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Dreigelenkbogen Der ist ein Tragwerk in der Baustatik das aus zwei Teilträgern besteht die im Scheitel miteinander gelen

Dreigelenkbogen

Der Dreigelenkbogen ist ein Tragwerk in der Baustatik, das aus zwei Teilträgern besteht, die im Scheitel miteinander gelenkig verbunden sind. Das Gelenk muss aber nicht in der Mitte liegen. Auch an den beiden Auflagern ist das Tragwerk gelenkig gelagert. Eine derartige Anordnung ist ein Sonderfall des Rahmens, der statisch bestimmt gelagert ist. Derartige Dreigelenksysteme wurden Anfang der 1860er Jahre systematisch von Claus Köpcke und Johann Wilhelm Schwedler vorgeschlagen.

Statisches System eines Dreigelenkbogens
Salginatobelbrücke
Kölner Design-Post 2006
Wujiazhai-Eisenbahnbrücke an der Yunnan-Bahn

Rahmen werden dort verwendet, wo sie nicht nur eine Spannweite überwinden, sondern zugleich eine Höhe bilden, ein Lichtraumprofil umschließen sollen. Dabei macht die Notwendigkeit, den Horizontalschub aufzufangen, den Träger normalerweise statisch unbestimmt. Diese Unbestimmtheit (Einspannung) wird durch ein weiteres Gelenk aufgehoben. Die Träger zwischen den Auflagern bzw. Gelenken können verschiedene z. B. polygonale Formen haben. Beim Dreigelenkbogen können die Träger Viertelkreise, Kreisstücke oder Ellipsenstücke sein. Die Gelenkpunkte nennt man dann Kämpfer und Bogenscheitel. In den Viertelspunkten müssen die Träger die größten Dicken haben, um die Biegemomente aufzunehmen. Bestehen die beiden Träger aus abgewinkelten Geradenstücken, so entsteht ein Dreigelenkrahmen.

Mit einem Dreigelenkbogen als statischem System können Brücken errichtet werden, aber auch Dächer oder Hallen und Ähnliches.

Brücken Bearbeiten

Als erste Brücke mit einem Dreigelenkbogen wurde in Deutschland 1865 die Unterspreebrücke in Berlin erbaut. Bereits ein halbes Jahr nach der Inbetriebnahme gab es schwere Schäden, weil die Pfeiler die zu schwachen Widerlager seitlich wegdrückten und sich der Scheitel der schmiedeeisernen bogenförmigen Konstruktion absenkte.

Die ersten Massivbrücken, die als Dreigelenkbogenbrücken errichtet wurden, waren die von Karl von Leibbrand im Jahr 1893 gebaute Munderkinger Donaubrücke, seine 1895 errichtete Donaubrücke Inzigkofen und die 1896 eröffnete Pont de la Coulouvrenière in Genf sowie die 1904 fertiggestellte König-Georg-Brücke über die Zwickauer Mulde in Wechselburg-Göhren.

Eine umgekehrte Dreigelenkbogenbrücke ist das 1893 fertiggestellte Blaue Wunder in Dresden.

Die 1929/30 erbaute Salginatobelbrücke von Robert Maillart in Schiers (Schweiz) ist ein Höhepunkt der Brückenbaukunst des 20. Jahrhunderts. Sie ist eine Bogenbrücke mit einem Bogen aus Hohlkästen unter der Fahrbahn mit drei Gelenken und einer aufgelegten, aber mittragenden Fahrbahnplatte.

Hochbauten Bearbeiten

Das ursprünglich für Brückenbauwerke entwickelte statische System des Dreigelenkbogens wurde erstmals 1865 durch Johann Wilhelm Schwedler mit der Errichtung des Hammerwerkes II für den Bochumer Verein für Bergbau und Gußstahlfabrikation auf den Hochbau übertragen. Bereits 1866/67 verwandte Schwedler die gleiche Konstruktion in leicht modifizierter Weise für die Überdachung der großen Halle des Bahnhofes der Ostbahn in Berlin und vermutlich 1870/71 für ein Retortenhaus der Imperial-Continental-Gas-Association in Berlin. Im Gegensatz zum Bochumer Hammerwerk, das unter Denkmalschutz steht, sind die beiden letztgenannten Gebäude nicht mehr erhalten geblieben. Erhalten geblieben ist zumindest teilweise die Bahnsteighalle des Frankfurter Hauptbahnhofes, welche 1885–87 ebenfalls von Schwedler errichtet wurde.

Postbahnhof Köln Bearbeiten

In den Jahren 1912 bis 1914 entstand in Köln-Deutz auf einem Gelände von 50.000 m² der Kölner Postbahnhof als dritter Bahnhof dieser Art überhaupt in Deutschland mit der Struktur einer Gelenkbogenhalle. Die Deformationsenergie wurde abwechselnd in der ersten Halle auf ein Gelenk im Scheitel des Grates und in der nächsten Halle auf zwei Gelenke an dessen Widerlager verteilt. Die achtschiffige Postverladehalle war damals noch ergänzt um ein Stellwerk, Lokomotivschuppen, Kesselhaus und Wirtschaftsgebäude. Sie wurde nach ihrer Stilllegung 2005 zur „Design-Post“ umgebaut. Das Gebäude ist als bedeutendes Industriedenkmal in die 2015 eingerichtete Kölner Via Industrialis aufgenommen.

