DE102016010322B4 - Girder bridges with seamless road transitions - Google Patents

Abstract

Fahrbahn, insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einem ersten Fahrbahnsegment und mit einem zweiten Fahrbahnsegment, wobei das zweite Fahrbahnsegment eine Brücke beinhaltet, die einen längsbeweglichen Brückenüberbau (4) aufweist, wobei- über dem Brückenüberbau (4) eine darüber liegende Zwischenschicht (8) und- über der Zwischenschicht (8) ein Oberbau (5) angeordnet sind, wobei- der Oberbau (5) das erste Fahrbahnsegment und das zweite Fahrbahnsegment fugenlos miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass- der Oberbau (5) aus einer ungebundenen Frostschutzschicht (10) und- mindestens einer darüber liegenden Asphaltbetonschicht (11,12) besteht, und- die Zwischenschicht (8) ein Stahlblech ist, das lose auf dem Brückenüberbau (4) zwischen einem ersten Festpunkt (7) und einem zweiten Festpunkt (7) des Brückenüberbaus (4) angeordnet ist und lediglich an den Festpunkten (7) verankert ist.Roadway, in particular for road vehicles, with a first roadway segment and with a second roadway segment, the second roadway segment containing a bridge which has a longitudinally movable bridge superstructure (4), an intermediate layer (8) above the bridge superstructure (4) and A superstructure (5) is arranged above the intermediate layer (8), the superstructure (5) seamlessly connecting the first roadway segment and the second roadway segment to one another, characterized in that- the superstructure (5) consists of an unbound frost protection layer (10) and - there is at least one overlying asphalt concrete layer (11, 12), and - the intermediate layer (8) is a steel sheet that is loosely attached to the bridge superstructure (4) between a first fixed point (7) and a second fixed point (7) of the bridge superstructure (4 ) is arranged and is only anchored at the fixed points (7).

Description

Einleitungintroduction

Die Erfindung betrifft eine Fahrbahn mit einem ersten Fahrbahnsegment und mit einem zweiten Fahrbahnsegment gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 25 43 243 A1 bekannt ist. Das zweite Fahrbahnsegment beinhaltet eine Brücke und das zweite Fahrbahnsegment ist zumindest aus einem Brückenüberbau und einem Oberbau aufgebaut.The invention relates to a roadway with a first roadway segment and with a second roadway segment according to the preamble of claim 1, as it is from the DE 25 43 243 A1 is known. The second carriageway segment contains a bridge and the second carriageway segment is made up of at least a bridge superstructure and a superstructure.

Problem I Stand der TechnikProblem I state of the art

Selbst der nicht sensibilisierte Autofahrer merkt durch einen unsanften Stoß den Wechsel von einer Brücke zur anschließenden Strecke. Der Stoß ist umso stärker, je unebener der umgebende Fahrbahnbelag ist. Bei längeren Brücken artet eine ganze Batterie hintereinanderliegender Querfugen gar zu einer wahren stakkatoartigen Salve aus. Vergleichbar auch mit den charakteristischen Takten einer schnellen Passacaglia, um bei der Musik zu bleiben.Even drivers who are not sensitized will notice the change from a bridge to the next route through a rough push. The more uneven the surrounding road surface, the stronger the impact. In the case of longer bridges, a whole battery of transverse joints lying one behind the other can even degenerate into a real staccato volley. Comparable to the characteristic beats of a fast Passacaglia, to stick with the music.

Während die Stöße durch die moderne Fahrzeugtechnik (Federdämpfung und Karosseriedämmung) mehr oder weniger aufgefangen werden, führen sie zu impulsartigen Spitzenschallpegeln, die vom (menschlichen) Umfeld außerordentlich störend empfunden werden. Selbst Schallschutzwände auf dem Bauwerk und die Abdichtung von Öffnungen zwischen Überbau und Widerlager unterhalb der Brücke vermögen die Beeinträchtigung von in der Nachbarschaft wohnenden Menschen nur wenig zu lindern.While the shocks are more or less absorbed by modern vehicle technology (spring damping and body insulation), they lead to impulse-like peak sound levels that are perceived as extremely annoying by the (human) environment. Even noise barriers on the structure and the sealing of openings between the superstructure and abutment below the bridge can only slightly alleviate the impairment of people living in the neighborhood.

Ursache für diesen unbefriedigenden Zustand sind die sogenannten Fahrbahnübergangskonstruktionen ( kurz: ÜKOS; ; aus [Maurer und Söhne, Homepage, Oktober 2015]) oder genauer gesagt deren quereingebaute Stahllamellen [1], die sich in sehr kurzer Abfolge abwechseln mit tiefer angeordneten - in der Fachsprache genannten (dehnfähigen Gummi-) - Schläuchen. Beim Befahren fällt das Rad sozusagen in die Fugen zwischen den Lamellen und erzeugt, - selbst bei regelkonformem Einbau - den o.g. stakkatoartigen, störenden Lärm.The cause of this unsatisfactory condition are the so-called roadway crossing structures (abbreviated: ÜKOS; ; from [Maurer and Sons, Homepage, October 2015]) or, more precisely, their transversely built-in steel lamellas [1] that alternate in very short succession with lower-lying hoses - known in technical terms as (stretchable rubber) - hoses. When driving, the bike falls into the joints between the slats, so to speak, and generates - even if installed in accordance with the rules - the aforementioned staccato-like, annoying noise.

Diese Fahrbahnübergangskonstruktionen, auch Lamellenfugen genannt, sind die weltweit am häufigsten eingesetzte Bauart von Fahrbahnübergängen in Straßenbrücken. Nebeneinander angeordnete und gleichmäßig gesteuerte Spezial-Stahlwalzprofile - gestützt auf speziellen Trag- und Steuerungskonstruktionen -, zwischenliegende Dichtprofile mit form- und kraftschlüssiger Klemmung sowie eine starre Verankerung im Bauwerk mit stetigem Anschluss an Abdichtung und Belag sind charakteristisch für diese Konstruktion.These carriageway crossings, also known as lamellar joints, are the most frequently used type of carriageway crossings in road bridges worldwide. Special rolled steel profiles arranged next to one another and evenly controlled - based on special support and control structures -, intermediate sealing profiles with positive and non-positive clamping, and rigid anchoring in the structure with continuous connection to the sealing and covering are characteristic of this construction.

Neben den vorgenannten Fahrbahnübergängen in Lamellenbauweise kommen noch verschiedene andere Konstruktionsarten in Frage, z.B. sogenannte Fingerübergänge mit Entwässerung oder Fahrbahnübergänge aus Asphalt für mehr oder weniger breite zu überbrückende Bewegungsspalte.In addition to the above-mentioned lamellar carriageway crossings, various other types of construction are also possible, e.g. so-called finger crossings with drainage or asphalt carriageway crossings for more or less wide movement gaps to be bridged.

Um der Entstehung der vorgenannten Lärmquelle zu begegnen, werden mittlerweile auf die besagten Stahlträger Dreiecksbleche aufgeschweißt, die sägezahnartig ineinandergreifen. Dadurch wird erreicht, dass das Abrollen des Rades von einer Lamelle und das Aufnehmen von der folgenden allmählich erfolgt. Das abrupte Unterbrechen des rollenden Rades, wie bei den konventionellen, oben beschriebenen vorher üblichen Konstruktionen wird bei den sogenannten lärmarmen ÜKOS ( ) vermieden.In order to counteract the occurrence of the aforementioned source of noise, triangular sheets are now welded onto the steel girders, which mesh with one another like a sawtooth. This ensures that the rolling of the wheel from one lamella and the picking up of the next takes place gradually. The abrupt interruption of the rolling wheel, as in the conventional, previously usual designs described above, is in the so-called low-noise ÜKOS ( ) avoided.

Nichts desto trotz führen Unebenheiten vor und hinter dem lärmarmen ÜKO, auch z. B. eine um wenige Millimeter zu hoch oder zu niedrig eingebaute (Asphaltbeton-) Deckschicht beim Überrollen der starren Stahlkonstruktion zu störenden, impulsartigen Geräuschen.Nevertheless, bumps in front of and behind the low-noise ÜKO, also z. B. a few millimeters too high or too low installed (asphalt concrete) surface layer when rolling over the rigid steel structure to disturbing, impulse-like noises.

Funktion der ÜbergangskonstruktionFunction of the transition construction

Die ÜKOS dienen der Aufnahme der Längsbewegung des Brückenüberbaus, der Verlängerung bzw. der Verkürzung je nach Temperaturbeanspruchung. Bei den Fahrbahnübergängen in Lamellenbauweise gleiten dabei die Stahllamellen auf in Brückenlängsrichtung (in Widerlager und Überbau) eingelassenen Stahltraversen [3]. Die Anzahl der Lamellen [1], oder besser gesagt der mit ihnen verbundenen dazwischen hängenden, dehnfähigen Schläuche [2], richtet sich dabei nach der maximalen Ausdehnung des Überbaues [4], bei langen Brücken dementsprechend viele. Sie müssen gewährleisten, dass jede durch Temperaturveränderung ausgelöste Spaltbreite überbrückt wird. Bei langen Brücken kann die Bewegungsdifferenz im Brückenüberbau bis in den Meterbereich gehen. Die Übergangskonstruktion ist, ähnlich wie die Asphaltbetondeckschicht [12], ein Verschleißteil, dass in Abhängigkeit von der Beanspruchung infolge der Verkehrsbelastung (Häufigkeit) entsprechend erneuert werden muss. Bei hochbelasteten Autobahnbrücken beträgt dieser Zeitraum ca. 15-20 Jahre.The ÜKOS are used to record the longitudinal movement of the bridge superstructure, to lengthen or shorten it depending on the temperature stress. At the lamellar carriageway crossings, the steel lamellas slide on steel traverses embedded in the longitudinal direction of the bridge (in the abutment and superstructure) [3] . The number of slats [1] , or rather the stretchable hoses connected to them that hang in between [2] , depends on the maximum extension of the superstructure [4] , accordingly many for long bridges. You have to ensure that every gap width triggered by a change in temperature is bridged. In the case of long bridges, the difference in movement in the bridge superstructure can be up to meters. The transition structure is similar to the asphalt concrete top layer [12] , a wearing part that has to be replaced depending on the stress caused by the traffic load (frequency). In the case of heavily loaded motorway bridges, this period is approx. 15-20 years.

Aufgabenstellung / Ziel / LösungTask / goal / solution

Aufgabe ist es, eine durchgängige Fahrbahn zu erreichen.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Fahrbahn, mit einem ersten Fahrbahnsegment und mit einem zweiten Fahrbahnsegment, wobei das zweite Fahrbahnsegment eine Brücke beinhaltet, wobei das zweite Fahrbahnsegment aus zumindest einem Überbau und einem Oberbau aufgebaut ist und zwischen dem Überbau und dem Oberbau eine Zwischenschicht angeordnet ist.The task is to achieve a continuous roadway.
The object is achieved with a roadway, with a first roadway segment and with a second roadway segment, the second roadway segment containing a bridge, the second roadway segment being composed of at least one superstructure and a superstructure and an intermediate layer being arranged between the superstructure and the superstructure .

