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Querträgerausbildung zur Vermeidung von zusätzlichen Spannungen in
den Fakrbahnrosten von stählernen Fachwerkbalkenbrücken und Bogenträgerbrücken mit
Zugband Bei stählernen Fachwerkbalkenbrücken und Bogentr ägerbrücken mit Zugband,
bei welchen die Hauptträgergurtung oder das Zugband und die Fahrbahnkonstruktion
fest miteinander verbunden sind, werden in den Fahrbahnlängsträgern zusätzlicheLängskräfte
hervorgerufen und in den Querträgern waagerecht wirkende zusätzliche Momente verursacht.
Die dadurch entstehenden zusätzlichen Spannungen können sehr groß werden und den
Sicherheitsgrad der Konstruktion beträchtlich vermindern. Ihr Auftreten erklärt
sich dadurch, daß die in den Knotenpunkten fest angeschlossenen Querträger gezwungen
werden, zumindest an den beiden Trägerenden die Verlängerungen oder Verkürzungen
der Hauptträgergurtung oder des Zugbandes mitzumachen, an den Anschlußstellen der
Längsträger aber durch dieselben teilweise daran verhindert werden. In der Regel
erhalten die Längsträger dabei Längskräfte, während die Querträger seitliche Verbiegungen
erleiden.
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Durch die Verwendung hochwertiger Baustahlsorten für die Hauptträger
oder das Zugband werden die Verhältnisse den erhöhten zulässigen Dehnungen entsprechend
besonders ungünstig.
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Nach dein heutigen Stand der Technik wird eine Ausschaltung der zusätzlichen
Spannungen im Fahrbahnrost nur dann erreicht, wenn man die ganze Fahrbahn oder wenigstens
die Längsträgerstränge beweglich auf den Hauptträgern bzw. Querträgern lagern kann,
also bei obenliegender Fahrbahn oder bei Hauptträgersystemen, an welche die Fahrbahn
frei schwebend aufgehängt werden kann.
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Eine Einschränkung der zusätzlichen Spannungen läßt sich dadurch ermöglichen,
daß man bei Brücken größerer Spannweite die Längsträgerstränge durch Anordnung von
Fahrbahnunterbrechungen in einzelne Abschnitte zerlegt. Die Längsträger werden dann
an den Trennungsstellen beweglich gelagert, in den anschließenden Feldern aber mit
den Querträgern fest verbunden. Auf diese Weise werden die ungünstigen Auswirkungen
der Dehnungen der Hauptträgergurtung auf einzelne Gruppen verteilt und die seitlichen
Ausbiegungen der Querträger sowie die Längskräfte in den Längsträgern vermindert.
Der in der Mitte eines solchen Längsträgerzuges liegende Querträger wird gewöhnlich
als Bremsverband ausgebildet.
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Auch durch besondere Maßnahmen bei der Montage kann bisweilen eine
Verminderung der zusätzlichen Spannungen erreicht werden. So empfiehlt es sich z.
B., um den Fahrbahnrost von den Hauptträgerdehnungen infolge ruhender Last unabhängig
zu machen, die Längsträger erst nach dem Freisetzen der Hauptträger endgültig einzupassen
und zu vernieten.
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Eine längs bewegliche Lagerung des Fahrbahnrostes auf dem Hauptträgerober-
oder -untergurt sowie die Anordnung längs beweglicher Längsträgerstränge auf Querträgern,
die mit den Hauptträgern fest vernietet sind,
erfordert eine große
Anzahl zusätzlicher Konstruktionsteile, wie z. B. Schlepp- oder Rollenlager, Konsole,
Versteifungen usw., die, abgesehen von sonstigen konstruktiven Schwie= rigkeiten
und Machteilen, eine erhebliche Vers teuerung der Fahrbahnkonstruktion bedeuten,.
so daß man sich bisher meist damit -begnügt" hat, nur einige wenige Fahrbahnunterbrechungen
anzuordnen und einen Teil der zusätzlichen Spannungen in Kauf zu nehmen. Dadurch
werden die Kosten für Sonderkonstruktionsteile etwas kleiner. Die genauere statische
Untersuchung derartig ausgebildeter Fahrbahnroste hat aber ergeben, daß auch bei
Unterbrechungsstellen die restlich verbleibenden zusätzlichen Spannungen oft noch
unerträglich groß sein können, insbesondere dann, wenn die Hauptträger aus hochwertigem
Baustahl sind und- die äußeren Längsträger nahe am Hauptträger liegen.
