DE2854074C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brücke nach dem Oberbegriff der
Patentansprüche 1 und 23.
Eine derartige Brücke ist aus der US-PS 31 81 187 bekannt.
Diese bekannte Brücke besteht aus mehreren, in Brückenlängs
richtung nebeneinander angeordneten Elementen, von denen je
des einen V-förmigen Querschnitt besitzt. Die Elemente sind
in Brückenquerrichtung jeweils an den unteren Spitzen mitein
ander verbunden, wobei die oberen Ecken der einzelnen Ele
mente aneinanderliegend miteinander verbunden sind. Die
offene Seite des V eines jeden Elements ist mittels Quer
streben und darauf angebrachten wellenförmigen Blechen ge
schlossen. Die Wellenberge und Wellentäler verlaufen dabei
in Brückenlängsrichtung. Auf diese Wellbleche ist eine ge
schlossene Fahrbahndecke aufgebracht.
Die Konstruktion der Brücke mittels des V-förmigen Fachwerks
aus Stahlträgern besitzt ein hohes Gewicht, so daß zum Auf
bau der Brücke aus den einzelnen Brückenelementen Schwerlast
kräne eingesetzt werden müssen und die Brückenelemente mit
Schwertransporten von der Fertigungsstelle zur Baustelle
transportiert werden müssen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Brücke nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaf
fen, die aus leichten, einfach zu transportierenden und ein
fach zusammenzusetzenden Elementen aufgebaut ist und eine
dauerhafte Haltbarkeit bei geringem Gewicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa
tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die fachwerkartig geneigten Wellplatten zwischen den
oberen und unteren Gurtplatten werden die Elemente in Quer
richtung versteift. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die
Wellplatten aus relativ dünnem Material hergestellt werden
können und trotzdem eine hohe Kraftübertragungsfähigkeit auf
weisen, so daß das Gewicht eines Elementes und somit der ge
samten Brücke gering gehalten werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausführungsvarianten wer
den in den Unteransprüchen 2 bis 22 beschrieben.
Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe wird durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 23
angegeben, und die Merkmale des Anspruchs 24 betreffen eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Lösung gemäß Anspruch 23.
Durch die Anordnung von Ringen zwischen oberer und unterer
Gurtplatte als Versteifungselemente wird ebenfalls bei ge
ringem Materialaufwand und damit geringem Gewicht eine hohe
Festigkeit einer Brücke erzielt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht unter Weglassung einiger
Teile einer lasttragenden, aus Elementen
bestehenden Brücke mit erfindungsgemäßem
Aufbau,
Fig. 1A und 1B vergrößerte Ausschnitte mit Einzelheiten
des Aufbaus und der Anbringung aus Fig. 1,
Fig. 2 eine Endansicht der aus Elementen bestehen
den Brücke nach Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt nach Linie 3-3
der Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach
Linie 4-4 der Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Teils
der Fig. 1 mit Einzelheiten des Aufbaus der
Brücke,
Fig. 6 eine vergrößerte Seitenschnittdarstellung
des in Fig. 5 mit einem Kreis 6 versehenen
Teils der Brücke,
Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 5 mit
der verwendeten Abstützung der Brücke,
Fig. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 1,
Fig. 9 eine vergrößerte Schnittdarstellung der
oberen Gurtplatte der Brücke mit der form
schlüssigen Verbindung der Gurtplatte mit
der Brückenfahrbahn,
Fig. 10 eine Seitenteilansicht einer anderen Aus
führung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 11 eine Seitenteilansicht einer Lastaufnahme-
Diagonalversteifung nach einer weiteren Aus
führung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 12 einen Schnitt nach Linie 12-12 der Fig. 11,
Fig. 13 eine Seitenteilansicht einer weiteren Aus
führungsform der Erfindung mit Ringen zur
Verbindung der Gurtplatten,
Fig. 14 einen Schnitt nach Linie 14-14 der Fig. 13,
Fig. 15 eine schematische Seitenansicht einer Bogen
brücke mit modulartigen, in Längsrichtung
verwendeten Brückenabschnitten nach der Er
findung,
Fig. 16. eine vergrößerte Schnittdarstellung einer
anderen Verbindungsart der Brückengurt
platten mit den trapezförmigen Wellplatten
und
Fig. 17 eine schematische Darstellung einer wei
teren Ausführung der Erfindung, durch die
Gurtplatten mit im wesentlichen ebenen nach
außen gerichteten Flächen erhalten werden.
Nach Fig. 1 und 2 sind einige nebeneinander angeordnete be
lastbare Fachwerk-Brückenelemente 2 einer Brücke 4 darge
stellt. Allgemein besteht jedes Element 2 aus einer oberen
Gurtplatte 6 mit einer Breite W und einer senkrecht dazu ver
laufenden (nicht besonders angezeigten) Länge. Die Gurt
platte 6 besteht aus einer gewellten Metallplatte mit in
Längsrichtung verlaufenden Wellen 8. Eine zweite oder untere
Gurtplatte 10 besitzt normalerweise die gleiche Länge wie
die obere Gurtplatte 6 und die gleiche Breite W.
Vorzugsweise besteht sie auch aus einer gewellten Metall
platte mit in Längsrichtung verlaufenden Wellen 12. Bei be
sonderen Anwendungen kann jedoch die in erster Linie einer
Zugbelastung ausgesetzte untere Gurtplatte 10 aus einem
flachen Plattenmaterial bestehen. Jedes Element 2 besitzt
eine Vielzahl schräg zu den Gurtplatten 6, 10 verlaufender,
nachfolgend auch Verstärkung genannter Wellplatten 14, die
an den oberen und unteren Gurtplatten 6, 10 befestigt sind
und deren Breite im wesentlichen gleich der Breite der Gurt
platten 6, 10 ist, wie später im einzelnen dargelegt wird.
Die Verstärkungen bilden einen gewellten oder sinusförmigen
Träger 21 für die Gurtplatten 6, 10 und werden allgemein
durch eine Reihe normalerweise gerader, schräg verlaufender
Mittelabschnitte 16 gebildet, die durch gekrümmte obere oder
untere Verstärkungs-Kronenabschnitte 17 verbunden sind.
Die Verstärkungen und insbesondere ihre Mittelabschnitte 16
bestehen ebenfalls aus einer Wellplatte 14 mit einer Viel
zahl nebeneinander angeordneter Wellen. Der Wellenabstand
ist gleich dem der Gurtplatten 6, 10. Die Kronenabschnitte
17 der Verstärkungen sind an den Gurtplatten 6, 10 beispiels
weise durch Schrauben oder Nieten 22 befestigt. Da die Brei
te der Verstärkungen im wesentlichen gleich der Breite W der
Gurtplatten 6, 10 ist, unterstützen sie diese in ihrer jewei
ligen Gesamtbreite an mit Abstand voneinander versehenen
Stellen.
Die Verstärkungen können einstückig aufgebaut sein, indem
ein relativ langes Stück Wellplatte 14 sinusförmig ausgebil
det ist oder sie können durch Aneinanderfügen einer Vielzahl
allgemein trog- oder L-förmiger Elemente 15 (Fig. 1) gebil
det sein. Es können auch etwa Z-förmige Elemente 23 (Fig. 5
und 14) als Träger 21 verwendet werden.
Die L-förmig gestalteten Verstärkungselemente 15 in Fig. 1
bestehen aus zwei miteinander einen Winkel bildenden geraden
Abschnitten 27, die den geraden Mittelabschnitt 15 bilden,
wenn die Versteifungselemente in dem Träger 21 vereint sind
und aus einem fast halbkreisförmige und kontinuierlich ge
krümmten End- oder Kronenabschnitt 17, der die geraden
Abschnitte 27 verbindet. Im zusammengebauten Zustand über
decken die Enden der geraden Abschnitte 27 einander und sind
miteinander mit (nicht getrennt gezeigten) Schrauben, Nieten
22 oder dergleichen verbunden. Die Schrauben 22 verbinden
die obere oder untere Mittelstelle 19 der Kronenabschnitte
17 mit den jeweiligen Gurtplatten 6, 10, wie im einzelnen in
Fig. 6 dargestellt.