Die Zwischenschicht ist lose zwischen einem ersten Festpunkt und einem zweiten Festpunkt auf dem Brückenüberbau angeordnet.
Die Zwischenschicht ist lose zwischen den Festpunkten auf dem Brückenüberbau aufgelegt und hat damit in diesen Bereichen keine Verbindung. Die beiden Bauteile sind dort voneinander getrennt, so dass eine Fuge entsteht.
Festpunkte sind neben den beiden Widerlagern die Stützenachsen der Brücke, in denen die Horizontalkräfte, die auf den Überbau einwirken, aufgenommen und über die Brückenunterbauten in den Boden geleitet werden. Widerlager sind Bauwerke an den beiden Brückenenden, die den Übergang zwischen Brücke und anschließender Straße bilden.
Der Oberbau ist der schichtenmäßige Aufbau der Fahrbahn. Er besteht aus mindestens einer der Schichten (von oben nach unten): Asphaltbetondeckschicht über Asphaltbetonbinder über Asphaltbetontragschicht über Frostschutzschicht.
Besonders vorteilhaft ist es, eine Zwischenschicht lose zwischen dem Brückenüberbau und dem Oberbau anzuordnen, da damit sichergestellt ist, dass sich der Brückenüberbau unabhängig von dem Oberbau verschieben kann, d.h. die Längsverformung des Brückenüberbaus infolge Temperatur ohne Beeinflussung des Oberbaus erfolgen kann.The intermediate layer is loosely arranged between a first fixed point and a second fixed point on the bridge superstructure.
The intermediate layer is placed loosely between the fixed points on the bridge superstructure and therefore has no connection in these areas. The two components are separated from each other there so that a joint is created.
In addition to the two abutments, the fixed points are the column axes of the bridge, in which the horizontal forces acting on the superstructure are absorbed and conducted into the ground via the bridge substructures. Abutments are structures at the two ends of the bridge that form the transition between the bridge and the adjoining road.
The superstructure is the layered structure of the roadway. It consists of at least one of the layers (from top to bottom): asphalt concrete cover layer over asphalt concrete binder over asphalt concrete base layer over frost protection layer.
It is particularly advantageous to arrange an intermediate layer loosely between the bridge superstructure and the superstructure, as this ensures that the bridge superstructure can move independently of the superstructure, ie the longitudinal deformation of the bridge superstructure can take place as a result of temperature without influencing the superstructure.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist, dass zwischen der Zwischenschicht und dem Brückenüberbau ein Gleitmittel und /oder eine Gleitfolie aufgebracht wird.
Gleitmittel und Gleitfolie sind Materialien, die die Reibung zwischen zwei festen Körpern herabsetzen.
Der Einsatz von Gleitmittel und/oder Gleitfolie zwischen Zwischenschicht und Brückenüberbau erleichtert die Verformung des Brückenüberbaus infolge Temperatur bei starrem Oberbau.A further advantageous embodiment is that a lubricant and / or a sliding film is applied between the intermediate layer and the bridge superstructure.
Lubricants and sliding films are materials that reduce the friction between two solid bodies.
The use of lubricant and / or sliding film between the intermediate layer and the bridge superstructure facilitates the deformation of the bridge superstructure due to temperature in the case of a rigid superstructure.

Die Zwischenschicht wird lose auf dem Gleitmittel und/oder Gleitfolie zwischen einem ersten und einem zweiten Festpunkt angeordnet.The intermediate layer is loosely arranged on the lubricant and / or sliding film between a first and a second fixed point.

Zu den beiden Begriffen „lose“ und „Festpunkt“ siehe oben.
Mit der losen Lagerung der Zwischenschicht auf dem Gleitmittel und/oder Gleitfolie wird gewährleistet, dass sich der Brückenüberbau unabhängig von dem unverschieblichen Oberbau bewegen kann.For the two terms “loose” and “fixed point” see above.
The loose mounting of the intermediate layer on the lubricant and / or sliding film ensures that the bridge superstructure can move independently of the immovable superstructure.

Die Zwischenschicht ist ein Stahlblech.
Dieses ebene, flächige Bauteil ist auf Grund seiner Steifigkeit in der Lage, scheibenmäßig in der Fläche wirkende Kräfte zu übertragen.
Der Vorteil besteht darin, dass von dem Blech die in den Oberbau eingetragenen Horizontalbeanspruchungen aus Bremsen und Anfahren sowie Radialkräfte aus Kurvenfahrten aufgenommen und zu den Festpunkten weitergetragen werden.The intermediate layer is a steel sheet.
Due to its rigidity, this flat, two-dimensional component is able to transmit forces acting on the surface in the manner of a disk.
The advantage is that the sheet metal absorbs the horizontal loads from braking and starting, as well as radial forces from cornering, which are entered into the superstructure, and are carried on to the fixed points.

Ein weiteres Merkmal ist, dass jeweils die Festpunkte eine Verankerung der Zwischenschicht aufweisen.
Eine Verankerung ist eine feste Verbindung zweier Körper, bei der Kräfte übertragen werden.
Durch die Anordnung dieser Verankerung ist die Zwischenschicht kraftschlüssig mit dem Festpunkt verbunden. Vorteilhaft ist, dass die o.g., auf den Oberbau wirkenden Horizontalkräfte über diese Verankerung am Festpunkt konzentriert in den Brückenüberbau bzw. in die Widerlager eingetragen werden.Another feature is that the fixed points each have an anchoring of the intermediate layer.
An anchorage is a fixed connection between two bodies in which forces are transmitted.
The arrangement of this anchoring means that the intermediate layer is positively connected to the fixed point. It is advantageous that the above-mentioned horizontal forces acting on the superstructure are concentrated in the bridge superstructure or in the abutments via this anchoring at the fixed point.

Bei der Konstruktion ist zumindest ein Festpunkt als ein Widerlager ausgeführt.
Da Widerlager kraftschlüssig im Boden gelagert sind, ist es von Vorteil, wenn sie dann auch als Festhaltung für eingeleitete Horizontalkräfte dienen.In the construction, at least one fixed point is designed as an abutment.
Since abutments are non-positively mounted in the ground, it is advantageous if they then also serve as retention for introduced horizontal forces.

Als weitere Ausstattung weist das vorgenannte Widerlager eine Kopferweiterung auf.
Die Kopferweiterung ist eine Verbreiterung des oberen Endes der Widerlagerwand, so dass ein massiver Betonbalken entsteht.
Vorteilhaft ist, dass dieser Betonbalken die o.g. einwirkenden, horizontalen Kräfte aufnimmt und in das Widerlager einträgt. Mit der nach außen zum Erdkörper hin geneigten Oberkannte dieses Betonbalkens erfolgt der Übergang des Oberbaus von der Brücke auf den angrenzenden Erdkörper allmählich.As a further feature, the abovementioned abutment has a head extension.
The head extension is a widening of the upper end of the abutment wall, so that a solid concrete beam is created.
It is advantageous that this concrete beam absorbs the above-mentioned horizontal forces and enters them into the abutment. With the upper edge of this concrete beam inclined outwards towards the earth, the transition of the superstructure from the bridge to the adjoining earth takes place gradually.

Die vorgenannte Kopferweiterung weist eine Verankerung der Zwischenschicht auf.
Zu „Kopferweiterung“ und „Verankerung“ siehe vor.The aforementioned head extension has an anchoring of the intermediate layer.
For "head extension" and "anchoring" see above.

Zur vorgenannten Kraftübertragung muss die Zwischenschicht in der Kopferweiterung arretiert werden.For the aforementioned power transmission, the intermediate layer must be locked in the head extension.

Weiteres Merkmal der Konstruktion ist, dass die Zwischenschicht und der Oberbau durch eine Abdichtung verbunden sind.
Die Abdichtung besteht aus Dichtungssystem und Schutzschicht. Das Dichtungssystem ist eine Schichtenkombination aus aufeinander abgestimmten Baustoffen.
Die Schutzschicht besteht aus einer Lage Gussasphalt. Sie bewahrt das darunterliegende Dichtungssystem vor mechanischer Beanspruchung.
Vorteil ist, dass mit dem Einbau der vorgenannten Abdichtung das Eindringen von Wasser in die Zwischenschicht und den Brückenüberbau vermieden wird.Another feature of the construction is that the intermediate layer and the superstructure are connected by a seal.
The seal consists of a sealing system and a protective layer. The sealing system is a combination of layers made of coordinated building materials.
The protective layer consists of a layer of mastic asphalt. It protects the underlying sealing system from mechanical stress.
The advantage is that the installation of the aforementioned seal prevents water from penetrating into the intermediate layer and the bridge superstructure.

Zur Ausgestaltung zählt weiterhin, dass das erste Fahrbahnsegment einen Oberbau aufweist zumindest mit einer durchgängigen Schicht im Oberbau des ersten und zweiten Fahrbahnsegments.
Zu „Oberbau“ siehe vor.
Die durchgängige Schicht gewährt den Vorteil, dass damit eine ebene Fahrbahnfläche, ohne Naht entsteht.The refinement also includes the fact that the first roadway segment has a superstructure at least with a continuous layer in the superstructure of the first and second roadway segments.
For "superstructure" see above.
The continuous layer has the advantage that it creates a level road surface without seams.

Vorgenannte durchgängige Schicht ist eine Deckschicht oder eine Binderschicht oder eine Tragschicht oder eine Frostschutzschicht.
Aus Deck,- Binder,- Trag,- und Frostschutzschicht in unterschiedlicher Stärke setzt sich der Oberbau zusammen; siehe oben.
Der Vorteil besteht darin, dass diese Bauteile aufeinander abgestimmt und standardisiert sind.The aforementioned continuous layer is a surface layer or a binder layer or a base layer or a frost protection layer.
The superstructure is made up of deck, binder, load-bearing and frost protection layers of different thicknesses; see above.
The advantage is that these components are coordinated and standardized with one another.

Zur weiteren Ausstattung gehört eine Übergangskonstruktion, wobei die Übergangskonstruktion in vertikaler Richtung unter der Zwischenschicht angeordnet ist, wobei die vertikale Richtung von oben nach unten wie folgt bestimmt ist: Oberbau, Zwischenschicht, Brückenüberbau.
Übergangskonstruktionen dienen der Überbrückung von befahrenen Fugen auf Brücken und anderen Ingenieurbauwerken. Fugen in Brückenüberbauten sind notwendig um die Längsbewegungen infolge Temperatur zwängungsfrei zu gewährleisten.
Der Vorteil der Anordnung der Übergangskonstruktion unter der Zwischenschicht gegenüber der bisher üblichen Anordnung auf Oberkante Fahrbahn liegt darin, dass der Brückenüberbau sich ungehindert verschieben kann, während die Fahrbahn starr bleibt und fugenlos hergestellt werden kann.Additional equipment includes a transition structure, the transition structure being arranged in the vertical direction under the intermediate layer, the vertical direction from top to bottom being determined as follows: superstructure, intermediate layer, bridge superstructure.
Transition structures are used to bridge the joints on bridges and other engineering structures. Joints in bridge superstructures are necessary to ensure that the longitudinal movements are free of constraints due to temperature.
The advantage of arranging the transition structure under the intermediate layer compared to the hitherto customary arrangement on the upper edge of the roadway is that the bridge superstructure can move unhindered, while the roadway remains rigid and can be made without joints.

Ein weiteres Merkmal der Konstruktion ist eine Begrenzung, wobei die Begrenzung mit der Zwischenschicht verbunden ist, wobei die Begrenzung den Oberbau in einer Richtung begrenzt.
Die Begrenzung ist eine Einfassung der beiden Fahrbahnränder inklusive Gehwegen. Vorteilhaft ist, dass die Randeinfassungen auf beiden Seiten die Schichten des Oberbaus halten.Another feature of the construction is a boundary, the boundary being connected to the intermediate layer, the boundary defining the superstructure in one direction.
The boundary is an edging of the two road edges including sidewalks. It is advantageous that the edging holds the layers of the superstructure on both sides.

Die Auflistung an Merkmalen und Kombinationen ist hier nicht abschließend dargestellt. Alle weiteren dem Fachmann geläufigen Kombinationen sind auch Gegenstand der hier beanspruchten Erfindung.The list of features and combinations is not exhaustive here. All other combinations familiar to the person skilled in the art are also the subject of the invention claimed here.

LösungsansatzSolution approach

Grundprinzip / VorrichtungBasic principle / device

Die oben beschriebenen, störenden Effekte sowohl auf den Verkehrsteilnehmer, als auch auf das Umfeld können nur vermieden werden, indem auf einen Fahrbahnübergang gänzlich verzichtet wird.
Betrachtet man den Aufbau einer Brücke und das Verformungsverhalten der einzelnen Komponenten genauer, wird deutlich, dass nur der Brückenüberbau [4] eine Längsverschieblichkeit braucht, wohingegen der Straßenaufbau (Oberbau [5]) die Temperaturbeanspruchung aufnehmen kann, wie er es außerhalb der Brücke auch tut. Nach Rücksprache mit der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt in Bergisch-Gladbach, Dr. D. Jansen) werden die Verformungen aus Temperatur im Straßenoberbau durch das Material aufgenommen, ohne dauerhafte Schäden. Der Asphaltbeton reagiert auf Temperaturveränderungen durch die Veränderung seiner Konsistenz - bei zunehmender Temperatur wird er weicher - was aber offenbar nicht mit einer Volumenänderung - zumindest nicht in Fahrbahnebene - verbunden ist.
Das heißt, wenn die Verschieblichkeit auf den Brückenüberbau beschränkt werden kann, kann der Straßenoberbau nahtlos über die Brücke hinweg, ohne Übergangskonstruktion durchgezogen werden. Um das zu erreichen, müssen die beiden Bauteile voneinander getrennt werden. Die (Längs-)Verformungen verlaufen dann unabhängig voneinander. Diese Trennung reicht bei einfeldrigen Brücken von Widerlager zu Widerlager [7], ( bzw. bei mehrfeldrigen Brücken und einem Festpunkt (in Längsrichtung) auf einer Stützenachse von dieser Stützenachse zu den Widerlagern ( . Bei langen Brücken mit hohen Pfeilern müssen oft zwei oder mehr Stützenachsen zur Aufnahme der Horizontalkräfte herangezogen werden. Hier wird die Trennung zwischen Brückenüberbau und Straßenoberbau von der 1. Stützenachse mit Festhaltefunktion bis zum nächsten (zugewandten) Widerlager angeordnet ( ).
Dieses beschriebene Grundprinzip ist in den , und veranschaulicht.The disruptive effects described above both on the road user and on the environment can only be avoided by completely dispensing with a lane crossing.
If you take a closer look at the structure of a bridge and the deformation behavior of the individual components, it becomes clear that only the bridge superstructure [4] A longitudinal displacement needs, whereas the road structure (superstructure [5] ) can absorb the temperature stress, as it does outside the bridge. After consultation with the Federal Highway Research Institute (BASt in Bergisch-Gladbach, Dr. D. Jansen), the deformations from temperature in the road surface are absorbed by the material without permanent damage. The asphalt concrete reacts to changes in temperature by changing its consistency - with increasing temperature it becomes softer - which is apparently not associated with a change in volume - at least not in the road surface.
This means that if the movability can be limited to the bridge superstructure, the road superstructure can be pulled through seamlessly over the bridge without a transition structure. To achieve this, the two components must be separated from one another. The (longitudinal) deformations then run independently of one another. In single-span bridges, this separation extends from abutment to abutment [7] , ( or in the case of multi-span bridges and a fixed point (in the longitudinal direction) on a column axis from this column axis to the abutments ( . In the case of long bridges with high pillars, two or more column axes must often be used to absorb the horizontal forces. Here the separation between the bridge superstructure and the road superstructure is arranged from the 1st column axis with retaining function to the next (facing) abutment ( ).
This basic principle described is in the , and illustrated.

