DE102018124650A1 - Network arch bridge with hangers made of fiber composite material - Google Patents

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D4/00Arch-type bridges

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Abstract

Es wird eine Netzwerkbogenbrücke vorgeschlagen, deren Hänger aus Faserverbundwerkstoffen bestehen. Aufgrund der gegenüber Stahlträgern deutlich anderen mechanischen Eigenschaften dieser Hänger, kann die Geometrie des Netzwerks anders und leistungsfähiger ausgelegt werden.A network arch bridge is proposed, the hangers of which are made of fiber composite materials. Due to the significantly different mechanical properties of these hangers compared to steel beams, the geometry of the network can be designed differently and more efficiently.

Description

Eine Stabbogenbrücke mit schrägen, sich mehrfach kreuzenden Hängern wird als Netzwerkbogenbrücke bezeichnet. Ein in Deutschland sehr populäres Beispiel einer Netzwerkbogenbrücke überbrückt den Fehmarnsund und verbindet seit etwa 50 Jahren die Insel Fehmarn mit dem Festland.A rod arch bridge with sloping, intersecting hangers is called a network arch bridge. A very popular example of a network arch bridge in Germany bridges the Fehmarnsund and has connected the island of Fehmarn to the mainland for about 50 years.

Bei Netzwerkbogenbrücken bilden Bogen und Überbau zusammen mit den geneigten und überkreuzt angeordneten Hängern eine Bogenscheibe mit Obergurt, Untergurt und Ausfachung. Die Begriffe „Bogen“ und „Obergurt“, „Überbau“ und „Untergurt“ werden im Zusammenhang mit der Erfindung als Synonyme gebraucht.In the case of network arch bridges, the arch and superstructure, together with the inclined and crossed hangers, form an arch disc with an upper chord, lower chord and infill. The terms "bow" and "top flange", "superstructure" and "bottom flange" are used synonymously in connection with the invention.

Im Gegensatz zum Stabbogen mit wenigen senkrechten Hängern besteht beim Netzwerkbogen aufgrund der Vielzahl schräger Hänger eine schubsteife Kopplung zwischen Obergurt und Untergurt. Bei zur Bogenform affiner Belastung (Last erzeugt nur Normalkräfte im Bogen und keine Biegung, weder im Bogen noch im Überbau; z.B. Gleichstreckenlast bei parabelförmigem Bogen) unterscheidet sich das globale Tragverhalten zwischen Netzwerkbogen und Stabbogen unwesentlich. Bei nichtbogenaffiner Belastung (Einzelne schwere Last oder nur abschnitts-/bereichsweise belasteter Überbau) werden im Falle des Stabbogens je nach Steifigkeitsverteilung der Bogen und der Überbau anteilig auf Biegung beansprucht. Die Verformungen unter nicht-affiner Last sind beim Stabbogen deswegen von der Biegesteifigkeit von Bogen und Überbau abhängig. Im Falle des Netzwerkbogens wird bei nicht-affiner Belastung das aus gekreuzten, geneigten Hängern bestehende Schubfeld aktiviert, wobei einzelne Hänger zusätzlich belastet und andere Hänger entlastet werden. Sowohl Bogen als auch Überbau werden hierbei jedoch lediglich mit Normalkräften (Druck und Zug) belastet. Dadurch können die Lasten aus Verkehr bei minimalen Verformungen sehr effizient abgetragen werden. Die Verformungen (Durchbiegungen) sind somit bei gleicher Last auf Grund des versteifenden Netzwerks aus überkreuzten Hängern sehr viel kleiner als bei einem normalen Stabbogen. Unter anderem macht diese geringe Verformung diesen Brückentypus insbesondere für Eisenbahnen im Schwerlast- und Hochgeschwindigkeitssektor interessant.In contrast to the rod arch with a few vertical hangers, the network bow has a shear-resistant coupling between the top flange and bottom flange due to the large number of inclined hangers. When the load is affine to the arch shape (load only generates normal forces in the arch and no bending, neither in the arch nor in the superstructure; e.g. uniform distance load in the case of a parabolic arch), the global load-bearing behavior between the network arch and the rod arch differs insignificantly. In the case of a rod arch, depending on the stiffness distribution, the arch and the superstructure are subjected to a proportionate amount of bending in the case of a non-arch-related load (single heavy load or superstructure which is only loaded in sections / areas). The deformations under non-affine load are therefore dependent on the bending stiffness of the arch and superstructure. In the case of the network arch, the push field consisting of crossed, inclined hangers is activated in the case of non-affine loading, whereby individual hangers are additionally loaded and other hangers are relieved. Both the arch and the superstructure are only loaded with normal forces (pressure and tension). As a result, the loads from traffic can be transferred very efficiently with minimal deformation. With the same load, the deformations (deflections) are much smaller than with a normal rod arch due to the stiffening network of crossed hangers. Among other things, this slight deformation makes this type of bridge particularly interesting for railways in the heavy-duty and high-speed sector.

Auf Grund dieses globalen Tragverhaltens der Hänger lassen sich mit Netzwerkbögen zudem auch Konfigurationen mit nach oben gewölbtem Überbau (Kuppe einer Gradiente zur Überführung eines Hindernisses) realisieren.Due to this global carrying behavior of the hangers, configurations with an arched up superstructure (top of a gradient to transfer an obstacle) can also be realized with network arches.

Bei der Stabbogenbrücke müssen die Hänger vereinfacht gesagt nur den Teil der Last des Überbaus, der sich in der Nähe eines Hängers befindet, nach oben zum Bogen übertragen. Bei der Netzwerkbogenbrücke werden die schrägen Hänger auch für den globalen Lastabtrag mit herangezogen; beispielsweise bei halbseitiger Last werden auch die zur belasteten Seite fallenden Hänger in der unbelasteten Hälfte aktiviert um den nicht-affinen Lastanteil abzutragen. Gleichzeitig werden die zur belasteten Seite hin steigenden Hänger entlastet. Daher sind die Amplituden der Lastwechsel (Änderungen der Belastung eines Hängers z.B. bei der Überfahrt eines Zugs), deutlich größer als bei Stabbogenbrücken.To put it simply, the hangers on the arch bridge only have to transfer the part of the superstructure's load that is near a hanger upwards to the arch. With the network arch bridge, the sloping hangers are also used for global load transfer; For example, in the case of a half-sided load, the hangers falling to the loaded side are also activated in the unloaded half in order to remove the non-affine load portion. At the same time, the hangers rising towards the loaded side are relieved. Therefore, the amplitudes of the load changes (changes in the load on a trailer, e.g. when a train passes over it) are significantly larger than those of arched bridges.

