DE3132398C2 - Versteifungsträger für eine Schrägseilbrücke - Google Patents

Abstract

Der Versteifungsträger für eine Schrägseilbrücke besteht aus einem geschlossenen mehrzelligen Kastenträger aus Stahl- oder Spannbeton, der von Schrägseilen getragen wird. Die den Kastenquerschnitt bildenden, in Brückenlängsrichtung durchlaufenden Bauteile sind als Scheiben ausgebildet, die in Brückenquerrichtung ein Stabwerk bilden. Das Stabwerk ist in der Lage, zumindest eine bestimmte Kombination von vertikalen Knotenlasten ohne zusätzliche Bauelemente, wie Querträger, Zug- oder Druckdiagonalstäbe od.dgl. und ohne oder annähernd ohne Biegemomente zu den Tragebenen des Versteifungsträgers abzutragen. Der gesamte Querschnitt des Versteifungsträgers wirkt so in Längsrichtung an der Aufnahme der Druckkräfte mit; zusätzliche, nur der Querübertragung von Lasten dienende Bauteile, die als totes Gewicht wirken, sind nicht vorhanden.

Description

Fig. 1, 2 und 3 dargestellt Aus einer Wasserfläche 1 ragen Pfeiler 2 heraus, von denen Pylone 3 bzw. 3' getragen werden. Ein Versteifungsträger 4, der zugleich der Fahrbahnträger ist, ist an Schrägseilen 5 bzw. 5' aufgehängt, die entweder in einer zentralen Tragebene (F i g. 2) oder in zwei seitlichen Tragebenen (F i g. 3) angeordnet sind. Die Schrägseile 5 bzw. 5' sind einerseits in den Pylonen 3 bzw. 3' sowie andererseits im Versteifungsträger 4 verankert Auf die Darstellung von Widerlagern ist der Einfachheit halber verzichtet worden.

Bei einer Schrägseilbrücke nach der Erfindung besteht zumindest der Versteifungsträger 4 aus Stahlbeton oder Spannbeton. Vorzugsweise bestehen aber auch die Pylone 3 bzw. 3' aus Stahlbeton, wie selbstverständlich die Pfeiler 2 bzw. 2'. Die Schrägseile 5 bzw. 5' können in beliebiger Weise ausgebildet sein.

In den F i g. 4 bis 9 sind einige statische Prinzipskizzen für mögliehe Ausführungsformen des Versteifungsträgers 4 dargestellt, die sämtlich der Erfindung genügen.

Die in den F i g. 4 und 5 dargestellten Versteifungsträger 4s uiid 4b sind jeweils für eine in tier Längsmittelachse der Brücke vorgesehene Tragebene 5' jedacnt. Der Versteifungsträger 4a besteht aus der Fahrbahnplatte 6, die zusammen mit den zwei schrägen Längsstegen 7 und einem vertikalen Längssteg 8 einen dreiecksförmigen Kastenquerschnitt bildet Alle Bauteile 6, 7 und 8 wirken in Querrichtung als Teile eines Stabwerks und in Längsrichtung als Kasten, der Druckkräfte und Längsbiegemomente sowie Torsionsmomente aufzunehmen hat

Der Versteifungsträger 4b gemäß F i g. 5 ist für eine entsprechend breitere Fahrbahn geeignet Er besitzt eine Fahrbahnplatte 9 als Obergurt und eine durchgehende Bodenplatte 10 als Untergurt. Der Querschnitt ist außen durch schräge Längsstege 11 abgeschlossen, die, wie auch die im Inneren des Querschnitts angeordneten schrägen Längsstege 12, Diagonalstäbe eines Fachwerks bilden, die in Querrichtung als Zug- und Druckdiagonalen und in Längsrichtung zusammen mit der Fahrbahn- un«i Bodenplatte als Druckglieder wirken.

Beide Querschnittsformen nach den F i g. 4 und 5 besitzen in Querrichtung eine reine Fachwerktragwirkung, d.h. alle vertikalen Knotenlasten werden ohne Biegemomente abgetragen.

Ähnlich ist der in F i g. 8 dargestellte Versteifungsträger 4e ausgebildet, der über zwei auE inliegende Tragebenen 5 aufgehängt ist Auch dieser Träger, der über eine Fahrbahnplatte 13, eine Bodenplatte 14, schräge äußere Längsstege 15 und schräge innere Längsstege 16 verfügt, wirkt ähnlich wk.· der Versteifungsträger in F i g. 5 in Querrichtung ausschließlich als Fachwerk.