Konstruktion und Aufbau / VerfahrenConstruction and structure / process

Wichtig ist die konsequente konstruktive Durchbildung der Brücke .The consequent constructive development of the bridge is important.

Die Trennung wird dadurch gewährleistet, dass unmittelbar auf den (in der Regel geglätteten) Rohbeton des Überbaues [4] ein durchgängig verschweißtes Stahlblech [8] aufgelegt wird (wodurch im Übrigen auch der Rohbeton geschützt wird; siehe ). Auf den Brückenüberbau aufgebrachte Schmierstoffe wie Gleitmittel oder Gleitfolie können den Gleitvorgang unterstützen.
Das Blech dient auch als Grundlage für die Abdichtung [9], nach den Vorschriften in der Regel auf einer Grundierung eine Haftschicht (anstelle der Haftschicht kann auch eine Schicht aus bituminösen Schweißbahnen angeordnet werden) und darüber eine Gussasphaltschutzschicht.
Daran schließt sich nach oben der vorschriftsmäßige Straßenoberbau an, der auf dem Damm vor und hinter dem Bauwerk eingebaut wird. Die Frostschutzschicht [10] kann dabei dünner gewählt werden, da sie mit dem Betonüberbau einen steifen Untergrund hat. Eine Dicke von 15 cm sollte sie aber nicht unterschreiten, da dann die Verdichtungsfähigkeit in Frage gestellt ist (Mindesteinbaustärke)
Diese ungebundene Frostschutzschicht kann auch als (zusätzliche) Trennschicht zwischen den unterschiedlich auf Temperaturschwankungen reagierenden Bauteilen, Brückenüberbau [4] einerseits und Oberbau andererseits gesehen werden. Unplanmäßige Spannungen sollen zwängungsfrei aufgenommen werden.
In erster Linie soll aber mit dieser Frostschutzschicht der Übergang auf den prinzipiell gleichen Oberbau außerhalb des Bauwerkes „erleichtert“ (vorbereitet) werden. Zusammen mit einer entsprechenden Kopfausbildung der Kammerwand erfolgt dieser Übergang allmählich. Damit dient sie einem Ausgleich was das Setzungsverhalten an dieser Übergangsstelle angeht
Wichtig ist im Hinblick auf die notwendige Verdichtung auch eine Betonaufkantung, die die Frostschutzschicht [10] auf beiden Seiten einfasst. Das Verdichtungsgerät kann dann in sicherem Abstand vom Überbaurand arbeiten.
Zur Gewichtsreduzierung wird als Material für die Frostschutzschicht [10] Lava empfohlen (vgl. Kapitel 3.1.1).The separation is ensured by the fact that the (usually smoothed) raw concrete of the superstructure is directly applied [4] a fully welded sheet steel [8th] is laid on (which, by the way, also protects the raw concrete; see ). Lubricants such as lubricants or sliding film applied to the bridge superstructure can support the sliding process.
The sheet metal also serves as the basis for the seal [9] , according to the regulations usually an adhesive layer on top of a primer (instead of the adhesive layer, a layer of bituminous welding sheeting can also be arranged) and a mastic asphalt protective layer on top.
This is followed by the road superstructure in accordance with the regulations, which is installed on the embankment in front of and behind the structure. The frost protection layer [10] can be chosen thinner because it has a stiff base with the concrete superstructure. However, it should not be less than 15 cm thick, as the compactability is then called into question (minimum installation thickness)
This unbound frost protection layer can also be used as an (additional) separating layer between the components, bridge superstructures, which react differently to temperature fluctuations [4] on the one hand and the superstructure on the other. Unplanned tensions should be absorbed without constraint.
Primarily, however, this frost protection layer is intended to "facilitate" (prepare) the transition to the basically identical superstructure outside the structure. Together with a corresponding head formation of the chamber wall, this transition takes place gradually. It thus serves to compensate for the settlement behavior at this transition point
With regard to the necessary compaction, it is also important to have a concrete upstand that forms the frost protection layer [10] edging on both sides. The compaction equipment can then work at a safe distance from the superstructure edge.
To reduce weight, it is used as a material for the frost protection layer [10] Lava recommended (see chapter 3.1.1).

Alternativ kann auch auf dem Brückenüberbau auf die ungebundene Frostschutzschicht, auf die Asphaltbetontragschicht und die Binderschicht verzichtet werden und nur die Deckschicht - wie auf der Strecke außerhalb des Bauwerkes - über die Brückentafel d.h. unmittelbar über die Gussasphaltschutzschicht durchgezogen werden.Alternatively, the unbound frost protection layer, the asphalt concrete base layer and the binder layer can also be dispensed with on the bridge superstructure and only the surface layer - as on the route outside the structure - can be pulled through the bridge board, i.e. directly over the mastic asphalt protection layer.

Da hierbei der durch die Frostschutzschicht bewirkte Ausgleich zwischen einem weichen (Strecke außerhalb des Bauwerkes) und einem harten (Brückentafel) Untergrund wegfällt, ist nicht auszuschließen, dass sich wegen des unterschiedlichen Setzungsverhaltens der beiden Teile ein mehr oder minder großer Höhenversatz einstellt. Ein bekanntes Problem im Zusammenhang mit der Konsolidierung der Widerlagerverfüllung, ob mit neuer fugenloser oder konventioneller Bauweise.Since the compensation between a soft (section outside the structure) and a hard (bridge panel) subsoil caused by the frost protection layer is no longer available, it cannot be ruled out that the different settlement behavior of the two parts may result in a greater or lesser height offset. A well-known problem in connection with the consolidation of the abutment backfilling, whether with the new seamless or conventional construction method.

Der empfohlene Einbau einer Asphaltarmierung über der Kammerwand des Widerlagers soll in diesem Zusammenhang das Durchschlagen von Rissen bis an die Oberfläche verhindern. (Diese Asphaltarmierung würde in dem o.g. Fall, dass nur die Asphaltbetondeckschicht über das Bauwerk (Abdichtung) gezogen würde, an der Oberkante der Gussasphaltschutzschicht eingebaut).
Die hier beschriebene Bauweise ist grundsätzlich unabhängig vom Fahrbahnaufbau über der Abdichtung. Wegen des vorgenannten Problems wird jedoch das System mit Frostschutzschicht empfohlen.
Die Asphaltbetonschichten werden seitlich (in Brückenlängsrichtung gesehen) durch ein T-förmiges Blech [13] begrenzt/gehalten. Das Blech ist zwar konsequenterweise nicht mit dem Brückenüberbau verbunden, muss jedoch Dehnungsfugen in Brückenlängsrichtung wegen eigener Temperaturbeanspruchung mindestens im Abstand von ca. 8 m haben. , (ohne Binderschicht) und 6 zeigen beispielhaft einen Oberbau .The recommended installation of asphalt reinforcement over the chamber wall of the abutment is intended to prevent cracks from penetrating to the surface. (In the above-mentioned case that only the asphalt concrete cover layer would be drawn over the structure (sealing), this asphalt reinforcement would be installed on the upper edge of the mastic asphalt protective layer).
The construction method described here is fundamentally independent of the pavement structure above the waterproofing. However, because of the above problem, the system with an anti-freeze layer is recommended.
The asphalt concrete layers are laterally (viewed in the longitudinal direction of the bridge) through a T-shaped plate [13] limited / held. The sheet metal is consequently not connected to the bridge superstructure, but must have expansion joints in the longitudinal direction of the bridge due to its own temperature stress at least approx. 8 m apart. , (without binder course) and 6 show an example of a superstructure.

Die Wasserabläufe können nicht wie bei der herkömmlichen Bauweise durch den Brückenüberbau nach unten durchgesteckt und in eine Längsentwässerung unterhalb des Kragarmes bzw. der Fahrbahntafel geführt werden. Sie würden damit die planmäßig vorgesehene Trennung zwischen Brückenüberbau und Straßenoberbau queren und damit bei Verschiebungen abreißen. Die Entwässerung wird daher konsequent im Oberbau verlegt. Wenn die Dicke des Oberbaus dies nicht zulässt (zu gering ist), ist für die Längstransportleitung [14] eine Nische in der Fahrbahntafel vorzusehen.The water drains cannot be pushed down through the bridge superstructure as in the conventional construction method and fed into a longitudinal drainage below the cantilever arm or the roadway panel. They would thus cross the planned separation between the bridge superstructure and the road superstructure and thus tear off in the event of shifts. The drainage is therefore consistently relocated in the superstructure. If the thickness of the superstructure does not allow this (too small), it is for the longitudinal transport line [14] to provide a niche in the lane.

Zu beachten ist auch, dass das Geländer bzw. die Absturzsicherung [15] an der Unterseite des Kragarmes befestigt wird und damit die Überbau(längs)verformungen mitmachen muss. Das heißt, die Verschieblichkeit der außen angebrachten Absturzsicherung bzw. des Geländers muss gewährleistet werden (Dilatationsstoß!).It should also be noted that the railing or the fall protection [15] is attached to the underside of the cantilever arm and so the superstructure (longitudinal) must take part in deformations. That means that the movability of the externally attached fall protection or the railing must be guaranteed (dilation joint!).

Der Aufbau auf dem Widerlagerflügel ist identisch mit dem auf der Brückentafel bis auf die Trennung und das Stahlblech, die hier wegen der Unverschieblichkeit des Widerlagers nicht benötigt werden (siehe )The structure on the abutment wing is identical to that on the bridge panel except for the separation and the sheet steel, which are not required here due to the immovability of the abutment (see )

Trennung und Stahlblech (siehe ) werden bei Einfeldbrücken von Widerlager (Kammerwand) zu Widerlager (Kammerwand) bzw. bei Brücken mit einem oder mehreren Festpunkt(en) auf der/den Stützenachse(n) jeweils vom äußeren Festpunkt zum nächstliegenden (zugewandten) Widerlager (Kammerwand) gezogen und dort verankert. Dies kann z.B. mittels einer Schraubenreihe erfolgen (siehe hierzu auch unter 3.2.1) oder z. B. auch dadurch, dass das Blech einbetoniert wird. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass das Blech [8] so eingebettet ist, dass es (im Endzustand) nur geringe Temperaturschwankungen erfährt. Für die kurzzeitige und lokal begrenzte Temperaturbeanspruchung (während der Bauphase) beim Aufbringen z.B. einer Schweißbahn oder des Gussasphalts können (prophylaktisch) Langlöcher die möglichen Dehnungen auffangen. Ist die Aufnahme der Horizontalkräfte durch die Verankerung auf nur einem Widerlager gewährleistet, können auf dem anderen Widerlager Langlöcher im Blech vorgesehen werden. Bei Aufnahme der Horizontalkräfte auf einer oder mehreren Stützenachsen können auf beiden Widerlagern Langlöcher mögliche Längsverformungen des Stahlbleches zwängungsfrei aufnehmen. Vor dem Aufbringen des Oberbaues ist das Blech in den Bauphasen, bei denen es freiliegt, vor größeren Temperaturschwankungen zu schützen.Separation and sheet steel (see ) are pulled in single-span bridges from abutment (chamber wall) to abutment (chamber wall) or in bridges with one or more fixed point (s) on the column axis (s) from the outer fixed point to the nearest (facing) abutment (chamber wall) and there anchored. This can be done, for example, by means of a row of screws (see also under 3.2.1) or z. B. also by the fact that the sheet metal is set in concrete. Basically it can be assumed that the sheet metal [8th] is embedded in such a way that (in the final state) it experiences only slight temperature fluctuations. For short-term and locally limited temperature stress (during the construction phase) when applying a welding line or mastic asphalt, for example, elongated holes can (prophylactically) absorb the possible expansion. If the absorption of the horizontal forces is guaranteed by the anchoring on only one abutment, elongated holes can be provided in the sheet metal on the other abutment. When absorbing the horizontal forces on one or more column axes, elongated holes on both abutments can absorb possible longitudinal deformations of the steel sheet without constraint. Before the superstructure is applied, the sheet metal must be protected from major temperature fluctuations during the construction phases in which it is exposed.

