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Gelenkkontruktion fiir den lIoch- und Brückenbau
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Die Erfindung betrifft eine Gelenkkonstruktion für den Iloch- und
Brückenbau, bei welcher die über der Stoßfuge von zwei Einfeldträgern durchlaufende
Fahrbahnplatte von Plattenspanngliedern durchsetzt ist, welche der Längsvorspannung
der Fahrballnplatte im Celenkbereich dienen.
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Die durchlaufende Fahrbahnplatte über der Stoßfiige von Einfeldträgern
wird bei. einer Belastung im Feld wie eine Federplatte durch die Winkeländerung
der auf der Stütze gelagerten Längsträgerenden beansprucht. Bei einer in diesem
Bereich in Längsrichtung nicht vorgespannten Fahrbahnplatte treten daher an der
Plattenoberseite Zugspannungen auf, welche bei einer nicht ausreichenden Elastizität
der Fahrbahnplatte in diesem Bereich Schaden anrichten können. Durch das Vorsehen
nachgiebiger Einlagen zwischen dem Steg der Längsträger und der Fahrbahnplatte an
den jeweiligen Längsträgerenden läßt sich die Elastizität der Fahrbahnplatte im
Gelenkbereich vergrößern, sodaß sich die erwähnten Zugspannungen in der Plattenoberseite
weniger
ger schädlich auswirken. m jedoch die Zugspannungen im Gelenkbereich
der Fahrbahnplatte zu überdrücken, ist es bekannt, Plattenspannglieder in Lingsrichtung
durch den Gelenkbereich verlaufen zu lassen, welche auf der Unterseite der Fahrbahnplatte
beiderseits der Stoßfuge verankert sind. Wegen der Verankerung der Spannköpfe auf
der Unterseite der Fahrbahnplatte müssen die Spannköpfe dimensionsmäßig verhältnismäßig
klein sein, sodaß die Spannglieder auch entsprechend nur mit einem geringeren ug
beaufschlagt werden können. Dies führt dazu, daß eine Vielzahl von Spanngliedern
benötigt wird, wodurch die Gelenkkonstruktion sehr aufwendig und teuer wird. m sicherzustellen,
daß eine ausreichende Schubverbindung zwischen dem Steg der Längsträger und der
Fahrbahnplatte im Stoßfugenbereich gewährleistet ist, muß eine entsprechend starke
Schubbewehrung vorgesehen werden, welche sich ebenfalls kostensteigernd auswirkt.
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Anstelle von Plattenspanngliedern, welche parallel zueinanker verlaufend
über die gesamte Breite der Fahrbahnplattc im Stoßbereich angeordnet sind, ist es
auch bekannt die Plattenspannglieder nur im Bereich der Stege der Längsträger vorzusehen
und diese beiderseits der Stütze auf der Unter seite der Längs träger zu verankern.
Sowohl im einen ie im anderen Fall hat sich in der Praxis gezeigt, daß das Einsetzen
der Spannglieder entweder aus Platzgründen oder auch wegen der verhältnismäßig starken
Krümmung Schwierigkeiten bereitet, sodaß sich auch der Montagekostenaufwand entsprechend
vergrößert. Wenn auch durch das Verlegen der Plattenspannglieder zur Unterseite
der Längsträger eine gute Schubverbindung zwischen Längsträger und Fahrbahnplatte
im Gelenkbereich erreichbar ist, so bleibt nach ie vor der Nachteil der erhöhten
Kosten durch zusätzliche Spannköpfe.
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Der Erfindung
er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
Maßnahmen zu finden, mit welchen die Längsvorspannung der Fahrhahnplatte im Gelenkbereich
über der Stoßfuge von Finfeldträgern möglich ist, wobei unter Beibehaltung einer
sehr guten Schubverhindung zwischen Fahrbahnplatte und Längsträger wesentlich Weniger
Spannglieder und entsprechend weniger Spannköpfe benötigt werden. Dabei soll trotz
der Möglichkeit einer ausreichenden und guten Ltingsvorspannung zur Vermeidung von
Zugspannungen im Celenkbereich eine Kostenreduzierung durch einfachere Yiontage
und geringeren Materialaufwand möglich sein.
