DE2540267C3

DE2540267C3 - Tragwerk für eine zerlegbare Brücke

Info

Publication number: DE2540267C3
Application number: DE2540267A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr.-Ing. 4132 Kamp-Lintfort Sedlacek; Hugo Dipl.-Ing. 4140 Rheinhausen Sedlacek
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1979-06-07
Also published as: ATA664776A; IN146253B; US4075727A; ES451169A1; IT1063486B; SE7609570L; DE2540267A1; JPS5235429A; SE429245B; AT361974B; DE2540267B2; FR2323816A1; GB1518716A

Description

fio

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk für eine letlegbafe Brücke mit mindestens einem Träger, der aus vier, im Querschnitt gesehen, dreieckförmig und/oder ft» IrJpLVformig zueinander ungeordneten Scheiben zü^ samniengesetzt ist, von denen eine den Obergurt, eine den Untergurt und zwei die geneigten Seitenwand« bilden.

Um tragende Scheiben aus Stahl oder sonstigen Metallen, z. B. Aluminium (Platten, Tragwände, Hauptträgerstege u.a.) im Ingenieurbau, vor allem Brückenbau und hier vornehmlich im Pionierbrückenbau, miteinander zu verbinden, bedient man sich des Nietens, Schraubens und Schweißens, wenn es sich um die Übertragung großer Kräfte von mehreren, u. U. vielen Tonnen handelt. Diese Verbindungstechnik gilt vor allem für nicht vorübergehende Bauwerke, bei denen die Montagezeiten nicht so vorrangig sind. Kommt es auf extrem kurze Montagezeiten an, sind diese Verbindungselemente ungünstig oder sogar unbrauchbar. Dies gilt umso mehr, je funktionell vielseitiger eine solche Verbindung sein soll, d. h. in je mehr Kraftrichtungen zu arretieren ist.

Beispielsweise besteht für Brückengeräte, insbesondere Pionierbrücken, die Forderung nach extrem kurzen Montagezeiten. Hier wurde bisher die Kraftübertragung vorwiegend durch Bolzen oder Scharniere oder gelegentlich auch durch Haken erreicht. Haken, wie sie z. B. als Waggonkupplungen verwendet werden, sind zwar schnei! anwendbar, bedingen aber einen großen Aufwand an Raum und Gewicht. Bei Verbindungen mit Bolzen ist die Kraftübertragung gewöhnlich mit Beanspruchung der Bolzen und Bohrlöcher auf Scheren bzw. Laibungsdruck verbunden, also in Ebenen senkrecht zur Bolzenachie; seltener erfolgt eine Beanspruchung durch Zug in Bolzenachse. Da Bolzendurchmesser und Bolzenabstand voneinander abhängig sind, ist zur Übertragung einer bestimmten Kraft auf eine Mindestzahl von Bolzen die Einhaltung eines Minimal-Bolzenabstandes sowie von Mindestbreiten und -längen der Verbindungsflächen erforderlich. Entsprechende Abmessungen stehen aber, vor allem im modernen Pionierbrückenbau nicht immer zur Verfügung. Auch bedingt das Einbauen und Sichern der Bolzen einen gewöhnlich nicht verfügbaren Zeitaufwand. Zwar werden die Bolzen manchmal auch fest eingebaut, doch ändert das nichts an dem großen Pia: iaufwand.

Bekannt ist bereits ein Tragwerk für eine zerlegbare Brücke mit wenigstens einem Träger, der aus mindestens einem Stück mit dreieckförmigem und/oder trapezförmigem Querschnitt besieht, wobei jedes Trägerstück aus vier Scheiben zusammengesetzt ist, von denen eine den Obergurt, eine den Untergurt und zwei die geneigten Wände bilden (DE-AS 17 08 686). Hierbei sind jedoch nicht nur die Obergurte vermittels Bolzen mit den geneigten Wänden verbunden, sondern auch die Steckverbindungen zwischen letzteren und den Untergurten benötigen noch Bolzen, um ein torsionssteifes Tragwerk herzustellen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vier Scheiben eines Trägers einer zerlegbaren Drücke mit geringstem Aufwand an Montagez.eit unter Anwendung von Befestigungsmittel^ die niedrige Fertigungskosten und einen geringen Raumbedarf aufweisen, so miteinander zu verbinden, daß zwischen den Elementen große Kräfte naih allen Richtungen hm übertragen werden können.

