SYMPOSIUM - MixedMedia-Konzepts
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S Y M P O S I U M<br />
Gestern, heute, morgen<br />
Mehrfeldrige Schrägseilbrücken<br />
� � � von Andreas Keil, Philipp Wenger<br />
Als Bestandteil einer sich ständig<br />
ausweitenden Infrastrukturentwicklung<br />
ist der moderne Brückenbau<br />
geprägt vom Bestreben der<br />
Ingenieure, zunehmend komplexer<br />
werdende Entwurfsaufgaben zu<br />
meistern. Großmaßstäbliche Verkehrswegprojekte<br />
erfordern oft das<br />
Überbrücken von stets größer bzw.<br />
breiter werdenden Hindernissen. In<br />
solchen Fällen spielen Überlegungen<br />
mit mehrfeldrigen, seilgestützten<br />
Brückensystemen immer häufi ger<br />
eine wesentliche Rolle. Im Rahmen<br />
dieses Aufsatzes wird nun die historische<br />
Entwicklung mehrfeldriger<br />
Schrägseilbrücken bis zum heutigen<br />
Stand der Technik zusammengefasst<br />
und deren grundsätzliche,<br />
systemimmanente Besonderheiten<br />
anhand realisierter Beispiele erläutert,<br />
abgerundet durch eine Auswahl<br />
verschiedener laufender und zukünftiger<br />
Bauvorhaben.<br />
1 Einführung<br />
1.1 Anwendung<br />
Mehrfeldrige Schrägseilbrücken zeichnen<br />
sich heute zunehmend als technisch und<br />
wirtschaftlich machbare und gleichzeitig<br />
gestalterisch ansprechende Lösung für<br />
längere Querungen aus, da die realisierbaren<br />
Spannweiten seilgestützter Brücken<br />
die mehrfeldriger Balkenstrukturen<br />
deutlich übersteigen. Das Gros dieser<br />
Brücken sind Typen mit Schrägseilsystemen,<br />
jedoch gibt es auch diverse Beispiele<br />
mit Hängesystemen.<br />
Mehrfeldrige Schrägseilbrücken kommen<br />
meist zur Ausführung, wenn<br />
– breitere Hindernisse überquert werden<br />
müssen und die zu überquerende<br />
Distanz die mit klassischen Dreifeldsystemen<br />
realisierbaren Spannweiten<br />
übersteigen;<br />
Februar 2010 | BRÜCKENBAU<br />
1 Durchbiegung unter lokaler Belastung eines Innenfeldes<br />
© schlaich bergermann und partner<br />
2 Längenänderung und Verformung unter konstanter Temperaturlast<br />
© schlaich bergermann und partner<br />
– die Verwendung üblicher Baugeräte<br />
wie Schalung und Rüstung zum Bau<br />
längerer Brücken mit sich wiederholenden<br />
Spannweiten unwirtschaftlich<br />
wird, beispielsweise in Gewässern;<br />
– Gründungen übermäßig aufwendig<br />
werden, beispielsweise wegen schlechter<br />
Bodenverhältnisse oder bei tiefen<br />
Gründungshorizonten;<br />
– Unterbauten aufwendig herzustellen<br />
sind, beispielsweise in tieferen Tälern<br />
oder schlecht zugänglichen Berghängen.<br />
Mehrfeldrige Schrägseilbrücken erweisen<br />
sich in verschiedener Hinsicht als<br />
vorteilhaft, da in Entwurf und Montage<br />
erprobte Technologien und Methoden<br />
Verwendung fi nden, maßgeblich entwickelt<br />
für den Bau von konventionellen<br />
Schrägseilbrücken, mit beachtenswerten<br />
wirtschaftlichen Vorteilen und verkürzten<br />
Herstellungszeiten.<br />
1.2 Besonderheiten<br />
1.2.1 Unterschiede<br />
Gegenüber den konventionellen, dreifeldrigen<br />
Schrägseilbrücken bedürfen beim<br />
Entwurf und der Ausführung mehrfeldriger<br />
Schrägseilbrücken zwei statisch-konstruktive<br />
Besonderheiten einer gesteigerten<br />
Aufmerksamkeit.<br />
1.2.2 Aussteifung der Maste und Pylonen<br />
Da die inneren Maste mehrfeldriger Brücken<br />
nicht durch Verbindungen zu steifen<br />
Widerlagern bzw. Trennpfeilern stabilisiert<br />
werden können, erzeugen unsymmetrische,<br />
lokale Verkehrslasten deutlich<br />
größere Verformungen des Überbaus<br />
aufgrund der größeren Verschieblichkeit<br />
der unausgesteiften Maste. Zur Aufnahme<br />
der unsymmetrischen Verkehrslasten<br />
ist daher eine entsprechende Steifi gkeitsverteilung<br />
bei Masten und Überbau von<br />
wesentlicher Bedeutung.<br />
1.2.3 Längenänderungen<br />
Längenänderungen werden gewöhnlich,<br />
insbesondere bei Schrägseilbrücken, an<br />
den Brückenenden mit entsprechenden<br />
Dehnfugen aufgenommen. Dehnfugen<br />
in Feldmitte sind eher unerwünscht<br />
und werden selten realisiert, da die<br />
Ausführung eines biegesteifen Normalkraftgelenks<br />
im Bereich der größten<br />
Durchbiegung bzw. maximaler Tangentenknickwinkel<br />
sehr aufwendig ist. Bei<br />
mehrfeldrigen Schrägseilbrücken spricht<br />
die vorgenannte Besonderheit zusätzlich<br />
gegen Dehnfugen in Feldmitte, so dass<br />
an den Brückenenden sehr große Längenänderungen<br />
aufgenommen werden<br />
müssen. Hinzu kommen größere, immer<br />
wiederkehrende Auslenkungen der äußeren<br />
Maste infolge der konstanten Temperaturänderungen<br />
des Überbaus.<br />
1.2.4 Lösungen<br />
Die beiden Themen sowie die entsprechend<br />
möglichen technischen Lösungen<br />
sind bekannt und ausführlicher in [4], [5],<br />
[6], [7] und [8] beschrieben, weshalb deren<br />
Erörterung hier auf eine kurze Zusammenfassung<br />
beschränkt bleibt.<br />
1.3 Historische Entwicklung<br />
Frühe Vertreter mehrfeldriger »seil«-gestützter<br />
Brücken lassen sich vor allem in<br />
Frankreich ab Beginn des 19. Jahrhunderts<br />
fi nden. Mehrfeldrige Strukturen<br />
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