Netzwerkbogenbrücken erleben gegenwärtig eine Renaissance auf Grund der sehr positiven Eigenschaften des Gesamttragwerks.Network arch bridges are currently experiencing a renaissance due to the very positive properties of the overall structure.

Im Vergleich zu herkömmlichen Bogenbrücken mit vertikalen Hängern können sowohl Bogen als auch Überbau sehr viel schlanker ausgebildet werden, da beide sich gegenseitig über die überkreuzten Hänger aussteifen. Dies führt zu einer erheblichen Materialersparnis und einer schmaleren Silhouette.Compared to conventional arch bridges with vertical hangers, both the arch and the superstructure can be made much slimmer, since both stiffen each other via the crossed hangers. This leads to considerable material savings and a narrower silhouette.

Für die Hänger von Netzwerkbogenbrücken aus Stahl ist der Aspekt des Ermüdungswiderstandes bemessungsrelevant. Dies hat dazu geführt, dass die Anordnung der Hänger in einigen der zuletzt ausgeführten Beispiele dahingehend optimiert wurde, dass die Amplituden der Lastwechsel möglichst gering gehalten werden. Dies führt einerseits zu langen und sehr flach verlaufenden Hängern. Diese langen Hänger haben nachteilige Eigenschaften im Hinblick auf Wind-induzierte Schwingungen und Montage. Außerdem wird das gleichmäßige Bild der Netzwerk-Hänger durch diese Anpassungen im Bereich nahe dem Bogenfußpunkt sichtbar gestört.The aspect of fatigue resistance is dimensionally relevant for the hangers of network arch bridges made of steel. This has resulted in the arrangement of the hangers being optimized in some of the examples mentioned last so that the amplitudes of the load changes are kept as low as possible. On the one hand, this leads to long and very flat hangers. These long hangers have adverse properties in terms of wind-induced vibrations and assembly. In addition, the uniform image of the network hangers is visibly disturbed by these adjustments in the area near the base of the arch.

Die Flexibilität bei der Wahl eines geeigneten Hängerlayouts ist durch die technischen Randbedingungen bei Stahl-Hängern deutlich eingeschränkt. Auch die maximal erzielbaren Spannweiten für diesen Brückentypus werden gegenwärtig im Falle von Stahlhängern durch die technischen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Ausbildung und Auslegung der Hänger begrenzt.The flexibility in choosing a suitable hanger layout is significantly restricted by the technical boundary conditions for steel hangers. The maximum achievable spans for this type of bridge are currently limited in the case of steel trailers by the technical challenges associated with the design and design of the trailers.

Netzwerkbogen mit Hängern aus Stahl weisen somit folgende Nachteile auf:

  • - Hohe Amplitude der Lastwechsel (Schwingbreiten) aus Verkehrslasten beeinflusst das Layout der Hänger und damit das gesamte System,
  • - Begrenzung der maximalen Spannweite für welche dieser Brückentypus mit Stahlhängern gegenwärtig technisch möglich und wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden kann.
  • - Durch Wind hervorgerufenen Schwingungen wie wirbelerregte Schwingungen quer zum Wind, Regen-Wind-induzierte Schwingungen oder Gallopping-Schwingungen führen in Überlagerung mit den Ermüdungslasten aus Verkehr zu weiterer Schädigung der Hänger und deren Anschlüssen und in Folge dessen zu einer Verkürzung der Lebensdauer.
  • - Insbesondere bei langen flach geneigten Hängern wirken sich Effekte aus der Durchbiegung unter Eigengewicht problematisch aus. Bei der Montage von eingeschweißten Hängern aus Stahl können eingeprägte Eigenspannungszustände zu Problemen führen.
Network arches with hangers made of steel therefore have the following disadvantages:
  • - High amplitude of the load changes (swing widths) from traffic loads influences the layout of the trailer and thus the entire system,
  • - Limitation of the maximum span for which this type of bridge with steel hangers can currently be used technically and economically.
  • - Vibrations caused by wind, such as vortical vibrations across the wind, rain-wind-induced vibrations or gallopping vibrations result in Overlay with the fatigue loads from traffic to further damage the trailers and their connections and, consequently, to shorten the lifespan.
  • - Especially with long, flat inclined hangers, effects from bending under their own weight are problematic. When assembling welded steel hangers, impressed residual stresses can lead to problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Netzwerkbogenbrücke bereitzustellen, welche diese Nachteile vermeidet oder sie zumindest signifikant verringert. Darüber hinaus soll ein wirtschaftlich stark optimiertes Hängerlayout bereitgestellt werden und die Einsatzbereiche von Netzwerkbogenbrücken signifikant vergrößert werden. Gleichzeitig soll sie höchsten Ansprüchen an Effizienz und Ästhetik genügen.The object of the invention is to provide a network arch bridge which avoids these disadvantages or at least significantly reduces them. In addition, an economically highly optimized trailer layout is to be provided and the areas of application of network arch bridges are to be significantly enlarged. At the same time, it should meet the highest standards of efficiency and aesthetics.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Netzwerkbogenbrücke umfassend einen Untergurt (Fahrbahn), ein, zwei oder mehr bogenförmige Obergurte mit jeweils mehreren schrägen, sich mehrfach kreuzenden Hängern, dadurch gelöst, dass die Hänger aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sind.This object is achieved according to the invention in the case of a network arch bridge comprising a lower chord (roadway), one, two or more arch-shaped upper chords, each with several oblique, mutually intersecting hangers, in that the hangers are made of a fiber composite material.

Daraus ergeben sich folgende Vorteile:

  • Hänger aus Faserverbundwerkstoffen, insbesondere Carbon, sind unempfindlich gegen Versagen durch Materialermüdung. Dadurch kann das erfindungsgemäße Layout der Hänger unter dem Gesichtspunkt der maximalen Belastung der Hänger ohne Rücksicht auf deren Amplituden der Lastwechsel (Schwingbreiten) festgelegt werden.
This has the following advantages:
  • Hangers made of fiber composite materials, especially carbon, are insensitive to failure due to material fatigue. As a result, the layout of the hangers according to the invention can be determined from the point of view of the maximum load of the hangers regardless of their amplitudes of the load changes (swing widths).

