DK153713B - Afstivningsdrager til en skraastagsbro - Google Patents

Description

DK 153713 B

Opfindelsen angår en afstivningsdrager til en skråstagsbro i form af en af en brobaneplade og lodrette og/eller skrå længderibber samt eventuelt en bundplade dannet lukket fler-cellet kasse, der bæres af skråstage, der er anbragte i et eller flere fortrinsvis to 5 bæreplaner.

En skråstagsbros afstivningsdrager understøttes sædvanligvis på broens fundamenter og en eller flere piller. I området mellem disse understøtninger er den ophængt i retliniede kabler, der forløber parallelt med hinanden eller vifteformet skråt opad til en pylon, der 10 understøttes på en pille. I disse områder har afstivningsdrageren den funktion at overføre kørebanekonstruktionens egenvægt og trafikbelastningen til skråstagenes fastgørelsespunkter, hvorfra de videreføres i længderetning gennem kablerne. Herunder opstår der vandrette trykkræfter i afstivningsdrageren. Endvidere opstår der i afstivnings-15 drageren i områderne mellem kablernes ophængningspunkter bøjnings momenter i broens længderetning, især på grund af trafikbelastninger. Da disses positive og negative andele er tilnærmelsesvis lige store, er et lukket kassetværsnit til en sådan afstivningsdrager særlig fordelagtig. Et lukket kassetværsnit er desuden omend ikke 20 tvingende nødvendigt så dog ofte ønsket på grund af dets store vridningsstivhed.

Sædvanligvis er skråstagene anbragte i et bæreplan, f.eks. i et lodret midterbæreplan eller i to bæreplaner, f.eks. lodrette eller skrå sidebæreplaner. Ved brede broer betyder dette, at afstivnings-25 dragernes tværspændvidde er meget stor. Derfor må optagelsen af belastningerne i tværretningen tillægges særlig betydning. Sædvanligvis anbringes der til dette formål sekundære dragere i form af forholdsvis tætsiddende tværdragere i afstivningsdrageren. Tværdragere virker imidlertid, hvad angår belastningen af en sådan bro, på samme 30 måde som kørebanebelægningen som en hvilende belastning og forøger kun trykspændingerne i afstivningsdrageren. På samme måde forholder det sig med diagonale træk- eller trykstænger, der ligeledes i flere tilfælde er blevet anbragt i eller uden for den lukkede kasse for at tilvejebringe et i tværretningen bæredygtigt system.

35 Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en afstivnings drager af den indledningsvis nævnte art, ved hvilken de nævnte ulemper er eliminerede, og der samtidig med en effektiv overførsel af belastningerne i tværretningen opnås en væsentlig reduktion af dragerens som hvilende belastning virkende egenvægt.

. DK 153713B

2

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at samtlige konstruktionsdele, der danner kassen, er udformede som i broens længderetning gennemgående og til optagelse af længdekræfterne medvirkende dele, der i tværsnit, d.v.s. i broens tværretning, 5 danner en gitterkonstruktion, som er indrettet til selv direkte at kunne overføre de i knudepunkterne angribende, hvilende belastninger til bæreplanet henholdsvis bæreplanerne.

Ved denne udformning og anbringelse af dragerens i længderetningen forløbende konstruktionsdele er det opnået, at den af 10 disse konstruktionsdele dannede tværgående gitter konstruktion uden afbrydelser strækker sig i dragerens længderetning og altså ikke blot som de hidtil anvendte tværdragere eller diagonale træk- eller trykstænger med bestemte mellemrum men derimod over hele dragerens længde medvirker til optagelse af trykkræfterne og overførsel af 15 belastningerne til bæreplanet eller bæreplanerne. Ved udeladelsen af sædvanlige tværdragere og lignende konstruktionselementer er der opnået en betydelig reduktion af dragerens som hvilende belastning virkende egenvægt og dermed af optrædende trykspændinger. Derved muliggøres større spændvidder og en mere økonomisk fremstilling.

20 Gitterkonstruktionen kan ifølge opfindelsen være et i forhold til broens længdeakse symmetrisk trekantgitterværk, i hvilket længderibberne danner diagonalstængerne, og brobanepladen danner den øverste flange, og bundpladen danner den nederste flange. Afstivningsdrageren kan her enten være ophængt i et enkelt bæreplan, 25 der angriber i en i broens længdeakse beliggende knude, eller være ophængt i to bæreplaner, der angriber i de yderste knuder.

