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Eisenbetonbrücken

[216] Eisenbetonbrücken stellen die Anwendung des Eisenbetons bei den verschiedenartigsten Brückentragwerken dar, die nach dem Verkehrszwecke gegliedert werden können in Uebergangsstege für Personenverkehr, in Straßen- und Eisenbahnbrücken und in Kanalbrücken. In statischer Hinsicht kann man sie einteilen in Balken-, Rahmen- und Bogenbrücken.

Gegenüber dem Stampfbeton, der vornehmlich nur bei Bogenbrücken angewendet wird, hat der Eisenbeton den Vorteil, daß er auch Biegungs-Zugspannungen aufnehmen und daher auch zu Balkentragwerken verwendet werden kann. Gegenüber den steinernen Bogenbrücken tritt noch der Umstand hinzu, daß die Herstellung in Eisenbeton rascher und daher billiger ist. Gegenüber den reinen Eisenbrücken sind die Eisenbetonbrücken dadurch im Vorteil, daß ihre Erhaltungskosten ganz geringe sind und daß bei Eisenbahnbrücken der Oberbau samt Schotterbett über die Eisenbetonbrücke wie auf der laufenden Strecke hinübergeführt wird (gedeckte Durchlässe) und somit alle Nachteile sogenannter offener Durchlässe entfallen. Immerhin haben sich Eisenbetonbrücken im Eisenbahnverkehr noch nicht recht einbürgern können und sind die Gründe hierfür in folgenden Punkten zu suchen: 1. Die Nutzlast bei Eisenbahnbrücken ist im Verhältnis zur ruhenden Last des Eigengewichtes insbesondere bei kleinen Stützweiten eine viel größere als bei Straßenbrücken; desgleichen sind auch die dynamischen Einwirkungen infolge der Stöße viel ungünstiger, durch welche Umstände ein viel rascherer und intensiverer Spannungswechsel bedingt wird, über dessen Verhalten die wissenschaftlichen Versuche und Forschungen noch nicht abgeschlossen sind. 2. Kann man Eisenbetontragwerke nachträglich nicht gut wirksam verstärken, welchem Umstände bei der Wahl des Baustoffes und Systemes im Eisenbahnbrückenbau immerhin mehr Augenmerk geschenkt werden muß, da die Verkehrslasten ständig anwachsen. 3. Da Eisenbetontragwerke während ihrer vier- bis sechswöchigen Erhärtungsdauer mit keinerlei Verkehrslast versehen werden dürfen, bilden dieselben ein mehr oder weniger größeres Verkehrshindernis, hauptsächlich bei im Betriebe befindlichen Bahnlinien.

Ausbildung der Fahrbahn. Die Fahrbahntafel wird als durchgehende Eisenbetonplatte ausgebildet und bildet bei Plattenbalkenbrücken gleichzeitig einen Teil der Tragkonstruktion. Für eine gute Entwässerung muß stets vorgesorgt werden, die dadurch erreicht wird, daß die Oberfläche der Fahrbahntafel sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung stets in ein Gefälle bis etwa 2% gelegt und außerdem mit wasserdichten Abdeckmitteln, meist Juteasphalt u. dergl., versehen wird. Bei Fußwegbrücken wird an der Oberfläche der Platte ein aufgerauhter Estrich in Granitbeton oder Stampfasphalt angeordnet. Bei Eisenbahnbrücken muß zwischen Oberbau und Fahrbahnplatte ein elastisches Zwischenmittel angeordnet werden, meist ein Schotterbett von mindestens 30 cm Stärke. Um die Nachteile der Temperaturschwankungen[216] sowie Schwinderscheinungen hintanzuhalten, ist es bei längeren Eisenbetonbrücken stets angezeigt, in gewissen Abständen Dilatationsfugen, bei Bogenbrücken Gelenke anzuordnen.

