DE974961C

DE974961C - Verfahren zum Herstellen einer Balkenbruecke aus Stahltraegern und einer mit diesen gekoppelten vorgespannten Fahrbahnplatte aus Stahlbeton

Info

Publication number: DE974961C
Application number: DED179A
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1949-10-29
Filing date: 1949-10-29
Publication date: 1961-06-15

Description

Verfahren zum Herstellen einer Balkenbrücke aus Stahlträgern und einer mit diesen gekoppelten vorgespannten Fahrbahnplatte aus Stahlbeton Es ist seit langem bekannt, Brückenträger aus Stahl mit einer Fahrbahnplatte aus Stahlbeton zu versehen, die auch schon teilweise zur Aussteifung der Stahlkonstruktion mit herangezogen wurde.
Im Zusammenhang mit der Maßnahme, die stählernen Aufbauten als Blechkasten auszuführen und die Bewehrung der aus Beton bestehenden Fahrbahnplatte zur Herstellung einer schubfesten Verbindung an das Obergurtblech anzuschweißen, wurde auch schon erkannt, daß es zweckmäßig sei, der Fahrbahnplatte zur Vermeidung von Rissen eine gewisse Druckvorspannung zu geben. Zunächst wurde durch geeignete Stützenhebungen und -senkungen eine gewisse Druckvorspannung in die nacheinander betonierten Abschnitte der Fahrbahnplatte hineingebracht, um auf diese Weise dauernd Druckspannungen in der Fahrbahnplatte zu erzeugen 'und die Bildung von Rissen in den nach diesem Verfahren fugenlos hergestellten Fahrbahnplatten zu verhindern. Diese Überlegung hat sich allerdings als Fehlschluß erwiesen, denn durch das Schwinden und Kriechen des Betons verlor sich die verhältnismäßig geringe Vorspannung, und unter den Verkehrslasten entstanden im Betongurt Risse, die den Bestand des Bauwerkes gefährdeten.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, beim Herstellen einer Brücke aus Stahlträgern im Verbund mit einer vorgespannten Stahlbetonplatte die Betonplatte zunächst längsbeweglich auf den Stahlträgern aufzulagern, dann mit Hilfe besonderer Stahlstäbe oder Seile, hydraulischer Pressen u. dgl. in Brückenlängsrichtung unter eine bestimmte Druckvorspannung zu setzen, dann in diesem Zustand mit den Stahlträgern durch Vernietung od. dgl. zu koppeln und schließlich die Spannmittel wieder abzubauen. Aber auch mit diesem Verfahren gelang es noch nicht, die Fahrbahnplatte vollständig rissefrei zu erhalten, da nach dem Entfernen der Spannmittel durch den Einfluß des Schwindens und Kriechens die eingebrachte Vorspannung wieder weitgehend abgebaut wurde. Hinzu kommt noch, daß bei diesem Verfahren das Koppeln der vorgespannten Stahlbetonfahrbahnplatte mit den Stahllängsträgern vor erfolgtem Schwinden und Kriechen vorgenommen werden sollte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu suchen, um in der Fahrbahnplatte dauernd Druckspannungen zu erzeugen, die Fahrbahnplatte rissefrei zu halten und sie zugleich so auszugestalten, daß sie der Stahlkonstruktion in einer zuverlässigen Art und Weise als Gurtung eingegliedert werden kann, um so eine wirksame Verbundkonstruktion zu erzielen.
Dies wird dadurch erreicht, daß die mit im Beton längsbeweglich angeordneten Spanngliedern ausgestattete Fahrbahnplatte auf den Stahlträgern zunächst längsbeweglich gelagert, dann durch Anspannen der gegen die Fahrbahnplatte abgestützten Spannglieder unter Druckvorspannung gesetzt und schließlich nach erfolgtem Kriechen und Schwinden des Betons mittels an ihrer Unterseite vorstehender Verdübelungsglieder schubfest mit den Stahlträgern verbunden und unter dem Vorspanneinfluß der Spannglieder belassen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu Vorteilen nach verschiedener Richtung. Zunächst läßt sich die Dichtung und ihre Schutzschicht ersparen sowie die Verschleißschicht wegen ihres .unmittelbaren Zusammenhangs mit der Fahrbahnplatte dünner ausführen, wodurch neben dem Wegfall von Baumassen eine bedeutende Verringerung der toten Last des Brückenträgers entsteht. Des weiteren kann der Obergurt des Stahlträgers leichter ausgeführt werden, da die Fahrbahnplatte aus Beton zum Teil seine Funktion übernimmt. Die Mehrkosten, die in der Fahrbahnplatte durch die V orspannung entstehen, wiegen die genannten Ersparnisse nicht auf. Die mit der Stahlkonstruktion verbundene Fahrbahnplatte steift die Stahlkonstruktion aus, wodurch zusätzliche Verbände vermindert bzw. ganz eingespart werden. Insbesondere bei Großbauwerken führt dies zu einer Vereinfachung der Konstruktion. Ein weiterer Vorteil liegt in der Erhöhung der Steifigkeit des Bauwerkes, die durch den großen Elastizitätsmodul des Betongurtes bei den kurz dauernden Beanspruchungen durch die Verkehrslasten bewirkt wird. Da weit gespannte Stahlkonstruktionen besonders bei beschränkten Konstruktionshöhen unter Verkehrslast unangenehme Durchbiegungen erleiden und zur Herstellung einer genügenden Steifigkeit stärker ausgeführt werden müssen, als dies mit Rücksicht auf die Materialbeanspruchung erforderlich wäre, ist dieser Vorteil von Bedeutung.