Das erfindungsgemäße Layout des Netzwerkbogens führt zu einer deutlichen Reduktion der maximalen Belastung der einzelnen Hänger. Im Gegensatz dazu orientiert sich das Hängerlayout bisheriger Netzwerkbögen meist daran, wie die Amplituden der Lastwechsel (Schwingbreiten) möglichst gering gehalten werden. Im Ergebnis erhält man ein anderes Netz der Hänger: Die erfindungsgemäßen Hänger verlaufen deutlich steiler, kreuzen sich seltener, sind insgesamt um ca. 20% kürzer (da weniger flach geneigt) und können auch deutlich gleichmäßiger angeordnet werden, ohne dabei einzelne Hänger in der Nähe des Bogenfußpunkts übermäßig zu belasten.The layout of the network arch according to the invention leads to a significant reduction in the maximum load on the individual hangers. In contrast, the hanger layout of previous network arches is mostly based on how the amplitudes of load changes (swing widths) are kept as low as possible. The result is a different network of hangers: the hangers according to the invention run significantly steeper, cross less frequently, are altogether approx. 20% shorter (since they are less inclined) and can also be arranged much more evenly without individual hangers nearby to place excessive strain on the arch base.

Auf Grund des geringen Gewichts der erfindungsgemäßen Hänger, ändern sich deren dynamische Eigenschaften. Das macht sich insbesondere durch eine deutlich höhere erste Eigenfrequenz, eine um ein vielfaches kleinere modale Masse und geringere Querschnittsabmessungen bemerkbar. Einige der bekannten Windinduzierten Schwingungsphänomene können bei den erfindungsgemäßen Hängern nicht auftreten. Die Bedämpfung von allfällig auftretenden Wind-induzierten Schwingungen kann hierbei jedoch für die Hänger als Option angesehen werden, da hieraus keine lebensdauer-reduzierende Schädigung für die Hänger mehr zu erwarten ist. Falls im Einzelfall Maßnahmen zur Dämpfung erforderlich oder gewünscht sind, genügt auf Grund des geringen Gewichtes der Hänger schon eine sehr kleine Dämpfermasse. Zudem besteht prinzipiell die Möglichkeit die Querschnittsform der Hänger nach aerodynamischen Gesichtspunkten zu wählen.Due to the low weight of the hangers according to the invention, their dynamic properties change. This is particularly noticeable through a significantly higher first natural frequency, a much smaller modal mass and smaller cross-sectional dimensions. Some of the known wind-induced vibration phenomena cannot occur in the hangers according to the invention. The damping of any wind-induced vibrations that may occur can, however, be regarded as an option for the trailers, since no longer life-reducing damage can be expected for the trailers. If damping measures are required or desired in individual cases, a very small damper mass is sufficient due to the low weight of the trailer. In addition, there is in principle the possibility of choosing the cross-sectional shape of the hangers according to aerodynamic aspects.

Bei Netzwerkbogenbrücken mit Stahlhängern besteht die Gefahr. dass einzelne Hänger bei halbseitiger Belastung der Brücke ausfallen und sie statt auf Zug nunmehr auf Druck belastet werden. Eine halbseitige Belastung tritt immer dann auf, wenn z.B. die Brücke von einem Ende bis zur Brückenmitte belastet wird. Entlastet werden die Hänger auf der nicht belasteten Hälfte der Brücke, welche von der belasteten Seite weg zum Überbau hin nach unten verlaufen (vom belasteten Bereich weg fallende Hänger).There is a risk with network arch bridges with steel hangers. that individual hangers fail when the bridge is loaded from one side and that they are now subjected to pressure instead of being pulled. A half-sided load always occurs when e.g. the bridge is loaded from one end to the middle of the bridge. The hangers on the unloaded half of the bridge are relieved, which run downwards from the loaded side to the superstructure (hangers falling away from the loaded area).

Hänger aus Faserverbundwerkstoffen, insbesondere Carbonseile, weisen auf Grund der höheren Ausnutzung des Querschnitts und des vergleichsweise kleinen Elastizitäts-Moduls eine geringere Steifigkeit auf. Das bedeutet, dass bei gleicher Last die Dehnung im Hänger größer ist. Das hat bei der erfindungsgemäßen Bogenbrücke den Vorteil, dass (bei halbseitiger Belastung der Brücke) die Zugspannung in den Hängern bei gleicher Verkürzung des Hängers (aufgrund der Entlastung) weniger stark abnimmt als bei Hängern aus Stahl. In Fällen bei welchen bei einem Hänger aus Stahl die Zugspannung bereits vollständig abgebaut ist (der Hänger ist „ausgefallen“), steht ein entsprechend dimensionierter Hänger aus einem Faserverbundwerkstoff noch unter Zugspannung. Diese Eigenschaft zusammen mit der oben genannten geänderten Geometrie (steilere Hängern mit weniger Kreuzungen) ermöglicht die erfindungsgemäßen hinsichtlich effizienter Ausnutzung sehr leistungsfähigen und flexibel wählbaren, optimierten Hängeranordnungen.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnungen der Geometrie können die maximalen auf die Hänger wirkenden Kräfte um ca. 30% gesenkt werden. Das erlaubt wiederum, die erfindungsgemäßen Hänger aus Faserverbundwerkstoffen noch dünner zu bemessen, was sich wiederum hinsichtlich Winderregter Schwingungen und Hängerausfall positiv auswirkt. Zudem können damit auch die Anschlüsse der Hänger an Bogen und Überbau für geringere Kräfte bemessen werden.
Hangers made of fiber composite materials, especially carbon ropes, have a lower stiffness due to the higher utilization of the cross section and the comparatively small elasticity module. This means that the elongation in the trailer is greater with the same load. This has the advantage in the arch bridge according to the invention that (with half-sided loading of the bridge) the tensile stress in the hangers decreases with the same shortening of the hanger (due to the relief) than with steel hangers. In cases where the tension on a steel hanger has already been completely reduced (the hanger has "failed"), a correspondingly dimensioned hanger made of a fiber composite material is still under tension. This property, together with the above-mentioned changed geometry (steeper hangers with fewer intersections), enables the optimized, highly efficient and flexibly selectable hanger arrangements according to the invention.
Due to the arrangements of the geometry according to the invention, the maximum forces acting on the hangers can be reduced by approximately 30%. This in turn allows the hangers of fiber composite materials according to the invention to be made even thinner, which in turn has a positive effect with regard to wind-excited vibrations and hanger failure. In addition, the connections of the hangers to the arch and superstructure can be dimensioned for lower forces.

