Kết cấu cầu

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Kết cấu cầu là một lĩnh vực thuộc kết cấu xây dựng. Độ khó trong xây dựng cầu nằm tại kết cấu của nó, nên việc thiết kế cầu vẫn chủ yếu do các kỹ sư xây dựng thực hiện mà ít có đóng góp của kiến trúc sư. Xem thêm: Cầu dưới góc độ kiến trúc.



Mục lục

[sửa] Phân loại

Cầu dầm với mặt cắt hộp rỗng
Cầu dầm với mặt cắt hộp rỗng

[sửa] Dạng và cấu trúc

[sửa] Cầu dầm

Das äußere Kennzeichen der Balkenbrücke ist üblicherweise die sichtbare Trennung des Überbaus (Brückenträger) vom Unterbau (Stützen, Widerlager) durch Lagern. Die Lager übertragen die Lasten aus dem Überbau auf die Unterbauten und geben dem Brückenträger die notwendige Lagesicherheit und Bewegungsmöglichkeit. Die Querschnittsform in Längsrichtung entspricht äußerlich einem Balken, meist ist die Trägerhöhe konstant. Aber auch Überbauten mit veränderlicher Überbauhöhe sind möglich. Dabei weist im Regelfall der Untergurt entsprechend der Momentenbeanspruchung eine Krümmung auf, er ist gevoutet. Der Balken nutzt die Biegesteifigkeit des Querschnittes und Werkstoffes optimal aus und wird bei üblichen Brücken mit kleinen bis mittleren Stützweiten (ca. 80 m) als statisches System verwendet. Die Balkenbrücke ist vor allem wegen der vergleichsweisen einfachen Fertigung häufig bei Brücken anzutreffen. Balkenbrücken können in Querrichtung mit verschiedenen Querschnittsgeometrien ausgeführt werden. So zum Beispiel als:

Cầu tấm bản
Cầu tấm bản
Cầu tấm bản

Der Plattenbalken verbindet Eigenschaften einer Platte mit denen des Balkens. Da bei Brücken mit großer Stützweite bei einer Vollplatte eine sehr große Bauhöhe notwendig wäre, werden unter einer dünnen Platte ein oder mehrere Träger in Längsrichtung der Brücke angeordnet.

Cầu hộp
Hình:Hohlkasten.png
Spannbeton-Hohlkasten-Brücke

Ergänzt man den Plattenbalken mit einer unteren Platte, so hat man einen geschlossenen Querschnitt, den Hohlkasten. Insbesondere bei Balkenbrücken mit mittleren und größeren Stützweiten oder bei gekrümmter Linienführung werden Hohlkastenquerschnitte eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine große Biege- und Torsionssteifigkeit aus, wodurch große Schlankheiten und rationelle Bauverfahren, wie das Taktschiebeverfahren, möglich sind.

Cầu bản

Die Voll-Platte ist vom statischem System her ein breiter Balken. Die Platte wird häufig bei Überführungen, insbesondere bei schiefen Bauwerken, mit beschränkter Bauhöhe und bis maximal 30 m Stützweite verwendet. Die Vollplatte wird oft mit Kragarmen auf beiden Seiten versehen und ist dann dem meist dem einstegigen Plattenbalken ähnlich. Problematisch bei der Vollplatte ist insbesondere die Unterbringung der Entwässerung.

Cầu khung
Cầu khung
Cầu khung

Rahmenbrücken entsprechen Balkenbrücken jedoch mit dem Unterschied, dass der Überbau mit den Unterbauten (Widerlagerwände und/oder Stützen) biegesteif verbunden ist. Dadurch werden die Biegemomente der Brückenträger vermindert, und somit lässt sich dessen Bauhöhe reduzieren, bzw. bei gegebener Bauhöhe eine größere Stützweite erreichen. Häufig wird das bei Autobahnüberführungen genutzt, um auf Mittelpfeiler verzichten zu können. Der Entfall der Lager vermindert die Kosten für den Unterhalt und vereinfacht die Wartung der Brücke. Allerdings ist ein Austausch des Überbaus, etwa nach einem Anfahrschaden, aufwändiger.