Eine vereinfachte Übergangskonstruktion ist auf Ebene des Brückenüberbaues einzubauen (siehe ) zur Aufnahme der Ausdehnungen des Überbaues. Eine wasserdichte Version ist entbehrlich, da das darüber liegende Stahlblech [8] und die Abdichtung [9] die Wasserundurchlässigkeit gewährleisten. Das heißt, auf die Schläuche [2] kann unter diesem Aspekt verzichtet werden. Wegen der breiteren Verteilung von Vertikallasten durch den Fahrbahnaufbau und unter Ausnutzug der Plattentragfähigkeit des Stahlbleches, kann auch der Lamellenabstand [1] vergrößert werden.
Dadurch, dass dieser ÜKO nicht direkt befahren wird, reduzieren sich die schadensverursachenden Stöße auf die gesamte Konstruktion, was auch die Dauerhaftigkeit des (vereinfachten, tieferliegenden) ÜKO wesentlich verbessert.A simplified transition construction is to be installed at the level of the bridge superstructure (see ) to accommodate the expansion of the superstructure. A waterproof version is not necessary because the sheet steel above it [8th] and the seal [9] ensure water impermeability. That is, on the hoses [2] can be dispensed with under this aspect. Due to the broader distribution of vertical loads through the roadway structure and taking advantage of the plate load-bearing capacity of the sheet steel, the lamellar spacing can also be used [1] be enlarged.
Because this ÜKO is not driven directly, the damage-causing impacts are reduced to the entire construction, which also significantly improves the durability of the (simplified, lower-lying) ÜKO.

Aufnahme der BeanspruchungenAbsorption of the stresses

Vertikale KraftaufnahmeVertical force absorption

Eigengewichtown weight

Ein Nachteil dieser vorbeschriebenen Bauweise mit Frostschutzschicht ist die Mehrbelastung (des Eigengewichtes) durch den Straßen angepassten Oberbau [5].
Es sollte daher jede Möglichkeit ausgenutzt werden, etwa durch die Verwendung von leichterem Material, wie etwa Schaumlava für die Frostschutzschicht [10], das Gewicht zu reduzieren (siehe 2.2).
Um ein Gefühl für die Mehrbelastung durch den alternativen Aufbau zu bekommen, sei hier die prozentuale Gewichtserhöhung bei einem Einsatz bei der neuen Moselbrücke in Wolf ermittelt: Konventioneller Brückenbelag: 4,0 cm Gussasphaltdeckschicht [12] (von oben nach unten) 3,5 cm Gussasphaltschutzschicht 0,5 cm Bit. Schweißbahn A disadvantage of the above-described construction method with a frost protection layer is the additional load (of its own weight) due to the superstructure adapted to the road [5] .
Every option should therefore be used, for example by using lighter materials such as foam lava for the frost protection layer [10] to reduce the weight (see 2.2).
In order to get a feeling for the additional load caused by the alternative structure, here is the percentage increase in weight when working on the new Moselle bridge in Wolf: Conventional bridge covering: 4.0 cm mastic asphalt top layer [12] (top down) 3.5 cm mastic asphalt protective layer 0.5 cm bit. Welding track

Zusätz. beispielhaftAdditional exemplary Fahrbahnaufbau nach .6:Road structure according to .6: 10,0 cm Asphaltbetontragschicht (γ= 24 KN/m³) [11]10.0 cm asphalt concrete base layer (γ = 24 KN / m ³ ) [11] 15,0 cm Frostschutzschicht (γ= 18 KN/m³) [10]15.0 cm frost protection layer (γ = 18 KN / m ³ ) [10] 0,5 cm Stahlblech (γ= 78,5 KN/m) [8]0.5 cm sheet steel (γ = 78.5 KN / m) [8] ∑∑ 25,6 cm25.6 cm

Die Brücke wird also zusätzlich mit 5,5 KN/m² (Eigengewicht) belastet.
Bei Verwendung von Schaumlava (γ = 10 KN/m³) als Frostschutzmaterial reduziert sich die Zusatzbelastung auf 4,3 KN/m².
Dies würde z.B. für die Moselbrücke Wolf im Vergleich zum kleinsten Querschnitt im Endfeld (Querschnitt QS 11 mit A = 9,07 m²) und einer Brückenbreite (mit Kappen) von 14,53 m (G= 9,07 m² × 25 KN/m³ = 226,75 KN/m) eine prozentuale Erhöhung des Eigengewichtes von 35,2 % (5,5 KN/m² × 14,53 m = 79,915 KN/m) bzw. von 27,6 % (4,3KN/m² × 14,53 m = 62,479 KN/m) bedeuten.
Wie bereits in Kapitel 2.2 ausgeführt, ist die hier beschriebene Konstruktionsart (eines fugenlosen Fahrbahnüberganges) unabhängig von dem Fahrbahnaufbau oberhalb der Abdichtung; d.h. auch der Brückenbelag (nur) mit einer Deckschicht aus Asphaltbeton ist möglich. Damit entfiele natürlich ein Zusatzgewicht.The bridge is therefore additionally ^{loaded with 5.5 KN / m 2} (dead weight).
When using foam lava (γ = 10 KN / m ³ ) as frost protection material, the additional load is reduced to 4.3 KN / m ² .
For example, for the Moselle Bridge Wolf this would be compared to the smallest cross-section in the end span (cross-section QS 11 with A = 9.07 m ² ) and a bridge width (with caps) of 14.53 m (G = 9.07 m ² × 25 KN / m ³ = 226.75 KN / m) a percentage increase in the dead weight of 35.2% (5.5 KN / m ² × 14.53 m = 79.915 KN / m) or of 27.6% (4, 3KN / m ² × 14.53 m = 62.479 KN / m).
As already explained in Chapter 2.2, the type of construction described here (a seamless roadway transition) is independent of the roadway structure above the waterproofing; ie the bridge covering (only) with a top layer of asphalt concrete is also possible. This of course eliminates the need for additional weight.

KFZ - VerkehrMotor vehicle traffic

Der zusätzliche Aufbau mit Frostschutzschicht schont aber nicht nur den Beton der Brückentafel (gegenüber einer direkt befahrenen), sondern er verteilt auch die Radlasten (Punktlasten) auf eine größere Fläche.
Bei diesem Aufbau kann auch der Schwingbeiwert für die Verkehrslasten geringfügig reduziert werden. Der Schwingbeiwert lφ beträgt bei überschütteten Bauwerken: $$\phi =\mathrm{1,4}-\mathrm{0,008}l\phi -\mathrm{0,1}\times h\ddot{u}$$

Mit

• lφ = maßgebende Länge in m
• hü = Überschüttungshöhe in m

The additional structure with a frost protection layer not only protects the concrete of the bridge panel (compared to one that is directly driven on), it also distributes the wheel loads (point loads) over a larger area.
With this structure, the vibration coefficient for the traffic loads can also be slightly reduced. The vibration coefficient lφ for covered structures is: $$\phi =1.4-0.008l\phi -0.1\times H\ddot{u}$$

With

• lφ = decisive length in m
• hü = cover height in m

Bei zusätzlichen 25,5 cm Aufbau reduziert sich φ um 0,1 × 0,255 = 0,026, oder um 0,026/0,4 = 6,5 %.
Diese Reduktion fällt nicht ins Gewicht.With an additional 25.5 cm structure, φ is reduced by 0.1 × 0.255 = 0.026, or by 0.026 / 0.4 = 6.5%.
This reduction is negligible.

Verdichtung (Bauzustand)Compaction (state of construction)

Die Frostschutzschicht [10] auf der Brückentafel muss - wie die auf der freien Strecke - mittels entsprechend ausgestatteter Walzen/Rüttler verdichtet werden. Die Vibration der Walze (in der Regel auf eine Achse beschränkt) selbst wird dabei durch eine Unwucht in der Achse, einem mit bestimmter Geschwindigkeit rotierenden Gewicht, erzeugt.
Der Brückenüberbau [4] wird also durch eine mit der Erregerfrequenz Ω harmonisch veränderliche Kraft F= F₀ cosΩt angeregt.The frost protection layer [10] on the bridge board - like the one on the open section - it must be compacted by means of appropriately equipped rollers / vibrators. The vibration of the roller (usually limited to one axis) itself is generated by an imbalance in the axis, a weight rotating at a certain speed.
The bridge superstructure [4] _{is therefore excited by a force F = F 0} cosΩt that is harmonically variable with the excitation frequency Ω.

Die Fliehkräfte bewegen sich zwischen 20 KN und 250 KN je nach Größe der Tandemwalze (siehe z. B. (Bomag, „Walzfibel“,Datenblatt,2015)]).
Um hier keinen neuen, zusätzlichen Lastfall für das Brückenbauwerk zu generieren, sollten für die Verdichtung der Frostschutzschicht [10] Walzen verwendet werden, deren Fliehkraft max. 50 KN beträgt. Dieser Lastfall, einer Einzellast von 50 KN ist bei Brückenbauwerken für den KFZ-Verkehr bereits generell zu untersuchen.
Diese Walzen sind ausreichend, um eine 15 cm dicke Frostschutzschicht [10] zu verdichten. Bei dickeren Schichten kann dies durch lagenmäßiges Einbauen gewährleistet werden.The centrifugal forces range between 20 KN and 250 KN depending on the size of the tandem roller (see e.g. (Bomag, "Walzfibel", data sheet, 2015)]).
In order not to generate a new, additional load case for the bridge structure, the frost protection layer should be used for compaction [10] Rollers are used whose centrifugal force is max. 50 KN. This load case, a single load of 50 KN, has to be examined in general for bridge structures for motor vehicle traffic.
These rollers are sufficient to create a 15 cm thick layer of frost protection [10] to condense. In the case of thicker layers, this can be ensured by installing in layers.

Während die entstehende Maximalkraft, die Fliehkraft vom Bauteil als statische Last aufzunehmen ist, ist auch die Frage, ob die Verdichtungsfrequenz zum kritischen sog. „Resonanzfall“ führen kann, der die Brücke oder das Bauteil letztlich zum Einsturz bringen kann.While the resulting maximum force, the centrifugal force, has to be absorbed by the component as a static load, there is also the question of whether the compression frequency can lead to the critical so-called "resonance case" that can ultimately cause the bridge or component to collapse.

