DED0001246MA - Stahlbalkenbrücke ohne Verbund mit der Stahlbeton-Fahrbahnplatte - Google Patents

Description

Gegenstand eines älteren Patentes ist eine Balkenbrücke aus Stahl, bei der durch Koppelung der Stahlbeton-Fahrbahnplatte mit den Stahlträgern und die gleichzeitige Vorspannung des Verbundträgers durch hängewerkartig angeordnete hochwertige Seile eine erhebliche Materialersparnis erzielt wird, bzw. es können bei den gleichen Stahlquerschnitten weitergespannte und schlankere Balkenbrücken gebaut werden.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass bei einer Stahlbalkenbrücke ohne Verbund mit der Stahlbetonfahrbahnplatte der Querschnitt des Druckflansches wesentlich stärker gehalten ist als der des Zugflansches und dass der Stahlbalken durch hängewerkartig angeordnete Seile vorgespannt ist, die in der Konstruktionshöhe des Stahlträgers untergebracht sind.

Durch die Seile wird ein wesentlicher Teil des Eigengewichts abgetragen und durch die Überlagerung der Biegespannungen durch mittige Druckspannungen trotz ausmittig liegender Schwerlinien wird eine volle oder sehr weitgehende Ausnutzung der beiderseitigen Randspannungen des Stahlträgers erreicht.

Während bei einem gewöhnlichen Stahlträger mit symmetrischem Querschnitt gemäss Fig. 1 die neutrale Faser (1) in der Balkenmitte liegt, wird sie bei der Verkoppelung der Stahlbeton-Fahrbahnplatte mit dem Stahl- träger gemäss Fig. 2 nach oben in die Nähe der oberen Flansche verlagert, Linie 3, und ohne eine Vorspannung kann der Druckquerschnitt, bestehend aus Stahl und Stahlbeton, nicht ausgenutzt werden. Sobald man aber den Verbundquerschnitt durch hängewerkartige hochwertige Seile (4) nach Fig. 3 vorspannt, wird damit das Diagramm der Biegespannungen (5) durch mittige Druckspannungen (6) überlagert. Auf diese Weise kann die neutrale Faser (7) je nach der Grösse der Vorspannkraft beliebig gesenkt werden, und es lässt sich so erreichen, dass die zulässigen Zugspannungen an der Unterseite der Stahlträger und die zulässigen Druckspannungen der Stahlbetonplatten an der Oberseite vollständig ausgenutzt werden. Das Verhältnis der Stahldruckspannungen und der Betondruckspannungen ist durch die Zahl n gekennzeichnet, die bei hochwertigem Beton mit etwa 5 bis 7 anzusetzen ist. Gleichzeitig wird durch die hochwertigen Seile ein wesentlicher Teil des Eigengewichts der Brücke getragen und infolge davon können die Stahlträger sehr leicht gehalten werden.

Die gleichen Wirkungen lassen sich aber auch bei reinen Stahlträgern (Fig. 4) erzielen, wenn man den Druckflansch (8) des Stahlträgers wesentlich stärker ausbildet als den Zugflansch (9). Damit rückt in gleicher Weise wie bei den Verbundträgern die Schwerlinie (10) des Querschnittes nach oben und nunmehr kann man durch eine Vorspannung des Trägers mittels hängewerkartiger hochwertiger Seile die neutrale Faser (11) so weit senken, dass die Spannungen des Druckflansches (8) und des Zugflansches (9) ausgenutzt sind. Das gilt besonders auch für Brücken mit Leichtfahrbahnen, bei denen der Asphaltbeton unmittelbar auf einem oberen Abschlussblech aufgebracht wird. Durch dieses Blech wird der Druckquerschnitt gegenüber dem Zugflansch so verstärkt, dass die Schwerlinie entsprechend den obigen Darlegungen sehr nahe an dem oberen Flansch zu liegen kommt.

Diese für den frei aufliegenden Träger gemachten Darlegungen gelten in gleicher Weise auch für den durchlaufenden Träger, wobei nunmehr auch im Stützenquerschnitt der Druckflansch stärker als der Zugflansch ausgebildet werden muss.

Die Vorteile dieser Neukonstruktion bestehen darin, dass durch die Verwendung von hängewerkartigen hochwertigen Seilen ein wesentlicher Teil des Eigengewichtes der Brücke von den Seilen getragen wird und dass sich dadurch das Eigengewicht der Brücke wesentlich vermindert, bzw. dass man mit gleichen Stahlquerschnitten wesentlich grössere Spannweiten und schlankere Träger erzielen kann.

Claims (1)

1. Stahlbalkenbrücke ohne Verbund mit der Stahlbeton-Fahrbahnplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Druckflansches wesentlich stärker gehalten ist aus derjenige des Zugflansches und dass der Stahlbalken durch hängewerkartig angeordnete Seile, die in der Konstruktionshöhe des Stahlträgers untergebracht sind, vorgespannt ist zu dem Zweck, dass durch diese Seile ein wesentlicher Teil des Eigengewichts abgetragen wird und dass durch die Überlagerung der Biegespannungen durch mittige Druckspannungen trotz ausmittig liegender Schwerlinien eine volle oder sehr weitgehende Ausnutzung der beiderseitigen Randspannungen des Stahlträgers erreicht wird.