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Für eine Gelenkkonstruktion der eingangs erwähnten Art wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Plattenspannglieder jeweils aus
einem der einstückig vom Längsträger aus durch den Fugen-Fahrbahnplattenabschnitt
verlaufenden Längsträger-Spannglieder bestehen.
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Dabei ist gemäß einer besondercn Misgestaltung vorgesehen, daß die
Längsträgerspannglieder durch mehrere Einfeldträger und durch mehrere dazwischenliegende
Fugen-Fahrbahnabschnitte verlaufen können.
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Durch die Maßnahmen der Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich,
größere Spannkräfte in den Fugen-Fahrbahnabschnitt einzuleiten und gleichzeitig
die Zahl der Spannglieder sowie Spannköpfe zu verringern. Insbesondere kann auf
kurzc Plattenspannglieder, welche nur den Stoßfugenbereich überspannen, völlig verzichtet
werden. Durch die konzentrierte Krafteinleitung aus dem Steg des Längsträgers in
den Fugen-Fahrbahnabschnitt ergibt sich in diesem Bereich eine sehr gute Schubverbindung,
so daß auch weniger Schubbewehrung benötigt wird. Da die Druckkraft dem Spannglied
folgt, ergibt sich eine sehr einfache und eindeutige lraftffihrung,
Kraftführung,
welche auch als wesentliche konstruktive Verbesserung anzusehen ist. Da es möglich
ist, durch die Maßnahmen der Erfindung in dem Fugen-Fahrbahnabschnitt eine verhältnismäßig
großc Spannkraft wirksam werden zu lassen, kann auf Spannglieder im Fahrbahnplattenabschnitt
zwischen den Långsträtern verzichtet werden, da liegen der großen Verformungslängen
einerseits keine Schwierigkeiten entstehen, und andererseits durch den seitlichen
Druckverlauf, welcher sich erfahrungsgemäß unter einem Winkel von etwa 45° in der
Fahrbahnplatte nach der Seite auswirkt, genügend Druckreserve vorhanden ist, um
kleine Biegemomente aufzunehmen.
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Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Enden des über einen Fugen-Fahrbahnabschnitt geführten Längsträger-Spanngliedes
in den von dem Fugen-Fahrbahnabschnitt entfernt gelegenen Enden der Längsträger
verankert sind. Dabei sind die Ltlngsträger-Spannglieder über vorzugsweise einen
bis drei Fugen-Fahrbahnabschnitte geführt.
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Der Verlauf und die Verankerung der Längsträgerspannglieder bei einem
Brückentragwerk mit einer Vielzahl von Einzelfeldern kann sehr unterschiedlich ausgestaltet
sein. Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß das eine Ende des iiber einen Fugen-Fahrbahnabschnitt
verlegten l,ängsträger-Spanngliedes unmittelbar nach der Stoßfuge an der Unterseite
der Fahrbahnplatte und/oder am Steg des Längsträgers verankert ist. Dabei kann es
sich als zweckmäßig erweisen, daß das Längsträger-Spannglied nach dem Bereich der
Einfiihrung in die Fahrbahn geteilt und parallel über die Stoßfuge verlaufencl bis
zur Verankerung an der Unterseite der Fahrbahnplatte und/oder am Steg des Längsträgers
geführt ist. Wenn die Verankerung des Längsträger-Spanngliedes jeweils an dem von
von
dem Fugen-Fahrbahnabschnitt entfernt gelegenen Ende des Längsträgers verankert wird,
sieht die Erfindung vor, daß die Verankerung des Längsträger-Spanngliedes an der
Stirnseite des Lä.ngsträgers in der StoPfuge erfolgt. enn sich jedoch Schwierigkeiten
wegen eines zu kleinen Fugenspaltes ergeben, sieht die Erfindung auch vor, daß die
Verankerung des Längsträger-Spanngliedes bei der Ausbildung der Gelenkkonstruktion
als Federgelenk unter der nachgiebigen Einige 7wischen Längsträgersteg und Federplatte
des nächst folgenden Federgelenkes angeordnet ist. Imine spezielle Ausgestaltung
der Erfindung sieht vor, daß die Längstr"!ger-Spanng1ieder für ein Brückentragwerk
mit einer Vielzahl von l,in-elfeldern jeweils durch die beiderseits eines Fugen-Fahrbahnabschnittes
liegenden Längsträger vcrlaufen und in den entfernt gelegenen Stirnseiten der Längsträger
verankert sind, Dabei erstrecken sich die Längsträger-Spannglieder jeweils nur über
zwei Feldlängen.