Brücken, die gar keine Fugen und Lager besitzen, d. h. in die Widerlagerwände und etwaige Stützen eingespannt sind, bezeichnet man auch als integrale Brücken.

[sửa] Cầu giàn

Giàne sind aufgelöste Tragwerksstrukturen. Diese weisen den Vorteil auf, dass sie einen geringeren Materialverbrauch haben, als vergleichbare vollwandige Tragwerke wie Balken, und sie haben ein dementsprechend geringeres Eigengewicht. Dabei werden die Stäbe des Fachwerks vorwiegend auf Zug und Druck belastet. Von Nachteil ist die meist größere Bauhöhe der Konstruktion. Fachwerkbrücken werden vor allem mit Stahl, aber auch mit Holz ausgeführt. Aufgrund der hohen Verkehrslasten werden sie oft bei Eisenbahnüberführungen gebaut, finden aber auch ihre Anwendung bei Straßenbrücken mit größeren Stützweiten, insbesondere in den USA. Fachwerke verbergen sich in der Regel auch unter der Verkleidung von gedeckten Holzbrücken.

Es gibt viele Arten von Fachwerken (auf den Brückenbau bezogen), so unter anderem:

Cầu giàn song song
Cầu giàn song song
Cầu giàn không song song
Cầu giàn không song song
Cầu giàn không chống với mặt đường ở dưới
Cầu giàn không chống với mặt đường ở dưới
Cầu giàn với mặt đường ở trên
Cầu giàn với mặt đường ở trên
cầu "Blaues Wunder", Dresden
cầu "Blaues Wunder", Dresden
cầu sắt cho đường sắt ở Bochum
cầu sắt cho đường sắt ở Bochum
Cầu Neuwieder (1935 - 1978)
Cầu Neuwieder (1935 - 1978)

Ein berühmtes deutsches Beispiel einer großen Fachwerkbrücke, die ohne Strompfeiler auskommt, ist das 1893 fertiggestellte Blaue Wunder in Dresden, konstruktiv ausgebildet als Auslegerbrücke.

[sửa] Cầu vòm

Vòm ist für Massivbaustoffe, wie Stein oder Beton, mit ihrer hohen Druckfestigkeit die geeignetste Tragwerksart, da er bei richtiger Geometrie nur durch Druckkräfte belastet wird. Deshalb ist diese Art der Konstruktion bei vielen alten Brücken zu sehen. Allerdings muss der Baugrund ausreichend fest sein, um den Bogenschub aufnehmen zu können. Heute werden Bogenbrücken mit aufgeständerter Fahrbahn bei tiefen Tälern oder Einschnitten gebaut. Mit einem Stahlbogen sind Stützweiten von bis zu 500 m möglich, bei einem Massivbogen 300 m. Bogenbrücken mit angehängter Fahrbahn kommen aufgrund der kleinen Bauhöhe der Fahrbahntafel vor allem im Flachland bei der Überwindung von Gewässern vor.

Eine Bogenbrücke besteht aus einem Bogen, der Fahrbahn und den Hängern bzw. Stehern. Es gibt mehrere Konstruktionsformen von Bogenbrücken:

Mặt đường ở trên
Mặt đường ở trên
Mặt đường ở dưới
Mặt đường ở dưới
Vòm với dải kéo (vòm giả)
Vòm với dải kéo (vòm giả)
Vòm đặc (cầu đá cũ)
Vòm đặc (cầu đá cũ)

[sửa] Cầu treo

Die Cầu treo wird überwiegend bei der Überbrückung breiterer schiffbarer Gewässer mit Stützweiten oberhalb von 800 m gebaut. Wegen der Tendenz zu größeren Verformungen wird sie im Regelfall nicht als Eisenbahnbrücke verwendet. Sie ist statisch ähnlich der Bogenbrücke mit untenliegender Fahrbahn. Bei der Hängebrücke wird zwischen Pylonen ein Tragseil aufgehängt. An diesem Tragseil werden Hänger befestigt, senkrechte Seile, welche die Fahrbahn tragen. Sie sind jedoch bei weiten Stützweiten sehr gegen Windschwingungen anfällig, wie es der Einsturz der Tacoma-Narrows-Brücke in den USA am 7. November 1940 gezeigt hat.

