Brückenkonstruktion. Die Erfindung betrifft eine Brüekenkon- struktion und besteht. darin, dass die Brücken tragwerke mit einer Verkleidung versehen sind, die im Querschnitt ein die am Tragwerk auftretendenWindkräfteverringerndes, strom- linienartiges Profil aufweist.. Wenn man Brückentrag%verke nach aerodynamischen Ge sichtspunkten günstig verkleidet bzw. ausbil det, wird eine Verringerung des Windwider standes auf etwa den zehnten Teil erreicht.
Dureh die fast vollständige Ausschaltung der Wirbelbildung und Vermeidung der durch die Luftkräfte oder Wirbelbildung entstehenden Schwingungen, die insbesondere bei weittra- genden Bauwerken von Bedeutung sind, wer den die statischen und dynamischen Beanspru- ehungen des Bauwerkes durch den Wind ganz erheblich herabgesetzt., so dass eine Erhöhung der Sicherheit erreicht werden kann. Gleieh- zeitig wird die Beanspruchung der Pfeiler und Fundamente verringert.
und die Standsicher heit des Bauwerkes wesentlich verbessert.
Für die Verkleidung kann Schalenbau weise vorgesehen sein. Durch die Verkleidung wird das eigentliche Tragwerk vor Witte rungseinflüssen geschützt. Wegen der glatten Flächen der Schalen ist. die Verkleidung selbst. leicht zu unterhalten und bei Wahl von nicht. korrodierendem Material auch ohne Schutzanstrich von lan -er Lebensdauer. Durch Anwendung von Schalenbauweise kann das Gewicht der Verkleidung gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung von Leichtbaustoffen sehr gering gehalten werden. In der Verklei dung können Lichtöffnungen angeordnet. sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung schematisch dargestell ten Ausführungsbeispiele näher erläutert.. Es zeigen: Fig.1 schematisch einen Querschnitt durch eine Balkenbrücke mit Vollwandträger der bisherigen Bauart, Fig. 2 den zugehörigen Strömungsverlauf mit der charakteristischen Wirbelbildung, Fig. 3 den Querschnitt einer Brücke der Bauart gemäss der Erfindung, Fig. 4 den Strömungsverlauf bei einer derartigen Ausführung, die keine schädliche Wirbelbildung, zulässt,
Fig. 5 ein praktisches Ausführungsbeispiel in schaubildlieher Darstellung, Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5, Fig. 7 einen Querschnitt zu Fig. 6, Fig. 8 eine Balkenträgerbrücke, Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8, Fig. 10 eine Bogenträgerbrücke,
Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 10, Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 10, Fig. 13 eine Hängebrücke und Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 13.
Ein augenfälliges Beispiel für das Auf treten besonders schädlicher Wirbelbildung bei der Luftströmung zeigt die bekannte Bau- art des Briiekentragwerkes aus Vollwand- Längsträgern 1 (Fig. 1 und ?), die durch Querträger 2 miteinander verbunden sind. Eine ähnliche Wirbelbildung tritt auch ein, wenn an Stelle der dargestellten oben liegen den Fahrbahn 3 eine unten liegende Fahrbahn vorgesehen wird. Ganz anders liegen die Strö mungsverhältnisse bei der Bauart, wie sie in Fig. 3 und 4 dargestellt. ist.
An Stelle der Vollwandhauptträger 1 mit den starken Gur ten tritt eine an den Seiten in Stromlinien form gehaltene, völlig geschlossene Blech schale, die innen durch aufreehtstehende, längs angeordnete Blechwände 4, die in Ab ständen durch Querstege 5 und 5' versteift sind, die erforderliche Steifigkeit erhält. Eine zusätzliche Versteifung der als Fahr- oder Gehbahn dienenden Decke 6 erfolgt durch Unterlagen von Längsträgern 7. Die Verstei fungsbleche 4 können seitlich mit den übli chen Aussparungen zur Gewichtsverminde rung versehen sein.
Wie Fig. 4 erkennen lässt, ist der Strömungsverlauf nahezu wirbellos, da die an der W indschattenseite auftretende geringfügige Wirbelbildung praktisch nicht ins Gewicht fällt.
Der strömungstechnisch günstig ausgebil- niete Schalenkörper vermindert nach durch geführten Messungen die angreifenden Wind kräfte auf etwa 10 %. Für wehtragende Bau werke ist dies von ausschlaggebender Bedeu tung, wie vom Wind verursachte Brückenein stürze in neuerer Zeit beweisen. Dazu kommt, dass die beiden in Fig. 1 und 3 gezeigten schematischen Querschnittsformen massstäb- lieh etwa einer Brücke gleicher Belastungen entsprechen. Die strömungstechnisch günstige Bauform braucht demzufolge auch weniger Material, um die gleiche Festigkeit zu er zielen.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Balkenträgerbrücke ist in den Fig. 5 bis 7 veranschaulicht. Die Brücke zeigt im wesent lichen den oben geschilderten Aufbau ent sprechend Fig. 3 und 4, wobei ein Gesamt tragwerk aus stromlinientechniseh günstig ge stalteten flaehgedrüekten Zylinderschalen 3 entsteht, die aneinandergereiht tmd durch Ver- schweissen oder dergleichen miteinander ver bunden sind.
