DE843424C - Bruecke oder brueckenaehnliches Tragwerk aus genormten Einzelteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Rahmenbrücken und brückenartigen Konstruktionen von der Art, nachstehend als die gekennzeichnete Bauart bezeichnet, bei welcher die Haupttragteile, nämlich die Gurtteile und die Hauptgitterversteifungsteile von typischer Fachwerksgestaltung, vielfach in einer Konstruktion wiederholt werden und ferner in identischer und auswechselbarer Form in gleicher Lage in- den Fächern von längeren oder kürzeren, breiteren oder tieferen Brücken od. dgl. verwendet werden können. Im allgemeinen können Konstruktionen verschiedener Art nach vorstehenden Richtlinien aus dem gleichen Xormalsatz von Elementen oder Teilen hergestellt werden, und zwar entweder durch Montage der Teile in neuartiger Weise oder durch Einführung von einem zusätzlichen Teil oder von mehreren zusätzlichen Teilen, die speziell für die besondere betrachtete Konstruktion konstruiert sind.

Allgemein kann gesagt werden, daß dieses Konstruktionssystem zweckmäßig ist insofern, als ein Satz fertig hergestellter und normalisierter Teile für die verschiedensten Brückenbau- od. dgl. Zwecke verwendet werden kann, und zwar für vorübergehende oder bleibende Tragwerke. Trotzdem hat die Erfahrung gezeigt, daß zuweilen solche Tragwerke nicht restlos zweckmäßig sind. Dies kommt daher, daß die Teile nicht so konstruiert sind, daß sie nur für einen Zweck in der bestmög-

lichen Art passen oder, mit anderen Worten, nicht unter Berücksichtigung einer bestimmten Größe oder Konstruktionsfestigkeit hergestellt werden sondern in verschiedenartigster Weise verwendbar sein müssen, d. h. zur Herstellung von Tragwerken der verschiedensten Größen oder Festigkeit. Es ist verständlich, daß auf diese Weise die Teile für eine Konstruktionsform ausgezeichnet geeignet sein mögen, während sie trotz Verwendung in gleicher ίο Weise in anderen Fällen viel weniger geeignet sein können.

Es sei auch erwähnt, daß bei Brücken oder Trägern, bei denen normalisierte Teile verwendet werden, die höchste erwünschte Spannweite im allgemeinen mit der 8- bis I5fachen Tiefe des Trägers oder Fachwerkes angenommen wird. Um größere Spannweiten zu erzielen, werden Anordnungen gewählt, bei denen die Gesamttiefe des Fachwerkes zwischen den Gurten unter Verwendung von im ao wesentlichen den gleichen Teilen und unter Hinzufügung-von nur wenigen der bereits erwähnten zusätzlichen Teile verdoppelt oder verdreifacht wird. Bei diesen Anordnungen ergibt sich durch die Verdopplung der Diagonalen ein Fachwerksystem, bei welchem die Diagonalen gewöhnlich durch zu-· sätzliche Anschlußeisen, nachstehend als die vorerwähnten Anschlußeisen bezeichnet, verbunden sind. In manchen Fällen werden die in dem Originalträger oder Fachwerk verwendeten Horizontalteile belassen, und zwar in Lagen zwischen den vorerwähnten Anschlußeisen, aber sie nutzen gewöhnlich in dem vertieften Fachwerk nicht viel; ferner wird durch die komplizierte Konstruktion infolge Einfügung der vorerwähnten Anschlußeisen in die Gitterversteifungsteile dieses vertiefte Fachwerk ziemlich schwer und sieht behelfsmäßig aus.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer neuen bzw. verbesserten Konstruktion unter Vermeidung der obengenannten Mängel derart, daß die doppelte oder vielfache Bauform von dem bisherigen provisorischen Stand weiterentwickelt wird zu einer wirklich leistungsfähigen und wirtschaftlichen Bauart bei gleichzeitiger Erzielung von Gewichts- und Materialersparnissen'und schnellerer Montage, ohne daß hinsichtlich der Anordnung der Abdeckung irgendwelche Beschränkungen erforderlich sind.