Die Bewegungsgleichung hierzu lautet nach [(Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10. Auflage)] : $$m\ddot{x}=-cx+F_{0}cos\mathrm{\Omega }t$$

$$m\ddot{x}+cx=F_{0}cos\mathrm{\Omega }t$$

The equation of motion for this reads according to [(Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10th edition)]: $$m\ddot{x}=-cx+{\mathrm{F.}}_{0}cOs\mathrm{\Omega }t$$

$$m\ddot{x}+cx={\mathrm{F.}}_{0}cOs\mathrm{\Omega }t$$

Die Differentialgleichung ist inhomogen. Mit den Abkürzungen: $${\mathrm{\omega }}^2=\frac{c}{m}{\text{ und x}}_0=\frac{Fo}{c}$$

wird: $$\ddot{x}+{\mathrm{\omega }}^{2}x={\mathrm{\omega }}^2{\text{x}}_0\text{cos }\mathrm{\Omega }\text{t}$$

The differential equation is inhomogeneous. With the abbreviations: $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\omega "\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">\omega </figure-callout>}}^2=\frac{c}{m}{\text{and x}}_0=\frac{\mathrm{F.}O}{c}$$

will: $$\ddot{x}+{\mathrm{\omega }}^{2}x={\mathrm{\omega }}^2{\text{x}}_0\text{cos}\mathrm{\Omega }\text{t}$$

Die allgemeine Lösung x(t) dieser inhomogenen Differentialgleichung setzt sich nach [(Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10. Auflage)] aus der allgemeinen Lösung x_h der homogenen Differentialgleichung (ẍ + ω² x = 0) und einer Partikularlösung x_p der inhomogenen Differentialgleichung zusammen: $$x=x_h+x_p$$

The general solution x (t) of this inhomogeneous differential equation is composed according to [(Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10th edition)] from the general solution x _{h of} the homogeneous differential equation (ẍ + ω ² x = 0) and a particular solution x _{p of} the inhomogeneous differential equation: $$x=x_H+x_p$$

Nach der Lösung x_h der homogenen Gleichung und einem Ansatz vom Typ der rechten Seite für die Partikularlösung x_p, kann V, eine dimensionslose Größe durch Einsetzen von xp bestimmt werden (siehe [(Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10. Auflage)]Gross, Hauger...): $$V=\raisebox{1ex}{$w^2$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$w^2-{\mathrm{\Omega }}^2$}\right.$$

After the solution x _{h of} the homogeneous equation and an approach of the type on the right-hand side for the particular _{solution x p} , V, a dimensionless quantity can be determined by inserting xp (see [(Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10th edition)] Gross, Hauger ...): $$V=\raisebox{1ex}{$w^2$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$w^2-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\Omega "\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">\Omega </figure-callout>}}^2$}\right.$$

Mit dem Frequenzverhältnis: $$\eta =\raisebox{1ex}{$\mathrm{\Omega }$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$\omega $}\right.$$

wird: $$V=\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$1-{\eta }^2$}\right.$$

With the frequency ratio: $$\eta =\raisebox{1ex}{$\mathrm{\Omega }$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$\omega $}\right.$$

will: $$V=\raisebox{1ex}{$1$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$1-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\eta "\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">\eta </figure-callout>}}^2$}\right.$$

Die allgemeine Lösung der Differentialgleichung lautet dann: $$x\left(t\right)=x_h+x_p=Ccos\left(\omega t-\propto \right)+x_{0}Vcos\mathrm{\Omega }t$$

The general solution of the differential equation is then: $$x\left(t\right)=x_H+x_p=\mathrm{C.}cOs\left(\omega t-\propto \right)+x_{0}VcOs\mathrm{\Omega }t$$

Die Integrationskonstanten C und α können dabei aus den Anfangsbedingungen bestimmt werden. Da bei realen Systemen wegen der stets vorhandenen Dämpfung die Lösung der homogenen Differentialgleichung mit der Zeit abklingt, bleibt als Lösung nach hinreichend großer Zeit (Einschwingvorgang) nur die Partikularlösung x_p. Dann gilt: $$x\left(t\right)=x_p{x}_{0}Vcos\mathrm{\Omega }t$$

The constants of integration C and α can be determined from the initial conditions. Since in real systems the solution of the homogeneous differential equation decays over time because of the damping that is always present, only the particular solution x _p remains as the solution after a sufficiently long time (transient process). Then the following applies: $$x\left(t\right)=x_p{x}_{0}VcOs\mathrm{\Omega }t$$

Hierin ist V ein Maß für das Verhältnis der Schwingungsamplitude zur statischen Auslenkung x₀ .Man bezeichnet V deshalb als Vergrößerungsfunktion.
In ist der Betrag von V in Abhängigkeit von η dargestellt.Here, V is a measure of the ratio of the oscillation amplitude to the static deflection x _0. V is therefore referred to as the magnification function.
In the amount of V is shown as a function of η.

Wenn die Erregerfrequenz gegen die Eigenfrequenz des Schwingers (des Bauwerkes oder Bauteils) geht (η → 1), wachsen die Schwingungsausschläge über alle Grenzen (V → ∞). Dieses Verhalten nennt man Resonanz. Den Bereich η < 1 nennt man unterkritisch, der Bereich η > 1 heißt überkritisch. Für η → 0 geht V → 1 (statischer Ausschlag bei sehr kleiner Erregerfrequenz), für η →∞ geht | V | → 0 (kein Ausschlag bei sehr große Erregerfrequenzen).
Im Resonanzfall Ω = ω ist die obige Partikularlösung nicht gültig.
Es ergibt sich eine „Schwingung“ mit zeitlich linear anwachsender Amplitude. Ein solches Schwingungsverhalten, das bis zum Einsturz des Bauwerkes führen kann, ist in dargestellt.(Bekanntester Fall war der Einsturz der Tacoma Bridge in den USA)If the excitation frequency goes against the natural frequency of the oscillator (of the building or component) (η → 1), the oscillation amplitudes grow beyond all limits (V → ∞). This behavior is called resonance. The range η <1 is called subcritical, the range η> 1 is called supercritical. For η → 0, V → 1 (static deflection at a very low excitation frequency), for η → ∞, | V | → 0 (no deflection with very high excitation frequencies).
In the case of resonance Ω = ω, the above particular solution is not valid.
The result is an "oscillation" with an amplitude that increases linearly over time. Such a vibration behavior, which can lead to the collapse of the structure, is in (The most famous case was the collapse of the Tacoma Bridge in the USA)

In 3 Beispielen wird im Folgenden veranschaulicht, ob Brückenbauwerke oder -teile bei der Verdichtung der Frostschutzschicht resonanzfallgefährdet wären, bzw. wie groß der Abstand zu dieser kritischen Frequenz ist (in welchem Bereich, unter - oder überkritisch, Brückenbauwerke bzw. Brückenbauteile liegen).In the following 3 examples it is illustrated whether bridge structures or parts of the bridge would be at risk of resonance during the compaction of the frost protection layer, or how big the distance to this critical frequency is (in which area, under- or supercritical, bridge structures or bridge parts are).

Die Erregerfrequenzen der Verdichtungswalzen liegen zwischen Ω= 40 und 70 Hertz (siehe z. B. [(Bomag,„Walzfibel“,Datenblatt,2015)])The excitation frequencies of the compaction rollers are between Ω = 40 and 70 Hertz (see e.g. [(Bomag, "Walzfibel", data sheet, 2015)])

Beispielexample

Moselbrücke Wolf, EndfeldMoselle bridge Wolf, Endfeld

Ermittlung der Eigenfrequenz des EndfeldesDetermination of the natural frequency of the end field

Die Eigenfrequenz berechnet sich zu: $$\omega =\surd c_B/m$$

The natural frequency is calculated as follows: $$\omega =\surd c_{\mathrm{B.}}/m$$

Betrachtet wird ein masseloser, elastischer Balken (Biegesteifigkeit EI), der an ungünstigster Stelle die Masse m trägt. Die Gewichtskraft G = m g.A massless, elastic beam (flexural rigidity EI) is considered, which carries the mass m at the most unfavorable point. The weight G = m g.

Bestimmung der Federkonstanten c_B Determination of the spring constant c _B

In ist das statische Ersatzsystem für die Berechnung der Federkonstanten des Endfeldes der neuen Moselbrücke in Wolf aufskizziert.
Die maßgeblichen Querschnittswerte des in dargestellten schwächsten Endfeldquerschnitts der Moselbrücke in Wolf betragen nach der statischen Berechnung: $$A=\mathrm{9,07}{m}^2;Iy=\mathrm{11,6}{m}^4;E_b=36300MN/m^2;\gamma -Beton=\mathrm{0,025}MN/m^3$$

In the static substitute system for the calculation of the spring constants of the end span of the new Moselle bridge in Wolf is sketched.
The relevant cross-sectional values of the in The weakest end span cross-section of the Moselle bridge in Wolf shown is according to the static calculation: $$\mathrm{A.}=9.07{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^2;\mathrm{I.}y=11.6m^{\mathrm{4th}};{\mathrm{E.}}_b=36300\mathrm{M.}N/{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^2;\gamma -\mathrm{B.}etOn=0.025\mathrm{M.}N/{\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^3$$

Die maximale Durchbiegung (an der Stelle x = 0,447 L) beträgt: $$maxw=\frac{1}{48\surd 5}\times \frac{F{l}^3}{EI}$$

$$c_B=\frac{F}{maxw}=\frac{48\times \sqrt{5}\times EI}{l^3}$$

$$c_B=\frac{48\times \sqrt{5}\times 36300\frac{MN}{m^2}\times \mathrm{11,6}{m}^4}{{\left(47m\right)}^3}$$

$$c_B=\mathrm{431,56}MN/m$$

$$\text{mit }G=mg\text{ oder}:m=G/g$$

$$\text{und }G=A\times l\times \gamma =\mathrm{9,07}{m}^2\times 47m\times \mathrm{0,025}MN/m^3=\mathrm{10,66}MN$$

$$m=G/g=\mathrm{10,66}MN/\mathrm{9,81}m/s^2=\mathrm{1,09}MN\times s^2/m$$

$$\omega =\surd \frac{\mathrm{431,56}}{\mathrm{1,09}}=\mathrm{19,9}\times l/s\left(Hertz\right)$$

The maximum deflection (at the point x = 0.447 L) is: $$maxw=\frac{1}{48\surd 5}\times \frac{\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="F.\; l"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">F.</figure-callout>}{l}^{}{}^3}{\mathrm{E.}\mathrm{I.}}$$

$$c_{\mathrm{B.}}=\frac{\mathrm{F.}}{maxw}=\frac{48\times \sqrt{5}\times \mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="E.\; I.\; l"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">E.</figure-callout>}\mathrm{I.}}{l^{}}$$

$$c_{\mathrm{B.}}=\frac{48\times \sqrt{5}\times 36300\frac{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="M.\; N\; m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">M.</figure-callout>}N}{m^{}}\times 11.6m^{\mathrm{4th}}}{{\left(47m\right)}^3}$$

$$c_{\mathrm{B.}}=431.56\mathrm{M.}N/m$$

$$\text{with}G=mG\text{or}:m=G/G$$

$$\text{and}G=\mathrm{A.}\times l\times \gamma =9.07{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^2\times 47m\times 0.025\mathrm{M.}N/{\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^3=10.66\mathrm{M.}N$$

$$m=G/G=10.66\mathrm{M.}N/9.81m/{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="s"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">s</figure-callout>}}^2=1.09\mathrm{M.}N\times s^2/m$$

$$\omega =\surd \frac{431.56}{1.09}=19.9\times l/s\left(Hertz\right)$$

Für verschiedene Erregerfrequenzen Ω ergeben sich die folgenden Frequenzverhältnisse η = ^Ω/ω und Vergrößerungswerte (Beträge) IVI = 1/1- η², welche aus Tabelle 1 und zu entnehmen sind: Tabelle 1: Abhängigkeit Erregerfrequenzen/Frequenzverhältnisse und Vergrößerungswerte. Ω 5 10 15 19,9 40 55 70 η 0,251 0,503 0,754 1 2,010 2,764 3,518 IVI 1,067 1,338 2,316 ∞ 0,829 0,151 0,058 For different excitation frequencies Ω, the following frequency ratios η = ^Ω / ω and magnification values (amounts) IVI = 1 / 1- η ² , which can be found in Tables 1 and the following can be found: Table 1: Dependency of excitation frequencies / frequency ratios and magnification values. Ω 5 10 15th 19.9 40 55 70 η 0.251 0.503 0.754 1 2.010 2.764 3.518 IVI 1.067 1.338 2,316 ∞ 0.829 0.151 0.058

In ist die Vergrößerungsfunktion IVI in Abhängigkeit vom Frequenzverhältnis η für das Beispiel 1 im Diagramm aufgetragen.
Die Erregerfrequenzen Ω der Verdichtungswalzen zwischen 40 und 70 Hertz liegen also deutlich im überkritischen Bereich.In the magnification function IVI is plotted as a function of the frequency ratio η for example 1 in the diagram.
The excitation frequencies Ω of the compaction rollers between 40 and 70 Hertz are therefore clearly in the supercritical range.