Die Enden der Brückenelemente 2 werden durch allgemein
J-förmige Verstärkungen 3 gebildet, die jeweils aus einem
vertikal gerichteten Abschnitt 5 gebildet sind, der mit
einem gekrümmten Grundabschnitt 17 a verbunden ist, dessen
Krümmungsbogen größer als der der Kronenabschnitte 17 ist
und der gleichfalls kontinuierlich gekrümmt ist. Der Grundab
schnitt 17 a enthält ebenfalls eine Mittelstelle 19 und endet
in einem frei liegenden Abschnitt 27 a, der mit dem Abschnitt
27 des nächsten Verstärkungelements 15 verbunden werden
kann, wie in Fig. 1B gezeigt. Trag- oder Lagerplatten 7 un
terstützen die Unterseite der unteren Gurtplatte 10 an einem
Brückenträger oder -widerlager 9. Ein elastomeres Zwischen
stück 7 a kann zwischen die Tragplatten 7 und das Brücken
widerlager 9 eingelegt werden. Ankerschrauben (nicht darge
stellt) oder dergleichen können vorgesehen sein, um eine
gute Befestigung der Plattenabschnitte an dem Widerlager 9
herzustellen, und dabei die thermische Ausdehnung oder Zusam
menziehung der Brücke 4 in üblicher Weise zu gewährleisten.
Nach Fig. 1 und 2 werden eine ausreichende Anzahl von
Brückenelementen 2 nebeneinander angebracht, um die erforder
liche Gesamtbreite der Brücke 4 zu erreichen. Die Brücken
elemente 2 werden durch eine Vielzahl von Lastverteilungsein
richtungen 150 miteinander verbunden, deren Aufbau im ein
zelnen später näher beschrieben wird und die etwa in der
Mitte zwischen benachbarten Mittelstellen 19 zwischen den
oberen Gurtplatten 6 und den Versteifungsträgern 21
angeordnet sind. Sie sind durch Schrauben, Nieten, Schweißen
oder dergleichen starr an der Unterseite jeder oberen Gurt
platte 6 befestigt. Wenn die Lastverteilungseinrichtungen
150 auch dazu dienen, die Brückenelemente 2 miteinander
sicher zu verbinden, so ist doch der grundsätzliche Zweck
darin zu suchen, daß eine Querverteilung der Belastung und
dadurch eine gleichmäßigere Belastung der oberen Gurtplatte
6 unter Fahrzeuglasten erzielt wird, wie es im einzelnen spä
ter besprochen wird.
Die unteren Gurtplatten 10 sind durch Verbindungsriegel 152
miteinander verbunden, die an der Unterseite der unteren
Gurtplatten 10 befestigt sind und quer zu den Gurtplatten 10
über die gesamte Brückenbreite verlaufen. Die Verbindungsrie
gel 152 sind in der Mitte zwischen benachbarten Verbindungs
stellen zwischen der unteren Gurtplatte 10 und den unteren
Kronenabschnitten 17 der Verstärkungen angeordnet. Je nach
dem besonderen Anwendungszweck können die Verbindungsriegel
152 angeschraubt, angenietet, angeschweißt oder auf eine
andere Weise sicher an den unteren Gurtplatten 10 befestigt
sein.
Zum Brückenaufbau gehören noch seitliche schienenförmige Ge
länder 154, die längs der gesamten Länge der Brücke 4 ange
bracht sind. Diese sind an mit Abstand voneinander vorgesehe
nen aufrecht stehenden Pfosten 156 befestigt, welche wie
derum an den beiden äußersten Brückenelementen 2 angebracht
sind. Schließlich ist ein Straßenbelag 158 aus Asphalt oder
Beton auf die oberen Gurtplatten 6 der zusammengebauten
Brückenelemente 2 geschüttet oder gegossen, wie am besten in
Fig. 2 gezeigt.
Nachdem so der Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Brücken
struktur erläutert wurde, werden im folgenden die Struktur
einzelheiten erläutert, die die erwähnten Vorteile ergeben.
Es ist im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 5 zu bemerken, daß
eine der wichtigsten Eigenschaften der Erfindung darin be
steht, daß alle Bestandteile, die ein Brückenelement 2 bil
den, ohne weiteres ineinander passen, d.h. daß kein speziel
les Anpassen oder Einrichten während des Zusammenbaus der
Elemente 2 und ihrem späteren Aufbau zur Brücke 4 nötig ist.
Weiter muß die Größe der Einzelelemente 2 und insbesondere
die Elementbreite W so ausgewählt sein, daß sie den
Transport der Elemente 2 auch über enge, kurvenreiche
Straßen und Transportwege ermöglicht, die Breite W muß dazu
mit den verfügbaren Materialbreiten so abgestimmt sein, daß
das Material in optimaler Weise ausgenutzt wird. Dieser Ge
sichtspunkt erfordert, daß Materialverlust so klein wie mög
lich gehalten oder vorzugsweise ganz ausgeschlossen wird und
daß die Materialeigenschaften in der wirksamsten Weise aus
genützt werden.
Im Hinblick auf leicht erhältliche Materialien wird Band
blech mit einer Breite von 1,32 m bevorzugt als Rohmaterial
zur Herstellung der Wellplatten 14 verwendet, die dann für
die Brückenelemente 2 verarbeitet werden. Nach der Erfindung
wird das 1,32 m breite Bandmaterial zu einer Wellplatte 14
verarbeitet, die eine effektive Breite von etwa 813 mm be
sitzt. Es werden trapezförmige Wellen angebracht, die je
weils in im wesentlichen horizontal verlaufenden Wellenber
gen oder -tälern 162 bzw. 164 enden (Fig. 4) und der Wellen
abstand P beträgt etwa 406 mm und die Wellentiefe D etwa 152
mm. Der fertig gewellte, anfangs 1,32 m breite Streifen
enthält so zwei Wellenzüge und ergibt Brückenelemente 2 mit
einer Gesamtbreite W von 813 mm. Die tatsächliche Breite der
Wellplatten 14 und der Brückenelemente 2 ist geringfügig,
d.h. beispielsweise 12,7 bis 25,4 mm größer, so daß eine
Überlappung zwischen den Seiten der Gurtplatten 6, 10 benach
barter Elemente 2 möglich ist. Es wird beispielsweise hoch
fester Stahl mit einer Streckgrenze von z.B. 338 N/mm2
verwendet. Beim Einsatz von korrosionsfestem Stahl erübrigt
sich das Aufbringen einer Schutzschicht auf die Oberfläche,
so daß die Wartung einer Korrosionsbeschichtung entfällt.
Ein Blechstreifen wird so gewellt, daß die fertige Well
platte 14 seitlich mit schräg laufenden Seiten 160 (Fig. 4)
endet, die jeweils Wellenberge 162 und Wellentäler 164 mit
einander verbinden. Auf diese Weise überdecken die schrägen
Seiten 160 einander, wenn die Brückenelemente 2 seitlich an
einander gebaut werden und sie können einfach durch vonein
ander einen Abstand aufweisende Schrauben 166 verbunden wer
den, die vorzugsweise in der neutralen Achse der schräg lau
fenden Seiten eingesetzt sind (Fig. 4). Es wird dabei bei
spielsweise ein Mittenabstand der Schrauben 166 in Querrich
tung von 813 mm und in Längsrichtung von etwa 305 mm ver
wendet.
