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DE69602266T2 - COMPONENT FOR BRIDGES AND FLOORS - Google Patents

COMPONENT FOR BRIDGES AND FLOORS

Info

Publication number
DE69602266T2
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component according
longitudinal
fibers
concrete slab
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69602266T
Other languages
German (de)
Other versions
DE69602266D1 (en
Inventor
Lambertus Dalmolen
Alphonsus Rob
Walther Zwart
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akzo Nobel NV
Grontmij Advies and Techniek BV
Polymarin BV
Original Assignee
Akzo Nobel NV
Grontmij Advies and Techniek BV
Polymarin BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel NV, Grontmij Advies and Techniek BV, Polymarin BV filed Critical Akzo Nobel NV
Publication of DE69602266D1 publication Critical patent/DE69602266D1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE69602266T2 publication Critical patent/DE69602266T2/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E01D2/04Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the box-girder type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/04Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or slabs of concrete or other stone-like material, e.g. asbestos cement
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00Material constitution of bridges
    • E01D2101/20Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24Concrete
    • E01D2101/26Concrete reinforced
    • E01D2101/266Concrete reinforced with fibres other than steel or glass
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00Material constitution of bridges
    • E01D2101/40Plastics

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Abstract

The invention pertains to a structural member (3) for bridges, floors, and the like which comprises at least one longitudinal girder of trapezoidal, V-shaped or U-shaped or rectangular cross section (3) with a concrete slab (6) provided thereon, wherein the longitudinal girder is made of synthetic material and at least the side parallel to the concrete slab is reinforced with parallel fibres having an embedded modulus of elasticity of more than 50 GPa. The structural member appreciably simplifies the construction of bridges and floors and has a low weight.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil für Brücken, Böden und dergleichen, das mindestens einen Längsträger mit trapezförmigem, V-förmigem, U-förmigem oder rechteckigem Querschnitt mit einer daran vorgesehenen Betonplatte aufweist.The invention relates to a component for bridges, floors and the like, which has at least one longitudinal beam with a trapezoidal, V-shaped, U-shaped or rectangular cross-section with a concrete slab provided thereon.

Ein solches Bauteil ist aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung NL-A-7115625 bekannt, die ein vorgefertigtes Bauteil beschreibt, das aus einem Stahlblech mit einer daran angeordneten Betonplatte aufgebaut ist, wobei eine Verstärkungsstruktur, die ebenfalls aus Stahl gefertigt ist, auf der Bodenseite der Stahlplatte angeordnet ist.Such a component is known from the published Dutch patent application NL-A-7115625, which describes a prefabricated component constructed from a steel sheet with a concrete slab arranged thereon, wherein a reinforcing structure, also made of steel, is arranged on the bottom side of the steel slab.

Längsträger mit diesem Aufbau sind sehr schwer, was den Transport und den Einbau erschwert. Das hohe Gewicht der Längsträger muss auch in Rechnung gestellt werden, wenn Landanstösse und Fundamente konstruiert werden, welche eine Brücke tragen. Weiterhin sind an der Baustelle viele Operationen erforderlich, bevor die Struktur bereitsteht.Longitudinal beams with this structure are very heavy, making transportation and installation difficult. The heavy weight of the longitudinal beams must also be taken into account when constructing abutments and foundations that support a bridge. Furthermore, many operations are required on site before the structure is ready.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden, und erreicht ihr Ziel wie folgt: der Längsträger des im Eingangsabschnitt erwähnten Bauteils ist aus Kunststoff gefertigt, und mindestens die Bodenseite des Trägers parallel zur Betonplatte oder im Fall eines V-förmigen oder U-förmigen Querschnitts der Boden des Querschnitts ist mit parallelen Fasern verstärkt, die einen eingebetteten Elastizitätsmodul von mehr als 50 GPa besitzen.The invention aims to avoid these disadvantages, and achieves its aim as follows: the longitudinal beam of the component mentioned in the introductory section is made of plastic, and at least the bottom side of the beam parallel to the concrete slab or, in the case of a V-shaped or U-shaped cross-section, the bottom of the cross-section is reinforced with parallel fibres having an embedded elastic modulus of more than 50 GPa.