Die erfindungsgemiäße Rahmenbrücke oder brückenähnlicheKonstruktion der gekennzeichneten Art wird in mehrfacher Tiefe hergestellt durch Verwendung von Gitterversteifungsgliedern, die aus Einzelgliedern hergestellt werden, welche verdoppelt werden können, um die erforderliche Festigkeit sicherzustellen derart, daß die vorerwähnten Anschlußeisen wegfallen, und dieselben sind von so vergrößerter Länge, daß sie sich über die ganze Entfernung zwischen, dem oberen und dem unteren Gurt der Konstruktion erstrecken. Diese Gitter-Versteifungsglieder sind so angeordnet, daß sie einander fachwerkartig kreuzen, und die Gurte sind aus den gleichen bzw. denselben Teilen hergestellt wie die Gurte einer Konstruktion einfacher Tiefe.

Die bekannten Arten von Konstruktionen mit doppelter oder vielfacher Tiefe werden im allgemeinen nicht als Dauerkonstruktion ausgeführt, sowohl wegen der Kosten als auch wegen ihres schweren und komplizierten Aussehens, verglichen mit einer nur für einen bestimmten Zweck entworfenen Konstruktion. Die erfindungsgemäßeKonstruktion schneidet dagegen sowohl hinsichtlich der Kosten als auch des Aussehens im fertigen Zustand sowie der Brauchbarkeit günstig ab, so daß sie mit großem Vorteil als bleibendes Tragwerk angewendet oder errichtet werden kann. Es istwesent-Hch und von erheblichem Wert, daß eine solche Konstruktion einfacher ist infolge des Wegfalls der vorerwähnten Anschlußeisen. Infolge der einfachen Merkmale oder neuen Teile, auf denen sie beruht, ermöglicht die Erfindung die Umwandlung von Tragwerken zwecks wirtschaftlicherer Verwendung anderer Teile und der Konstruktion als Ganzem und die Erreichung konkurrenzfähiger Gewichte; eine Tatsache, die von !Überragender Bedeutung ist im Wettbewerb des Ingenieurbaues.

Bei der Durchführung der Erfindung können die Diagonalen eines Fachwerkes einfacher Tiefe durch Versteifungsglieder mit doppelter oder vielfacher Länge ersetzt werden, von denen jedes aus einem steifen Teil besteht, zwecks Herstellung von Fachwerken doppelter oder vielfacher Tiefe. In diesem Falle würde eine Schwierigkeit auftreten, wenn die Brückenabdeckung od. dgl. Oberfläche des ursprünglichen Tragwerkes zuvor zwischen den Fußstellen der Diagonalen, d. h. zwischen Stellen, wo die Hauptabstützung stattfindet, durch vertikale Hängeglieder hilfsweise unterstützt war, die an den Anschlußeisen oder Verbindungsplatten befestigt sind, welche die Diagonalen des Obergurtes verbinden, weil der letztere gegenüber der ursprünglichen Konstruktion erhöht wird. Eine solche Abdeckfläche kann natürlich ohne die durch diese lotrechten Hängeglieder geschaffene hilfsweise Abstützung verwendet werden, aber es ist im allgemeinen wünschenswert, die vorhandene Abdeckung, wenn möglieh, in ihrer ursprünglichen Form zu verwenden. Erfindungsgemäß wird daher ein Unterstützungsmittel für eine solche Abdeckfläche od. dgl. vorgesehen, bestehend aus glatten, flachen Platten, die an den gitterartig angeordneten Fachwerkversteifungsgliedern in der Nähe der Stellen, wo diese Glieder sich kreuzen, und zwar vorzugsweise unmittelbar darunter, befestigt sind. An diesen flachen Platten können nach unten gehende oder vertikal hängende Teile zwecks hilfsweiser Abstützung der Abdeckung sinngemäß in der gleichen Weise befestigt werden, wie die lotrechten Hängeteile an den Anschlußeisen oder Verbindungsplatten des Obergurtes in der bekannten Fachwerkkonstruktion mit einfacher Tiefe befestigt waren. Es ist verstand- iao lieh, daß diese Glieder aber auch an den flachen Platten in anderer Weise befestigt werdemkönnen. In beiden Fällen kann ein kleiner Nachteil sich dadurch ergeben, daß ein Teil der Deckenlast direkt durch die Gitterabsteifungsglieder aufgenommen werden muß. Dies ist jedoch gewöhnlicheine geringe ,

