DE1929702B1 - Mehrfeldriges Brueckentragwerk aus Stahl- oder Spannbeton mit im Brueckenquerschnitt mittig angeordneten Stuetzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrfeldriges Brückentragwerk aus Stahl- oder Spannbeton mit im Brückenquerschnitt mittig angeordneten Stützen, die biegesteif an dem als Plattenbalken ausgebildeten Brückenüberbau angeschlossen sind.

Von den im Brückenbau angewendeten Tragwerkssystemen sind diejenigen am weitesten verbreitet, bei denen der Überbau von den Stützen getrennt ist. Es wurde dabei die aus den Anfängen des Ingenieurbaus stammende Trennung der auf Biegung be- ίο anspruchten Bauteile von den auf Druck beanspruchten Pfeilern übernommen.

Der Stahlbetonbau, insbesondere der Spannbetonbau, hat aber eigene Gesetzmäßigkeiten, die zu anderen Gestaltungen führen, wenn man die zur Verfügung stehenden Querschnitte unter Berücksichtigung der jeweiligen örtlichen Gegebenheiten wirtschaftlich ausnutzen will. So hat sich als Brückentragwerk, das auf die Bedürfnisse des Stahl- und Spannbetons abgestellt ist, eine pilzförmige Bauart bewährt, bei welcher plattenartige Überbauabschnitte aus einer mittig, zweckmäßigerweise im Schwerpunkt angeordneten Stütze allseitig auskragen (deutsche Patentschrift 1030 853). Um die bei einer Vergrößerung der Ausladung des Überbaus wachsenden Kragmomente aufnehmen zu können, ist jedoch eine beträchtliche Vergrößerung der Bauhöhe am Anschnitt der Stütze nicht zu umgehen. Außerdem muß die Stütze, die im Fundament eingespannt ist, verhältnismäßig dick ausgeführt sein, um die notwendige Stabilität zu gewährleisten.

Um bei etwa gleicher Spannweite die Bauhöhe derartiger Brückentragwerke niedriger halten zu können, sind bei einer durch die deutsche Patentschrift 1258 441 bekanntgewordenen brückenartigen Hochstraße zwischen aus mittigen Stützen allseitig auskragenden pilzartigen Fahrbahnplattenabschnitten als Einhängeträger ausgebildete Fahrbahnplattenabschnitte angeordnet. Da die Auskragung der pilzartigen Abschnitte aus den Stützen bei dieser Ausführungsform kleiner ist und das Kragmoment aus den am Auflager der Einhängeträger eingetragenen Querkräften nur linear wächst, läßt sich auf diese Weise bei etwa gleicher Spannweite eine Verringerung der Bauhöhe erzielen. Bei einer Spannweite von etwa 30 m ergibt sich im Feld eine Bauhöhe von etwa 0,50 m und am Stützenanschnitt eine solche von etwa 1,50 m.

Die Forderung nach einer Vergrößerung der Spannweite hat dazu geführt, dieses bekannte Tragwerk auch mit durchgehenden Längsträgern auszuführen (»Dywidag-Berichte«, 1967, Heft 4, S. 9). Damit lassen sich zwar Stützweiten bis zu etwa 40 m erzielen, jedoch beträgt die Bauhöhe des Plattenbalkenquerschnitts etwa 2 bis 3 m, was, insbesondere bei städtischen Hochstraßen, wo ein Lichtraumprofil eingehalten und Rampenlängen für Auffahrten kurz gehalten werden müssen, als ungünstig angesehen werden muß.

Im großen und ganzen haben sich aber Brückentragwerke, deren Überbau auf einer in der Längsmittelachse angeordneten Stützenreihe aufliegt und bei denen die Stützen im Überbau eingespannt sind, gut bewährt. Ein wesentlicher Vorteil liegt in der durch die im Brückenquerschnitt mittige Anordnung der Stützen ermöglichten einfacheren Herstellung mit fahrbaren, jeweils ein Feld überspannenden Rüstkonstruktionen, weil diese seitlich an den Stützen vorbei in das nächste Feld verfahren werden können. Außerdem lassen sich solche einstieligen Brückentragwerke in die oft beschränkten Raumverhältnisse besser einordnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brückentragwerk zu schaffen, das eine kleinere Bauhöhe und dünnere Stützen hat, sich wechselnden Breiten gut anpassen läßt und günstig in der Herstellung ist.

