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Isotroper Tragkörper für Brücken od. dgl. In der Zeitschrift »Die
Bautechnik«, 1943, ist auf S. 176 in Abb. 15 eine als Hohlplatte ausgebildete Eisenbahnbrücke
in Leichtbauweise dargestellt. Die Platte hat ein oberes und ein unteres Gurtblech
sowie zwischen diesen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zickzackförmig
angeordnete Strebenzüge als Ersatz für die sonst üblichen Stegbleche der Haupt-
und Querträger. Diese Strebenzüge übertragen zwischen den Gurtblechen die auftretenden
Schubkräfte und Torsionsmomente nach allen Richtungen hin, so daß die Hohlplatte
einen isotropen Tragkörper darstellt.
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Bei diesem Tragkörper ist das obere Gurtblech nicht so biegesteif,
daß es punktförmige Einzellasten aufzunehmen vermöchte. Es liegt aber nahe, bei
einem solchen isotropen Tragkörper das eine Gurtblech biegesteif auszubilden, da
es bekannt ist (M ö r s c h , »Brücken aus Stahlbeton und Spannbeton«, 1958, S.
3, 73, Abb. A2, A 103), die Obergurte isotroper Tragkörper aus Beton biegesteif
auszubilden.
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Bei der Erfindung wird daher von einem isotropen Tragkörper für Brücken
od. dgl. mit zwei Gurten ausgegangen, die durch die Schubkräfte und Torsionsmomente
nach allen Richtungen hin übertragende Bleche oder Stiele miteinander verbunden
sind und von denen einer biegesteif ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Tragkörper
so zu gestalten, daß er ein geringeres Gewicht bei hoher Widerstandsfähigkeit gegen
Torsion und Biegung erhält.
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Das wird dadurch erreicht, daß der andere Gurt aus einer Schar sich
kreuzender Stäbe oder aus Stäben und den Scheitelabschnitten von sich mit den Stäben
kreuzenden, als durchgehende, an der Innenseite des biegesteifen Gurts angeschlossene
Torsionskörper ausgebildeten Blechen besteht.
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Gegenüber dem bekannten Tragkörper für eine Eisenbahnbrücke, dessen
Untergurt von einem über die ganze Breite und Länge der Brücke durchlaufenden Blech
gebildet ist, bringt die Erfindung eine Gewichtsersparnis, da statt des Blechs nur
Stäbe und/ oder Scheitelabschnitte von sowieso vorhandenen, aus Blechen bestehenden
Versteifungselementen zum Bilden des Gurts dienen. Die erforderliche Widerstandsfähigkeit
gegen Torsion und Biegung wird dabei durch die sich kreuzende Anordnung dieser Teile
erzielt.
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Stäbe im Sinne der Erfindung sind z. B. auch Rohre, Seile u. ä. Die
Gurte und die die Schubkräfte und Torsionselemente nach allen Richtungen hin übertragenden
Versteifungselemente bestehen vorzugsweise aus in der Werkstatt vorgefertigten und
austauschbaren Teilen.
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Die Erfindung ermöglicht es, daß zwischen den die Schubkräfte und
Torsionsmomente nach allen Richtungen hin übertragenden Versteifungselementen Rohrleitungen,
Kabel u. dgl. untergebracht werden, die dadurch nicht sichtbar sind und nicht störend
wirken. Die Erfindung gestattet es schließlich, daß an beliebigen Stellen des Tragkörpers
Stützpfeiler oder Tragwände angeordnet werden, die bei Ausbildung der zwischen den
Gurten befindlichen Versteifungselemente als Fachwerk an dessen Knotenpunkten eingebunden
sind.
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Die beiden Scharen der sich kreuzenden Stäbe können schräg zur Längsachse
des Tragköipers angeordnet sein. Der biegesteife Gurt kann aus einem gebuckelten,
gewellten oder gesickten Stahlblech bestehen. Es ist zweckmäßig, den aus Stäben
bestehenden Gurt und die gegebenenfalls fachwerkartigen Versteifungselemente mit
nichttragenden Abschlußwänden zu umkleiden. Diese können eben oder nach verschiedenen
Richtungen gekrümmt sein und eine Oberflächenbehandlung, z. B. eine Färbung, erhalten.