Der von den im Innern anäeord- neten Aussteifungswänden 4 mit den aussen liegenden halbrunden Seitenwänden gebildete Raum 9 erhält eine Geh- oder Fahrbahn 10 für Fussgänger und Radfahrer. Seitlich ange brachte Lichtöffnungen 11 erhellen den Raum. Diese Lichtöffnungen sind mit Glas, durchsieh- t.igem Kunststoff oder dergleichen abgeschlos sen, um den Strömungsverlauf an der Aussen schale nicht zu stören. Eine Decke 1.2 dient zur weiteren Versteifung einerseits der Wände 4, anderseits der Seitenteile. Unter der Geh bahn 10 und über der Decke 12 ist Platz für Installationen, Gas- und Wasserleitungen, Kabel und dergleichen mehr.
Die oben lie gende Fahrbahn 6 dient dem normalen Stra ssenverkehr mit doppelter Fahrbahn, die nach den Seiten durch ein Gitter<B>1.3</B> begrenzt wird. Das Gitter ist durehbroehen, um den Strö mungswiderstand möglichst. zu verringern. Mit 14 sind Kandelaber für die Strassenbe leuchtung bezeichnet.
Der im Innern gebildete Hohlraum kann für eine Innenfahrbahn aus-genutzt werden, beispielsweise für Schnellbahnverkehr. Es sind zwar eine Reihe von Brückenausführungen mit Mehretag@en-Fa.hrbahnen bekannt., bei keiner dieser Brücken ist indessen Schalenbauweise angewandt, derart., dass ein geschlossener In- renraum entsteht, der zur Aufnahme einer Innenfahrbahn dienen kann, während eine zweite Fahrbahn auf der Aussenfläche ange ordnet werden kann.
Die Briiekenpfeiler 15 sind geschlossen in Beton oder Stein ausgeführt und an den Seiten ebenfalls stromlinienförmig abgerun det. Die beschriebene Bauart, kann auf alle praktisch in Betracht kommenden Grundfor men der Brückenbauten Anwendung finden. Ausser der in Fig. S und 9 gezeigten Balken trägerbrücke kann auch ein Bogenträger 16 iii Sehalenbauw eise ausgeführt werden, wobei der Querschnitt an den Endpunkten des Bogens bei den Auflagerstellen 17 eine Ver breiterung der Stromlinienform erhält., wie Fig. 10 bis 12 andeuten.
Bei einer Hänge brücke nach Fig. 13 und 14 bleibt naturgemäss das eigentliche Hängewerk<B>18</B> von der Schalen bauweise unberührt, während der die Fahr bahn bildende Träger 19 die gleiche Ausfüh rung wie bei einer Balkenträgerbrücke erhält. Da das Schalentragwerk verdrehungssteif ist, besteht die Möglichkeit, Hängebrücken an nur einem Seil in der Mitte der Fahrbahn aufzuhängen, was zu ästhetisch günstigen Lö sungen führen kann und von der Fahrbahn einen ungehinderten Durchblick nach den Seiten ermöglieht.
Da die Schale ein sehr günstiges Verhält nis vom Trägheitsmoment zum Querschnitt aufweist, sind Formänderungen kleiner als bei den bisherigen Tragwerken gleicher Abmes sungen.
Gerade bei weitgespannten Konstruktionen wirkt sich der Vorteil einer Verringerung der Windbelastung, wie sie bei der beschriebenen Bauweise erzielt wird, besonders günstig aus, da die Bedeutung der Windlasten bei weit gespannten Konstruktionen ständig anwächst.
Während für die vertikalen Verkehrs lasten, wie sich auf Grtmd von Verkehrszäh lungen und statistischen Erhebungen ergeben hat, eine lückenlose Belastung einer weitge- spannten Brücke mit schweren Fahrzeugen praktisch nicht vorkommt und daher in den Berechnungsvorsehriften aller Länder auch nicht. vorgesehen ist, wird die horizontale Windbelastung - wie auch durch die übli chen Annahmen für die Berechnung vorge schrieben - stets für die ganze Brückenlänge in voller Höhe anzusetzen sein. Die Verminde rung der Windlasten auf den zehnten Teil wird sich somit auch wirtschaftlich auswir ken.