Beanspruchung, verglichen mit der Festigkeit dieser Teile, und es ist festgestellt worden, daß dies für die Gesamtkonstruktion wenig ausmacht. Ein großer Vorteil besteht darin, daß die Kombination von Absteifungsgliedern doppelter oder vielfacher Länge mit den flachen Platten an den nach unten gehenden oder vertikal hängenden Gliedern, abgesehen davon, daß sie die Beibehaltung der ursprünglichen Gurt- und Deckenkonstruktion ermöglicht, auch besonders nützlich vom Standpunkt der Kosten und der Ersparnisse in der Montage ist, während gleichzeitig diese Kombination recht günstige Eigenschaften hinsichtlich ihrer Brauchbarkeit besitzt. Wahlweise können Teile ähnlich diesen flachen Platten und Abdeckungshaltegliedern im oberen Teil der Fachwerkkonstruktion verwendet werden, wobei jedoch die Glieder sich nach oben zum Obergurt erstrecken und die Platten vorzugsweise unmittelbar über den Stellen angeordnet sind, wo die Gitterversteifungsglieder sich kreuzen. Eine solche Ausführungsform bezweckt hauptsächlich, erforderlichenfalls das Knicken des Obergurtes zu vermeiden.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es bedeutet

Abb. i Ansicht des einen Endes eines Konstruktionsbeispiels,

Abb. 2 linke Hälfte Ansicht von links der Abb. 1 und rechte Hälfte unregelmäßiger Schnitt etwa gemäß Linien H-II der Abb. 1,

Abb. 3 teihveiser Grundriß der horizontalen Obergurtversteifung der Abb. 1 und 2,

Abb. 4 Ansicht ähnlich Abb. 1 eines anderen Ausführungsbeispiels,

Abb. 5 linke Hälfte Ansicht von links der Abb. 4 und rechte Hälfte unvollständiger Schnitt etwa gemäß Linie V-V der Abb. 4.

Gemäß den Abb. 1 bis 3 besitzt die Konstruktion zwei Doppelfachwerke 1 von einer Tiefe entsprechend der doppelten Tiefe von Fachwerken der Bauart mit einfacher Tiefe. Demgemäß sind zwischen den Ober- und Untergurten 2, 3 der Fachwerke, hergestellt aus Teilen ähnlich den Gurten einer Konstruktion mit einfacher Tiefe, einstückige Gitterversteifungen 4 mit Winkelquerschnitt fachwerkartig angeordnet, wobei die eine die andere in der Mitte kreuzt, wo sie gegebenenfalls zusammengeschraubt oder genietet sein können. Da die Fachwerke Doppelfachwerke sind, so befinden sich in jedem der beiden Fachwerke (und in den entsprechenden Gurtteilen) zwei Sätze der gekreuzten Gitterversteifungsglieder 4 in parallelen Ebenen, wie aus Abb. 2 ersichtlich. Oben und unten sind die Gitterversteifungsglieder 4 verschraubt oder sonstwie an Paaren von Anschlußeisen oder Verbindungsplatten 5 von fünfeckiger oder rechteckiger Form befestigt, welche an den Verbindungsstellen zwischen den Feldern der Fachwerke oder an anderen Stellen längs, z. B. am Ende der Gurte 2, 3 eingefügt sind. Ein Feld ist natürlich derjenige Teil der Länge der Konstruktion, welcher von einem Paar der gekreuzten Gitterversteifungsglieder 4 bedeckt wird, z. B. in den Zeichnungen der Teil zwischen irgendwelchen zwei aufeinanderfolgenden Anschlußeisen oder Verbindungsplatten 5. Es sind nur zwei Felder in Abb, 1 dargestellt, aber in der Gesamtlänge der Konstruktion ist die erforderliche Zahl hiervon vorhanden. An den Platten 5 können entweder an den Endkanten oder in der Mitte Platten 6 im rechten Winkel dazu befestigt sein oder die Platten 5 können an diesen Stellen mit Winkelstützen od. dgl. versehen sein, so daß horizontale Querbalken wie 7 quer zu dem Fachwerk befestigt werden können zwecks Versteifung der oberen und unteren Züge. Die unteren Kreuzbalken 7 besitzen Doppel-T-Querschnitt, weil sie in diesem Falle Schienengleise 8 und/oder eine Abdeckung 9 tragen sollen, welch letztere nur in gestrichelten Linien in Abb. 2 angedeutet ist. Die Querbalken 7 an den Obergurten können andererseits von verhältnismäßig leichterer Konstruktion sein als diejenigen an den Unterzügen 3, z. B. mit U-Querschnitt, wie dargestellt, aber sie werden zweckmäßig in Paaren verwendet (Abb. 1 und 3), von denen diejenigen jedes Paares gitterartig verbunden sein können durch Winkeleisen 10 (Abb. 3). ·

