DE69316517T2

DE69316517T2 - Horizontal beam designed as a bridge part

Info

Publication number: DE69316517T2
Application number: DE1993616517
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Franzi; Claude Mouchet; Jacques Reulet
Original assignee: ETATS FRANCAIS LABORATOIRE CEN
Current assignee: Franzi Jean-Pierre Paris Fr; Mouchet Claude Bourron-Marlotte Fr; Reulet Jacques Mitry-Mory Fr
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: CZ217393A3; PL56890Y1; DE69316517D1; FR2697039B1; FR2697039A1; RU2074280C1; EP0593365A1; SK111393A3; SK281241B6; ES2113507T3; HUT70351A; EP0593365B1; HU9302923D0; CZ285343B6

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Brückenteil, welches einen horizontalen Träger bildet.The subject of the present invention is a bridge part, which forms a horizontal support.

Die Erfindung betrifft genauer den Aufbau eines Brückenteils, welches einen horizontalen Träger bildet und mit dem insbesondere eine zerlegbare Trägerbrücke aus Stahl vom Typ Warren hergestellt wird.The invention relates more specifically to the structure of a bridge part which forms a horizontal beam and with which in particular a demountable girder bridge made of steel of the Warren type is manufactured.

In einer gewissen Anzahl von Situationen, zum Beispiel während einer Bauphase, ist es notwendig, eine Brücke oder ein ähnliches Bauwerk vorübergehend aufzustellen. Zur Lösung dieser Aufgabe, d.h. für die Herstellung von zerlegbaren Bauwerken aus Stahl dieses Typs, waren früher die Verbindungsteile der Fachwerkgurte mit den transversalen Trägern nicht fest verbunden und durch Verschrauben oder Vernieten an diesen befestigt. Diese Anordnung führte zum Einsatz von zahlreichen Arbeitskräften auf der Baustelle, zu einer großen Anzahl von Teilen, welche zu transportieren und somit zu lagern waren und unter Umständen zu einem zufälligen und von der Qualifikation der eingesetzten Arbeitskräfte abhängigen Anziehen der Montageschrauben.In a number of situations, for example during a construction phase, it is necessary to temporarily erect a bridge or similar structure. To solve this problem, i.e. to produce demountable steel structures of this type, the connecting parts of the truss girders to the transverse beams were previously not rigidly connected and were attached to them by bolting or riveting. This arrangement led to the use of a large number of workers on site, a large number of parts to be transported and therefore stored and, in some cases, to the tightening of the assembly bolts in a random manner, depending on the skills of the workers employed.

Die FR-A-2320388 beschreibt ein Brückenteil, welches in Gebrauchsstellung einen horizontalen Träger bildet und einen vertikalen Steg mit einem oberen und einem unteren Rand und obere und untere Flügel, die jeweils mit den Rändern verbunden und senkrecht zu dem Steg sind, aufweist.FR-A-2320388 describes a bridge part which, in the use position, forms a horizontal support and has a vertical web with an upper and a lower edge and upper and lower wings, each connected to the edges and perpendicular to the web.

In der vorliegenden Beschreibung soll der Begriff "Brücke" im weiten Sinne verstanden werden und nicht allein auf den Bereich des Baus von Straßenbrücken, Eisenbahnbrücken oder anderen Trägervorrichtungen für Fahrzeuge in dem Sinne beschränkt sein, in dem man ihn üblicherweise versteht.In the present description, the term "bridge" is to be understood in a broad sense and not limited solely to the field of construction of road bridges, railway bridges or other vehicle support structures in the sense in which it is usually understood.

