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Verlegung elektrischer Kabel auf Brücken mit Ausdehnungsfugen Elektrische
Kabel werden auf eisernen oder Eisenbetonbrücken gewöhnlich in Rohuren ver-@1egt,
welche über die ganze Länge der Brücke meistens parallel zur Brückenbahn verlaufen.
Das in dieses Rohr eingezogene Kabelmacht nun bei Temperaturschwankungen notgedrungen
die Längenänderungen und damit auch die Bewegungen im beweglichen Brückenlager mit,
während .es. auf Am anschließenden festen Widerlager nicht nachgeben kann. Infolgedessen
ist das Kabel an der übergangsstellle dauernd wechselnden Beanspru= chungen ausgesetzt.
Unter der Voraussetzung, daß. auf der Brücke oder im Widerlager oder zwischen beiden
genügend Platz vorhanden ist, gibt es geeignete Maßnahmen, durch die eine Beschädigung
des Kabels vermieden werden kann. Da in den meisten Fällen aber dieser Platz nicht
vorhanden ist, ist es Üblich, das Kabel an oder unmittelbar hinter der Übergangsstelle
in Bögen von verschiedener Form anzuordnen. Diese Maßnahme führt aber nicht zu dem
gewünschten Ziel, da nur der Zeitpunkt der Zerstörung hinausgescho,-ben, aber nicht
die Zerstörung selbst verhindert wird.
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Zier Vermeidung dieser Mängel wird gemäß der Erfindung das. z. B.
in dem Kabelrohr liegende Kabel möglichst geradlinig bis in die beiden Widerlager
hineingeführt und dort mit einer solchen Vorspannung ver= ankert, die bei der höchsten
zu erwartenden Temperatur immer noch größer als die Reibungskraft des Kabels auf
der Brücke bzw. in dem Rohr ist. Bei Abnehmen der Temperatur wird die Zugkraft naturgemäß,
zunehmen. Die Verankerung muß so. beschaffen sein, daß sie die bei der niedrigsten
Temperatur auftretende Beanspruchung aushält. Da die durch die thermische Einwirkung
der Bewehrung aufgezwungene Dehnung innerhalb der Reckeng des Kabels und der Elastizitäts,-grenze
der Bewehrung bleibt, erfährt das Kabel 'leinerlei Lagenveränderung und damit an
den Übergangsstellen keine Biegungen, durch die der Bleimantel zerstört werden könnte.
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Die Reibung des Kabels im Rohr oder- an seinen Auflagern kann durch
bekannte Maß: nahmen, z. B. durch Rollen, verringert werden. Dadurch wird auch die
Zugspannung im Kabel herabgesetzt.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Kabelverlegung gemäß der Erfindung ist
in der Zeichnung in Fig. i schematisch dargestellt. Die Brücke i ruht auf Widerlagern
2. Die Fahrbahn q.' ist . an Hängern 5 befestigt und kann sich auf den Rollen 6
und 7 in Richtung 8 ausdehnen. Unter der Fahrbahn ist das Kabel 9 in einem Rohr
i o verlegt. An dem Rohr sind Rollen i i zur Verminderung der Reibung des Kabels
angeordnet. Bei Temperaturschwankungen kann sich nunmehr die Brücke ausdehnen oder
zusammenziehen, ohne
daß das. Kabel in gleicher Weise an diesen
Bewegungen teilzunehmen braucht. Das. :Kabel ist an den Widerlägern®fest eingespannt.
Die Einspannpunkte sind mit 3 bezeichnet. 1
| Ein - weiteres Ausführungsbeispiel eine |
| Kabelanordnung gemäß der Erfindung ist i |
Fig. 2 dargestellt, bei welcher die entspre= chend-en einzelnen Teile mit den gleichen
Zahlen wie in Fig: i versehen sind. Bei der Kabelanordnung gemäß. dieser Figur ist
das in dem Rohr iö liegende Kabel 9 geradlinig bis in die beiden Widerlager 2 geführt
und dort bei 3 verankert.
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Die bei einer Verlegung gemäß der Erfindung auf dass Kabel einwirkenden
Zugkräfte können von den üblichen zugfesten Kabelbewehrungen mit aufgeseilten Drähten
ohne weiteres aufgenommen werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß über eine
Brücke von 250 m Länge ein Kabel mit einem Gewicht von 5,38 kg/m bei einer
Temperatur von io? C verlegt werden soll. Das Kabel, das einen Außendurchmesser
von 448 mm besitzt, ist mit einer einfachen Runddraht-Bewehrung aus Stahldrähten
von 5 mm Durchmesser versehen. Wie in Fig.3 angedeutet, wird das Kabel an den beiden
Brückenköpfen in den Punkten 12 und 13 mit einer KraftPv vorgespannt, die gemäß
der Erfindung größer sein muß als die bei Temperaturdehnungen der Brücke auf das
Kabel ausgeübte Reibungsl-raft R=&. # G; hierbei bedeutet 1-t den Reibungskoeffizienten
zwischen Kabel und Brückenkörper und G das Gewicht des auf der Brücke liegenden
Kabels. Der Reibungskoeffizient, der stets kleiner sein muß, als i (L = i würde
etwa auftreten, wenn das Kabel waagerecht aus festgestampftem Erdreich herausgezogen
würde)., sei hier mit 0,75 angenommen. Die Reibungskraft R ergibt sich somit unter
den angenommenen Verhältnissen zm . R=;c#G=o,75°25o-5,38=101Okg.
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Die Vorspannkraft P', wäre in diesem Fall mit etwa booo kg zu wählen.
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Es sollen nun die in en Einspannvörrichtungen bei Längenänderungen
des Brückenkörpers auftretenden Kräfte infolge Temperaturschwankungen zwischen einer
angenom: menen Höchsttemperatur von --f-- 5o° C und einer Mindesttemperatur von
- 3o° C ermittelt werden. Die Dehnung des Kabels infolge von Zu Beanspruchungen
sowie von, Temperaturwird hauptsächlich durch die @BeWehrung aufgenommen. Es können
daher ;;Koeffizienten der Bewehrung der R,echei`g zugrunde gelegt werden. Die elastische
Dehnung st eines Kabels der angegebenen Abmessungen beträgt, wie Versuche ergeben
haben, o, T 5 % bei 3ooo kg Zugbelastung und kann in diesem Gebiet als angenähert
linear abhängig von dieser angenommen werden: Die Verhältnisse sind in Fig. 4 im
Schaubild dargestellt. Die Längenänderung infolge -einer Temperaturänderung um 1°
kann bei flußstählernen Bewehrungsdrähten mit ei, = o,oo i r olo angenommen werden.
Die Dehnung et des Kabels bei +5o', also bei einer Temperaturänderung um +40' gegenüber
der Verlegetemperatur, beträgt also et =0,001I :40=o,044%. Die Zugbelastung sinkt,
wie aus Fig.4 ersichtlich, hierbei von P'" = 3ooo kg auf Pi = 160o kg.
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Bei einer Temperaturerniedrigung auf - 3o°, also bei einer Temperaturänderung
tun -,4o', beträgt -die Temperaturdehriung gleichfalls. Ei=- 0,O1 1 # 40 =- 0,044%.
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Die Zugbeanspruchung der Einspannung steigt somit auf P@ -- 4700 kg.
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Da die Zerreißlast des der Berechnung zugrunde gelegten Kabels bei
25 200 kg liegt, ist somit die zu erwartende höchste Zugbespruchung infolge Temperaturschwankungen
bei einem gemäß der Erfindung eingespannten Kabel verhältnismäßig gering.