Schrägkabelbrücke

Rion-Antirion Brücke bei Patras

einhüftige Schrägseilbrücke

zweihüftige Schrägseilbrücke

Eine Schrägseilbrücke ist eine Brücke, bei der der Überbau an schräg von einem Pylon gespannten Seilen aufgehängt ist.

Die vertikalen Kräfte werden in Form von Druckkräften senkrecht in den Baugrund eingeleitet. Die bei der echten Hängebrücke erforderliche Verankerung der horizontalen Kraftkomponente des Tragseiles entfällt. Schrägseilbrücken sind damit kostengünstiger als Hängebrücken, erreichen bisher aber nur etwa halb so große Spannweiten (Sutong-Brücke ungefähr 1000 m). Bis 200 m Spannweite sind Balkenbrücken oft wirtschaftlicher.

Wie alle Hängebrücken sind Schrägseilbrücken grundsätzlich gegen Windkräfte empfindlich und können durch große bewegliche Massen in Schwingung gebracht werden. Sie zeigen hier jedoch bessere Eigenschaften als Hängebrücken, weshalb sie z. B. als Eisenbahnbrücken besser geeignet sind.

Zur Inspektion der Tragkonstruktion sind Brückenseilbesichtigungsgeräte im Einsatz.

Varianten

Seilanordnung

Die Anordnung der Seile kann mit dem Bündel-, Harfen- oder Fächersystem erfolgen. Beim Bündelsystem werden die Kabel alle in einem Knoten verankert. Der Pylon wird dadurch nur durch vertikale Normalkräfte beansprucht. Beim Harfensystem haben die Seile aufgrund gleicher Neigung gleich hohe Zugkräfte, allerdings muss der Pylon meist auch zusätzliche horizontale Kräfte abtragen. Das Fächersystem ist näherungsweise eine Kombination der beiden anderen Systeme^[1]. Nachdem Anfangs nur wenige, große Seile verwendet wurden geht die Entwicklung in Richtung Multikabelsystem, mit vielen kleinen Seilen, da bei diesen insbesondere das Auswechseln einfacher durchführbar ist.

Bündelsystem

Harfensystem

Fächersystem

Pylongeometrie

Pylontypen für zwei Seilebenen: Freitragende Pylontürme; H-Pylon; A-Pylone

Pylontypen für eine Seilebene: Freitragende Pylontürme; A-Pylon

Infolge der Seilverankerungen werden Pylone vor allem durch vertikale Druckkräfte beansprucht. Allerdings werden durch unterschiedliche Kräfte in den Seilen auch Biegemomente hervorgerufen.

Bei einer Seilebene wird ein Mittelpylon angeordnet, meist ein freitragender Turm. Diese Konstruktionsart bedingt allerdings einen schweren Brückenhauptträger, der in Querrichtung torsionssteif ausgebildet ist.

Bei zwei Seilebenen kann zwischen drei Pylongrundtypen unterschieden werden. Freitragende Pylone sind in Querrichtung verformungsweich und bewirken eine höhere Schwingsempfindlichkeit der Brücke. Im Gegensatz dazu sind A-Pylone in Querrichtung sehr steif, wodurch der Brückenhauptträger leichter gestaltet werden kann. Die H-Pylone sind zwar weicher als die A-Pylone, allerdings ist deren Herstellung sowie die Verankerung der Seile am Pylonkopf einfacher. Die Seile sind nur noch in einer Ebene geneigt und die zugehörige Verankerung verteilt sich auf zwei Pylonstiele.

Geschichte

Die erste große Schrägseilbrücke war 1955 die Strömsundbrücke in Schweden mit einer Hauptspannweite von 182 Meter bei einer Gesamtlänge von 332 Metern. Die Entwicklung wurde vor allem durch den großen Wiederaufbau-Bedarf in Deutschland vorangetrieben. Die erste große Schrägseilbrücke Deutschlands war die 1957 eröffnete Theodor-Heuss-Brücke (Düsseldorf) mit einer Spannweite von 260 m und einer Gesamtlänge von 914 m. Als junger Brückentyp sind die Schrägseilbrücken immer noch in der Entwicklung. Es ist insbesondere zu erwarten, dass sie bei den möglichen Spannweiten, die durch schwierige Verhältnisse in der Bauphase begrenzt werden, weiter gegenüber den echten Hängebrücken aufholen.

Beispiele

Schrägseilbrücke Ponte Vasco da Gama in Lissabon

Most Slobode (Freiheitsbrücke) in Novi Sad

• Rügenbrücke Stralsund
• Rheinkniebrücke Düsseldorf
• Fleher Brücke Düsseldorf
• Severinsbrücke in Köln
• Raiffeisenbrücke Neuwied
• Köhlbrandbrücke in Hamburg
• Berliner Brücke in Halle (Saale)
• Elbebrücke Niederwartha bei Dresden
• Sunnibergbrücke bei Klosters, Schweiz
• Birskopfstegbrücke in Basel, Schweiz
• Neue Donaubrücke Bratislava (mit Turmrestaurant auf dem Pylon)
• Öresundbrücke, Öresund, Dänemark/Schweden
• Viaduc de Millau, Millau, Frankreich, mit 2460 m längste Schrägseilbrücke der Welt
• Pont de Normandie, Le Havre, Frankreich, mit 856 m größte Spannweite in Europa
• Most Slobode (Freiheitsbrücke), Novi Sad, Serbien
• Rio-Andirrio-Brücke, Griechenland, 2252 m zweitlängste Schrägseilbrücke der Welt
• Tatara-Brücke, Nishiseto, Japan, 890 m Spannweite
• Sutong-Brücke, Nantong, China, größte Spannweite mit 1088 m in der Welt, Länge 2088 m
• Niederrheinbrücke Wesel, Länge mit Vorlandbrücken 773 m, Fertigstellung 2009

Literatur

• René Walther, Bernard Houriet, Walmar Isler: Schrägseilbrücken. Verlag Bau+Technik / Beton-Verlag 1994, ISBN 3764003286.

Einzelnachweise

1. ↑ Gerhard Girmscheid: Schrägkabelbrücken. In:Handbuch Brücken, Gerhard Mehlhorn (Hrsg.), S.347-388, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007. ISBN 978-3-540-29659-1

Weblinks

• Structurae: Schrägseilbrücken
• Die Sicherheit von Schrägseilbrücken – Video bei zdf.de