Eine Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, Brückenteile zu schaffen, welche horizontale Träger bilden und leicht an die anderen seitlichen Fachwerkgurte angeschlossen und mit diesen verbunden werden können, welche für die Herstellung eines Bauwerks, wie z.B. einer zerlegbaren Brücke aus Stahl, notwendig sind.An object of the present invention is to provide bridge parts which form horizontal supports and can be easily connected and connected to the other lateral trusses necessary for the manufacture of a structure such as a demountable steel bridge.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist das Brückenteil, welches einen horizontalen Träger bildet, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende des Steges eine Anordnung zur Verbindung mit zusätzlichen Strukturelementen aufweist, wobei jede Verbindungsanordnung eine erste vertikale Platte, die mit einem Ende des Steges verbunden und orthogonal zu dem Steg ist, eine zweite Platte, die parallel zu der ersten Platte und mit dem Steg verbunden und in einem Abstand h zu der ersten Platte in Richtung des mittleren Bereiches des Steges angeordnet ist, und eine dritte horizontalen Platte aufweist, die mit den unteren Rändern der ersten und der zweiten Platte verbunden ist, wobei die erste, zweite und dritte Platte Befestigungsorgane der zusätzlichen Strukturelemente aufnehmen können.To achieve this aim, the bridge part forming a horizontal support is characterized in that each end of the web has an arrangement for connection to additional structural elements, each connection arrangement comprising a first vertical plate connected to one end of the web and orthogonal to the web, a second plate parallel to the first plate and connected to the web and arranged at a distance h from the first plate in the direction of the central region of the web, and a third horizontal plate connected to the lower edges of the first and second plates, the first, second and third plates being able to accommodate fastening members of the additional structural elements.

Man versteht, daß die Montage der Brücke unter optimalen Bedingungen durchgeführt wird, da an jedem Ende des Teils eine Anordnung zur Verbindung mit den anderen Strukturelementen der Brücke oder eines ähnlichen Bauwerkes vorhanden ist. Darüber hinaus können im Werk bei der Vorfabrikation des Brückenteils die verschiedenen Einzelteile der Verbindungsanordnungen mit großer Genauigkeit befestigt werden.It is understood that the assembly of the bridge is carried out under optimal conditions, since at each end of the part there is an arrangement for connection to the other structural elements of the bridge or similar structure. In addition, the various components of the connecting arrangements can be fastened with great precision in the factory during the prefabrication of the bridge section.

Schließlich dienen die verschiedenen Platten, welche jeweils die Verbindungsanordnungen bilden, dazu, die Befestigungsorgane der zusätzlichen Strukturelemente aufzunehmen. Der endgültige Zusammenbau der Brücke wird somit vereinfacht und kann mit hoher Präzision und geringem Arbeitsaufwand durchgeführt werden.Finally, the various plates, which each form the connecting assemblies, serve to accommodate the fastening elements of the additional structural elements. The final assembly of the bridge is thus simplified and can be carried out with high precision and little labour.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Steg an jedem seiner Enden eine Aussparung derart, daß der obere Rand des Steges eine Länge aufweist, die bis auf die Dicke der besagten Endplatten gleich derjenigen des Brückenteiles ist, und daß der untere Rand eine geringere Länge aufweist. Auf diese Weise kann das Gewicht des Brückenteiles verringert werden, und durch die Aussparungen kann die Durchführung der wesentlichen Elemente der seitlichen Träger si chergestellt werden.According to a preferred embodiment, the web comprises a recess at each of its ends such that the upper edge of the web has a length equal to that of the bridge part, except for the thickness of said end plates, and that the lower edge has a shorter length. In this way, the weight of the bridge part can be reduced and the recesses can ensure the passage of the essential elements of the lateral supports.

Vorzugsweise ist bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite Platte der jeweiligen Verbindungsanordnung mit dem Steg in dessen die Aussparung aufweisenden Abschnitt verbunden, wodurch der zwischen der ersten und der zweiten Platte derselben Verbindungsanordnung liegende Abschnitt des Steges eine geringere Höhe aufweist.Preferably, in this embodiment, the second plate of the respective connecting arrangement is connected to the web in the section having the recess, whereby the section of the web lying between the first and second plates of the same connecting arrangement has a lower height.