Die Fasern haben vorzugsweise einen eingebetteten Elastizitätsmodul von mehr als 75 GPa oder sogar mehr als 100 GPa. Auch wird es für einen grossen Anteil der Fasern in der Seite parallel zur Platte (vorzugsweise mehr als 60 Gew.-% oder sogar mehr als 80 Gew.-%) bevorzugt, dass sich diese in Längsrichtung und über die volle Länge des Längsträgers oder eines wesentlichen Teils desselben erstrecken. Konventionelle Obergrenzen des genannten Moduls betragen 400 GPa bzw. 250 GPa in Abhängigkeit vom Material.The fibers preferably have an embedded elastic modulus of more than 75 GPa or even more than 100 GPa. It is also expected that a large proportion of the fibers in the side parallel to the plate (preferably more than 60 wt.% or even more than 80 wt.%), it is preferred that these extend longitudinally and over the full length of the longitudinal member or a substantial part thereof. Conventional upper limits of the said modulus are 400 GPa or 250 GPa, depending on the material.

Zusätzlich dazu, dass sich die Fasern in Längsrichtung erstrecken, können Fasern, die sich in anderen Richtungen erstrecken, z. B. in Querrichtung, in der Matrix eingebettet sein, um beispielsweise die Torsionssteifigkeit oder die Quersteifigkeit des Längsträgers zu erhöhen. Ferner können auch Teile, die einer grösseren Belastung ausgesetzt sind, wie etwa die Mitte des Längsträgers, mit zusätzlichen Fasern verstärkt werden.In addition to the fibers extending in the longitudinal direction, fibers extending in other directions, e.g. in the transverse direction, can be embedded in the matrix to increase, for example, the torsional stiffness or the transverse stiffness of the longitudinal member. Furthermore, parts subject to greater stress, such as the center of the longitudinal member, can also be reinforced with additional fibers.

Aus diesem Grund ist zu bemerken, dass innerhalb des Rahmens der Erfindung die Bezeichung "Fasern" u. a. Filamente und Filamentbündel umfasst.For this reason, it should be noted that within the scope of the invention, the term "fibers" includes, among others, filaments and filament bundles.

Das Bauteil gemäss der Erfindung ist aus Kunststoff gefertigt, was ihm ein vergleichsweise niedriges Gewicht verleiht und ihn demzufolge leicht zu handhaben gestattet. Die Position der Fasern (in der Seite des Längsträgers, die parallel zur Platte verläuft, was auch die Seite betrifft, die am weitesten von der Platte entfernt ist) stellt sicher, dass die hohe Steifigkeit und die hohe Zugfestigkeit dieser Fasern am besten ausgenützt wird.The component according to the invention is made of plastic, which gives it a comparatively low weight and therefore makes it easy to handle. The position of the fibers (in the side of the longitudinal member that runs parallel to the plate, which also applies to the side that is furthest from the plate) ensures that the high stiffness and the high tensile strength of these fibers are best exploited.

Es ist auch zu bemerken, dass im Fall von Längsträgern mit einem V-förmigen oder U-förmigen Querschnitt (mit einer runden Unterseite) die Fasern sich am Boden des Querschnitts finden, d. h. in und um die Spitze (des V) oder der Rundung. Wie sich aus dem letzten Abschnitt ergibt, ist es wesentlich, dass die Fasern von der Platte entfernt sind.It should also be noted that in the case of longitudinal beams with a V-shaped or U-shaped cross-section (with a round Bottom) the fibres are found at the bottom of the cross-section, ie in and around the tip (of the V) or curve. As can be seen from the last section, it is essential that the fibres are away from the plate.