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Um die Krafteinleitung vom Steg in den Fugen-Fahrhahnabschnitt längs
einen schleifenden Schnitt zu vermeiden, und um eine eindeutige sowie effektive
Krafteinleitung sicherzustellen, sieht die Erfindung ferner vor, daß der Steg des
Längsträgers an der Atistrittsstelle des Längsträger-Spanngliedes mit einem Absatz
versehen ist, dessen Oberfläche senkrecht zur Richtung des Längsträger-Spanngliedes
verläuft.
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Zur weiteren Verbesserung der Kraftübertragung ist ferner vorgesehen,
daß sich der Absatz nur über einen Teil der Breite des Steges erstreckt und daß
der Steg beiderseits des Absatzes in voller Höhe bis zur Stirnseite oder bei der
Verwendung eines Federgelenkes bis zur nachgiebigen Einlage verläuft.
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Die Erfindung mit ihren Vorteilen und Merkmalen wird nachfolgend anhand
von auf die Zeichnung bezugnehmenden Ausfithrungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
Es zeigen: Fig. 1 eine Gelenkkonstruktion
gemäß der Erfindung für ein Brtickentragwerk aus mehreren Einzel feldern; Fig. 2
einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Längsträgerende
mit einer Austrittsstelle für das Längsträger-Spannglied; Fig. 4 eine schematische
Seitenansicht eines Brückentragwerks mit vier Einzelfeldern, aus welchem der \erlauf
von Längsträger-Spanngliedern hervorgeht; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V
der Fig. 1.
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In Fig. 1 ist eine Gelenkkonstruktion eines Brückentragwerks aus mehreren
Einzelfeldern dargestellt, bei welcher auf einem r't'2iler 10 Längsträger 11 gelagert
sind. ber die Längsträger verläuft durchgehend eine Fahrbahnplatte 12, welche eine
Stoßfuge 13 zwischen den Längsträgern 11 iiberbrückt. Zwischen das Ende des Steges
des Längsträgers 11 und die Fahrbahnplatte 12 ist eine nachgiebige Einlage 14 eingelegt,
sodaß ein sogenanntes Federgelenk entsteht. Aufgrund dieser Ausgestaltung erfährt
die Fahrbahnplatte im Bereich der Gelenkkonstruktion elastische Verformungen, um
Winkeländerungen der Längsträgerenden auszugleichen. Bei diesen elastischen Verformungen
wird die Plattenoberseite durch Zugspannungen beansprucht.
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Die Längsträger 11 sind durch Längsträger-Spannglieder 16 in Längsrichtung
vorgespannt. Die Erfindung sieht vor, daß diese Längsträger-Spannglieder auch zur
Vorspannung des Fugen-Fahrbahnabschnittes dienen, indem das Spannglied im Bereich
des Längsträgerendes
Längsträgerendes aus dem Steg des Längsträgers
11 in die Fahrbahnplatte und durch den Fugen-Fahrbahnabschnitt 20 hindurchgeführt
wird. Bei der ,Xusffihrungsform gemäß Fig. 1 ist das Ende des Längsträger-Spanngliedes
16 auf der anderen Seite der Stoßfuge 13 unter der Fahrbahnplatte verankert. Zu
diesem Zweck ist an der Fahrbahnplatte und/oder am Steg ein Ansatz 21 anbetoniert,
welcher einen Spannkopf 22 aufnimmt. Das in einem Hüllrohr 23 durch den Steg des
Längsträgers geführte Spannglied wird mit hilfe einer in der Fahrbahnplatte angeordneten
Gabelung 24 aufgeteilt und verläuft im wesentlichen in zwei parallel verlaufenden
Gliedern über den Fugenbereich, um auf der anderen Seite in den beiderseits des
Steges angeordneten Spannköpfen 22 verankert ZU werden. Der Verlauf ist in Fig.
