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Arten von Brücken: Klassifizierung und Merkmale

Erfahren Sie, wie viele und welche Arten von Brücken es gibt, wie sie klassifiziert sind und welche besonderen Merkmale jede Art hat

Brücken sind ein wesentlicher Bestandteil des Bauwesens, nützlich als Verbindung von einem Ort zum anderen. Brücken verbinden Gebiete, die durch Flüsse, Täler und andere natürliche und nicht natürliche Hindernisse getrennt sind.

Diese majestätischen Ingenieurskunstwerke erleichtern nicht nur den Verkehr von Personen und Gütern, sondern sind auch ein Symbol für umfassende Verbindung und Fortschritt.

Angesichts der Bedeutung und der weiten Verbreitung von Brücken ist es erforderlich, fortschrittliche Werkzeuge für das richtige Brückenmanagement, die präzise Brückeninspektion und die kontinuierliche Überwachung der strukturellen Integrität von Brücken zu identifizieren, um die Sicherheit, Nachhaltigkeit und Effizienz der Verbindungsinfrastrukturen zu gewährleisten.

Was sind die strukturellen Elemente einer Brücke?

Die Brücke ist ein mächtiges Ingenieurbauwerk. Aber welche Komponenten gibt es? Es gibt nicht nur eine Art von Brücke, wie wir später sehen werden, aber dennoch können wir einige gemeinsame Komponenten aller Brücken auflisten:

  1. Hauptträger: Sie sind die Hauptkomponenten der Brücke, erstrecken sich zwischen den Stützen und den Widerlagern und tragen die darüber liegenden Elemente. Je nach Brückentyp können sie als Längsträger, Querträger oder Bögen (im Falle von Bogenbrücken) bezeichnet werden. Sie können aus Stahl, Stahlbeton oder einer Kombination verschiedener Materialien hergestellt sein;
  2. Fahrbahn: Dies ist die Fahrbahnoberfläche der Brücke, auf der Fahrzeuge, Fußgänger oder andere Verkehrsarten fahren. Es können verschiedene Materialien wie Beton, Stahl oder Holz verwendet werden und wird von den Hauptträgern getragen;
  3. Widerlager: Dies sind Stützstrukturen an den Enden der Brücke, die für die Stabilität und Sicherheit der gesamten Struktur unerlässlich sind;
  4. Fundamente: Dies sind die Grundstrukturen, die das Gewicht der Brücke auf den darunter liegenden Boden übertragen. Die Fundamente können aus Pfählen, Fundamentplatten oder ähnlichen Strukturen bestehen;
  5. Pfeiler oder Stützen: Dies sind vertikale Elemente, die zusammen mit den Widerlagern die Lasten aus der Überstruktur der Brücke tragen. Sie werden in der Regel entlang der Länge der Brücke in Serie angeordnet, um Zwischenstützen zu bieten;
Bauelemente einer Brücke

Bauelemente einer Brücke

Arten von Brücken: Was sind sie und wie werden sie klassifiziert

Brücken können nach einer Reihe von variablen Elementen klassifiziert werden:

  • verwendeten Materialien;
  • Nutzungszwecke;
  • Tragwerk;
  • das zu überwindende Hindernis;

Lassen Sie uns das im Detail analysieren.

Arten von Brücken

Arten von Brücken

Einteilung von Brücken nach Materialien

Basierend auf den für die Überstruktur verwendeten Materialien können wir zwischen Brücken unterscheiden:

  • aus Holz, hauptsächlich für Fußgängerverkehr, aber gegebenenfalls auch für Straßenbrücken und können wettergeschützt oder ungeschützt sein;
  • aus Stein- oder Ziegelmauerwerk: ein Material, das nur Druckkräften standhält, besonders geeignet für das Bogen-Schema;
  • aus Stahlbeton und vorgespanntem Beton;
  • aus Stahl und Stahlbeton;
  • hergestellt aus Verbundwerkstoffen (Glasfasern oder Kohlenstofffasern).
Klassifizierung von Brücken nach Materialien

Klassifizierung von Brücken nach Materialien

Klassifizierung von Brücken nach Nutzungszweck

Ein weiteres Kriterium zur Unterscheidung von Brücken ist ihr Nutzungszweck. Es gibt:

  • Straßenbrücken, unterteilt in Brücken der Kategorien I, II und III je nach Verkehrsaufkommen auf der Brücke;
  • Fußgängerbrücken;
  • Eisenbahnbrücken, unterteilt in Kategorie A und B je nach bedienter Linie;
  • Kanalbrücken, tragen Rohrleitungen oder bilden selbst die Wasserstraße;
  • Brücken mit mehreren Nutzungszwecken .
Klassifizierung von Brücken nach Nutzungszweck

Klassifizierung von Brücken nach Nutzungszweck

Klassifizierung von Brücken nach Tragwerk

Basierend auf dem statischen Schema können wir unterscheiden:

