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MehrfeldrigoZ Brückentragwerk aus 8ta oder Spannbeton" Von den im
Brtickenbau zur Anwendung gebrachten Tragwerks-Systemen sind diejenigen am weitesten
verbreitet, bei denen der Überbau von den Stützen getrennt ist. Dabei wurde die
von den Anfängen dea Ingenieurbaues her überkommene Trennung der auf Biegung beanspruchten
Bauteile von den auf Druck beanspruchten Pfeilern nachgeahmt; Die durch Temperaturänderungen
bedingten Längenunterschiede werden im allgemeinen durch Kipplager oder Rollenlager
aufgenommen, die zwischen dem Überbau und den Pfeilerköpfen angeordnet sind.
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Der Stahlbetonbau, insbesondere aber der Spannbetonbau haben aber
eigene Gesetzmäßigkeiten, die zu anderen Gestaltungen führen, wenn man die zur Verfügung
stehenden Querschnitte unter Berücksichtigung der jeweiligen örtlichen Gegebenheiten
in wirtschaftlicher Weise ausnützen will. Eine stahlbetontechnisch günstige Querschnittsform
ist der Hohlkasten. In .einem solchen Querschnitt stehen außer den Trägerstegen
für die Aufnahme der Schubspannungen durchgehhnde Boden- und Deckplatten zur Verfügung,
so daß die bei Mehrfeldträgern
auftetenden positiven und negativen
Momente einwandfrei aufgenommen werden können. Dazu besitzt der Hohlkasten eine
große Torsionssteifigkeit und eine dadurch bedingte günstige Lastverteilung für
exzentrische Lasten.
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Nachteilig an einem rechteckförmigen Hohlkastenquerschnitt Ist, daß
in den Ecken oft erhebliche Eckmomente aufgenommen werden müssen, die noch dazu
rechnerisch nicht immer voll erfaßt werden können, da oft Zwängungskräfte hinzukommen.
Weiterhin sind zur Aussteifung des Querschnitt 5, der, wenn man sich die Ecken gelenkig
angeschlossen vorsteht, nicht in sich starr ist, zumindest über den Stützen Querträger
erforderlich macht.
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Ein großer Nachteil der bekannten Brückentragwerke, bei denen durchgehende
Überbauten unter Zwischenschaltung von Lagern auf die Stützen aufgelagert werden,
wird darin gesehen, daß zur Aufnahme der Quermomente aus exzentrischen Laststellungen
unterhalb des Überbaues entweder eine große Pfeilerbreite erforderlich ist, oder
daß mehrere Einzelpfeiler aufgestellt werden müssen, um die erforderliche Spreizung
der Lager in Querrichtung zu erreichen. Das führt entweder zur Anordnung von zwei
oder mehr Stützen in Brückenquerrichtung, oder, wenn man zentrale In der BrUckenlängsrichtung
angeordnete Stützen vorzieht, dazu, daß diese unverhältnismäßig dick ausgebildet
werden müssen, um eben die erforderliche Spreizung der Lager zu erreichen. Im Großen
und Ganzen haben sich aber Brückentragwerke, die auf einer in der Längsmittelachse
verlaufenden Stützenreihe aufliegen, sehr gut bewährt. Ein wesentlicher Vorteil
liegt in der durch die Mittelstützen ermöglichten einfacheren Herstellung, weil
fahrbare, jeweils ein Feld umfassende Gerüstkonstruktionen seitlich an den Stützen
vorbei in das nächste Feld verfahren werden können. Außerdexii lassen sich solche
einstieligen Brückentragwerke in die oft beschränkten ILaumverhältni es e besser
einordnen.
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Um mit möglichst schlanken Stützen auszukommen, sind auch schon pilzförmig
gestaltete Tragwerke bekannt geworden, bei denen die zentral im Schwerpunkt von
plattenartig ausgebildeten Fahrbahnabschnitten angeordneten Stützen in diese Abschnitte
eingespannt sind. Bei solchen Brückentragwerken sind die Stützen in der Regel sowohl
im Überbau als auch in den Fundamenten eingespannt, was zu erheblichen Biegebeanspruchungen
der Stützen führt. Die Längenänderungen aus Temperaturunterschieden werden dabei
durch in geringen Abständen voneinander angeordnete Dehnungsfugen aufgenommen.
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Aufgabe der Erfindung ristes, ein BrUckentragwerk zu schaffen, das
mit möglichst geringem Aufwand herstellbar ist und bei dem verhältnismäßig schlanke,
in der Längsmittelachse angeordnete Stützen eine gute Anpassungsfahigkeit an die
örtlichen Verhältnisse ermöglichen.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein mehrfeldriges Brückentragwerk
mit einem in der Tragwerkslängsachse angeordneten, als Iiohlkasten mit dreieckförmigem
Querschnitt ausgebildeten Längsträger, dessen Deckplatte die Fahrbahnplatte bildet,
die nach beiden Seiten auskragt, sowie mit in der Tragwerkslängsachse angeordneten,
in Brückenlängarichtung schlanken und in BrCickenquerrichtung breiten Stützen, die
am Kopf, den Hohlkasten gabelförmig umfassend, in diesen eingespannt und am Fuß
auf jeweils zwei in Brückenquerrichtung im Abstand voneinander angeordneten, eine
Kippbewegung in Brückenlängsrichtung ermöglichenden Lagern aufruhen.
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Zweckmäßig ist ein Teil der Lager als ortsfeste Kipplager und ein
anderer Teil als Kipprollenlager ausgebildet. Die in Brückenquerrichtung am Kopf
schlanken Stützen können zum Fuß hin verbreitert ausgebildet sein.