Wenn mehr als ein Längsträger verwendet wird, kann eine Platte gewählt werden, die sich quer zur Breite der Längsträger erstreckt. Alternativ kann natürlich auch jeder Längsträger mit einer eigenen Platte versehen sein.If more than one longitudinal beam is used, a plate can be chosen that extends across the width of the longitudinal beams. Alternatively, each longitudinal beam can of course be provided with its own plate.

Beton ist für seine besondere Eignung zur Aufnahme von Druckkräften bekannt. Die Verwendung des Bauteils gemäss der Erfindung in einer Brücke oder einem Boden ergibt eine nahezu ideale Struktur, nämlich eine mit einem Material, das sich hervorragend zur Aufnahme von Druckkräften an denjenigen Stellen eignet, wo Druckkräfte auftreten, und gleicherweise mit einem Material, das sich besonders zur Aufnahme von Zugkräften eignet, wo diese Zugkräfte auftreten. Vorzugsweise wird ein zusätzliches, aus Kunststoff gefertigtes Blatt verwendet, auf welches einseitig eine Lage oder eine Platte aus Beton aufgebracht ist.Concrete is known for its particular suitability for absorbing compressive forces. The use of the component according to the invention in a bridge or floor results in an almost ideal structure, namely one with a material that is excellently suited to absorbing compressive forces at those points where compressive forces occur, and equally with a material that is particularly suited to absorbing tensile forces where these tensile forces occur. Preferably, an additional sheet made of plastic is used, to which a layer or plate of concrete is applied on one side.

Da das mit den Längsträgern verbundene Blatt ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist, wird das Gewicht des Bauteils nicht ohne Notwendigkeit erhöht und, was noch wichtiger ist, es können sehr einfache und preisgünstige Methoden angewendet werden, um die Verbindung zwischen dem Blatt und dem Längsträger oder den Längsträgern herzustellen. Ein sehr geeignetes Beispiel einer Methode zur Vereinigung des Längsträgers mit dem Blatt ist das Verkleben miteinander.Since the sheet connected to the longitudinal members is also made of plastic, the weight of the component is not increased unnecessarily and, more importantly, very simple and inexpensive methods can be used to make the connection between the sheet and the longitudinal member or members. A very suitable example of a method of joining the longitudinal member to the sheet is by gluing them together.

In diesem Zusammenhang wird das Verkleben des Blattes mit dem Längsträger oder den Längsträgern weiter vereinfacht, wenn die beiden Teile aus gleichem oder ähnlichem Kunststoff gefertigt sind.In this context, the bonding of the blade to the longitudinal member or members is further simplified if the two parts are made of the same or similar plastic.

Wenn das Blatt mit einer vollständig umlaufenden erhöhten Kante versehen ist, kann die so gebildete "Schale" mit Beton vollgepumpt werden, sobald sie an der Baustelle in Position gebracht ist. In diesem Fall besteht kein Bedarf für eine getrennte Herstellung und/oder den Transport und das Heben der Betonplatte, wodurch sich die Anzahl Arbeitsvorgänge und demzufolge die Kosten und das Risiko von Fehlern oder Schäden vermindern.If the sheet is provided with a raised edge all the way around, the "shell" thus formed can be pumped full of concrete as soon as it is in position on site. In this case, there is no need for separate manufacture and/or transport and lifting of the concrete slab, thus reducing the number of operations and, consequently, costs and the risk of errors or damage.