Die erfindungsgemäßen Hänger wiegen weniger als 20%, in der Regel sogar nur etwa 10%, eines vergleichbar dimensionierten Hängers aus Stahl. Dieser große Gewichtsvorteil erleichtert Montage und ggf. Ein- / Ausbau zu Wartungszwecken. Zudem sind die erfindungsgemäßen Hänger austauschbar, was weitreichende Erleichterungen bei der Herstellung und Wartung der Brücke zur Folge hat. Für Brücken bis etwa 100m Spannweite ist davon auszugehen, dass die Hänger von Hand ohne Zuhilfenahme von Hebezeugen bewegt und montiert werden können.The hangers according to the invention weigh less than 20%, usually only about 10%, of a comparable sized hanger made of steel. This great weight advantage facilitates assembly and, if necessary, installation / removal for maintenance purposes. In addition, the hangers according to the invention are interchangeable, which results in far-reaching simplifications in the manufacture and maintenance of the bridge. For bridges with a span of up to around 100m, it can be assumed that the trailers can be moved and assembled by hand without the aid of lifting equipment.

Faserverbundwerkstoffe, insbesondere aus Carbon, sind unempfindlich gegenüber atmosphärischen Einflüssen. Korrosion und deren Begleitfolgen (Spannungsrisskorrosion etc.) können nicht auftreten. Das wiederum erhöht die Dauerhaftigkeit der Hänger und der Brücke und reduziert den Überwachungs- und Wartungsaufwand für die Hänger deutlich.Fiber composites, especially carbon, are insensitive to atmospheric influences. Corrosion and its consequences (stress corrosion cracking etc.) cannot occur. This in turn increases the durability of the trailer and the bridge and significantly reduces the monitoring and maintenance work for the trailer.

In einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke schließen die Längsachsen der Hänger mit einer Linie, die orthogonal zu einer Tangente des Obergurts an dem Schnittpunkt zwischen Obergurt und Hänger verläuft, einen konstanten Winkel α ein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der konstante Winkel α kleiner oder gleich 36° ist.In a first embodiment of the network arch bridge according to the invention, the longitudinal axes of the hangers close a constant angle with a line that is orthogonal to a tangent of the upper chord at the intersection between the upper chord and the hanger α on. In a preferred embodiment it is provided that the constant angle α is less than or equal to 36 °.

Im Ergebnis werden dadurch relativ kurze Hänger realisiert, was sich positiv auf die Steifigkeit des Netzwerkbogens auswirkt. Weil die Hänger relativ kurz sind, ist ihre erste Eigenfrequenz zudem vergleichsweise hoch, was wiederum die Neigung zu windinduzierten Schwingungen weiter reduziert.As a result, relatively short hangers are realized, which has a positive effect on the rigidity of the network arch. Because the trailers are relatively short, their first natural frequency is also comparatively high, which in turn further reduces the tendency to wind-induced vibrations.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand der Schnittpunkte von zwei benachbarten Hängern mit dem Obergurt konstant. Dies hat Vorteile bezüglich der aussteifenden Wirkung des Netzwerks aus Hängern. Gleichzeitig wird auch die Fertigung des Obergurts vereinfacht.In an advantageous embodiment of the invention, the distance between the intersection points of two adjacent hangers with the upper flange is constant. This has advantages in terms of the stiffening effect of the network of hangers. At the same time, the manufacture of the top chord is simplified.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 schließen die Längsachsen der Hänger mit einer Linie, die orthogonal zu einer Tangente des Obergurts an dem Schnittpunkt zwischen Bogen und Hänger verläuft, verschiedene Winkel α ein, wobei die Winkel α zum Bogenfußpunkt hin für die flacher geneigten Hänger kleiner werden. Dies widerspricht dem gegenwärtig für Stahlhänger angewandten Optimierungsansatz grundsätzlich, wobei gegenwärtig die Winkel α zum Bogenfußpunkt hin für die flacher geneigten Hänger größer gewählt werden.In a particularly advantageous embodiment according to claim 6, the longitudinal axes of the hangers close different angles with a line that is orthogonal to a tangent of the upper chord at the intersection between the bow and the hanger α one, the angle α become smaller towards the base of the arch for the flatter inclined hangers. This fundamentally contradicts the optimization approach currently used for steel hangers, with the angles currently α towards the base of the arch should be chosen larger for the gently sloping hangers.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass ein Abstand B zwischen den Schnittpunkten benachbarter Hänger und dem Obergurt zum Bogenfußpunkt (FP) hin verringert wird.In a further advantageous embodiment of the second embodiment, it is provided that a distance B between the intersection of adjacent hangers and the top chord to the arch base ( FP ) is reduced.

Dies bedeutet, dass im Bereich der Fußpunkte des Obergurts die Zahl der Hänger bezogen auf die Länge des Obergurts zunimmt. Je nach Ausgestaltung und Steifigkeit der Verbindung zwischen Bogen und Überbau kann hierdurch eine gleichmäßigere Auslastung der Hänger erzielt werden.This means that the number of hangers in relation to the length of the top flange increases in the area of the base points of the top flange. Depending on the design and rigidity of the connection between the arch and the superstructure, a more even utilization of the hangers can be achieved.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Hänger aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sind, der Carbonfasern erhält. Carbonfasern haben eine Reihe von mechanischen Eigenschaften, die sich günstig auf die erfindungsgemäße Netzwerkbogenbrücke auswirken. Eine sehr wichtige Eigenschaft ist, dass der Elastizitätsmodul von Carbonfasern relativ zu Stahl deutlich niedriger gewählt werden kann. Er lässt sich durch die Auswahl der Carbonfasern in weiten Bereichen steuern.It has proven to be advantageous if the hangers are made from a fiber composite material that contains carbon fibers. Carbon fibers have a number of mechanical properties which have a favorable effect on the network arch bridge according to the invention. A very important property is that the elastic modulus of carbon fibers relative to steel can be chosen to be significantly lower. It can be controlled in a wide range through the selection of carbon fibers.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn der Elastizitätsmodul der Hänger kleiner als 150.000 N/mm2, bevorzugt kleiner als 130.000 N/mm2 ist. Dadurch werden die Hänger relativ weich.It has also proven to be advantageous if the elastic modulus of the hanger is less than 150,000 N / mm 2 , preferably less than 130,000 N / mm 2 . This makes the hangers relatively soft.

