DE1040062B

DE1040062B - Orthotropic slab for steel road bridges

Info

Publication number: DE1040062B
Application number: DED26663A
Authority: DE
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1957-10-18
Filing date: 1957-10-18
Publication date: 1958-10-02

Description

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.Orthotropic deck slab for steel road bridges The othotropic Road slabs, which are calculated according to the so-called continuum statics and their good static properties for extensive use in steel bridge construction have led, point below the cover plate in flocks between the main longitudinal members arranged, intersecting longitudinal ribs and cross members. The longitudinal ribs run at closer intervals than the upper beams, which carry the main loads on the system Have to transfer main longitudinal members.

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.A wide variety of profiles are used for the longitudinal ribs. To more recent findings give special advantages when using box sections and their torsional stiffness are taken into account in the calculation. These findings resulted from the consideration that with a local load on the deck slab those of the load application point: must twist adjacent longitudinal ribs if their Distances are close enough to match the relatively small thicknesses of the cover plate because the free sheet metal strips between the longitudinal ribs are the cutting forces Transferred to the adjacent longitudinal ribs as a torsion moinent due to local load must, so that their torsional stiffness is even used to take up the load will.

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.Starting from the consideration that it is for the stiffness of an orthotropic Slab of crucial importance is how many longitudinal ribs on the inclusion local load contribute through their torsional stiffness, the invention has set the task of an extensive distribution of local loads in the above Ensure senses.

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.This object is achieved according to the invention in that in parallel to those essentially transferring the loads from the deck slab to the main longitudinal members Cross members between all or part of the adjacent longitudinal ribs each transverse ribs lying in one plane are arranged, which the longitudinal ribs for the purpose of extensive distribution of local loads on the laterally adjacent Connect the ribs to each other.

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.With the usual small spacing between the cross members, it is advantageous to between two cross members cross ribs between the longitudinal ribs only in one in the same To arrange distance from both cross members located level, as this is sufficient to to a sudden improvement in the deflection of the deck slab as a result of local Load to come.

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.This effect is caused by the fact that the transverse ribs are perpendicular run to the cover plate and thus in the event of bending or twisting - depending on the position the direction of application of the force - a longitudinal rib with its on a horizontal one Axis-related section modulus will be effective that this deflection or twisting causing force to a far greater extent than torque on the neighboring and transfer or distribute further laterally adjoining longitudinal ribs than before the thin cover plate between each two longitudinal ribs was able to. It comes with it too no longer on a certain distance between the longitudinal ribs; with waiver one can increase the previously achievable stiffness of the deck slab therefore, under certain circumstances, provide fewer longitudinal ribs at greater intervals.

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.A proposed suggestion that has become known has an opposite side effect, which goes to place triangular longitudinal ribs close to each other and to to connect their contact edges with each other. This requires a higher cost of materials.

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.The main advantage of the invention is that by the reduction of local deflection of the plate cracks in the asphalt pavement in still can be avoided to a far greater extent than with roadway slabs with torsionally rigid longitudinal ribs, especially if the asphalt becomes hard during prolonged periods of frost. Through the better load distribution, the longitudinal ribs are also less stressed, whereby larger voltage reserves remain for the main longitudinal members. This ultimately leads to Particularly in the case of bridges with a large span, significant material savings and thus to economic advantages.

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.The transverse ribs do not necessarily have to be connected to the cover plate be, however, a three-sided clamping of the transverse ribs is recommended to a To prevent buckling due to bending stress. In the drawing shows an embodiment of a deck slab according to the invention, namely, Fig. 1 shows a cross section between two cross members with in one plane arranged transverse ribs and Fig.2 a view of a portion of the plate full tillten.

*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.* t 1 , two box-shaped main longitudinal members M '1 1 el of a road bridge are designated, between which the cover plate 2 of the orthotropic plate runs as an upper flange. In the exemplary embodiment, box sections 3 are welded as longitudinal ribs under (las cover plate. These are closed by (las cover plate and, as is known, have their own high torsional rigidity.

In grü@@eren _@l)a:in(ien sind Querträger 4 vorhanden. ;in die die Längsrippen 3 tor:ioirsfest aiigeschlosseil sind.In grü @@ eren _ @ l) a: in (ien there are cross members 4; in which the Longitudinal ribs 3 gate: ioirsfest all closed ropes are.

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.According to the invention there are 3 transverse ribs 5 between every two ribs welded in, which is in a flight, d. H. in a @uerel> c @ ie. lie. In the exemplary embodiment is just an alignment of cross ribs 5 exactly in the 'middle between two cross members 4 featured elieli.

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.These ribs are not to be regarded as further cross members, since they do not have to transfer the main loads to the main members. They distribute vielinelir at Durchb ath or twisting a longitudinal rib 3 due to local load this burden on as many adjacent longitudinal ribs whose torsional stiffness (> is used for lifting. Deingenuil.4 do not need a connection to the outer Län`.ril) s I) eii 3 be present with the main side members 1 zti. Tests on a plate according to the drawing have shown. that the greatest deflection under a local load of about 15 t, which acts in the middle between two cross members with a distance of 2140 mm, decreased by about 50% when using cross ribs 5.

Claims

1 '\ :: - N_1'-tNSH: i'c_Itf_': 1. Ortliotropic roadway slab for steel road bridges with intersecting longitudinal ribs and crossbeams arranged below the cover plate in flocks between the main longitudinal girders, characterized in that parallel zii the essential the loads of the carriageway slab on the main longitudinal girders (1) transferring cross members (4) between all adjacent longitudinal ribs (3) or a part of the same in each case transverse ribs (5 ) are arranged, which the longitudinal ribs (3) for the purpose of extensive distribution of local loads connect the laterally adjoining ribs with each other.

2. Deck slab according to claim 1, characterized in that transverse ribs between two cross members (4) (5) between the @ ängrihhen (3) only in one in the same Al) stood from both cross members located level are arranged.

3. Carriageway slab according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse ribs (5i also with your cover plate (2) are verhtiuden. Considered publications: German Patent - "Zr. 968 035.