Die Verwendung von faserverstärktem Kunststoff bietet sowohl dem Konstrukteur als auch dem Bauunternehmer viel Freiheit. Kunststoff ist nämlich leicht zu formen und zu verarbeiten. Die Längsträger, das Blatt und gewünschtenfalls andere Komponenten können zu mehr oder weniger komplexen Modulen (auf Länge geschnitten) verarbeitet werden, die aufgrund ihres niedrigen Gewichtes an die Baustelle zur gewünschten Zeit und auf einem üblichen Trailer transportiert werden können. Das geringe Gewicht des Moduls bietet auch ein einfacheres und sichereres Heben. All dies vereinfacht die Konstruktion beispielsweise einer Brücke oder eines Gebäudes in signifikanter Weise.The use of fiber-reinforced plastic offers both the designer and the building contractor a lot of freedom. Plastic is easy to shape and process. The longitudinal beams, the sheet and, if required, other components can be made into more or less complex modules (cut to length) which, due to their low weight, can be transported to the construction site at the desired time and on a standard trailer. The low weight of the module also offers easier and safer lifting. All this significantly simplifies the construction of, for example, a bridge or a building.

Ein weiterer Vorteil des Bauteils gemäss der Erfindung besteht darin, dass er in anderen Objekten mit geringem Gewicht, wie Fussgängerbrücken und Fahrradbrücken, verwendet werden kann. Für den Bau solcher Brücken wird überwiegend tropisches Hart holz verwendet, aber die Verwendung dieser Art Holz wird als schwerwiegender Schaden für die Umwelt angesehen. Eine solche Verwendung kann durch Einsetzen des Bauteils gemäss der Erfindung vermieden werden.Another advantage of the component according to the invention is that it can be used in other lightweight objects, such as pedestrian bridges and bicycle bridges. Tropical hard rock is mainly used for the construction of such bridges. wood, but the use of this type of wood is considered to be seriously damaging to the environment. Such use can be avoided by using the component according to the invention.

Die anderen Seiten des Längsträgers oder der Längsträger sind vorzugsweise mit einem Gewebe oder einer Nonwoven-Faserschicht verstärkt. Wenn die Enden und Spitzen ("Picks") beide zur Längsachse des Längsträgers in einem Winkel von 30º bis 60º liegen, werden die Scherkräfte, die auf den anderen Seiten auftreten, sehr gut aufgenommen.The other sides of the longitudinal beam or beams are preferably reinforced with a fabric or nonwoven fiber layer. If the ends and tips ("picks") are both at an angle of 30º to 60º to the longitudinal axis of the longitudinal beam, the shear forces occurring on the other sides are very well absorbed.

Hochgradig geeignet zur Verwendung in Bauteilen gemäss der Erfindung sind Fasern, die vollständig oder überwiegend aus Poly(p-phenylenterephthalamid), Glas oder Kohlenstoff bestehen. Solche Fasern haben den erforderlichen hohen Elastizitätsmodul und die hohe Festigkeit und sind hervorragend zur Verwendung in Verbundwerkstoffen geeignet.Highly suitable for use in components according to the invention are fibers that consist entirely or predominantly of poly(p-phenylene terephthalamide), glass or carbon. Such fibers have the required high elastic modulus and high strength and are excellently suited for use in composite materials.

Das Bauteil gemäss der Erfindung kann z. B. in einer Brücke, wie in einer Fussgängerbrücke oder Fahrradbrücke verwendet werden, mit anderen Worten in Objekten, bei welchen das Strukturteil in erheblichem Masse sichtbar ist. In einem solchen Fall kann um den Längsträger oder die Längsträger ein Kasten angeordnet werden, welcher Kasten z. B. aus Kunststoff gefertigt sein kann, und wie der Längsträger oder die Längsträger mit dem Blatt verklebt werden kann. Ausserdem kann der Kasten mit Fasern verstärkt werden, z. B. in der Seite, die von dem Blatt am weitesten entfernt ist. In diesem Fall hat der Kasten nicht nur einen "kosmetischen" Effekt, sondern trägt auch zur Stärke und zur (Torsions)-Steifigkeit des fertigen Bauwerks bei.The component according to the invention can be used, for example, in a bridge, such as a pedestrian bridge or bicycle bridge, in other words in objects where the structural part is to a considerable extent visible. In such a case, a box can be arranged around the longitudinal beam or beams, which box can be made of plastic, for example, and can be glued to the sheet like the longitudinal beam or beams. Furthermore, the box can be reinforced with fibres, for example in the side furthest from the sheet. In this case, the box does not only have a "cosmetic" effect, but also contributes to the Strength and (torsional) stiffness of the finished structure.

