DE1929702C2

DE1929702C2 - Mehrfeldriges Brttckentragwerk aus Stahl- oder Spannbeton mit im BrttckenquerschitKt mtttig angeordneten Stutzen

Info

Publication number: DE1929702C2
Application number: DE1929702A
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1969-06-11
Filing date: 1969-06-11
Publication date: 1975-01-23
Also published as: US3662656A; DE1929702B1

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrfeldriges Brückentragwerk aus Stahl- oder Spannbeton mit im Brückenquerschnitt mittig angeordneten Stützen, die biegesteif an dem als Plattenbalken ausgebildeten Brückcnüberbau 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 beanspruchten Bauteile von den auf Druck beanspruchten Pfeilern übernommen.

Der Stahlbetonbau, insbesondere der Spannbctonbau, 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 I 030 853). Um die bei einer 702

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 Bauhöne 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 Fahrbahr.plattenabschnitte angeordnet. Da die Auskragung der püzartigen Abschnitte aus den Stützen bei dieser Ausführungsform kleiner ist und das Kragmoment aus den am Auflager der Einhaiigeträger em«etru:enen Querkräften nur linear wuchst, läßt sich auf itiese Wcise bei etwa gleicher Spannweite eine Verringerung der Bauhöhe erzielen. Bei einer Spannweite von etwa 30 in ergibt sich im Feld eine Bmihohe \on etwa 0.50 m und am Stützenanschniti 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-Berichtc«, 1967. Heft 4. S.¹;). Damit lassen sich zwar Stützweiten bis zu etwa 40 m erzielen, jedoch beüugi uic oaunuiie u^> 1 laueiibalkenquerschnilts etwa 2 bis 3 m, was. insbesondere bei städtischen Hochstraßen, wo ein Lichtraumpmfil eingehalten und Rampenlängeii 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 Längsniittelachsc angeordneten Stützenrei.'ie aufliegt und bei denen die Stützen im Überbau eingespannt sind. gut bewährt. Ein wesentlicher Vorteil liegt in der durch die im Brückenquerschnitt miltigc Anordnung der Stützen ermöglichten einfacheren Herstellung mit fahrbaren, jeweils ein Feld überspannenden Riistkonstniktioncn, weil diese seitlich an den Stützen vorbei in das nächste Feld verfahren werden können. Außerdem lassen siich 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 mchrfcldrigen 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 zwei etwa in den Viertelpunkten der Brückenbreite angeordnete plattenartige Längsträger,

b) plattenartige Querträger von derselben Bauhöhe wie die Längsträger und

c) in Brückenlängsrichtung schlanke und in Brükkenquerrichtung breite Stützen, die am Kopf in einer pilzkopfartigen Verdickung an der Unterseite der Querträger eingespannt sind, auf, und

d) seine Stützen sind am Stützenfuß auf jeweils

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zwei in Brückenquerrichtung im Abstand voneinander angeordneten, eine Kippbewegung in Drückenlängsriclitung ermöglichenden Lagern gelagert.

Ein Hauptmerkmal des Brückentragwerks nach der Erfindung ist es, daß die Stützen in ßrückenlängsrichtung schmal ausgebildet sind und am Fuß auf Kippbewegungen ermöglichenden Lagern aufliegen. Auf diese Weise werden die in Brückeniängsriehtung wirkenden Kräfte aus Temperaturi'nderungen 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. Tn Brückenquerrichtung wird durch die Spreizung der Kipplager am Siül/cniuB ein einer Einspannung ähnlicher Zustand erreicht. vsL'iin die Spreizung so groß gewühlt ist, dul.'i die I■ x/cnirizititt der Resultierenden aus lügengewicht und Verkehrslasten im Kern des Stüt/.enciu-.-rschnilis bleibt.

Durch die Ausbildung des Überbaus mit zwei etwa in den Viertelpunkten der Brückenbreite angeordneten flachen Längsträgern wird eine ausgewogene Beanspruchung des Überbaus infolge exzentrischer Verkehrslasten bei guter Anpassungsmöglichkeit an wechselnde Brückenbreiten erreicht. Die breiten und flachen Querträger bewirken, daß die Querkräfte aus den Längsträgern schon vom Anschnitt der Quer- 3>> träger an etwa diagonal zur Stütze hin als Kragmomente abgetragen werden, welche durch die vergrößerte Bauhöhe im Bereich der pilzkopfartigen Verstärkung gut aufgenommen werden. In den Längsträgern wird hierdurch die Bicgemomentenspilze, die bei schmalen Querträgern im Stützenquerschnitt auftritt, erheblich abgeflacht. Zudem steht zur Aufnahme der Biegemomente ein breiter Querschnitt zur Verfügung, weil der Querträger auf Biegung in Längsrichtung mitwirkt.

