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Orthotrope Fahrbahnplatte für stählerne Brücken
Die Deckbleche orthotroper Fahrbahnplatten werden öfters durch Versteifungsrippen ausgesteift, die als polygonale Hohlprofile ausgebildet sind. Die Vorzüge solcher Versteifungsrippen bestehen darin, dass durch ihre Torsionssteifigkeit eine bessere Lastverteilung konzentrierter Einzellasten und eine Vergrösserung der mittragenden Breite entsteht. Sofern die unter dem Deckblech angeordneten Hohlrippen keine gemeinsame Berührungskante oder-fläche haben, bewirkt die Verdrehung der Hohlrippen eine Verbiegung des Deckbleches, wobei besonders über der Anschlusskante der Hohlrippen verhältnismässig hohe Biegungsbeanspruchungen im Deckblech entstehen, was unerwünscht und als Nachteil der Hohlrippen anzusehen ist.
Ausserdem entstehen bei der Einleitung von Torsionsmomenten in einen nicht ausgesteiften, polygonalen Hohlkörper Querschnittsverformungen infolge einer Verbiegung der Wände des Hohlkörpers, die die Torsionssteifigkeit der Hohlrippen mindern. Um einen möglichst hohen Prozentsatz der theoretischen Torsionssteifigkeit der Hohlrippen bei der Ausführung zu erreichen, müssten in gewissen Abständen Querschot- ten eingebaut werden, die die Formtreue der Hohlrippen erzwingen. Dies ist besonders wichtig, wenn die Hohlrippen aus Gewichtsersparnisgründen möglichst dünnwandig, z. B. mit der im Brückenbau zulässigen Mindeststärke von 5mm ausgeführt werden.
Da das Innere der hohlen Längsrippen orthotroper Platten nach ihrem Anschluss an das Deckblech nicht mehr zugänglich ist, macht es Schwierigkeiten, solche Querschotte an alle Wände anzuschliessen. Erfindungsgemäss werden daher bei einer orthotropen Fahrbahnplatte für stählerne Brücken mit unterhalb des Deckbleches zwischen den Hauptträgem angeordneten, aus dünnwandigen Hohlprofilen bestehenden Längsrippen sowie normalen Querträgern, wobei zwischen den Querträgern und parallel zu diesen die Längsrippen verbindende Querrippen angebracht sind, die Querrippen als von Hauptträger zu Hauptträger reichende Aussteifungsscheiben ausgebildet, welche die dünnwandigen Hohlprofile der Längsrippen aussen umfassend verbinden und durchlaufende Untergurte besitzen.
Da die Abstände der Aussteifungsscheiben von den Querträgern zweckmässig gleich gewählt werden, kommen sie in eine Flucht zu liegen und erhalten die Form sekundärer Querträger bzw. Querrippen.
Im Verhältnis zur Biegesteifigkeit der Längsrippenwände und der Fahrbahndeckbleche sind sie ausser- ordentlich steif und somit imstande, die Fornschlussigkeit der Hohlrippen zu gewährleisten. Gleichzeitig sind sie auch sehr schubsteif, so dass sie auch zur Aufnahme der Torsionsmomente der Längsrippen und der hiebei entstehenden Querkräfte in der Lage sind. Hingegen sind sie für die lotrechte Belastung erheblich weniger biegungssteif als die normalen Querträger, so dass diese weder nennenswert entlastet noch sonst in ihren normalen Funktionen beeinträchtigt werden.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, zwischen trapezförmige Hohlrippen lotrechte Bleche einzuschweissen, die wesentlich niedriger als die Hohlrippen gehalten sind und gegen deren Seitenwände sto- ssen. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass die Seitenwände der Hohlrippen unter der Wirkung konzentrierter Einzellasten ein-und ausgebogen werden, so dass sie ihre Formschlüssigkeit zwangsläufig verlieren. Soll durch diese Anordnung die gegenseitige Verdrehung der Hohlrippen im gewünschten Umfang her- abgesetzt werden, so müssen die Rippenwände unnötig stark gehalten werden. Für die formtreue Erhaltung der Querschnittsform dünnwandiger, nicht ausgesteifter Hohlrippen bei der Einleitung von Torsionsmomen- ten genügt diese Konstruktion jedoch nicht.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 die Verformung einer Hohlrippe bei Torsionsbeanspruchung, Fig. 2a und 2b Ansicht und Querschnitt einer Aussieifungsscheibe bei rechteckigen Hohlrippen, Fig. 3 den zu den Fig. 2a und 2b gehörigen Grund-
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migen Hohlrippen, Fig. 5a und 5b eine abgeänderte Ausführungsform und Fig. 6a und 6b eine weitere abgeänderte Ausführungsform.
