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Bogenbrücke Bei Brücken mit aus Natur- oder Ziegelstein oder Beton
hergestellten Bogen, die zwecks Eisenersparnis oder mit Rücksicht auf die Landschaft
stark in den Vordergrund getreten sind, hat man in Anlehnung an die alten Steinbrücken
den Brückenbogen an den Enden mit .einer sogenannten Hinter- oder Übermauerung versehen,
die mit den festen Widerlagern verbunden ist. Bisher wurden diese den Brückenbogen
übergreifenden Übermauerungen zu dein Zwecke angeordnet,-um die bei Aufschüttungen
aus Erde oder Sand sich ergebenden starken Stirndrücke zu vermeiden, zumal die Ränder
der Brücke schon an' sich durch Auswaschen, Frost usw. besonders stark beansprucht
sind. Diese Bauteile sind mit dem Brückenbogen fest verbunden; zwischen Bogen und
Übermauerung ist gewöhnlich, eine besondere Verzahnung angeordnet. Der Erfindung
liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß bei derartigen Bogenbrücken mit den oder
die Bogen übergreifenden übermauerungen oder Stützkörpern, die sich an den festen
Widerlagern des Bogens abstützen, die bisherige feste Verbindung nicht erforderlich,
ja sogar nachteilig ist, indem sie die einwandfreie Berechnung solcher Brücken erschwert
und große Spannungen aus Bogenzusammendrückung, Temperatur und- Schwinden erzeugt.
Mit Rücksicht darauf, daß aber derartige massive Brücken heute für stärkste Belastungen
verlangt werden, ist es ganz besonders wichtig, einwandfreie Berechnungsunterlagen
für das Verhalten der Brücke zu .erhalten.
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Gemäß' der Erfindung wird deshalb von einer starren Verbindung der-Übermauerungskörper
mit dem Brückenbogen Abstand genommen, indem die übermauerungskörper in
der
Längsrichtung des Bogens frei verschiebbar an diesem anliegen, so daß sie eine Gleitbewegung
zwischen sich und dem Brückenbogen zulassen, aber einer Bewegung nach oben und außen,
nicht dagegen nach unten und innen entgegenwirken.
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Auf diese Weise ist erreicht, daß die Stützkörper nicht nur, wie bisher,
Stirndrücke vermeiden, sondern an ihrem oberen Ende ein zusätzliches Stützlager
für den Brückenbogen bilden, dessen Wirkung auf den Brückenbogen ohne weiteres rechnerisch
erfaßt werden kann. Außerdem besteht der Vorteil, daß der Brückenbogen sämtliche
Formänderungen aus Eigengewicht, Temperaturänderung, Schwinden und Bogenzusammendrükkung
durch Normalkräfte ungehindert ausführen kann. Die Stützkörper selbst brauchen bei
der neuen Anordnung nur mit einer sehr geringen Eisenbewehrung versehen zu werden.
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Jeder der übermauerungskörper gemäß der Erfindung kann einteilig oder
aber auch mehrteilig ausgeführt werden. Im zweiten Falle ist dafür Sorge zu tragen,
daß der eine Teil mit dem zugehörigen Bogenwiderlager fest verbunden ist, während
der andere den Bogen übergreifende Teil sich am festen Teil so abstützt, daß er
um den Fuß des Brückenbogens schwenkend einer Bewegung des Bogens nach unten und
innen folgt, dagegen einer Bewegung nach oben und außen entgegenwirkt.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegen-°stand in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i einen Brückenbogen mit seitlichen Stützkörpern
in vereinfachter Darstellung und strichpunktiert eingezeichneter Biegelinie, Abb.
2 den Verlauf der Biegelinie bei einem gleichen Brückenbogen, aber ohne seitliche
Stützung, Abb. 3 einen Brückenbogen mit zweiteiligen seitlichen Stützkörpern, Abb.
q. das Verhalten des Brückenbogens bei einseitiger Belastung, Abb. 5 das Verhalten
des gleichen Brückenbogens und gleicher Last, aber ohne seitliche Stützung.