Beispielexample

Moselbrücke Wolf, Auskragung des ÜberbauesMoselle bridge Wolf, cantilever of the superstructure

Bestimmung der Federkonstanten c_k;Determination of the spring constant c _k ;

zeigt das statische System und die mittragende Plattenbreite am Kragarmanschnitt für die Ermittlung der Federkonstanten der Auskragung. Es wird mit folgenden Querschnittswerten gerechnet: $$E_B=36300MN/m^2{b}_W=\mathrm{1,0}m\left(Walzenbreite\right)$$

$$h_k=\mathrm{0,60}m\left(\text{Konstruktionsh}\ddot{\text{o}}\text{he am Kragarmanschnitt}\right)$$

$$b_m\ge \mathrm{1,0}\text{m}+\mathrm{0,75}\times \mathrm{3,85}\text{m}=\mathrm{3,89}\text{m}$$

$$Iy=bm\times h^3/12=\mathrm{3,89}m\times {\left(\mathrm{0,6}m\right)}^3/12=\mathrm{0,070}{m}^4$$

$${\gamma }_{Beton}=\mathrm{0,025}MN/m^3$$

shows the static system and the load-bearing panel width at the cantilever section for determining the spring constant of the cantilever. The following cross-sectional values are calculated: $${\mathrm{E.}}_{\mathrm{B.}}=36300\mathrm{M.}N/m^2{b}_{\mathrm{W.}}=1.0m\left(\mathrm{W.}alzenbreite\right)$$

$$H_k=0.60m\left(\text{Construction}\ddot{\text{O}}\text{Hey at the cantilever gate}\right)$$

$$b_m\ge 1.0\text{m}+0.75\times 3.85\text{m}=3.89\text{m}$$

$$\mathrm{I.}y=bm\times {\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="H"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">H</figure-callout>}}^3/\mathrm{12th}=3.89m\times {\left(0.6m\right)}^3/\mathrm{12th}=0.070m^{\mathrm{4th}}$$

$${\gamma }_{\mathrm{B.}etOn}=0.025\mathrm{M.}N/{\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^3$$

Die maximale Durchbiegung am Kragarmende beträgt: $$maxw=1/3\times \frac{F\times l^3}{EIy}$$

The maximum deflection at the end of the cantilever arm is: $$maxw=1/3\times \frac{\mathrm{F.}\times {\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="l"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">l</figure-callout>}}^3}{\mathrm{E.}\mathrm{I.}y}$$

Die Federkonstante: $${\text{c}}_{\text{k}}=F/maxw=\frac{3\times EIy}{l^3}$$

$${\text{c}}_{\text{k}}=\frac{3\times 36300MN/m^2\times \mathrm{0,07}{m}^4}{{\left(\mathrm{3,93}m\right)}^3}=\mathrm{132,52}MN/m$$

$$G=\frac{\mathrm{3,89}+\mathrm{1,00}}{2}\times \frac{\mathrm{0,25}+\mathrm{0,60}}{2}\times 0.025MN/m^3\times \mathrm{4,15}m=\mathrm{0,105}MN$$

$$m=G/g=\mathrm{0,105}MN/\mathrm{9,81}m/s^2=\mathrm{0,011}MN/m\times s^2$$

$$\omega =\sqrt{\frac{\mathrm{132,52}\frac{MN}{m}}{\mathrm{0,011}MN\frac{s^2}{m}}}=\text{ 110 }\frac{1}{s}$$

The spring constant: $${\text{c}}_{\text{k}}=\mathrm{F.}/maxw=\frac{3\times \mathrm{E.}\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="I.\; y\; l"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">I.</figure-callout>}y}{l^{}}$$

$${\text{c}}_{\text{k}}=\frac{3\times 36300\mathrm{M.}N/{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^2\times 0.07m^{\mathrm{4th}}}{{\left(3.93m\right)}^3}=132.52\mathrm{M.}N/m$$

$$G=\frac{3.89+1.00}{2}\times \frac{0.25+0.60}{2}\times 0.025\mathrm{M.}N/{\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="m"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">m</figure-callout>}}^3\times 4.15m=0.105\mathrm{M.}N$$

$$m=G/G=0.105\mathrm{M.}N/9.81m/{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="s"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">s</figure-callout>}}^2=0.011\mathrm{M.}N/m\times s^2$$

$$\omega =\sqrt{\frac{132.52\frac{\mathrm{M.}N}{m}}{0.011\mathrm{M.}N\frac{s^2}{m}}}=\text{110}\frac{1}{s}$$

Die Erregerfrequenzen der Verdichtungswalzen bewegen sich zwischen 40 und 70 Hertz. $$\eta =\frac{\mathrm{\Omega }}{\omega }=\frac{70}{110}=\mathrm{0,653}$$

The excitation frequencies of the compaction rollers range between 40 and 70 Hertz. $$\eta =\frac{\mathrm{\Omega }}{\omega }=\frac{70}{110}=0.653$$

Das heißt, die Walzenschwingungen liegen hier im sog. unterkritischen Bereich mit viel Abstand zur Eigenfrequenz des Bauteils.This means that the roller vibrations are in the so-called subcritical range with a large gap to the natural frequency of the component.

Beispielexample

EinfeldbrückeSingle span bridge

Bestimmung der Federkonstanten c_E :Determination of the spring constant c _E :

zeigt das statische System für die Ermittlung der Federkonstanten einer 32 m langen Einfeldbrücke.
Der in gezeichnete typische Überbauquerschnitt einer Einfeldbrücke hat folgende Querschnittswerte: Fläche: A = 4,6 m² Trägheitsmoment : Iy = 2,07 m⁴ E_B 36300 MN/m² γ_Beton = 0,025 MN/ m³ $$maxw=1/48\times \left(F\times l^3/EI\right)$$

$$c_B=F/maxw$$

$$c_B=\left(48\times 36300\times \mathrm{2,07}\right)/\left({32}^3\right)=110MN/m$$

$$m=A\times l\times \gamma =\mathrm{11,7}MN/m\times s^2$$

$${\omega }^2=c_B/m=110/\mathrm{11,7}=\mathrm{9,4}\to \omega =\mathrm{3,1}\times l/s\left(\text{Hertz}\right)$$

shows the static system for determining the spring constant of a 32 m long single span bridge.
The in The typical superstructure cross-section drawn for a single-span bridge has the following cross-sectional values: Area: A = 4.6 m ² Moment of inertia: Iy = 2.07 m ⁴ E _B 36300 MN / m ² γ _concrete = 0.025 MN / m ³ $$maxw=1/48\times \left(\mathrm{F.}\times {\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="l"\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0065.png"\; state="\{\{state\}\}">l</figure-callout>}}^3/\mathrm{E.}\mathrm{I.}\right)$$

$$c_{\mathrm{B.}}=\mathrm{F.}/maxw$$

$$c_{\mathrm{B.}}=\left(48\times 36300\times 2.07\right)/\left({32}^3\right)=110\mathrm{M.}N/m$$

$$m=\mathrm{A.}\times l\times \gamma =11.7\mathrm{M.}N/m\times s^2$$

$${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="\omega "\; filenames="DE102016010322B4\_0055.png,DE102016010322B4\_0056.png"\; state="\{\{state\}\}">\omega </figure-callout>}}^2=c_{\mathrm{B.}}/m=110/11.7=9.4\to \omega =3.1\times l/s\left(\text{hertz}\right)$$

Bei schnellem Schritt wäre diese Frequenz von einem Fußgänger zu erreichen. Die Erregerfrequenz der Verdichtungswalzen mit ca. 40 bis 70 Hertz liegt dagegen deutlich im überkritischen Bereich.With a quick step, this frequency could be reached by a pedestrian. The excitation frequency of the compaction rollers of approx. 40 to 70 Hertz, on the other hand, is clearly in the supercritical range.

Insgesamt zeigt die Betrachtung der Beispiele, dass die Erregerfrequenz der Rüttelwalzen (zwischen 40 und 70 Hertz) zu Schwingungen in den untersuchten Brückenbauteilen führte, die außerhalb des kritischen Bereiches, des sogenannten „Resonanzfalles“ liegen. Ein schnell laufender Fußgänger kann eher den „Resonanzfall“ eines Brückenüberbaues auslösen.Wird auf die Frostschutzschicht verzichtet, braucht es keine Verdichtung mittels Rüttelwalzen und damit entfällt auch der Nachweis des Abstandes der Schwingungen (durch Verdichtungsgeräte) zum Resonanzfall des Bauteils.Overall, the examination of the examples shows that the excitation frequency of the vibrating rollers (between 40 and 70 Hertz) led to vibrations in the examined bridge components that are outside the critical range, the so-called "resonance case". A fast-moving pedestrian is more likely to trigger the "resonance case" of a bridge superstructure. If the frost protection layer is dispensed with, there is no need for compaction by means of vibrating rollers, and thus there is no need to prove the distance between the vibrations (using compaction equipment) and the resonance case of the component.

Horizontale KraftaufnahmeHorizontal force absorption

KFZ - VerkehrMotor vehicle traffic

Aus Bremsen und AnfahrenFrom braking and starting

Horizontalkräfte aus dem KFZ-Verkehr können wegen der Trennung zwischen Brückenüberbau und Oberbau [6] nicht auf den Überbau [4] übertragen und von dort über die Lager in die Widerlager / Pfeiler eingeleitet werden.Horizontal forces from motor vehicle traffic can occur because of the separation between the bridge superstructure and the superstructure [6] not on the superstructure [4] transferred and introduced from there via the bearings into the abutments / pillars.

Brems - und Anfahrkräfte werden deshalb in dem hier vorgestellten Konzept über das Stahlblech [8] weitergeleitet und am Festpunkt [7] (Widerlager (Kammerwand) /Pfeiler) verankert. Ist der Festpunkt ein Widerlager, werden diese H-Kräfte über einen Querträger (Verdickung) am oberen Ende der Kammerwand (siehe auf die Widerlagerflügel und von dort auf die Auflagerbank übertragen. Das heißt, die konventionelle Übertragung dieser Kräfte über entsprechend ausgestattete Lager entfällt.Braking and starting forces are therefore in the concept presented here via the sheet steel [8th] forwarded and at the fixed point [7] (Abutment (chamber wall) / pillar) anchored. If the fixed point is an abutment, these H-forces are transmitted via a cross member (thickening) at the upper end of the chamber wall (see transferred to the abutment wing and from there to the support bank. This means that the conventional transmission of these forces via appropriately equipped bearings is no longer necessary.

Ist der Festpunkt in einer Stützenachse, erfolgt die Übertragung von dem verankerten Blech konventionell über den Überbau in die feste Lagerung (nach , ).If the fixed point is in a column axis, the transfer from the anchored sheet metal takes place conventionally via the superstructure into the fixed bearing (according to , ).

Diese Brems-und Anfahrkräfte sind als Einzellast anzusetzen, die sich durch den Straßenaufbau [5] nach unten bis auf das Stahlblech [8] und zur Seite verteilt. Nach unten, vertikal, kann nach Auskunft der BASt (Dr. Jansen) von einem Lastausbreitungswinkel von 45° ausgegangen werden. Für die seitliche Ausbreitung gäbe es in der Literatur jedoch keine Aussage.These braking and starting forces are to be applied as a single load that is caused by the road structure [5] down to the sheet steel [8th] and spread to the side. According to the BASt (Dr. Jansen), a load spread angle of 45 ° can be assumed downwards, vertically. However, there is no statement in the literature for the lateral spread.

Wegen des relativ steifen, als monolithisch zu betrachtenden Asphaltbetonpaketes [11;12] ist m.E. davon auszugehen, dass die Kraft in horizontaler Richtung mindestens genauso stark verteilt wird (im Brückenbau Ausbreitung von 30°; siehe z. B. DIN 1072, Abschnitt 4.4).Because of the relatively stiff asphalt-concrete package [11; 12], which can be regarded as monolithic, it can be assumed, in my opinion, that the force is distributed at least as much in the horizontal direction (in bridge construction, spread of 30 °; see e.g. DIN 1072, Section 4.4) .

Für das unter 3.1.3 vorgestellte 3. Beispiel sähe eine Verankerung mittels einer Schraubenreihe folgendermaßen aus. Die Einzellast wird dabei, wie im Brückenbau üblich, in Brückenachse angesetzt, wie in dargestellt.Die gesamte Bremslast H_B nach DIN 1072 und der Verteilung wie in dargestellt, beträgt: $$\begin{array}{l}{H}_B=\mathrm{0,25}\times \left(600KN+5\times 3\times \left(32-6\right)KN\right)=\mathrm{0,25}\times \left(600+390\right)KN=\mathrm{242,5}KN\\ =1/3\times \left(600+300\right)KN=300KN\underset{\_}{\text{maßgebend}}\\ \le 900KN\end{array}$$

For the 3rd example presented under 3.1.3, anchoring using a row of screws would look like this. As is customary in bridge construction, the point load is applied in the bridge axis, as in The total braking load H _B according to DIN 1072 and the distribution as in shown is: $$\begin{array}{l}{H}_{\mathrm{B.}}=0.25\times \left(600KN+5\times 3\times \left(32-\mathrm{6th}\right)KN\right)=0.25\times \left(600+390\right)KN=242.5KN\\ =1/3\times \left(600+300\right)KN=300KN\underset{\_}{\text{authoritative}}\\ \le 900KN\end{array}$$

Verteilt auf 2m Breite: $$h_B=300KN/2m=150KN/m$$

Spread over 2m width: $$H_{\mathrm{B.}}=300KN/2m=150KN/m$$

Diese Beanspruchung wäre z. B. aufnehmbar durch 3 Schraubenbolzen M 24 pro lfdm.This stress would be z. B. can be taken up by 3 screw bolts M 24 per running meter.