Ein berühmtes Beispiel einer Hängebrücke ist die Golden Gate Bridge in San Francisco, die Akashi-Kaikyō-Brücke in Japan hat seit 1998 mit 1991 Metern die größte Stützweite.

cầu Golden Gate (San Francisco)
cầu Golden Gate (San Francisco)
Cầu treo
Cầu treo

[sửa] Cầu dây văng

Cầu VOEST ở Linz
Cầu VOEST ở Linz

Die Cầu dây văng oder auch Schrägkabelbrücke hat sich zur Überbrückung breiterer Gewässer oder Flächen mit Stützweiten zwischen 200 m und 1.000 m als technisch besonders geeignet und auch als wirtschaftlich erwiesen. Die Brücke wird meist im Thi công đúc hẫng errichtet. Der Bauzustand mit der weit auskragenden Brücke ist aufgrund der seitlichen Windbeanspruchung maßgebend für die technisch möglichen Stützweiten. Aufgrund ihrer hohen Steifigkeit kann sie auch für den Eisenbahnverkehr verwendet werden. Eine Cầu dây văng besteht aus den Pylonen, der Fahrbahn und den Seilen. Alle lotrechten Kräfte der Brücke werden über die Seile in den Pylon eingebracht, der diese dann senkrecht als reine Druckkräfte in den Untergrund einbringt. Die Schrägseilbrücke entspricht einer Auslegerbrücke, die Fahrbahntafel bildet den druckbeanspruchten Untergurt, die Seile sind Auslegerzuggurte, welche die vertikalen Lasten an die Pylone abtragen und in der Fahrbahntafel rückverankert sind.

Ein bekanntes Beispiel dieser Brückenform ist die Hamburger Köhlbrandbrücke. Die Rion-Antirion-Brücke, die über den Golf von Korinth (Griechenland) führt, ist ein weiterer bekannter Vertreter dieser Brückenform und eine der längsten ihrer Art.

cầu dây văng một dải, Harfenform
cầu dây văng một dải, Harfenform
cầu dây văng hai dải, Büschelform
cầu dây văng hai dải, Büschelform

[sửa] Cầu dải căng

Cầu dải căng ở Essing gần Kelheim
Cầu dải căng ở Essing gần Kelheim

Die Spannbandbrücke findet vor allem ihre Anwendung als Fußgängerbrücke. Tragendes Element einer Spannbandbrücke sind ein oder mehrere Spannbänder, die die Fahrbahn tragen und mit den Endauflagern zugfest verbunden sind. Charakteristisch ist der konkave Durchhang des Spannbandes in den Feldern. Je geringer der Durchhang, umso größer sind die Zugkräfte im Spannband. Das Spannband kann auch über Zwischenpfeiler geführt werden. Ein bekannter Vertreter dieser Brückengattung ist die Holzbrücke bei Essing über den Main-Donau-Kanal, die neben der ungewöhnlichen Verwendung von Brettschichtholz als Spannband mit 193 m zugleich die längste Holzbrücke Europas ist. Bei Straßenbrücken wird die Fahrbahn üblicherweise über dem Spannband aufgeständert, so dass trotz des Durchhangs des Spannbandes eine Fahrbahn entsteht, die der Trassierung der Straße entspricht.

[sửa] Cầu động

Cầu động werden gebaut, wenn sich aus den örtlichen Gegebenheiten ergibt, dass eine feste Brücke nicht wirtschaftlich oder konstruktiv möglich ist. Dies kann sein, wenn zum Beispiel im Flachland eine Anrampung zu teuer wäre und ohne Anrampung eine zu geringe Durchfahrtshöhe für die unten liegende Verkehrslinie bliebe. Dieser Brückentyp hat den Nachteil, dass die Kreuzung des Verkehrs nicht von einander unabhängig stattfinden kann, sondern immer einer der Verkehrswege gesperrt ist.