Diese Aufgabe wird crfindungsgcmüU dadurch gc-lmi, daß die den Obergurt bzw, den Untergurt bildenden Scheiben an den Verbindungsstellen mit den die Seitenwände bildenden Scheiben mindestens ein Paar nach unten bzw. oben gerichtete Nocken tragen, Zwischen die die Enden der jeweiligen Seiienwande greifen und von denen die an der stumpfwinkligen Seite der miteinander zu Verbindenden Scheiben liegenden

Nocken der den Untergurt bildenden Scheibe zur jeweiligen Seitenwand hin hakenförmig gebogen ausgebildet sind und das zwischen die Nocken eingreifende Ende der die jeweilige Seitenwand bildenden Scheibe umgreift

Somit kann ohne Verwendung eines große Kräfte übertragenden Bolzens eine nach allen Richtungen hin steife Verbindung zwischen den vier Scheiben in kurzer Zeit hergestellt werden. Die erwähnten Nachteile der Bolzenverbindungen entfallen. Außerdem werden Korrosionsschäden vermieden, die aus Elektrolyt-Wirkung auftreten, wenn z. B. Bolzen aus Stahl in Bohrlöcher von Aluminitimwänden eingesetzt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt bzw, zeigen

F i g. 1 eine Pionierbrücke in Seitenansicht,

F i g. 2 einen Teil der Brücke in Schrägansicht,

F i g. 3 einen Querschnitt durch den mittleren Feil der Brücke.

F i g. 4 und 5 Querschnitte durch einzelne Träger der Brücke an veischiedenen Steilen,

Fig.6 einen Teil des Untergurtes eines Trägers des Tragwerkes in Schrägansicht,

F i g. 7 Teile des Untergurtes und einer Wand in Seitenansicht,

F i g. 8 Teile eines rampenartigen Trägerstückes mit Montage-Hilfsmitteln in Seitenansicht,

Fig. 9 die zugehörige Stirnansicht mit dem Blick in Richtung des Pfeiles XII in F i g. 8,

F i g. 10 eine Wand eines Trägers und die anschließenden Teile des Untergurtes und des Obergurtes in einem lotrechten Schnitt und

Fig. 11, 12 und 13 je einen Feil des Untergurtes und einen Teil einer Wand in einem lotrechten Schnitt in drei verschiedenen Montage/uständen.

Das Tragwerk der Pionierbrücke nach Fi g. 1 besteht aus zwei Spurträgern, die mit Abstand voneinander verlegt sind. Jeder der beiden .Spurträger ist zusammengesetzt aus z\,ei oder mehr normalen Trägerstücken 1, deren Querschnitt ein gleichschenkliges Dreieck mit obenliegender waagerechter Seite ist. Die beiden Enden der Spurträger werden durch je zwei rampenartige Trägerstücke 2 und 3 gebildet, deren Hohe von den normalen Frägerstücken i aus stetig abnimmt, wobei der Querschnitt von der dreieck.gen Form des Querschnitts der normalen Frägerslücke 1 allmählich in trapezförmige Quersthnilte mit zunehmend geringer Höhe übergeht. Die äußeren Kanten der rampenarligen Trägerstücke S liegen jui einem für beide Spurträger gemeinsamen Uferbalken 4 auf.

Jedes der Frägerstücke 1 bzw. 2 bzw. 3 ist aus vier Scheiben zusammengesetzt. Eine Scheibe 5 bildet einen Teil des Obergurtes des Spurträgers und zugleich einen Feil der Hrückcnfahrbahn. Den Untergurt des Spurträgers bilden schmale Scheiben 6 an den Unterseiten der normalen Trägtfaiücke 1 sowie Scheiben 7, welche die rampenartigen Frägerstücke 2 und 3 unten abschließen und deren Breite entsprechend der zunehmenden Breite der Trapez Querschnitte der Frägerslücke 2 bzw. 3 bis zu den Ufcrbalken 4 zunimmt. Zwei weitere Scheiben 8 und 9 bilden die geneigten .Seitenwände der Trägerstükke 1,2 und 3.

Der Zwischenraum zwischen den die Obergurte der beiden Spurträgei' bildenden Scheiben 5 wird durch Zwischenplatten 10 überbrückt, die mit ihren Längsrändern auf den einander zugekehrten Rändern der Scheiben 5 aufliegen. An den äußeren Rändern der Scheiben 5 sind Schrammborde 11 befestigt.

Zur Befestigung der die Seitenwände bildenden Scheiben 8 und 9 an den die Untergurte bildenden Scheiben 6 bzw. 7 sind die im folgenden beschriebenen Koppelungsmittel vorgesehen.