In den Untergurten kann die Verbindung zwischen den Querbalken 7 durch Balken io^a von Doppel-T-Querschnitt bewirkt werden, um das Schienengleis 8 oder die Deckenkonstruktion 9 in geeigneter Weise zu stützen, wobei zwischen diesen Balken io^a gegebenenfalls Streben 10* angeordnet sein können. Soweit eine Deckenkonstruktion angewendet wird, kann diese zweckmäßig in Form einer Straße angelegt sein, bei welcher beispielsweise Hölzer bei 9⁰ angeordnet sind, die mit geteerter Masse g^b bedeckt s.ind und auf Schwellen ruhen; besondere Balken können zwischen den Querbalken 7 angeordnet sein, wie bei io^c gezeigt, wenn die Straße breiter ist als das Gleis 8, wie dargestellt. Die Endportale für die Konstruktion können durch vertikale Glieder 11 gebildet werden, die vorzugsweise paarweise angeordnet sind unter Verbindung der Winkeleisen jedes Paares durch in Zwischenräumen angeordnete Platten 12. Diese Glieder 11 erstrecken sich zweckmäßig zwischen der oberen und der unteren Anschlußplatte 5 an den Enden der Gurte, und die Teile 6, 7 können hier verwendet werden, um gegebenenfalls die Querversteifung des Portals zu bewirken, falls es erforderlich ist. Die zwischen den Enden der Gurte angeordneten Teile 6, 7 können in ähnlicher Weise verwendet werden, um die Fachwerke an den oberen Teilen sämtlicher Gittersteifen 4, wie dargestellt, oder einiger hiervon entsprechend der Spannweite und der Belastung der Brücke oder des Tragwerkes zu verbinden. An den Obergurten sind die Querbalken 7 gemäß Abbildung lang genug, um die Anschlußeisen 5 jedes Paares derselben auf jeder Seite des Tragwerkes zu verbinden. An den Untergurten können die Balken 7 jedoch aus Zweckmäßigkeitsgründen kürzer sein und die Anschlußplatten jedes Gurtes können i»5 durch besondere Teile 13 verbunden sein, wie dar-

gestellt. Zwischen den Enden können die parallelen Gruppen von kreuzweisen Gittersteifengliedern 4 durch Anschlußplatten verbunden sein, wie bei 14 dargestellt. Weitere Anschlußplatten können, wie bei 15 gezeigt, dazu dienen, um die Teile der oberen und unteren Gurte 2, 3 zu verbinden, und das bei 16 in Abb. 2 dargestellte Fachwerk kann als Windversteifung zwischen den Gurten auf den gegenüberliegenden Seiten des Tragwerkes verwendet werden. Das horizontale Glied 17 in Abb. 1 dient zur Endportalversteiiung, und die bei 18 in dieser Abbildung gezeigte Vorrichtung ist ein Endlager bekannter Art für Fachwerkbrücken.