Die Erfindung betrifft ferner eine Brücke und ein Gebäude, das mit einem Bauteil gemäss der Erfindung versehen ist. Bei solchen Objekten können mit Vorteil Teile verwendet werden, die leicht zu handhaben sind, ein geringes Gewicht besitzen und in bezug auf ihre Formgebung keinen Einschränkungen unterliegen.The invention further relates to a bridge and a building provided with a component according to the invention. In such objects, parts can advantageously be used that are easy to handle, have a low weight and are not subject to any restrictions in terms of their shape.

Zur Erzeugung einer Brücke oder eines Bodens werden die Enden des Bauteils gemäss der Erfindung jeweils auf einem Träger angeordnet oder an diesem befestigt, derart, dass das Blatt auf der Oberseite ist und eine Schicht Beton auf das Blatt gepumpt werden kann.To create a bridge or a floor, the ends of the component according to the invention are each arranged on a support or attached to it in such a way that the sheet is on top and a layer of concrete can be pumped onto the sheet.

Da der Beton zunächst nicht zur Lasttragkapazität der Struktur beiträgt, kann es in Abhängigkeit von dem (erwarteten) Durchhängen des Bauteils unter dem Gewicht des nassen Betons bevorzugt sein, eine temporäre Abstützung des Bauteils vorzusehen.Since the concrete does not initially contribute to the load-bearing capacity of the structure, it may be preferable to provide temporary support for the member, depending on the (expected) sagging of the member under the weight of the wet concrete.

Um ein sicheres Abbinden zwischen dem Beton und dem Bauteil sicherzustellen, kann letzterer mit Dübeln oder Verankerungen versehen werden. Auf diese Weise kommt es nach dem Giessen und Aushärten des Betons zu einem guten Zusammenwirken des Bauteils und der Betonplatte. Die Verbindung kann auch durch Aufrauhen der Kunststoffteile des Bauteils erfolgen, d. h. des Blattes, auf welchem der Beton angeordnet werden soll, z. B. durch Bestreichen mit Epoxyharz und nachfolgender Bedeckung desselben mit Sand. Wenn gewünscht, kann der Beton armiert werden.To ensure a secure bond between the concrete and the component, the latter can be provided with dowels or anchors. In this way, after the concrete has been poured and hardened, the component and the concrete slab will work together well. The connection can also be made by roughening the plastic parts of the component, i.e. the sheet on which the concrete is to be placed, e.g. by coating it with epoxy resin and then covering it with sand. If desired, the concrete can be reinforced.

Dies erläutert, wie leicht es wird, beispielsweise eine Brücke unter Verwendung des Bauteils gemäss der Erfindung zu bauen. Sobald die Landfundamente und/oder die Pfeiler an ihren bestimmungsgemässen Platz gebracht sind, wird ein Modul, das aus einer Anzahl von Längsträgern und einer Deckplatte oder einem Blech bzw. Blatt versehen ist, angeordnet. Sobald das Modul an seiner bestimmungsgemässen Stelle verankert ist, wird auf die Deckplatte eine Betonschicht gepumpt; und dies stellt bereits die Fertigstellung der Brücke dar. Gewünschtenfalls kann ein Geländer vorgesehen sein (wofür bereits am Modul entsprechende Vorbereitungsteile angebracht werden können), ebenso ein Asphaltbelag.This explains how easy it will be to build, for example, a bridge using the component according to the invention. Once the land foundations and/or the pillars are in their intended place, a module consisting of a number of longitudinal beams and a cover plate or sheet is arranged. Once the module is anchored in its intended place, a layer of concrete is pumped onto the cover plate; and this already represents the completion of the bridge. If desired, a railing can be provided (for which appropriate preparatory parts can already be attached to the module), as well as an asphalt surface.

