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Hängebrücke.
Es ist bekannt, dass bei Hängebrücken mit parabolischen Tragkabeln zufolge der von den beweglichen Lasten hervorgerufenen Formänderungen dem Tragwerk Versteifungsstäbe zugesetzt werden müssen. Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung, welche erstens eine Herabsetzung der Formänderungen der Kabel und zweitens eine bedeutende Ersparnis bei der Verwendung der Versteifungsstäbe ermöglicht.
Zu diesem Zwecke werden nach der Erfindung die Haupttragkabel an den den Pfeilern benachbarten Teilen mit Spannseilen versehen, die einerseits an den Tragkabeln und anderseits an zwei möglichst niedrig gelegenen Stellen in der Nähe der Stützpunkte der Tragkabel an den Pfeilern stromaufwärts bzw. stromabwärts befestigt werden.
Dieses Verfahren zur Verspannung der Haupttragkabel kann gleichzeitig mit den allgemein üblichen Verfahren zur Verspannung des Tragwerkes in der Nachbarschaft der Pfeiler angewendet werden.
Bei der Hängebrücke gemäss Fig. 1, welche ein Tragwerk aufweist, das frei von Versteifungsstäben ist, nimmt das Kabel, wenn man an einem Punkte Af desselben ein Gewicht P angreifen lässt, die Gestalt BM1B1 an, welche die ursprüngliche Kurve in einem Punkte Q schneidet. Es ist leicht einzusehen, dass die Formänderungen desjenigen Kabelstückes, das sich beiderseits des Punktes M zu senken trachtet, wesentlich herabgesetzt werden, wenn man den
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bezeichnet sind, festhält.
Die Rechnung ergibt für alle auf einer Hälfte der Spannweite angreifenden Lasten Hebung des Kabels von der andern Seite bis zu einem Drittel der Spannweite. Infolgedessen wird man, dank der Verspannung gemäss der Erfindung für einen Teil des Tragkabels, der einem Drittel der Spannweite entspricht, die tatsächliche Spannweite des Versteifungsbalkens um ebensoviel herabsetzen.
Die Verspannung wird gleichmässiger belastet, wenn man den Verspannungen eine Vorspannung gibt, die ausreicht, damit die Spannungsverminderung-welche unter dem Einfluss der Last auf den Teil des Tragwerkes, der das Haupttragkabel zu senken trachtet-geringer als die Vorspannung ist. Diese Spannungsverminderung ist jener Kraft gleichzusetzen, welche auftreten würde, wenn die Verspannungen durch starre Streben ersetzt würden. Unter diesen Umständen bilden die verspannten Teile des Kabels mit ihren Verspannungen wirkliche starre Säulen, und sowohl das Drittel der Tragkonstruktion wie auch die Zwischenräume zwischen den Befestigungspunkten der Verspannungen brauchen bloss mit einem Versteifungsbalken ausgerüstet zu werden.
Die Sparsamkeit der Anordnung gemäss der Erfindung erhellt daraus, dass der Versteifungsbalken praktisch einem auf einfachen Lagern abgestützten geraden Träger gleichkommt, dessen Spannweite zwischen dem Drittel und Viertel der effektiven Spannweite liegt.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung für eine Hängebrücke mit Versteifungsträger und nicht verseilter Fahrbahn, während Fig. 3 dieselbe Brücke mit verseilter Fahrbahn zeigt.
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In dieser Zeichnung bezeichnet 1 das Haupttragkabel, 2 den Versteifungsträger und 3 die Verspannungen des Kabels.
Im Falle gemäss Fig. 3, wo das Tragwerk eine Verspannung 4 aufweist, werden jene Verspannungen 3 des Kabels 1, die eine starke Neigung haben, vorteilhafterweise mit den Verspannungen 4 in ihren Schnittpunkten 5 mit denselben verbunden. Beim Fehlen der Verspannung 4 werden die genannten geneigten Verspannungen in gleicher Weise mit den Aufhängteilen des Tragwerkes verbunden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hängebrücke mit parabolisch geformten Kabelträgern, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkabel an den den Pfeilern benachbarten Teilen mit Spannseilen versehen sind, deren andere Enden an einem möglichst tief gelegenen Punkte des benachbarten Pfeilers befestigt sind, so dass die äusseren Drittel der Brücke dreieckförmige, undeformierbare Konsolen bilden.
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Suspension bridge.
It is known that in suspension bridges with parabolic suspension cables, stiffening rods must be added to the structure as a result of the changes in shape caused by the moving loads. The invention now relates to a device which, firstly, enables the changes in shape of the cables to be reduced and, secondly, enables significant savings in the use of the stiffening rods.
For this purpose, according to the invention, the main suspension cables on the parts adjacent to the pillars are provided with tensioning ropes, which are attached to the piers upstream and downstream, on the one hand, to the supporting cables and, on the other hand, at two points as low as possible near the support points of the supporting cables on the pillars.
This method of tensioning the main supporting cables can be used at the same time as the commonly used methods of tensioning the supporting structure in the vicinity of the pillars.
In the suspension bridge according to FIG. 1, which has a structure that is free of stiffening rods, the cable assumes the shape BM1B1, which intersects the original curve at a point Q, when a weight P is applied to a point Af thereof . It is easy to see that the changes in shape of that piece of cable that seeks to lower on both sides of the point M are significantly reduced if the
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are designated, holds.
For all loads acting on one half of the span, the calculation results in the lifting of the cable from the other side up to a third of the span. As a result, thanks to the bracing according to the invention, for a part of the suspension cable which corresponds to a third of the span, the actual span of the stiffening beam will be reduced by just as much.
The tension is loaded more evenly if the tension is given a tension that is sufficient so that the tension reduction - which under the influence of the load on the part of the structure that seeks to lower the main suspension cable - is less than the tension. This reduction in tension is to be equated with the force that would occur if the tension were replaced by rigid struts. Under these circumstances, the braced parts of the cable with their bracing form real rigid columns, and both the third of the supporting structure and the spaces between the fastening points of the bracing only need to be equipped with a stiffening beam.
The economy of the arrangement according to the invention is evident from the fact that the stiffening beam is practically equivalent to a straight beam supported on simple bearings, the span of which is between a third and a quarter of the effective span.
Fig. 2 of the drawing shows schematically the application of the invention for a suspension bridge with stiffening girders and non-stranded track, while FIG. 3 shows the same bridge with a stranded track.
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In this drawing, 1 designates the main supporting cable, 2 the reinforcement beam and 3 the bracing of the cable.
In the case according to FIG. 3, where the supporting structure has a bracing 4, those braces 3 of the cable 1 which have a strong inclination are advantageously connected to the braces 4 at their points of intersection 5 with the same. In the absence of the bracing 4, said inclined bracing is connected in the same way to the suspension parts of the supporting structure.
PATENT CLAIMS:
1. Suspension bridge with parabolic cable girders, characterized in that the suspension cables are provided with tensioning ropes on the parts adjacent to the pillars, the other ends of which are attached to the lowest possible point of the adjacent pillar, so that the outer thirds of the bridge are triangular, undeformable Form consoles.