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Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Brückenkonstruktion
liegen in dem Zusammenwirken einer Reihe verschiedener Einzelmerkmale, die überraschenderweise
zu einer nach allen Richtungen hin äußerst günstigen Tragwerksform geführt haben.
So ermöglicht der dreieckförmige Hohlkasten> der als Dreiecksquerschnitt in sich
starr ist, den völligen Verzic auf Querträger. Die Anordnung des Hohlkastens sb;odaß
die Deckplatte in der Fahrbahnplatte liegt und die Spitze nach unten weist, gibt
die Voraussetzung dafür, daß die Stützen am Kopf sehr schlank ausgebildet und im
Hohlkasten eingespannt werden können, wobei die gabelförmige Erweiterung der Stützen
einen einwandfreien Anschluß am Hohlkasten ermöglicht. Die äußerst schlanken Stützen
können zum Fuß hin in Brückenquerrichtung verbreitert sein, wodurch die erforderliche
Spreizung der am Stützenfuß angeordneten Lager erreicht wird.
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Die Anordnung der Lager am Stützenfuß hat neben der besseren Überwachung
und Wartung der Lager selbst den Vorteil, daß die Biegemomente in den Stützen selbst
lediglich am Stützenkopf auftreten, während sie am Stützenfuß zu Null werden. Durch
die schlag ke Ausbildung der Stütsen werden diese Momente in ihrer absoluten Größenordnung
klein gehalten. In Brückenquernchtung jedoch wird durch die Spreizung der Kipplager
am Stützenfuß ein eine Einspannung ähnlicher Zustand erreicht, wenn die Spreizung
so groß gemacht wird, daß die Exzentrizität der Resultierenden aus Eigengewicht
und Verkehrslasten im Kern des Stützenquerschnittes bleibt.
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Weitere Merkmale und vorteilhafte Eigenschaften des erfindungsgemäßen
Brückentragwerks ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in den beigegepenen
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt
durch das neue Brückentragwerk, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Pfeilerfuß und
Fig. 3 einen Längs schnitt durch den Pfeilerfuß.
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Bei dem in der Fig. 1 im Querschnitt dargestellten Brückentragwerk
besteht der eigentlichen Überbau 1 aus einem dreieckförmigen Hohlkasten 2, der so
gelegt ist, daß die Deckplatte mit der Fahrbahnplatte zusammenfällt, die sich nach
beiden Seiten in auskragende Teile 3 und 4 fortsetzt. Am Ende der Kragarme 3 und
4 sind in an sich bekannter Weise die Ortbetonkappen 5 für Gesims und Fahrbahnrandbefestigungen
aufgebracht.
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Die schrägen Wände des Hohlkastens 2 werden an den Köpfen der Stützen
6 gabelförmig von an den schrägen Wänden anliegenden Teilen 7 gehalten. Diese Konstruktionsform
ermöglicht am Stützen-.
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kopf die Ausführung der Stütze mit minimaler Breite. Die Stützen sind
in diesem Bereich im Längsträger 2 eingespannt.
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Die Stützen 6 selbst besitzen von der schmalsten Stelle am Stützenkopf
an einen Anzug von etwa 1 : 40, so daß sie am Stützenfuß 8 eine Breite aufweisen,
die der erforderlichen Spreizung der dort angeordneten Lager entspricht, Dabei besteht
die Möglichkeit, den Stützenfuß in der aus der Fig. t ersichtlichen Weise bei 9
auszusparen, um einerseits die Stützen etwas schlanker erscheinen zu lassen und
andererseits eine Möglichkeit zu schaffen, um die Lager zugänglich zu halten.
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Die Anordnung der Lager ist im einzelnen aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich.
Wie der quer zur Brückenlängsrichtung geführte Schnitt der Fig, 3 zeigt, sind an
den Stützenfüßen 8 jeweils zwei Lager iO vorgesehen) die je nach der Brückenlänge
bzw, nach den Dehpungsverhältnissen als ortsfeste Kipplager oder als Kipprollenlager
ausgeführt sein können. Die Lagerteile selbst sind nach außen durch vom aufgehenden
Pfeiler 6 heruntergezogene Schürzen 11. abgedeckt.
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Von der Aussparung 9 her sind die-Lager zuga"ngich. Der Fuddamentblock
12 kann in an stich bekannter Weise ausgeführt sein,
Die erfindungsgemäße
Tragkonstruktion ist In erster Linie dann mit Vorteil einzusetzen, wenn größere
Brückenteile zusammenhängend hergestellt werden sollen, die durch Dehnungsfugen
getrennt sind.
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Wenn beispielsweise ein Brückenzug in Teilabschnitten von ca 400 m
aufgeteilt werden soU, dann können auf diese Strecke beispielsweise neun Stützen
entfallen. Da die temperaturabhängigen Bewegungen sich nur an den Enden dieses Brückenzuges
im vollen Umfang auswirken, währenct dessen Mitte in Ruhe bleibt, kann bei der mittleren
Stütze auf ein Kipplager verzichtet werden, da vliese Sitze ohnehin aus den Temperaturdehnungen
keine Beanspruchung erhält. Die daran anschließenden Stützen, bei denen nur verhältnismäßig
geringe Temperaturdehnungen zu erwarten sind, erhalten ortsfeste Kipplager, während
die weiter außen liegenden Stützen mit eine horizontale Beweglichkeit ermöglichenden
Kipprollenlagern ausgestattet werden,