Die Verwendung von Gelenken im Massivbrückenbau

Abstract

Die Beurteilung historischer Brücken gewinnt für heutige Ingenieure immer mehr an Wichtigkeit. Oftmals fehlen jedoch die dafür notwendigen Kriterien. Im vorliegenden Artikel wird die Geschichte des Dreigelenkbogens im Massivbrückenbau dargestellt: Während Gelenke im Eisenbau bereits seit den 1860er‐Jahren verwendet wurden, wurden diese im Massivbrückenbau erst deutlich später eingeführt (in Deutschland ab 1880). Zum Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Konstruktion mit Gelenken in Deutschland jedoch für größere Brücken zur Standardbauweise. Gründe für den Aufschwung des Dreigelenkbogens bei Massivbrücken waren auf der einen Seite die Vermeidung von Rissen, auf der anderen Seite die Vereinfachung der Berechnung des nunmehr statisch bestimmten Systems. Beginnend mit den ersten Ideen von JULES DUPUIT (1870) und FRIEDRICH HEINZERLING (1872) wird die wissenschaftliche Seite ebenso beleuchtet wie der praktische Einsatz von Gelenken. Die verschiedenen Bauarten früher Gelenke sowie deren Vor‐ und Nachteile werden erläutert, um dem modernen Ingenieur ein Werkzeug zur Hand zu geben, das die heutige Beurteilung einer solchen Brücke erleichtert. Hinges in historic concrete and masonry arches. On the history of the three‐hinged arch The three‐hinged arch, while increasingly common in steel bridge construction from the 1860ies, was introduced more reluctantly into masonry and concrete bridge building. However, by the end of the 19th century, it had found widespread application, particularly in Germany. Considerations of crack prevention as well as ease and consistency of the mechanical modelling of masonry arches were evidently the driving forces behind this development. The present paper describes the history of the hinged vaulted bridge, from the first suggestions by the eminent French engineer JULES DUPUIT (published in 1870) up to the early years of the 20th century. Particular attention is given to temporary and “imperfect” hinges which may be neither visible nor active in the finished state of the bridge, and to the historic development and design of permanent hinges, outlining the range of constructive solutions the modern engineer may encounter when assessing the state of a late 19th century vaulted bridge.

Bautechnische Untersuchungen an der historischen Kanalbrücke Minden

“…In der Anfangszeit ihrer Nutzung kam es teilweise in der Bauphase zu Verschiebungen der Gelenkteile zueinander, woraufhin Zusatzelemente wie Sicherungsbolzen entwickelt wurden, um die beiden Gelenkteile bis zum Einbau in Position zu halten. Nach Fertigstellung der Brückenbauwerke wurden diese in der Regel durchtrennt, um eine ungehinderte Verformung zu ermöglichen [4]. Beim Bau der Kanalbrücke Minden wurden solche Sicherungsbolzen verwendet und fotografisch sowie zeichnerisch dokumentiert (Bilder 6, 7).…”

“…Dadurch schrumpft die Berührungsfläche und folglich der Widerstand bei der Drehung. Zudem wird dadurch der Durchgangspunkt der Stützlinie genauer definiert [4].…”