Grenzscherkraft pro Schraube M 24 nach Tafel 71 in [⁵], Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln, 28. Auflage (Gewinde in der Scherfuge, Werkstoff 10.9): $$V_{A,R,d}=\mathrm{141,0}KN/\text{Schraubenbolzen}$$

Limit shear force per M 24 screw according to table 71 in [ ⁵ ], Wendehorst Bautechnische number tables, 28th edition (thread in the shear joint, material 10.9): $$V_{\mathrm{A.},\mathrm{R.},d}=141.0KN/\text{Screw bolts}$$

Grenzlochleibungskraft für das Blech von 0,5 cm Stärke nach Tafel 74, Wendehorst: $$V_{L,R,d}=\mathrm{0,5}\times \mathrm{99,49}KN=\mathrm{49,75}KN/\text{Schraubenbolzen}$$

Limit hole embedding force for sheet metal with a thickness of 0.5 cm according to Table 74, Wendehorst: $$V_{\mathrm{L.},\mathrm{R.},d}=0.5\times 99.49KN=49.75KN/\text{Screw bolts}$$

Verankerung im Beton nach [(Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln, 28. Auflage)] „Kahlmeyer, Stahlbau nach DIN 18800 (11.90), Bemessung und Konstruktion, Träger. Stützen. Verbindungen“ ;Werner -Verlag, 1. Auflage 1993, Seite 261ff (siehe ):

• Dort sind die Kraftwirkungen bei einer Stabeinspannung dargestellt:
  • Das Parabel-Rechteckdiagramm der Betondruckspannungen wird ersetzt durch ein Rechteck mit der 0,8-fachen Länge und der 0,95-fachen zulässigen Spannung (Heft 220 DAfStb).

Anchoring in concrete according to [(Wendehorst Bautechnische number tables, 28th edition)] "Kahlmeyer, steel construction according to DIN 18800 (11.90), dimensioning and construction, girders. Support. Connections "; Werner-Verlag, 1st edition 1993, page 261ff (see ):

• There the force effects are shown with a bar restraint:
  • The parabolic rectangle diagram of the concrete compressive stresses is replaced by a rectangle with 0.8 times the length and 0.95 times the permissible stress (booklet 220 DAfStb).

Diese Vereinfachung führt zu den Druckresultierenden $${\text{D}}_{\text{O}}=\mathrm{0,8}\cdot x\cdot b\cdot \sigma b$$

$${\text{D}}_{\text{U}}=\mathrm{0,8}\cdot \left(f-x\right)\cdot b\cdot \sigma b$$

This simplification leads to the print results $${\text{D.}}_{\text{O}}=0.8\cdot x\cdot b\cdot \sigma b$$

$${\text{D.}}_{\text{U}}=0.8\cdot \left(f-x\right)\cdot b\cdot \sigma b$$

Es wird eingeführt: $$\text{P}=b\cdot \sigma b$$

$${\text{D}}_{\text{O}}=\mathrm{0,8}\cdot x\cdot p{\text{ und D}}_{\text{U}}=\mathrm{0,8}\cdot \left(f-x\right)\cdot p$$

It is introduced: $$\text{P.}=b\cdot \sigma b$$

$${\text{D.}}_{\text{O}}=0.8\cdot x\cdot p{\text{and D}}_{\text{U}}=0.8\cdot \left(f-x\right)\cdot p$$

Die Gleichgewichtsbedingung Σ H = 0 liefert die Lage der Spannungsnulllinie. $${\text{D}}_{\text{O}}-{\text{D}}_{\text{U}}-\text{V}=0$$

$$\text{X}=\mathrm{0,50}\cdot f+\frac{V}{\mathrm{1,60}\cdot p}$$

The equilibrium condition Σ H = 0 supplies the position of the zero stress line. $${\text{D.}}_{\text{O}}-{\text{D.}}_{\text{U}}-\text{V}=0$$

$$\text{X}=0.50\cdot f+\frac{V}{1.60\cdot p}$$

Aus dieser Beziehung ergibt sich: $${\text{D}}_{\text{O}}=\mathrm{0,40}\cdot f\cdot p+\mathrm{0,50}\cdot V{\text{ und D}}_{\text{U}}=\mathrm{0,40}\cdot f\cdot p-\mathrm{0,50}\cdot V$$

From this relationship it follows: $${\text{D.}}_{\text{O}}=0.40\cdot f\cdot p+0.50\cdot V{\text{and D}}_{\text{U}}=0.40\cdot f\cdot p-0.50\cdot V$$

Aus der Gleichgewichtsbedingung ΣM = 0, bezogen auf den Angriffspunkt von D_o, errechnet sich die Einspanntiefe.
Mindesteinspanntiefe in Abhängigkeit vom Beton $${\displaystyle \sum M}={\text{D}}_{\text{U}}\cdot \mathrm{0,60}\cdot f-V\cdot \mathrm{0,40}\cdot x-M=0$$

The clamping depth is calculated from the equilibrium condition ΣM = 0, based on the point of application of D _o .
Minimum clamping depth depending on the concrete $${\displaystyle \sum \mathrm{M.}}={\text{D.}}_{\text{U}}\cdot 0.60\cdot f-V\cdot 0.40\cdot x-\mathrm{M.}=0$$

Die Beziehungen für DU und x werden eingesetzt: $$f^2-\left(\mathrm{2,08}\cdot \frac{V}{p}\right)\cdot f-\mathrm{1,04}\cdot {\left(\frac{V}{p}\right)}^2-\mathrm{4,17}\cdot \frac{M}{p}=0$$

$$f=\mathrm{1,04}\cdot \frac{v}{p}+\sqrt{\mathrm{2,12}}\cdot {\left(\frac{V}{p}\right)}^2+\mathrm{4,17}\cdot M/p$$

The relationships for DU and x are used: $$f^2-\left(2.08\cdot \frac{V}{p}\right)\cdot f-1.04\cdot {\left(\frac{V}{p}\right)}^2-4.17\cdot \frac{\mathrm{M.}}{p}=0$$

$$f=1.04\cdot \frac{v}{p}+\sqrt{2.12}\cdot {\left(\frac{V}{p}\right)}^2+4.17\cdot \mathrm{M.}/p$$

Das mögliche Minimum ergibt sich aus der zulässigen Betondruckspannung, allerdings um 5% abgemindert. $$\text{min }fb\to p=b\cdot \mathrm{0,95}\cdot zul\sigma b$$

The possible minimum results from the permissible concrete compressive stress, however reduced by 5%. $$\text{min}fb\to p=b\cdot 0.95\cdot zul\sigma b$$

Annahme: B35 → σ_b,d = β_R / 1,3 = 17,7 KN/cm2
M= 0; N= 0; $$\begin{array}{l}\text{Erforderliche Einbindetiefe}:\to f=\mathrm{1,04}\times 50/\mathrm{4,04}+\surd \mathrm{2,12}\times {\left(\frac{50}{\mathrm{4,04}}\right)}^2\\ =\mathrm{12,9}+18\cong 31cm\end{array}$$

Assumption: B35 → σ _{b, d} = β _R / 1.3 = 17.7 KN / cm2
M = 0; N = 0; $$\begin{array}{l}\text{Required embedment depth}:\to f=1.04\times 50/4.04+\surd 2.12\times {\left(\frac{50}{4.04}\right)}^2\\ =12.9+\mathrm{18th}\cong 31cm\end{array}$$

Radialkräfte aus KurvenfahrtRadial forces from cornering

Da die Krümmung von Brücken in der Draufsicht im Allgemeinen gering ist, sind auch die bei der Kurvenfahrt entstehenden Fliehkräfte auf den Überbau gering. Sie können über das Stahlblech [8], was dann ebenfalls als Scheibe wirkt, über die Verankerung, z.B. über die Schraubenreihen und denselben Weg, wie die Brems-und Anfahrkräfte in die Unterbauten eingetragen werden.Since the curvature of bridges is generally small when viewed from above, the centrifugal forces on the superstructure that arise when cornering are also small. You can over the steel sheet [8th] which then also acts as a disk, via the anchoring, for example via the rows of screws and the same path as the braking and starting forces are entered into the substructures.

Temperaturtemperature

Im Bauzustand:Under construction:

Das Blech [8] wird beim Einbau des Gussasphaltes bzw. beim Aufkleben der Schweißbahnen örtlich (stark) belastet. Diese punktuelle Temperaturbelastung führt aber zu einer vernachlässigbaren Ausdehnung des Stahlteiles.The sheet [8th] is locally (heavily) stressed when the mastic asphalt is paved or when the welding strips are glued on. However, this punctual temperature load leads to a negligible expansion of the steel part.

Im Endzustand:In the final state:

Der Brückenüberbau kann sich unabhängig vom Straßenoberbau verformen. Während für den Überbau [4] eine planmäßige Dehnmöglichkeit durch die vereinfachte Übergangskonstruktion gegeben ist, nimmt der Straßenoberbau [5] auf der Brücke Temperaturschwankungen auf, wie auf der freien Strecke außerhalb des Bauwerkes. Siehe hierzu auch Kapitel 2.1.The bridge superstructure can deform independently of the road surface. While for the superstructure [4] The road superstructure takes the road superstructure as planned, given the simplified transition structure [5] temperature fluctuations on the bridge, as on the free stretch outside the structure. See also chapter 2.1.

Es ist des Weiteren davon auszugehen, dass im fertiggestellten Zustand das Innenblech [8] eine gleichbleibende Temperatur hat wegen der Überdeckung durch den Straßenaufbau [5].
Das Außenblech [13] hingegen erhält Fugen von 2 cm in einem Mindestabstand von ca. 8 m (siehe Kapitel 2.2).It can also be assumed that in the completed state the inner sheet [8th] has a constant temperature because of the cover by the road structure [5] .
The outer sheet [13] on the other hand, there are joints of 2 cm at a minimum distance of approx. 8 m (see Chapter 2.2).

Vor- und NachteileAdvantages and disadvantages

Mit Hilfe einer alternativen Bauweise auf dem Brückenüberbau kann auf eine Übergangskonstruktion nach und in der Fahrbahn verzichtet werden. Das Grundprinzip besteht darin, dass die Verformungen des Überbaues [4] getrennt werden von denen des darüberliegenden Straßenaufbaus [5].
Die dafür notwendigen konstruktiven Einzelheiten wurden beschrieben und die Machbarkeit durch entsprechende statische und dynamische Nachweise anhand von Beispielen erbracht.With the help of an alternative construction method on the bridge superstructure, a transition structure can be added and be dispensed with in the roadway. The basic principle is that the deformation of the superstructure [4] be separated from those of the road structure above [5] .
The necessary structural details were described and the feasibility was demonstrated by means of corresponding static and dynamic proofs based on examples.

Vorteile der Bauweise im Einzelnen:Advantages of the construction in detail:

1. 1. Verzicht auf die unmittelbar befahrene Übergangskonstruktion (in der Fahrbahn).1. Abandonment of the transition structure directly driven on (in the roadway).
2. 2. Keine das Umfeld massiv störenden Schlaggeräusche bei der Fahrt über die Brücke/Brückenenden.2. No knocking noises massively disturbing the environment when driving over the bridge / bridge ends.
3. 3. Erhöhung des Fahrkomforts für die Verkehrsteilnehmer (durch eine nahtlose Fahrbahn).3. Increase in driving comfort for road users (through a seamless roadway).
4. 4. Vereinfachte Übergangskonstruktion im Brückenüberbau; (dichte) „Schläuche“ [2] sind nicht notwendig; der Lamellenabstand [1] kann vergrößert werden .4. Simplified transition structure in the bridge superstructure; (tight) "hoses" [2] are not necessary; the louvre spacing [1] can be enlarged.
5. 5. Schonung des nicht direkt befahrenen Betonüberbaues. Schonung der vereinfachten, tieferliegenden Übergangskonstruktion und der Unterbauten durch Vermeidung von Stoßbelastungen am Fahrbahnübergang.5. Protection of the concrete superstructure that is not directly driven on. Protection of the simplified, lower-lying transition structure and the substructure by avoiding impact loads at the carriageway transition.
6. 6. Vereinfachung der Ausbildung der Lager auf dem Widerlager, da dort keine H-Kräfte mehr aufgenommen werden müssen.6. Simplification of the formation of the bearings on the abutment, since no more H-forces have to be absorbed there.
7. 7. Herstellung des Oberbaues [5] auf der Brücke in einem Zug und einem Guss mit der Fahrbahn außerhalb des Bauwerkes.7. Construction of the superstructure [5] on the bridge in one go and one cast with the roadway outside the structure.
8. 8. Geringere Betriebs-und Unterhaltungskosten. Die Wartungsinterwalle für die vereinfachte, tieferliegende, nicht direkt befahrene Übergangskonstruktion können deutlich verlängert werden.8. Lower operating and maintenance costs. The maintenance intervals for the simplified, lower-lying, not directly driven transition structure can be extended significantly.