In anderen Worten: Um die gewünschte Vorspannung zu erreichen müssen die Hänger relativ stark gedehnt werden. Dies hat zur Folge, dass insbesondere, wenn eine Brücke nur halbseitig belastet wird, die vom belasteten Bereich weg fallenden Hänger nicht ausfallen, sondern immer unter Zugspannung stehen.In other words: To achieve the desired pretension, the hangers have to be stretched relatively much. As a result, in particular if a bridge is only loaded on one side, the hangers falling away from the loaded area do not fail, but are always under tension.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass auf dem Überbau Schienen für ein oder mehrere Gleise und/oder Fahrbahnen für Pkws und Lkws vorgesehen sind.In a further advantageous embodiment, it is provided that rails for one or more tracks and / or carriageways for cars and trucks are provided on the superstructure.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following drawing, its description and the patent claims. All of the features disclosed in the drawing, its description and the patent claims can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

  • 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke,
  • 2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1, wobei nur eine erste Gruppe von Hängern dargestellt ist,
  • 3 das Ausführungsbeispiel gemäß 1, wobei nur die zweite Gruppe von Hängern dargestellt ist,
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke,
  • 5 die Seitenansicht gemäß 4, wobei nur eine erste Gruppe von Hängern dargestellt ist,
  • 6 das Ausführungsbeispiel gemäß 4, wobei nur die zweite Gruppe von Hängern dargestellt ist, und
  • 7 verschiedene Querschnitte durch die erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücken gemäß 1 und 4.
Show it:
  • 1 2 shows a side view of a first exemplary embodiment of a network arch bridge according to the invention,
  • 2nd the embodiment according to 1 , showing only a first group of hangers,
  • 3rd the embodiment according to 1 , showing only the second group of hangers,
  • 4th a second embodiment of a network arch bridge according to the invention,
  • 5 the side view according to 4th , showing only a first group of hangers,
  • 6 the embodiment according to 4th , showing only the second group of hangers, and
  • 7 different cross sections through the network arch bridges according to the invention 1 and 4th .

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Anhand der 1 bis 3 wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke mit Hängern aus Faserverbundwerkstoff beschrieben.Based on 1 to 3rd describes a first embodiment of a network arch bridge according to the invention with hangers made of fiber composite material.

Die 1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke. Die 2 und 3 sind reduzierte Darstellungen der gleichen Ausführungsform bei denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Gruppe von Hängern dargestellt ist.The 1 shows a side view of a first embodiment of a network arch bridge according to the invention. The 2nd and 3rd are reduced representations of the same embodiment in which only one group of hangers is shown for reasons of clarity.

Die Netzwerkbogenbrücke umfasst einem Untergurt 1 und einen bogenförmigen Obergurt 3, der an Fußpunkten FPr und FPl mit dem Untergurt 1 verbunden ist. Der Obergurt 3 ist hier symmetrisch bezüglich einer Symmetrielinie S gewählt. Der Hochpunkt des Obergurts befindet sich in der Mitte zwischen den Fußpunkten FPr und FPl , dort wo die Symmetrielinie S den Obergurt schneidet.The network arch bridge includes a lower chord 1 and an arched top chord 3rd that at foot points FP r and FP l with the lower flange 1 connected is. The top chord 3rd is symmetrical here with respect to a line of symmetry S chosen. The high point of the upper chord is in the middle between the base points FP r and FP l , where the line of symmetry S cuts the top chord.

Zwischen dem Untergurt 1 und dem Obergurt 3 sind zwei Gruppen von Hängern 7 gespannt, die ein in erster Näherung rautenförmiges Netzwerk in der Seitenansicht gemäß 1 bilden.Between the lower flange 1 and the top chord 3rd are two groups of hangers 7 stretched, which according to a first approximation diamond-shaped network in the side view 1 form.

Um die geometrischen Eigenschaften des Netzwerks besser veranschaulichen zu können, sind in den 2 und 3 jeweils nur eine Gruppe von 19 Hängern 7 eingezeichnet. Die zweite Gruppe von Hängern 7 entspricht der ersten Gruppe von Hängern 7, jedoch um die Symmetrieachse S gespiegelt.In order to better illustrate the geometric properties of the network, the 2nd and 3rd only one group of 19 followers each 7 drawn. The second group of hangers 7 corresponds to the first group of hangers 7 , but around the axis of symmetry S mirrored.

In der 2 sind einige Hänger 7 mit einem Laufindex 1 bis n versehen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch nicht alle Hänger 7 mit Bezugszeichen und einem Laufindex versehen. Insgesamt sind bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen 2 x 19 Hänger 7 zwischen dem Obergurt 3 und dem Untergurt 1 verspannt. Die Schnittpunkte zwischen den Hängern 7 und dem Obergurt sind mit SP1 bis SPn bezeichnet.In the 2nd are some hangers 7 with a running index 1 provided to n. For reasons of clarity, however, not all hangers 7 provided with reference numerals and a running index. All in all in the 1 and 2nd illustrated embodiments 2 x 19 hangers 7 between the top chord 3rd and the lower flange 1 tense. The intersections between the hangers 7 and the top chord are included SP 1 to SP n designated.

In den 2 und 3 sind Pfeile BR eingetragen. Die Abkürzung „BR“ steht für Blickrichtung. Wenn eine Person am linken Fußpunkt FPl steht und in Blickrichtung BR zum rechten Fußpunkt FPr schaut, dann werden die in der 2 dargestellten Hänger 7 als fallende Hänger bezeichnet.
Die in der 3 dargestellten Hänger 7 werden dementsprechend als steigende Hänger bezeichnet.
In the 2nd and 3rd are arrows BR registered. The abbreviation " BR “Stands for line of sight. If a person is at the left foot point FP l stands and in line of sight BR to the right foot point FP r look, then those in the 2nd shown hanger 7 referred to as falling hangers.
The in the 3rd shown hanger 7 are accordingly referred to as rising hangers.

