DE959464C

DE959464C - Bridge deck made of two flat, spaced-apart metal sheets connected by shear reinforcement

Info

Publication number: DE959464C
Application number: DEM15678A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gustav Ficker
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1952-09-28
Filing date: 1952-09-28
Publication date: 1957-03-07

Description

Brückenfahrbahntafel aus zwei ebenen, im Abstand voneinander angeordneten und durch Schubbewehrungen miteinander verbundenen Blechen Brückenfahrbahnen stehen. -unter der Wirkung sehr schweier Einzellasten und müssen daher im Verhältnis zu den auftretenden Biegungsmomenten sehr hohe Querkräfte aufnehmen können. Die bekannten im Brückenbau angewendeten oder vorgeschlagenen Stahlhohlp:latten sehen daher besondere Elemente zur Querkraft- oder Schubkraftaufnahme vor, z. B. St-rebenzüge aufs Walzprofilen oder Hohlplatten mit z. B. kegelförmigen Ausbeulungen, an denen sich die beiden Bleche berühren oder durchdringen und miteinander verschweißt werden können.Bridge deck made of two level, spaced apart and bridge decks are built with metal sheets connected to each other by shear reinforcement. -under the effect of very heavy concentrated loads and must therefore in relation to can absorb the bending moments that occur very high transverse forces. The known Hollow steel slats used or proposed in bridge construction therefore look special Elements for absorbing shear forces or shear forces, z. B. Strips on rolled sections or hollow slabs with z. B. conical bulges on which the two Touch or penetrate sheet metal and can be welded together.

Bei Hohlplatten, die an zwei Rändern unterstützt sind, ergibt sich unter örtlichen Einzellasten ein starker AbfluB von Querkräften nach den RändeTn und eine geringere Querkraftübertragung parallel dazu. Solche Hohlplatten müssen daher Schubsicherungen nach zwei Richtungen. besitzen, die im allgemeinen senkrecht zueinander angeordnet sind-. Sie können natürlich auch mit schiefwinkliger Kreuzung diagonal verlaufen.In the case of hollow slabs that are supported on two edges, this results under local concentrated loads a strong discharge of shear forces to the edges and a lower transverse force transmission in parallel. Such hollow slabs must therefore shear protection in two directions. possess that are generally perpendicular are arranged to each other. You can of course also use an oblique intersection run diagonally.

Die A.nbriugung von Strebenzügen in. Platten innern ist nur möglich, wenn der Hohlraum zwischen den beiden Blechen zugänglich ist und daher die Durchführung der Arbeiten vom Innern aus erlaubt, oder wenn auf einer Seite Aussparungen für die Bearbeitung offenbleiben. Solche Platten haben dann entweder eine unerwünscht große Bauhöhe, oder sie erfahren im Fall von A ssparungsöffnungen eine Schwächun:@ des als Plattengurt wirkenden Bleches. Ein nachträgliches Schließen der Aussparungen durch aufgeschweißte Bleche hat schweißtechnische Nachteile und ist im allgemeinen zu kostspielig. Bei Platten nach den bisher bekanntgewordenen Ausführungen oder Vorschlägen treten im oberen: Deckblech unter Einzellasten (z. B. Fahrzeugrädern) örtliche Biegebeanspruchungen oder Membranwirkungen auf, besonders dann, wenn diese in einem Feld: zwischen den Schubgliedern (Stege, Streben) angreifen. Entsprechend der gegenseitigen Entfernung dieser Schubglieder, d. h. der Stützweite des Deckbleches. muß dieses erntwe:d'er an sich genügend: stark bemessen oder zusätzlich durch Rippen verstärkt sein. Dasselbe ist erforderlich, um ein Ausbeulen der Bleche zu verhindern, falls diese infolge anderer Ursachen unter. Druckbeanspruchung stehen,, z. B. wenn die Platte Gurt eines Trägers ist. Stählerne Hohlplatten weisen außerdem den Nachteil einer starken Resonanzwirkung und Geräuschabstrahlung auf.The connection of struts in the interior of the plates is only possible when the cavity between the two sheets is accessible and therefore the implementation work from the inside is allowed, or if there are cutouts on one side for processing remain open. Such plates then either have an undesirable one size Height, or in the case of recess openings they experience a weakening: @ des sheet metal acting as a plate belt. Subsequent closing of the recesses due to welded-on sheets has technical welding disadvantages and is in general too expensive. For plates according to the previously known designs or Suggestions appear in the upper: cover sheet under concentrated loads (e.g. vehicle wheels) local bending stresses or membrane effects, especially if these in a field: attack between the thrust links (webs, struts). Corresponding the mutual removal of these thrust members, d. H. the span of the cover plate. must this erntwe: d'er in itself sufficient: strongly measured or additionally by ribs be reinforced. The same is required to prevent the sheets from buckling, if this is due to other causes. Compressive stress stand ,, z. B. if the plate is strap of a girder. Steel hollow sheets also have the disadvantage a strong resonance effect and noise emission.