Um den richtigen Sitz der oberen und unteren Gurtplatten 6
bzw. 10 mit den oberen und unteren Kronenabschnitten 17 des
sinusförmigen Trägers 21 zu gewährleisten, ist es normaler
weise notwendig, die Dicke t der Gurtplatten 6, 10 und der
diagonal verlaufenden Verstärkungen zu berücksichtigen. In
Übereinstimmung mit einer Ausführung der Erfindung werden
die Wellen so ausgebildet, daß die Basisbreite W 1 der Wellen
berge 162 und die Basisbreite W 2 der Wellentäler 164 sich
abwechselnd unterscheiden. In der bevorzugten Ausführung ist
der Unterschied zwischen W 1 und W 2 gleich der Plattendicke
t, so daß die Breite aufeinander folgender Wellenberge 162
und Wellentäler 164 in jeder Platte 6, 10 sich abwechselnd
um annähernd die Dicke der Platte 14 unterscheidet. Bei
einer praktischen angenäherten Ausführung können sich die
Basisbreiten W 1, W 2 beispielsweise um 4,8 mm unterscheiden,
so daß der Sitz von Platten 14 mit Dicken von beispielsweise
6,35 mm auf 6,35 mm, 6,35 mm auf ca. 2 mm oder 2 mm auf 2 mm
angepaßt ist. Der jeweilige Wellenabstand P und die Wellen
tiefe D bleibt dabei unverändert.
Alternativ kann nach Fig. 6 eine der Wellplatten 14 und ein
Abschnitt der Verstärkungselemente, beispielsweise der Kro
nenabschnitt 17 des Verstärkungselements mit angehobenen
Ansätzen ode Senkstellen 168 versehen werden, die etwa kreis
förmig ausgebildet sind und an der oberen (oder unteren)
Mittelstelle 19 der Kronenabschnitte 17 angebracht sind.
Schraubenöffnungen 170 für die Schrauben 22 sind in diesen
Senkstellen 168 konzentrisch ausgebildet. Jede Senkstelle
168 steht von der gekrümmten Form des Kronenabschnitts 17 so
weit ab, daß die Anlagefläche 172 der Senkstelle 168 sicher
an der zugewendet liegenden Fläche der Gurtplatte 6, 10 an
liegt, wenn die Schraube 22 angezogen wird, so daß sich eine
feste Reibverbindung zwischen den beiden Platten 6, 10, 14
ergibt. Bei einer praktischen Ausführung der Erfindung, bei
der Gurtplatte 6, 10 und versteifende Verstärkung aus einem
Blech mit einer Dicke von 6,3 mm gebildet sind, steht die
Senkstelle 168 über die gekrümmte Außenfläche des Kronenab
schnitts 17 um 8 mm vor.
Es kann Vorteile bringen, statt der Senkstellen 168 (nicht
gezeigte) gekrümmte Unterlagsscheiben einzusetzen. Die Unter
lagsscheiben werden dann zwischen die Gurtplatte 6, 10 und
den Kronenabschnitt 17 eingesetzt und nach dem Anziehen der
Schraube 22 ergibt sich die erforderliche Reibverbindung.
In Fig. 16 ist eine weitere Ausführung der vorliegenden Er
findung zur Verbindung der Gurtplatten 6 und 10 (von denen
nur die untere Gurtplatte 10 dargestellt ist) mit den Kronen
abschnitten 17 des versteifenden sinusförmigen Trägers 21
dargestellt. Die Verbindung zwischen den Kronenabschnitten
17 des sinusförmigen Trägers 21 und der oberen Gurtplatte 6
ist in gleicher Weise ausgeführt.
Diese Verbindungsart ist besonders dann geeignet, wenn die
Basisbreiten W 1 und W 2 der Wellenberge 162 bzw. der Wellentä
ler 164 sich in der in Fig. 4 gezeigten Weise abwechselnd so
unterscheiden, daß die Kronenabschnitte 17 des sinusförmigen
Trägers 21 genau in den entsprechenden Wellen S, 12 der Gurt
platten 6, 10 sitzen. In diesem Fall kann die Verbindung vor
teilhafterweise durch Punktschweißstellen geschehen, die an
den aneinander anliegenden Flächen der Gurtplatte 6, 10 und
des sinusförmigen Trägers 21 mit richtigem Abstand ange
bracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann die
Verbindung mit Befestigungsmitteln hergestellt werden, die
z.B. (nicht gezeigte) Nieten oder Schrauben 250 sein können,
die sich durch gleichmäßig verteilte Öffnungen in einander
anliegenden Wellenflanken 252 bzw. 254 der Gurtplatte 6, 10
und des sinusförmigen Trägers 21 erstrecken.
Vorzugsweise werden die Schrauben 250 an der neutralen Achse
der Wellenflanken 252, 254, d.h. in der Mitte zwischen den
Wellenbergen 162 und Wellentälern 164 angebracht, wie es in
Fig. 16 gezeigt ist.
Ein Hauptvorteil der in Fig. 16 gezeigten Ausführung besteht
darin, daß keine besonderen Senkstellen 168 für die Schrau
ben 22 vorgesehen werden müssen. Damit ist diese Ausführung
besonders dann geeignet, wenn keine Ausrüstung zur Formung
der besonderen Senkstellen 168, wie sie beispielsweise in
Fig. 6 dargestellt sind, vorhanden ist. Weiter sind die
Schrauben 22 damit an Stellen angeordnet, an denen nur eine
minimale Spannung in den Wellplatten 14 vorhanden ist.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfin
dung hat jedes diagonale Verstärkungselement die Form eines
Z und wird durch einen geneigten Mittelabschnitt 16
gebildet, von dem integral damit aufgebaute Kronenabschnitte
17 abstehen. Die Kronenabschnitte 17 besitzen eine Neigung
bezüglich der Mittelabschnitte 16 der Verstärkung und sind
entweder parallel zueinander ausgerichtet und im
wesentlichen eben oder sie sind vorzugsweise kontinuierlich
gekrümmt. Die Kronenabschnitte 17 liegen an den einander
zugewandten Flächen der oberen und unteren Gurtplatten 6, 10
an und stützen dieselben gegeneinander ab. Die Kronenab
schnitte 17 können flach sein oder sie können aus gewelltem
Material mit einer geringen Wellentiefe bestehen und/oder
die Wellen können abgeflacht sein. Bei einer bevorzugten
Ausführung der Erfindung sind die Wellen des
Mittelabschnitts 16 und der daran anschließenden
Kronenabschnitte 17 fortlaufend ausgeführt. Der Übergang
zwischen den Kronenabschnitten 17 und dem Mittelabschnitt 16
der Verstärkung ist hierbei kontinuierlich gekrümmt, so daß
die volle Festigkeit der gewellten Verstärkung über ihre
Gesamtlänge aufrecht erhalten bleibt.
Wenn bei dieser Ausführung die Wellen so aufgebaut sind, daß
abwechselnde Basisbreiten W 1 und W 2 vorhanden sind, kann die
Verbindung zwischen anschließenden Abschnitten 27 der Ele
mente 23 in der in Fig. 5 mit 174 bezeichneten Verbindungs
art geschehen. Es ist keine spezielle Vorbereitung der
Versteifungselement-Enden erforderlich und sie können
einfach durch Schrauben 176 oder entsprechende Nieten oder
dergleichen miteinander verbunden werden. Wenn jedoch die
Wellen gleichmäßig ausgeführt sind, d.h. wenn alle
Basisbreiten W 1, W 2 gleich sind und die Kronenabschnitte 17
mit den erwähnten Senkstellen 168 versehen sind, werden die
einander überdeckenden Enden 178 der Abschnitte 27 in
Erweiterungsformen in einem Druck- oder Fallhammer
eingesetzt. Damit können die einander überdeckenden Enden
178 mit unterschiedlichen Basisbreiten W 1, W 2 in der eben
besprochenen Form versehen werden, so daß der richtige Sitz
der aneinander anschließenden Platten gewährleistet ist. In
diesem Fall sind die Wellen der Verstärkungen gleichmäßig
mit Ausnahme der jeweils örtlich angebrachten Dehnung bzw.