Bei einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hat die nach demselben hergestellte Brücke an der Unterseite der Fahrbahnplatte im Bereich ihrer Auflageflächen in sie eingelassene Bügel, an denen jeweils zwei Blechstreifen angeschweißt sind, die ihrerseits mit dem Obergurt des Stahlträgers verschweißt sind.
Zweckmäßig ist es, die Vorspannbewehrung für die Fahrbahnplatte der erfindungsgemäßen Brücke so anzuordnen, daß sich die Spannglieder in übereinanderliegenden Längsebenen der Fahrbahnplatte und symmetrisch in zwei zur Längsachse der Fahrbahnplatte winkelig verlaufenden Richtungen befinden, wobei die Winkellage zur Längsachse entsprechend der gewünschten Längs- und Quervorspannung der Fahrbahnplatte zu wählen ist. Dabei werden die Spannglieder vorzugsweise in drei übereinanderliegenden Längsebenen der Fahrbahnplatte angeordnet, wobei die in der mittleren Längsebene liegenden Spannglieder in der einen Winkelrichtung zur Längsachse verlaufen, während die in der darüber- und Barunterliegenden Längsebene angeordneten Spannglieder in der anderen Winkelrichtung verlaufen.
Eine solche Anordnung der sich kreuzenden Spannglieder ist vor allem deswegen vorteilhaft, weil durch entsprechende Wahl des Kreuzungswinkels der Spannglieder jeweils ein bestimmtes Verhältnis von Längs-und Quervorspannung erzielt werden kann. Außerdem ist es für die herzustellende Fahrbahnplatte vorteilhaft, wenn die Verankerungsstellen aller Eisen an den seitlichen Begrenzungen der Fahrbahnplatte liegen. Auf diese Art und Weise werden bei langen Fahrbahnplatten jegliche, dem Verankern und Anspannen der Längsspannglieder dienende Querfugen vermieden, die in jedem Fall Gefahrenpunkte für die Konstruktion darstellen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. x zeigt einen Querschnitt für die erfindungsgemäße Verbundkonstruktion, Fig. 2 einen Längsschnitt, Fig. 3 ein Detail des Auflagers im Querschnitt, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Brückentafel.
In Fig. i und 2 ist mit i die Fahrbahntafel aus Stahlbeton und mit 2 die Gurtung aus Stahl bezeichnet. Mit 3 sind in Fig. 3 die Bleche gekennzeichnet, an denen die Bügelbewehrung 4 der Stahlbetonplatte i an den Stellen 5 angeschweißt ist.
Die Punkte 6 geben die Stellen an, an welchen die Bleche 3 mit den Obergurten der Träger 2 vornehmlich durch Schweißung verbunden werden. Bevor diese Schweißverbindung 6 hergestellt ist, gleitet die Fahrbahnplatte i während des Vorspannens und des Kriechens und Schwindens auf einer Schmierschicht 7.
Die in der Mitte der Fahrbahnplatte liegende Schar von Spanngliedern ist in den Fig. 3 und 4 mit 8 strichpunktiert und die symmetrisch dazu gelegene Doppellage von Spanngliedern mit 9 strichliert gezeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen einer Balkenbrücke aus Stahlträgern und einer mit diesen gekoppelten vorgespannten Fahrbahnplatte aus Stahlbeton, dadurch gekennzeichnet, daß die mit im Beton längsbeweglich angeordneten Spanngliedern (8 und 9) ausgestattete Fahrbahnplatte (i) auf den Stahlträgern (2) zunächst längsbeweglich gelagert, dann durch Anspannen der gegen die Fahrbahnplatte abgestützten Spannglieder unter Druckvorspannung gesetzt und schließlich nach erfolgtem Schwinden und Kriechen des Betons mittels an ihrer Unterseite vorstehender Verdübelungsglieder (4) schubfest mit den Stahlträgern verbunden und unter dem Vorspanneinfluß der Spannglieder belassen wird.
2. Nach Verfahren gemäß Anspruch i hergestellte Brücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahnplatte (i) an ihrer Unterseite im Bereich ihrer Auflageflächen in sie eingelassene Bügel (4) aufweist, an denen jeweils zwei Blechstreifen (3) angeschweißt sind, die ihrerseits mit dem Obergurt des Stahlträgers (2) verschweißt sind.
3. Nach Verfahren gemäß Anspruch i hergestellte Brücke oder Brücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (8 und 9) in übereinanderliegenden Längsebenen der Fahrbahnplatte (i) und symmetrisch in zwei zur Längsachse der Fahrbahnplatte (i) winkelig verlaufenden Richtungen angeordnet sind, wobei die Winkellage zur Längsachse entsprechend der gewünschten Längs- und Quervorspannung der Fahrbahnplatte (i) zu wählen ist.
4. Brücke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (8 und 9) in drei übereinanderliegenden Längsebenen der Fahrbahnplatte (i) angeordnet sind und die in der mittleren Längsebene liegenden Spannglieder (8) in der einen Winkelrichtung zur Längsachse verlaufen, während die in der darüber- und darunterliegenden Längsebene angeordneten Spannglieder (9) in der anderen Winkelrichtung verlaufen. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 971 1o9.