Brücken sind Bauwerke, die helfen, Hindernisse zu überwinden und die Reisezeit zu verkürzen. Moderne Strukturen werden aus Materialien gebaut, die hohen Belastungen standhalten.
Was sind die Brücken?
Eine Brücke ist eine Fortsetzung der Straße durch ein Hindernis. Es kann die Ufer eines Flusses verbinden oder über eine stark befahrene Autobahn führen und einen Knotenpunkt bilden. Moderne Brücken werden nach folgenden Kriterien klassifiziert:
- für den Hauptzweck;
- durch konstruktive Entscheidung;
- in Länge und Breite;
- nach der Betriebsdauer;
- nach der Art der verwendeten Baustoffe.
Viele moderne Brücken haben einen bestimmten Zweck. Auf dieser Grundlage werden sie klassifiziert in:
- Fußgänger;
- Straße;
- Eisenbahn;
- kombiniert.
Kombinierte Brücken implizieren die Bewegung des Auto- und Schienenverkehrs (Straßenbahnen, Züge) auf ihnen. Solche Konstruktionen sind universell, aber um die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten, ist manchmal eine genaue Verkehrskontrolle erforderlich.
Nach den Dimensionsmerkmalen werden Brücken unterschieden:
- klein (Länge bis 25 m);
- mittel (Länge 25-100 m);
- groß (Länge über 100m);
- außerhalb des Lehrplans.
Außerordentliche Einrichtungen umfassen Bauwerke mit einer Länge von mehr als 300 m und einem Spannweitenabstand von 60 m oder mehr. Diese Art von Struktur umfasst auch komplexe Brücken mit nicht standardmäßigen statischen Schemata sowie Brücken mit einer Länge von mehr als 500 m und einem Abstand zwischen den Spannweiten von weniger als 60 m.
Moderne Brücken werden aus verschiedenen Materialien gebaut, von denen jedes seine eigenen Vor- und Nachteile hat. Auf dieser Grundlage werden Strukturen unterteilt in:
- hölzern;
- Stein;
- verstärkter Beton;
- Stahl;
- stahlbewehrter Beton.
Um festzustellen, zu welchem Brückentyp die Brücke gehört, müssen Sie wissen, aus welchem Material der Unterbau des Überbaus besteht. Wenn die Stützen und Spannweiten beispielsweise aus Mauerwerk ausgelegt sind, sich jedoch Holzelemente in der Struktur befinden, wird die Struktur weiterhin als Stein betrachtet.
Bei Stahlbetonbrücken besteht die Basis aus Stahlbeton und Stahlelementen, die durch Anker miteinander verbunden sind, die Schub zwischen Stahl und Beton aufnehmen.
Brücken werden nach der Dauer ihrer Lebensdauer unterteilt in:
- vorübergehend;
- dauerhaft.
Permanente Strukturen werden aus haltbareren Materialien hergestellt, da solche Strukturen eine langfristige Nutzung erfordern. Temporäre Konstruktionen bestehen oft aus Holz.
Arten von Strukturen moderner Brücken
Unter Berücksichtigung der konstruktiven Lösung lassen sich Brücken in mehrere Gruppen einteilen:
- Strahl;
- gewölbt;
- Konsole;
- Schrägseil;
- hängend (aufgehängt).
Trägerbrücken
Die Trägerbrücke hat eine einfache Struktur. Es trat zum ersten Mal auf, als die Leute anfingen, Holzscheite über Wasserhindernisse zu werfen, um auf die andere Seite zu gelangen. Die Trägerbrücke ist ein horizontales Bauwerk. Es steht auf beiden Seiten auf Stützen. Seine Hauptelemente sind Balken und Binder, die die Last auf die Stützen des Brückensockels übertragen. Balken und Fachwerkträger bilden einen Teil der Struktur, die als Spannweite bezeichnet wird. Spannweiten sind:
- Teilt;
- Konsole;
- ungeschnitten.
Moderne Balkenbrücken werden aus Stahlbeton, Stahl, aber auch Holzkonstruktionen gebaut, die sich auch durch ihre Zuverlässigkeit auszeichnen.