Da/.u kommen die aus der Gestaltung ties Überbaus herrührenden Vorteile geringer Herstellungskosten, da die plattenartigen Längsträger einen geringen Sehalungsaufwand erfordern und ihre Bewehrungsfülming einfach ist. Außerdem ist es günstig, daß der Überbau auf die ganze Länge des Brückentragwerks eine einheitliche Bauhöhe hat. Diese ist noch dazu gering; sie betrügt bei Stützweiten \on etwa 35m nicht mehr als 1.10 m.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Teil der Stützen auf ortsfesten Kipplagern und ein anderer Teil der Stützen r,uf Kipprollenlagcrn gelagert ist. Die Stützen können am Fuß in eine sockclartige Verbreiterung auslaufen. Die Slützenbrcitc beträgt zweckmäßigerweise etwa ein Achtel der Brückenbreite und der Abstand der Lager etwa ein Viertel der Brückenbreite.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

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

Fig. 2 die Uiuersicht und einen Schnitt in der Ebene 11-11 der Fig. 1, und

F i g. 3 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele mit verschiedenen statischer Systemen jeweils in Ansicht und.Untersicht.

Bei dem in Fig. 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 S und dem Radabweiser 6 bestehenden Aufbetonteile trägt. Über den in der Längsmittelachse angeordneten einstieligen Stützen 8 sind Querträger 7 angeordnet, welche die gleiche Bauhöhe haben wie die Längsträger 2.

Die Stützen 8 sind am Kopf in flachen pil/.koplariieen Verdickimgen 9 an der Unterseite des Querträgers 7 eingespannt und laufen i-.tn Fuß in eine sockelartige Verbreiterung 10 aus, um die erforderliche Spreizung der Lager 11 zu erreichen. Die Lager sind al·' ortsfeste Kipplager oder als Kipprollcnlager ausgebildet. Sie liegen auf einem Fundamentblock !2 auf."

Das Brückentragwerk kann mit verschiedenen statischen Systemen ausgeführt sen?. Hinige 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 Tragwerksteilen aneinandergereiht, die in jedem Feld durch ein Gerbei
gelenk 15 verbunden sind. Die dazugehörige Untersicht ist unterhalb der Ansicht dargestellt. Die Stützen sind alle auf ortsfesten Kippiagern gelagert: Längenänderungen können in den Gerbei gclenken 15 ausgeglichen werden.

Ein ähnlich günstiges, weil statisch bestimmtes Tragsystem ist in F i g. 4 angedeutet. Bei ihm sind in jedem zweiten Feld Hinhüngeträger \f. angeordnet. die ebenfalls mit Gerbergelenken 15 mit den t'berbautcilen 17 verbunden sind. Die Stützen 13 liegen wiederum ausschließlich auf festen Kippiagern auf. da die Längeniinderungen in den Gerbergelenken 15 aufgenommen werden können.

Wenn, wie beim Beispiel nach Fig. 5. auf Fugen im Überbau völlig verzichtet wird, dann müssen die im Überbau 18 eingespannten Stützen 13 am unteren En.Ie zumindest teilweise auf Kipprollenlagcrn aufgelegt sein, und zwar ruhen nur die beiden mittleren Stützen auf fes.en Kipplagern, die äußeren Stützen dagegen auf Rollenkipplagern, um cnen Längenausgleich zu ermöglichen.

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 3 Patentansprüche:

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

a) zwei etwa in den Viertelpunkten der Brükkenbreite angeordnete plattenartige Längsträger (2),

b) plattenartige Querträger (7) von derselben bauhöhe wie die Längsträger (2), ¹S

c) in Brückenlängsrichtung schlanke und in Brückenquerrichtung breite Stützen (8 bzw. 13), die am Kopf in einer pilzkopfartigen Verdickung (9) nn der Unterseite der Querträger (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). ^a5

2. Brückentragwerk nach Anspruch !, 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 2,3° dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (8) 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 (U) etwa ein Viertel der Brückenbreitc beträgt.