Durch Bogenbrücke - Through arch bridge

Eine mittig tragende Durchgangsbogenbrücke
Die Bayonne Bridge überspannt den Kill Van Kull und verbindet Bayonne, New Jersey, mit Staten Island, New York City
Vorfahr Bogenbrücke
Trägt Fußgänger , Fahrzeuge , Züge
Spannenbereich Lange
Material Stahl
Beweglich Nein
Designaufwand Hoch
Falscharbeit erforderlich Selten

Eine Durchgangsbogenbrücke , auch Halbdurchgangsbogenbrücke oder Durchgangsbogenbrücke genannt , ist eine Brücke , die aus Materialien wie Stahl oder Stahlbeton besteht, bei der die Basis einer Bogenkonstruktion unter der Fahrbahn liegt, aber die Spitze erhebt sich darüber. Es kann entweder das untere Lager oder das mittlere Lager sein . Somit befindet sich das Deck innerhalb des Gewölbes, und unter Spannung stehende Kabel oder Balken hängen den mittleren Teil des Decks vom Gewölbe ab.

Funktion

Für eine bestimmte Bauweise, vor allem für Mauerbögen, die Proportionen des Bogens bleiben , egal ähnlich , was die Größe: breitere Bögen so größer Bögen sein müssen. Bei einem Rundbogen beträgt die Höhe die Hälfte der Spannweite. Brücken über tiefe, enge Schluchten können ihren Bogen vollständig unter einer flachen Fahrbahn platzieren, aber Brücken in flacherem Land erheben sich über ihre Straßenzugänge. Eine breite Brücke kann einen Bogen erfordern, der so hoch ist, dass er ein erhebliches Hindernis und eine Neigung für die Fahrbahn wird. Kleine Brücken können bucklig sein , aber größere Brücken wie die Alte Brücke, Pontypridd können so steil werden, dass Stufen erforderlich sind, was ihre Nutzung für den Radverkehr erschwert. Auch Bahnen finden Bogenbrücken schwierig, da sie noch weniger neigungstolerant sind. Wo einfache Bogenbrücken für Eisenbahnen auf ebenem Gelände verwendet werden, können die Kosten für den Bau langer Zufahrtsdämme beträchtlich sein.

Weitere Themen sind die Fundamente für die Brücke. Bogenbrücken erzeugen auf ihren Fundamenten große seitliche Schubkräfte und erfordern daher möglicherweise ein solides Felsfundament. Das Abflachen der Bogenform, um das Buckelproblem zu vermeiden, wie bei der Maidenhead-Brücke von Brunel , erhöht diesen Seitenschub. Oftmals ist ein ausreichend flaches Gewölbe allein aufgrund der Beschränkungen der Fundamente – insbesondere im Flachland – nicht zu erreichen. Historisch gesehen wurden solche Brücken oft zu Viadukten mehrerer kleiner Bögen.

Mit der Verfügbarkeit von Eisen oder Beton als Konstruktionsmaterial wurde es möglich, eine Durchgangsbogenbrücke zu bauen : eine Brücke, bei der das Deck nicht über den Bogen getragen werden muss. Dies erfordert eine Struktur, die sowohl das Deck durch Zugstangen, Ketten oder Seile vom Bogen abstützen kann als auch eine Lücke im Bogen lässt, damit das Deck hindurchgehen kann. Gerade ersteres ist mit Mauerwerksbau nicht zu realisieren und erfordert Schmiedeeisen oder Stahl.

Die Verwendung eines durchgehenden Bogens ändert nichts an den Proportionen oder der Größe des Bogens: Eine große Spannweite erfordert immer noch einen hohen Bogen, obwohl dieser jetzt jede Höhe über dem Deck erreichen kann, ohne den Verkehr zu behindern. Der Bogen kann auch an seinen Seiten nach unten reichen, um entweder starke Fundamente zu erreichen oder die Fahrbahn in einer geeigneten Höhe zu platzieren, um ein tiefes Tal von einem darüber liegenden Plateau aus zu überspannen. Die Tyne Bridge demonstriert beide Vorteile.

