Stahlfachwerkbrücke über die Muota in Spur 1

  • Als weiteres Bauwerk für den Modellbahnverein MEP sollen zwei gleiche Stahlfachwerkbrücken über die Muota entstehen. Ein spannendes Projekt, wo ich mich vorgedrängt habe. :D Eine Brücke wird exakt 1875 Millimeter lang. Zumindest der Trog wird aus Stahl gebaut, damit ist die Tragfähigkeit schlicht kein Thema. Aus was das Fachwerk sein wird, habe ich mich noch nicht endgültig entschieden. Es gibt dazu einige Optionen.


    Mein Ziel ist es eine massstäbliche Brücke entstehen zu lassen, mit den gegebenen Voraussetzungen ein nicht ganz einfaches Unterfangen. Nach ersten Abklärungen sollte es aber klappen. Das Profil des Fachwerkes ist bereits erstellt und getestet.


    Massstäblicher Wagen in Spur 1--------Wagen im Gartenbahnmassstab


    ----------


    Folgende Rahmenbedingungen bestehen bis jetzt:


    • Livesteam Loks in Spur 1 und verschiedenen Gartenbahnmassstäben müssen sie passieren können
    • Das Fachwerk muss einfach abnehmbar sein falls Loks auf der Brücke liegen bleiben
    • Der Einbau der Brücke muss in kurzer Zeit erfolgen, in ein bis zwei Abenden
    • Die Brücken müssen in der jetzt bestehenden Doppelspur untergebracht werden

    Damit alles reibungslos funktioniert und alle Wünsche berücksichtigt werden, gleise ich das als kleines Projekt auf. Es wird alles schriftlich festgehalten und wenn alle den Segen erteilt haben geht es los.


    Es wird einen Fotohintergrund geben, der Fluss wird nachgebildet und etwas Landschaft dazu Um diese Themen werden sich andere Mitglieder kümmern.


    Wenn es wieder wärmer wird werde ich mich zum Original begeben und Fotos davon machen. Als Grundlage dient vorerst diese Dokumentation unten.




    Die Brücken aus der Luft gesehen.


  • Sali Erwin


    Da hast du dir ein anspruchsvolles Objekt ausgewählt. :thumbup:
    Aber an deinen Fähigkeiten zu zweifeln käme mir nie in den Sinn.
    Bin Gespannt auf deine Berichte. ;)

    Gruess Andy
    Sieger stehen da auf, wo Verlierer liegen bleiben.

  • Mehr als ein Jahr vorbei seit der Themeneröffnung und immer ist noch nichts gemacht, naja fast nichts. :S Vor Ort war ich letzten Sommer, die wichtigsten Masse habe ich genommen und einige Fotos sind geschossen. So habe ich ein Teil der Ostern genutzt um ein Kartonmodell des Schottertroges zu erstellen. Das Modell ist fast fertig. Es fehlt noch die Blechwanne im Schottertrog und eine Auflage für die Schienen, dafür brauche ich erst noch die genauen Abmasse der Schienen.


    Um die paar Papierschnipsel und Kartonstücke auszuschneiden habe ich eine halbe Ewigkeit gebraucht und wirklich Spass macht solche Sklavenarbeit auch nicht. Die Montage der Einzelteile entschädigt hingegen die ganze Mühe. Schritt für Schritt habe ich den Schottertrog entstehen gesehen. Er stimmt masslich sehr gut, sieht aus wie auf der Zeichnung und von unten genau nach Vorbild mit den relativ engen Rippenabständen von nur 850mm, im Modell 26.6mm


    Die gewählte Bauweise mit Karton und simplem Druckerpapier führt zusammen mit Weissleim zu einer erstaunlichen Stabilität. Für das endgültige Modell reicht nur der Schottertrog aus Stahl nicht. Die Seitenträger müssen ebenfalls aus Stahl sein um die nötige Tragkraft von mindestens 50kg zu erreichen. Von Auflager zu Auflager ist die Brücke 1860mm lang und zwar freitragend.


    Mit dem Ergebnis bin ich bis jetzt recht zufrieden, jetzt muss ich mir noch genau überlegen wie die Brücke im Detail aus Stahl aufgebaut wird. Schweissen lässt sich nicht vermeiden. So muss ich jetzt den idealen Weg finden um dem Schweissverzug möglichst gut aus dem Weg zu gehen und die ganze Konstruktion noch bezahlbar hin zu bekommen. Die Rippen werde ich sicher Laserstrahl schneiden lassen. Davon braucht es 72 Stück, das werde ich mir nicht antun so etwas zu fräsen.