Wenn man an den Schnittpunkten SP1 zwischen dem Hänger 71 und dem Obergurt 3 eine Orthogonale auf der Tangente des Obergurts errichtet, dann schließt diese Orthogonale mit der Längsachse des ersten Hängers 71 einen Winkel α ein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α 35°. Beispielhaft sind am zehnten Schnittpunkt SP10 und am Schnittpunkt SPn die Winkel α10 bzw. αn ebenfalls eingezeichnet, um zu veranschaulichen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke alle Winkel α1 bis αn gleich sind; im dargestellten Ausführungsbeispiel ist α gleich 35°.If you look at the intersections SP 1 between the hangers 7 1 and the top chord 3rd an orthogonal is built on the tangent of the upper chord, then this orthogonal closes with the longitudinal axis of the first hanger 7 1 an angle α on. In the illustrated embodiment, the angle is α 35 °. Examples are at the tenth intersection SP 10 and at the intersection SP n the angles α 10 respectively. α n also drawn in to illustrate that in this embodiment of a network arch bridge according to the invention all angles α1 to αn are the same; is in the illustrated embodiment α equal to 35 °.

Ein weiteres wichtiges geometrisches Charakteristikum des ersten Ausführungsbeispiels ist darin zu sehen, dass der Abstand B zwischen den Schnittpunkten SP zweier benachbarter Hänger 7 und dem Obergurt 3 konstant ist. Das heißt beispielsweise die Breite B zwischen den Schnittpunkten SPn-2 und dem Schnittpunkt SPn-1 ist genauso groß wie der Abstand zwischen den Schnittpunkten SP1 und SP2 .Another important geometric characteristic of the first embodiment is that the distance B between the intersections SP two adjacent hangers 7 and the top chord 3rd is constant. That means for example the width B between the intersections SP n-2 and the intersection SP n-1 is the same size as the distance between the intersections SP 1 and SP 2 .

Wenn man die in 2 dargestellten Hänger 7 der ersten Gruppe aus der 2 um 180° um die Symmetrielinie S dreht, dann erhält man die in der 3 dargestellte zweite Gruppe von Hängern 7. Anders ausgedrückt: Die relative Lage des in 3 auf der rechten Seite dargestellten Hängers bezüglich der Symmetrielinie S entspricht dem in 2 auf der linken Seite dargestellten Hänger 71 .If you put that in 2nd shown hanger 7 the first group from the 2nd by 180 ° around the line of symmetry S turns, then you get that in the 3rd shown second group of hangers 7 . In other words, the relative location of the in 3rd hanger shown on the right with respect to the line of symmetry S corresponds to that in 2nd Hangers shown on the left 7 1 .

In der 1 sind beide Gruppen von Hängern 7, die zusammen das erfindungsgemäße Netzwerk bilden, zusammen dargestellt.In the 1 are both groups of followers 7 , which together form the network according to the invention, are shown together.

Ein solches Netzwerk hat erhebliche Vorteile hinsichtlich der maximalen Belastung der Hänger des Netzwerks. Diese Vorteile sind weiter oben in der Beschreibungseinleitung ausführlich erläutert. Insbesondere können die Winkel α relativ klein sein, nämlich kleiner als 41°, bevorzugt sogar kleiner als 36°. Dies führt dazu, dass die Hänger 7 kürzer sind, die Lastverteilung ist besonders günstig und die Anfälligkeit gegenüber windinduzierten Schwingungen ist ebenfalls reduziert.Such a network has significant advantages in terms of the maximum load on the hangers of the network. These advantages are explained in detail above in the introduction to the description. In particular, the angles α be relatively small, namely less than 41 °, preferably even less than 36 °. This causes the hangers 7 are shorter, the load distribution is particularly favorable and the susceptibility to wind-induced vibrations is also reduced.

Anhand der 4 bis 6 wird ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke mit Hängern aus Faserverbundwerkstoff beschrieben. Beide Ausführungsbeispiele weisen eine Vielzahl von Übereinstimmungen aus, die in den 3 bis 6 nicht nochmals erläutert werden. Es gilt vielmehr das bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels Gesagte entsprechend.Based on 4th to 6 describes a second embodiment of a network arch bridge according to the invention with hangers made of fiber composite material. Both exemplary embodiments have a large number of similarities, which are shown in FIGS 3rd to 6 not explained again will. Rather, what has been said regarding the first exemplary embodiment applies accordingly.

Die 4 zeigt eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke. Die 5 und 6 sind reduzierte Darstellungen der gleichen Ausführungsform bei denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Gruppe von Hängern dargestellt ist.The 4th shows a side view of the second embodiment of a network arch bridge according to the invention. The 5 and 6 are reduced representations of the same embodiment in which only one group of hangers is shown for reasons of clarity.

Zwischen dem Untergurt 1 und dem Obergurt 3 sind zwei Gruppen von Hängern 7 gespannt, die ein in erster Näherung rautenförmiges Netzwerk in der Seitenansicht gemäß 4 bilden.Between the lower flange 1 and the top chord 3rd are two groups of hangers 7 stretched, which according to a first approximation diamond-shaped network in the side view 4th form.

Um die geometrischen Eigenschaften des Netzwerks besser veranschaulichen zu können, sind in den 5 und 6 jeweils nur eine Gruppe von 19 Hängern 7 eingezeichnet. Die zweite Gruppe von Hängern 7 entspricht der ersten Gruppe von Hängern 7, jedoch um die Symmetrieachse S gespiegelt.In order to better illustrate the geometric properties of the network, the 5 and 6 only one group of 19 followers each 7 drawn. The second group of hangers 7 corresponds to the first group of hangers 7 , but around the axis of symmetry S mirrored.

In der 5 sind einige Hänger 7 mit einem Laufindex 1 bis n versehen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch nicht alle Hänger 7 mit Bezugszeichen und einem Laufindex versehen. Insgesamt sind 2 x 19 Hänger 7 zwischen dem Obergurt 3 und dem Untergurt 1 verspannt. Die Schnittpunkte zwischen den Hängern 7 und dem Obergurt 3 sind mit SP1 bis SPn bezeichnet.In the 5 are some hangers 7 with a running index 1 provided to n. For reasons of clarity, however, not all hangers 7 provided with reference numerals and a running index. There are a total of 2 x 19 hangers 7 between the top chord 3rd and the lower flange 1 tense. The intersections between the hangers 7 and the top chord 3rd are with SP 1 to SP n designated.