Bemerkenswerte Beispiele

Ein bekanntes Beispiel dieser Art ist die Sydney Harbour Bridge in Australien, die der Hell Gate Bridge in New York City nachempfunden ist . Andere Brücken sind die Chaotianmen-Brücke in China, die längste Durchgangsbogenbrücke der Welt; Tyne-Brücke von Newcastle-upon-Tyne ; die Bayonne Bridge , die New York City mit New Jersey verbindet , die länger ist als die Sydney Harbour Bridge; die weiße Ahwaz-Brücke ; die Bourne Bridge und die Sagamore Bridge , kleinere Brücken über den Cape Cod Canal ; die Pennybacker Bridge in Austin, Texas und die Hernando de Soto Bridge in Memphis, Tennessee . Wylam Railway Bridge ist eine frühe Durchgangsbogenbrücke stromaufwärts der Tyne Bridge.

Bogenrippenanordnungen

Die Pentele-Brücke ist ein Beispiel für einen Korbgriffbogen. Von einem Ende aus gesehen, haben die beiden Bögen die Form eines Griffs.

Die Durchgangsbogenbrücke besteht normalerweise aus zwei Rippen, obwohl es Beispiele wie die Hulme-Bogenbrücke für Durchgangsbögen mit einer einzigen Rippe gibt. Wenn die beiden Bögen in parallelen Ebenen gebaut werden, ist die Struktur eine parallele Rippenbogenbrücke. Wenn sich die beiden Bogenrippen zusammenlehnen und den Abstand zwischen den Bögen im oberen Bereich verkürzen, ist die Spannweite eine Korbgriffbogenbrücke.

Gespannte Bogenbrücken

Brunels schmiedeeiserne Windsor Railway Bridge : sowohl ein Balken als auch ein Durchgangsbogen
Stanley Ferry Aquädukt , Yorkshire, eröffnet 1839, aus Gusseisen gebaut . Ein durchgehender Bogen, aber kein gebundener Bogen

Viele Stabbogenbrücken sind auch Durchgangsbogenbrücken. Das Zugelement wird nicht nur die Seitenlasten des Bogens binden, sondern befindet sich auch in einer geeigneten Höhe, um die Brückendecke zu bilden, wie für einen Durchgangsbogen.

Das Gegenteil ist nicht der Fall: Durchgehende Bogenbrücken implizieren nicht, dass sie gebundene Bogenbrücken sind, es sei denn, sie bieten auch das bewusste Zugelement, das der Schlüssel zu einem gebundenen Bogen ist. Obwohl sie sich optisch ähnlich sehen, unterscheiden sich gebundene und ungebundene Durchbogenbrücken strukturell recht stark und haben keinen Bezug zur Lastverteilung. Insbesondere gusseiserne Brücken wie das Stanley Ferry Aquädukt ähneln möglicherweise gebundenen Bogenbrücken, aber da Gusseisen spannungsschwach ist, sind sie strukturell kein gebundener Bogen.

Bauablauf

Die Frederick Douglass Memorial Bridge im Bau im Jahr 2020. Der teilweise fertiggestellte Bogen wird von Drähten getragen, die ihn an dem dahinter liegenden fertiggestellten Bogen befestigen.

An manchen Stellen ist es nicht praktikabel, den Bogen während des Baus von unten abzustützen.

Beim modernen Bauen werden temporäre Türme errichtet und durch im Boden verankerte Seile getragen. Temporäre Kabel fliegen von jeder Seite, um Bogensegmente zu stützen, während sie gebaut werden. Wenn die Bögen fast fertig sind, wird eine Vortriebsbrücke über oder unter der Lücke platziert, um die Bögen auseinander zu drücken, von wo aus der letzte Abschnitt an Ort und Stelle gebaut oder in Position gehoben wird.

In einigen Fällen wurde diese Art von Bogen durch Konstruieren von Auslegern von jeder Seite geschaffen, wobei die Uferenden sicher in schwere Pfeiler verschraubt wurden. Die unvollständigen Kanalenden werden dann aufeinander zu gebaut und entweder durch Bauen oder durch Anheben eines vorgefertigten Mittelteils verfüllt. Diese Bauweise wurde bei der oben abgebildeten Sydney Harbour Bridge verwendet , wobei die Tragseile an der höheren Seite der Bögen nach Fertigstellung entfernt wurden.

Siehe auch

Verweise