Es ist zu bemerken, dass US-A-4,079,476 eine Fussgängerbrücke aus Kunststoff und Verstärkung mit Glasfasern beschreibt. Die Fussgängerbrücke hat einen U-förmigen Querschnitt, und beide ihrer Seiten sind verstärkt, u. a. mit Glasfasergewebe. Der Boden nahe den Seiten ist mit parallelen Glasfaserfilamenten verstärkt, ebenso das Geländer, das Teil der Seiten ist. In bestimmten Abständen entlang der Längsabmessung der Fussgängerbrücke sind Elemente zur zusätzlichen Abstützung vorgesehen. Unter dem Boden wird zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit der Fussgängerbrücke auch ein sogenannter "Verwindungskasten" eingebaut. Die Fussgängerbrücke aus US-A-4,079,476 ist nicht zur Aufnahme grösserer Lasten, wie etwa einem Krankenwagen, geeignet und vereinigt nicht die vorteilhaften Eigenschaften von zugbeständigen Fasern einerseits und einem druckbeständigen Material andererseits in einer einzigen Struktur.It should be noted that US-A-4,079,476 describes a pedestrian bridge made of plastic and reinforced with glass fibers. The pedestrian bridge has a U-shaped cross-section and both of its sides are reinforced, including with glass fiber fabric. The floor near the sides is reinforced with parallel glass fiber filaments, as is the railing that is part of the sides. Elements for additional support are provided at certain intervals along the longitudinal dimension of the pedestrian bridge. A so-called "torsion box" is also installed under the floor to increase the torsional rigidity of the pedestrian bridge. The pedestrian bridge of US-A-4,079,476 is not suitable for supporting larger loads, such as an ambulance, and does not combine the advantageous properties of tensile-resistant fibers on the one hand and a compression-resistant material on the other in a single structure.

FR-A-2683559 beschreibt eine Fussgängerbrücke mit einem Senckasten mit U-förmigem Querschnitt. Der Boden des Senkkastens hat die Form eines Zugelementes, das aus einem leichten Füller mit darum gewundenen Fasern zusammengesetzt ist. Die Fasern sind mit Harz imprägniert. An der offenen Seite des Senkkastens ist ein Blatt befestigt, das ebenfalls aus einem leichten Füller hergestellt ist, der mit imprägnierten Fasern versehen ist. Der sowohl für das Zugelement als auch für das Blatt verwendete Füller ist vorzugsweise Balsaholz.FR-A-2683559 describes a pedestrian bridge with a caisson with a U-shaped cross-section. The bottom of the caisson has the form of a tension element composed of a light filler with fibres wound around it. The fibres are impregnated with resin. A sheet is attached to the open side of the caisson, which is also made of a light filler provided with impregnated fibres. The filler used for both the tension element and the sheet is preferably balsa wood.

Obwohl eine solche Brücke für Fussgänger und Radfahrer geeignet ist, sind verschiedene Teile der Brücke, insbesondere die Oberfläche, in hohem Masse punktförmig konzentrierten Belastungen ausgesetzt. Ein noch schwerwiegenderer Nachteil besteht darin, dass die Brücke unter grösseren Lasten, z. B. dem Gewicht eines Krankenwagens, zusammenbricht.Although such a bridge is suitable for pedestrians and cyclists, various parts of the bridge, especially the surface, are subject to high levels of concentrated loads. An even more serious disadvantage is that the bridge collapses under larger loads, such as the weight of an ambulance.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird unten unter Bezug auf das in den Zeichnungen dargestellte Beispiel erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to the example shown in the drawings.

