DE738818C

DE738818C - Arch bridge

Info

Publication number: DE738818C
Application number: DEH161789D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hellmut Homberg
Original assignee: HELLMUT HOMBERG DR ING
Current assignee: HELLMUT HOMBERG DR ING
Priority date: 1940-03-05
Filing date: 1940-03-05
Publication date: 1943-09-02

Description

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.Arch bridge For bridges made of natural stone, brick or concrete Manufactured arches that are designed to save iron or to take the landscape into account have come to the fore, based on the old stone bridges provide the bridge arch at the ends with a so-called back wall or overlay, which is connected to the fixed abutments. So far these have been the bridge arch overarching walls are arranged for your purposes, -for those in the case of embankments to avoid strong face pressure resulting from earth or sand, especially at the edges the bridge itself is particularly heavily stressed by washing out, frost, etc. are. These components are firmly connected to the bridge arch; between arch and Overlaying is usually arranged with a special toothing. The invention is based on the knowledge that in such arch bridges with the or the arches overarching walls or supporting bodies that are attached to the solid Support the arch abutment, the previous fixed connection is not required, is even disadvantageous in that it makes it difficult to correctly calculate such bridges and creates large stresses from arch compression, temperature and shrinkage. With regard to the fact that such massive bridges are today for the heaviest loads are required, it is particularly important to have correct calculation documents for the behavior of the bridge.

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.According to the invention, there is therefore a rigid connection of the overlaying body removed with the bridge arch by placing the masonry in the In the longitudinal direction of the sheet, freely displaceable against it, so that it has a sliding movement allow between you and the arch of the bridge, but a movement upwards and outwards, do not counteract it downwards and inwards.

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.In this way it is achieved that the support body not only, as before, Avoid face pressure, but rather an additional support bearing at its upper end form for the bridge arch, its effect on the bridge arch can be calculated without further ado can be detected. There is also the advantage that the bridge arch all Changes in shape from dead weight, temperature change, shrinkage and arch compression can perform unhindered by normal forces. The support bodies themselves need at the new arrangement to be provided only with a very small iron reinforcement.

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.Each of the masonry bodies according to the invention can be in one piece or but can also be carried out in several parts. In the second case, care must be taken that one part is firmly connected to the associated arch abutment, while the other part spanning the arch is supported on the fixed part in such a way that it pivoting around the foot of the bridge arch and moving the arch downwards follows inside, but counteracts a movement upwards and outwards.

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.In the drawing, the subject of the invention is in two exemplary embodiments shown, namely: Fig. i a bridge arch with lateral support bodies in a simplified representation and bending line drawn in dash-dotted lines, Fig. 2 the course of the bending line for the same bridge arch, but without a lateral one Support, Fig. 3 a bridge arch with two-part lateral support bodies, Fig. q. the behavior of the bridge arch with one-sided loading, Fig. 5 the behavior of the same bridge arch and load, but without lateral support.

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.The one made of natural stone, brick or concrete, for example Bridge arch'A rests on the two abutments B, C. With the abutments are fixed connected two side supports D and E that support the bridge arch up to the points tower above m and tz. In the design according to Fig. I, the support bodies D, E are in one piece trained while in execution after. Fig. 3 each of the two support bodies D, E consists of two parts, namely one part Dl or Ei is fixed to the Abutments B and C connected, while the other part D. or E. rests on the part Dl or El in a joint i, lz. It extends the joint i, lt outwards from the base of the bridge arch A in such a way that, as from Fig.q. can be seen, the support part LÄ or E. a settlement of the bridge arch downwards and inwards by pivoting around the Punkti and opening the Fugei, follow k can, while counteracting a movement of the bow up and out at the point. In the case of wide bridges, the walling usually arranged there is in the the aforementioned type designed as a support body, while it is sufficient for narrow bridges, to train the front walls as a support body.

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.If a bridge arch A without lateral supports D, E is symmetrically loaded by the forces F, then a theoretical bending line Z1 results, as shown in Fig. 2 in phantom. Here the points in and it move to tn 'and n'. With existing supports D, E, the supports counteract this movement in such a way that the arch within the range of the supports can only give way downwards and inwards and at points m and n through the supports -ein additional support X receives.

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.If the bridge arch A is loaded on one side by the forces P, the bending line Z shown in Fig. 5 results in the absence of supports, whereby the arch moves downwards and inwards on the loaded side and upwards and outwards on the unloaded side , where the point iz of the arc goes to n '. In contrast, the course of the bending line is different with existing supports C, D, as can be seen from Fig. ¢. Here an additional support bearing X is formed by the right support El, E. for the bridge arch, which counteracts a movement of the point it upwards and outwards, namely the force X acts at an angle β with respect to the horizontal. On the left, however, part D., the pillar, follows the movement of the arch downwards and inwards, moving around point i, opening joint i, k to h '. As can be seen without further ado, the changes in shape of the bridge arch are considerably reduced when the supports are present. Due to the created possibility of computational proof, reductions in the stresses from the useful or traffic loads of up to 60% can be achieved according to the invention, so that the construction of heavily loaded arched road and railroad bridges was made possible, in which the permissible stresses were previously possible with normal construction couldn't keep up at all. Another advantage is that the support bodies act in a load-distributing manner when there is a load, as can be seen from Fig.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arch bridge with the or arches overlapping masonry, .which are supported on the fixed abutments of the arch, - characterized in that the preferably one-piece masonry body (D, E) in the longitudinal direction of the bridge arch ( A) are freely displaceable on this; so that they allow a sliding movement between themselves and the arch, but counteract a movement of the arch upwards and outwards, but not downwards and inwards. z. Arch bridge according to claim i, characterized in that the masonry bodies (D, E) rest smoothly and without any special connection on the arch (A). 3. Arch bridge according to claim i, in which each of the two masonry bodies consists of two parts, characterized in that one part (Dl, El) is firmly connected to the associated arch abutment (B or C), while the other part crosses the arch (D2 or E2) is supported on the fixed part (D1 or Ei) in such a way that it pivots around the foot (i) of the bridge arch (A) and follows a movement of the arch downwards and inwards; on the other hand counteracts a movement upwards and outwards.