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Brücke (Bauwerk)


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Die Pont Neuf in Paris

Eine Brücke ist ein Bauwerk das zwei durch einen Gewässer ( Fluss Bach Meeresbucht ) einen Verkehrsweg ( Straße Eisenbahn Kanal ) oder ein Tal getrennte Landflächen so miteinander verbindet dass dieses Hindernis überquert werden kann.

Inhaltsverzeichnis

Einteilung

Eine Brücke kann nach mehreren Kriterien eingeteilt werden:

Feste und bewegliche Brücken

Feste Brücken sind Brücken die sich nicht bewegen Stellen einen Großteil der Brücken dar.

Tower Brigdge - Beispiel für eine Klappbrücke

Bewegliche Brücken werden eingesetzt wenn sich aus den Gegebenheiten ergibt dass sich eine feste Brücke einsetzen lässt. Dies kann sein wenn zum in flachen Gebieten eine Anrampung zu teuer und ohne Anrampung eine zu geringe Durchfahrtshöhe die untenliegende Verkehrslinie bliebe.

Dabei wird die Brücke durch die der Bewegung genauer beschrieben:

Nach dem Material

Holz

Erstes Brückenbaumaterial in Form von über Tal oder Gewässer gefallener Baumstamm. Auch heute noch verwendet Holz bei:

  • Fußgängerbrücken
  • untergeordneten Brücken: zum Beispiel Güterwegbrücken oder Hauszufahrten
  • Stege
  • als Geländer

Stein

Römerbrücke in Trier

Ebenfalls schon früh wurde Stein als Brückenbaumaterial eingesetzt und zwar in von Naturbrücken (Steinbögen) oder auch später in Form (Bogenbrücken Viadukte). Heute ist Steim beim nur noch von untergeordneter Bedeutung in Form Verkleidungen.

Seil

Mehrer Arten der Verwendung :

  • 2-Seilbrücke : besteht aus einem Tragseil (unten) einem Halteseil (oben). Dies ist eine sehr Angelegenheit weil sich das Trag- und das horizontal zueinander verschieben können.
  • 3-Seilbrücke : Verbesserung der 2-Selbrücke durch ein Halteseil und Verbindungen von den Halteseilen u Tragseil. Dadurch erreicht man ein höhere Stabilität das Benutzen der Brücke wird sicherer.
  • 4-Seilbrücke : Verbesserung gegenüber der 3-Seilbrücke durch weiteres Tragseil. Dabei wird zwischen den beiden ein Belage (meistens aus Holz) befestigt. Dies den Komfort der Benützung.

Heute in Europa nur mehr als oder Schrägseilbrücke in Verwendung. Als reine Seilbrücke mehr in Verwendung. Bei Völkern in Afrika Südamerika und Mikronesien noch in Verwendung.
Das Seil besteht meistens aus Naturfasern auch aus Stahl.

2.4 Beton

Beton ist ein Gemisch aus Zement Gesteinskörnung ( Sand und Kies ) und Wasser . Er kann außerdem Betonzusatzstoffe und Zusatzmittel Dieses Material eignet sich hervorragend um Brücken bauen weil er sich in flüssiger in Form gießen lässt und nach Aushärtung (ca. Tage) einen gut auf Druck beanspruchbaren künstlichen ergibt. Leider ist Beton (wie auch Stein) der Lage groß Druckkräfte und nur sehr geringe Zugkräfte aufzunehmen.

2.5 Stahl

Stahl ist eine Veredelung des Roheisens in Form von Legierungen . Dabei weißt er eine sehr gute gegenüber Druck- sowie Zugkräften auf. Er hat einen entscheidenden Nachteil. Er rostet (= oxidiert ). Was einen hohen Wartungsaufwand nach sich

siehe auch : Stahlbau

2.6 Stahlbeton

interne Vorspannung

externe Vorspannung

Eine Verbindung der positiven Eigenschaften von Beton und Stahl . Dabei schließt der Beton den Stahl (außer bei einigen Spannbetonsystemen) und schützt ihn vor dem rosten . Der Stahl bringt seine Zugfestigkeit in Verbindung mit ein. Diese Verbindung ist nur weil beide Stoffe eine sehr ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizient haben das heiß das sich beide bei Wärmeeinwirkung um das gleiche Maß ausdehnen.