Diese Brücken werden durch die Art der Konstruktion genauer beschrieben. So gibt es die Zugbrücke oder Ziehbrücke, bei der die Fahrbahn mit Zugseilen hoch geklappt wird, die Klappbrücke, deren Mechanismus keine Zugseile hat (das berühmteste Beispiel ist die Tower Bridge in London), und als besondere Variante eine Dreifeldzugklappbrücke, wie die Hörnbrücke in Kiel, eine Faltbrücke. Weitere bewegliche Brückentypen, die Schifffahrtsstraßen kreuzen und größere Durchfahrtsbreiten ermöglichen, sind die Cầu quay, die komplett um ihre vertikale Achse gedreht werden kann (z. B. die Drehbrücke Malchow), die Hubbrücke, die komplett hoch gehoben wird (z. B. die Kattwybrücke über die Hamburger Süderelbe) sowie die Kippbrücke und die Senkbrücke.

Cầu mở
Cầu mở
Cầu nâng
Cầu nâng
Cầu quay
Cầu quay
Hình:Pontonbruecke.jpg
Cầu Ponton (cầu nổi)
Cầu nổi

Bei diesem Brückentyp wird eine Straße oder Eisenbahn über Pontons geführt, die sehr eng beieinander liegen und durch kleine „Brücken“ verbunden sind. Die Funktionsfähigkeit derartiger Brücken wird insbesondere vom Wasserstand und der Wasserströmung stark beeinflusst. Häufig werden Schwimmbrücken am Ufer abgespannt, da sie nur eine geringe Quersteifigkeit besitzen. Pontons sind Schwimmkörper, z. B. Schiffe, Schlauchboote oder Hohlplatten. Schwimmbrücken werden üblicherweise nur im Notfall eingesetzt, um zerstörte Infrastruktur bis zur Wiederherstellung behelfsmäßig zu ersetzen. Eine typische Anwendung liegt im militärischen Bereich, wobei es einerseits darum geht, zerstörte Infrastruktur temporär wiederherzustellen, andererseits aber auch darum, durch Flexibilität Vorteile gegenüber einem Feind zu erlangen.

Hình:BadSaeckingenHolzbruecke.jpg
Cầu gỗ tại Bad Säckingen

[sửa] Vật liệu

[sửa] Cầu gỗ

Gỗ ist in Form eines Baumstammes über eine Schlucht oder ein Gewässer das älteste Brückenbaumaterial. Es wird meist bei Fachwerkbrücken verwendet. Im 18. Jahrhundert erreichte der Holzbrückenbau mit der Rheinbrücke Schaffhausens von Hans Ulrich Grubenmann einen ersten Höhepunkt. Diese war 120 m lang und hatte nur einen Zwischenpfeiler. Die Weiterentwicklung erfolgte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts in Nordamerika beim Bau der Eisenbahnstrecken durch den Kontinent, unter anderem mit den hölzernen Trestlebrücken, bestehend aus einfachen Balkenbrücken mit einer feinmaschigen Anordnung von Rundhölzern.

Heute verwendet man Holz insbesondere bei Fußgängerbrücken bzw. Stegen oder anderen untergeordneten Brücken wie Güterwegbrücken oder Hauszufahrten. Von Vorteil ist dabei insbesondere das niedrige Eigengewicht des Holzes. Eher selten wird Holz heute für größere Brücken verwendet, wie zum Beispiel in der Nähe des finnischen Mäntyharju. Dort wurde 1999 die mit 168 m längste (maximale Stützweite 42 m) für den Straßenverkehr zugelassene Holzbrücke der Welt gebaut. [1]

[sửa] Cầu dây

Auch die Seilbrücke gehört zu den älteren Brückentypen. Dabei gibt es mehrere Arten der Konstruktionsformen.

  • Die 1-Seilbrücke ist die einfachste Variante und besteht aus einem schrägen gespannten Seil, das man an einer Rolle hängend benutzen kann.
  • Die 2-Seilbrücke besteht aus einem Tragseil (unten) und einem Halteseil (oben). Dies ist eine sehr wackelige Angelegenheit, weil sich Trag- und Halteseil horizontal zueinander verschieben können.
  • Eine Verbesserung der 2-Seilbrücke durch ein weiteres Halteseil und Verbindungen zwischen Halteseilen und Tragseil ist die 3-Seilbrücke. Dadurch erreicht man eine höhere Stabilität und das Benutzen der Brücke wird sicherer.
  • Die 4-Seilbrücke ist gegenüber der 3-Seilbrücke durch ein weiteres Tragseil ergänzt. Dabei wird zwischen den beiden Tragseilen ein Belag (meistens aus Holz) befestigt. Dies erhöht den Komfort bei Benutzung.