Balkenbrücken. Der Brückenquerschnitt kann ausgebildet werden als Platte oder Plattenbalken mit stets oben liegender Fahrbahn oder als Balken mit versenkter Fahrbahn. Platten haben einen Rechtecksquerschnitt, wobei die Höhe im Verhältnis zur Breite stets klein ist, haben eine ebene Untersicht und gelangen bei Stützweiten von 1–5 m in Stärken von 0,1 bis 0,4 m zur Ausführung. Ihre Bewehrung besteht aus Rundeiseneinlagen in der Nähe der Zugzone, die senkrecht auf die Widerlager laufen und außerdem noch Verteilungseisen von schwächerem Durchmesser, die senkrecht auf die Trageisen laufen. Fig. 1 Stellt den Querschnitt, Fig. 1a den Längsschnitt einer Eisenbetonplatte für Eisenbahndurchlässe nach den Normen der k. k. Eisenbahnbaudirektion in Wien dar. Plattenbalkenkonstruktionen bestehen aus einzelnen Rippen, die mit einer gemeinsamen, statisch mitwirkenden Platte verbunden sind, die zugleich die Fahrbahn trägt (Fig. 2). Der Abschluß des Schotterbettes erfolgt durch erhöhte Randträger oder durch eigne Gehsteige, die durch Konsolen an den Randträgern abgestützt erscheinen. Ist die Entfernung der einzelnen Rippen größer als etwa 2 m, so ist es angezeigt, Querträger anzuordnen, damit man dann die Platte mit vierteiliger Auflagerung und kreuzweiser Bewehrung rechnen kann. Balkenbrücken mit mehreren Oeffnungen werden als durchgehende Träger ausgebildet, wobei man die Balken auf die Mittelpfeiler frei auflegen (Fig. 3) oder mit diesen fest verbinden kann (Fig. 4). In selteneren Fällen kann man ähnlich wie im Eisenbau Kragträger mit Zwischengelenken ausführen. Balkenbrücken mit versenkter Fahrbahn gelangen zur Ausführung, wo die Bauhöhe sehr beschränkt ist. Die beiden Hauptträger, die über die Fahrbahn hervorragen, bilden das Auflager für die Querträger, die wieder die Fahrbahnplatte tragen (Fig. 5). Die Tragwände bilden zugleich die Brüstungen und machen in vielen Fällen ein Geländer entbehrlich. Sehr oft werden in diesen Tragwänden an ihrer Außenseite Aussparungen angeordnet, auch die Begrenzung der Tragwand bogenförmig ausgebildet, Umstände, die zur architektonischen Ausschmückung der Brücke nur beitragen. Zu den Plattenbalkenkonstruktionen ist auch die Bauweise Möller zu zählen. Hierbei sind die Rippen, in denen der aus Flacheisen gebildete Zuggurt sich befindet, fischbauchartig ausgebildet. Der Zuggurt ist an den Enden ober den Auflagern mit Winkeleisen verankert, und stellt der Träger daher ein Hängewerk vor, das durch einen Betondruckbogen versteift ist (Fig. 6). Bei Balkenbrücken von größerer Stützweite wird der Querschnitt nicht voll, sondern gegliedert ausgeführt und zwar als Fach werksträger nach dem System Visintini oder als Pfostenträger nach dem System Virendeel. Nach Visintini werden die Gitterträger bei versenkter Fahrbahn an Ort und Stelle geschalt und ausgeführt, während bei kleineren Stützweiten und oben liegender Fahrbahn die Gitterträger in eigenen Formen auf einem Lagerpflatze fabriksmäßig hergestellt, von dort an die Baustelle befördert und odann Mann an Mann ohne Zuhilfenahme einer Schalung verlegt werden. Diese fertig eingebauten Träger haben gegenüber den sonst üblichen Eisenbetonkonstruktionen [217]

[221] den Vorteil, daß sie wegen Wegfalles der Schalung und Rüstung eine größere Konstruktionshöhe gestatten. Fachwerksbrücken ähnlicher Art sind jene nach Considère, der bei den gedrückten Gliedern umschnürten Beton anwendet. Bei Balkenträgern nach System Vierendeel wird die Tragwand durch rechteckige Oeffnungen durchbrochen und besteht dann aus den beiden Gurten und den senkrecht stehenden Pfosten, wodurch an Eigengewicht bedeutend gespart wird. Diese Trägerart läßt sich in Eisenbeton gut ausführen, auch architektonisch gut ausschmücken, hat aber den Nachteil, daß sämtliche Konstruktionsglieder auf Biegung beansprucht sind, daß starke Scherkräfte auftreten und ihre Berechnungen sehr umständlich sind. Was die Auflagerung von Balkenbrücken anbelangt, so genügt bis zu Spannweiten von etwa 10 m, die Balken einfach satt auf die abgeglättete Fläche des Widerlagers aufzulegen, wobei jedoch stets eine Zwischenschicht aus Dachpappe einzulegen ist, und, um große Kantenpressungen zu vermeiden, der Auflagerfläche eine kleine Abschrägung nach innen gegeben werden soll. Balken von größerer Spannweite sollen regelrechte eiserne Lager erhalten, ähnlich denen der gleichen Tragwerke im Eisenbrückenbau.

