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Stahlbetonbalkenbrücke mit geringer Konstruktionshöhe Bei der Überbrückung
von Straßen und Flüssen ergibt sich öfter die Forderung nach einer möglichst großen
Durchfahrtshöhe, welche manchmal nur durch Verminderung der Konstruktionshöhe der
Brückenfahrbahn. zu erreichen ist. Auch aus architektonischen Gründen ist eine Verringerung
der Konstruktionshöhe in Brückenmitte des öfteren wünschenswert.
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Bei der einfachen. Balkenbrücke auf zwei Auflagern läßt sich eine
begrenzte Verringerung der Konstruktionshöhe nur durch einen höheren wirtschaftlichen
Aufwand erkaufen. Man hat deshalb in solchen Fällen schon durch Wahl einer anderen
Konstruktionsart das Moment in Brückenmitte verringert, z. B. durch Konstruktion
eines Rahmens oder auch durch Kragarme, welche das Feldmoment verringern und es
teilweise über das Auflager verlagern. Eine weitere Erhöhung des Kragmoments und
gleichzeitig eine Sicherung für die Veränderung der Momente aus der Verkehrslast
ist
dadurch erreicht, daß die rückwärtigen Kragarme mit dem Auflagerfundament
durch Zugstreben gelenkig verbunden sind, wodurch das Auflagermoment zu dem Eckmoment
eines Rahmens wird. Bei dieser Ausführung ist es jedoch notwendig, das Auflagerfundament
tief zu legen, damit die Zugstrebe möglichst steil gerichtet ist. Die Ausführung
solcher Fundamente, die dann meist unter dem Wasserspiegel bzw. unter Grundwasser
liegen, erfordert eine zusätzliche Tiefbauarbeit und verteuert den Brückenbau.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, gegenüber dem vorbeschriebenen
Stand derTechnik eine Ausführung zu finden, bei welcher der wirtschaftliche Mehraufwand
auf ein Mindestmaß beschränkt wird und. trotzdem der Vorteil der Verankerung des
Kragträgers erhalten.,und sogar gesteigert wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe
in der Weise, daß ein hochliegendes Fundament auf Pfählen ausgeführt wird, wodurch
jegliche Arbeit unter dem Spiegel des. Flusses bzw. unter dem Grundwasserspiegel
vermieden wird.
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Das Fundament wird in Form einer Platte ausgebildet, wobei z. B. im
Falle einer Flußbrücke eine Spundwand nach der Wasserseite das Fundament abschließt.
Die für das Kragende erforderliche schräge Zugstrebe wird. .auf die hintere Fläche
der Fundamentplatte gesetzt, welche an Stelle eines bei Ufermauern. sonst üblichen
Pfahlbockes normalerweise durch einen lotrechten. Pfahl gestützt wird. Durch die
Schrägstrebe,-wird nun auf das hochliegende Fundament eine Horizontalkraft ausgeübt
als Komponente der schrägen Zugkraft. Diese Komponente ist landeinwärts gerichtet
und kann durch entsprechende Neigung der Schrägstrebe so gewählt werden, daß sie
der Horizontal= komponente aus denn Erddruck auf die vorn. liegende Spundwand und
die Fundamentplatte das Gleichgewicht hält. Aus Sicherheitsgründen wird man zur
Bemessung nur das Emi". des Erddruckes einsetzen. Bei Vollast der Brücke
wird: die landeinwärts gerichtete Horizontalkomponente: der Zugstrebe anwachsen.
Hierbei wird an Stelle des aktivenEmi" der um ein vielfaches größereErdwiderstand
als Sicherheit gegen Verlagerung zur Verfügung stehen. Da jeder Erddruckansatz 'mit
Unsicherheitsfaktoren behaftet ist, wird man. gelegentlich an Stelle des landeinwärts
gelegenen lotrechten Pfahles einen Pfahlbock einschalten, der in der Lage ist, die
Differenz der Horizontalkomponente des Erddruckes Emax-Emi" aufzunehmen.
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Mit dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Wirtschaftlichkeit
dieser Brückenkonstruktion wesentlich gesteigert und, dadurch ihr Anwendungsgebiet
erweitert.
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Man isru bei Spannbetonkonstruktionen seit langem dazu übergegangen,
die aus' dem Schwinden und Kriechen entstehenden Spannningsverluste durch Nachspannung
auszugleichen. Bei Brückenkonstruktionen hat diese Nachspannung überdies den Sinn,
die Verformungen, welche sich für das Gesamtbrückenwerk fühlbar auswirken, wieder
zu beseitigen und den beabsichtigten Zustand wiederherzustellen, denn nur bei formtreuer
Bauweise entsprechen .die rechnerischen Ergebnisse den ge-. machten Voraussetzungen.
Zu diesem Zweck hat man vielfach die Spannglieder selbst so ausgebildet, daß sie
nachspannbar sind. In Erweiterung der Erfindung wird vorgeschlagen, auf die unmittelbare
Nachspannung des Zuggliedes - der landeinwärts geneigten Schrägstrebe - zu verzichten
und die Beseitigung der Formänderungen dadurch zu erzielen, da,B im Auflager die
Möglichkeit einer Hebung der Brücke vorgesehen wird, z. B. durch Einbau einer hydraulischen
Kammer oder einer hydraulischen Presse. Bei einer Hebung des Auflagerpunktes wird
-. automatisch die Schrägstrebe unter höhere Spannung gebracht und auch die Fahrbahntafel
im Brückenfeld gehoben, so daß dadurch sowohl Verformung wie Spannungsabfall ausgeglichen
werden können,. Diese Art der Kompensierung von. Schwinden und Kriechen ist einfach
und sicher und kann ohne großen Arbeitsaufwand oder Verkehrsunterbrechung durchgeführt
und wiederholt werden.
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In der Abbildung wird eine Brücke nach diesem Vorschlag dargestellt.
Es bezeichnet hierbei d die zur Hälfte gezeichnete Brückentafel über den Fluß, b
den Kragarm und c die schräge Zugstrebe, mittels derer der Kriagarm verankert ist.
Mit d ist das hochgelegene Fundament auf Bohrpfählen bezeichnet und mit e der nur
gelegentlich erforderliche Bock für die Aufnahme der Differenz der Horizontalkräfte,
welche auf das Fundament einwirken kann. Es sind dies des Erddruck E r auf die Fundamentplatte
und E:2 auf die vordere Spundwand - beide flußwärts gerichtet -, welche als
E""i" in der Fundamentplatte das obere Auflager finden. Dieser Horizontalkraft Emi,.
steht entgegen die aus der schrägen Zugkraft Z der Strebe herrührende Horizontalkomponente
H; welche landeinwärts gerichtet ist. Durch zweckmäßige Wahl des 4. a kann erreicht
werden, d;aß E"i" = H wird, womit das System im Gleichgewicht bleibt.
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Ungleichheiten der Komponehte H aus Verkehrslast und der Annahme des
oberen Grenzwertes des Erddruckes werden durch gelegentliche Pfahlböcke
e zwischen den lotrechten Pfählen f aufgenommen, wobei die Platte
als kraftübertragend von Bock zu Bock wirkt. Der erfindungsgemäße Unterbau ist wesentlich
wirtschaftlicher als eine Fundamentausführung in der Tiefe des Schnittpunktes zwischen
Schrägstrebe und Auflagerlotrechten.