Fig. 1 zeigt eine seitliche Ansicht eines Teils einer Radfahrerbrücke gemäss der Erfindung.Fig. 1 shows a side view of part of a cycle bridge according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Radfahrerbrücke gemäss der Erfindung.Fig. 2 shows a cross-section of a bicycle bridge according to the invention.

BEISPIELEXAMPLE

An einem Landfundament 1 und am Pfeiler 2 wurde ein Bauteil befestigt. Das Bauteil bestand aus zwei Längsträgern 3 (Länge 10 m), die an einem Blatt 4 (Oberfläche 10 · 2,5 m) angeklebt waren. Die Längsträger 3 waren aus ungesättigtem Polyesterharz auf Basis von Isophthalsäure gefertigt und mit Fasern vom Twarontyp 1055 1610f1000 (Poly(paraphenylentere-phthalamid) armiert, die einen Elastizitätsmodul von 120 GPa (gemessen gemäss DIN 65356/DIN 65382) aufwiesen. In der Seite parallel zu Blatt 4, der Bodenseite, waren die Fasern unidirektional in Längsrichtung des Längsträgers 3 (90% des Gesamtgewichts der Fasern im Boden) und in seiner Querrichtung (10% des Gesamtgewichts der Fasern im Boden) in der Kunststoffmatrix eingebettet. Auf den beiden anderen Seiten des Längsträgers 3, d. h. den Seiten, war ein Gewebe aus den gleichen Fasern eingebettet, so dass sich die Enden und Spitzen zur Längsachse des Längsträgers 3 jeweils in einem Winkel von 45º erstreckten. Die Gewebe erstreckten sich bis zu 5 cm in die Bodenseite.A component was attached to a land foundation 1 and to the pillar 2. The component consisted of two longitudinal beams 3 (length 10 m) which were glued to a sheet 4 (surface 10 x 2.5 m). The longitudinal beams 3 were made of unsaturated polyester resin based on isophthalic acid and were filled with fibres of the Twaron type 1055 1610f1000 (poly(paraphenylene terephthalamide) which had a modulus of elasticity of 120 GPa (measured according to DIN 65356/DIN 65382). In the side parallel to sheet 4, the bottom side, the fibers were embedded in the plastic matrix unidirectionally in the longitudinal direction of the longitudinal beam 3 (90% of the total weight of the fibers in the soil) and in its transverse direction (10% of the total weight of the fibers in the soil). On the other two sides of the longitudinal beam 3, i.e. the sides, a fabric made of the same fibers was embedded so that the ends and tips each extended at an angle of 45º to the longitudinal axis of the longitudinal beam 3. The fabrics extended up to 5 cm into the bottom side.

Die Bodenseite jedes Längsträgers 3 hatte eine Breite von 40 cm, wobei die beiden Seiten eine Höhe von 60 cm hatten. Die Seiten waren in einem Winkel (α) zur Bodenseite von 95º angeordnet.The bottom side of each longitudinal beam 3 had a width of 40 cm, with the two sides having a height of 60 cm. The sides were arranged at an angle (α) to the bottom side of 95º.

Auf dem Blatt 4 wurden Dübel (nicht dargestellt) angeordnet. Das Blatt 4 hatte erhöhte Kanten 5, und die so gebildete Schale wurde mit Beton 6 vollgepumpt. Nach Erhärtung des Betons 6 waren die Längsträger 3 und das Blatt 4 mittels der Dübel mit dem Beton 6 verbunden. Zur Sicherung einer Verbindung mit dem Pfeiler 2 wurde im Beton 6 auch eine Verankerung 7 vorgesehen.Dowels (not shown) were placed on the sheet 4. The sheet 4 had raised edges 5 and the shell thus formed was pumped full of concrete 6. After the concrete 6 had hardened, the longitudinal beams 3 and the sheet 4 were connected to the concrete 6 by means of the dowels. To ensure a connection to the pillar 2, an anchor 7 was also provided in the concrete 6.