Es gibt mehrere Arten von Stahlbeton

  • Stahlbeton : In eine Schalung wird die Bewehrung gelegt und diese dann mit Beton ausgegossen. Dies Stahlbetonart wird auch als schlaff-bewehrt bezeichnet
  • Spannbeton : Hier wird ein Teil der Bewehrung vorbelastet (gezogen). Dadurch ergibt Entlastungsreaktion.
    • interne Vorspannung Die interne Vorspannung wird im Betonquerschnitt Sie ist nicht auswechselbar.
    • externe Vorspannung Die externe Vorspannung wird außerhalb des geführt. Sie ist auswechselbar.

2.7 Verbundtragwerk

Verbund-tragwerk

Bestehen aus mehreren Baustoffen die räumlich sind (vergleiche Stahlbeton).
Zum Beispiel:
Stahlträger auf denen eine Stahlbetonplatte liegt. Verbund zwischen den Stahlträgern und der Stahlbetonplatte über Dorne gewährleistet. Dadurch kommt es zu kraftschlüssigen Verbindung.

2.8 Pontonbrücken

Pontonbrücke über den Inn

Ein Ponton ist ein Schwimmkörper der keinen eigenen Antrieb verfügt. Da bei einer Brücke die Pontons sehr eng beieinander stehen ist kein Verkehr auf dem Wasser mehr Daher werden sie im Notfall eingesetzt um zerstörte Verkehrsverbindung wie durch ein Hochwasser schnell herzustellen.

3. nach dem statischem System

3.1 Balken

statisch bestimmten Balkenbrücke

statisch unbestimmten Balkenbrücke

Der Balken der eine Sonderform der mit einer sehr geringen Breite ist eine einfachsten Brücken. Um eine entsprechende Breite zu muss man mehrere Balken nebeneinander legen. Dabei sich die Belastung nur auf dem Balken gerade belastet wird.
Je nach Auflageranzahl und -art unterscheidet zwischen statisch bestimmten Balken und statisch unbestimmten Statisch bestimmte Balken besitzen 1 festes Auflager beliebig viele bewegliche Auflager. Statisch unbestimmte Balken beliebig viele feste und bewegliche Auflager.
Als fest bezeichnet man ein Auflager wenn es horizontal gehalten wird es sich also nicht kann. Ein bewegliches Auflager hingegen kann sich horizontal bewegen. Diese Bewegungsmöglichkeit ist nötig da sonst die Ausdehnung eines Brücke durch Wärmeeinfluss abbauen kann. Diese Bewegung wirkt dann als Belastung auf die Brücke und es kann schlimmsten Fall zum Einsturz der Brücke kommen.

3.2 Platte

Die Platte ist vom statischem System her ähnlich einem Balken. Der gegenüber dem Balken ist jedoch das sich Kräfte die auftreten über eine größere Fläche werden (Verteilungswirkung). Daher kann die Platte im dünner ausgeführt werden. Dabei muss jedoch auf Ecken besondere Rücksicht genommen werden da dort Belastungen auftreten.

3.3 Plattenbalken

Plattenbalken-brücke

Ist eine Verbindung von den positiven einer Platte und denen des Balkens. Da Brücken mit großer Länge eine Platte sehr wird werden unter die Platte ein oder Balken eingefügt. Dadurch leitet die Platte die nur die kurze Streck zu den Balken als alleine die weite Strecke zum Auflager). kann die Platte wiederum dünner ausgeführt werden. Balken leiten dann die Belastungen zu den

3.4 Rahmen

Ein Rahmen ist eine Brücke die bauliche Trennung zwischen dem Tragwerk und den (siehe Punkt C) vorsieht. Daher ist sie wartungsarm.

3.5 Fachwerke

Fachwerke sind aufgelöste Tragwerke. Diese weisen Vorteil auf das sie einen geringeren Materialverbrauch als vergleichbare Brücken aus Platten oder Balken.
Dabei werden die Stäbe des Fachwerks auf Zug und Druck belastet.