Reine Seilbrücken findet man noch in châu Phi, châu Á, châu Mỹ La tinh und Mikronesien. Das Seil besteht oft aus Naturfasern, manchmal auch aus Stahl.

Hình:PontedeiSalti.jpg
Ponte dei Salti, Lavertezzo, Tessin

[sửa] Cầu khối

Cầu đá

Ebenfalls schon früh wurde Stein als Brückenbaumaterial eingesetzt, und zwar in Form von Naturbrücken (Steinbögen) oder auch später in bearbeiteter Form (Bogenbrücken). Die Halbkreisbogenbrücken der Römer hatten Stützweiten bis ungefähr 25 Meter. Maximal 40 Meter Stützweite sind bei dieser Geometrieform mit Steinbrücken möglich. Mit dem im Mittelalter eingeführten Flachbogen, der statisch wesentlich günstiger ist, konnten dann mit Steinbrücken auch Öffnungen bis rund 60 Meter überbrückt werden. Heute hat Stein beim Brückenbau nur noch eine untergeordnete Bedeutung in Form von Verkleidungen.

Cầu bê tông
Dự ứng lực trong
Dự ứng lực trong
Dự ứng lực ngoài
Dự ứng lực ngoài
Hệ chịu lực liên kết
Hệ chịu lực liên kết

Bê tông ist ein künstlicher Stein, der aus einem Gemisch von Xi măng, Gesteinskörnung (Cát und Sỏi) und Nước hergestellt wird, das sich infolge einer chemischen Reaktion verfestigt. Beton kann außerdem Betonzusatzstoffe und Zusatzmittel enthalten. Dieses Baumaterial eignet sich hervorragend, um Brücken zu bauen, weil es sich flüssig in jede Form (Schalung) gießen lässt und nach Aushärtung einen gut auf Druck beanspruchbaren künstlichen Stein ergibt. Beton ist (wie auch Stein) nur in der Lage, große Druckkräfte und geringe Zugkräfte aufzunehmen, weshalb er vor allem bei den Bogenbrücken verwendet wird.

Cầu bê tông cốt thép và cầu bê tông dự ứng lức

Bê tông cốt thép vereint die Vorteile von Bê tông und Thép. Dabei umschließt der Beton den Stahl und schützt diesen so vor Korrosion. Der Stahl bringt seine Zugfestigkeit in diese Verbindung mit ein, die nur möglich ist, weil beide Stoffe einen sehr ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben.

Es gibt mehrere Arten von Stahlbeton:

  • Bê tông cốt thép: In eine Schalung wird die Bewehrung eingebaut und diese dann mit Beton ausgegossen. Dies wird auch als schlaff-bewehrt bezeichnet.
  • Bê tông dự ứng lực: Die Verwendung von Spannbetonbrücken ist ab Stützweiten von mehr als 10 m bis 25 m der Regelfall. Hierbei wird ein Teil der Bewehrung, der Spannstahl, vorbelastet (gespannt). Dadurch ergibt sich eine Druckspannung im Beton, welche eine Rissbildung des Betons und somit größere Durchbiegungen verhindert. Dies ermöglicht niedrigere Bauhöhen der Brückenträger. Bezüglich der Lage des Spannstahles im Brückenquerschnitt unterscheidet man zwischen interner Vorspannung und externer Vorspannung. Bei der internen Vorspannung sind die Spannkabel im Betonquerschnitt angeordnet und vollständig vom Beton umhüllt. Bei der externen Vorspannung liegen die Spannglieder außerhalb des Betonquerschnittes und sind auswechselbar. Die Spannkräfte werden nur an Umlenksätteln oder Konsolen in den Betonquerschnitt eingeleitet. Die externe Vorspannung wird meist bei Hohlkastenquerschnitten in Kombination mit der internen verwendet.