Das in den Abb. 4 und 5 dargestellte Konstruktionsbeispiel ist in vielen Beziehungen ähnlich dem in den Abb. 1 bis 3 dargestellten, und es sind daher in diesen Abbildungen die gleichen Bezugszeichen verwendet. Jedoch ist bei den Abb. 4 und 5 eine Änderung vorgesehen, die verwendet wird, wenn die Unterstützung der Deckenkonstruktion 9 zwischen den Fußpunkten der gekreuzten Stegglieder 4 zu verbessern ist. Wie ersichtlich, sind flache Platten 20 von Trapezform in geeigneter Weise, etwa durch Verschraubung zwischen den gekreuzten Gliedern 4, in kurzem Abstand unterhalb der Kreuzungsstellen befestigt, und an diesen Platten sind nach unten gehende bzw. vertikal hängende Glieder 21 befestigt, die an ihren unteren Enden zusätzliche Deckenquerbalken 22 tragen. Hilfsweise können auch nach außen geneigte Teile 23 zur Unterstützung der Teile 21 vorgesehen sein. Diese Ausführungsform kann vorteilhaft verwendet werden, wenn die Querbalken 7 an den Untergurten, wie dargestellt, die gleiche, verhältnismäßig leichte Konstruktion besitzen, wie sie für die Obergurte verwendet ist, wie bereits in Verbindung mit Abb. ι bis 3 erwähnt; diese Gleichartigkeit der Querbalken des oberen und unteren Gurtes in Verbindung mit der Gleichartigkeit auch der Anschlußplatten 5 ergibt größere Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Bauart und ist zweckmäßig, wenn die Deckenoberfläche 9 (gemäß Abbildung bestehend aus geteerter Masse 9* zur Abdeckung von Hölzern g^a, die durch Bolzen g^c und Stahlleisten 9'' gehalten sind) eine Straßendecke zum Unterschied von dem obenerwähnten Schienengleis 8 sein soll, das im allgemeinen zur Aufnahme höherer Verkehrslasten verwendet werden würde.

Die Brückenkonstruktionen nach vorstehender Beschreibung und Abbildung sind in bezug auf ihr Aussehen und ihre Materialersparnis mit einzeln entworfenen Brücken vergleichbar, sind aber zur Herstellung aus normalisierten Teilen geeignet.

Gleichzeitig ist auch eine allgemeine Steifigkeit der Konstruktion sichergestellt, obgleich die Fachwerke ι größere Tiefe haben als Einzelfachwerke infolge der Kombination der Endportale 11, 12 und der oberen Rahmen 5, 6, 7, 15, 16 in angemessener Stärke für die beschriebene Brücke. Es sei betont, daß zu diesem Zweck die in Abständen angeordneten Platten 12, 14 (oder .wahlweise Fachwerke) der' gekreuzten Stegversteifungs- und Portalglieder 4, 11 der doppelten Fach werke, insbesondere auf der Druckseite, wie in Abb. 1 gezeigt, generell wesentlich sind, vorzugsweise unter Verwendung der dargestellten üblichen Type von Platten für beide Zwecke. Es ist jedoch durch Versuche festgestellt worden, daß andere Mittel zur Versteifung der Glieder 4, 11 im mittleren Teil, wie durch Anordnung großer Anschlußplatten, die durch Kantenplatten an den Enden distanziert sind, und geschweißte oder verschraubte Verbindungen im rechten Winkel dazu unnötig sind. Anschlußplatten dieser Größenart haben natürlich bei bekannten Konstruktionen von Fachweiken doppelter Tiefe es ermöglicht, Gurtglieder wahlweise als Diagonalglieder oder Teilstegversteifungsglieder zu verwenden, aber der hiermit erzielte Vorteil ist nicht so ausgeprägt wie der Vorteil durch Verwendung der verlängerten einstückigen oder starr gebauten Stegversteifungsglieder 4 gemäß der Erfindung entweder allein oder zusammen mit den nach unten gehenden oder vertikal herunterhängenden Gliedern 21 bzw. 21, 23 und deren obere Verbindung mit den gekreuzten Stegversteifungsgliedern durch die flachen Platten 20. Die verschiedenen Faktoren oder Kombinationen von Faktoren, welche der Erfindung zugrunde liegen, ermöglichen die Erreichung erheblicher Vorteile in go Fällen, wo Brücken oder Fachwerke mit doppelter oder vielfacher Tiefe auf Grund irgendeines besonderen Auftrages vorwiegend oder ausschließlich in Frage kommen.