5 angedeutet, wobei jedoch zu beachten ist, daß die strichpunktierte Linie zwischen
den Schnittstellen 25 der lltillrohre 23 den Verlauf der Spannglied der über der
Schnittstelle andeutet.
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Durch diese Führung und Aufgabelunz des Längsträger-Spanngliedes 16
ist es möglich, dieses auf der Unterseite der Fahrbahnplatte in den Ansätzen 21
in verhältnismäßig kleinen Spannköpfen 22 zu verankern und trotzdem in dem Fugen-Fahrbahnabschnitt
20 eine verhältnismäßig hohe 1)ruckspannung entsprechend der Druckspannung im Längsträger
aufzubauen. Dicse verhältnismäßig hohe Druckspannung im Fugen-Fahrbahnabschnitt
20 gewährleistet auch eine gute Schubverbindung zwischen der Fahrbahnplatte und
dem Steg des Längsträgers im Übergangsbereich des Spanngliedes.
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Um die Krafteinleitung im Obergangsbereich vom Steg des Längsträgers
11 zur Fahrbahnplatte optimal zu gestalten, ist der Steg des Längsträgers 11 an
der Austrittsstelle des Längstr.iger-Spanngliedes 16 mit einem Absatz 28 versehen,
dessen Neigungsebene etwa senkrecht zum Verlauf des Längs träger-Spanngliedes 16
gliedes
16 steht. Dadurch ergibt sich eine Absttitzfläche für den Kraftfluß, durch welche
die Druckkraft konzentriert in die Fahrbahnplatte eingeleitet wird. Wie aus den
Fig. 2 und 3 entnehmbar erstreckt sich der Absatz 28 nur über einen Teil der Stegbreite
des Längsträgers 11, welcher mit seiner vollen höhe über zwei parallel verlaufende
Abschnitte bis zur Stirnseite des Längsträgers bzw. wie in der Darstellung für das
Federgelenk gezeigt, bis zur nachgiebigen Einlage 14 verläuft. Dadurch wird die
Schubbertragung im Bereich des Gelenkes weiter verbessert.
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In Fig. 4 ist schematisch ein Brückentragwerk aus vier Einzelfeldern
dargestellt, bei welchem die Längsträger-Spannglieder gemäß der Erfindung im Bereich
der Stoßfuge durch die Fahrbahnplatte geführt sind. Bei dieser Ausführungsform sind
die Längsträger-Spannglieder jeweils in den Stirnseiten der Längsträger wie in Fig.
1 mit dem Bezugszeichen 33 angedeutet verankert. Dabei verläuft das erste Längsträger-Spannglied
34, welches strichpunktiert angedeutet ist, vom Anfang des ersten Längsträgers bis
zum Ende des zweiten Längsträgers. Das strich-zwei-punktiert dargestellte Spannglied
35 verläuft vom Anfang des zweiten Längsträgers bis zum Ende des dritten Längsträgers,
wogegen das strich-dreipunktiert dargestellte Spannglied 36 vom Anfang des dritten
Langsträgers bis zum Ende des vierten Längsträgers verläuft.
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Um im ersten und vierten Längsträger dieselbe Vorspannung wie im zweiten
und dritten Längsträger zu erhalten, ist jeteils im ersten und vierten Längsträger
ein eiteres gestrichelt dargestelltes Spannglied 37 vorgesehen.
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Obwohl in Fig. 4 nicht angedeutet, können die LängsträgeT-Spannglieder
16 auch über mehr als zwei Längsträger geführt sein, wobei aus Montagegründen im
Regelfall die Spannglieder über drei bzw. vier Felder verlaufen können.
