DE212295C

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Publication number: DE212295C
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Description

I S

KAISERLICHES

Wenn den Kabeln einer Hängebrücke mit gelenklosen Versteifungsträgern eine gleichbleibende Spannung gegeben wird, so werden die Versteifungsträger gleichmäßig entlastet, und es entsteht ein anderes, eigenartiges Brückensystem, dessen äußere Erscheinung im allgemeinen zwar den versteiften Kabelbrücken sehr ähnlich ist, das sich von diesen jedoch im Wesen unterscheidet.

ίο Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Kabeln eine unveränderliche Spannung dadurch zu geben, daß die Verankerung durch ein angehängtes Gewicht ersetzt wird. Dabei müssen aber, bei größeren Brücken — und hur solche kommen hier in Frage —- die Spanngewichte ganz außerordentlich groß werden. Ferner' könnte bei einstweiligen Brücken, bei ■ denen das Entlastungskabel vorteilhaft angewendet werden. kann, die Größe des Gewichts nur schwer mit der erforderlichen Genauigkeit bestimmt und die Aufstellung nicht so schnell, wie für solche Zwecke erwünscht, ausgeführt

werden. .

Nach der vorliegenden Erfindung wird die gleichmäßige Spannung der Entlastungskabel dadurch erreicht, daß zwischen das Entlastungskabel und das zu entlastende Tragwerk Flaschenzüge eingeschaltet werden und über diese Spannseile geführt werden, die mit Spanngewichten verbunden sind. Bei Wärmeschwankungen und beim Durchbiegen des Tragwerks unter der Verkehrslast folgen diese Spanngewichte den Bewegungen des Überbaues. Das Einschalten von Flaschenzügen zwischen die Tragseile und die Fahrbahn einer Hängebrücke ist allerdings bekannt, jedoch sind diese Flaschenzüge nicht mit Spanngewichten versehen, sondern . dienen zu demselben Zweck wie die bekannten Spanne-Schlösser, und können daher nicht eine gleichbleibende Spannung der Kabel gewährleisten.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar veranschaulicht Fig. 1 die Anwendung der Erfindung auf eine Bogenbrücke mit geradem Ober gurt. ■

Fig. 2 und 3 zeigen die Führung des Spannseiles zwischen Entlastungskabel und Tragwerk,

Fig. 4 und 5 die Anordnung, der Entlastung für Brücken, bei denen eine Verankerung der Entlastungskabel nicht möglich ist,

Fig. 6 eine für diese Anordnung geeignete Führung des Seiles.

In Fig. 7 und 8 ist die Anwendung der Entlastung bei einer Hängebrücke,

in Fig. 9 bei einer Drehbrücke dargestellt.

Fig. 10, 11, 12 und 13 enthalten Einzelheiten der Verbindung des Spannseiles mit dem Entlastungskabel und dem Tragwerk.

An dem fest verankerten Kabel a (Fig. 1 und 2) sind Rollen c durch Hängeeisen b angehängt; die Länge der Hängeeisen b wird zweckmäßig so gewählt, daß die Achsen der

Rollen in einer wagere.chten Ebene liegen. Die Rollen hängen zweckmäßig in den senkrechten Querebenen durch die Knotenpunkte e des Trägers, in welchen andererseits an den Trägern die Rollenpaare d befestigt sind. Über die Rollen c und d ist ein Seil f geführt, welches weiter über Rollen h an den Pylonen ν geht und an seinen Enden ein Gewicht g trägt. Von der Reibung abgesehen

ίο besitzt das Seil / an allen Stellen eine den Gewichten g entsprechende Spannung; jeder senkrecht verlaufende Teil des Seiles /. entlastet also den Träger bei jeder Belastung um die Größe des Gewichtes g. Alle Hängeeisen erhalten ein und dieselbe, von der Größe des Spanngewichtes abhängige Zugspannung. Die Hängeeisen können auch ganz fehlen; es müssen dann die oberen Rollen unmittelbar am Kabel befestigt werden. Ebensogut wie in den Knotenpunkten der Hauptträger kann man die Entlastung auch an den Querträgern (Fig. 2) angreifen lassen.