Verengung der einander überdeckenden Enden 178. Diese Enden
178 werden in der beschriebenen Weise mit Schrauben 176
oder ähnlichen Befestigungsmitteln nach Fig. 5 verbunden.
Um die Fertigung und Verbindung der Brückenelemente 2 zu er
möglichen und dabei das Zusammenpassen aller miteinander
verbundenen Teile ohne Fertigungsschwierigkeiten zu ermögli
chen, werden bevorzugterweise die Elemente 15 (bzw. 23 nach
Fig. 5) so ausgebildet, daß ihre Gesamtbreite ein wenig ge
ringer als die Gesamtbreite der Gurtplatten 6 und 10 ist.
Wenn beispielsweise die Gurtplatten 6, 10 eine effektive
Breite W von 813 mm besitzen, können die Elemente 15 mit
einer Gesamtbreite von 737 bis 762 mm versehen werden, so
daß sie an der Seite um etwa 25,4 bis 38,1 mm gegenüber den
Seitenkanten der Gurtplatten 6, 10 zurückstehen. Nach dem
Einsetzen des Brückenelements 2 wird ein Spalt G zwischen
den einander zugewandten Kanten der Elemente 15 und damit
der sinusförmigen Träger 21 der benachbarten Elemente 2
gebildet, wie in Fig. 4 zu sehen. Diese Konstruktionsart be
sitzt den Vorteil, daß eine Anhäufung von vier Blechen an
den oberen und unteren Mittelstellen 19 der Kronenabschnitte
17 vermieden wird. Eine solche Anhäufung würde die Abän
derung der Wellen nötig machen, um eine gutes Passen zu er
reichen und soll deshalb vermieden werden. Wie später im
einzelnen gezeigt wird, ergibt das Weglassen einer festen
Verbindung zwischen den Seitenkanten der diagonal verlaufen
den Verstärkungen keine bemerkenswerte Verschlechterung der
Festigkeit und Steifigkeit der Brückenelemente 2 und der ge
samten Brücke 4, auch wenn dies auf den ersten Blick so er
scheint.
Alternativ zu dieser verringerten Breite der diagonalen Ver
stärkungen gegenüber den Gurtplatten 6, 10 können sie auch
so aufgebaut werden, daß sie die genaue Breite der Gurtplat
ten 6, 10 besitzen. Damit überdecken die seitlichen geneig
ten Wellenseiten (nicht dargestellt) der Elemente 15 (bzw.
23 nach Fig. 5) einander in der gleichen Weise, wie die ent
sprechenden Seiten 160 der Gurtplatten 6, 10, so daß auch
die Seiten der Elemente 15 aneinander befestigt, beispiels
weise verschraubt werden konnen. Um die Anhäufung von vier
Blechen in der Umgebung der oberen (oder unteren) Mittel
stelle 19 der Kronenabschnitte 17 zu vermeiden, können die
jeweiligen Seiten an den oberen und unteren Scheitelabschnit
ten jedes Kronenabschnittes 17 so entfernt werden, daß dort
eine Unterbrechung ausgebildet wird und keine Überlappung
vorkommt.
Es wurde bereits früher angesprochen, daß die Fahrzeugbe
lastungen an relativ isolierten, voneinander getrennten
Stellen der Brücke 4 konzentriert sind, wobei diese Stellen
sich in Längsrichtung der Brücke 4 bei der Bewegung der
Fahrzeuge bewegen. Die Brücke 4 muß so ausgelegt sein, daß
derartige konzentrierte, bewegte Lasten aufgenommen werden
können. Besondere Forderungen müssen an die Brückenfahrbahn
gerichtet werden, da die Fahrbahn das Element der Brücke 4
ist, auf das die Fahrzeugbelastungen tatsächlich übertragen
werden. Allgemein gesprochen wird die Brückenfahrbahn an
voneinander mit Abstand versehenen Stellen durch die Gesamt
heit der übrigen Brücke 4 gestützt, in der herkömmlichen Bau
weise durch die Gurte und Träger bzw. Balken, die unterhalb
der Fahrbahn liegen und sie abstützen. Bei der vorliegenden
Erfindung wird die Brückenfahrbahn durch die oberen Gurtplat
ten 6 der Längsträger der Brücke 4 gebildet und die oberen
Gurtplatten 6 müssen eine ausreichende Festigkeit und Steif
heit aufweisen, um in angemessener Weise die Fahrzeugbe
lastungen aufzunehmen. Nach Fig. 5 ist zu sehen, daß eine
Fahrzeugbelastung, beispielsweise eine Last L, die auf die
obere Fläche der oberen Gurtplatte 6 einwirkt, die größten
Verspannungen in der oberen Gurtplatte 6 erzeugt, wenn der
Einwirkungspunkt der Last L in der Mitte zwischen den Mittel
stellen 19 liegt. An dieser Stelle besitzt die obere Gurt
platte 6 die größte nicht abgestützte Spannweite, d.h. den
genannten Versteifungsabstand S 1.
Die Bauart der oberen Gurtplatte 6 mit den in Längsrichtung
laufenden Wellen 8 ergibt eine hohe Steifigkeit in Längsrich
tung der Brücke 4. Dementsprechend wirkt die obere Gurtplat
te 6 als ein fortlaufender Balken mit dem Versteifungsab
stand S 1 (zwischen den Mittelstellen 19), der die Belastung
L auf die Befestigungsstellen überträgt. Dabei ergibt die
obere Gurtplatte 6 eine geringe Steifigkeit und Festigkeit
in Querrichtung der Brücke 4, so daß nur eine geringe Ver
teilung der Last L von dem Belastungspunkt zur Seite er
folgt. Um die Seitenlastverteilung zu verbessern und dadurch
dem erwähnten fortlaufenden Balken eine erheblich größere
Breite zu verleihen, damit die Gurtplatte 6 vom strukturel
len Gesichtspunkt aus wirksamer ausgenützt wird, sind die
bereits erwähnten, nachfolgend mit Rippen bezeichneten Last
verteilungseinrichtungen 150 vorgesehen.
Die Rippen sind in der Mitte zwischen benachbarten Mittel
stellen 19 angebracht und besitzen allgemein eine U-förmige
oder trogförmige Gestalt (Fig. 5) und weisen vorzugsweise
ein trapezförmiges Profil auf, das dem der Gurtplatten 6 und
der Verstärkungen entspricht. Befestigungsmittel, beispiels
weise Schrauben 180, verbinden die seitlich abstehenden
Flansche 182 der einzelnen Rippen mit der Unterseite der
oberen Gurtplatte 6 und nur mit dieser, d.h. daß die Last
verteilungsrippe sonst nicht mit irgendeinem baulichen, last
übertragenden Bestandteil der Brücke 4 oder des Brückenele
ments 2 verbunden ist.
Die Rippen besitzen ein solches Widerstandsmoment, daß die
Fahrzeugbelastung, die eine Punktbelastung darstellt, über
die größte zulässige Quererstreckung der Brücke 4 verteilt
wird. Die Querlastverteilung ist eine Funktion des Abstandes
zwischen den Verbindungspunkten zwischen oberer Gurtplatte 6
und Verstärkung, der im folgenden Versteifungsabstand ge
nannt wird. Demzufolge sind die Lastverteilungseinrichtungen
150 so ausgewählt oder ausgelegt, daß ihr Widerstandsmoment
die erforderliche Querverteilung der Last L auf die oberen
Gurtplatten 6 ergibt, ohne die Fahrzeugbelastung auf andere
Strukturelemente der Brücke 4 oder auf die Brückenwiderlager
9 und so weiter zu übertragen.