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Wenn
Wenn wegen der niederen Bauhöhe der Stege der
Längsträger nicht alle Spannglieder in der Stirnseite verankert werden können, kann
die bereits beschriebene Version mit einer Verzweigung des Spanngliedes im Fugen-Fahrbahnabschnitt
20 Verwendung finden. en jedoch aus optischen Gründen oder auch aus bautechnisclien
Gründen 4as Anbringen der Ansätze 21 an der Unterseite der Fahrbahnplatte und/oder
am Steg des Längsträgers nicht durchführbar ist oder wenn wegen der niederen Bauhöhe
die benötigte Anzalil der Spannköpfe in der Stirnseite des Steges nicht angebracht
erden kann, ist auch vorgesehen, daß die Verankerung eines auf der anderen Seite
des Längs trägers durch den Fugen-Fahrbahnabschnitt geführten Spanngliedes in der
Oberseite des Steges erfolgt, wie dies durch Fig. 40 in Fig. 1 angedeutet ist. Diese
Art der Anbringung des Spannkopfes unter der Fahrbahnplatte und unter der elastischen
Einlage des Federgelenkes ist ohne weiteres möglich, da die Fahrbahnplatte in diesem
Bereich erst dann fertiggestellt wird, wenn das in der Verankerung 40 gehaltene
Spannglied gespannt ist. Bei der herstellung des überbau wird nämlich die Fahrbahnplatte
im Takt nachfolgend nach der Fertigstellung der Längsträger aufgebracht, sodaß die
Fahrbahnplatte im davorliegenden Gelenkbereich bereits fertiggestellt ist, wenn
die in dem entfernt gelegenen Ende des Längs trägers verankerten Spannglieder gespannt
werden. Das heißt, die Spannglieder sind nicht nur von der Seite, sondern auch noch
von oben zugängl ich, wenn die Längsträger und damit der von den Spanngliedern durchzogene
dazwischenliegende Fugen-Fahrbahnabschnitt gespannt werden muß.
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Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung in vielseitiger
Weise ausführbar ist und daß die Führung der Längsspannglieder und dessen Verankerung
den jeweiligen Gegebenheiten am Bauwerk leicht anpaßbar ist. Im Fall einer Fiihrung
Führung
der Spannglieder, wie sie in Fig. 4 angedeutet ist, kann der Fugen-Fahrbahnabschnitt
über der Stoßfuge zeier benachbarter Längsträger unter Vorspannung gebracht werden,
ohne daß mehr Spannköpfe gebraucht werden, wie sic sowieso für die Vorspannung der
Längsträger erforderlich sind. Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung wird in den
Fugen-Fahrbahnabschnitt an der besonders kritischen Stelle der Gelenkverbindung
eine sehr große Spannkraft eingebracht, was mit den bisher üblichen kleinen, auf
beiden Seiten der Fuve verankerten Plattenspanngliedern nicht möglich ist. Von dem
Spannglied aus verteilt sich die Vorspannung in die Fahrbahnplatte zwischen den
Längsträgern nach einem bekannten, etwa einem Winkel von 450 folgenden Feldverlauf,
sodaß im Bereich zwischen den Längsträgern die Fahrbahnplatte ebenfalls eine Vorspannung
erfährt, die ausreichend groß ist, um die wegen der verhältnismäßig großen Verformungslängen
in der Plattenoberfläche auftretenden Zugspannungen voll zu kompensieren. Wegen
der optimalen Einleitung der Druckkraft aus dem Steg des Längsträgers in die Fahrbahnplatte
ergibt sich eine sehr gute Schubübertragung, sodaß die Scubbewahrung in diesem Bereich
wesentlich einfacher ausgeführt werden kann, ohne daß die Kraftübertragung nachteilig
beeinflußt wird. Durch den im Übergangsbereich vom Steg zur Fahrbahnplatte vorgesehenen
Absatz wird ein wesentlicher Teil der Spannkraft übertragen, sodaß sich eine einfache
und eindeutige Kraftführung ergibt.
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