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NWT-Brückenbau - Bogenbrücke

662 Wörter / ~7 Seiten sternsternsternsternstern_0.2 Autorin Olga B. im Mrz. 2016
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Referat
Architektur

Universität, Schule

Theodor heuss Gymnasium Freiburg

Note, Lehrer, Jahr

Note: 1,75 Jahr: 2015

Autor / Copyright
Olga B. ©
Metadaten
Preis 5.90
Format: pdf
Größe: 0.43 Mb
Ohne Kopierschutz
Bewertung
sternsternsternsternstern_0.2
ID# 54346







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NWT-Brückenbau

Theorietext Bogenbrücken

1.Bogenbrücken allgemein

Die Bogenbrücke besteht aus einem oder mehreren Bogen. Sie war über Jahrhunderte der einzige Brückentyp, mit dem sich größere Spannweiten erreichen ließen. Der Bau setzte ein großes technisches Verständnis und ein geschickte Logistik voraus.



2. Geschichte der Bogenbrücke

Die Römer gelten als die Meister des früheren Steinbogenbrückenbaus, wahrscheinlich machten die Menschen schon beim Bau von Fenster und Türstützen ihre Erfahrungen, denn auch den Etruskern war diese Technik schon bekannt. In der Nähe von Viterbo befinden sich noch Reste einer um 400 v.Chr. erbauten Steinbogenbrücke. Auch manche frühere römische Steinbogenbrücken halten den heutigen Autoverkehr noch stand (Fabriciusbrücke und Engelsbrücke, in Rom). Die Römer wurden zum Meister des Steinbogenbrückenbaus, sie konstruierten ebenfalls riesige Äquadukte, die der Wasserversorgung in den Städten dienten.



3. Statisches Prinzip

Steine können keinen großen Druckspannungen ausgesetzt werden, sie wiederstehen aber großen Druckspannungen. Alle Kräfte, die über das Bauwerk abgetragen werden, treten als Druckkräfte auf. Spröde, nicht biegbare Baumaterialien wie Stein Beton und Gusseisen können keine großen Zugspannungen aufnehmen und eignen sich daher sehr gut zum Bau einer Bogenbrücke. Zugspannungen können hingegen nur von elastischen Baumaterialien wie Eisen oder Stahl abgetragen werden, in bescheidenem Umfang auch von Holz.

4. Bau einer Bogenbrücke

Wenn man eine Bogenbrücke aus Stein bauen möchte, ist ein Lehrgerüst aus Holz erforderlich, denn die Tragwirkung kann sich erst entfalten, wenn der letzte Stein, der „Schlussstein“ gesetzt wurde. Beim sogenannten „echten Bogen“, werden die Steine so behauen, dass die Fugen in Richtung Kreismittelpunkt zeigen. Brücken mit einem Bogen brauchen an den Ufern starke Wiederlager, da dort Schubkräfte wirken. Bei Brücken mit mehreren Bögen heben sich die Schubkräfte, auf den dazwischen liegenden Pfeilern auf.

Lehrgerüst einer Bogenbrücke

5. Bogenformen einer Bogenbrücke

5.1. Halbbogen

Der Halbbogen ist bautechnisch leicht zu beherrschen, weil er praktisch von alleine steht. Das heißt Statisch ausgedrückt, dass bei ihm keine horizontalen Schubkräfte auftreten, so werden keine massiven Widerlager benötigt. Doch der Bogen hat auch einen entscheidenden Nachteil, denn die Höhe ist immerhin nur halb so groß wie die Spannweite.

5.2. Segmentbogen

In der Endphase der römischen Zeit wurde der Segmentbogen entwickelt. Ein Segmentbogen besteht aus nur einem Teil des Halbkreises, dadurch wird der Bogen flacher, doch es müssen auch besondere Voraussetzungen gegeben sein, denn die Kräfte wirken nicht nur vertikal, sondern auch seitlich auf die Widerlager. Die Kraft ist umso größer, je flacher der Bogen ist. In Europa wurden erst im Mittelalter vermehrt Segmentbogenbrücken gebaut.



5.3. Korbbogen

Der Korbbogen besteht nicht wie Halbkreis und Segment aus einem gleichmäßigen Radius, sondern aus verschiedenen Radien und mehreren Mittelpunkten. Der Korbbogen ist besonders flach und wurde erstmals von dem Künstler Bartolomeo Ammanati verwendet.

6. Verschiedene Beispiele von Bogenbrücken

6.1. Unechte Bogenbrücken

Bei unechten Bogenbrücken werden die Horizontalkräfte, im Gegensatz zu den klassischen Bogenbrücken nicht über die Wiederlager in die Fundamente geleitet, sondern vom Fahrbahnträger aufgenommen, der als Zugband ausgebildet ist. So müssen die Wiederlager nur vertikale Kräfte aufnehmen. Das Tragwerk einer solchen Brücke ist ein versteifter Träger in der Form eines Balkens, welcher durch einen bogenförmigen Rahmen verstärkt ist. Die unechten Bogenbrücken bestehen meist aus einem Material das auch Zugkräfte aufnehmen kann. Die Bauform wird nach ihrem Erfinder als Langescher Balken bezeichnet.





6.2. CFST-Brücke

Bei der CFST-Brücke handelt es sich um eine weitere Bauart der Bogenbrücke. Der tragende Bogen besteht aus zwei oder mehreren mit Beton gefüllten Stahlrohren, die Stahlrohre werden erst nach der Beendung des Baus mit Beton gefüllt. Seit 1990 werden die CFST-Brücken vor allem in China gebaut, mittlerweile gibt es über 200 dieser Art.

Wushan Brücke, Spannweite 460 m

7. Grundformen der Bogenbrücke

(Fahrbahn: Der eigentliche Bogen ist nicht befahrbar, deshalb befindet sich eine Fahrbahn ober oder unterhalb des Bogens)



7.1. Bogen unterhalb der Fahrbahn

7.2. Bogen oberhalb der Fahrbahn



7.3. Fahrbahn schneidet den Bogen



8. Informationen zur unserer Brücke

Art: Holzbogenbrücke

Anzahl der Steine: 7

Spannweite: 29,8 cm

Höhe der Brücke: 12,2cm

Kräfte:( Belastung 50N)

Kräfte linke Seite

Bogenschub : 24N

Resultierende Kraft: 33N

Lotrechte Auflagekraft: 25N

Kräfte rechte Seite

Bogenschub: 29N

Resultierende Kraft: 38N

Lotrechte Auflagekraft: 25N

  • Kraft gemessen: Bogenschub 26N

  • Abweichung: links 2N, rechts 3N





9. Quellen

https://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_des_Br%C3%BCckenbaus

https://de.wikipedia.org/wiki/Bogenbr%C3%BCcke

http://www.bernd-nebel.de/bruecken/index.html?/bruecken/6_technik/bogen/bogen.html

http://www.bernd-nebel.de/bruecken/6_technik/bogen/bilder/bogen_4.jpg

http://www.karl-gotsch.de/Lexikon/Bogenbr.htm

https://de.wikipedia.org/wiki/CFST-Br%C3%BCcke

https://de.wikipedia.org/wiki/Bogenbr%C3%BCcke

http://www.bernd-nebel.de/bruecken/

http://www.bernd-nebel.de/bruecken/6_technik/bogen/bilder/bogen_5.jpg

http://german.cri.cn/mmsource/images/2011/10/24/30e2377c9dc545b59b08d10315d619b4.jpg







Julia Bassenge, 9b

Quellen & Links

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