Eine untere Scheibe 6 eines normalen Trägerstückes 1 besteht nach der Darstellung in Fig.6 aus zwei stranggepreßten Hohlplatten 12, 13, deren Profile

ίο spiegelbildlich mit Bezug auf die lotrechte Längsrnittelebene der Scheibe 6 ausgebildet sind. Sie smd mit den einander zugekehrten Längskanten ihrer oberen und unteren Platten durch Schweißnähte 14 miteinander verbunden.

Auf der oberen Platte der unteren Scheibe 6 sitzen in der Nähe von deren beiden Enden vier Koppelungsmittel. Jedes Koppelungsmittel wird gebildet durch eine plattenartige Erhebung 16 und zwei hiocken 17 und 18, von denen einer von dem der Schweißnaht 14 zugewandten Ende der Erhebung 16 und der andere von dem entgegengesetzten Ende der E^r':ebung 16 hochragt. Der Nocken 17 hat ein hakenförmiores Profi! und bildet auf der von der Schweißnaht 14 abgewandten Seite eine Kehle 19. Der Nocken 18 ist weniger hoch und weist auf der dem Nocken 17 zugewandten Geite eine Anhgefläche 20 auf. Jedes Nockenpaar 15 hat zwei ebene, lotrechte Stirnflächen 21, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Scheibe 6 verlaufen.

Je zwei der Nockenpaare 15 sind spiegelbildlich mit

ίο Bezug auf die lotrechte Längsmittelebeue der Scheibe 6 angeordnet. Auf jeder Seite der Schweißnaht 14 sind zwei Nockenpaare 15 mit einem Abstand voneinander angeordnet.

Wenn die Scheibe 6, wie es F i g. 6 zeigt, durch

j5 Strangpressen der beiden Hohlplatten 12 und 13 hergestellt wird, bestehen die Nockenpaare 15 aus einem Stück mit den Hohlplatten. Ihr Profil wird von dem Strangpreßprofil der Hohlplatten 12 und 13 eingeschlossen. Nach dem Strangpressen bat jec^Je der Hohlplatten 12 bzw. 13 zunächst eine über ihre Länge durchgehende Leiste mit dem Profil der Nockenpaare 15. 'lanach wird diese Leiste durch spanabhebende Bearbeitung so unterbrochen, daß die Nockenpaare entstehen und in den zwischen ihnen gebilde'en Lücken jeweils eine niedrige sog. Bearbeitungsleiste 22 iieheti bleibt. Hierbei werden auch die Stirnflächen 21 bearbeitet.

Eine Scheibe 9, welche eine der geneigten Seitenwände eines normalen Trägerstückes 1 bildet, hat ein

w unteres Randstück 23 und ein oberes Randstück 24. Diese beiden haben eine übereinstimmende Form je eines stranggepreßten Hohlkörpers. Sie werden miteinander durch zwei planparallele Platten 25 verbunden, welche mit ihren l.ängsrändern über abgestufte Leisten

v, 26 der Randstücke 23 bzw. 24 so greifen, daß ihre Außenflächen mit <len Außenflächen der Randstücke fluchten. Sie sind mit diesen durch Schwe'ßnähte 27 fest verbunden. Die Platten 25 sind durch nicht dargestellte, kegelstumpfförmige Hocker versteift.

Wi Fig. 10 zeigt die "cheibe 9 im eingebauten Zustand, in dem sie mit der unteren Scheibe 6 so verbunden ist, daß zwischen ihr und dieser Scheibe große Kräfte nach allen Richtungen hin übertragen Werden können. Gleichzeitig ist sie mit der oberen Scheibe 5 so verbunden, daß

hi zwischen ihr und dieser große Kräfte sowohl in Längsrichtung des Trägers als auch quer dazu übertragen werden können.
Jedes der beiden Randstücke 23 und 24 bildet einen

Fuß mil einem Wulst 28 und einer Ferse 29. Aus dem 1-uß ist eine Nut 30 mit rechteckigem Querschnitt (F i g. 7) ausgefräst. Hierdurch werden eine Auflagerfläche 31 des f-'uBcs sowie lotrechte FühfUngsflächen 32 gebildet.

Bei der F.inbaulage der Scheibe 9 nach Fig. 10 sitzt der Fuß des unteren Randstückes 23 fest in einem der Nockenpaafe 15. Die Auflagcffläche 31 liegt auf der Erhebung 16 auf. Der Wulst 28, der in Richtung nach der lotreehten Längsmittelebene der unteren Scheibe 6 hin gerichtet ist, liegt passend in der Kehle 19 des hakenförmigen Nockens 17. Die Ferse 29 stützt sich mit einer von dem Wulst 28 abgewandten lotreehten Fläche 33 gegen den Nocken 18. Die seitlichen Führungsflächen 32 liegen an den lotrechten Stirnflächen 21 des Nockenpaarcsan.

