Der Bau von Stahlbrücken

  • Wieder einmal steht bei mir bald Brückenbau an: Diesmal muss die Strecke ein Bahnhofsgelände überspannen (Vide meinen Oelbahn-Thread) Wegen der geringen Höhengewinnung muss ich auf eine Unterkonstruktion verzichten. Die tragenden Teile müssen also über den Schienen liegen. So würde sich also eine Bogenbrücke aufdrängen. Dabei werde ich aber mit einem Problem konfrontiert: Die Brücke führt nicht im rechten Winkel über das darunterliegende Gleisfeld, sondern in einem stumpfen Winkel. Ich überlegte mir fieberhaft, wie das in Wirklichkeit statisch gelöst wird. Gibt es solche Bauwerke überhaupt?
    Spontan fällt mir der Zürcher Wipkinger-Viadukt ein: Dort führen drei Bögen in verschiedener Winkelstellung über die Limmat. Die Bögen verlaufen da versetzt nebeneinander (allerdings handelt es sich um eine Bogen-Unterkonstrucktion) Die raffinierte Konstruktion habe ich schon oft bewundert. Also müsste dies auch mit oben verlaufenden Bögen funktionieren...
    Wie sähe das denn aus?


    Es ist schon erstaunlich: Auf unserer diesjährigen Radtour, überlegte ich mir genau diese Frage während des Fahrens. Und unversehens tauchte genau eine solche Brücke auf. Sofort begutachtete ich die Konstruktion (soweit sie zugänglich war)


    Vor allem die Konstruktion des Windverbands war von interesse, da die verschobenen Bögen verschiedene gegenüberliegende Höhen generierten. Die Lösung am entdeckten Bauwerk sah schlichtweg schrecklich aus:



    So will ich das nicht bauen 8|:thumbdown:
    Meine Frage an Ingenieure: Kann man diesen Windverband auch noch anders statisch richtig lösen?


    Sonst muss ich auf eine einfache Kastenbrücke ausweichen. Diese Konstruktion fand ich an derselben Stelle als Vorflutbrücke:




    ...und auch noch an einer weiteren Brücke an derselben Bahnstrecke:



    Aber auch hier gilt meines Erachtens die Einschänkung, dass der Winkel der Überquerung mehr oder weniger im 45 Grad-Winkel stattfinden muss, damit das mit den seitlichen Fachungen aufgeht. So steht der Winkel bei meiner Anlage aber auch nicht.


    Was jetzt also?

    Gruss Roger


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

  • Lieber Roger
    Der Windverband sieht darum so doof aus, weil der Bogen zu wenig hoch geplant wurde. In der Schweiz haben die meisten Stahlbogenbrücken den Windverband in der Bogenebene. Damit das problemlos gelingt, müssen die Auflagerstellen rechtwinklig zur Fahrbahn angeordnet werden. Das kann man auch bei schiefwinkligen Brücken so machen. Versetzte Bogenkonstruktionen haben noch ganz andere statische Probleme: die Durchbiegungen der Brückenränder sind nicht gleichmässig. Die Brücke verwindet sich beim Befahren erst in einer, dann in der anderen Richtung.
    Wenn du trotzdem schief versetzte Bogen haben willst, kannst du den Windverband auch schief ansetzen. Die Stäbe, die eigentlich rechtwinklig zur Fahrbahn wären, werden dann im gleichen Winkel schief wie die Auflager und bleiben damit horizontal.
    Herzliche Grüsse
    Oski

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    ...auch Nichtraucher können süchtig sein nach Zündhölzern!

  • Das ist hoch interessant - nur habe ich Banause absolut keine Ahnung, was überhaupt mit dem Windverband gemeint ist. Verstehe da nur Bahnhof ... ;(


    Musste dazu zuerst mal Wikipedia bemühen ...

  • Danke Oski für Deine Erläuterungen. Genau das wollte ich wissen: Wären auch schiefwinklige Windverbände legitim? Anhand der Weesener Biberlikopfbrücke, die in der mir per PN zugeschickten Fachpublikation Thema ist, hast Du mir sehr weitergeholfen.


    Noch ein Wort zum Beispiel oben: So wie ich Dich verstehe, hätte man die hässliche Konstruktion verhindern können, wenn der Bogen höher gewählt worden wäre? Warum denn das? Der Höhenausgleich der sich im rechten Winkel befindlichen Punkts auf dem gegenüberliegenden Bogen müsste ja trotzdem auf gezeigte Weise vollzogen werden. Und da der Höhenunterschied je weiter von Brückenmitte immer grösser wird, gergibt sich dieser hässliche, verzogene Kasteneffekt.
    Oder wäre es legitim, die horizontalen Streben direkt mit dem rechtwiklig gegenüberliegenden Bogenpunkt zu verbinden, wodurch diese selbst aber nicht mehr waagrecht blieben, sondern ebenfalls gegen Aussen immer schräger zu liegen kämen?


    Muss mal ein Modell aus Zundhölzern bauen, um zu überprüfen, ob meine Gedanken zur Statik auch in die Praxis umsetzbar ist... oder doch wenigstens ein vereinfachtes Modell aus Halbkarton.... :pinch:

    Gruss Roger


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  • Roger,


    Die Linthkanalbrücke bei Ziegelbrücke könnte als Vorbild dienen. Dort stehen die Auflager stark schräg. Die Gurten sind parallel vesetzt. Die untere Limmatbrücke bei Wettingen steht auf schräg stehenden gemauerten Pfeilern. Eine andere Variante ist die Unterführung der Seestrasse bei Wollishofen.