  • Balkenbrücken, isostatisch (einfach aufliegende Balken) oder hyperstatisch (wie Gerber oder Durchlaufträger). Sie zeichnen sich durch das Vorhandensein eines oder mehrerer Längsträger aus, die die Hauptstruktur bilden, unterstützt von Unterbauten wie Pfeilern und Widerlagern. Diese Träger sind hauptsächlich Biege- und Schubkräften ausgesetzt. Die Träger können verschiedene Formen annehmen, wie Vollwand- oder Gitterträger, je nach strukturellen und funktionalen Anforderungen der Brücke. Für gewöhnlich verwenden Straßen- und Eisenbahnbrücken vorgefertigte Träger aus Spannbeton oder Stahl, die mit einer Betonplatte verbunden sind. In seltenen Fällen werden vor Ort gegossene Betonträger verwendet. Für Fußgängerbrücken werden häufig Brettschichtholzträger eingesetzt, die aufgrund ihrer ästhetischen Qualitäten besonders geschätzt werden. Balkenbrücken werden unterteilt in:
    • Gitterträgerbrücken;
    • Kastenträgerbrücken;
  • Bogenbrücken: Sie zeichnen sich durch ihre Haupttragstruktur aus, die aus einem gekrümmten Bogen besteht und hauptsächlich Druckkräften ausgesetzt ist. Dieser Bogen erstreckt sich normalerweise über dem Brückenbelag, der durch vertikale Spannelemente, bekannt als Hänger, gestützt wird. In diesem Fall hat die Hauptstruktur eine gekrümmte Achse. Sie unterteilen sich in:
    • reine Bogenbrücken;
    • Kombinationen aus Bogen und Träger;
    • Versteifte Bogen-Träger-Brücken.
  • Rahmenbrücken, die durch eine Zwischenform zwischen einem Bogen und einem Balken gekennzeichnet sind, wenn sie über schräge Stützen verfügen. Es kann eine weitere Unterteilung vorgenommen werden:
    • Rahmenbrücken mit vertikalen Stützen;
    • Rahmenbrücken mit vertikalen Stützen und Pufferträgern;
    • Rahmenbrücken mit schrägen Stützen.
  • Schrägseilbrücke, die durch Seile gekennzeichnet sind, die einen Hauptpfeiler, genannt Mast, mit dem Brückenbelag verbinden. Aufgrund der Neigung der Seile ist der Brückenbelag horizontalen Druck- oder Zugkräften ausgesetzt, daher ist er mit einem Träger ausgestattet, der diese Kräfte aufnehmen kann. Sie bestehen aus einem Träger, der von einer begrenzten Anzahl nahezu gerader Seile getragen wird. Die Seile sind an einem Pfeiler oder Mast verankert und können entweder am Boden oder am Brückenbelag befestigt sein;
  • Hochbrücken, die durch Seile mit geringer Biegesteifigkeit gekennzeichnet sind, die es ihnen ermöglichen, eine stabile gekrümmte Form anzunehmen. Diese Seile tragen über Aufhängungselemente den Brückenbelag. Die Lasten werden teilweise von den Seilen und teilweise von einem Versteifungsträger getragen. Sie sind in der Regel aus Stahl.

Was ist ein Gerberträger?

Der Gerberträger ist ein weit verbreitetes Bauelement in Brücken und Industriegebäuden, das eine effektive und wirtschaftliche Verbindung zwischen den Elementen bietet und die Gesamtkonstruierbarkeit verbessert. Diese Struktur beinhaltet eine Reduzierung der Tiefe des Endabschnitts (Absatz) eines Balkens oder eines Belags, wodurch ein entsprechender Vorsprung (Kragarm) entsteht. Diese geometrische Änderung führt jedoch zur Bildung einer Diskontinuitätszone innerhalb des reduzierten Abschnitts, in der die Spannungsverteilung gestört und konzentriert ist. Diese Zone kann aufgrund aggressiver Umwelt- und chemischer Faktoren Schäden und eine Verringerung der ultimativen Tragfähigkeit des Sattels selbst erleiden.

Klassifizierung von Brücken nach Tragwerk

Klassifizierung von Brücken nach Tragwerk

Klassifizierung von Brücken nach zu überwindendem Hindernis

Basierend auf dem zu überwindenden Hindernis können wir zwischen folgenden unterscheiden:

  • Brücke zur Überquerung und Überwindung eines Wasserlaufs;
  • Viadukt: der Nähe von Gebirgstälern oder Schluchten, oft mit hintereinander liegenden Trägern;
  • Eisenbahnüberführung: fällt unter Viadukte, wird in städtischen Zentren als Schnellstraße gebaut;
  • Straßenüberführung: überquert eine sekundäre Straße auf einer höheren Ebene.
Klassifizierung von Brücken nach zu überwindendem Hindernis

Klassifizierung von Brücken nach zu überwindendem Hindernis

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