Es sind auch flächentragwerkarbige Konstruktionselemernte im Flugzeugbau sowie in der Anwendung bei Wänden, Dächern USW. bekannt:, bei denen gewellte Bleche durch eine Zwischenschicht aus Kunststoff oder mineralischem, ursprünglich plastischem Material miteinander verbunden sind. Bei manchen dieser Konstruktionselemente stehen die Bleche außer durch Haftung auch noch durch Dübel mit der Zwischenschicht in Verbindung. Solche Tragwerke sind zur Übertragung größerer Schubspannu rngen, wie sie im BTückenbau vorkommen, nicht geeignet, da die bekannten. kunststoffhalti@gen oder minerakschen Füllschichten, z. B. Beton, keine hohen Schubkräfte ohne Schubbewehrung aufnehmen können. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Stärke der Zwischenschicht gering ist, was aus Gewichtsgründen angestrebt wird. Die gewellte Form ihrer Außenhaut ist zudem bew Brückenfahrbahnen unzweckmäßig, weil der Ausgleich dieser Unebenheiten totes Gewicht erfordert.There are also structural elements of structural color in aircraft construction as well as in use on walls, roofs, etc. known: in which corrugated sheets are connected to one another by an intermediate layer made of plastic or mineral, originally plastic material. In some of these construction elements, the metal sheets are connected to the intermediate layer not only by adhesion but also by dowels. Such structures are not suitable for the transmission of larger shear stresses, as they occur in building bridges, as the known ones. plastic-containing or Minerak fill layers, e.g. B. concrete, can not absorb high shear forces without shear reinforcement. This is especially the case when the thickness of the intermediate layer is low, which is desirable for reasons of weight. The corrugated shape of its outer skin is also unsuitable for bridge decks because compensating for these unevenness requires dead weight.

Die Erfindung sieht eine Vereinigung von Hohlglatten, -die im- Brückenbau zwar bekannt sind, sich jedoch nicht durchsetzen konnten, mit - im Brückenbau noch nicht zur Anwendung gekommenen - Schichtenplatten und ihre Nutzbarmachung für eine BTückenfahrbahntafel vor und besteht darin, daß bei einer Brückendahrbahntafel aus zwei ebenen, in einem Abstand voneinandler angeordneten und- durch Schubbewehrungen. miteinander verbundenen Blechen aus Stahl oder Leichtmetall ds,le an den Blechen befestigten Schubbewehrungen (Rundeisenschlangen od,. dgl.) durch eine sie einbettende Zwischenschicht aus spezifisch leichterem Werkstoff aus Metall verstärkt sind, so daß eine voll tragfähige Verbundkonstruktion entsteht. Die Zwischenschicht wird nach Maßgabe ihrer Festigkeit zur Übertragung der Schubkräfte mit herangezogen. Da das Deckblech in, seiner ganzen Fläche durch die Zwischenschicht unterstützt ist, treten im Gegensatz zur bekannten Hohlplatte keine oder nur unwesentliche Biegebeanspruchungen infolge schwerer Einzellasten auf, während dias Beulen des Bleches unter der Wirkung solcher Lasten durch das Zusammenhaften mit der Zwischenschicht ausgeschlossen wird.The invention provides a union of hollow slats, -die in- bridge construction are known, but could not prevail, with - still in bridge building not used - layered panels and their utilization for a BTrückbahntafel before and consists in the fact that with a bridge deck from two level, spaced apart and with shear reinforcement. interconnected sheets of steel or light metal ds, le on the sheets fastened shear reinforcements (or round iron snakes, like.) by embedding them Intermediate layer made of specifically lighter material made of metal are reinforced, so that a fully stable composite structure is created. The intermediate layer will Depending on their strength, they are also used to transmit the shear forces. Since the cover sheet is supported in its entire area by the intermediate layer is, in contrast to the known hollow slab, there are no or only insignificant bending stresses as a result of heavy concentrated loads, while the sheet metal buckles under the effect such loads are excluded by adhering to the intermediate layer.