Bogenbrücken
Die Grundlage der Konstruktion einer Bogenbrücke ist ein Bogen (Gewölbe), der aus Stahl, Stahlbeton, einzelnen Stahlbetonblöcken bestehen kann. Eine Bogenkonstruktion kann aus einer Spannweite bestehen, und dann fällt die Hauptlast auf die äußersten Stützen. Besteht die Brücke aus mehreren zusammenhängenden Bauwerken, wird die Last auf alle Zwischen- und Außenstützen verteilt.
Hängebrücken
Die Haupttragstruktur von Hängebrücken besteht aus flexiblen Elementen, zu denen Seile und Ketten gehören. Es funktioniert in Spannung, und die Fahrbahn ist ausgesetzt. Hängebrücken werden als Hängebrücken bezeichnet, aber dieser Begriff wird in der Bauterminologie nicht verwendet.
Diese Art von Konstruktion wird in Fällen verwendet, in denen die Länge der Brücke groß ist, aber keine Zwischenstützen installiert werden können. Schifffahrtskanäle sind ein Paradebeispiel für solche Orte. Beim Bau moderner Hängebrücken werden zusätzliche Träger verwendet, um die Belastung der Fahrbahn zu reduzieren. Als Tragmittel werden hochfeste Stahlseile verwendet. Hängebrücken haben viele Vorteile, darunter die Möglichkeit, hoch über dem Wasser zu bauen, und die relative Leichtigkeit. Sie können sich unter dem Einfluss von starkem Wind oder Erdbeben verbiegen, ohne die Struktur zu beschädigen. Andere Arten von Brücken müssen schwerer und massiver gebaut werden. In manchen Situationen ist dagegen mangelnde Steifigkeit ein Nachteil. Hängebrücken können sich bei ungleichmäßiger Lastverteilung verbiegen, weshalb Bahnbauten selten nach diesem Prinzip gebaut werden.
Schrägseilbrücken
Schrägseilbrücken sind eine Art Hängebrücken. Dabei werden mehrere Masten mit Stahlseilen (Seilen) mit der Fahrbahn verbunden. Bei solchen Brücken werden die Kabel direkt mit den Pylonen verbunden, und das ist der Unterschied zu hängenden Konstruktionen. Der Hauptvorteil von Schrägseilbrücken ist die geringere Mobilität der Fahrbahn. Sie können auch für den beweglichen Schienenverkehr gebaut werden.
Kragbrücken
Kragbrücken sind Bauwerke, deren Spannweiten außerhalb der Stützen hängen. Sie werden für große Spannweiten und -breiten verwendet. Derzeit werden sie fast nie gebaut. Kragbrücken sehen zwar beeindruckend aus, sind aber schwer herzustellen und haben andere Nachteile. Ihre Stabilität hängt von der Stabilität der Basisspanne ab. Wenn es beschädigt wird, kann die gesamte Struktur nach und nach einstürzen.
Rahmenbrücken
Bei Rahmensystemen bilden die Spannweiten und das Tragwerk ein einziges Tragwerk. Die Rahmen reduzieren das Biegemoment deutlich. Rahmenbrücken haben keine wesentlichen Vorteile gegenüber Balkenbrücken, aber gleichzeitig erfordert ihr Bau hohe finanzielle und arbeitskosten. Deshalb werden sie selten gebaut. Ihre Verwendung ist beim Bau von Brücken zum Überqueren tiefer Schluchten gerechtfertigt. In diesem Fall können Sie mit geneigten Pfosten lange Öffnungen schließen.
Einige moderne Brücken sind komplex und können gleichzeitig in mehrere Kategorien eingeteilt werden. Bei der Wahl der Größe der Brücke, ihrer Konstruktionsmerkmale, Fertigungstechnologie und Material muss der Verwendungszweck berücksichtigt werden. Nicht nur die Haltbarkeit und Festigkeit der Konstruktion, sondern auch die Sicherheit der Menschen hängt davon ab, wie überlegt und richtig diese Entscheidung ausfällt.