In dieser Hinsicht sollte auch beachtet werden, daß die
oberen Kronenabschnitte 17 des sinusförmigen Trägers 21
einen ähnlichen Effekt auf den Spannungszustand der oberen
Gurtplatte 6 ausüben, wie die Lastverteilungseinrichtungen
150, wenn auch der Unterschied besteht, daß die oberen Kro
nenabschnitte 17 nicht nur mit der Unterseite der oberen
Gurtplatte 6, sondern auch noch mit der Oberseite der unte
ren Gurtplatte 10 verbunden sind und daß sie mit beiden Gurt
platten 6, 10 einen einheitlichen Aufbau bilden. Trotzdem
ist die Auswirkung der oberen Kronenabschnitte 17 auf die
tatsächliche Spannungsverteilung in der oberen Gurtplatte 6
durch die Fahrzeugbelastung ähnlich wie die der Lastvertei
lungseinrichtung 150.
Die oberen Kronenabschnitte 17 wirken wie eine Lastvertei
lungseinrichtung 150 für die oberen Gurtplatten 6, auch wenn
sie nicht durchgehend sind, da die Seitenkanten der Verstär
kungen jedes Brückenelements 2 nicht mit den entsprechenden
Seitenkanten der Verstärkung im benachbarten Element 2 ver
bunden, sondern von ihnen durch den erwähnten Spalt G ge
trennt sind. Relativ gesehen ist jedoch der Spalt G ausrei
chend klein, so daß die zwischenliegenden, unabgestützten
Abschnitte der oberen Gurtplatte 6 mit einer Breite von 51
bis 76 mm genügend versteift sind und Fahrzeuglasten L durch
Scherkräfte über den Spalt G von einem Brückenelement 2 auf
das nächste und dadurch von einem Kronenabschnitt 17 auf den
in Querrichtung benachbarten Abschnitt 17 übertragen werden.
Aus dieser Beschreibung sind zwei Eigenschaften klar gewor
den. Erstens, die Lastverteilungseinrichtungen 150 bewirken
eine wesentliche Vergrößerung der effektiven Breite der
oberen Gurtplatte 6, die die Fahrzeuglast L abstützt, d.h.
die durch die Fahrzeugbelastung in Spannung versetzt wird,
und dadurch werden die Spannungen in der Platte 6 herabge
setzt und ihr Aufbau wirksamer ausgenützt. Zweitens ergibt
die im wesentlichen kontinuierliche Abstützung der oberen
Gurtplatten 6 über die gesamte Breite durch die oberen Kro
nenabschnitte 17 des sinusförmigen Trägers 21 eine gleichar
tige Verteilung der Fahrzeuglast L in Querrichtung der
Brücke 4. Eine solche Verteilung wird dann nicht erreicht,
wenn die Fahrbahn der Brücke 4 durch voneinander getrennte,
in Längsrichtung verlaufende Gurtbalken oder ähnliche Träger
abgestützt wird, wie es bei Brückenbauwerken nach dem Stand
der Technik der Fall ist.
Eine Lastverteilung in Querrichtung wird gleichfalls durch
einen starren Belag 158 erreicht, wenn dieser beispielsweise
aus einer Betonschicht besteht. Durch eine mechanische Ver
ankerung einer Betonfahrbahn an der darunterliegenden oberen
Gurtplatte 6 wird eine Lastverteilungswirkung in Querrich
tung erreicht. Wenn demzufolge die Straßenoberfläche aus an
Ort und Stelle gegossenem Beton besteht, kann die obere Gurt
platte 6 mit abwechselnd nach innen und nach außen versetz
ten Abschnitten 186 versehen werden, die durch Stanzen,
Drücken oder auf ähnliche Weise in die Gurtplatte 6 eingear
beitet sein können. Beim Gießen werden durch die versetzten
Abschnitte 186 entsprechende Vertiefungen bzw. Erhöhungen in
der Betonschicht erzeugt, die den erwünschten Formschluß zwi
schen Gurtplatte 6 und Betonbelag 158 ergeben. Bei einer Be
lastung durch Fahrzeuglasten L wird durch den mechanischen
Formschluß zwischen den zwei Brückenelementen 2 eine be
grenzte Lastverteilung in Querrichtung erreicht. Es muß da
bei im Auge behalten werden, daß diese Lastverteilung längst
nicht so wirkungsvoll ist, wie die bereits besprochene Last
verteilung durch Lastverteilungseinrichtungen 150, da einmal
eine beträchtliche Gewichtserhöhung damit verbunden ist und
eine relativ geringere Lastverteilungswirkung in Seitenrich
tung erzielt wird.
Wie in Fig. 17 gezeigt, wird bei einer Ausführung der Erfin
dung die obere Gurtplatte 256 und wenn erforderlich auch die
untere Gurtplatte 258 aus einer Vielzahl von Profilelementen
260 aufgebaut, die jeweils aus einem nach oben geöffneten,
allgemein V-förmigen Profilabschnitt 262 mit geneigten Sei
tenwänden 264 bestehen. Vom oberen Ende der einen geneigten
Seitenwand 264 des Profilelements 260 steht ein erster rela
tiv schmaler Flansch 266 in Querrichtung horizontal ab,
während an der anderen geneigten Seitenwand 264 ein zweiter
relativ breiter, horizontal angeordneter Flansch 268 nach
der anderen Seite absteht. Die beiden Flansche 266, 268 er
strecken sich über die Gesamtlänge des jeweiligen Profilele
ments 260 und eine angemessene Anzahl von solchen Profilele
menten 260 wird zur Erreichung der Gesamtbreite eines
Brückenelements 2 miteinander verbunden. Der breite Flansch
268 jedes Profilelements 260 wird beispielsweise durch Punkt
schweißen, durch unterbrochene oder durch fortlaufende
Schweißnähte oder aber durch Verschrauben mit dem schmalen
Flansch 266 des benachbart liegenden Profilelements 260 ver
bunden.
Auf diese Weise sind die oberen und unteren Gurtplatten 256
bzw. 258 durch die Gesamtheit der Profilelemente 260
gebildet; die breiten Flansche 268 bestimmen jeweils die
Wellenberge 270 der Gurtplatten 256, 258, während die fla
chen Grundabschnitte 272 der V-förmigen Profilteile 262 die
Wellentäler 274 bestimmen.
Die Gurtplatten 256, 258 sind miteinander durch einen sinus
förmigen Träger 21 verbunden, der entweder die bereits er
wähnten (in Fig. 17 nicht dargestellten) Senkstellen oder
abwechselnd größere und kleinere Grundabstände oder -weiten
der Wellenberge bzw. Wellentäler aufweist, so daß die Gurt
platten 256, 258 und der Träger 21 richtig ineinander pas
sen. Die Verbindung der Gurtplatten 256, 258 mit dem sinus
förmigen Träger 21 wird durch Befestigungsmittel wie
Schweißungen, Schrauben, Nieten oder dergleichen geschaffen.
In der in Fig. 17 dargestellten Ausführung der Erfindung er
geben die breiten Flansche 268 in ihrer Gesamtheit eine
flache Platte 276, die sich als fortlaufendes Bauelement
über die Gesamtbreite der gewellten Platte erstreckt. Zu die
sem Zweck sind in den breiten Flanschen 268 Absätze vorge
sehen, die einen Außenflanschbereich 278 ergeben. Die Außen
flanschbereiche 278 überdecken damit den schmalen Flansch
266 des benachbarten Profilelements 260 und reichen bis zum
Innenbereich des breiten Flansches 268 dieses benachbarten
Elements 260. Auf diese Weise wird der V-förmige Innenraum
des nächsten Profilelements 260 jeweils durch den Außen
flanschbereich 278 des breiten Flansches 268 des vorherigen
Profilelements 260 überdeckt und abgeschlossen, so daß beim
Gießen der Betonfahrbahn die fertiggestellte Brücke 4 eine
Vielzahl von nebeneinander liegenden hohlen rohrartigen Ele
menten zeigt, die sich über die Gesamtlänge der Brücke 4 er
strecken.