Sie werden miteinander verschraubt, verklammert, vernietet oder verschweißt.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt F i g.1 einen Teil eines Tragkörpers in einer Ansicht
schräg von unten mit zwei verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten des nicht biegesteifen
Gurts, F i g. 2 bis 5 Teilquerschnitte durch unterschiedlich ausgebildete Tragkörper,
F i g. 6 einen Querschnitt durch die benachbarten Teile zweier aneinandergeschlossener
Tragkörper und F i g. 7 und 8 Teile von Tragkörpern nach zwei weiteren Ausführungsbeispielen
in Ansicht schräg von unten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 sind an einer biegesteifen
Platte 1 Versteifungselemente in
V-artiger Anordnung angeschlossen,
welche die die Schubkräfte und Torsionsmomente zwischen den beiden Gurten nach allen
Richtungen hin übertragenden Bauelemente bilden. Die Versteifungselemente sind von
Blechen 2 gebildet, welche zusammen mit der Platte 1 Torsionsröhren von dreieckförmigem
Querschnitt bilden. Daneben zeigt F i g. 1, daß die Versteifungselemente aus Stäben
3 bestehen können, welche die Ränder von Pyramiden mit quadratischer Grundfläche
bilden.
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Der untere Gurt des Tragkörpers nach F i g. 1 ist von sich kreuzenden
Stäben gebildet. Als solche dienen an der Unterkante der Bleche 2 in deren Längsrichtung
angeschweißte Profilstäbe 4 von T-förmigem Querschnitt oder Rohre 5, die durch rechtwinklig
hierzu verlaufende Stäbe 7 miteinander verbunden sind. In entsprechender Weise sind
die Stäbe 3 in den Punkten, in denen sie pyramidenartig zusammenlaufen, durch sich
in Längsrichtung des Tragkörpers erstreckende angeschweißte Rundstäbe 6 miteinander
verbunden, die ihrerseits durch daruntergeschweißte Rundstäbe 7 miteinander verbunden
und an den Pyramidenspitzen angeschlossen sind.
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Nach F i g. 2 sind die die Versteifungselemente bildenden Bleche 8
mit ihren abgeflachten unteren Teilen an einem senkrecht zu ihnen verlaufenden Stab
9 mit einem T-Profil angeschweißt, an dessen Stelle nach F i g. 3 ein Rundstab 10
tritt. Die Befestigung der die Versteifungselemente bildenden Bleche an den quer
zu ihnen verlaufenden Rundstäben od. dgl. kann, wie F i g. 4 zeigt, durch Verschraubung
erfolgen. Bei diesem Beispiel ist jedes Blech 11 derart abgekantet, daß es im Querschnitt
ein Trapez mit einer sehr schmalen oberen Seite bildet, mit der es an dem den oberen
Gurt bildenden Deckblech 12 durch Punkt- oder Lochschweißüng befestigt ist. Jedes
Blech 11 bildet je eine geneigte Wand zweier benachbarter Torsionsröhren. Seine
Ränder 13 sind so abgewinkelt, daß sie lotrecht nach unten weisen. Die Ränder 13
der benachbarten Bleche liegen aneinander und werden mit Muttern 14, die sich auf
einem durch Bohrungen in den Rändern hindurchgesteckten Rundstab 15 befinden, über
Scheiben 16 fest gegeneinandergepreßt.