Es gibt mehrere Arten von Fachwerken den Brückenbau bezogen):

parallelgurtiges Fachwerk

nicht parallelgurtiges Fachwerk

pfostenloses Fachwerk

Fachwerk mit untenliegender Fahrbahn

Fachwerk mit obenliegender Fahrbahn

3.6 Bogenbrücken

Ein Bogenbrücke besteht aus einem Bogen Fahrbahn und den Hängern bzw. Stehern. Ein hat den Vorteil das er nur durch belastet wird. Daher kann man Materialen verwenden keine Zugkräfte aufnehmen können wie Stein und Daher ist diese Art der Konstruktion bei alten Brücken zu sehen.

Es gibt mehrere Arten von Bogenbrücken:

untenliegende Fahrbahn

obenliegende Fahrbahn

Boden mit Zugband (unechter Bogen)

Aufgefüllter Bogen (alte Steinbrücke)

Regensburg Steinerne Brücke und Dom von der aus gesehen (von NW)

3.7 Schrägseilbrücken

Eine Schrägseilbrücke aus den Pylonen der und den Kabeln oder Seilen. Sie eignet gut um weite Strecken freitragend zu überwinden. Kräfte der Brücke werden über die Seile den Pylon eingebracht der diese dann senkrecht reine Druckkräfte in den Untergrund eingebracht. Da Seile im Pylon umgelenkt werden entsteht ein das die Fahrbahn trägt.
Sie sind jedoch bei weiten Spannweiten gegen Windschwingungen anfällig.

zweihüftige Schrägseilbrücke Harfenform

zweihüftige Schrägseilbrücke Büschelform

einhüftige Schrägseilbrücke

3.8 Hängebrücke

Die Hängebrücke ist ähnlich der Schrägseilbrücke der Bogenbrücke mit untenliegender Fahrbahn. Bei der wird zwischen Pylonen ein Tragseil aufgehängt. An Tragseil werden Hänger befestigt welche die Fahrbahn

Berühmtes Beispiel einer Hängebrücke ist die Golden Gate Bridge in San Franzisko USA .

Sie sind jedoch bei weiten Spannweiten gegen Windschwingungen anfällig wie der Einsturz der Narrows Bridge [1] in den USA am 1. Juli 1940 gezeigt hat.

Hängebrücke

Golden Gate Bridge

[1] http://www.bernd-nebel.de/bruecken/index.html?/bruecken/4_desaster/tacoma/tacoma.html

4. nach dem Verkehrsmittel

Eine Brücke wird nach der wichtigsten oder Transportlast unterteilt.

Einige Beispiele :

  • Straßenbrücken
  • Eisenbahnbrücken
  • Radwegbrücken
  • Fußgängerbrücken
  • Förderbandbrücken
  • Leitungsbrücken
  • Flussbrücken

  • Sonderformen von Straßenbrücken
    • Hangbrücke
    • Behelfsbrücke
    • Pionierbrücke

5. nach der Grundrissgestaltung

Da sich bei einer Straßenbrücke die und das Gewässer unter verschiedenen Winkel kreuzen unterschieden in :

  • gerade Brücken
  • schiefe Brücken

Weites ist es auch möglich dass die Straße in einer Kurve befindet man dann von einer

  • gekrümmten Brücke

6. Sonderformen

Viadukt

Ein Viadukt ist einer Brücke ähnlich. Bei einem ist aber nicht das Überwinden eines Hindernisses das steigungsarme Überqueren einer Senke das Hauptziel. wurden von den alten Römern zur Trinkwasserversorgung benutzt. Derartige Bauwerke wurden auch im Eisenbahnbau häufig eingesetzt.

6.2 Durchlass

Ein Durchlass wird dann verwendet wenn Brücke wirtschaftlich zu teuer käme. Ein Beispiel wenn eine Straße auf einem sehr hohen verläuft und ein kleiner Bach zu überqueren

Bestandteile

Werden anhand einer Straßenbrücke aufgezählt. Andere haben mache Teile nicht andere dafür zusätzliche eine Straßenbrücke nicht hat (vergleiche feste und Brücken). Auch besitzt nicht jede Straßenbrücke alle sondern werden für jede Brücke nach den vom Planer ausgewählt.

Bestandteile einer Brücke 1

Bestandteile einer Brücke 2

Bestandteile einer Brücke 3

1. Überbau

1.1 Tragwerk

2. Unterbau

2.1 Widerlager

Sind die Teile einer Brücke die Belastungen einer Brücke in den Untergrund leiten. befinden sich am Brückenanfang und -ende

2.2 Pfeiler

Sind jene Teile die Belastungen in Mitte einer Brücke in den Untergrund leiten.