Um einen sicheren mechanischen Formschluß zwischen der
oberen Fläche der flachen Platte 276 der oberen Gurtplatte
256 und einer Betonschicht 280 zu schaffen, durch die die
endgültige Fahrbahn gebildet wird, sind Scherkraftüber
tragungsstutzen 282 beispielsweise durch Anschweißen an der
flachen Platte 276 befestigt und erstrecken sich in die Be
tonschicht 280.
Die in Fig. 17 dargestellte Brückenkonstruktion besitzt eine
beträchtliche Quersteifigkeit und die flache Platte 276, die
aus den miteinander verbundenen Flanschen 266, 268 der Hohl
profile besteht, ergibt zusammen mit der Betonschicht 280
eine Belastungsverteilung in Querrichtung. Der mechanische
Formschluß zwischen der oberen Gurtplatte 256 und der Beton
schicht 280, der durch die Stutzen 282 erreicht ist, ergibt
eine große Festigkeit und kann häufig die getrennt angebrach
ten Lastverteilungseinrichtungen 150 ersetzen.
Es ist zwar normalerweise weder notwendig noch vorteilhaft,
die untere Gurtplatte 258 so aufzubauen, daß sich eine
untere flache Platte 284 ergibt, jedoch kann diese in be
stimmten Fällen dazu beitragen, entweder die Quersteifigkeit
der Brücke 4 zu erhöhen, oder einen symmetrischen Aufbau her
zustellen und/oder eine bestimmte ästhetische Wirkung zu er
zielen.
Die in Fig. 1, 2 und 8 gezeigten aufrecht stehenden Pfosten
156, an denen die seitlichen Geländer 154 angebracht sind,
stehen genügend weit, beispielsweise 687 mm über dem Belag
158 vor. Sie sind aber darüberhinaus so lang, daß ihre unte
ren Enden 188 mit der Unterseite der unteren Gurtplatten 10
abschließen. Ein nach unten geöffnetes U-förmiges Halterungs
element 190 ist an die Unterseite der Pfosten 156 ange
schweißt und ist so lang, daß es mit mindestens zwei Wellen
tälern der unteren Gurtplatte 10 durch Anschrauben, Annieten
oder Anschweißen verbunden werden kann. Eine Verbindungs
platte 192 ist an der Oberseite der oberen Gurtplatte 6 mit
mindestens zwei dortigen Wellenbergen mit Schrauben 196 oder
auch mit Nieten oder durch Schweißungen verbunden und an
einem jeweiligen Pfosten 156 angeschweißt.
Die Verbindung der Halterungselemente 190 und der Verbin
dungsplatten 192 mit mindestens zwei Wellentälern bzw. -ber
gen erhöht die Festigkeit und die Steifheit der Verbindung
der Pfosten 156 mit der Brücke 4. Erforderlichenfalls können
(nicht gezeigte) Versteifungsplatten zwischen benachbarte
Wellen geschweißt oder sonst verbunden werden, so daß
kürzere Halterungselemente 190 oder Verbindungsplatten 192
verwendet werden können, ohne die Festigkeit oder Steifheit
zu verringern. Auf diese Weise kann eine Beschädigung der
Halterungselemente 190 und der Verbindungsplatten 192
während des Transports besser vermieden werden.
Nach Fig. 5 können die Verstärkungen, die durch den sinus
förmigen Träger 21 gebildet werden, aus einer Vielzahl von
Versteifungselementen bestehen, beispielsweise aus den
Z-förmigen Versteifungselementen 23, die den bereits früher
beschriebenen geraden, schräg zur Gurtplattenrichtung verlau
fenden Mittelabschnitt 16 besitzen, der zwischen den konti
nuierlich gekrümmten oberen und unteren Kronenabschnitten 17
mit dem Krümmungsradius R liegt. Die Z-förmigen Versteifungs
elemente 23 können so, wie in Fig. 5 dargestellt, ausgeführt
sein, d.h. die geraden Abschnitte 27 stehen von den ge
krümmten Kronenabschnitten 17 ab, und in diesem Fall bilden
die Versteifungselemente 23 einen eine ganze Sinuslinie be
schreibenden Wellenabschnitt des Trägers 21. Alternativ dazu
können die gekrümmten Kronenabschnitte 17 der Versteifungsele
mente 23 so weit gekürzt werden, daß diese nur einen Kronen
abschnitt 17 aufweisen und daß die Versteifungselemente 23
demnach nur eine halbe Sinuskurve des Trägers 21 bilden. Die
Schraubenbohrungen fallen mit der Mitte der Kronenabschnitte
17 zusammen und dienen zur Befestigung benachbarter
Versteifungselemente 23 miteinander und mit den oberen Gurt
platten 6 durch Schrauben 22. Die Entscheidung, ob nun voll
sinusförmige oder nur halb sinusförmige Versteifungselemente
23 benutzt werden, hängt davon ab, welche Fertigungsaus
rüstungen vorhanden sind und davon, ob die Brückenelemente 2
von der Fertigungsstätte bereits zusammengebaut oder in Form
von Einzelelementen zur Baustelle transportiert werden.
Aus der bisherigen Beschreibung der Erfindung geht hervor,
daß die steife oder starre Verbindung der Gurtplatten 6, 10
mit den Verstärkungselementen trägerartige Brückenelemente 2
mit oberen und unteren, im wesentlichen ebenen (bis auf die
durch die Wellen 8 und 12 erzeugten Unebenheiten) Flächen
erhalten werden. Statt der festen Ausfüllung mit Material,
wie beispielsweise mit Beton, bilden die Verstärkungen
relativ dünne und leichtgewichtige Stützelemente, die die
gesamte Breite der Brücke 4 überspannen, die durch die
Gesamtbreite der verwendeten Brückenelemente 2 gebildet
wird. Dadurch wird eine gleichmäßige Lastverteilung über
die gesamte Brückenbreite erreicht, wie sie nur sonst mit
massiven Betonbauwerken erzielt werden kann, ohne die
Gewichtserhöhung solcher Betonbauwerke in Kauf zu nehmen.
Dabei werden auch die Nachteile hoher
Belastungskonzentrationen wie auch die Möglichkeit einer
Quer-Instabilität, die bei Brücken mit die Fahrbahn
abstützenden extrudierten oder sonst hergestellten Balken
auftreten kann, wenn keine Querversteifungselemente
zusätzlich angebracht sind, vermieden. Gewichtseinsparungen
von 40% und mehr im Vergleich zu den erwähnten anderen
Brückenbauarten werden dadurch erzielt. Diese Materialein
sparungen ergeben Kosteneinsparungen in mindestens der glei
chen Höhe und diese werden noch dadurch verbessert, daß in
einfacher Weise nur wenige Bestandteile, nämlich die oberen
und unteren Gurtplatten 6, 10 und die verbindenden Verstär
kungselemente gebraucht werden. Darüberhinaus kann ein
Brückenbauwerk nach der Erfindung relativ preiswert er
stellt werden, da die Elemente 2 in einer entsprechenden Fer
tigungsanlage oder einem nahegelegenen Fertigungs-Stützpunkt
vorgefertigt werden können. Daraufhin können die Elemente 2
zur Baustelle transportiert und mit Kränen oder anderen Hebe
werkzeugen mit relativ geringer Traglast montiert werden.
Nach der Verankerung der Elemente 2 aneinander und an den
Brückenpfeilern oder -widerlagern ist die Brücke 4 bis auf
den Belag 158 fertig und gebrauchsfähig.