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Der obere Gurt des Tragkörpers kann beispielsweise eine Stahlbetonplatte
sein, die unter Umständen vorgespannt und vorzugsweise vorgefertigt ist. Es kann
aber auch als oberer Gurt ein Stahlblech verwendet werden, das dadurch versteift
ist, das es mit Sicken 17 (F i g. 2) versehen ist, die beispielsweise diagonal zu
den Versteifungselementen verlaufen. Es ist aber auch möglich, daß das Deckblech
18, wie F i g. 3 zeigt, gewellt ist. Ferner kann man ein Buckelblech 19 gemäß F
i g. 5 als oberen Gurt des Tragkörpers verwenden, vor allem bei einer Ausführung
der versteifenden Bauelemente mit Stäben 3, die zweckmäßig in den höchsten Punkten
20 der Buckel an dem Blech angeschlossen sind. Ferner kann das Gurtblech
durch aufgesetzte Steifen mit beispielsweise Dreieck- oder L-Profil ausgesteift
oder von einer Hohlplatte gebildet sein.
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Die obere Platte des Tragkörpers kann unmittelbar oder nach Auflage
eines z. B. aus Asphalt oder Beton bestehenden Belags als Fahrbahn der Brücke oder
einer Hochstraße dienen.
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Das Anschweißen der versteifenden Bauelemente an das den oberen Gurt
des Tragkörpers bildende biegesteife Blech kann vorzugsweise in der Werkstatt mit
Automaten erfolgen. Durch die werkstattmäßige Vorfertigung von Tragkörperteilen
bestimmter, vorzugsweise getypter Abmessungen wird das Erstellen der Brücke, Hochstraße
u. dgl. erleichtert. Der Transport der Teile ist wegen deren geringen Höhenabmessung
und wegen des Fehlens vorstehender Teile (in der Werkstatt werden keine Querträger
angeschweißt) besonders günstig. Beim Zusammenbau der Brücke od. dgl. können wegen
der guten Tragfähigkeit der Tragkörper die Querträger, sofern solche überhaupt benötigt
werden, verhältnismäßig große Abstände voneinander haben.
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Wie F i g. 7 veranschaulicht, können die den unteren Gurt des Tragkörpers
bildenden Stäbe 21 auch schräg zu der Längsrichtung der versteifenden Bauelemente
angeordnet sein. Unter Umständen können statt der Stäbe auch Seile verwendet werden.
Es ist auch möglich, daß die Stäbe oder die gegebenenfalls vorgespannten Seile sich
an solchen Stellen befinden, an denen der durch sie gebildete Gurt auf Druck beansprucht
ist.
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Die versteifenden Bauelemente können auch durch stranggepreßte Körper
von V-artigem Querschnitt gebildet sein. Die Kante an der Dreieckspitze des Profils
wird vorzugsweise verstärkt. Um ein Ausbeulen der Bleche 2 zu vermeiden, können
diese mit Sicken versehen sein.
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F i g. 8 zeigt einen Tragkörper, der mit nichttragenden Abschlußwänden
22 aus Blech derart umkleidet ist, daß die Fachwerköffnungen der versteifenden Stäbe
3 und des von Rundstäben 6 und 7 gebildeten Untergurts verschlossen sind, so daß
das Innere des hohlen Tragkörpers gegen das Eindringen von Staub, Feuchtigkeit oder
sonstigen die Korrosion begünstigenden Medien geschützt ist. F i g. 8 läßt auch
erkennen, daß im Innern des Tragkörpers Rohrleitungen 23 und Kabel 24 untergebracht
sind.
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Wie F i g. 6 zeigt, werden je zwei Tragkörper so miteinander verbunden,
daß ihre benachbarten Teile zusammen mit einer Verbindungslasche eine trapezförmige,
torsionssteife Röhre bilden. Gemäß F i g. 6 sind die beiden oberen Deckbleche
25 der benachbarten Tragkörper in einer Naht 26 stumpf aneinandergeschweißt,
und ihre beiden unteren Gurte sind durch eine aufgeschweißte Lasche 27 miteinander
verbunden. Diese bildet zusammen mit den geneigten Abschlußwänden 28 der beiden
Tragkörper einen Hohlraum von trapezförmigem Querschnitt.