DE968035C

DE968035C - Road slab for steel road bridges

Info

Publication number: DE968035C
Application number: DED7894A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Sievers
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1951-02-02
Filing date: 1951-02-02
Publication date: 1958-01-09

Description

Fahrbahnplatte für stählerne Straßenbrücken Die Erfindung betrifft eine Fahrbahnplatte für stählerne Straßenbrücken mit in Scharen zwischen den Hauptlängsträgern angeordneten, sich kreuzenden Längs- und Querrippen unterhalb des Deckbleches. Für die das Deckblech unterstützenden Rippen, insbesondere-- die in engerem Abstand als die Querrippen angeordneten Längsrippen, wurden an ausgeführten Brücken durchweg T-Träger, I-Träger, Winkeleisen oder auch Wulststäbe verwendet. Solche als orthotrope Platten bezeichneten Fahrbahnplatten werden nach der Kontinuum-Statik berechnet, und diie hiermit erstellten Straßenbrücken zeichnen sich durch einen gegenüber herkömmlichen Bauarten verringerten Stahlaufwand aus. Es wurde festgestellt, daß sich bei solchen Fahrbahnplatten der Asphaltbelag - insbesondere wenn er bei kalter Witterung sehr hart wird - vom Flachblech löst und Risse zeigt. Dies muß darauf zurückzuführen sein, dfaß das Flachblech sich bei örtlicher Belastung zu stark durchbiegt und der hartgewordene Asphaltbelag diesen Deformationen ohne Bruch nicht zu folgen vermag. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beheben.Slab for steel road bridges The invention relates to a deck slab for steel road bridges with flocks between the main longitudinal girders arranged, crossing longitudinal and transverse ribs below the cover plate. For the ribs supporting the cover sheet, in particular - the closer spaced ones Longitudinal ribs arranged as the transverse ribs were used throughout on bridges T-beams, I-beams, angle irons or bead bars are used. Such as orthotropic Slabs marked with slabs are calculated according to the continuum statics, and the road bridges created with this are characterized by a difference compared to conventional ones Construction types reduced steel expenditure. It was found that with such Pavement slabs the asphalt pavement - especially if it is very bad in cold weather hardens - loosens from the flat sheet and shows cracks. This must be attributed to it be, dfaß the flat sheet bends too much under local loading and the Hard asphalt pavement is unable to follow these deformations without breaking. The object of the invention is to remedy this deficiency.

In einerLiteratursteile ist ferner eineFahrbahnplatte der eingangs beschriebenenArt vorveröffentlicht, .denen Längsrippen Y-Profile haben. Durch die Aufspaltung eines T-Profils sollen hierbei mehr Unterstützungslinien für das Flachblech geschaffen werden. Auch ist die Zweiteilung des Steges schweißtechnisch günstiger, als wenn bei ennstegi:gem Anschluß eines Trägers zwei Schweißnähte unmittelbar neibeneinanderliegen.In one part of the literature, a pavement slab is also described in the opening paragraph described type, whose longitudinal ribs have Y-profiles. Through the Splitting a T-profile is supposed to have more support lines for the flat sheet be created. There is also the division of the bridge into two parts welding technology Cheaper than when at ennstegi: two welds are directly connected according to the connection of a girder lying next to each other.

Von dem hiermit bekanntgewordenen Merkmal, daß Längsrippen einer orthotropen Fahrbahnplatte mit jeweils zwei Stegen unterhalb des Deckbleches .durch Längsnähte angeschweißt sind, so daß die von den Stegen gebildeten Hohlräume durch das Deckblech ,geschlossen werden, macht die Erfindung Gebrauch. Sie bestecht darüber Einaus im einzelnen darin,, daß die als Schar angeordneten Längsrippen mit einem in voller Höhe nach oben offenen Kastenprofil ausgebildet sind; und ihr Abstand etwa gleich der Weite ihrer oberen Öffnung ist, alles derart, daß die Drehssteifigkeit der Nachbarrippen zur Entlastung der örtlich belasteten Längsrippen mit herangezogen wird.From the feature that became known hereby that longitudinal ribs of an orthotropic Carriageway slab each with two webs below the cover plate, through longitudinal seams are welded so that the cavities formed by the webs through the cover plate , are closed, the invention makes use. You bribe about it individual therein, that the longitudinal ribs arranged as a flock with one in full Height upwardly open box profile are formed; and their distance about the same the width of its upper opening is all such that the torsional stiffness of the neighboring ribs is used to relieve the locally loaded longitudinal ribs.