Bei der Ausführung nach Fig. ι und 2 geht das Seil abwechselnd über je eine Rolle am Entlastungskabel und je zwei Rollen an dem Träger der Brücke und verläuft teils senkrecht, teils . wagerecht. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 sind am Entlastungskabel und am Träger die gleiche Zahl Rollen angeordnet; die einzelnen Trümer des Drahtseiles verlaufen schräg, etwa unter 45⁰. Diese Anordnung bedarf jedoch einer größeren Bauhöhe für den Flaschenzug und eines größeren Spanngewichtes als diejenige nach Fig. 1 und 2. Auch ändert sich bei ihr die Wirkung des Flaschenzuges infolge von Temperaturveränderung und infolge der Durchbiegung durch die Verkehrslast, während bei der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 beides ohne Einfluß ist. Außerdem bedingt die Anordnung gemäß Fig. 3 große Sorgfalt bei der Aufstellung, während bei derjenigen gemäß Fig. 1 und 2 Aufstellungsfehler nichts an der richtigen Wirkung des Flaschenzuges ändern. Um die Wirkung der Ent- lastungsvorrichtung von Reibungswiderständen möglichst unabhängig zu machen, werden die Seilrollen mit Kugel- oder Rollenlagern ausgerüstet. Um ferner den Einfluß der Seilsteifigkeit auf das geringste Maß zu beschränken und die Durchmesser, der Seilrollen möglichst klein wählen zu können, kann man die Zugorgane aus einer größeren Anzahl dünner Drahtseile zusammensetzen.

Das Tragwerk der Brücke wird durch die beschriebene Anordnung in jedem Knotenpunkt um einen der Größe des Spanngewichtes entsprechenden Betrag entlastet.

Die Größe der Entlastung kann verschieden gewählt werden. Sie kann entweder einen Bruchteil des Eigengewichtes oder das ganze Eigengewicht, oder aber sogar noch einen Teil der Verkehrslast ausmachen. In vielen Fällen wird die Entlastung gleich dem Eigengewichte gemacht werden, damit die Spannungen in den entlasteten Hauptträgern keinem zu großen Wechsel unterworfen sind.

Vor gewöhnlichen Hängebrücken besitzt die Vorrichtung zur Entlastung der Hauptträger den Vorzug, daß sich die Länge der Verbindungen zwischen Kabel und Träger selbsttätig richtig einstellt. . Abgesehen davon, daß zur Erzielung eines statisch bestimmten Trägers ■ kein Gelenk erforderlich ist, der Träger also steifer ist, liegt noch der weitere Vorteil vor, daß Wärmeschwankungen, Fehler bei der Aufstellung und Nachgiebigkeit der Verankerungen keinen schädlichen Einfluß ausüben. Die Belastung der Entlastungkabel ist fast unveränderlich, weshalb sehr hohe Beanspruchungen zulässig sind. Auch die Beweglichkeit unter der Verkehrslast ist viel geringer, da Durchbiegungen und Schwingungen weniger groß sind. Die Unempfindlichkeit gegen Wärmeschwankungen wirkt sehr günstig bei der Anwendung des Entlastungskabels in Verbindung mit Bogeiiträgern.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Entlastungsvorrichtung rasch und mühelos ganz oder teilweise ausgeschaltet werden kann, indem alle Spanngewichte oder nur die des einen Brückenendes angehoben werden. Es lassen sich so leicht Probebelastungen ausführen. Wenn die Eigenlast einer ohne Verkehrslast vollkommen entlasteten Brücke z. B. gleich der Verkehrslast ist, so braucht man nur die Gewichte vollständig anzuheben, um die Brücke der Verkehrslast entsprechend zu. belasten. Die Entlastungsvorrichtung kann auch dazu dienen, aus der Größe der Bewegung des Spanngewichtes unter der Verkehrslast die Durchbiegung des Trägers zu ermitteln.