2.3 Pylon

Sind ähnlich Pfeilern nur dass sie das Tragwerk hinausreichen. (Siehe 3.7 Schrägseilbrücken und Hängebrücke)

2.4 Kämpfer

Sind eine besondere Bezeichnung eines Widerlager einer Bogenbrücke.

2.5 Fundament

Sind jene Teile der Brücke die auf dem Untergrundstehen Siehe auch : Gründung_(Bauwesen)

3. Lager

Dienen der Übertragung der Belastung vom auf die Wiederlager Pfeiler ...

3.1 Rollenlager

Bestehen aus einem Stahlzylinder die seitlich wird und Auflagerflächen ebenfalls aus Stahl. Kann große Bewegungen der Brücke ausgleichen.

3.2 Elastomerlager

Bestehen aus einem flexibler Kunststoff in Stahlplatten eingearbeitet wurden. Kann nicht so große wie ein Rollenlager aufnehmen jedoch sind diese weil der Stahl nicht mit Luft und in Berührung kommt und deshalb nicht rosten

3.3 Steckeisenlager

Bei kleinen Brücken wird diese Form Lagerung angewendet. Da diese Lagerungsart nicht beweglich entstehen Spannungen in den Steckeisen. Da die jedoch klein ist sind die Ausdehnungen nicht groß

4. Randbalken

Sind dem Rad- und Fußgängerverkehr vorbehalten. dienen ebenfalls als Grenze zur Fahrbahn. Der ist gegenüber der Fahrbahn um 15 - cm erhöht.

5. Abdichtung und Entwässerung

5.1 Abdichtung

Ist dazu vorhanden das durchsickerndes Wasser dem Belag das Tragwerk nicht durchfeuchten kann. wird verhindert das die Bewehrung nicht zu beginnt.

5.2 Entwässerung

Hier wird das Wasser das auf Brücke abläuft von der Fahrbahn abtransportiert wird die Verkehrssicherheit gewährleistet bleibt.

6. Beläge

Ist der Teil einer Brücke auf der Verkehr stattfindet. Ist meist aus Asphalt oder Beton . Auf untergeordneten Wegen wie Forstwegen oder auch aus Holz möglich.

7. Ausrüstung

7.1 Geländer

Dienen als Absturzsicherung der Fußgänger

7.2 Leitschienen

Dienen als Schutz der Fußgänger vor der Spur abgekommenen Fahrzeugen und als Absturzsicherung

7.3 Fahrbahnübergang

Werden gebraucht um Bewegungen von Brücken Diese Bewegungen kommen von der Wärmeausdehnung des Materials. Machen sich beim darüber fahren meist ein Rumpeln bemerkbar.

Hier mehrere Konstruktionen von Fahrbahnübergängen

  • Fingerkonstruktion
  • Scherenkonstruktion
  • elastische Belagsdehnfugen.

7.4 Anderes

Schilder Ampeln Leitbacken ....

Sonstige Begriffe

Wichtige Begriffe einer Brücke sind u.a.:

Spannweite
die Strecke zwischen den Auflagerpunkten
lichte Weite
die maximale Strecke zwischen den Widerlagern
lichte Höhe
die Strecke zwischen Untergrund und Tragwerksunterkante

Gestaltung

jeder der sich berufen fühlt kann hier schreiben

Herstellung

jeder der sich berufen fühlt kann hier schreiben

Gesetzliche Definition

1. Deutschland

"Als Brücken gelten alle Überführungen eines Verkehrsweges einen anderen Verkehrsweg über ein Gewässer oder tieferliegendes Gelände wenn ihre lichte Weite zwischen Widerlagern 2 00 m oder mehr beträgt.
(Definition nach DIN 1076 aus Verkehrsblatt-Dokument Nr. B 5276 Vers.

2. Österreich

Wird in der RVS Kapitel 4 definiert.

Siehe auch: Liste der Brücken

Weblinks


Bilder

Vach Korbbogenbrücke von 1788/1993 von Süden (16. 2003)

Rendsburger Hochbrücke

Akashi-Kaikyo-Brücke von der Insel Awaji aus gesehen

Kettenbrücke in Budapest bei Nacht



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