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Brückenkonstruktion
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brückenkonstruktion, bestehend aus getrennt gefertigten Trägern in Form von vollwandigen Stegträgern oder nach oben offenen Kastenträgern einerseits und plattenartigen
Unterstützungskonstruktionen der Fahrbahn, z. B. Stahlbetonplatten, anderseits, die beiderseits über die seitlichen Trägerwandungen hinausragen und mit diesen über horizontale, im wesentlichen nur auf den
Innenseiten der seitlichen Trägerwandungen angeordnete Gurtlamellen verbunden sind. Bei einer bekann- ten Konstruktion dieser Art ist eine Betonplatte mit einem Kastenträger in Verbund gebracht, dessen Ober- seite durch Abkanten der Seitenwände nach der Mitte hin gebildet ist.
Hiebei ist die schubfeste Verbin- dung zwischen dem Beton und dem Stahlträger durch Dübel herbeigeführt, die von der Oberseite des Trägers aus in den Beton hineinragen. Nach der Erfindunghingegen sind die Gurtlamellen in einseitiger An- ordnung mit den Stegwänden durch Schweissung verbunden und durch Schrauben an die plattenartige Un- terstützungskonstruktion angeschlossen. Hiebei erfolgt somit die schubfeste Verbindung zwischen der Be- tonplatte und dem Stahlträger nicht durch Dübel, sondern durch die Reibungskräfte, die durch das Anpressen der Betonplatte an die Gurtlamellen mittels der Schrauben erzeugt werden.
Bei solchen Verbundtrag- werken sind bisher die Gurtlamellen immer nur mittig oder fast mittig über den Stegen der Haupttragwände angeordnet worden, so dass zumindest die Hälfte der Schrauben auf den Aussenseiten der Stegwände angeordnet war. Die hiemit verbundenen montagetechnischen und ästhetischen Nachteile werden durch die Erfindung vermieden.
Nach einem weiteren Schritt der Erfindung kann die Stosskonstruktion zwischen zwei aneinander anschliessenden, als Montageelemente gefertigten Haupttragteilen durch auf der Innenseite der betreffenden Scheiben des Tragwerkes angeordnete, die Torsionskräfte übertragende Querverbindungslaschen gebildet werden, Dabei werden die ebenfalls auf der Innenseite der Scheiben angeordneten Längsversteifungen durch Ausnehmungen der Querverbindungslaschen hindurchgeführt, so dass die Längsversteifungen in der Stossfuge den gesamten Gurtquerschnitt oder wenigstens den grössten Teil von ihm bilden.
In jedem Fall bietet die Anordnung nach der Erfindung mit innen liegenden Verbindungsmitteln zwischen den getrennt gefertigten Haupttragteilen nicht nur den Vorteil, dass man eine ästhetisch befriedigende glatte Aussenhaut für die Tragkonstruktion erhält, sondern es ergeben sich auch erhebliche Vorteile wirtschaftlicher Art. Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, das Tragwerk von seiner Innenseite her leicht und ohne jede Rüstung zu montieren und zu unterhalten. Auch bietet die völlig glatte Aussenhaut günstige Voraussetzungen zum Korrosionsschutz der Stahlkonstruktion. Beisauberer Bearbeitung der Blechwandkanten am Stoss lassen sich die Stossfugen praktisch völlig schliessen, wobei man durch Zusammenziehen der gegeneinander gestossenen Teile während der Montage unter Umständen eine gewisse Vorspan- nung erzielen kann.
Eine Gewichtsersparnis wird ferner erzielt, wenn, wie erwähnt, die Stosskonstruktionen die Funktion der die Schubkräfte übertragenden Quersteifen mit übernehmen, so dass ein Teil des bei bisher bekannten Tragwerken für die Stosskonstruktion und die Quersteifen benötigten Gewichtes eingespart wird. Auch die erwähnte stetig erfolgende Anpassung der Breite der Anschlussgurtung an die über der Gurtlängeveränder-
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lichen Gurtkräfte ergibt eine Gewichtsersparnis gegenüber den bisher bekannten Bauarten, bei denen diese Anpassung durch in Abschnitten stufenweise aufeinandergesetzte Laschen erfolgt.