[sửa] Cầu kim loại

Cầu sắt

Gusseisen ist eine Eisen-Legierung mit niedrigerem Schmelzpunkt als Stahl und daher leichter verarbeitbar. Auf Grund der geringeren Stabilität hat Gusseisen bei Konstruktionsbauten keine Bedeutung mehr und wurde durch Stahl ersetzt. Viele Brücken wurden früher aus Gusseisen gebaut, zum Beispiel die Gusseisenbrücke über den Severn. Die meisten der Gusseisenbrücken waren der steigenden Belastung nicht gewachsen und wurden daher durch Stahlbrücken ersetzt.

Cầu thép

Stahl weist er eine sehr hohe Festigkeit gegenüber Druck- sowie Zugkräften auf. Stahl wird im Brückenbau vor allem in Form von Seilen, Profilen oder Blechen verwendet. Heute werden in vermehrtem Umfang auch Teile aus Stahlguss eingesetzt. Ein entscheidender Nachteil ist jedoch das Rosten (Korrosion), was üblicherweise Korrosionsschutzbeschichtungen erforderlich macht und zu einem hohen Unterhaltungsaufwand führt. Stahl wird beim Überbau vor allem von Stabbogenbrücken, Deckbrücken, Fachwerkbrücken und Hängebrücken eingesetzt.

Cầu liên kết thép

Tragwerke des Verbundbaus haben räumlich getrennte Querschnitte, die aus zwei oder mehreren Baustoffen bestehen. Anders als beispielsweise beim Stahlbeton wird der Verbund untereinander durch besondere Verbindungsmittel hergestellt. Zum Beispiel liegt bei einer Stahlverbundbrücke auf dem stählernen Brückenträger die Fahrbahnplatte, die aus Stahlbeton besteht. Der Verbund zwischen beiden Baustoffen wird über Kopfbolzendübel sichergestellt. Dadurch kommt es zu einer kraftschlüssigen Verbindung und beide Querschnitte wirken zusammen als ein Querschnitt. Bei Kopplung von Spannbeton- und Stahlverbundkonstruktionsteilen spricht man auch von einer hybriden Brücke.

[sửa] Cấu kiện công trình

Einzelne Bauelemente einer Brücke werden beispielhaft anhand einer Straßenbrücke aufgezählt. Andere Brückenarten haben manche Teile nicht, dafür wiederum zusätzlich andere (vergleiche feste und bewegliche Brücken). Auch besitzt nicht jede Straßenbrücke alle Bauelemente, sondern sie werden für jede Brücke nach den Erfordernissen vom Planer ausgewählt.

Bộ phân cầu 1
Bộ phân cầu 1
Bộ phân cầu 2
Bộ phân cầu 2
BBộ phân cầu 3
BBộ phân cầu 3

[sửa] Mặt cầu

Mặt cầu bao gồm tấm mặt đường, dầm đỡ chính và dầm ngang. Thân cầu truyền Tải trọng xuống phần thân cầu.

Mố của một cầu đường sắt
Mố của một cầu đường sắt

[sửa] Thân cầu

Thân cầu gồm có mố cầu và trụ cầu. Thân cầu tiếp nhận tải trọng giao thông và tải trọng khác của mặt cầu và truyền tải tiếp xuống móng.

  • Mố cầu

Mố cầu thường ở cuối cầu và tạo thành cấu trúc chuyển tiếp từ đập đất tới mặt cầu. Nó truyền tiếp tải trọng mặt cầu xuống móng và tiếp nhận tải trọng đất ở mặt bên của nó.

  • Cột chống giữa (Trụ cầu )

Trụ cầu là các cột chống ở giữa, nó làm giảm chiều dài trải ra của mặt cầu. Nó truyền tải từ phần tải trọng của mặt đường xuống móng công trình. Các cột chống giữa thường là Trụ cầu đơn hoặc các tấm trụ cầu. Đối với loại cầu dây văng hoặc cầu treo thì cột chống giữa thường được làm cao lên để chịu lực treo của tải trọng cầu. Trọng trường hợp này người ta gọi là Tháp cầu.

[sửa] Móng

Die Gründung der Widerlager und Mittelunterstützungen und Abtragung der Brückenlasten erfolgt mit Flachgründungen (Streifenfundamente, Fundamentplatten) oder Tiefgründungen (Bohrpfähle, Rammpfähle oder Brunnen).

  • Chống

Chống ist eine besondere Bezeichnung eines Widerlagers bei einer Bogenbrücke.