Det i forhold til broens længdeakse symmetrisk udformede gitterværk kan også ifølge opfindelsen i det midterste område have i det mindste ét firkantgitterværk med vertikal stænger og på hver side 30 af dette have et trekantgitterværk med op til overflangen forløbende diagonalstænger, hvor brobanepladen danner den øverste flange, og bundpladen danner den nederste flange. Afstivningsdrageren kan her være ophængt i to bæreplaner, der angriber ved med vertikalstængerne dannede knuder, eller være ophængt i to bæreplaner, 35 der angriber i ved brobanens sidekanter beliggende yderste knuder.

Gitter konstruktionen kan dog også ifølge opfindelsen være udformet som en trækbue med ved understøtningsstederne anbragte ophængningsplaner, og hvor brobanepladen over vertikalstænger er understøttet på underflangen.

3

DK 153713B

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til de pi tegningen anskueliggjorte udførelseseksempler. På tegningen viser:

Fig. 1 et sidebillede af en skråstagsbro, 5 fig- 2 et tværsnit gennem en skråstagsbro med et bære plan for afstivningsdrageren, fig. 3 et snit efter linien lll-lll i fig. 1 gennem en skråstagsbro med to bæreplaner for afstivningsdrageren, og 10 fig. 4-9 statiske principskitser af forskellige udførelsesfor mer for en afstivningsdrager ifølge opfindelsen.

I fig. 1, 2 og 3 er den principielle konstruktion af en skråstagsbro vist. Piller 2, der understøtter pyloner 3 henholdsvis 3', rager op over en vandflade 1. En afstivningsdrager 4, der samtidig 15 danner brobanepladen, er ophængt i skråstage 5 henholdsvis 5', der enten er anbragte i et centralt bæreplan (fig. 2) eller i to bæreplaner (fig. 3) ved siderne. Skråstagene 5 henholdsvis 5' er ved deres ene ende forankrede i pylonerne 3 henholdsvis 3' og ved deres anden ende i afstivningsdrageren 4. Af hensyn til enkeltheden er understøt-20 ningerne ikke vist.

Ved en skråstagsbro ifølge opfindelsen består i det mindste afstivningsdrageren 4 af jernbeton eller forspændt beton. Fortrinsvis består også pylonerne 3 henholdsvis 3' og naturligvis også pillerne 2 henholdsvis 2' af jernbeton. Skråstagene 5 henholdsvis 5' kan være 25 udformede på en hvilken som helst egnet måde.

I fig. 4-9 ses nogle statiske principskitser over mulige udførelsesformer for afstivningsdrageren 4 ifølge opfindelsen.

De i fig. 4 og 5 viste afstivningsdragere 4a og 4b er begge udformede til anvendelse ved et bæreplan i broens længdemidterakse.

30 Afstivningsdrageren 4a består af brobanepladen, der sammen med to skrå længderibber 7 og en lodret længderibbe 8 danner et trekantformet kassetværsnit. Alle konstruktionsdelene 6,7 og 8 virker i tværretningen som en gitter konstruktion og i længderetningen som en kasse, der skal optage trykkræfter og længdebøjningsmomenter samt 35 vridningsmomenter.

Den i fig. 5 viste afstivningsdrager 4b er egnet til en bredere kørebane. Den har en brobaneplade 9 som overflange og en gennemgående bundplade 10 som underflange. Tværsnittet er ved enderne afsluttet med to længderibber 11,. der ligesom de i det indre 4

DK 153713 B

af tværsnittet anbragte skrå længderibber 12 danner diagonale stænger i et gitterværk og i tværretningen virker som diagonale træk- og trykstænger, og i længderetningen sammen med brobanepladen 9 og bundpladen 10 virker som trykelementer.

5 Begge de i fig. 4 og 5 viste tværsnitsformer har en ren gitterværksbærevirkning, d.v.s. at alle lodrette i knudepunkterne angribende belastninger optages uden bøjningsmomenter.

Den i fig. 8 viste afstivningsdrager 4e er ophængt i to bæreplaner ved hver sin side. Også denne drager, der har en bro-10 baneplade 13, en bundplade 14, skrå udvendige længderibber 15 og skri indvendige længderibber 16, virker ligesom afstivningsdrageren ifølge fig. 5 som et gitterværk i tværretningen.

Ved de i fig. 6 og 7 viste afstivningsdragere 4c og 4d optages alle symmetriske knudepunktbelastninger bøjningsmomentf rit.