    Hat es jemand bemerkt? ;) In einem Detail habe ich mich bewusst nicht ans Vorbild gehalten. Bei der endgültigen Stahlausführung würde es mir das Leben markant erschweren und sehen wird das kein Mensch. Das Gefälle von 2.5% im Schottertrog lasse ich weg. Sonst wird es extrem mühsam ein Flachprofil für die Schienenauflage zu befestigen.


    Unten ein paar Fotos wie die Einzelteile entstanden sind und später miteinander verbunden wurden.


    Das Kartonmodell muss man sich 8 Mal länger vorstellen, das ergibt dann ziemlich genau die endgültige Länge.




  • Boah, wenn das in dem Tempo weitergeht wird der MEP bereits im Jahr 2068 stolze Besitzerin der Muota-Brücke sein... :pardon:

    Gruss Roger


    91 von 121 grünen Ae 6/6


    Die Katze schläft im Lärm; nur die Stille weckt sie, wenn die Mäuse rascheln.

  • Lieber Erwin
    sieht super aus! Hast du zufällig darauf geachtet: sind die Auflagertöpfe rechtwinklig zur Brücke angeordnet? Die Brücke ist ja schief zum Verlauf des Flusses. Da könnte man die Auflager parallel zum Fluss oder eben rechtwinklig zur Brücke anordnen. Rechtwinklig ist für die Statik wesentlich einfacher. Aber du musst nicht nochmals zum Objekt, mich nimmt's nur wunder.
    Herzliche Grüsse
    Oski

    signatur_egos.jpg

    ...auch Nichtraucher können süchtig sein nach Zündhölzern!

  • Der Schottertrog ist oben geschlossen. Bis Donnerstag ist Pause, dann muss ich mir weitere Infos beschaffen um die endgültige Bauweise festzulegen. In dem Tempo bin ich locker bis 2067 fertig. :D


    Hier zeig sich einmal mehr die perfekte Planung, auf der Suche nach einer passenden Schachtel habe ich die des iPad gefunden, passt auf den Millimeter genau. :D Der sorgfältige Transport ist gewährleistet.




    Zwei Ansichten der Auflager. Ich hoffe Oski hat seine Freude daran.




    Als nächster Bauschritt wird das obere Fachwerk als Anschauungsstück entstehen, das dann bereits in massstäblich korrekter Länge. Damit wird die erste Phase abgeschlossen sein und die endgültige Version geht in die Konstruktionsphase.

  • Lieber Erwin
    ...hat er selbstverständlich! Danke für die Details. Die Lagertöpfe altern zwar ganz langsam, aber eben sie altern. Darum muss man sie irgendwann auswechseln können. Dazu muss man hinter die Auflagerstelle kommen und ein abgesenktes Betonauflager haben, damit die hydraulischen Pressen angesetzt und bedient werden können. Das sieht man auf den Fotos ganz gut. Dass in der Mitte des Riegels allfälliges Stauwasser wieder zum Fluss zurückfindet, ist auch gut.
    herzliche Grüsse
    Oski

    signatur_egos.jpg

    ...auch Nichtraucher können süchtig sein nach Zündhölzern!

  • Da der Schottertrog nicht wie im Original komplett geschottert wird ist unten ein 115 breites Holzbrett aufgelegt, auf diesem ein zweites dünneres auf dem das Gleis befestigt ist und danach der Schotter zu liegen kommt. Was mir wirklich Spass macht an diesem Projekt ist die auch mit Karton und Papier erreichbare hohe Präzision. über alle vier Ecken gemessen ist die Differenz der Höhen unter 0.1mm. Die Masse stimmen sehr gut mit dem Original überein. So liegt auch die Schienenoberkante 3.6mm über dem Längsträger. Wo ich Abstriche mache ist bei den massstäblichen Materialstärken. In vielen Bereichen sind sie zwar noch einhaltbar, da ich keine Übung im Schweissen habe verzichte ich darauf auf Materialstärken von 0.5mm herunter zu gehen. An den meisten Stellen wäre es auch nicht sichtbar.


    Ein Kollege hat mir noch die Durchbiegung gerechnet. Bei 500N Streckenlast resultiert eine Durchbiegung von weniger 0.05mm, also überhaupt kein Problem. Gerechnet ist alles mit 1mm Blechen. Ein Brückentrog wird dadurch nur gerade ca. 8kg schwer.


    Die Profile für das Fachwerk sind bereits zugeschnitten. Am Montag Nachmittag kann ich dann daran gehen die Dreiecke zusammen zu leimen. Die endgültige Montage wird dann im Verein stattfinden.


    Die endgültige konstruktive Lösung der Einzelteile habe ich auch bereits. Ich muss es nur noch im CAD zeichnen lassen damit ich die DXF Files für das Laserschneiden erhalte.