Durch difc Versteifungsträger 4c und 4d nach den F i g. 6 und 7 werden alle symmetrischen Knotenlasten biegemomentenfrei abgetragen. Sie bestehen aus jeweils einer Fahrbahnplatte 17 bzw. 17', einer Bodenplatte 18 bzw. 18', schrägen äußeren Längsstegen 19 bzw. 19' und inneren vertikalen Längsstegen 20 bzw. 20'. Unterschiedlich ist lediglich die Aufhängung; die Tragebenen 5 befinden sich bei dem Versteifungsträger 4c nach F i g. 6 oberhalb der vertikalen inneren Längsstege 20, bei dem Versteifungsträger Ad nach F i g. 7 an dem äußeren Knoten.

Durch den Versteifungsträger 4/gemäß Fig.9 werden nur bestimmte symmetrische Knotenlasten, zumindest die Knotenlasten aus ständiger Last, ohne Biegemomente abgetragen. Er ist als sogenannter Zugbogen ausgebildet. Die Fahrbahrplatte 21 ist über vertikale Längsstege 22 auf ein bogenförmiges Zugglied 23 abgestützt, das die aus den Zugkräften resultierenden Horizontalkräfte in den Auflagerbereichen 24 a!s Druckkräfte in die Fahrbahnplatte 21 abträgt. Auch bei diesem Versteifungsträger wirkt der gesamte in Querrichtung wirksame Querschnitt auch in Längsrichtung an der Aufnahme der Druckkräfte mit

Bei den Systemen nach den F i g. 6, 7 und 9 erzeugen beliebig angeordnete Knotenlasten, insbesondere Verkehrslasten, Querbiegemomente in den Platten. Diese Momente und die Momente aus örtlicher Lastabtragung, insbesondere unter Verkehrseinzellasten, sind jedoch so klein, daß sie im allgemeinen nicht zu Verstärkungen der Platten führen und damit die Wirtschaftlichkeit der Konstruktion nicht herabsetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 diesen Bereichen hat der Versteifungsträger die Funk-Patentansprüche: tion, die auftretenden Lasten aus Eigengewicht und Verkehr in Brückenquerrichtung zu den Aufhängepunkten

1. Versteifungsträger aus Stahl- oder Spannbeton der Seile zu übertragen, von wo sie durch die Seile in für eine Schrägseilbrücke in Form eines aus einer 5 Längsrichtung abgetragen werden. Dabei ergeben sich Fahrbahnplatte und aus vertikalen und/oder schrä- horizontale Druckkräfte in dem Versteifungsträger. Dagen Längsstegen sowie gegebenenfalls einer Boden- neben entstehen in dem Versteifungsträger in den Beplatte gebildeten geschlossenen, mehrzelligen Ka- reichen zwischen den Aufhängepunkten der Seile vor stens, der von in einer oder mehreren, vorzugsweise allem infolge der Verkehrslasten BiegemomeiUe in zwei Tragebenen angeordneten Schrägseilen getra- 10 Brückenlängsrichtung. Da deren positive und negative gen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Anteile annähernd gleich groß sind, ist ein geschlossener sämtliche den Kastenquerschnitt bildenden Bauteile Kastenquerschnitt für einen derartigen Versteifungsträals in Brückenlängsrichtung durchlaufende, an der ger besonders vorteilhaft Ein geschlossener Kasten-Abtragung der Längskräfte mitwirkende Scheiben querschnitt ist außerdem wegen seiner großen Torausgebildet sind, die in Brückenquerrichtung ein 15 siunssteifigkeit wenn nicht zwingend notwendig, so Stabwerk bilden, welches ohne zusätzliche Bauele- doch oft erwünscht

mente, wie Querträger, Zug- oder Druckdiagonal- Üblicherweise sind die Seile in einer Tragebene, z. B.

stäbe oder dergleichen, in der Lage ist zumindest die einer lotrechten Mitteltragebene, oder in zwei Tragebe-

Knotenlasten aus ständiger Last ohne oder anriä- nen, z. B. lotrechten, schrägen oder windschiefen Seiten-

hernd ohne <Juerbiegemomente zu der bzw. den 20 tragebenen, angeordnet Bei breiten Brücken bedeutet

