Massivbrücken

Einleitung

Brücken zählen zu den bedeutendsten Bauwerken der Geschichte. Sie wurden stets gebaut um Menschen zu verbinden und lösen seit jeher eine gewisse Faszination aus. Ihre große Bedeutung liegt in Möglichkeit, durch Täler, Schluchten oder Flüsse getrennte Landschaftsflächen zu überqueren und mit Verkehrswegen zu verbinden.

Steinbrücke Mostar in Bosnien/Herzegowina [B1]

Historischer Rückblick

In ihren Reliefen bezeugt, beginnt der Brückenbau zur Zeit der Babylonier und Ägypter in der Frühgeschichte, setzt sich fort über die historisch nachweisbaren Steinbrücken der Römer und Griechen und führt schließlich zu den modernen Konstruktionen unserer Zeit.

Steinbrücken

Steinbrücken sind Brücken, deren sämtliche Bauteile vollständig aus Stein gefertigt sind. Für Naturbrücken in Form von Bogenbrücken wurde Stein als Baumaterial schon sehr früh von römischen Baumeistern eingesetzt. Sie konnten mit ihren Brücken schon Stützweiten von 25- 40m überspannen. Diese Brücken waren im Wesentlichen aus gleichförmig behauenen Steinen hergestellt. Für die Standfestigkeit war kein Mörtel erforderlich, die hohen Druckkräfte und die genaue Passform der Steine waren ausreichend. Da die Tragwerke der damaligen Zeit nur Druckkräfte übertragen konnten, bestanden sie ausschließlich aus Gewölben, Pfeilern und Mauern. Nach dem Untergang des römischen Reichs fand bis zum Mittelalter keine wesentliche Weiterentwicklung der Brückenbaukunst statt. Erst im Spätmittelalter wurden neue Gewölbeformen, wie elliptische Bögen oder flache Segmentbögen eingesetzt und man konnte somit größere Spannweiten mit geringeren Brückenhöhen erzielen.

Beispiele historischer Steinbrücken

• Fabriciusbrücke in Rom

Die Fabriciusbrücke verbindet das linke Flussufer in der Nähe des Marcellustheaters mit der Tiberinsel. Sie wurde 62.v. Chr. erbaut und ist die älteste Römische Brücke, die bis heute in ihrem ursprünglichen Zustand erhalten ist.

• Engelsbrücke in Rom

Engelsbrücke in Rom [B2]

Ihr Name ist durch ihre Lage vor der Engelsburg und ihre Verzierung durch Engel begründet. Sie wurde 143 n. Chr. erbaut und gilt als schönste Römische Brücke.

Massivbrücken heute

Mit der Erfindung des Betons und später des Stahlbetons wurde Stein als Brückenbaumaterial abgelöst und wird heute nur noch für untergeordnete Zwecke, z.B. in Form von Verkleidungen verwendet.

Betonbrücken

"Unter Betonbrücken versteht man Brückentragwerke, die aus unbewehrtem Beton oder aus Stahlbeton bzw. Spannbeton hergestellt werden. Eine weitere in der Literatur übliche Bezeichnung lautet Massivbrücken." [1]

Der Baustoff Beton besteht aus Wasser, einem Bindemittel (Zement) und einem Zuschlagsstoff (Sand, Kies). Als es im Jahre 1824 gelingt, hydraulische Bindemittel künstliche herzustellen, entstehen wenig später in Frankreich und Spanien erste Betonbrücken mit Gewölbespannweiten von bis zu 36m. Beton ist für den Brückenbau ein sehr gut geeignetes Material, da es sich in flüssiger Form in jede Schalung gießen lässt und nach dem Erhärten große Druckkräfte aufnehmen kann. Da Beton in Zugrichtung aber nur sehr gering beanspruchbar ist, wird er vor allem für Bogenbrücken verwendet.

