Balkenbrücke

Balkenbrücke

DieBalkenbrückeist eine der Grundformen derBrückenneben derBogenbrücke,derRahmenbrückeund den seilverspannten Konstruktionen (Hängebrücke,Schrägseilbrückeu. s. w.).

In derGeschichte des Brückenbausist es der älteste Bautyp, beginnend mit demBaumstamm,der über einenBachgelegt wurde.

Allgemeine Beschreibung

In seiner einfachsten Bedeutung bezeichnet der Begriff eine Brücke aus horizontal angeordnetenHolzbalken.ImBauwesenwerden solche Balken alsTrägergesehen, der die aufliegenden Lasten an senkrechteStützenableitet. In diesem Sinne umfasst der Begriff alle Brücken mit horizontalen Balken aus jedem der gängigen Materialien wie Holz, Stein, Beton, Eisen und Stahl oder einem Verbund von Beton und Stahl und unabhängig von ihrer Form (Doppel-T-Träger,Vollwandträger,Hohlkastenetc.). In einem erweiterten Sinn umfasst der Begriff alleTragwerke,die sich wie Balken verhalten, also insbesondere dieFachwerkbrücken(mit Ausnahme der Fachwerk-Bogenbrücke).

Der Überbau, also der Balken einer Balkenbrücke, liegt auf denPfeilernundWiderlagernbzw. den dort angeordnetenLagern.Üblicherweise ist der Überbau vom Unterbau durch die Lager deutlich sichtbar getrennt. Anders als bei derBogenbrücketreten dort vor allem lotrechte Kräfte aus dem Eigengewicht des Balkens und dem Verkehrsgewicht auf. Horizontalkräfte sind vergleichsweise gering, sie werden durch temperaturbedingte Längenänderungen, Windlasten und Brems- und Beschleunigungskräfte des Verkehrs auf der Brücke erzeugt.

Das Eigengewicht des Balkens und das Verkehrsgewicht wirken natürlich auf den Balken selbst ein. Der Balken biegt sich durch, in seinem oberen Bereich treten Druckkräfte, in seinem unteren Bereich Zugkräfte auf. Neben demBiegemomenttreten auch Längs- undQuerkräftesowieTorsionsmomenteauf. Diese Kräfte werden von derBalkentheorieerfasst, die nach vorwiegend gedanklichen Experimenten vonLeonardo da VincidurchGalileo Galileibegründet und seitdem von einer Reihe bedeutender Wissenschaftler weiterentwickelt wurde.Henri Navierfasste sie erstmals in den 1820er Jahren für den Brückenbau zusammen.

Arten der Balkenbrücke

Balkenbrücken aus Holz sind insbesonderePfahljochbrücken,die, wieCaesars Rheinbrücken,schon in der Antike gebaut wurden.

Auch dieSpreng-undHängewerke,die bei größeren Öffnungen gebaut wurden, sind Balkenbrücken, ebenso die imSpätmittelalterentstandenen und viele der ab dem 19. Jahrhundert in Nordamerika häufig gebautengedeckten Brücken(wenn sie nicht, wie bei manchenBurr Trusses,in erster Linie von einem Bogen getragen werden).

Balkenbrücken aus Stein bzw.Steinplattenbrückenwie diePostbridge Clapper Bridgein England oder dieAnping-Brückein China sind selten, da große Steinplatten nicht oft vorkommen, schwer zu transportieren sind und bei größerer Länge leicht brechen.

Gitterträgerbrückensind immer Balkenbrücken.

Fachwerkbrückensind häufig Balkenbrücken, wenn sie nicht Bogenbrücken sind, bei denen der Bogen selbst aus Fachwerk besteht. Auch die im 19. Jahrhundert häufigenschmiedeeisernenFachwerkbrücken mit gebogenen Gurten wie derLinsenträger,derParabelträger,derHalbparabelträger,derFischbauchträgeroder derSchwedlerträgersind Balkenträger, da die tragende Wirkung auf dem Fachwerk und nicht auf dem Bogen beruht und deshalb in den Lagern vor allem lotrechte Kräfte auftreten. Auch derLangersche Balken,auchStabbogenbrückegenannt, der eine in sich verankerte Bogenbrücke ist, kann als Balkenbrücke gesehen werden, wie sein Name schon besagt. In ihm werden die Kräfte des Bogens neutralisiert; auf den Lagern treten vor allem lotrechte Kräfte auf.

Brücken ausStahlbetonund ausSpannbetonsind in der Regel Balkenbrücken, insbesondere in der Form vonPlattenbrückenoderPlattenbalkenbrücken.Sie sind aber zu unterscheiden vonRahmenbrückenoder anderen Formen von Integralbrücken, die monolithisch mit ihren Pfeilern oder Wänden verbunden sind. Spannbetonbrücken bestehen häufig aus einemHohlkasten,der aus statischen Gründengevoutetist. Es sind Balkenbrücken, auch wenn sie wegen ihrer gekrümmten Unterseite oft mit Bogenbrücken verwechselt werden.

Siehe auch

• Liste der längsten Fachwerk-Einfeldträger
• Technische Einteilung von Brücken

Weblinks

Commons:Balkenbrücken– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien