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Brücke Das Patent 914 258 bezieht sich auf eine Brücke, die als allseitig
geschlossener Hohlkörper mit oberer und unterer Abdeckplatte und zwischen diesen
eingenieteten oder eingeschraubten, vorwiegend in Längsrichtung sich erstreckenden
Abstützprofilen zwischen Ober- und Unterplatte ausgebildet ist. Eine solche Brücke
weist bei geringem Baustoffaufwand und Gewicht eine sehr große Biege- und Drillfestigkeit
auf und erfordert eine erheblich geringere Bauhöhe als eine Brücke mit tragendem
Rost aus Walzeisen. Die äußeren Abdeckplatten der Brücke dienen dabei nicht nur
als Gurtungen, Scher- und Drillfestigkeitsglieder, sondern auch als Abschluß gegen
Wettereinflüsse und somit als Schutz gegen Rost. Da Nietnähte, insbesondere mit
Feinnietung, sich im Gegensatz zu Schweißnähten spannungsfrei herstellen lassen,
werden die Abdeckbleche nicht verbeult, auch wenn sie beispielsweise nur 2 bis 3
mm dick sind.
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Während bei Brücken mit einen tragenden Rost aus Walzeisen mit Rücksicht
auf ihre geringeDrillfestigkeit und Windempfindlichkeit das Verhältnis der Fahrbahnbreite
zur Stützweite über etwa i : 2o liegen muß, kann bei hohlkörperförmigen Brücken
nach dem Hauptpatent dieses Verhältnis, dank der etwa zehnmal höheren Drillfestigkeit,
um ein
Mehrfaches kleiner sein, so daß sich solche Brücken für Hängebrücken
besonders gut eignen, da sie gleichzeitig als Versteifungsträger wirken.
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Die Erfindung bringt eine weitere Verbesserung der Brücke nach dem
Hauptpatent, insbesondere zur Verwendung bei Hängebrücken, und das Wesentliche besteht
darin, daß die als allseitig geschlossener Hohlkörper hergestellte Brücke etwa von
der Oberkante des Brückengeländers an über ihre Unterseite in Querrichtung stromlinienförmig
ausgebildet ist. Eine solche Brücke ist nicht nur sehr biegungs-, scher- und drillfest,
sondern vor allem auch gegenüber seitlichen Windangriffen in aerodynamischer Hinsicht
sehr unempfindlich. Auf der Oberseite der Brücke entsteht nämlich hinter dem Seitengeländer
bei Seitenwind ein überdruck und auf der Unterseite ein Unterdruck, so daß die Brücke
durch den Wind fest nach unten auf ihre Pfeiler oder sonstigen Abstützglieder, z.
B. die etwaigen Tragkabel, hinuntergedrückt wird und somit an ihrer Anblaskante
nicht hochgehoben werden kann. Soweit aufsteigende Winde an der Brücke angreifen,
wird ihre Hubkraft infolge der Querschnittsform der Brücke sehr verringert, und
die sich aus einer solchen Hubkraft, die im wesentlichen an der Anblaskante angreift,
ergebenden Torsionsbeanspruehungen der Brücke werden durch ihre Außenhaut leicht
ohne merkbare Verwindung der Brücke aufgenommen. Mit solchen Brücken lassen sich
daher Spannweiten von mehreren hundert Meter Länge ohne Gefahr der Verwindung bei
Seitenwind überbrücken.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn unterhalb der
Brücke in Abstand von dieser eine als Hohlkörper ausgebildete, an ihrer Ober-und
Unterseite in Querrichtung windschnittige Untergurtplatte vorgesehen ist und die
Brücke mit der Untergurtplatte durch in lotrechter Richtung sich erstreckende und
in Querrichtung windschnittige biegungsfeste hohle Querstege verbunden ist. Hierdurch
wird der Druckmittelpunkt einer seitlich angreifenden Windkraft noch mehr nach unten
verlegt, so daß ein Hochkippen der Anblaskante noch sicherer verhütet wird.
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Die sich annähernd über die ganze Breite der Brücke erstreckenden
Querstege sind zweckmäßig im Bereich großer Scherkräfte, also z. B. in der Nähe
von Stützpfeilern, erheblich dicker ausgebildet als die übrigen Querstege, so daß
sie nicht nur Druckkräfte, sondern auch Scherkräfte gut übertragen können.
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Die Brücke kann oberhalb der Fahrbahn auch mit einem gewölbten, also
in Querrichtung windschnittigen, einfachen oder vorzugsweise als Hohlkörper ausgebildeten
Dach versehen sein, das mit seinen Seitenkanten, gegebenenfalls über Fensteröffnungen,
in den Profilumriß des Brückengeländers bzw. der Brücke stetig übergeht. Die Bildung
eines Überdruckes über der Brücke bei Seitenwind wird dadurch zwar vermindert oder
verhindert, aber zugleich werden auch alle an der Brücke angreifenden Kräfte des
Seitenwindes vermindert, und die Biegungs- und Torsionsfestigkeit der Brücke wird
durch das als Obergurt auszubildende Dach erheblich gesteigert, so daß eine solche
Brücke noch stärkere Seitenwinde gefahrlos ertragen kann. Zugleich wird die Fahrbahn
dadurch gegen Wettereinflüsse geschützt.
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Wettergeschützte Fahrbahnen oder Gehbahnen können auch innerhalb der
eigentlichen Brücke unter der oberen Fahrbahn vorgesehen sein.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigt Fig.
i einen Querschnitt einer windschnittigen hohlen Brücke, Fig. 2 einen Querschnitt
einer anderen Brücke mit besonderem hohlkörperförmigem Untergurt und hohen Querstegen,
Fig. 3 einen Längsschnitt dazu, Fig. .4 einen Grundriß im Schnitt dazu und Fig.
5 eine weitere Brücke mit windschnittigem Dach im Querschnitt.
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Nach Fig. i enthält die als dichter Hohlkörper ausgebildete Brücke
Längsträger 1, 2 aus Blech, gegebenenfalls mitErleichterungslöchern, Diagonalverbände3
aus Blech oder Streben mitEndschotten, eine Fahrbahnblechhaut q. mit Beton- oder
Asphaltbelag, Gehbahnblechhäute 5, eine Unterhaut 6 und eine dazu windschnittig
sich anschließende Haut 7, die sich bis zur Oberkante des Geländers erstreckt. Die
als Obergurt dienende Fahrbahn 4. kann noch durch eng gesetzte Längsstege 8 nebst
innerer Gurthaut 9 abgestützt sein, so daß der Obergurt im wesentlichen aus den
Blechhäuten 4. und 9 und den Stegen 8 besteht und besonders dünne Bleche, z. B.
von 3 bis q. mm Stärke, verwendbar sind, ohne daß Einbeulungsgefahr besteht. Eine
ähnliche Dopplung kann auch der Untergurt 6 aufweisen, und dann kann der Untergurt
ebenfalls als wettergeschützte Fahrbahn oder Gehbahn benutzt werden.
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Eine solche Brücke ist außerordentlich torsionsfest, so daß sie durch
Seitenwinde nicht an der Anblaskante angehoben und in Wellenbewegungen versetzt
werden kann. Diese Wirkung wird besonders durch die windschnittige Querschnittsausbildung
unter Einschluß des Geländers unterstützt, denn hinter der angeblasenen Geländerkante
reißt die Windströmung ab, und es bildet sich über der Brückenplatte ein überdruckgebiet
aus, während unter der Brücke ein Unterdruckgebiet entsteht.
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Dadurch wird die Brücke durch den Seitenwind auf ihre Stützteile,
z. B. die Stützpfeiler, und bei Hängebrücken auf die Tragseile hinuntergedrückt,
aber nicht angehoben. Eine solche Brücke ist daher für die Verwendung als Versteifungsträger
bei Hängebrücken besonders gut verwendbar.
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Alle Teile der Brücke werden zweckmäßig miteinander vernietet, vorzugsweise
durch Feinnietung, oder verschraubt, so daß eine spannungsfreie Verbindung und damit
eine volle Baustoifausnutzung gewährleistet ist.
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Die Brücke nach Fig. 5 zeigt den gleichen Aufbau wie die Brücke nach
Fig. i. Jedoch ist über der eigentlichen Brücke noch ein als Hohlkörper ausgebildetes
Dach mit oberer Haut io, unterer Haut i i und Längsstegen 12 aus Blech vorgesehen,
dessen
Profilform über durch Streben 13 gebildeteFensteröffnungen
windschnittig in dieGeländerhaut7 übergeht. Die Fensteröffnungen können durch Glas
verkleidet sein. Weitere Fenster können im Dach io, i i angeordnet sein. Die Tragkabel
14 bei Hängebrücken sind zwischen der Brückenfahrbahn und dem Dach io, ii zweckmäßig
als starre Rohre 15 ausgebildet, die das Dach zusätzlich zu den quer und diagonal
verlaufenden Streben 13 tragen.
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Bei dieser Brückenform bildet sich über der Brückenbahn zwar kein
Druckgebiet bei Seitenwind, aber alle Windkräfte, mögen sie von der Seite oder schräg
von unten oder von oben kommen, werden verringert, und zugleich wird die ganze Brücke
erheblich torsionsfester, weil das Dach hierbei als hochbiegender Obergurt wirkt.
Die Brückenbahn ist zugleich wettergeschützt und somit korrosionsbeständiger.
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Nach Fi.g. 2 bis q. ist unterhalb der eigentlichen Brücke 1, q., 6
in Abstand von dieser eine als Hohlkörper ausgebildete, an ihrer Oberseite 16 und
Unterseite 17 in Querrichtung windschnittige Untergurtplatte mit Längsstegen 18
vorgesehen, und die Brückenplatte ist mit der Untergurtplatte durch Endschotte 2i
bzw. in Querrichtung windschnittige, sich annähernd über die ganze Breite der Brücke
erstreckende hohle Querstege i9 verbunden. Im Bereich großer Scherkräfte, also z.
B. in der Nähe der Auflagestellen, sind erheblich dicker ausgebildete Querstege
2o vorgesehen, die die Scherkräfte vom Untergurt nach dem Obergurt übertragen.
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Durch diese Ausbildung der Brücke wird der Druckmittelpunkt von seitlichen
Windkräften besonders weit nach unten verlegt, so daß ein Hochkippen der Anblaskante
der Brücke durch den Seitenwind besonders sicher verhütet wird.
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Alle innenliegenden Flächen der einzelnen Blechteile erhalten zweckmäßig
Schutzanstriche durch Ölfarben und Lacke od. dgl.; diese Innenanstriche brauchen
nur selten oder gar nicht erneuert zu werden, weil sie wettergeschützt sind und
die ruhende Luft zuwenig Sauerstoff enthält, um die Schutzanstriche und das Metall
merklich anzugreifen.
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Die äußeren Schutzanstriche lassen sich andererseits infolge der glatten
Flächen verhältnismäßig schnell und bequem erneuern. In Rücksicht auf die Korrosionsgefahr
sind daher nur geringe Zuschläge zu den rechnerisch erforderlichen Blechstärken
notwendig.
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Die Brücke nach der Erfindung eignet sich infolge ihrer außerordentlich
großen Drehsteifigkeit, Leichtigkeit und Windschlüpfigkeit besonders für Hängebrücken
mit sehr großen Spannweiten.