Die Erfindung ist mit den gleichen Vorteilen auch anwendbar, wenn zwei Haupttragteile durch eine Gelenkkonstruktion miteinander verbunden sind, derart, dass die beiden Haupttragteile unter dem Einfluss von Biegemomenten gewisse Drehbewegungen um eine waagrechte Querachse gegeneinanderundfoderge- wisse Längsbewegungen aufeinander zu oder voneinander weg ausführen können. Zu diesem Zweck können die beiden Haupttragteile an der Stossstelle durch auf der Innenseite der betreffenden Scheibenangeordnete federnde Kragen miteinander verbunden sein.
Diese können mit ihren von den betreffenden Scheiben nach innen hin abgewandtenRändern, welche zur Aufnahme der TorsionskräftedienendeQuerverbindungs- laschen bilden, fest miteinander verbunden sein, während die einander zugekehrten Stirnseiten der betreffenden Scheiben, insbesondere des Bodenbleches und der Fahrbahnplatte, einen verhältnismässig gro- ssen Fugenabstand voneinander haben.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispieledes Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Brückentragwerk nach dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 den
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- IIFig. 1 in einem kleineren Massstab, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Brückentragwerk nach dem zweiten
Ausführungsbeispiel und Fig. 5 den Schnitt nach der Linie V - V in Fig. 4.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. l wird in Verbundbauweise eine Stahlbetonfahrbahnplatte 1 von einem vollwandigen Kasten mit rechteckigem Querschnitt getragen. Dieser Kasten hat zwei aus Stahl- blech bestehende Haupttragwände 2 und ein Bodenblech 3. Die Anschlussgurtung der Haupttragwände 2 für die Betonplatte 1 wird durch Gurtbleche 4 gebildet, die an die Oberkanten der Wände 2 angeschlossen sind und von dieser in Richtung aufeinander zu abstehen. Sie befinden sich demgemäss fast völlig auf der Innenseite der Haupttragwände 2.
Der Verbund zwischen der Betonplatte 1 und dem Untertragwerk ist in an sich bekannter Weise dadurch herbeigeführt, dass die Platte 1 mit Hilfe von hochfesten Schrauben 5 so fest gegen dieGurtbleche 4 gepresst wird, dass die Reibungskräfte die Übertragung der Schubkräfte ermöglichen. Zur Unterstützung dieser Reibungskräfte können auf den Gurtblechen 4 Dübel angebracht sein, die in die Betonplatte 1ein- greifen.
Um den Kasten 2, 3 widerstandsfähig gegen Torsionsmomente zu machen, sind an die Bleche 2 und 3 auf deren Innenseiten Querverbindungslaschen 6 bzw. 7 angesetzt. Diese Laschen bilden an dem in Fig. 2 dargestellten Stoss zugleich die Stosskonstruktion. Wie nämlich diese Figur zeigt, sind die Querverbindungslaschen 6,7 zweier aneinander anschliessender Haupttragteile mit Schrauben oder Nieten 8 fest gegen ein zwischen ihnen liegendes Blech 9 gespannt. Dadurch, dass die Querverbindungslaschen neben der Funktion der Stossverbindung auch die Funktion der Queraussteifung übernehmen, wird eine Gewichtsersparnis erzielt.
Die Gurtbleche 4 der aneinander anschliessenden Haupttragteile sind an dem Stoss durch Laschen 10 miteinander verbunden, die an die. Unterseiten der Gurtbleche angesetzt sind.
An die Innenseiten der Haupttragwände 2 und des Bodenbleches 3 sind ferner Längsstreifen 11 bzw.
12 angesetzt, die durch passende Ausnehmungen in den Querverbindungslaschen 6 bzw. 7 hindurchgesteckt sind. Diese Längssteifen sind an der Stossstelle durch Winkeleisen 13 miteinander verbunden. Die Längssteifen 11,12 und die Winkeleisen 13 können derart bemessen sein, dass sie dengesamtenerforderlichen Gurtquerschnitt darstellen. Das ist vor allem dann möglich, wenn der Stoss an der Stelle liegt, wo das auf das Tragwerk wirkende Biegemoment Null oder sehr klein ist.