Die Lösung besteht darin, daß bei einem mehrfeldrigen Brückentragwerk aus Stahl- oder Spannbeton der eingangs genannten Art die Kombination folgender für sich allein und in Teilkombination bekannter Merkmale verwirklicht wird:

a) Das Brückentragwerk weist einen oder mehrere plattenartige Längsträger,

b) plattenartige Querträger von derselben Bauhöhe wie die Längsträger und

c) in Brückenlängsrichtung schlanke und in Brückenquerrichtung breite Stützen, die in den Querträgern eingespannt sind, auf, und

d) seine Stützen sind am Stützenfuß auf jeweils zwei in Brückenquerrichtung im Abstand voneinander angeordneten, eine Kippbewegung in Brückenlängsrichtung ermöglichenden Lagern gelagert.

Ein Hauptmerkmal des Brückentragwerks nach der Erfindung ist es, daß die Stützen in Brückenlängsrichtung schmal ausgebildet sind und am Fuß auf Kippbewegungen ermöglichenden Lagern aufliegen. Auf diese Weise werden die in Brückenlängsrichtung wirkenden Kräfte aus Temperaturänderungen und aus den Bremslasten des Verkehrs gleichmäßig auf alle Stützen verteilt. Einspannmomente treten nur am Stützenkopf auf, während sie am Stützenfuß zu Null werden. Durch die schlanke Ausbildung der Stützen werden die Momente in ihrer absoluten Größe klein gehalten. In Brückenquerrichtung wird durch die Spreizung der Kipplager am Stützenfuß ein einer Einspannung ähnlicher Zustand erreicht, wenn die Spreizung so groß gewählt ist, daß die Exzentrizität der Resultierenden aus Eigengewicht und Verkehrslasten im Kern des Stützenquerschnitts bleibt.

Dazu kommen die aus der Gestaltung des Überbaus herrührenden Vorteile geringer Herstellungskosten, da die plattenartigen Längsträger einen geringen Schalungsaufwand erfordern und ihre Bewehrungsführung einfach ist. Außerdem ist es günstig, daß der Überbau auf die ganze Länge des Brückentragwerks eine einheitliche Bauhohe- hat. Diese ist noch dazu gering; sie beträgt bei Stützweiten von etwa 35 m nicht mehr als 1,10 m.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Teil der Stützen auf ortsfesten Kipplagern und ein anderer Teil der Stützen auf Kipprollenlagern gelagert ist. Die Stützen können am Kopf in einer pilzkopfartigen Verdickung an der Unterseite des Querträgers eingespannt sein und am Fuß in eine sockelartige Verbreiterung auslaufen. Die Stützenbreite beträgt zweckmäßigerweise etwa ein Achtel der Brückenbreite und der Abstand der Lager etwa ein Viertel der Brückenbreite.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Brückentragwerks weist zwei etwa in den Viertelpunkten der Brückenbreite angeordnete Längsträger auf.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch das Brückentragwerk in der Ebene I-I der F i g. 2,

F i g. 2 die Untersicht und einen Schnitt in der EbeneH-II der Fig. 1, und

Fig. 3 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele mit verschiedenen statischen Systemen jeweils in Ansicht und Untersicht.

Bei dem in F i g. 1 im Querschnitt dargestellten Brückentragwerk weist der Überbau 1 zwei plattenartige Längsträger 2 auf, die durch die oben liegende Platte 3 verbunden sind. Aus den Längsträgern kragt beiderseits je eine Konsole 4 aus, welche die aus dem Gesims 5 und dem Radabweiser 6 bestehenden Aufbetonteile trägt. Über den in der Längsmittelachse angeordneten einstieligen Stützen 8 sind Querträger 7 ig angeordnet, welche die gleiche Bauhöhe haben wie die Längsträger 2.