Man versteht, das auf diese Weise nicht nur das Gesamtgewicht des Brückenteiles aufgrund der Endaussparungen verringert wird, sondern daß darüber hinaus aufgrund dieser Aussparungen der Zugang in die Verbindungsanordnungen zum Einbau der Enden der zusätzlichen Strukturen und zu deren Befestigung bedeutend verbessert wird.It is understood that in this way not only the total weight of the bridge part is reduced due to the end recesses, but that in addition due to this Recesses significantly improve access to the connecting arrangements for installing the ends of the additional structures and for fastening them.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die Beschreibung verdeutlicht, in welcher mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielhaft und nicht einschränkend angegeben sind. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die beiliegende Zeichnung. In dieser zeigen:Further properties and advantages of the present invention are made clear by the description, in which several embodiments of the invention are given as examples and not as limitations. The description refers to the accompanying drawings, in which:

Figur 1: eine perspektivische axonometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen metallischen Brückenteils;Figure 1: a perspective axonometric view of a metallic bridge part according to the invention;

Figur 2: eine Seitenansicht des Brückenteils von Figur 1;Figure 2: a side view of the bridge part of Figure 1;

Figuren 3a, 3b und 3c: Schnitte durch das Brückenteil entlang der Linien A-A, B-B bzw. C-C von Figur 2;Figures 3a, 3b and 3c: sections through the bridge part along the lines A-A, B-B and C-C of Figure 2 respectively;

Figur 4: eine Ansicht von vorne eines Ausführungsbeispieles einer Brücke, welche mit Hilfe der Brückenteile der Figuren 1 bis 3 zerlegbar ist;Figure 4: a front view of an embodiment of a bridge which can be dismantled using the bridge parts of Figures 1 to 3;

Figur 5: eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von Figur 4; undFigure 5: a sectional view along the line V-V of Figure 4; and

Figur 6: eine Draufsicht auf die Brücke gemäß den Figuren 4 und 5.Figure 6: a plan view of the bridge according to Figures 4 and 5.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines transversalen Brükkenteiles 10 beschrieben. Das Brückenteil umfaßt einen vertikalen Steg 12, welcher vorzugsweise, wie besser aus Figur 2 ersichtlich ist, an jedem seiner Enden eine Aussparung 14, 16 aufweist, wobei diese Aussparungen nur einen Teil der Gesamthöhe des Steges ausmachen. Der Steg weist folg lich einen oberen Rand 18, dessen Länge der des Brückenteiles entspricht, und einen unteren Rand 20 auf, welcher auf Grund der Aussparungen 14 und 16 kürzer ist. Ein erster Flügel oder oberer Flügel 22 ist auf den oberen Rand 18 des Steges geschweißt, wohingegen ein unterer Flügel 24 auf den unteren Rand 20 des Steges geschweißt ist. Die Flügel sind senkrecht zum Steg 12, so daß der Laufguerschnitt des Brükkenteils auch die Form eines 1 aufweist. Im Rahmen der Erfindung könnte auch direkt ein Eisen mit einem 1-Querschnitt verwendet werden.First, a preferred embodiment of a transverse bridge part 10 is described with reference to Figures 1 to 3. The bridge part comprises a vertical Web 12, which preferably, as can be seen better in Figure 2, has a recess 14, 16 at each of its ends, these recesses only making up a part of the total height of the web. The web therefore has an upper edge 18, the length of which corresponds to that of the bridge part, and a lower edge 20, which is shorter due to the recesses 14 and 16. A first wing or upper wing 22 is welded to the upper edge 18 of the web, whereas a lower wing 24 is welded to the lower edge 20 of the web. The wings are perpendicular to the web 12, so that the running cross-section of the bridge part also has the shape of a 1. Within the scope of the invention, an iron with a 1 cross-section could also be used directly.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist das eben beschriebene Brückenteil 10 an seinen Enden jeweils mit einer Verbindungsanordnung versehen, welche die Bezugszeichen 26 und 28 tragen. Da diese beiden Anordnungen identisch sind, wird der Einfachheit halber die Verbindungsanordnung 26 beschrieben. Die Verbindungsanordnung 26 umfaßt eine trapezförmige oder rechteckige Endplatte 30, welche senkrecht zur Ebene des Steges und auf diesen und den oberen Flügel 22 geschweißt ist. Die Platte 30 ist massiv. Die Verbindungsanordnung 26 umfaßt eine zweite Platte 32, welche zu der Platte 30 identisch und gegenüber dieser parallel angeordnet ist. Wie am besten in Figur 2 dargestellt ist, ist die Platte 32 mit dem Steg in dem Bereich verbunden, welcher die Aussparung 14 aufweist. Um die Platte 32 einbauen zu können, ist diese selbstverständlich mit einem Schlitz versehen, durch den der Steg 12 hindurchgehen kann.According to an essential feature of the invention, the bridge part 10 just described is provided at each of its ends with a connecting arrangement, which bears the reference numerals 26 and 28. Since these two arrangements are identical, the connecting arrangement 26 will be described for the sake of simplicity. The connecting arrangement 26 comprises a trapezoidal or rectangular end plate 30 which is perpendicular to the plane of the web and welded to it and the upper wing 22. The plate 30 is solid. The connecting arrangement 26 comprises a second plate 32 which is identical to the plate 30 and arranged parallel to it. As best shown in Figure 2, the plate 32 is connected to the web in the area which has the recess 14. In order to be able to install the plate 32, it is of course provided with a slot through which the web 12 can pass.