Xem thêm: Móng (Xây dựng)

[sửa] Gối

Die Gối einer Brücke sind die Kontaktpunkte zwischen Über- und Unterbau. Sie müssen so beschaffen sein, dass sie die erforderlichen Dreh- und Kippbewegungen sowie Verschiebungen ermöglichen und eine zwängungsarme Übertragung der Auflagerkräfte ermöglichen.

  • Gối thép

Stahllager gibt es als feste Linienkipplager oder als bewegliche Linienlager (Rollenlager). Da in der Vergangenheit zahlreiche Schäden aufgetreten sind, werden diese heute bei Brückenneubauten in Deutschland nicht mehr eingesetzt. Rollenlager bestehen aus Stahlzylindern, die seitlich gehalten werden und Lagerplatten, ebenfalls aus Stahl. Sie können große Bewegungen der Brücke ausgleichen.

  • Gối đàn hồi (Elastomer)

Elastomerlager sind Verformungslager, d. h. sie übertragen die Kräfte über die Verformung des Elastomers. Sie bestehen aus einem flexiblen alterungsbeständigen Kunststoff, in den bei bewehrten Lagern Stahlplatten eingearbeitet sind, welche die Druckfestigkeit und Inkompressibilität erhöhen. Die Verformungslager sind allseits beweglich und erlauben die Aufnahme horizontaler und vertikaler Lasten bei gleichzeitiger Verdrehung um drei Achsen und bei gleichzeitiger Verschieblichkeit in zwei Richtungen. Die Verschieblichkeit in horizontaler Richtung kann durch die Anordnung von Festhaltekonstruktionen aus Stahl verhindert werden. Das Elastomerlager kann nicht so große Bewegungen wie ein Rollenlager aufnehmen, ist jedoch wartungsärmer, weil die Stahlbleche nicht mit Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommen und deshalb korrosionsgeschützt sind und weil keine beweglichen Teile vorhanden sind. Bei größeren Verformungen benutzt man das Verformungsgleitlager, bei welchem das Elastomerlager mit einer zusätzlichen Gleitschicht versehen ist.

[sửa] Mặt đường

Cấu trúc chyuển tiếp (Khe giãn)
Cấu trúc chyuển tiếp (Khe giãn)

Der Überbau einer Brücke verformt sich in Längsrichtung infolge Temperaturwechsel und Längskräften aus Bremsen des Fahrzeugsverkehrs sowie bei Spannbetonbrücken zusätzlich durch die Vorspannung und das Kriechen und Schwinden des Betons. Diese Verformungen treten am Widerlager nicht auf und müssen daher durch eine Übergangskonstruktion ausgeglichen werden. Außerdem sollen die Fahrbahnübergänge ein sicheres Überqueren auch bei hohen Geschwindigkeiten ermöglichen.

[sửa] Bục biên (đường đi bộ)

Die Stahlbetonkappen werden nachträglich erst nach dem Ausschalen der Fahrbahnplatte und nach Herstellung der Abdichtung zusammen mit dem Gesims aufbetoniert. So können Maßungenauigkeiten im Kragarm des Überbaus verdeckt werden. Die Kappen sind mit dem Überbau durch eine Anschlussbewehrung oder durch Telleranker kraftschlüssig verbunden. In Österreich werden häufig sogenannte Brückenanker mit Ringmutter eingesetzt. Auf den Kappen werden Geländer sowie je nach Bedarf Schutzplanken und Lärmschutzwände befestigt. Die Kappen sind üblicherweise aus frost- und tausalzbeständigem Luftporenbeton hergestellt. Sie werden hydrophobiert oder beschichtet, wenn dies beispielsweise wegen einer Nutzung als Geh- und Radweg erforderlich ist. Die Kappen dienen auch der Sicherung des Verkehrsraumes. Im innerstädtischen Bereich sind die Kappen meist gleichzeitig Geh- und/oder Fahrradweg und sichern diese durch einen 15 cm hohen Schrammbord vor einem abirrenden Kraftfahrzeug. Im Normalfall sind die Kappen gegenüber der Fahrbahn nur um 5 cm erhöht und sichern durch darauf angeordnete Distanzschutzplanken den Verkehrsraum.