Gemäß einer Ausführungsform können die im Schnittpunkt der gekreuzten Stegversteifungsglieder 4 von den flachen Platten ausgehenden Glieder 21, 23 zur ausreichend kräftigen Befestigung an den Untergurten 3 der Fachwerke oder zum Aufliegen auf diesen Gurten ausgebildet ■ sein, damit dieselben aufwärts gerichtete Kräfte aufnehmen können, die von bei der Montage der Brücke verwendeten Rollen oder Gleitstücken ausgeübt werden.

Gemäß einer anderen, in Abb. 1 in gestrichelten Linien dargestellten Ausführungsform können zwischen flachen Trapezplatten 26, die etwa durch Schrauben unmittelbar oberhalb der Kreuzungsstellen der Stegsteifen 4 befestigt sein können, und den oberen Gurten 2 Fachwerkstreben 25 angebracht sein, die in ihrer Konstruktion den Hängegliedern 21 bzw. 21, 23 in Abb. 4 entsprechen. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft zur Versteifung der Obergurte gegen Knickung nach oben. Sie ergibt ferner erhöhte Festigkeit in der ganzen Konstruktion.

Es ist verständlich, daß erfindungsgemäß Brücken und brückenartige Tragwerke in verschiedenen anderen Ausführungsformen hergestellt werden können, um besonderen Zwecken zu entsprechen, und daß demzufolge die Erfindung nicht auf die beschriebenen besonderen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Beispielsweise können erfindungsgemäß Brücken an Stelle der Ausführung mit unterer Abdeckungsfläche etwa auf der Höhe des Untergurtes auch so ausgebildet sein,

daß die Abdeckungsfläche mehr oder weniger in Höhe des Obergurtes liegt.

Wenn gewünscht, können Schienen in umgekehrter Lage unterhalb des Untergurtes 3 der Brücken vorgesehen sein, um deren Montage bzw. Einsetzung an Ort und Stelle zu erleichtern. Ebenso können am Obergurt 2 Schienen vorgesehen sein, um einen Kran oberhalb der Brücken aufzustellen.

Schließlich können auch noch weitere Formen von Endportalen, Deckenbalken und Obergurtversteifungen und andere Formen von Verbindungen als durch Schrauben für diese Brücken Anwendung rinden, und die starren Stegversteifungsglieder 4 können aus Einheiten der Stegversteifungsglieder einfacher Tiefe aufgebaut sein usw., wie es für den Fachmann verständlich ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
   20

   i. Brücke oder brückenähnliches Tragwerk, das aus genormten Einzelteilen besteht, und zwar im wesentlichen aus Ober- und Untergurtstäben, sowie aus Verbindungsstäben, die sich schräg vom Obergurt zum Untergurt erstrecken (Diagonalstäbe) und im Zusammenwirken mit den Ober- und Untergurten ein Fachwerk bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Fachwerken einfacher, anderthalbfacher oder mehrfacher Höhe genormte Diagonalstäbe von solcher Länge Anwendung finden, daß sie sich über den gesamten Abstand zwischen dem Obergurt (2) und dem Untergurt (3) erstrecken und einander ohne Verwendung von Zwischenanschlußplatten fachwerkartig kreuzen.
2. 2. Tragwerk gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 'an den Diagonalstaben (4) in der Nähe ihrer Kreuzungsstellen, und zwar vorzugsweise unter diesen, Platten (2) vorgesehen sind, an die nach unten sich erstreckende und am Untergurt befestigte Glieder (21, 23) angeschlossen sind.
3. 3. Tragwerk gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Knickens des Obergurtes Platten (26) vorgesehen sind, die an den Diagonalstäben (4) in der Nähe, und zwar vorzugsweise unmittelbar oberhalb der Stellen befestigt sind, wo diese Stäbe sich jtreuzen, und an die nach oben sich erstreckende und am Obergurt befestigte Glieder (25) angeschlossen sind.

   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 024 001;
   britische Patentschrift Nr. 423 926.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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