In Fig. 10 ist eine andere Ausführung der vorliegenden Er
findung gezeigt, bei der die sinusförmige Stütze 52, die die
(in Fig. 10 nicht dargestellten) oberen und unteren Gurt
platten 6, 10 miteinander verbindet, aus einer Vielzahl im
wesentlichen ebener, gewellter Versteifungsmittelabschnitte
54 besteht, deren Enden beispielsweise durch Schrauben, Nie
ten oder Anschweißen mit abgewinkelten Seitenflanschen 56
von allgemein U-förmig gestalteten Verbindern 58 verbunden
sind. Ein Mittelabschnitt 60 des Verbinders 58 ist beispiels
weise durch Schrauben, Nieten oder Schweißen mit den Innen
flächen der oberen und unteren Gurtplatten 6, 10 verbunden.
Dieser Aufbau kann dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn
die anfangs erwähnte Fließformeinrichtung zur Ausbildung der
gekrümmten Übergänge zwischen den Versteifungsmittelabschnit
ten 54 und den benachbarten horizontalen Endabschnitten
nicht verfügbar ist. Bei dieser Bauart sind zusätzliche Her
stellungschritte und zusätzliche Bauteile, wie Befestigungs
teile und dergleichen erforderlich und die Brückenbauwerke
besitzen allgemein eine etwas geringere Festigkeit, so daß
diese Bauart nur bei geringerer Traglast der Brücke 4 Vor
teile bietet. In diesem Fall können die U-förmigen Verbinder
58 in ihrer Länge der Gesamtbreite der Brücke 4 entsprechen
und dadurch auch als Lastverteilungseinrichtungen 150 in der
bereits beschriebenen Art wirken.
Eine weitere Abwandlung ist in Fig. 11 und 12 beschrieben,
bei der die sinusförmige Stütze 52 aus einer Vielzahl der
gleichen im wesentlichen ebenen, gewellten Versteifungsmit
telabschnitte 54 wie in Fig. 10 besteht. Verbindungsplatten
198 sind an den Enden der Mittelabschnitte 54 angeschweißt
und stehen von dort ab und sind an einer Zwickelplatte 200
befestigt, die durch zwei senkrecht zueinander stehende Plat
tenarme 201 gebildet wird. Die Zwickelplatte 200 ist etwa so
breit wie das Brückenelement 2 und weist allgemein trapezför
mige Ausschnitte auf, so daß die Plattenarme 201 der Zwickel
platte 200 in den Wellen 8 der oberen Gurtplatte 6 sitzen.
Dadurch kann die Zwickelplatte 200 mit der Gurtplatte 6 ver
schweißt werden.
In der in Fig. 13 und 14 dargestellten weiteren Ausführung
der Erfindung sind die oberen und unteren Gurtplatten 6 bzw.
10 des Brückenelements 2 durch mehrere seitlich aneinander
anschließende Ringe 218 mit allgemein U-förmigem Querschnitt
verbunden. Die Ringe 218 sind mit einander gegenüberliegen
den Wellenbergen bzw. -tälern 162 bzw. 164 der oberen und
unteren Gurtplatten 6 und 10 beispielsweise durch Schrauben
sicher verbunden. Wenn die Ringe 218 auch keinen einheit
lichen Aufbau bilden, so ist doch ihr Seitenabstand aus
reichend gering, so daß der schmale Zwischenspalt vernach
lässigbar ist. Demzufolge bilden die seitlich aneinander
liegenden Ringe 218 ein kontinuierliches Versteifungsele
ment, das sich über im wesentlichen die Gesamtbreite jedes
Brückenelements 2 in der bereits besprochenen Art erstreckt.
In Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall können die
Ringe 218 in der in der Fig. 13 gezeigten Art gegeneinander
versetzt angeordnet sein, so daß sich die erwünschte Archi
tekturwirkung ergibt und dadurch kann auch die Notwendigkeit
für Lastverteilungseinrichtungen 150 entfallen. Dadurch wird
allerdings die Gesamtfestigkeit der Brücke 4 etwas verrin
gert und auch diese Ausführung der Erfindung ist deshalb in
erster Linie für Brücken 4 mit etwas geringerer Tragkraft
geeignet.
Nach Fig. 15 kann die vorliegende Erfindung gleichfalls vor
teilhaft für Brücken 4 mit relativ großen Spannweiten ein
gesetzt werden, wie es beispielsweise in der Bogenbrücke 72
dargestellt ist, die zwischen zwei Brückenwiderlager 74 ge
spannt ist. Die Bogenbrücke 72 besteht ebenfalls aus in
Längsrichtung ausgerichteten Brückenelementen 2, die jeweils
in einer Vielzahl nebeneinander zur Erzielung der Gesamt
brückenbreite angeordnet sind. Jeder Brückenabschnitt be
steht aus einem oberen Gurt 76, einem unteren Gurt 78 und
diese verbindenden Vertikalstützen 80. Erforderlichenfalls
können Diagonalstücke zwischen den oberen und unteren Gurten
76, 78 eingezogen werden.
Jeder Gurt 76, 78 und erforderlichenfalls jede Vertikal
stütze 80 wird wiederum aus oberen und unteren Gurtplatten
82 bzw. 84 gebildet. Bei dem unteren Gurt 78 sind die Gurt
platten 82, 84 gekrümmt und in den Vertikalstützen 80 sind
sie vertikal angeordnet. Sinusförmige Verstärkungselemente
86 werden durch eine Vielzahl von Versteifungen 88 gebildet,
die in der beschriebenen Weise aus gewellten Platten aufge
baut sind. Die mit den bisher erwähnten Aufbauten erzielten
Vorteile sind auch bei komplizierteren Brückenbauwerken, wie
in der in Fig. 15 gezeigten Bogenbrücke 72 voll vorhanden.
Claims (24)
1. Brücke, deren Überbau aus mehreren in Brückenquerrichtung
nebeneinander angeordneten selbsttragenden Elementen, de
nen ein Modul zugrundeliegt, zusammengesetzt ist, deren
Obergurte jeweils in Brückenlängsrichtung verlaufende
Wellen aufweisen und auf die eine Fahrbahn aufgebracht
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elemente (2) jeweils aus einer oberen sowie einer unteren Gurtplatte (6, 10, 82, 84, 256, 258) und aus da zwischen in Brückenlängsrichtung hintereinander angeord neten, als Versteifungselemente dienenden Wellplatten (14) bestehen, daß die Wellplatten (14) fachwerkartig ge neigt und mit den Gurtplatten (6, 10, 82, 84, 256, 258) verbunden sind, daß die Wellplatten (14) im wesentlichen die gleiche Breite wie die obere Gurtplatte (6, 82, 256) aufweisen und daß die Wellen der Wellplatten (14) und der oberen Gurtplatte (6, 82, 256) gleichsinnig ausgerichtet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elemente (2) jeweils aus einer oberen sowie einer unteren Gurtplatte (6, 10, 82, 84, 256, 258) und aus da zwischen in Brückenlängsrichtung hintereinander angeord neten, als Versteifungselemente dienenden Wellplatten (14) bestehen, daß die Wellplatten (14) fachwerkartig ge neigt und mit den Gurtplatten (6, 10, 82, 84, 256, 258) verbunden sind, daß die Wellplatten (14) im wesentlichen die gleiche Breite wie die obere Gurtplatte (6, 82, 256) aufweisen und daß die Wellen der Wellplatten (14) und der oberen Gurtplatte (6, 82, 256) gleichsinnig ausgerichtet sind.
2. Brücke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Gurtplatte (6) jedes Elementes (2) aus
einer gewellten Platte besteht.
3. Brücke nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellplatten (14) der Versteifungselemente eine Wellentiefe gleich der Wellentiefe der oberen Gurtplatte (6) und einen Mittelabschnitt (16) aufweisen, der mit oberen und unteren Kronenabschnitten (17) verbunden ist,
daß die Wellenberge des oberen Kronenabschnitts (17) in den Wellentälern der oberen Gurtplatte (6) sitzen, und
daß in den Berührungsbereichen Befestigungsmittel (22) angeordnet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellplatten (14) der Versteifungselemente eine Wellentiefe gleich der Wellentiefe der oberen Gurtplatte (6) und einen Mittelabschnitt (16) aufweisen, der mit oberen und unteren Kronenabschnitten (17) verbunden ist,
daß die Wellenberge des oberen Kronenabschnitts (17) in den Wellentälern der oberen Gurtplatte (6) sitzen, und
daß in den Berührungsbereichen Befestigungsmittel (22) angeordnet sind.