Die Entlastungskabel können ferner viel leichter ausgewechselt werden als die Kabel einer Hängebrücke, welche den ganzen Überbau zu tragen haben, weil der Überbau imstande ist, sich ganz oder wenigstens teilweise selbst zu tragen; die Auswechselung kann also ohne besondere Hilfsvorrichtungen vorgenommen werden und wird meist in Verkehrspausen möglich sein.

Die Entlastungsvorrichtung kann zur Verstärkung bestehender Brücken, deren Tragfähigkeit nicht mehr den Verkehrslasten der Gegenwart entspricht, verwendet werden, gleichviel, ob Balken-, Bogen- oder Hängebrücken aus Eisen, Holz, Eisenbeton oder Stein in Frage kommen.

Ferner können die Entlastungskabel mit Vorteil zur vorübergehenden Entlastung bestehender Brücken verwendet werden. Bei Brückenverstärkungen z. B. ist es erforderlich,

das Tragwerk spannungslos zu machen, es also um den Betrag der ständigen Belastung zu entlasten, damit die VerstärkungsteiJe auf die zu schwachen Bauglieder im spannungslosen Zustande der letzteren aufgenietet werden können. ■ . ■

Beim Bau von Kolonial- und Kriegsbrücken ist die Anwendung der Entlastungskabel sehr vorteilhaft, weil die Leichtigkeit des Bauwerkes

ίο und die Möglichkeit der Aufstellung ohne Gerüst eine große Rolle spielt. Kriegsbrücken, die meist als Balkenbrücken von Spannweiten bis etwa 60 m ausgeführt sind, lassen sich ohne Umänderung, nur unter Hinzufügung weniger neuer Teile, auf etwa die doppelte . Spannweite bringen, wenn die Entlastung das volle Eigengewicht aufnimmt.

Auch bei bleibenden Brücken jeder Art kann die Entlastungsvorrichtung angewendet werden, und zwar namentlich bei sehr großen Spannweiten oder in Fällen, wo feste Aufstellungsgerüste schwer anzubringen sind.

Endlich kann .die Entlastungsvorrichtung vorteilhaft mit ein- oder zweiarmigen Drehbrücken in Verbindung gebracht werden (s. Fig. 9). Hierbei dienen die Kabel und Flaschenzüge nicht nur zur Entlastung, sondern auch zum Abheben der Überbauten von den Endlagern. Man braucht zu diesem Zwecke nur das gemeinsame, an den Seilen f hängende Gewicht g zu vergrößern; hierzu wird nur eine geringe Kraft gebraucht, weil die Drehbrücke ohne Verkehrslast nur mit geringem Drucke auf den Endlagern aufruht.

In Fällen, wo eine Verankerung des Entlastungskabels nicht ausführbar oder mit großen Schwierigkeiten verbunden ist, kann man den Horizontalzug des Kabels durch einen gedrückten Spanngurt aufnehmen lassen.

Diesen Fall stellen Fig. 4 und 5 bei einer Brücke mit wagerechtem Ober- und Untergurt dar. Über dem Obergurt k liegt der Spanngurt I. Die Spanngurte / sind miteinander durch Querträger m verbunden, die auf dem Obergurt aufliegen. Die Flaschenzüge greifen an den unter dem Untergurte liegenden Querträgern η an. Die Rollen können gemäß Fig. 6 angeordnet sein. Die Rollenpaare d sind in gemeinsamen' wagerechten Schienen 0 gelagert, auf welchen die Querträger n, die hier aus Holz gedacht sind, aufliegen. Die an den Kabeln α befestigten Hängeeisen b tragen die über den Querträgern η liegenden Rollen c.

Sind die Hauptträger als Hängebrücken ausgebildet, so kann die Entlastungsvorrichtung vorteilhaft über. den Hauptträgern liegen und mit dem Obergurt parallel laufen (Fig. 7). Die unteren Rollenpaare d sind fest mit den Knotenpunkten verbunden, während die oberen Rollen c unmittelbar am Kabel α hängen, diese Weise ist für die Entlastungsvorrichtung nur eine verhältnismäßig geringe Höhe erforderlich.