Nachteile der Bauweise im Einzelnen:Disadvantages of the construction in detail:

1. 1. Bei Wahl der Bauweise mit (ungebundener) Frostschutzschicht: zusätzliches Eigengewicht in der Größenordnung von 30 % (je nach Material für die Frostschutzschicht [10]).1. When choosing the construction method with (unbound) frost protection layer: additional dead weight in the order of 30% (depending on the material for the frost protection layer [10] ).
2. 2. Einbau eines (durchgängigen) Stahlbleches [8] über die gesamte Brückentafel mit Verankerung auf den Festpunkten (z.B. Widerlager [7]).2. Installation of a (continuous) sheet steel [8th] over the entire bridge panel with anchoring on the fixed points (e.g. abutment [7] ).
3. 3. Ausbildung eines Betonquerbalkens (Kopferweiterung) als oberer Abschluss der Kammerwand3. Formation of a concrete crossbeam (head extension) as the upper end of the chamber wall

Wie groß die Differenz bei den Herstellungskosten zwischen der konventionellen und der hier vorgestellten alternativen Bauweise ist, lässt sich von meiner Seite aus nicht beziffern. Während auf der einen Seite der konventionelle Fahrbahnübergang ( ) wegfällt und die Herstellung des Brückenbelages vereinfacht wird, muss auf der anderen Seite ein durchgängiges Blech [8] über die gesamte Brückentafel eingebaut und verankert werden. Je länger die Brücke ist, umso größer ist das Blech, umso größer wäre aber auch eine konventionelle Übergangskonstruktion auszubilden. Um die Frage belastbar zu beantworten, wären beide Verfahren für ein (oder mehrere) konkrete(s) Bauvorhaben im Detail zu kalkulieren.
Es ist jedoch davon auszugehen, dass der Wegfall des konventionellen Fahrbahnüberganges ( und ) zu deutlich reduzierten Betriebs-und Unterhaltungskosten führt.How big the difference in manufacturing costs is between the conventional and the alternative construction method presented here cannot be quantified on my part. While on the one hand the conventional lane crossing ( ) is omitted and the manufacture of the bridge covering is simplified, a continuous sheet must be used on the other side [8th] be installed and anchored over the entire bridge panel. The longer the bridge, the larger the sheet metal, but the larger a conventional transition structure would have to be. In order to answer the question reliably, both procedures would have to be calculated in detail for one (or more) specific construction project.
However, it can be assumed that the elimination of the conventional lane crossing ( and ) leads to significantly reduced operating and maintenance costs.

FigurenlisteFigure list

• : Konventionelle Fahrbahnübergangskonstruktion (ÜKO) : Conventional roadway crossing construction (ÜKO)
• : Lärmarmer ÜKO : Low-noise ÜKO
• : Grundprinzip der Vorrichtung bei einem Einfeldbauwerk : Basic principle of the device in a single-span building
• : Grundprinzip der Vorrichtung bei einem Festpunkt auf einer Stützenachse : Basic principle of the device with a fixed point on a column axis
• : Grundprinzip der Vorrichtung bei Festpunkten auf mehreren Stützenachsen : Basic principle of the device for fixed points on several column axes
• : Fahrbahnaufbau auf der Brückentafel im Querschnitt (Ausschnitt)s : Carriageway structure on the bridge board in cross section (detail) s
• : Fahrbahnaufbau auf dem Widerlagerflügel (Ausschnitt) : Track structure on the abutment wing (excerpt)
• : Fahrbahnübergang ohne ÜKO in der Fahrbahn : Lane crossing without ÜKO in the lane
• : Festpunkt auf einer Stützenachse bei einem mehrfeldrigen Durchlaufsystem : Fixed point on a column axis in a multi-span continuous system
• : Brückenüberbau aus mehreren Einfeldsystemen : Bridge superstructure made up of several single-span systems
• : Vergrößerungsfunktion IVI in Abhängigkeit von η : Magnification function IVI as a function of η
• : Anschwellen der Schwingungen im Resonanzfall : Swelling of the oscillations in the case of resonance
• : Gewähltes statisches Ersatzsystem für das Endfeld der neuen Moselbrücke in Wolf (1. Beispiel) : Selected static replacement system for the end span of the new Moselle bridge in Wolf (1st example)
• : Schwächster Querschnitt im Endfeld der neuen Moselbrücke in Wolf : Weakest cross-section in the end section of the new Moselle bridge in Wolf
• : Vergrößerungsfunktion /V/ in Abhängigkeit vom Frequenzverhältnis _η Ifür das Endfeld der Moselbrücke in Wolf : Magnification function / V / as a function of the frequency ratio _η I for the end field of the Moselle bridge in Wolf
• : Statisches System und mittragende Breite am Kragarmanschnitt der Moselbrücke in Wolf (2. Beispiel) : Static system and load-bearing width at the cantilever section of the Moselle bridge in Wolf (2nd example)
• : Statisches System zur Ermittlung der Federkonstanten einer Einfeldbrücke (3. Beispiel) : Static system for determining the spring constants of a single-span bridge (3rd example)
• : Querschnitt der Einfeldbrücke in Beispiel 3 : Cross section of the single span bridge in example 3
• : Horizontale Lastausbreitung zur Ermittlung der Bremslast für die Einfeldbrücke in Beispiel 3; Draufsicht auf Bauwerk ( unmaßstäblich) : Horizontal load distribution to determine the braking load for the single-span bridge in example 3; Top view of building (not to scale)
• : Verankerung im Beton nach [(Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln, 28. Auflage)] „Kahlmeyer“ Stahlbau : Anchoring in concrete according to [(Wendehorst Bautechnische number tables, 28th edition)] "Kahlmeyer" steel construction

TabellenverzeichnisList of tables

Tabelle 1:Table 1: Abhängigkeit Erregerfrequenzen / Frequenzverhältnisse und Vergrößerungswerte für Beispiel 1...................................................................Dependency of excitation frequencies / frequency ratios and magnification values for example 1 ......................................... .......................... 1818th

BezugszeichenlisteList of reference symbols

[1][1]

StahllamellenSteel lamellas

[2][2]

(Gummi-)Schläuche(Rubber) hoses

[3][3]

StahltraverseSteel traverse

[4][4]

Brückenüberbau (Beton oder Stahl)Bridge superstructure (concrete or steel)

[5][5]

Oberbau/FahrbahnaufbauSuperstructure / road structure

[6][6]

Trennungseparation

[7][7]

Festpunkt/WiderlagerFixed point / abutment

[8][8th]

Zwischenschicht (Stahlblech)Intermediate layer (sheet steel)

[9][9]

Abdichtungseal

[10][10]

FrostschutzschichtFrost protection layer

[11][11]

AsphaltbetontragschichtAsphalt concrete base course

[12][12]

AsphaltbetondeckschichtAsphalt concrete top layer

[13][13]

Seitliche Begrenzung (z.B. T-förmiges Stahlblech)Lateral boundary (e.g. T-shaped sheet steel)

[14][14]

Längstransportleitung(Fahrbahnentwässerung)Longitudinal transport line (road drainage)

[15][15]

Geländer/AbsturzsicherungRailing / fall protection

[16][16]

KombribandCombriband

[17][17]

AsphaltarmierungAsphalt reinforcement

[18][18]

(Vereinfachte) Übergangskonstruktion(Simplified) transition construction

[19][19]

Kopferweiterung der KammerwandHead enlargement of the chamber wall

[20][20]

In Brückenlängsrichtung unverschiebliche LagerungFixed bearing in the longitudinal direction of the bridge

[21][21]

In Brückenlängsrichtung verschiebliche LagerungBearing displaceable in the longitudinal direction of the bridge

[22][22]

Verankerung StahlblechAnchoring sheet steel

Literaturverzeichnisbibliography

• {1} Maurer und Söhne. Homepage, Oktober 2015{1} bricklayers and sons. Homepage, October 2015
• {2} BOMAG, „Walzfibel“, Datenblatt 2015{2} BOMAG, "Walzfibel", data sheet 2015
• {3} Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10.Auflage{3} Gross, Hauger, Schröder, Wall, Technische Mechanik 3, 10th edition
• {4} Kahlmeyer, Stahlbau nach DIN 18800 (11.90), Bemessung und Konstruktion, Träger, Stützen, Verbindungen Werner - Verlag, 1. Auflage 1993{4} Kahlmeyer, steel construction according to DIN 18800 (11.90), dimensioning and construction, beams, supports, connections Werner - Verlag, 1st edition 1993
• {5} Wendehorst; Bautechnische Zahlentafeln, 28. Auflage{5} Wendehorst; Structural number tables, 28th edition

Claims (8)

Fahrbahn, insbesondere für Straßenfahrzeuge, mit einem ersten Fahrbahnsegment und mit einem zweiten Fahrbahnsegment, wobei das zweite Fahrbahnsegment eine Brücke beinhaltet, die einen längsbeweglichen Brückenüberbau (4) aufweist, wobei - über dem Brückenüberbau (4) eine darüber liegende Zwischenschicht (8) und - über der Zwischenschicht (8) ein Oberbau (5) angeordnet sind, wobei - der Oberbau (5) das erste Fahrbahnsegment und das zweite Fahrbahnsegment fugenlos miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass - der Oberbau (5) aus einer ungebundenen Frostschutzschicht (10) und - mindestens einer darüber liegenden Asphaltbetonschicht (11,12) besteht, und - die Zwischenschicht (8) ein Stahlblech ist, das lose auf dem Brückenüberbau (4) zwischen einem ersten Festpunkt (7) und einem zweiten Festpunkt (7) des Brückenüberbaus (4) angeordnet ist und lediglich an den Festpunkten (7) verankert ist.Roadway, in particular for road vehicles, with a first roadway segment and with a second roadway segment, the second roadway segment containing a bridge which has a longitudinally movable bridge superstructure (4), wherein - over the bridge superstructure (4) an overlying intermediate layer (8) and - A superstructure (5) is arranged above the intermediate layer (8), the superstructure (5) seamlessly connecting the first roadway segment and the second roadway segment to one another, characterized in that - the superstructure (5) consists of an unbound frost protection layer (10) and - there is at least one overlying asphalt concrete layer (11, 12), and - the intermediate layer (8) is a steel sheet which is loosely attached to the bridge superstructure (4) between a first fixed point (7) and a second fixed point (7) of the bridge superstructure (4 ) is arranged and is only anchored at the fixed points (7). Fahrbahn nach Anspruch 1, wobei zwischen der Zwischenschicht (8) und dem Brückenüberbau (4) ein Gleitmittel und/oder Gleitfolie angeordnet ist.Lane after Claim 1 , wherein a lubricant and / or sliding film is arranged between the intermediate layer (8) and the bridge superstructure (4). Fahrbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Festpunkte (7) als ein Widerlager ausgeführt ist.Roadway according to one of the preceding claims, wherein at least one of the fixed points (7) is designed as an abutment. Fahrbahn nach Anspruch 3, wobei das Widerlager eine Kopferweiterung (19) aufweist.Lane after Claim 3 , wherein the abutment has a head extension (19). Fahrbahn nach Anspruch 4, wobei die Kopferweiterung (19) die Verankerung (22) der Zwischenschicht (8) aufweist.Lane after Claim 4 , wherein the head extension (19) has the anchorage (22) of the intermediate layer (8). Fahrbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenschicht (8) und der Oberbau (5) durch eine Abdichtung (9) verbunden sind.Roadway according to one of the preceding claims, wherein the intermediate layer (8) and the superstructure (5) are connected by a seal (9). Fahrbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Übergangskonstruktion (18), wobei die Übergangskonstruktion (18) in vertikaler Richtung unter der Zwischenschicht (8) angeordnet ist, wobei die vertikale Richtung bestimmt ist aus der Richtung Überbau (4) nach Zwischenschicht (8) nach Oberbau (5).Roadway according to one of the preceding claims with a transition structure (18), wherein the transition structure (18) is arranged in the vertical direction under the intermediate layer (8), the vertical direction being determined from the direction of the superstructure (4) to the intermediate layer (8) Superstructure (5). Fahrbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Begrenzung (13), wobei die Begrenzung (13) mit der Zwischenschicht (8) verbunden ist, wobei die Begrenzung den Oberbau (5) in einer Richtung begrenzt.Roadway according to one of the preceding claims with a boundary (13), the boundary (13) being connected to the intermediate layer (8), the boundary delimiting the superstructure (5) in one direction.

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