Um die Längsträger 3 war ein Kasten 8 angeordnet, um diese zu verdecken. Zwischen dem Kasten 8 und dem Pfeiler 2 waren Trägerblocks 9 angeordnet. Der Kasten 8 wurde ebenfalls aus dem oben erwähnten faserarmierten Polyesterharz hergestellt.A box 8 was arranged around the longitudinal beams 3 to conceal them. Beam blocks 9 were arranged between the box 8 and the pillar 2. The box 8 was also made of the fiber-reinforced polyester resin mentioned above.

Claims (12)

1. Bauteil für Brücken, Böden und dergleichen, das mindestens einen Längsträger (3) mit trapezförmigem, V-förmigem, U-förmigem oder rechteckigem Querschnitt und eine daran angeordnete Betonplatte (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (3) aus Kunststoff gefertigt ist und dass mindestens die Bodenseite des Trägers parallel zur Betonplatte (6) mit parallelen Fasern verstärkt ist, die einen eingebetteten Elastizitätsmodul von mehr als 50 GPa aufweisen.1. Component for bridges, floors and the like, which comprises at least one longitudinal beam (3) with a trapezoidal, V-shaped, U-shaped or rectangular cross-section and a concrete slab (6) arranged thereon, characterized in that the longitudinal beam (3) is made of plastic and that at least the bottom side of the beam is reinforced parallel to the concrete slab (6) with parallel fibers which have an embedded elastic modulus of more than 50 GPa. 2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 60 Gew.-% der Fasern in der Bodenseite parallel zur Betonplatte (6) sich in Längsrichtung des Längsträgers (3) erstrecken.2. Component according to claim 1, characterized in that more than 60% by weight of the fibers in the bottom side extend parallel to the concrete slab (6) in the longitudinal direction of the longitudinal member (3). 3. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Betonplatte (6) und dem Längsträger (3) ein Blatt (4) aus Kunststoff angeordnet ist, das sich über die Breite des Längsträgers (3) erstreckt.3. Component according to one of the preceding claims, characterized in that a sheet (4) made of plastic is arranged between the concrete slab (6) and the longitudinal beam (3), which extends over the width of the longitudinal beam (3). 4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (4) umlaufend mit einer erhöhten Kante (5) versehen ist.4. Component according to claim 3, characterized in that the blade (4) is provided with a raised edge (5) all around. 5. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Seiten mit einem Gewebe oder einer Nonwovenlage aus Fasern verstärkt sind.5. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the other sides are reinforced with a fabric or a nonwoven layer made of fibers. 6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich sowohl die Enden als auch die Spitzen jeweils in einem Winkel von 30º bis 60º zu der Längsachse des Längsträgers (3) erstrecken.6. Component according to claim 5, characterized in that both the ends and the tips each extend at an angle of 30º to 60º to the longitudinal axis of the longitudinal member (3). 7. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vollständig oder überwiegend aus Poly(p-phenylenterephthalamid), Glas oder Kohlenstoff gefertigt sind.7. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the fibers are made entirely or predominantly from poly(p-phenylene terephthalamide), glass or carbon. 8. Bauteil nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (3) und das Blatt (4) miteinander verklebt sind.8. Component according to one of claims 3-7, characterized in that the longitudinal carrier (3) and the sheet (4) are glued together. 9. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um den Längsträger (3) oder die Längsträger (3) ein Kasten (8) angeordnet ist.9. Component according to one of the preceding claims, characterized in that a box (8) is arranged around the longitudinal beam (3) or the longitudinal beams (3). 10. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (8) an dem Blatt (4) befestigt ist.10. Component according to one of the preceding claims, characterized in that the box (8) is attached to the blade (4). 11. Brücke mit einem Bauteil gemäss einem der vorangehenden Ansprüche.11. Bridge with a component according to one of the preceding claims. 12. Bauwerk, das mit einem Bauteil gemäss der Ansprüche 1-10 versehen ist.12. Building provided with a component according to claims 1-10.
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