Demgemäß v/erden waagerechte Kräfte, die quer zur Längsrichtung des Trägers zwischen der Scheibe 9 und der unteren Scheibe 6 wirken, von dem Wulst 28 und dem Nocken 17 bzw. von der Ferse 29 und dem Nocken 18 aufgenommen. Waagerechte Kräfte, die in Längsrichtung des Trägers zwischen der Scheibe 9 und der unteren Scheibe 6 wirken, werden durch die aneinander-Iiegenden Führungs- bzw. Stirnflächen 32 und 21 übertragen. Kräfte, die in lotrechter Richtung von der Scheibe 9 nach unten auf die untere Scheibe 6 wirken, werden durch die Auflagefläche 31 auf die Lrhebung 16 übertragen. Nach oben auf die Scheibe 9 wirkende Kräfte können diese nicht von der unteren Scheibe 6 abheben, weil der hakenförmige Nocken 17 über den Wulst 28 greift und ein Drehen der Scheibe 9 entgegen dem Uhrzeigersinn durch die obere Scheibe 5 verhindert wird.

Sonach ist die eine geneigte Wand des Trägcrslückcs 1 bildende Scheibe 9 mit der den Untergurt bildenden Scheibe 6 so verbunden, daß nach allen Richtungen hin wirkende Kräfte aufgenommen werden.

Die F'ig. 11. 12 und 13 veranschaulichen, wie die Scheibe 9 mit der unteren Scheibe 6 gekoppelt wird Nach F i g. 11 befindet sich die Scheibe 9 zunächst in ίο lotrechter Lage über dem betreffenden Nockenpaar 15. Diese Lage ist auch in F i g 7 dargestellt. Nach Fig. 12 wird die Scheibe 9 mit einer geringen Neigung nach der lotreehten Längsmittelebcne der Scheibe 6 hin in das Nockenpaar 15 so eingesetzt, daß der Wulst 28 in die Kehle 19 eingreift und diese beiden Teile ein Drehgelenk bilden. Nunmehr wird gemäß Fig. 13 die Scheibe 9 im entgegengesetzten Sinn geschwenkt, bis sie die in Fig. IO dargestellte Lage einnimmt. Dabei füllen diejenigen Teile des Fußes des unleren Randslükkes 23. die beim Ausfräsen der Nuten 30 stehengeblieben sind, die Lücken zwischen den drei mit Abständen voneinander angeordneten Nockenpaaren 15 aus.

Wenn die die andere Wand des Trägerstückes 1 bildende Scheibe 8 in der gleichen Weise wie die Scheibe 9 mit der den Untergurt bildenden Scheibe 6 mit Hilfe der betreffenden Nockenpaarc 15 verbunden ist, wird auf die oberen Ränder der beiden Scheiben 8 und 9 die den Obergurt bildende Scheibe 5 aufgesetzt. Dabei erstrecken sich die Wulste 28 der oberen Randslückc 24 in Richtung von der lotrechten Längsmittelebcne des Trägers 6 weg, während die Fefscri 29 dieser Llbcne zugewandt sind. Die obere Scheibe 5 hat auf ihrer Unterseite Nöckcnpaare 34. die mit den Nockenpaaren 15 der unteren Scheibe 6 übereinstimmen, lediglich mil dem Unterschied, daß sie statt der hakenförmigen Nocken 17 einfache, nicht über die Wulste 28 greifende Nocken 35 hat. EJaIu kann Hie obere Scheibe 5 durch lotrechte Bewegung nach unten auf die Füße der oberen Randslücke 24 der beiden Scheiben 8 und 9 so aufgesetzt werden, daß jedes Nockenpaar 34 mit den Nocken IS und 35 die Ferse IH bzw. den Wulst 28 erfaßt und die I ührungsllächcn 32 der ausgefrästen Nut 30 an den Stirnflächen 21 der Nockenpaare 34 anliegen, so daß waagerechte Kräfte beliebiger Richtungen zwischen der oberen Scheibe 5 und den Scheiben 8 bzw. 9 übertragen werden.

Fin Abheben der oberen Seheibe 5 von den Scheiben 8 und 9 wird dadurch verhindert, daß nicht dargestellte Fallbolzcn. die in der oberen Scheibe 5 geführt sind, in cn !sprechende Ausnehmungen der oberen Randslückc 24 einrüsten.