Diese Lehre beruht auf der Erkenntnis, daß einmal bei örtlicher Belastung benachbarte Rippen einer Schar verdreht werden, woraus gefolgert wird, dien Rippen ein betont drehsteifes Profil zu geben, und daß zum anderen der Abstand' der Rippen eng genug sein muß, ,um eine Inanspruchnahme der Drehsteifigkeit mehrerer Rippen gleichzeitig sicherzustellen. Die in einer Mehrzahl von Rippen erzeugten Torsionsspannungen begründen eine zu den bisher eingesetzten Biegespannungen zusätzliche Tragreserve, die sich auf eine Verringerung der Durchbiegungen des Deckbleches auswirkt. ILerdurch werden letztlich Risse irr der Asphaltdecke vermieden.This teaching is based on the knowledge that once with local exposure adjacent ribs of a flock are twisted, from which it is concluded that the ribs to give a pronounced torsionally rigid profile, and that on the other hand, the distance between the ribs must be tight enough to take advantage of the torsional stiffness of several ribs ensure at the same time. The torsional stresses created in a plurality of ribs establish an additional bearing reserve to the bending stresses previously used, which has the effect of reducing the deflection of the cover plate. ILer through Ultimately, cracks in the asphalt surface are avoided.

In Fällen., wo die Temperaturverhältnisse ein Hartwerden des Asphalts ausschließen, so daß er stets den örtlichenDurchbiegungen ohneRißgefahr zu folgen vermag, wirkt sich die Erfindung, d. h. die bewußte Einsetzung der Drehsteifrgkeit von genügend eng beinander liegenden Längsrippen in die kontinuierliche Berechnung, in einer wesentlichen Stahlersparnis aus.In cases where the temperature conditions cause the asphalt to harden so that it always follows the local deflections without the risk of cracking capable of affecting the invention, d. H. the conscious use of torsional rigidity of longitudinal ribs that are sufficiently close together in the continuous calculation, in a substantial steel saving.

Bei der bekannten Fahrbahnplatte mit Y-Profilen als Längsrippen sind zwar dieAbständle deTRippen gleich der Weite ihrer oberen Öffnung, jedoch zwangläufig aus dem Grunde, weil bei gegebenem Abstand der Hauptstege die durch Aufspaltung entstehenden Anschlußstege das Deckblech in gleichmäßigen Abständen unterstützen sollen. Darüber hinaus wurde die Drehsteifigkeit der Y-Profile nicht berücksichtigt, die im übrigen nur einen Bruchteil derjenigen eines ausgesprochen drehsteif ausgebildeten Profils gemäß der Erfindung ausmacht, gleiches Metergewicht vorausgesetzt.In the known deck with Y-profiles as longitudinal ribs Although the distances between the ribs are equal to the width of their upper opening, they are inevitable for the reason that at a given distance between the main webs, the splitting occurs support the cover sheet at regular intervals should. In addition, the torsional stiffness of the Y-profiles was not taken into account, which is only a fraction of that of an extremely torsionally rigid Profile according to the invention, assuming the same weight per meter.