Tragebenen afizutragcn. dies, daß die Querspannweite der Versteifungsträger

2. Versteifungsträger nach Anspruch 1, dadurch sehr groß und dementsprechend der Abtragung der Lagekennzeichnet daß das Stabwerk ein zur Brücken- sten in Querrichtung besondere Bedeutung beizumeslängsachse symmetrisches Dreiecksfachwerk ist in sen ist Im allgemeinen werden zu diesem Zweck zusatzdem die Längsstege die Diagonalstäbe sowie die 25 liehe Querträger im Kasten angeordnet Querträger Fahrbahnplatte den Obergurt und die Bodenplatte wirken aber bezüglich der Belastung einer solchen den Untergurt bilden. Brücke ebenso als tote Last wie der Fahrbahnbelag und

3. Versteifungsträger nach Anspruch 2, dadurch erhöhen nur die Druckspannungen im Versteifungsträgekennzeichnet daß er in einer Tragebene aufge- ger. Ähnlich verhält es sich mit Zug- oder Druckdiagohängt ist, die an einem in der Brückenlängsachse 30 nalstäben, die gelegentlich schon innerhalb oder außerliegenden KnC¹Ki angreift halb des geschlossenen Kastens angeordnet wurden, um

4. Versteifungsträger nach Anspruch 2, dadurch ein in Querrichtung tragfähiges System zu erzielen, gekennzeichnet, daß er im zwei Tragebenen aufge- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möghängt ist die an den äußeren Knoten angreifen. lichkeit zu schaffen, um bei einem gattungsgemäßen

5. Versteifungsträger nach Anspruch 1, dadurch 35 Versteifungsträger für eine Schrägseilbrücke auf Quergekennzeichnet, daß das zur Brückenlängsachse träger oder ähnliche Bauteile zur Abtragung der Lasten symmetrisch ausgebildete Stabwerk im mittleren in Querrichtung verzichten zu können, um deren als tote Bereich mindestens ein Vierecksfachwerk mit Verti- Last wirkendes Gewicht zu vermeiden.

kalstäben und seitlich anschließend je ein Dreiecks- Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die

fachwerk mit zum Obergurt ansteigenden Diagonal- 40 Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan-

stäben aufweist in dem die Fahrbahnplatte den spruchs 1 gelöst

Obergurt und die Bodenplatte den Untergurt bilden. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den

6. Versteifungsträger nach Anspruch 5, dadurch Unteransprüchen.

gekennzeichnet, daß er in zwei Tragebenen aufge- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung eines

hängt ist die an mit den Vertikalstäben gebildeten 45 Versteifungsträgers wird im wesentlichen darin gese-

Knoten angreifen. hen, daß alle den Kastenquerschnitt bildenden Bauteile

7. Versteifungsträger nach Anspruch 5, dadurch in Längsrichtung durchlaufende Scheiben und in Quergekennzeichnet, daß er an zwei Tragebenen aufge- richtung ein Stabwerk bilden, das seine Lasten ohne hängt ist die ami den äußersten Knoten angreifen. zusätzliche Bauelemente, wie Querträger oder Diago-

8. Versteifungsträger nach Anspruch 1, dadurch 50 nalstäbe zu den Tragebenen abträgt Es wirkt also der gekennzeichnet, daß das Stabwerk einen den Unter- gesamte Querschnitt des Versteifungsträgers in Längsgurt bildenden Zugbogen mit an den Kämpfern an- richtung an der Aufnahme der Druckkräfte mit; zusätzgeordneten Aufhängeebenen aufweist wobei die liehe, nur der Querübertragung von Lasten dienende Fahrbahnplatte über Vertikalstäbe auf den Unter- Bauteile, die als totes Gewicht wirken, sind nicht vorgurt abgestützt ist. 55 handen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher

erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Schrägseilbrücke,

Die Erfindung betrifft einen Versteifungsträger für 60 F i g. 2 eiuen Querschnitt durch eine Schrägseilbrücke

eine Schrägseilbrücke mit den Merkmalen des Oberbe- mit einer Tragebene für den Versteifungsträger,

griffs des Patentanspruchs 1. F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Schrägseilbrücke

Der Versteifungsträger einer Schrägseilbrücke ruht mit zwei Tragebenen für den Versteifungsträger ent-

auf den Brückenwiderlagern und einem oder mehreren lang der Linie III-III in F i g. 1, und die

Pfeilern. In den Bereichen zwischen diesen Auflagern ist 65 F ig. 4 bis 9 statische Prinzipskizzen verschiedener

er an geraden Seilen aufgehängt, die parallel zueinander Ausführungsformen für einen Versteifungsträger nach

oder fächerförmig jeweils schräg nach oben zu einem der Erfindung.

Pylon verlaufen, der von einem Pfeiler getragen wird. In Der Grundaufbau einer Schrägseilbrücke ist aus den