruckes soll für die weiteren Berechnungen vereinfachend über das spez. Gewicht (gw = g1 + g2) durchgeführt werden. Die Dimensionierung der einzelnen Sperrentypen soll so erfolgen, daß die Hauptlamelle auf die normale Dauerbelastung (g1) nach den bekannten Methoden bemessen und dann überprüft wird, ob die Restlast (g2) von der zweiten Lamelle mit einer mindestens 2,5fachen Bruchsicherheit aufgenommen wird. Der Vergleich der in Sperren bereits aufgetretenen Biegezugspannungen mit versuchsweise ermittelten Bruch-Biegezugspannungen mit versuchsweise ermittelten Bruch-Biegezugspannungen hat ergeben, daß bei geradlinigen Gewichtssperren die horizontale Lamelle als beiderseitig eingespannter Balken berechnet werden kann. Die Horizontallamelle der Bogengewichts- und der Bogensperre wird man nach der Ringformel bemessen. Diese vereinfachte Berechnungsweise der Lastaufteilung stützt sich auf die Erfahrung mit bisher gebauten, stark unterdimensionierten, "kühnen" Sperren und erscheint besonders dadurch gerechtfertigt, daß der Wasserdruck bei Wildbachsperre nur kurzfristig und ausnahmsweise auftreten kann und der angenommene Sicherheitsgrad von 2,5 auch dann noch genügende Sicherheit böte, wenn nur eine Lamelle die gesamte Ausnahmebelastung (Wasserdruck) aufnehmen müßte. Stimmen wir alle Einsparungsmöglichkeiten beim Bau von Wildbachsperren aufeinander ab, so ergeben sich nach den oben dargestellten Grundsätzen folgende allgemeine Richtlinien bzw. Anwendungsbereiche für die einzelnen Sperrentypen bei zunehmender Spannweite. Wir können mit der oben dargestellten Sicherheit (Balken) Gewichtsperren mit einer Basisbreite von Gl. 1 (y = 0,335 . t) aus Mauerwerk bis etwa 10 bis 20 m Spannweite, aus Beton bis etwa 20 bis 30 m Spannweite geradlinig, und darüber hinaus bogenförmig als Bogengewichtssperren bis etwa 50 m Spannweite ausbauen. Bei größeren Spannweiten wird man die die Sperren etappenweise (und zwar in zwei Etappen, wobei die erste Etappe ungefähr 2 h/3 hoch ist) errichten, wobei zu berücksichtigen ist, daß der Etappenbau mit Rücksicht auf die zweifachen Einrichtungskosten erst von Spannweiten von ca. 20 m aufwärts wirtschaftlich sein wird. Gewölbesperren können auch wie Bogengewichtssperren dimensioniert werden. Weit wirkungsvollere Einsparungen lassen sich aber bei dieser Sperrentype durch Anpassung der Radien an die verschiedenen Spannweiten, etwa in der Art der "Gleichwinkelsperre", erzielten. In Einzelfällen entscheidet über die wirtschaftlichste Sperrentype der auf die Profilfläche bezogene Kostenvergleich.