Es ist ferner eine sich z-visiahen zwei Längsträgern erstreckende Fahrbahnplatte bekannt, deren Deckblech nur von in verhältnismäßig großen Abständen angeordneten Querrippen unterstützt ist, die als in voller Höhe nach oben offenes Kastenprofil ausgebildet und mit dein Deckblech verschweißt sind. Eine örtliche Belastung soll durch die Drehsteifigkeit einer Querrippe mit aufgenommen werden, so daß Verbiegungen des Deckbleches verringert -werden. Es -wird bei der Beschreibung :dieser Fahrbahnplatte die Vermutung geäußert, d@aß die Nachbarträger zur Aufnahme der Last mit herangezogen werden. Die Erkenntnis irgendeines Zusammenhanges zwischen der vermuteten Mitwirkung der Nachbarträger und den gemäß der Erfindung als Voraussetzung hierfür erkann.teii Abständen der Rippen voneinander ist mit der genannten Beschreibung nicht vermittelt worden.It is also a z-facing two longitudinal beams extending Road slab known, the cover plate only from in relatively large distances arranged transverse ribs is supported, which is open to the top as a full height Box profile and are welded to your cover plate. A local Load should be absorbed by the torsional stiffness of a transverse rib, so that bending of the cover plate is reduced. It - is used in the description : this road slab expressed the assumption that the neighboring girders were used for recording the load must be included. The knowledge of any connection between the presumed cooperation of the neighboring carriers and according to the invention as a prerequisite for this, the distances between the ribs are recognizable with the above description not been conveyed.

Darüber hinaus gehört die vorbehandelte Fahrbahnplatte wegen des Fehlens einer Schar von Längsrippen zu einer anderen Gattung von Fahrbahnplatten. Eine Schar von Längsrippen, die die Druckzone des besamten Brückentragwerkes verstärken und die neutrale- Phase nach oben verlegen, muß bei Leichtfahrbahnen im Sinne der Erfindung vorhanden sein, wenn man mit solchen Fahrbahnplatten größere Spannweiten erzielen will.In addition, the pre-treated pavement slab belongs because of the lack a bevy of longitudinal ribs to a different type of pavement slabs. A crowd of longitudinal ribs that reinforce the pressure zone of the inseminated bridge structure and move the neutral phase upwards, must be used for light roads in the sense of the invention be available if one can achieve larger spans with such pavement slabs want.

Eine bekannte und auch für Brücken gedachte Bauplatte besteht aus einem oberen Flachblech und einem damit durch Schweißen verbundenen, derart gewinkelten Blech, daß durch die Verbindung leider Bleche eine Mehrzahl von Hohlzellen entsteht. Dde so. gebildeten Platten sollen unter Auflage auf ein Rahmenwerk neben und hintereinandergesetzt auf der Baustelle miteinander ver-.s:chweißt werden. Bei der Verwendung eines durchgehenden, abgekanteten Unterbleches zur Bildung der Hohlzelllen ist es aber kaum möglich, Schweißverbindungen herzustellen, die den Beanspruchungen .durch hohe örtliche Lasten aus Straßenverkehr gewachsen sind.A well-known building plate also intended for bridges consists of an upper flat sheet and one connected to it by welding and angled in this way Sheet metal that unfortunately sheet metal a plurality of hollow cells is formed by the connection. Dde so. The plates formed should be placed next to and one behind the other with support on a framework be welded together on the construction site. When using a continuous, folded lower sheet to form the hollow cells, it is hardly possible Establish welded connections that can cope with the stresses caused by high local loads grew out of road traffic.

Soweit bisher unterhalb eines Deckbleches einer Fahrbahnplatte sogernannte Hohlsteifen finit in voller Höhe offenen Kastenquerschnitten angebracht worden sind, erfolgte dies allein aus dem Grunde, die Deckbleche nach der Beultheorie gegen Beulen zu -sichern. Diese Hohlsteifen sind. weder größenmäßig in derLage, dieAufgaben vonLängsun@d Querrippen einer orthotropen Platte zu übernehmen, noch sind ihre Abstände im Sinne der Erfindung so eng genug, um durch eine Einzellast Drehspannungen in mehrerenHohlsteifen auftreten zu lassen.As far as so-called so far below a cover plate of a roadway slab Hollow stiffeners have been applied finitely in the full height of open box cross-sections, this was done solely for the reason that the cover sheets against dents according to the dent theory to -secure. These are hollow stiffeners. neither in terms of size, the tasks ofLängsun @ d To take over the transverse ribs of an orthotropic plate, nor are their spacing in the sense of the invention so tight enough to withstand torsional stresses in several hollow stiffeners through a single load to let occur.