Um nicht zu große Belastungen der Rollen und damit einen ungünstigen Wirkungsgrad zu erhalten, können die Entlastungsflaschenzüge, wie schon erwähnt, in eine Anzahl einzelner, .nebeneinanderliegender Flaschenzüge zerlegt ^; werden, die zweckmäßig auch getrennte Spanngewichte erhalten.

Zu gleichem Zweck kann auch gemäß Fig. 10 in jeder Aufhängung eine Rollengruppe eingeschaltet werden, die eine Art Differential-Flaschenzug darstellt. Die Rolle c ist hier nicht unmittelbar am Entlastungskabel a, sondem an einem Seil oder einer Kette ν aufgehängt, welche um eine Rolle q gelegt und an ihr befestigt ist. Mit der Rolle q sind noch zwei weitere Rollen q¹ und r fest verbunden. Die um die Rollen q¹ gelegte und auf ihr befestigte Kette p ist mit dem Querträger oder Überbau im Punkte t verbunden, während die die Rolle r umspannende und auf ihr befestigte Kette s an das Entlastungskabel a angehängt ist. Die Rollen q und q¹ haben in Fig. 10 gleichen Durchmesser erhalten, könnten aber ebensogut verschieden sein, nämlich q > q¹. Das Rollenpaar d greift an einem. Hilfsträger u an.

Fig. 12 stellt einen senkrechten Querschnitt und eine Seitenansicht einer solchen Rollengruppe dar, bei der die Rollen q und q¹ verschieden groß sind. In den Punkten X₁, X₂, X₃ sind die Ketten v, s und p an den Rollen befestigt. Die Ketten s sind am Tragkabel und die Ketten p. am Querträger befestigt, während die Kette ν die Rolle c des Rollenzuges c d d (Fig. 10) oder c d¹ (Fig. 11) trägt.

In Fig. 13 ist eine Entlastungsvorrichtung in drei benachbarten Feldern λ dargestellt.

Bei gleichem Durchmesser der einzelnen Rollenteile können die Ketten ν und p ein Ganzes bilden; alsdann müßte die Rolle Verzahnung erhalten.

Statt der Entlastungskabel können selbstverständlich auch Ketten verwendet werden; für die übrigen Zugglieder, insbesondere die zuletzt beschriebenen, empfiehlt sich die Verwendung von Laschen- oder Gliederketten. Die Ketten s und p sowie die zugehörigen Rollen r und q können. doppelt, die Kette ν mit ihrer Rolle q einfach ausgeführt werden.

Liegt das Entlastungskabel über dem Hauptträger, wie in Fig. 7 und 8, so kann das Rollenpaar d unmittelbar am Obergurt des Hauptträgers befestigt werden; der Hilfsträger u ist dann entbehrlich.

Werden bei dem Flaschenzuge c d d je zwei benachbarte Rollen c gemäß Fig. 11 durch eine Sperrstange w miteinander verbunden, so ist statt des bisherigen Rollenpaares d d nur eine Rolle d¹ erforderlich.

Claims

Patent-Anspruch e:

ι. Vorrichtung an Brücken oder anderen Tragwerken zum Entlasten der Hauptträger, wobei zwischen Entlastungskabel (a) und Tragwerk Flaschenzüge eingeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß über die Flaschenzüge durch Spanngewichte belastete Seile geführt sind. . . ■ .
2. Vorrichtung . nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem fest verankerten Entlastungskabel (a) und dem Tragwerk eingeschalteten Seile (f), die durch Gewichte (g) gleichmäßig gespannt sind, derart geführt sind, daß sie abwechselnd über am Entlastungskabel (a) und am Tragwerk angeordnete Rollengruppen verlaufen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Rollen (c). der Flaschenzüge und das Entlastungskabel (a) Rollengruppen (q, q\ r) von verschiedenem Durchmesser eingeschaltet sind, die durch Seile ^s, p) mit dem Entlastungskabel und dem Tragwerk verbunden sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.