[sửa] Áo đường và chống thấm

  • Áo đường

Der Fahrbahnbelag hat heutzutage in Deutschland einen dreiteiligen Aufbau aus Abdichtung, Schutzschicht und Deckschicht. Die ca. 2 cm starke Dichtungsschicht besteht aus Bitumenschweißbahnen und schützt den Brückenüberbau vor dem Eindringen von Oberflächenwasser, Frost und Tausalz. Die ungefähr 4 cm starke Schutzschicht besteht aus Gussasphalt oder Walzasphalt und dient dem Schutz der Abdichtung vor mechanischer Beanspruchung aus dem Verkehr und vor Witterungseinflüssen. Auf die Schutzschicht wird zur unmittelbaren Abtragung der Fahrbahnlasten eine ungefähr 4 cm starke Deckschicht aus Asphaltbeton aufgebracht. Auf untergeordneten privaten Wegen, wie Forstwegen oder Hauszufahrten, werden Fahrbahnbeläge auch aus Holz verwendet, bei alten Brücken (z. B. Römerbrücken) wurde Naturstein verwendet.

  • Thoát nước

Die Entwässerung soll das anfallende Oberflächenwasser rasch und vollständig ableiten, und zwar nicht nur aus Gründen der Verkehrssicherheit, sondern auch damit der Belag möglichst rasch austrocknen kann. Im Regelfall wird das Wasser über ein Entwässerungssystem in Regenüberlaufbecken abgeleitet.

[sửa] Phụ kiện

  • Lan can

Brückengeländer dienen als Absturzsicherung für Fußgänger oder Radfahrer. Die Geländer sind aus Stahl oder Aluminium und haben bei Absturzhöhen von weniger als 12 Metern eine Mindesthöhe von 1,0 Meter, bei größeren Absturzhöhen beträgt die Mindesthöhe 1,1 Meter. Neben Radwegen ist in Deutschland eine Geländerhöhe von mindestens 1,2 Meter vorgeschrieben (nach den „Empfehlungen für Radverkehrsanlagen“ 1,30 m). Bei Straßenbrücken mit mehr als 20 m Länge enthält der dann zweiteilige Handlauf zusätzlich ein Drahtseil.

  • Dải ngăn làn

Leitplanken oder Distanzschutzplanken dienen als Absturzsicherung für Kraftfahrzeuge oder zur Sicherung der Gegenfahrbahn gegen ein Ausbrechen von Fahrzeugen. Diese werden aus Stahl gefertigt, in Österreich teilweise auch aus Aluminium. Jedoch ist die Verwendung von Aluminium nicht unproblematisch, weil dieses mit der Zeit versprödet und es dadurch bei Unfällen nicht selten zu schweren und schwersten Körperverletzungen kommt. Deshalb werden in Österreich keine neuen Leitplanken mehr aus Aluminium aufgestellt und bestehende Leitplanken ausgetauscht. Als Alternative zu den Distanzschutzplanken werden in Deutschland auf Autobahnbrücken auch Betonschutzwände zur Fahrbahnbegrenzung vorgesehen.

[sửa] Tham khảo

  • Fritz Leonhardt: Brücken. Deutsche Verlags-Anstalt DVA 2002, ISBN 3421025908.
  • Eugen Brühwiler, Christian Menn: Stahlbetonbrücken.Springer-Verlag Wien 2003, ISBN 3211835830.
  • Lucien F. Trueb: Betonbrücken – Symbiose von Ingenieurwissenschaft und Kunst. Naturwissenschaftliche Rundschau 57 (10), S. 537 – 543 (2004), ISSN 0028 - 1050
  • Richard R. Dietrich: Faszination Brücken. Baukunst – Geschichte – Technik (1998)
  • David J.Brown: Brücken - Kühne Konstruktionen über Flüsse, Täler, Meere. Callwey-Verlag München 1994, ISBN 3766711148
  • Alfred Pauser: Massivbrücken – ganzheitlich betrachtet; Geschichte, Konstruktion, Herstellung, Gestaltung. Österreichische Vereinigung für Beton und Bautechnik (für Österreich); Verlag Bau + Technik (für Deutschland),2002

[sửa] Liên kết ngoài