Durch die Erfindung erhalten die Fahrbahntafeln eine ,geringere Bauhöhe und ein niedrigeres Stahlgewicht, als es bei Hohlplatten- möglich ist, da Hohlplatten gegenüber der Festigkeitsberechnung einen erheblichen Materialüberschuß zur Stabilisierung und! zum Ebenhalten der Querschnitte benötigen. Gegenüber orthotropen Stahlplatten ergibt sich zwar durch die Zwischenischicht unter Umständen ein etwas höheres Gesamtgewicht, dafür aber ein geringerer Aufwand an Schweißarbeit und Material, bezogen auf die Flächeneinheit, so daß auch gegenüber solchen Fahrbahnen Vorteile bestehen.The invention gives the pavement panels a lower overall height and a lower steel weight than is possible with hollow slabs, as hollow slabs Compared to the strength calculation, a considerable excess of material for stabilization and! to keep the cross-sections level. Compared to orthotropic steel plates The intermediate layer may result in a slightly higher total weight, but a lower amount of welding work and material, based on the Area unit, so that there are also advantages over such roads.

Die Erfindung ermöglicht somit die Ausführung dünner und leichter Brückenfahrbahntafeln. für hohe Belastung. Die zwischen den in engem Abstand übereinanderliegenden, verhältnismäßig dünnen, ebenen Blechen eingebrachte Zwischenschicht aus spezifisch leichterem Werkstoff als Metall steht mit den Gurtblechern und den Schubbewehrungen so in Verbindung, daß sie einen gewissen Anteil an den Querkräften übernimmt und die für sich nicht ausreichend tragfähige Metallkonstruktion zu einer voll tragfähigen Verbundkonstruktion zusammen.gefaßt. Ein. besondrerer Vorteil einer Brückenfahrbahntafel nach der Erfindung ist ihre einfache Herstellbarkeit.The invention thus enables the design to be thinner and lighter Bridge decks. for high loads. The between the closely spaced one above the other, relatively thin, flat sheet metal introduced intermediate layer made of specific Lighter material than metal is available with the belt plates and the shear reinforcements in such a way that it takes over a certain proportion of the transverse forces and the metal construction that is not sufficiently load-bearing in itself becomes a fully load-bearing one Composite construction summarized. A. particular advantage of a bridge deck According to the invention, it is easy to manufacture.

Die Schubbewehrungen können entweder nur im Bereich der Ränder der ebenem Bleche oder über die ganze Breite derselben verteilt angeordnet sein.The shear reinforcements can either only be in the area of the edges of the flat sheets or be arranged distributed over the entire width of the same.

Im Innern der Zwischenschicht können dünnwandige, das Gesamtgewicht der Zwischenschicht herabsetzende Rohre angeordnet sein.Inside the intermediate layer can be thin-walled, the total weight the intermediate layer lowering tubes be arranged.