Der Winkel α1 zwischen einer Orthogonale auf der Tangente des Obergurts 3 im Schnittpunkt SP1 zwischen dem Hänger 71 und dem Obergurt 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nochmals verringert auf 16°; er kann je nach Steifigkeit des Bogenfußpunktes (Steifigkeit der Verbindung zwischen Bogen und Überbau und der beiden Bauteile selbst) beliebig klein gewählt werden, wobei Werte zwischen 10° und 20° in vielen Fällen vorteilhaft sind.The angle α 1 between an orthogonal on the tangent of the top chord 3rd at the intersection SP 1 between the hangers 7 1 and the top chord 3rd is again reduced to 16 ° in this embodiment; depending on the stiffness of the arch base point (stiffness of the connection between arch and superstructure and the two components themselves), it can be chosen as small as desired, values between 10 ° and 20 ° being advantageous in many cases.

In Richtung zur Bogenmitte nimmt der Winkel α1 von Hänger zu Hänger zu (α2 > α1; α3 > α2, ...) . Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Winkel (α6 des sechsten Hängers 76 gleich 35°. Danach bleibt der Winkel α konstant.The angle increases towards the center of the arch α 1 from hanger to hanger to (α 2 > α 1 ; α 3 > α 2 , ...). In this embodiment, the angle ( α 6 of the sixth trailer 7 6 equal to 35 °. After that, the angle remains α constant.

Entsprechendes gilt auch für die zweite Gruppe von Hängern, die in 6 dargestellt ist.The same applies to the second group of hangers, which in 6 is shown.

Vom Bogenfußpunkt (FP) zur Bogenmitte hin vergrößert sich auch der Abstand B zwischen den Schnittpunkten SP zweier benachbarter Hänger 7 und dem Obergurt 3 geringfügig. In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der erste Abstand B zwischen den Schnittpunkten SP des ersten und des zweiten Hängers 7 und dem Obergurt 3 zwischen 75% und 85% des Abstandes B in Bogenmitte, wo der Abstand B in einem Bereich von 50% bis 70% der Bogenlänge konstant ist. Das heißt beispielsweise die Breite B zwischen den Schnittpunkten SPn-2 und dem Schnittpunkt SPn-1 ist genauso groß wie der Abstand zwischen den Schnittpunkten SP5 und SP6 .From the base of the arch ( FP ) the distance to the middle of the arch also increases B between the intersections SP two adjacent hangers 7 and the top chord 3rd marginally. In an advantageous embodiment, the first distance is B between the intersections SP of the first and second hangers 7 and the top chord 3rd between 75% and 85% of the distance B in the middle of the arc, where the distance B is constant in a range from 50% to 70% of the arc length. That means for example the width B between the intersections SP n-2 and the intersection SP n-1 is the same size as the distance between the intersections SP 5 and SP 6 .

Wenn man die in 2 dargestellten Hänger 7 der ersten Gruppe aus der 2 um 180° um die Symmetrielinie S dreht, dann erhält man die in der 3 dargestellte zweite Gruppe von Hängern 7.If you put that in 2nd shown hanger 7 the first group from the 2nd by 180 ° around the line of symmetry S turns, then you get that in the 3rd shown second group of hangers 7 .

In der 4 sind beide Gruppen von Hängern 7, die zusammen das erfindungsgemäße Netzwerk des zweiten Ausführungsbeispiels bilden, dargestellt.In the 4th are both groups of followers 7 , which together form the network according to the invention of the second exemplary embodiment.

Die erfindungsgemäßen Netzwerke haben erhebliche Vorteile hinsichtlich der maximal auftretenden Kräfte in den Hängern und der Gleichmäßigkeit der Ausnutzung der Hänger. Diese Vorteile sind weiter oben in der Beschreibungseinleitung ausführlich erläutert. Insbesondere können die Winkel α relativ klein sein, nämlich kleiner als 41°, bevorzugt sogar kleiner als 36°. Dies führt dazu, dass die Hänger 7 kürzer sind, die Lastverteilung ist besonders günstig und die Anfälligkeit gegenüber windinduzierten Schwingungen ist ebenfalls reduziert.The networks according to the invention have considerable advantages with regard to the maximum forces occurring in the hangers and the uniformity of the use of the hangers. These advantages are explained in detail above in the introduction to the description. In particular, the angles α be relatively small, namely less than 41 °, preferably even less than 36 °. This causes the hangers 7 are shorter, the load distribution is particularly favorable and the susceptibility to wind-induced vibrations is also reduced.

Wie bereits im Zusammenhang der Beschreibungseinleitung erläutert, sind die Hänger der erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke aus einem Faserverbundwerkstoff, bevorzugt enthaltend Carbonfasern. Weil Carbonfasern eine sehr hohe Zugfestigkeit haben, gleichzeitig aber einen relativ kleinen Elastizitätsmodul, können sie deutlich steiler ausgeführt sein. Sie kreuzen sich seltener und sind insgesamt um ca. 20% kürzer. Sie können darüber hinaus auch gleichmäßiger angeordnet werden, ohne dass hierbei einzelne Hänger in der Nähe des Fußpunkts FP des Bogens überlastet werden.As already explained in connection with the introduction to the description, the hangers of the network arch bridge according to the invention are made of a fiber composite material, preferably containing carbon fibers. Because carbon fibers have a very high tensile strength, but at the same time have a relatively small modulus of elasticity, they can be made significantly steeper. They cross less frequently and are about 20% shorter overall. They can also be arranged more evenly without placing individual hangers near the base FP of the bow are overloaded.

Um Wiederholungen zu vermeiden wird diesbezüglich auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.To avoid repetition, please refer to the introduction to the description.

In den 1 bis 6 sind die Auflager 9, welche das Bogennetzwerk tragen, schematisch dargestellt.In the 1 to 6 are the supports 9 , which carry the arch network, shown schematically.