Die Stützen 8 sind am Kopf in flachen pilzkopfartigen Verdickungen 9 an der Unterseite des Querträgers 7 eingespannt und laufen am Fuß in eine sockelartige Verbreiterung 10 aus, um die erforderliche Spreizung der Lager 11 zu erreichen. Die Lager sind als ortsfeste Kipplager oder als Kipprollenlager ausgebildet. Sie liegen auf einem Fundamentblock 12 auf.

Das Brückentragwerk kann mit verschiedenen statischen Systemen ausgeführt sein. Einige Beispiele sind in den F i g. 3 bis 5 angedeutet.

So ist in F i g. 3 eine Anzahl von in der Seitenansicht T-förmigen, aus Stützen 13 und Überbauabschnitten 14 bestehenden Tragvverksteilen aneinandergereiht, die in jedem Feld durch ein Gerbergelenk 15 verbunden sind. Die dazugehörige Untersicht ist unterhalb der Ansicht dargestellt. Die Stützen sind alle auf ortsfesten Kipplagern gelagert; Längenänderungen können in den Gerbergelenken 15 ausgeglichen werden.

Ein ähnlich günstiges, weil statisch bestimmtes Tragsystem ist in F i g. 4 angedeutet. Bei ihm sind in jedem zweiten Feld Einhängeträger 16 angeordnet, die ebenfalls mit Gerbergelenken 15 mit den Überbauteilen 17 verbunden sind. Die Stützen 13 liegen wiederum ausschließlich auf festen Kipplagern auf, da die Längenänderungen in den Gerbergelenken 15 aufgenommen werden können.

Wenn, wie beim Beispiel nach F i g. 5, auf Fugen im Überbau völlig verzichtet wird, dann müssen die im Überbau 18 eingespannten Stützen 13 am unteren Ende zumindest teilweise auf Kipprollenlagern aufgelegt sein, und zwar ruhen nur die beiden mittleren Stützen auf festen Kipplagern, die äußeren Stützen dagegen auf Rollenkipplagern, um einen Längenausgleich zu ermöglichen.

Der Patentanspruch 1 schützt nur die Gesamtkombination der in ihm angegebenen Merkmale.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mehrfeldriges Brückentragwerk aus Stahloder Spannbeton mit im Brückenquerschnitt mittig angeordneten Stützen, die biegesteif an dem als Plattenbalken ausgebildeten Brückenüberbau angeschlossen sind, gekennzeichnetdurch die Kombination folgender für sich allein und in Teilkombination bekannter Merkmale:

a) einen oder mehrere plattenartige Längsträger (2),

b) plattenartige Querträger (7) von derselben Bauhöhe wie die Längsträger (2),

c) in Brückenlängsrichtung schlanke und in Brückenquerrichtung breite Stützen (8 bzw. 13), die in den Querträgern (7) eingespannt sind, und

d) Lagerung der Stützen (8 bzw. 13) am Stützenfuß auf jeweils zwei in Brückenquerrichtung im Abstand voneinander angeordneten, eine Kippbewegung in Brückenlängsrichtung ermöglichenden Lagern (11).

2. Brückentragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Stützen (13) auf ortsfesten Kipplagern und ein anderer Teil der Stützen (13) auf Kipprollenlagern gelagert ist.

3. Brückentragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (8) am Kopf in einer pilzkopfartigen Verdickung (9) an der Unterseite des Querträgers (7) eingespannt sind und am Fuß in eine sockelartige Verbreiterung (10) auslaufen.

4. Brückentragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützenbreite etwa ein Achtel der Brückenbreite und der Abstand der Lager (11) etwa ein Viertel der Brückenbreite beträgt.

5. Brückentragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei etwa in den Viertelpunkten der Brückenbreite angeordnete Längsträger (2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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