    Falls du Inspiration brauchst, ich leihe dir sehr gerne das Buch "Schweizer Bahnbrücken" aus. Ein kompetenter Fundus zu dem Thema Eisenbahnbrücken.

  • Danke Erwin,
    Genau über diese Brücke bei Ziegelbrücke hat mir Oski einen Bericht aus einer Ingenieurszeitschrift vorgelegt. Dort liegen auch Skizzen bei. Auch Röbi hat ja auf seinem HIntermannschen' Erbe zahlreiche Brücken katalogisiert, die genau meiner Situation entsprechen. Aber ich bin ein Praktiker, der die Details am Liebsten in Natura anschaut oder - falls die Brücke nicht mehr besteht - anhand Detailbildern studiert. Das Brückenbuch würde ich sicher gern mal durchblättern


    Das ist das letzte Mal, dass ich ohne Karton, Hüsliblock und rudimentäres Bastelmaterial verreise... :wacko:

    Gruss Roger


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  • Li

    hätte man die hässliche Konstruktion verhindern können


    Lieber Roger
    Auf deinem Bild fehlt der Fahrdraht der Bahn. Die "wüste" Konstruktion weicht damit dem Lichtraumprofil aus. Darum sagte ich, die Bogen hätten auch höher gebaut werden können. Auf jeden Fall sind solche gekröpften Verbände immer sehr massiv im Querschnitt, weil statt nur Zug- und Druckkräfte eben auch grosse Momente entstehen. Die Fachwerk-Idee stammt aus der Zeit, wo solche Tragwerke praktisch frei von Momenten blieben, kleine Profile verwendet und kleine Verbindungsknoten notwendig wurden.
    Herzliche Grüsse
    Oski

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  • Ja, genau die.

    Gruss Roger


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

  • Im Hotelzimmer, mit normalen Reise-Utensilien, sind die Modellbau-Möglichkeiten stark eingeschränkt. Dennoch habe ich den Windverband einer 'schrägen' Stahlbrücke so gut es ging, nachgebildet:



    Hier das Modell von der Seitenansicht




    Und hier von oben:



    Dabei sollten die Streben paarweise parallel zu liegen kommen. Jene die diagonal von links oben nach rechts unten verlaufen (gemäss letztem Bild) verbinden gleich hohe Punkte am Bogen und verlaufen horizontal. Die Strebenpare, die von 12 nach 6 Uhr verlaufen verbinden am Bogen ungleiche Höhen und weichen daher von der waagrechten Lage ab. Und zwar je weiter von der Brückenmitte, desto steiler.


    Ist das so richtig gelöst? muss später nochmals die Ziegelbrücke-Brücke studieren, ob sie es dort im Prinzip auch so gelöst haben...

    Gruss Roger


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

  • Guter Tipp, Erwin. Jetzt habe ichs geschnallt. ;)

    Gruss Roger


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

  • Potz Donner Holzöpfel und Zipfelkape, da staune ich nur noch ;) :) ...
    In einem Hotelzimmer wurde schon alles Mögliche gemacht. Das dort einer - aus dem Nichts heraus - gleich eine ganze Modellbau Brücke, erst noch statisch korrekt, baut? Das macht dem Roger so schnell keiner nach. Dein Arbeitseifer ist bewundernswert. :thumbsup:
    Gruss
    Hermann

  • Bei der Linthkanalbrücke ist der schräge Verbund im Zickzack geführt.


    Lieber Roger
    Der Tipp von Erwin ist gut. Die Verbände (es hat deren 2) wissen nämlich nicht, aus welcher Richtung der Wind bläst. Also muss jede Strebe damit rechnen, dass sie Zugkräfte oder eben auch Druckkräfte übertragen muss. Zug ist kein Problem, aber bei Druckkräften könnten die Profile ausknicken. Dem zweiten Verband (liegt in der Fahrbahnebene) geht es nicht besser. Er heisst Bremsverband und dient der Aufnahme der Bremskräfte. Auch hier kommen die Züge aus beiden Richtungen. Die Bremsverbände sind meistens gekreuzte Zickzackverbände.
    Herzliche Grüsse
    Oski

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    ...auch Nichtraucher können süchtig sein nach Zündhölzern!

  • In Ziegelbrücke sind gleich alle drei vorhandenen Eisenbahn Brücken mit Seitenverschobenen Bögen konstruiert. Alle drei Brücken überqueren den Linthkanal.


    Zwei davon betreffen die Linie Zürich-Chur (2spurig) und eine ist auf der Linie Ziegelbrücke-Linthal (1spurig)


    Die Brücke neuesten Datum steht unmittelbar nach dem Ausgang des Biberlikopftunnel Richtung Weesen.


    Freundliche Grüsse


    Kurt

  • Die Brücke neuesten Datum steht unmittelbar nach dem Ausgang des Biberlikopftunnel Richtung Weesen.


    egos , was die Kräfte dieser Brücke anbelangt.
    Diese Brücke wurde 1969 nach Fertigstellung am 12. Mai 1969 mit 8 Loks des Typ Ae 4/7 geprüft. :)


    Übrigens:
    Die geschweisste Brücke über den Escherkanal im Gäsi wurde im April 1960 durch 6 Loks vom Typ Ae 4/ 7 geprüft.