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Orthotrope Fahrbahnplatte für stählerne Straßenbrücken Die othotropen
Fahrbahnplatten, die nach der sogenannten Kontinuumstatik berechnet werden und deren
gute statische Eigenschaften zu einer weitgehenden Verwendung im Stahlbrückenbau
geführt haben, weisen unterhalb des Deckbleches in Scharen zwischen den Hauptlängsträgern
angeordnete, sich kreuzende Längsrippen und Querträger auf. Die Längsrippen verlaufen
in engeren Abständen als die Oberträger, die die Hauptlasten des Systems auf die
Hauptlängsträger zu übertragen haben.
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Für die Längsrippen verwendet man die verschiedensten Profile. Nach
neueren Erkenntnissen erhält man besondere Vorteile, wenn man Kastenprofile benutzt
und deren Torsionssteifigkeit in der Rechnung berücksichtigt. Diese Erkenntnisse
ergaben sich aus der Überlegung, daß sich bei einer örtlichen Belastung der Fahrbahnplatte
die der Lastangriffsstelle: benachbarten Längsrippen verdrehen müssen, wenn ihre
Abstände den verhältnismäßig kleinen Dicken des Deckbleches entsprechend eng genug
sind, weil die freien Deckblechstreifen zwischen den Längsrippen ja die Schnittkräfte
infolge örtlicher Last als Torsionsmoinent auf die benachbarten Längsrippen übertragen
müssen, damit deren Torsionssteifigkeit überhaupt zur Lastaufnahme herangezogen
wird.
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Ausgehend von der Überlegung, daß es für die Steifigkeit einer orthotropen
Platte von ausschlaggebender Bedeutung ist, wie viele Längsrippen an der Aufnahme
örtlicher Last durch ihre Torsionssteifigkeit mitwirken, hat sich die Erfindung
die Aufgabe gestellt, eine weitgehende Verteilung örtlicher Lasten im vorbeschriebenen
Sinne sicherzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß parallel
zu den im wesentlichen die Lasten der Fahrbahnplatte auf die Hauptlängsträger übertragenden
Querträgern zwischen sämtlichen benachbarten Längsrippen oder einem Teil derselben
jeweils in einer Ebene liegende Querrippen angeordnet sind, welche die Längsrippen
zwecks weitgehender Verteilung örtlicher Lasten auf die seitlich anschließenden
Rippen untereinander verbinden.
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Bei den üblichen geringen Abständen der Querträger ist es vorteilhaft,
zwischen zwei Querträgern Querrippen zwischen den Längsrippen nur in einer in gleichem
Abstand von beiden Querträgern befindlichen Ebene anzuordnen, da dies genügt, um
zu einer sprunghaften Verbesserung der Durchbiegung der Fahrbahnplatte infolge örtlicher
Last zu kommen.
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Diese Wirkung wird dadurch verursacht, daß die Querrippen, die senkrecht
zum Deckblech verlaufen und damit bei Durchbiegung oder Verdrehung - je nach Lage
der Angriffsrichtung der Kraft - einer Längsrippe mit ihrem auf eine waagerechte
Achse bezogenen Widerstandsmoment wirksam werden, die diese Durchbiegung oder Verdrehung
verursachende Kraft in weit größerem Maße als Drehmoment auf die benachbarten und
weiter seitlich anschließenden Längsrippen übertragen bzw. verteilen, als es bisher
das dünne Deckblech zwischen je zwei Längsrippen vermochte. Es kommt damit auch
nicht mehr auf einen bestimmten Abstand zwischen den Längsrippen an; unter Verzicht
auf eine Erhöhung der bisher erreichbaren Steifigkeit der Fahrbahnplatte kann man
daher unter Umständen nun weniger Längsrippen in größeren Abständen vorsehen.
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Eine entgegengesetzte Nebenwirkung hat ein bekanntgewordener Vorschlag,
welcher dahingeht, dreieckförmige Längsrippen dicht nebeneinander zu legen und an
ihren Berührungskanten miteinander zu verbinden. Dies bedingt einen höheren Materialaufwand.
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Der hauptsächliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch
die Herabsetzung örtlicher Durchbiegungen der Platte Risse im Asphaltbelag in noch
weit höherem Maße vermieden werden als bei Fahrbahnplatten mit torsionssteifen Längsrippen,
insbesondere wenn bei anhaltenden Frostperioden der Asphalt hart wird. Durch die
bessere Lastverteilung werden ferner die Längsrippen geringer beansprucht, wodurch
größere Spannungsreserven für die Hauptlängsträger verbleiben. Dies führt schließlich,
insbesondere bei Brücken mit großer Spannweite, zu wesentlichen Materialersparnissen
und somit zu wirtschaftlichen Vorteilen.
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Die Querrippen müssen nicht unbedingt auch mit dem Deckblech verbunden
sein, jedoch empfiehlt sich eine dreiseitige Einspannung der Querrippen, um ein
Ausbeulen infolge der Biegebeanspruchung zu verhindern.
In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel einer Fahrbahnplatte gemäß der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt zwischen zwei Querträgern mit in einer Ebene
angeordneten Querrippen und Fig.2 eine Ansicht eines Abschnittes der Platte voll
tillten.
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*t 1 sind zwei kastenförmige Hauptlängsträger M ' 1 1
el einer Straßenbrücke bezeichnet, zwischen denen das Deckblech 2 der orthotropen
Platte als Obergurt verläuft. Unter (las Deckblech sind im Ausführungsbeispiel Kastenprofile
3 als Längsrippen geschweißt. die durch (las Deckblech verschlossen werden und,
wie bekannt, eine eigene große Torsionssteifigkeit haben.
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In grü@@eren _@l)a:in(ien sind Querträger 4 vorhanden. ;in die die
Längsrippen 3 tor:ioirsfest aiigeschlosseil sind.
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Erfindungsgemäß sind -zwischen je zwei @äirg@rippen 3 Querrippen 5
eingeschweißt, die in einer Flucht, d. h. in einer @uerel>c@ie. liegen. Im Ausführungsbeispiel
ist nur eine Flucht von Querrippen 5 genau in der 'Mitte zwischen zwei Querträgern
4 vorge.elieli.
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Diese Rippen sind nicht als weitere Querträger anzusehen, da sie nicht
die Hauptlasten auf die Hauptläiigstr-iger zu iibertragen hallen. Sie verteilen
vielinelir bei Durchb egung oder Verdrehung einer Längsrippe 3 infolge örtlicher
Last diese Last auf möglichst viele benachbarte Längsrippen, deren Torsionssteifigkeit
s(> zur Lastaufnahme herangezogen wird. Deingenuil.4 braucht auch kein Anschluß
der äußeren Län`.ril)I)eii 3 mit den Hauptlängsträgern 1 vorhanden zti sein. Versuche
an einer Platte gemäß der Zeichnung haben ergeben. daß die größte Durchbiegung hei
einer örtlichen Last von etwa 15 t, die in der Mitte zwischen zwei Querträgern mit
einem Abstand von 2140 mm angreift, hei Verwendung von Querrippen 5 um etwa 50%
zurückging.