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In der nachstehend beschriebenen Erfindung soll bei einem Kleinstaufwand
von konstruktiver Sonderausbildung eine praktisch vollkommene Ausschaltung der restlichen,
im Fahrbahnrost verbleibenden zusätzlichen Spannungen erreicht werden, die durch
das Anordnen von Unterbrechungsstellen allein nicht zti vermeiden sind.
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Bei der statischen Untersuchung eines Fahrbahnrostabschnittes zeigt
sich, daß die zusätzlichen Längskräfte in den Längsträgern und die zusätzlichen
waagerechten Biegungsinomente im Querträger um so bedeutender werden, je größer
die waagerechte Biegesteifigkeit der Querträger des untersuchten Rostabschnittes
ist. Sind die Querträger und insbesondere das zwischen Hauptträgergurtung und dem
Randlängsträger liegende Ouerträgerende sehr biegsam, so werden die Längsträger
wesentlich weniger zur Entlastung der Hauptträgergurtungen herangezogen. Dementsprechend
werden dann auch die zusätzlichen waagerechten Biegungsmomente der Querträger wieder
kleiner.
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L?in eine unbehinderte Dehnung der Hauptträgergurtungen zu gewährleisten,
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei sämtlichen Querträgern eines in Abb. i in
Draufsicht dargestellten Fahrbahnrostes mit Ausnahme des Bremsverbandquerträgers
innerhalb der Abschnitte A-B eine waagerecht wirksame Gelenkstelle C auszubilden.
Dies geschieht am besten dadurch, daß man den Querträger entsprechend der Abb.,
(Draufsicht) auf eine kurze Strecke D-E federgelenkartig biegsam macht. -'"Tiinmt
man die Anschlüsse der Querträger an den Hauptträger und der Längsträger an die
Querträger als waagerecht gelenkig an, wie dies auch bei der statischen Untersuchung
in der Regel geschieht, so nimmt das Ouerträgerende bei einer Deh-. nung der Hauptträgergurtung
und V erschie--hÜng des Knotenpunktes A nach A' die in . Abli. 2 gestrichelt eingetragene
Lage ein. 'eine Verbiegung des Querträgermittelstückes tritt nicht ein, die Dehnungen
der Hauptträgergurtung können daher im Fahrbahnrost keinerlei Zwängungen verursachen.
Die federgelenkartige Biegsamkeit der Strecke D-E und die scharnierartige Beweglichkeit
der Ouerträgerenden wird dadurch erreicht, daß man den Querträger auf die Strecke
D-E so verschwächt, @daß er waagerecht in erhöhtem Maße biegsam wird. Die lotrechte
Biegesteifigkeit darf dabei aber nicht unter das statisch erforderliche Maß herabsinken.
Da an den in Abb. 3, 4. und 5 in Ansicht und Draufsicht dargestellten Querträgerenden,
.insbesondere bei der Anordnung von Eckblechen, konstruktiv stets ein Ouerschnittsüberschuß
vorhanden ist, können die waagerecht liegenden Querschnittsteile, meist ist dies
nur ein Winkelschenkel, unbedenklich auf (las Stück D-E entfernt werden. Die Gelenkstelle
kann entweder nach Abb. 3 innerhalb des Ouerträgereckbleches a oder nach Abb. q.
in den Stoß b von Eckblech und Querträger gelegt werden. Die Anordnung außerhalb
des Eckbleches und der Stoßstelle nach Abb. 5, also im Querträger c, ist ebenfalls
denkbar und je nach den statischen und konstruktiven Verhältnissen von Vorteil.