    Die nächste Baustelle sind die Betonauflager und das dazwischenliegende Flussbett. Das muss vor der Brücke gebaut werden, schon rein von der Zugänglichkeit her. Sind die Brücken mit den Gleisen endgültig eingebaut, können sie nicht mehr ohne weiteres ausgebaut werden, ausser die Gleise sind an den Brückenenden nur mit einem Schienenverbinder verbunden.


  • Hoi Erwin


    Ein wirklich Spannendes und Anspruch volles Projekt hast du dir da ausgesucht. Das Kartonmodell sieht ja schon super aus.
    Gab es da nicht einmal einer der seine Spur O Reisezugmodelle auch aus Karton baute ich glaube es war Marcel R. Darphin.


    Gruss
    Albert

  • Der Platzbedarf für die Brücken ist nun auch festgelegt. Von oben gesehen braucht es mit den Fundamenten 424mm x 2246mm Platz. In der Höhe sind es vom Fundament bis zur Oberkante Fachwerk 446mm.


    Tönt vielleicht im ersten Moment nach viel, bezogen auf das Rollmaterial ist es fast nichts. Es entspricht zwei langen Reisezugwagen und einer halben Lok. In H0 wäre der Platzbedarf für diese kurzen 60m Brücken immer noch 156mm x 826mm.


    Mit diesen Angaben können wir uns im Verein ans Werk machen um die Plattformen für die Brückenfundamente zu setzen.


    Der Fluss wird ganz schön viel Giessharz benötigen, die Breite ist selbst bei Niedrigwasser etwa 1.2m. Wie sieht es eigentlich üblicherweise unter dem Fluss aus, alles Kies und Schotter?


  • Wie sieht es eigentlich üblicherweise unter dem Fluss aus, alles Kies und Schotter?

    Tja, da wird Dir eine zweite Reise an die Muota wohl nicht erspart bleiben, allenfalls mittels Google-Earth als Billigvariante :D
    Nebenbei: wichtig ist nicht aus was der Untergrund eines Gewässers besteht, sondern was man von oben sieht: Bei einem See sind Geröll und Steine beim Modell sinnlos: man sieht oben ja lediglich einen einheitlichen Blauton. Bei einem Fluss - je nachdem - auch (man denke an die Limmat) oder eben auch nicht, wenn der Fluss weniger Wasser führt, wie bei einem Gebirgsfluss etwa. Auch ist die Farbe des Wassers je nach Herkunft verschieden: Die Limmat, die ruhig aus dem See fliesst, scheint deutlich blauer als die Sihl. Nach einem Wolkenbruch führt ein Fluss mehr Schlamm mit als sonst.... eben: das wird etwas Recherche benötigen, wie ihr den umsetzen wollt. Übrigens: Die Dicke des Giessharzes kann relativ dünn gehalten werden: ein halber bis ganzer Zentimeter reicht völlig. Der richtige Eindruck der Tiefe wird durch die Farbgebung des Untergrundes erzeugt.

    Gruss Roger


    91 von 121 grünen Ae 6/6


    Die Katze schläft im Lärm; nur die Stille weckt sie, wenn die Mäuse rascheln.

  • Roger,


    Ich habe meine Frage zu wenig präzise gestellt, sie sollte lauten, wie sieht es unter dem Flussbett aus.


    Ich habe bei der Landschaftsgestaltung ein Problem das sonst vielleicht nicht ganz üblich ist. Es muss der Querschnitt des Flusses mit dem Flussbett dargestellt werden. Kurz nach der Brücke wird der Fluss abgeschnitten, so habe ich den Blick genau auf den Querschnitt wie es die eine der oberen Zeichnungen zeigt. Die Giessharztiefe entspricht in diesem Fall auch dem gewählten Wasserstand. Oder soll ich besser den Fluss mit einem schwarz bemalten Brett abschliessen um dieses Problem zu umschiffen?

  • Hm.... da muss ich auch mal etwas überlegen...... Bau erstmal die Brücke. Ueber den Fluss-Schnitt an der Anlagenkante müssen wir mal persönlich miteinander diskutieren. Mir schwebt eine Lösung mit einer Glasscheibe vor.... wobei damit natürlich noch nicht alle Probleme gelöst sind. :hmm:

    Gruss Roger


    91 von 121 grünen Ae 6/6


    Die Katze schläft im Lärm; nur die Stille weckt sie, wenn die Mäuse rascheln.