Die an dem einen ebenen Blech befestigte Schubbewehrung und die an dem anderen ebenen Blech befestigte Schubbewehrung sind zweckmäßig gegeneinander festgelegt. Die die Schubbewehrung bildenden Rundeisenschlangen, können das als Abstandhalter wirkende Rohr an gegenüberliegenden Stellen seines Umfanges umgreifen.The shear reinforcement attached to one flat sheet and the one on Shear reinforcement attached to the other flat sheet metal is useful against one another set. The round iron snakes forming the shear reinforcement can do this as Engaging spacer acting pipe at opposite points of its circumference.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematnech dargestellt. Es zeigt Fig. i den Längsschnitt einer Brückenfahrbahntafel gemäß der Erfindung, -Fig. 2 einen Querschnitt der B.rückenfahrbahntafel gemäß Fig. i, Fig. 3 den Grundriß der in den Fi-g. i und 2 dargestellten. BTückernfahrbahntafel.In the drawing, an embodiment of the invention is schematnech shown. It shows FIG. I the longitudinal section of a bridge deck according to FIG Invention, -Fig. 2 shows a cross section of the B. back track panel according to FIGS. 3 shows the floor plan of the FIGS. i and 2 shown. BTückern roadway board.

Bei der aus den Fig. i bis 3 ersichtlichen Brückenfahrbahntafel sind an je ein oberes undi unteres ebenes Blech i bzw. 2 Rundeisenschlangen 3 bzw. q. angeschweißt, die über die ganze Breite 6 der Brückenfahrbahntafel durchgehen oder nur im Bereich der Tafelränder g vorgesehen sind. Zwischen die ebenen Bleche i, 2 ,ist eine Füllschicht 7 aus spezifisch leichterem Werkstoff als Metall, z. B. Kunststoff oder einer besonderen Betonart, eingebracht, und zwar derart, daB die Rundeisenschlangen in die Füllschicht eingebettet sind und beide zusammen. eine starke Schubbewehrung bilden. Als undl um das Gesamtgewicht der Füllschicht 7 herabzumindern sowie um schon vor dem Einbringender Füllschicht eine Verbindung zwischen den Rundeisenschlangen 3 und 4 zu schaffen, sind zwischen die Rundeisenschlangen dünnwandige Rohre 8 hindurchgesteckt, die von den Run.deisenschlangen an gegenüberliegenden Stellen ihres Umfanges umfallt werden.In the bridge roadway table shown in FIGS. I to 3 are to an upper and i lower flat sheet i or 2 round iron coils 3 and q. welded, which go through over the entire width 6 of the bridge deck or are only provided in the area of the panel edges g. Between the flat sheets i, 2, is a filling layer 7 made of specifically lighter material than metal, e.g. B. Plastic or a special type of concrete, in fact in such a way that the round iron snakes are embedded in the filling layer and both together. form strong shear reinforcement. As andl around the total weight of the filling layer 7 and to establish a connection before the filling layer is introduced To create between round iron lines 3 and 4 are between the round iron lines thin-walled tubes 8 pushed through, those of the Run.de iron snakes on opposite sides Bodies of their size are overturned.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Bridge deck made of two levels, spaced apart arranged from each other and connected to each other by shear reinforcement, which sheets made of steel or light metal, characterized in that the plates (1, 2) fastened shear reinforcements (round iron snakes 3, 4 or d @ gl.) Through a them Embedding intermediate layer (7) made of specifically lighter material than metal reinforced so that a fully load-bearing composite structure is created. z. Bridge deck according to claim i, characterized in that the shear reinforcements. (3 and 4) either only in the area of the edges (5) of the flat metal sheets (1, z) or over the entire width (6) the same are arranged distributed. 3. bridge deck according to claim i or 2, characterized in that inside .the intermediate layer (7) thin-walled, the total weight of the intermediate layer reducing tubes (8) are arranged. 4th Bridge deck according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the shear reinforcement (3) attached to a flat sheet (i) and the one on the other flat sheet metal (2) attached shear reinforcement (4) are set against each other. 5. Bridge deck according to Claim 4, characterized in that the shear reinforcement forming round iron snakes (3, 4) acting as a spacer tube (8) on opposite sides To encompass places of its scope :. Documents considered: United States patent No. 1,956,354; "Die Bautechnik", 194o, pp. 419, 420.