Beiden gezeigten Ausführungsbeispielen haben die polygonalen Hohlprofile der Längsrippen der orthotropen Platte Rechteck- und Trapezquerschnitt. Die Erfindung ist jedoch auch bei andem Hohlprofilformen anwendbar. In der Fig. l ist eine Verschiebungsfigur für ein unter örtlicher Last stehendes rechteckiges Hohlprofil dargestellt, dessen Wände 1 erheblich dünner und biegsamer sind als das Farbahndeckblech 2.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2a und 2b werden rechteckige Längshohlrippen 3 einer orthotropen Fahrbahnplatte von Aussteifungsscheiben 4 bzw. sekundären Querträgern umfasst und stabilisiert.
Die Aussteifungsscheiben 4 sind mit dem Deckblech 2 und den Wänden der Längsrippen 3 verschweisst.
Der Anschluss der Aussteifungsscheiben 4 an den Hauptträger 5 überträgt lediglich Querkräfte und keine Biegungsmomente, für die das Deckblech als Federgelenk wirkt. Die Fig. 3 zeigt den Grundriss zu den Fig. 2a und 2b. Hier sind zwei Aussteifungsscheiben 4 bzw. sekundäre Querträger zwischen den Hauptträgem
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kön-nen die Aussteifungsscheiben 4 auch in andern Abständen und in anderer Stückzahl zwischen den Querträgern 6 angeordnet werden.
Die Fig. 4a und 4b zeigen eine orthotrope Fahrbahnplatte mit trapezförmigen Längsrippen 3, die von Aussteifungsscheiben 4 umfasst werden. Auch hier sind die Aussteifungsscheiben mit dem Deckblech 2 und den Wänden der Längsrippen 3 verschweisst.
Um bei der Schweissarbeit Ersparnisse zu erzielen, ist eine Ausführung nach den Fig. 5a und 5b vorteilhaft. Hiebei sind nur Horizontalschweissnähte zwischen dem Bodenblech der Längsrippe 3 und der Aussteifungsscheibe 4 sowie zwischen dem Deckblech 2 und dem Steg der Aussteifungsscheibe 4 vorgesehen.
Eine solche Schweissverbindung ist in vielen praktischen Fällen zur Aufnahme der Torsionsmomente ebenso wie auch der lotrechten Belastung ausreichend.
In manchen Fällen empfiehlt es sich auch, die Stege der Aussteifungsscheiben 4 in derselben Höhe wie die Längsrippen 3 auszuführen und ihre Untergurte 7 unmittelbar unter den Längsrippen 3 durchlaufen zu lassen. Es ergibt sich hieraus eine Variante zu der Fig. 2 bzw. Fig. 4.
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der Aussteifungsscheiben 4 und den schrägen Wänden der Längsrippen 3 ist hier ein Luftspalt vorgesehen (Fig. 6a), so dass auch bei dieser Ausführungsform, ebenso wie bei einer Ausführung nach Fig. 5a und 5b, an Schweissarbeit gespart werden, kann. Hiebei können, die Stege der Aussteifungsscheiben 4 in der Ansicht, wie in Fig. 6a dargestellt ist, Trapezform haben. Sie können aber auch rechteckig ausgeführt werden, wobei sich der Luftspalt entsprechend der Neigung der Kastenwand nach unten verbreitert.
Zweckmässig wird der Luftspalt mindestens so breit bemessen, dass die Längskehlnähte der Längsrippen3 gutdurchgeschweisst werden können und die Aufbringung eines geschlossenen Anstrichfilms ermöglicht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Orthotrope Fahrbahnplatte für stählerne Brücken mit unterhalb des Deckbleches zwischen den Hauptträgern angeordneten, aus dünnwandigen Hohlprofilen bestehenden Längsrippen sowie normalen Querträgern, wobei zwischen den Querträgern und parallel zu diesen die Längsrippen verbindende Querrippen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippen als von Hauptträger zu Hauptträger reichende Aussteifungsscheiben (4) ausgebildet sind, welche die dünnwandigen Hohlprofile der Längsrippen (3) aussen umfassend verbinden und durchlaufende Untergurte (7) besitzen.