In der 7 sind verschiedene Schnitte durch verschieden mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Netzwerkbogenbrücke dargestellt. Bei dem Schnitt gemäß a) hat die Netzwerkbogenbrücke die Form eines Trapezes. Es sind zwei Fahrzeugspuren vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur b) sind die beiden Netzwerkbögen parallel zueinander angeordnet. Das Ausführungsbeispiel gemäß c) zeigt einen Querschnitt durch eine Netzwerkbogenbrücke mit einem eingleisigen Schienenweg. Darüber hinaus sind auch Netzwerkbogenbrücken mit nur einem mittig angeordneten Bogen oder mehreren Bogenebenen möglich.In the 7 different sections through different possible embodiments of the network arch bridge according to the invention are shown. In the section according to a), the network arch bridge has the shape of a trapezoid. Two vehicle lanes are provided. In the exemplary embodiment according to FIG. B), the two network arches are arranged parallel to one another. The embodiment according to c ) shows a cross section through a network arch bridge with a single-track rail path. In addition, network arch bridges with only one centrally arranged arch or several arch levels are possible.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 5d) sind die Netzwerkbogen wieder parallel zueinander angeordnet und soweit voneinander beabstandet, dass zwei Gleise nebeneinander angeordnet werden können.In the embodiment according to 5d ) the network arches are again arranged parallel to each other and spaced so far apart that two tracks can be arranged next to each other.

Claims (12)

Netzwerkbogenbrücke umfassend mindestens einen Netzwerkbogen, bestehend aus einem Untergurt (1), mindestens einem bogenförmigen Obergurt (3) und mehreren schrägen, sich mehrfach kreuzenden Hängern (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Hänger (7) aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sind.Network arch bridge comprising at least one network arch, consisting of a lower flange (1), at least one arch-shaped upper flange (3) and several inclined hangers (7) which intersect several times, characterized in that the hangers (7) are made of a fiber composite material. Netzwerkbogenbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen der Hänger (7) mit einer Linie, die orthogonal zu einer Tangente des Obergurts (3) an dem Schnittpunkt (Sp) zwischen Obergurt (3) und Hänger (7) verläuft, einen konstanten Winkel (α) einschließen.Network arch bridge after Claim 1 , characterized in that the longitudinal axes of the hangers (7) form a constant angle (α) with a line orthogonal to a tangent of the upper belt (3) at the intersection (Sp) between the upper belt (3) and the hanger (7) lock in. Netzwerkbogenbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (B) zwischen den Schnittpunkten (SPi, SPi+1) benachbarter Hänger (7i, 7i+1) und Obergurt (3) konstant sind.Network arch bridge after Claim 1 , characterized in that a distance (B) between the intersection points (SP i , SP i + 1 ) of adjacent hangers (7 i , 7 i + 1 ) and top flange (3) are constant. Netzwerkbogenbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen () der Hänger () mit einer Linie, die orthogonal zu einer Tangente () des Obergurts () an dem Schnittpunkt (SP) zwischen Bogen (3) und Hänger (7) verläuft, verschiedene Winkel (α) einschließen, dass die Winkel (α) der fallenden Hänger beginnend in der Nähe eines Fußpunkts (FP) mit einem Winkel (α) kleiner als dem Winkel (α) in Bogenmitte beginnt und stetig bis zu einem konstanten Winkel (α) zunimmt.Network arch bridge after Claim 1 , characterized in that the longitudinal axes () of the hangers () with a line that is orthogonal to a tangent () of the upper flange () at the intersection (SP) between the bow (3) and the hanger (7), different angles (α ) include that the angle (α) of the falling hangers begins near a base point (FP) with an angle (α) smaller than the angle (α) in the middle of the arc and increases steadily to a constant angle (α). Netzwerkbogenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) kleiner oder gleich 41° ist.Network arch bridge according to one of the preceding claims, characterized in that the angle (α) is less than or equal to 41 °. Netzwerkbogenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel (α) kleiner oder gleich 36° sind.Network arch bridge according to one of the preceding claims, characterized in that the angles (α) are less than or equal to 36 °. Netzwerkbogenbrücke nach einem der Ansprüche 2, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) zwischen den Schnittpunkten (SPi, SPi+1) benachbarter Hänger (7i, 7i+1) und Obergurt (3) zum Bogenfußpunkt (FP) hin kleiner wird.Network arch bridge according to one of the Claims 2 , 4th , 5 or 6 , characterized in that the distance (B) between the intersection points (SP i , SP i + 1 ) of adjacent hangers (7 i , 7 i + 1 ) and top flange (3) to the arch base point (FP) becomes smaller. Netzwerkbogenbrücke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) zwischen den Schnittpunkten (SPi, SPi+1) benachbarter Hänger (7i, 7i+1) und Obergurt (3) zum Bogenfußpunkt (FP) hin verkleinert wird, wobei der Abstand B zwischen den Schnittpunkten SP des letzten und des vorletzten benachbarten Hängers (7) und dem Obergurt (3) zwischen 75% und 85% des Abstandes B in Bogenmitte beträgt.Network arch bridge after Claim 7 , characterized in that the distance (B) between the intersection points (SP i , SP i + 1 ) of adjacent hangers (7 i , 7 i + 1 ) and top flange (3) to the base point of the arch (FP) is reduced, the distance B between the intersection points SP of the last and the penultimate adjacent hanger (7) and the top flange (3) is between 75% and 85% of the distance B in the middle of the arc. Netzwerkbogenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hänger (7) aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt sind, der Carbonfasern enthält.Network arch bridge according to one of the preceding claims, characterized in that the hangers (7) are made of a fiber composite material which contains carbon fibers. Netzwerkbogenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbau mit einer Kuppe als Gradiente ausgebildet ist.Network arch bridge according to one of the preceding claims, characterized in that the superstructure is formed with a crest as a gradient. Netzwerkbogenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hänger (7) einen Elastizitätsmodul kleiner 150.000 N/mm2 aufweisen.Network arch bridge according to one of the preceding claims, characterized in that the hangers (7) have an elastic modulus less than 150,000 N / mm 2 . Netzwerkbogenbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hänger (7) mit einem aerodynamisch günstigen Querschnitt gefertigt werden.Network arch bridge according to one of the preceding claims, characterized in that the hangers (7) are manufactured with an aerodynamically favorable cross section.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112411360A (en) * 2020-12-08 2021-02-26 中铁二院工程集团有限责任公司 Tied arch bridge with netted suspender
CN113322774A (en) * 2021-05-20 2021-08-31 湖南大学 Ultra-high performance concrete continuous cross net-shaped arch bridge and construction method thereof

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