Stahlbetonbrücken

Stahlbeton ist ein Verbundwerkstoff aus Stahl und Beton, wobei der Beton die Druckkräfte und der Stahl die Zugkräfte aufnimmt. Durch die Betonummantelung wird der Stahl vor Korrosion geschützt. Durch die Erfindung des Stahlbetons war es allmählich möglich, Brücken zu errichten, die von der Bogenform abwichen. Anfangs folgten Stahlbetonbrücken den Formen der Steinbrücken, später entstanden durch die bessere Ausnutzung des Materials kleinere und aufgelöste Querschnitte. Die Spannweiten wurden größer und die Bögen flacher. Parallel dazu wurden für geringere Spannweiten Balkenbrücken verwendet.

Beispiele moderner Stahlbetonbrücken

• Risorgimento-Brücke in Rom

Wurde bereits 1911 über dem Tiber in Rom errichtet und erreichte erstmals eine Spannweite von über 100 Meter.

• Sandö-Brücke in Schweden

1943 wurde in Schweden die Sandö-Brücke errichtet und galt mit 269m Spannweite lange Zeit als größte Stahlbetonbrücke.

Sandö-Brücke in Schweden [B3]

Spannbetonbrücken

Die Erfindung des Spannbetons erfolgte allmählich im 20 Jahrhundert, worauf noch größerer Spannweiten im Brückenbau möglich wurden.

"Hierbei wird ein Teil der Bewehrung, der Spannstahl, vorbelastet (gespannt). Dadurch ergibt sich eine Druckspannung im Beton, welch eine Rissbildung und somit größere Durchbiegungen verhindert" [2]

Das Ziel der Vorspannung war somit die Vermeidung von Rissen und unerwünschten Verformungen. Erreicht wurde dies durch die Herstellung eines günstigen Spannungszustands. Dadurch sind geringere Bauteilhöhen und größere Spannweiten möglich. Für die Herstellung von Spannbeton sind hochfeste Stähle sowie kriech- und schwindarme Betone von Nöten.

Beispiele moderner Spannbetonbrücken

• Stolmasundet-Brücke in Norwegen

Die weltweit größte Spannbetonbrücke ist die Stolmasundet-Brücke in Norwegen. Ihre Mittelspannweite beträgt 301m. Um Gewicht einzusparen, wurde der Mittelbauteil aus Leichtbeton ausgeführt.

• Ganter-Brücke in der Schweiz

Die Ganterbrücke wurde 1980 als Teil des Simplonpasses in Wallis errichtet und gilt als die am weitesten gespannte Brücke in der Schweiz.

Ganter-Bruecke in der Schweiz [B4]

Verwandte Themen

Internetlinks

• http://de.wikipedia.org/wiki/Br%C3%BCcke#Massivbr.C3.BCcke (02.11.07)
• http://de.structurae.de/structures/data/index.cfm?id=s0000026 (02.11.07)

Bildverzeichnis

[B1] Steinbrücke Mostar in Bosnien und Herzegowina, URL: http://www.daniel-ursprung.ch/pages/mostar_most.htm, Stand 02.11.2007

[B2] Engelsbrücke in Rom, URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Engelsbr%C3%BCcke, Stand 02.11.2007

[B3] Sandö-Brücke in Schweden, URL: http://de.structurae.de/structures/data/index.cfm?id=s0000668; Stand 02.11.2007

[B4] Ganterbrücke in der Schweiz, URL: http://www.brueckenweb.de/datenbank/bruecken/brueckenblatt.php?bas=314; Stand 02.11.207

Literaturverzeichnis

[1] Stradner Josef: Betonbrücken/ Eine systematische Darstellung der unterschiedlichen Typen und ihre statische Modellbildung, Diplomarbeit, Technische Universität Graz, 2004

[2] Wikipedia Deutschland, Brücke; Online im Internet; URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Br%C3%BCcke#Massivbr.C3.BCcke, Stand 02.11.2007

[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Engelsbr%C3%BCcke, Stand 02.11.2007

[4] http://www.brueckenweb.de/Themen/geschichte/richter/antikesrom.htm, Stand 02.11.2007

[5] http://de.structurae.de/structures/data/index.cfm?id=s0000026, Stand 02.11.2007

[6] Sven Ewert: Brücken/ Die Entwicklung der Spannweiten und Systeme, Berlin, Ernst&Sohn, 2003

-- MatthiasBinder? - 02 Nov 2007