Zweckmäßig -verdien die Längsrippen aus einem zusammenhängenden Blech, etwa durch Abkanten. geformt. Besonders eignet sich hierzu ein U- oder trapezförmiger Querschnitt. Hierdurch erübrigt sich die Herstellung von gewalzten Profilen.Expediently, the longitudinal ribs are made from a cohesive sheet of metal, for example by folding. shaped. A U-shaped or trapezoidal one is particularly suitable for this Cross-section. This eliminates the need to manufacture rolled profiles.

In derZeichnung ist einAusfü@hrungsbeispi.el des Erfindungsgegenstandes schematisch und schaubildlich im Ausschnitt dargestellt.In the drawing there is an execution example of the subject matter of the invention shown schematically and graphically in the excerpt.

Mit i ist ein Hauptlängsträger bezeichnet, an liessen Obergurt sich das Deckblech .:2 anschließt. Unterhalb des Deckbleches sind sich kreuzende Längsrippen 3 und Querrippen q. angeordnet und mit diesem durch Längsnähte verschweißt. Die Querträger q. leiten die Belastungen, die auf das Deckblech und die Längsrippen 3 einwirken, auf die Hauptlängsträger über. Dies alles ist bekannt.A main longitudinal member is denoted by i, and the top chord can be attached to it the cover plate.: 2 connects. Crossing longitudinal ribs are below the cover plate 3 and cross ribs q. arranged and welded to this by longitudinal seams. the Cross member q. direct the loads on the cover plate and the longitudinal ribs 3 act on the main side members. All of this is known.

Gemäß der Erfindung sind die Längsrippen 3 einer solchen Fahrbahnplatte in Form von in voller Höhe nach oben offenen Kastenprofilen von beispielsweise trapezförmigem Querschnitt ausgeführt und in Abständen etwa gleich der Weite ihrer oberen Öffnung angeordnet, derart, daß die Drehsteifigkeit der Nachbarrippen zur Entlastung einer örtlich belasteten Längsrippe mit herangezogen wird.According to the invention, the longitudinal ribs 3 of such a deck in the form of box profiles, for example trapezoidal, which are open at the top to the full height Cross-section executed and at intervals approximately equal to the width of its upper opening arranged so that the torsional stiffness the neighboring ribs to Relief of a locally loaded longitudinal rib is also used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Slab for steel road bridges with arranged in flocks between the main longitudinal beams, intersecting longitudinal and Cross ribs below the cover plate, the longitudinal ribs with two webs each are welded below the cover plate by longitudinal seams, so that the of the Bridges formed cavities are closed by the cover sheet, characterized in that that the arranged as a flock longitudinal ribs (3) with one in. Full height upwards open box profile are formed and their distance is approximately equal to the width of their upper opening eats, everything in such a way that the torsional stiffness of the neighboring ribs to Relief of the locally loaded longitudinal ribs is also used.

2. deck slab according to claim i, characterized in that the longitudinal ribs consist of a coherent Sheet metal, for example by folding, are formed.

3. Road slab according to claim i or 2, characterized in that the longitudinal ribs have a U-shaped or trapezoidal cross-section. Documents considered: German Patent No. 733 497; USA. Patent No. 1,867,433. Journal "Der Stahlbau", 1948, issue 5, pp. 37 and 77 to 83; j. G. Clark, "Welded Deck Highway Bridges", 1950, pp. 1 0 , 1i, i28, i29, 194, i95, 201 and 2O2.