  • wie sieht es unter dem Flussbett aus.

    entweder eine mehr oder weniger starke Lage von Kieselsteinen/Geröll (Fachleute sagen dazu "Geschiebe") oder Felsen/Gestein - das richtet sich etwas nach der Art und Größe des Gewässers/Flusses. Auf jeden Fall muss es eine kompakte, nicht zum Abtrag neigende Schicht handeln, denn sonst ist die Tiefe des Grand Canyon schnell erreicht . . . ;) :)

  • Lieber Erwin
    Ich würde am Ende der Anlage eine Glasscheibe setzen, wie Roger es sagte. 5 cm hinter der Scheibe (innerhalb der Anlage würde ich ein senkrechtes Brettchen montieren. In diesem Spalt lässt sich nun eine Kiessand-Mischung einfüllen, die Farbe stimmt damit sofort, nur die Steingrösse muss bestimmt werden. In der Muota dürften die grössten Steine etwa 15 bis 20 cm gross sein. Das kann man mit Strassensplitt 4-6 mm erzeugen (die grossen Steine sind nicht rund, der Splitt auch nicht). Unter der Bachsohle ist immer das natürliche Gemisch aus kleinen runden Steinen und Sand, hie und da ist ein Felsband vorhanden. Aber dann entsteht in der Regel in Kürze ein Absturz. Die Bachsohle selbst sieht im Schnitt wie eine Pflästerung aus. Diese Steine werden bei Hochwasser durchtransportiert und bei zurückgehendem Hochwasser als erste liegen gelassen. Die kleineren Steien werden noch länger weitergeschoben. So entsteht die Pflästerung. Sie ist recht kompakt, braucht sehr oft einen Pickel zum Aufbrechen, darunter ist dann aber alles weiches Gemisch. Kommt wieder einmal ein noch grösseres Hochwasser, dem die Pflästerung nicht standhält, wird sie aufgebrochen und abtransportiert. Nachher entsteht wieder eine neue Pflästerung in der Widerstandsstärke des grösseren Hochwassers. Alles klar? Damit ist der Untergrund gegeben: Im Spalt kann man feinen Sand mit Rundkies 4 mm mischen, die Sohle aus Rundkies 4-6 mm und Splitt abdecken, darüber dann Giessharz einbringen. Rundkies gibt es im Handel 4-8 mm. Man mus dir grössere Fraktion nicht wegsieben.
    Herzliche Grüsse
    Oski

    signatur_egos.jpg

    ...auch Nichtraucher können süchtig sein nach Zündhölzern!

  • Und weiter geht es mit dem provisorischen Brückenmodell. Etwa 30m Holzleisten hat mir Beat zugeschnitten, diese wurden dann in 134 Stücke verschieden lange Profile zugeschnitten. Dazu brauchte es noch kleine Verbindungsstücke mit 2mm Dicke die in die Schlitze gesteckt werden konnten um die Profile zu verbinden. Danach ging es los mit der fröhlichen Leimerei. Der Weissleim verbindet MDF, Sperrholz und Pavatex recht stabil. Das ganze Gebilde ist am Schluss stabiler als erwartet.


    Damit die Seitenteile sicher transportierbar sind, wurde kurzerhand eine Transportkiste gezimmert. Im Vergleich zum Rest der Brücke war die Kiste Ruck Zuck innerhalb weniger Minuten zugeschnitten und verschraubt. Auf alle Fälle kamen die Seitenteile heil im Vereinslokal an.


    Auf diesen Fotos sind die Seitenteile ohne die oberen Verbindungsdreiecke aufgestellt um die richtige Position der Brücke zu ermitteln. Die vier schwarzen Akkus sind nur Beschwerungsgewichte um die Seitenteile zu halten. Die Gleise müssen umgesetzt und der Abstand zwischen den Gleisen um ca. 50mm vergrössert werden.



    Unten die Fotos der aufwendigsten, schwierigsten und verantwortungsvollsten Aufgabe am ganzen Projekt, das Trocknen des Leims. :D Eine solche Tischoberfläche ist dafür gut geeignet, der überschüssige Leim hält darauf kaum. Am Schluss mit einem nassen Lappen abwischen und fertig.



    Eine Brücke mit den eingeleimten Dreieckverbinder. Unten zwei Profile eingeklemmt, damit die Konstruktion nicht aus Versehen zusammengedrückt wird.



    Manche im Verein finden den Aufwand für das Modell übertrieben, ich bin der Meinung er lohnt sich. So hat man die richtigen Grössenverhältnisse vor Augen, kann leicht Stellproben damit vornehmen und sieht einfach und schnell was es noch alles zu tun gibt. Auf der Seite zum Tunnel ist noch nicht ganz klar wie der Gleisbogen angepasst werden soll oder ob allenfalls gleich noch Korrekturen am Tunnel vorgenommen werden sollen.


    Ebenso kann die Position der Flusslandschaft so gut bestimmt werden. Es ist doch noch einiges Vorarbeiten zu leisten bevor die Schottertröge eingesetzt werden können.