Die rampenartigen Trägerslücke 2 und 3 werden aus vier Scheiben grundsätzlich in der gleichen Weise zusammengesetzt wie die normalen Trägcrstückc. F" i g. 8 und 9 zeigen, daß zwei geneigte Scheiben 40 und 41. deren Höhen sich nach dem einen I'.ndc des Trägerstückes 3 hin verjüngen, auf die den Untergurt bildende Scheibe 7 aufgesetzt sind Die Befestigung der Scheiben 40 und 41 an der Scheibe 7 erfolgt mittels der gleichen Koppelungsmiltcl. die zu der beschriebenen Befestigung der Scheiben 8 und 9 des normalen Trägerstückes 1 an der unteren Scheibe dienen. Nach F ig.8 ist die untere Scheibe 7 vorübergehend zur Erleichterung der Montage in geneigter !.agc abgestützt, und zwar mit hoiiiücgcndcm F.ndc an dem I Jfcrbalkcn 4. der über Rollen 42 vorgerollt werden soll. E)abci verlaufen die oberen Ränder der Scheiben 40 und 41 waagerecht. In dieser E.agc sind die Scheiben vorübergehend durch einen Abstandshalter 43 gehalten. Fr trägt Rollen 44 zum leichteren Einbringen der oberen Scheibe 5 Diese ist in I ig. 8 und 9 mit Abstand oberhalb der Scheiben 40 bzw. 41 gezeigt. Sie wird auf die oberen Randstücke der Scheiben 40 und 41 abgesetzt und mit diesen in der gleichen Weise fest verbunden, wie es für die Befestigung der oberen Scheibe 5 auf den Scheiben 8 und 9 des normalen Trägerstückes anhand von Fi g. 10 beschrieben ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnunpen

Claims

Patentansprüche:

1. Tragwerk für eine zerlegbare Brücke mit mindestens einem Träger, der aus vier, im Querschnitt gesehen, dreieckförmig und/oder trapezförmig zueinander angeordneten Scheiben zusammengesetzt ist, von denen eine den Obergurt, eine den Untergurt und zwei die geneigten Seitenwände bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die den Obergurt bzw. den Untergurt bildenden Scheiben (5 bzw. 6 bzw. 7) an den Verbindungsstellen mit den die Seitenwände bildenden Scheiben (8 und 9 bzw. 40 und 41) mindestens ein Paar nach unten bzw. oben gerichtete Nocken (18 und 35 bzw. 17 und 18) tragen, zwischen die die Enden der jeweiligen Seitenwände greifen und von denen die an der stumpfwinkligen Seite der miteinander zu verbindenden Scheiben (6 und 8 bzw. 6 und 9 bzw. 7 und 40 bzw. 7 und 41) liegenden Nocken (17) der den Untergurt bildenden Scheibe (6 bzw. 7) zur jeweiligen Seitenwand hin hakenförmig gebogen ausgebildet sind und das zwischen die Nocken «-■iiiä.'uiicüüi; Lndc uct die jeweiüge Seitenwand bildenden Scheibe (8 bzw. 9 bzw. 40 bzw. 41) umgreift

2. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von den hakenförmig ausgebildeten Nocken (17) umgriffene Teil der anschließenden Scheibe (8 bzw. 9 bzw. 40 bzw. 41) die Form eines an dem Nocken anliegenden Wulstes (28) hat. jo

3. Tragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen in Längsrichtung des Unter- und Obergurts in einer Reihe angeordneten Nockeiipaaren (<5 bzw. 34) jeweils eine Ausnehmung befindet, in die jeweils ein Vorsprung der anschließenden Scheibe eingi eift.

4. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Obergurt und der jeweiligen Seitenwand wenigstens eine ein Abheben des Obergurts verhindernde Verriegelung angeordnet ist.

5. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Untergurt bildende Scheibe (6 bzw. 7) eine stranggepreßte Hohlplatte (12, 13) ist, deren Strangpreßprofil auch die Nockenpaare (15) einschließt, und daß die Lücken (22) zwischen den Nockenpaaren durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt sind.

6. Tragwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die .Seitenwände obere w und untere Ranchtücke (23 bzw. 24) in Form von stranggepreßten Hohlplatten haben, deren StrangpreDprofile auch die in die anschließende, den Oberbzw. Untergurt bildende Scheibe (5 bzw. 6 b/w. 7) eingreifenden Vorsprünge umfassen, zwischen de- v> nen sich spanabhebend hergestellte Lücken zum Eingriff des Unter- bzw. Obergurts im Bereich der daran angeordneten Nockenpaare(15)befinden.