15 De består af en brobaneplade 17 henholdsvis 17', en bundplade 18 henholdsvis 18', skrå udvendige længderibber 19 henholdsvis 19' og indvendige lodrette længderibber 20 henholdsvis 20' og adskiller sig kun fra hinanden ved deres ophængning. Bæreplanerne med skråstagene 5 befinder sig ved afstivningsdrageren 4c ifølge fig. 6 oven 20 over de lodrette indvendige længderibber 20 og ved afstivningsdrageren 4d ifølge fig. 7 ved de yderste knudepunkter. Ved den i fig. 9 viste afstivningsdrager 4f optages kun bestemte symmetriske knudepunktbelastninger uden bøjningsmomenter. Den er udformet som en såkaldt trækbue. Brobanepladen 21 er ved hjælp af lodrette læng-25 deribber 22 understøttet på et bueformet trækelement 23, der overfører de af trækkræfterne resulterende vandrette kræfter i understøtningsområderne 24 som trykkræfter til brobanepladen 21. Også ved denne afstivningsdrager medvirker hele det i tværretningen virksomme tværsnit tii optagelse af trykkræfterne.

30 Ved systemerne ifølge fig. 6, 7 og 9 bevirker belastninger, der angriber i knudepunkterne, navnlig trafikbelastninger, tværbøjningsmomenter i pladerne. Disse momenter og momenter stammende fra lokalbelastningsoptagelse, navnlig trafikale enkeltbelastninger, er imidlertid så små, at de sædvanligvis ikke kræver forstærkninger af 35 pladerne med deraf dyrere fremstilling.

Claims (10)

1. Afstivningsdrager af jern- eller spændbeton ttil en skråstagsbro og i form af en af en brobaneplade og lodrette-øg/eller skrå 5 længderibber samt eventuelt en bundplade dannet lukket fler-cellet kasse, der bæres af skråstage, der er anbragte i et elter flere fortrinsvis to bæreplaner, kendetegnet ved, at samtlige konstruktionsdele, der danner kassen, er udformede som i bioøens længderetning gennemgående og til optagelse af længdekræfterne medvirken- 10 de dele, der i tværsnit, d,.v.s. i broens tværretning, danner en gitterkonstruktion, som er indrettet til selv direkte at kunne overføre de i knudepunkterne angribende, hvilende belastninger til bæreplanet henholdsvis bæreplanerne.

2. Afstivningsdrager ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at gitter konstruktionen er et i forhold til broens længdeakse symmetrisk trekantgitterværk, i hvilket længderibberne (7 henholdsvis 11,12 henholdsvis 15,16) danner diagonalstængerne, og brobanepladen (6 henholdsvis 9 henholdsvis 13) danner den øverste flange, og bundpladen (10 henholdsvis 14) danner den nederste flange.

3. Afstivningsdrager ifølge krav 2, hvilken drager er ophængt i et enkelt bæreplan (51), kendetegnet ved, at dette angriber i en i broens længdeakse beliggende knude (fig. 5).

4. Afstivningsdrager ifølge krav 2, hvilken drager er ophængt i to bæreplaner (5), kendetegnet ved, at disse 25 angriber i ved brobanens sidekanter beliggende yderste knuder (fig. 8).

5. Afstivningsdrager ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den i forhold til broens længdeakse symmetrisk udformede gitterkonstruktion i det midterste område har i det mindste ;ét firkant- 30 gitterværk med vertikal stæng er (20 henholdsvis 20') og ved hver side af dette har et trekantgitterværk med op til overflangen forløbende diagonalstænger (19 henholdsvis 19'), hvor brobanepladen (17 henholdsvis 17') danner overflangen, og bundpladen (18 henholdsvis 18') danner underflangen.

6. Afstivningsdrager ifølge krav 5, hvilken drager er ophængt i to bæreplaner (5), der angriber ved de med vertikalstængerne dannede knuder (fig. 6).

7. Afstivningsdrager ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den er ophængt i to bæreplaner (5), der angriber i ved DK 153713B brobanens sidekanter beliggende yderste knuder (fig. 7).

8. Afstivningsdrager ifølge krav 1, kendetegnet ved, at gitter konstruktionen som underflange har en trækbue med ved understøtningsenderne anbragte ophængningsplaner (5), og at broba-5 nepladen (21) over vertikal stænger (22) er understøttet på underflangen (23) (fig.

9).

10 15 20 25 30 35