Es sind sonach alle Anschluss- und Stosskonstruktionen, nämlich die Anschlussgurtung 4 mit den Laschen 10, die Querverbindungslaschen 6,7 und die Längssteifen 11, 12 mit den Winkeleisen 13, in das Innere des Kastens 2,3 verlegt, so dass sich eine völlig glatte Aussenhaut ergibt, was die oben erwähnten Vorteile bringt.
Die Erfindung ist naturgemäss auch anwendbar, wenn der Verbund zwischen der Betonfahrbahnplatte und der stählernen Unterkonstruktion auf irgendeine andere Weise hergestellt wird. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn die Tragplatte nicht aus Stahlbeton, sondern aus Stahlgefertigt ist. Selbstverständlich können für das Tragwerk auch andere Werkstoffe aus Beton und Stahl, z. B. Leichtmetall, verwendet werden.
Wie Fig. 3 zeigt, können die die Anschlussgurtung bildenden Bleche 4 mit über der Gurtlänge verän- derlicher Breite ausgeführt werden. Wenn z. B. über einem Stützpunkt der Brücke das Biegemoment in dem Tragwerk ein Maximum hat und demgemäss die in den Gurtblechen auftretenden Zugkräfte ihren grössten Wert haben, werden die Gurtbleche 4 an dieser Stelle, die in Fig. 3 mit S bezeichnet ist, mit ih-
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rer grössten Breite ausgeführt. Von da aus nimmt die Breite der Bleche 4 nach beiden Seiten hin stetig in dem Masse ab wie die zu übertragenden Gurtkräfte mit zunehmender Entfernung von dem Stützpunkt S kleiner werden. Man hat es also in der Hand, die Anschlussgurtung 4 durch schrägen Zuschnitt der Bleche weitgehend den statisch erforderlichen Werten anzupassen.
Dies ermöglicht eine Gewichtsersparnis für die Anschlussgurtung gegenüber den herkömmlichen Konstruktionen, bei denen an den Stellen besonders hoher Biegemomente unter oder auf die Anschlussgurtbleche Verstärkungslaschen stufenweise angesetzt worden sind.
Fig. 4 und 5 zeigen die Ausbildung eines Brückentragwerkes an einer Stossstelle, die es zulässt, dass sich die aneinander anschliessenden Haupttragteile unter dem Einfluss von Biegemomenten um eine waag- rechte Querachse in einem gewissen Ausmass gegeneinander drehen. Auch ermöglicht es der Stoss, dass sich die beiden Haupttragteile bis zu einem gewissen Grad in Längsrichtung voneinander weg oder aufein- ander zu bewegen.
Zu diesem Zweck befindet sich zwischen den einander zugekehrten Stossflächen der zu den beiden Haupttragteilen gehörenden Kästen 2,3 sowie zwischen den beiden Betonplatten 1 eine Stossfuge 14 von solcher Breite, dass die erwähnten Bewegungen möglich sind. Zur nachgiebigen Verbindung der beiden Kästen miteinander sind in deren Innerem Kragen 15 an das Bodenblech 3 sowie an die beiden Haupttragwände 2 angeschlossen, und weitere Kragen 15 erstrecken sich zwischen den Anschlussgurtungen 4 derart, dass die vier Kragen 15 jedes Kastens einen Rahmen bilden. Die einander gegenüberliegenden Kragen 15 der beiden Haupttragteile sind mit Hilfe von abgewinkelten Flanschen 16 durch zugfeste Schrauben oder Nieten 17 fest miteinander verbunden, wobei die Flanschen 16 gegenüber den äusseren Scheiben der Kästen nach innen hin versetzt sind.
Diese gegen Biegemomente und Längskräfte nachgiebige Stosskonstruktion ermöglicht die Übertragung von Torsionsmomenten zwischen den beiden aneinander anschliessenden Haupttragteilen. Auch hiebei ergibt sich eine völlig glatte Aussenhaut des Tragwerkes.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brückenkonstruktion, bestehend aus getrennt gefertigten Trägern in Form von vollwandigen Stegträgern oder nach oben offenen Kastenträgern einerseits und plattenartigen Unterstützungskonstruktionen der Fahrbahn, z. B. Stahlbetonplatten, anderseits, die beiderseits über die seitlichen Trägerwandungen hinausragen und mit diesen über horizontale, im wesentlichen nur auf den Innenseiten der seitlichen Trägerwandungen angeordnete Gurtlamellen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtla -
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