Diese Platte 32 ist ebenfalls auf den oberen Flügel 22 und auf den Steg 12 geschweißt. Die Verbindungsanordnung 26 wird durch eine dritte Platte oder untere Platte 34 vervollständigt, welche parallel und in der Verlängerung des unteren Flügels 24 angeordnet ist. Die Platte 34 ist rechteckig und auf den unteren Rand 30a der ersten Platte 30 und den unteren Rand 32a der zweiten Platte 32 geschweißt. Die Platte 34 ist auch auf das Ende des unteren Flügels 24 des Brückenteiles geschweißt. Die Platten 30 und 32 haben die gleiche Höhe wie der Steg 12. Die Platten 30, 32 und 34 sind alle gleich breit und breiter als die Flügel 22 und 24. Der Abstand zwischen den Platten 30 und 32 ist so ausreichend, daß die Enden der Gurte der Struktur eingebaut werden können. Dieser Abstand liegt beispielsweise in der Größenordnung von 450 mm.This plate 32 is also welded to the upper wing 22 and to the web 12. The connection arrangement 26 is completed by a third plate or lower plate 34 which is arranged parallel and in extension of the lower wing 24. The plate 34 is rectangular and is welded to the lower edge 30a of the first plate 30 and to the lower edge 32a of the second plate 32. The plate 34 is also welded to the end of the lower wing 24 of the bridge part. The plates 30 and 32 have the same height as the web 12. The plates 30, 32 and 34 are all the same width and wider than the wings 22 and 24. The distance between the plates 30 and 32 is sufficient to allow the ends of the chords of the structure to be installed. This distance is, for example, in the order of 450 mm.

Um die Steifigkeit des Brückenteils an seinen mit Aussparungen versehenen Enden zu erhöhen, sind zwei Paare von zu den Flügeln 22 beziehungsweise 24 parallelen Flacheisen beiderseits des Steges 12 aufgeschweißt. Genauer gesagt, ist ein erstes Paar von Eisen 36 und 38 zwischen der ersten Platte 30 und der zweiten Platte 32 aufgeschweißt, wohingegen ein zweites Paar von Eisen 40 und 42 jenseits der zweiten Platte 32 aufgeschweißt ist.In order to increase the rigidity of the bridge part at its recessed ends, two pairs of flat irons parallel to the wings 22 and 24, respectively, are welded on either side of the web 12. More precisely, a first pair of irons 36 and 38 are welded between the first plate 30 and the second plate 32, whereas a second pair of irons 40 and 42 are welded beyond the second plate 32.

In den Figuren 1 bis 3 sind, um die Figuren einfacher zu halten, die Befestigungslöcher der verschiedenen zusätzlichen Gurte nicht dargestellt. Diese Öffnungen sind in den Platten 30, 32 und 34 der jeweiligen Verbindungsanordnung 26 und 28 vorgesehen.In order to simplify the figures, the fastening holes of the various additional straps are not shown in Figures 1 to 3. These openings are provided in the plates 30, 32 and 34 of the respective connecting arrangements 26 and 28.