4. Brücke nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Berührungsbereichen eine kreisförmige Senk
stelle (168) in der oberen Gurtplatte (6) angeordnet
ist.
5. Brücke nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den oberen Kronenabschnitten (17) eine Senkstelle
(168) ausgebildet ist und daß die Befestigungsmittel
(22) Schrauben sind, die sich durch miteinander ausge
richtete Öffnungen in der Senkstelle (168) und in der
oberen Gurtplatte (6) erstrecken.
6. Brücke nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellen einen trapezförmigen Querschnitt aufwei
sen und daß die Befestigungsmittel (22) in den sich hori
zontal erstreckenden Bereichen der Wellenberge (162) und
-täler (164) der oberen Gurtplatte (6) und dem oberen
Kronenabschnitt (17) angeordnet sind und sich durch die
se hindurch erstrecken.
7. Brücke nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Basisbreite (W 1, W 2) der Wellenberge (162)
und -täler (164) der oberen Gurtplatte (6) von der Basis
breite der Wellenberge (162) und -täler (164) der Kronen
abschnitte (17) unterscheidet.
8. Brücke nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Unterschied der Basisbreiten (W 1, W 2) über die
Gesamtlänge der Wellen der oberen Gurtplatte (6) und der
Wellplatte (14) konstant ist.
9. Brücke nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellen der Gurtplatte (6, 10) und des Kronenab
schnitts (17) geneigte Wellenflanken (252, 254) auf
weisen und daß Befestigungsmittel (250) die Wellenflan
ken (252, 254) miteinander verbinden.
10. Brücke nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsmittel (250) Schrauben oder Nieten
sind, die sich durch die Wellenflanken (252, 254) er
strecken und in der Nähe der Hauptträgheitsachse der Wel
len der Gurtplatte (6) angeordnet sind.
11. Brücke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Längsseiten der beiden äußeren Elemente (2)
mit Abstand voneinander, aufrecht stehende Pfosten (156)
befestigt sind und daß die Pfosten (156) ein unteres
starr an der unteren Gurtplatte (10) befestigtes Ende
(188), einen starr an der oberen Gurtplatte (6) befestig
ten Zwischenabschnitt und ein oberes, über die obere
Gurtplatte (6) genügend weit vorstehendes Ende besitzen,
so daß ein Schutzgeländer (154) für die Brücke daran an
gebracht werden kann.
12. Brücke nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein längliches, horizontal angeordnetes Halterungs
element (190) starr mit dem unteren Ende (188) jedes Pfo
stens (156) verbunden ist, daß sich das Halterungsele
ment (190) in Querrichtung zur Brücke mindestens über
zwei Wellen der unteren Gurtplatte (10) erstreckt, und
daß Befestigungsmittel (194) zum Befestigen des Halte
rungselements (190) an den Wellen vorgesehen sind.
13. Brücke nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine horizontal angeordnete Verbindungsplatte (192)
starr mit dem Zwischenabschnitt der Pfosten (156) verbun
den ist, daß sich die Verbindungsplatte (192) quer zur
Brücke über mindestens zwei Wellen der oberen Gurtplatte
(6) erstreckt und daß Befestigungsmittel (196) zur Be
festigung der Verbindungsplatte (192) an den Wellen vor
gesehen sind.
14. Brücke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der oberen Gurtplatte (6) zur Verteilung von Fahr
zeuglasten quer zur Brückenlängsrichtung Lastverteilungs
einrichtungen (150) zwischen den Befestigungspunkten der
aufeinanderfolgenden Wellplatten (14) an der oberen Gurt
platte (6) befestigt sind.
15. Brücke nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lastverteilungseinrichtungen (150) unterhalb der
oberen Gurtplatte (6) angeordnete und nur mit der oberen
Gurtplatte (6) in Berührung stehende Träger und Befesti
gungsmittel (180) für die Träger mit der oberen Gurtplat
te (6) umfaßt und daß die Träger sich über im wesentli
chen die gesamte Breite der zusammengesetzten Elemente
(2) erstrecken.
16. Brücke nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lastverteilungseinrichtung (150) ein über der
Gurtplatte (6) angeordnetes starres Element und ein Mit
tel zur Verbindung des starren Elementes mit der Gurt
platte (6) aufweist.
17. Brücke nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das starre Element eine Rippe ist, die einen U-förmi
gen Querschnitt besitzt.
18. Brücke nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Gurtplatte (6) eine Vielzahl aneinander
stoßender Wellen mit trapezförmigem Querschnitt und daß
die Rippe eine dem Querschnitt der oberen Gurtplatte (6)
entsprechenden Querschnitt aufweist.
19. Brücke nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Versteifungselement den Wellen der oberen Gurt
platte (6) entsprechende Wellen aufweist.
20. Brücke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die untere Gurtplatte (10) geneigt zur oberen Gurt
platte (6) verläuft.
21. Brücke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die obere Gurtplatte (256) durch mehrere
nebeneinander angeordnete Profilelemente (260) gebildet
ist, die jeweils einen V-förmigen, nach oben offenen
Querschnitt (262) mit seitlich abstehenden Flanschen
(266, 268) aufweisen, daß sich die Flansche (266, 268)
über die Gesamtlänge des Elements (2) erstrecken, daß
der erste Flansch (266) eine Breite aufweist, die gerin
ger als die Breite des zweiten Flansches (268) ist, daß
die Breite des zweiten Flansches (268) so groß ist, daß
die Vertiefung des benachbarten Profilelements (260)
vollständig überdeckt und ein teilweises Überdecken des
zweiten Flansches des benachbarten Profilelementes (260)
erreicht ist und daß Mittel zur Befestigung der überdec
kenden Abschnitte der zweiten Flansche benachbarter Ab
schnitte miteinander vorgesehen sind, wodurch die verbun
denen zweiten Flansche eine im wesentlichen ebene Platte
(276) bestimmen.
22. Brücke nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Betonschicht (280) zur Bildung einer Straßen
decke auf der ebenen Platte (276) angeordnet ist und daß
Einrichtungen (282) zur Verankerung der Betonschicht an
der Platte (276) vorgesehen sind, um einen mechanischen
Formschluß zu bilden, wodurch die ebene Platte (276) und
die Betonschicht (280) als eine Einheit eine Verteilung
von Fahrzeug-Punktbelastungen in Querrichtung bewirken.
23. Brücke, deren Überbau aus mehreren in Brückenquerrich
tung nebeneinander angeordneten, selbsttragenden Elemen
ten, denen ein Modul zugrundeliegt, zusammengesetzt ist,
deren Obergurte jeweils in Brückenlängsrichtung verlau
fende Wellen aufweisen und auf die eine Fahrbahn aufge
bracht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elemente (2) jeweils aus einer oberen sowie
einer unteren Gurtplatte (6, 10) und aus dazwischen in
Brückenquerrichtung nebeneinander angeordneten, als Ver
steifungselemente dienenden Reihen von Ringen (218) be
stehen, daß die Ebene der Ringe (218) jeweils einer Rei
he parallel zur Brückenlängsachse liegt, daß die Ringe
(218) jeweils einer Reihe in ihren Scheitelpunkten mit
den Gurtplatten (6, 10) verbunden sind und daß die Ringe
(218) jeweils aus einem U-Profil gebildet sind.
24. Brücke nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringe (218) unabhängig voneinander sind und unab
hängig voneinander an den oberen und unteren Gurtplatten
(6, 10) befestigt sind.
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