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Der beispielsweise aus Natur- oder Ziegelstein oder auch Beton 'bestehende
Brückenbogen'A ruht auf den beiden Widerlagern B, C. Mit den Widerlagern sind fest
verbunden zwei seitliche Stützen D und E, die den Brückenbogen bis zu den Punkten
m und tz überragen. Bei der Ausführung nach Abb. i sind die Stützkörper D, E einteilig
ausgebildet, während bei der Ausführung nach. Abb. 3 jeder der beiden Stützkörper
D, E aus zwei Teilen besteht, und zwar ist der eine Teil Dl bzw. Ei fest mit den
Widerlagern B und C verbunden, während der andere den BogenA überragende Teil D.
bzw. E. an dem Teil Dl bzw. El in einer Fuge i, lz anliegt. Dabei erstreckt sich
die Fuge i, lt vom Fußpunkt des Brückenbogens A derart nach außen, daß, wie aus
Abb. q. ersichtlich ist, der Stützenteil LÄ bzw. E. einer Beilegung des Brückenbogens
nach unten und innen durch Schwenken um den Punkti und öffnen der Fugei,k folgen
kann, während er einer Bewegung des Bogens nach oben und außen im Punkten entgegenwirkt.
Bei breiten Brücken wird die dort üblicherweise angeordnete Übermauerung in der
vorerwähnten Art als Stützkörper ausgebildet, während es bei schmalen Brücken genügt,
die Stirnmauern als Stützkörper auszubilden.
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Wird ein Brückenbogen A ohne seitliche Stützen D, E symmetrisch durch
die Kräfte F belastet, dänn ergibt sich eine theoretische Biegelinie Z1, wie sie
in Abb. 2 strichpunktiert dargestellt ist. Hierbei bewegen sich die Punkte
in und it nach tn' und n'. Dieser Bewegung wirken bei vorhandenen
Stützen D, E, wie aus Abb. i ersichtlich ist, die Stützen derart entgegen, daß der
Bogen innerhalb des Bereiches der Stützen nur nach unten und innen ausweichen kann
und in den Punkten m und n durch die Stützen -ein zusätzliches Auflager X erhält.
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Wird der Brückenbogen A einseitig durch die Kräfte P belastet, so
ergibt sich bei fehlenden Stützen die aus Abb.5 ersichtliche Biegelinie Z., wobei
der Bogen sich auf der belasteten Seite nach unten und innen, auf der unbelasteten
Seite dagegen nach oben und außen bewegt, wobei der Punkt iz des Bogens nach n'
gelangt. Dagegen ist der Verlauf der Biegelinie bei vorhandenen Stützen C, D, wie
aus Abb. ¢ ersichtlich ist, ein anderer. Hier wird durch die rechte Stütze El, E.
für den Brückenbogen ein zusätzliches Stützlager X gebildet, das einer Bewegung
des Punktes it nach oben und außen entgegenwirkt, und zwar wirkt die Kraft X unter
einem Winkel ß gegenüber der Waagerechten. Auf der linken Seite dagegen folgt der
Teil D., der Stütze der Bewegung des Bogens nach unten und innen, indem er sich
um den Punkt i bewegt, wobei sich die Fuge i, k bis h' öffnet. Wie
ohne weiteres ersichtlich, werden bei Vorhandensein der Stützen die Formänderungen
des Brückenbogens erheblich verringert. Durch die geschaffene Möglichkeit des rechnerischen
Nachweises können erfindungsgemäß Ermäßigungen der Spannungen aus den Nutz- oder
Verkehrslasten bis zu 6o% erreicht werden, so daß die Konstruktion von schwer belasteten
gewölbten Straßen- und Eisenbahnbrükken ermöglicht wurde, bei denen man bei normaler
Konstruktion die zulässigen Spannungen bisher überhaupt nicht einhalten
konnte.
Als weiterer Vorteil kommt noch hinzu, daß die Stützkörper bei Belastung, wie aus
Abb. ¢ ersichtlich ist, lastverteilend wirken.