Es versteht sich, daß die unteren Platten 34 der Verbindungsanordnungen nicht nur der Befestigung der zusätzlichen Gurte dienen, sondern ebenfalls der Versteifung der vertikalen Platten 30 und 32. Man sieht auch, daß durch die Aussparungen 14 und 16, welche an den Enden des Steges 12 des Brückenteiles angeordnet sind, dieses, wie bereits angedeutet wurde, nicht nur leichter gemacht werden kann, sondern durch sie kann in den Verbindungsanordnungen zwischen den Platten 30, 32 und 34 ein größerer freier Raum geschaffen werden.It is understood that the lower plates 34 of the connecting arrangements serve not only to attach the additional belts, but also to stiffen the vertical plates 30 and 32. It can also be seen that the recesses 14 and 16, which are arranged at the ends of the web 12 of the bridge part, not only make the latter lighter, as already indicated, but they also allow a larger free space to be created in the connecting arrangements between the plates 30, 32 and 34.

Gleichfalls muß darauf hingewiesen werden, daß das Brückenteil 10, welches mit seinen beiden Verbindungsanordnungen gerade beschrieben wurde, leicht vorgefertigt werden kann, da es ausschließlich gängige Metallteile aufweist, welche miteinander vorzugsweise durch Schweißen verbunden sind.It must also be pointed out that the bridge part 10, which has just been described with its two connection arrangements, can easily be prefabricated, since it only comprises common metal parts which are connected to one another preferably by welding.

Nachdem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des transversalen Brückenteils aus Metall beschrieben wurde, wird ein Ausführungsbeispiel einer Brücke beschrieben, welche mit Hilfe von mehreren transversalen Brückenteilen zerlegbar ist. Hierzu wird auf die Figuren 4 bis 6 Bezug genommen.After a preferred embodiment of the transverse bridge part made of metal has been described, an embodiment of a bridge is described which can be dismantled using several transverse bridge parts. Reference is made to Figures 4 to 6.

Die Brücke wird aufgebaut, indem jedes transversale Brükkenteil 10 an jedem seiner Enden auf ein Paar von schräg verlaufenden Gurten 50, 52 geschraubt wird, welche z.B. aus gebogenem Blech hergestellt und deren Enden mit den Platten 30 und 32 verschraubt sind, welche die Verbindungsanordnungen des Brückenteiles bilden. Die Platten 30 und 32 sind mit Bohrungen versehen, in denen die Befestigungsschrauben der Gurte aufgenommen werden. In gleicher Weise sind die Platten 34 mit Bohrungen versehen, durch welche die Verschraubung der Gurte und der Windverstrebungen der Struktur möglich ist. Die Anordnung der schräg verlaufenden Gurte 50 und 52, welche mit den verschiedenen Brückenteilen 10 ver bunden sind, bildet die beiden vertikalen Längsebenen der seitlichen Träger der Brücke. Diese Anordnung wird mit einer Anzahl von Brückenteilen 10 wiederholt, welche für die Länge der herzustellenden Brücke ausreicht. Die oberen Enden der schräg verlaufenden Gurte 50, 52 sind auf Verbindungsplatten, zum Beispiel der Verbindungsplatte 54, beispielsweise mittels Schrauben befestigt. Die Verbindungsplatten 54 sind miteinander in Längsrichtung der Brücke durch U-Eisen aus gebogenem Blech verbunden, welche mit dem Bezugszeichen 56 versehen sind. Die Steifigkeit und die Trägheit des jeweiligen seitlichen Brückenteiles der Brücke wird durch in Längsrichtung angeordnete Winkelprofile 58 bewirkt, welche so einen Gurt bilden. Jedes auf diese Weise aufgebaute Modul wird durch zwei Sätze von schräg verlaufenden Winkelprofilen versteift, wobei der eine Satz vertikal ist und das Bezugszeichen 60 trägt und der andere Satz horizontal ist und das Bezugszeichen 62 trägt.The bridge is constructed by screwing each transverse bridge part 10 at each of its ends onto a pair of obliquely extending chords 50, 52, which are made, for example, of bent sheet metal and whose ends are screwed to the plates 30 and 32 which form the connecting arrangements of the bridge part. The plates 30 and 32 are provided with holes in which the fastening screws of the chords are received. In the same way, the Plates 34 are provided with holes through which the chords and wind bracing of the structure can be screwed. The arrangement of the oblique chords 50 and 52, which are connected to the various bridge parts 10, forms the two vertical longitudinal planes of the lateral supports of the bridge. This arrangement is repeated with a number of bridge parts 10 which is sufficient for the length of the bridge to be constructed. The upper ends of the oblique chords 50, 52 are fastened to connecting plates, for example the connecting plate 54, for example by means of screws. The connecting plates 54 are connected to one another in the longitudinal direction of the bridge by U-irons made of bent sheet metal, which are provided with the reference numeral 56. The rigidity and inertia of the respective lateral bridge part of the bridge is brought about by angle profiles 58 arranged in the longitudinal direction, which thus form a chord. Each module constructed in this way is stiffened by two sets of inclined angle profiles, one set being vertical and bearing the reference numeral 60 and the other set being horizontal and bearing the reference numeral 62.