Als Uebergangsform zu den Eisenbetonbogenbrücken ist der Rahmenträger zu erwähnen, der aus einem Balken und den beiden Ständern besteht. Die Ständerfüße können mittels fester Gelenke oder durch eine feste Einspannung mit dem Unterbau verbunden sein. Der Unterschied gegen den Bogen besteht darin, daß bei diesem die Stabachse gekrümmt ist und sich mehr oder weniger der Stützlinie anschmiegt, während beim Rahmen die Stabachse gerade ist, weshalb der Einfluß der Biegungsmomente ein viel größerer ist. In der vorgehenden Tabelle sind die Baudaten der größeren Balkenbrücken zusammengestellt.

Bogenbrücken sind jene Tragwerke mit gekrümmter Stabachse, bei denen durch senkrecht wirkende Lasten auf die Stützen schiefe Auflagerdrücke hervorgerufen werden. Da der Eisenbeton bedeutende Zugspannungen aufnehmen kann, werden solche Brücken in der Regel als eingespannte Bogen ausgebildet und berechnet. Zwischengelenke werden hier seltener als bei Stampfbeton angewendet. Als Bewehrung verwendet man schlaffe (Rund-, Quadrateisen) als auch steife Eiseneinlagen (System Melan). Die schlaffen Eiseneinlagen werden in der Regel sowohl in der Nähe des Innen- als auch des Außenrandes angeordnet und bestehen aus Trageisen (Durchmesser 10–30 mm), die parallel zur Brückenachse laufen und den dazu senkrecht stehenden, mit Bindedraht an die Trageisen beteiligten, schwächeren Verteilungseisen. Bei steifer Bewehrung werden in den Stampfbetonbogen eiserne Bogenrippen eingebettet, die bei kleineren Spannweiten aus gewalzten -Trägern, bei größeren Spannweiten aus genieteten Gitterträgern bestehen. Die einzelnen Eisenrippen werden nach der Bogenachse gekrümmt, in Abständen von 0,7–1,2 m verlegt und allseitig mit Beton umstampft. Die steifen Profile haben im Bogenbrückenbau den Vorteil, daß sie es ermöglichen, einen großen Teil des Schalungsgewichts zu tragen, daher viel schwächere Lehrgerüste ausgebildet werden können. Der Querschnitt einer Eisenbetonbogenbrücke kann ausgebildet werden als volles, über die ganze oder über einen Teil der Brückenbreite reichendes Rechteck oder als Plattenbalkenquerschnitt mit gestützter Fahrbahn (Fig. 7); als Einzelbogen, bestehend aus zwei oder mehreren rechteckigen Rippen mit gestützter oder aufgehängter Fahrbahn (Fig. 8); als Bogenhallen in inniger statischer Verbindung mit einer geraden, die Fahrbahn unmittelbar tragenden Platte (Bauweise Hennebique, Fig. 9).

Die Querschnittsausbildung der Fahrbahn ist die gleiche wie bei den Balkenbrücken. Bei gestützter Fahrbahn ist der Ueberbau über den Bogen mittels Sparöffnungen oder mittels Spandrillen ausgebildet. Bei ersteren ist die Achse der Oeffnung senkrecht, bei letzteren parallel zur Brückenachse ausgebildet. Bei aufgehängter Fahrbahn, die in diesem Falle stets als Plattenbalkenkonstruktion ausgebildet ist, wird die Aufhängung bewirkt durch eiserne Hängestangen, die allseits in Beton eingehüllt sind. In der vorstehenden ausführlichen Tabelle wurden die Konstruktionsdaten der meiden größeren Eisenbetonbogenbrücken, geordnet nach der Stützweite, zusammengestellt.

Literatur: [1] Kersten, Brücken in Eisenbeton, Berlin 1909. – [2] Melan, Der Brückenbau, Bd. 2, Wien und Leipzig 1911. – [3] Saliger, Der Eisenbeton, 3. Aufl., Leipzig 1911. – [4] Emperger[222] Handbuch für Eisenbetonbau, 2. Aufl., Bd. 6, Berlin 1912. – [5] Mörsch, Der Eisenbetonbau, 4. Aufl., Stuttgart 1912.

Nowak.

Fig. 1.

Fig. 1a.

Fig. 2.

Fig. 3., Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 9.