Der Belag 64 der Brücke ruht auf Zwischenträgern und umfaßt eine Stahlplatte, welche durch Sicken versteift ist. Der Belag dient dazu, daß Fahrzeuge auf ihm rollen können. Die transversalen Brückenteile, welche die Zwischenträger bilden, sind für eine oder für zwei Fahrbahnen vorgesehen. Die Abmessungen der transversalen Brückenteile werden selbstverständlich abhängig von der Fahrbahnbreite festgelegt.The deck 64 of the bridge rests on intermediate supports and comprises a steel plate which is reinforced by corrugations. The deck is designed to allow vehicles to roll on it. The transverse bridge sections which form the intermediate supports are designed for one or two lanes. The dimensions of the transverse bridge sections are of course determined depending on the lane width.

In der obigen Beschreibung sind die Elemente des Brückenteils aus Metall, insbesondere aus Stahl. Im Rahmen der Erfindung kann das Brückenteil auch aus einem anderen Material hergestellt werden, wie zum Beispiel aus einem Verbundmaterial.In the above description, the elements of the bridge part are made of metal, in particular steel. Within the scope of the invention, the bridge part can also be made of another material, such as a composite material.

Claims

1. Bridge part which forms a horizontal support in the position of use and which has:

a vertical web (12) with an upper edge (18) and a lower edge (20);

upper (22) and lower (24) wings, each connected to the edges and perpendicular to the web, characterized in that each end of the bridge part has an arrangement for connection (26, 28) to additional structural elements, each connection arrangement comprising a first vertical plate (30) connected to one end of the bridge part and orthogonal to the web, a second plate (32) parallel to the first plate and connected to the web and arranged at a distance h from the first plate in the direction of the central region of the bridge part, and a third horizontal plate (34) connected to the lower edges of the first and second plates, the first, second and third plates being able to accommodate fastening members of the additional structural elements.

2. Bridge part according to claim 1, characterized in that the web (12) has a recess (14, 16) at each of its ends such that the upper edge of the web has a length equal to that of the bridge part and the lower edge has a shorter length.

3. Bridge part according to claim 2, characterized in that the second plate (32) of each connecting arrangement (26, 28) is connected to the web (12) in its section which has the recess (14, 16), whereby the section of the web between the first and second plates of the same connecting arrangement has a reduced height.

4. Bridge part according to one of claims 2 and 3, characterized in that the third plate (34) of each connecting arrangement is attached to the lower edges of the first and second plates (30, 32) in extension of the lower wing (24)

5. Bridge part according to one of claims 2 to 4, characterized in that each connecting arrangement (26, 28) also has two first metal elements (36, 38) running parallel to the upper wing (22), each connected to each side of the web and extending between the first and second plates (30, 32).

6. Bridge part according to one of claims 2 to 5, characterized in that it also comprises two pairs of second metal elements (40, 42), the elements of a same pair being fixed on both sides of the web (12) in the extension of the corresponding first metal elements (36, 38).

7. Bridge part according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is metallic.

8. Bridge part according to claim 7, characterized in that it is made of steel.