Literatur Bearbeiten

  • Walther Mann: Vorlesungen über Statik und Festigkeitslehre. Teubner, Stuttgart 1986, ISBN 3-519-05238-5, S. 92–93.
  • Werner Lorenz: Die Entwicklung des Dreigelenksystems im 19. Jahrhundert. In: Stahlbau 59. Jg. (1990), H. 1, S. 1–10.

Anmerkungen Bearbeiten

  1. Eine fotografische Ansicht dazu aus dem Online-Bilderbuch Köln vom Jahr 1998 findet sich im Internet unter bei (Memento vom 23. Februar 2018 im Internet Archive)

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Karl-Eugen Kurrer: The History of the Theory of Structures. Searching for Equilibrium. Berlin: Ernst & Sohn, S. 37, ISBN 978-3-433-03229-9
  2. Tabelle in: Betonbrücken. In: Victor von Röll (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. 2. Auflage. Band 2: Bauentwurf–Brasilien. Urban & Schwarzenberg, Berlin / Wien 1912, S. 271 ff.
  3. Architekturführer Ruhrgebiet: http://www.ruhr-bauten.de/auswahl.php?index=59&bnum=1: Hammerwerk II des Bochumer Verein für Bergbau und Gußstahlfabrikation; abgerufen am 28. Januar 2023.
  4. (PDF; ca. 16,6 MB) (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 3. Februar 2014; abgerufen am 28. Februar 2014.
  5. Moderne Architektur trifft Industriedenkmal. Abgerufen am 28. Februar 2014.
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Der Dreigelenkbogen ist ein Tragwerk in der Baustatik das aus zwei Teiltragern besteht die im Scheitel miteinander gelenkig verbunden sind Das Gelenk muss aber nicht in der Mitte liegen Auch an den beiden Auflagern ist das Tragwerk gelenkig gelagert Eine derartige Anordnung ist ein Sonderfall des Rahmens der statisch bestimmt gelagert ist Derartige Dreigelenksysteme wurden Anfang der 1860er Jahre systematisch von Claus Kopcke und Johann Wilhelm Schwedler vorgeschlagen 1 Statisches System eines DreigelenkbogensSalginatobelbruckeKolner Design Post 2006Wujiazhai Eisenbahnbrucke an der Yunnan BahnRahmen werden dort verwendet wo sie nicht nur eine Spannweite uberwinden sondern zugleich eine Hohe bilden ein Lichtraumprofil umschliessen sollen Dabei macht die Notwendigkeit den Horizontalschub aufzufangen den Trager normalerweise statisch unbestimmt Diese Unbestimmtheit Einspannung wird durch ein weiteres Gelenk aufgehoben Die Trager zwischen den Auflagern bzw Gelenken konnen verschiedene z B polygonale Formen haben Beim Dreigelenkbogen konnen die Trager Viertelkreise Kreisstucke oder Ellipsenstucke sein Die Gelenkpunkte nennt man dann Kampfer und Bogenscheitel In den Viertelspunkten mussen die Trager die grossten Dicken haben um die Biegemomente aufzunehmen Bestehen die beiden Trager aus abgewinkelten Geradenstucken so entsteht ein Dreigelenkrahmen Mit einem Dreigelenkbogen als statischem System konnen Brucken errichtet werden aber auch Dacher oder Hallen und Ahnliches Inhaltsverzeichnis 1 Brucken 2 Hochbauten 3 Postbahnhof Koln 4 Literatur 5 Anmerkungen 6 EinzelnachweiseBrucken BearbeitenAls erste Brucke mit einem Dreigelenkbogen wurde in Deutschland 1865 die Unterspreebrucke in Berlin erbaut Bereits ein halbes Jahr nach der Inbetriebnahme gab es schwere Schaden weil die Pfeiler die zu schwachen Widerlager seitlich wegdruckten und sich der Scheitel der schmiedeeisernen bogenformigen Konstruktion absenkte Die ersten Massivbrucken die als Dreigelenkbogenbrucken errichtet wurden waren die von Karl von Leibbrand im Jahr 1893 gebaute Munderkinger Donaubrucke seine 1895 errichtete Donaubrucke Inzigkofen und die 1896 eroffnete Pont de la Coulouvreniere in Genf sowie die 1904 fertiggestellte Konig Georg Brucke uber die Zwickauer Mulde in Wechselburg Gohren 2 Eine umgekehrte Dreigelenkbogenbrucke ist das 1893 fertiggestellte Blaue Wunder in Dresden Die 1929 30 erbaute Salginatobelbrucke von Robert Maillart in Schiers Schweiz ist ein Hohepunkt der Bruckenbaukunst des 20 Jahrhunderts Sie ist eine Bogenbrucke mit einem Bogen aus Hohlkasten unter der Fahrbahn mit drei Gelenken und einer aufgelegten aber mittragenden Fahrbahnplatte Hochbauten BearbeitenDas ursprunglich fur Bruckenbauwerke entwickelte statische System des Dreigelenkbogens wurde erstmals 1865 durch Johann Wilhelm Schwedler mit der Errichtung des Hammerwerkes II fur den Bochumer Verein fur Bergbau und Gussstahlfabrikation auf den Hochbau ubertragen 3 Bereits 1866 67 verwandte Schwedler die gleiche Konstruktion in leicht modifizierter Weise fur die Uberdachung der grossen Halle des Bahnhofes der Ostbahn in Berlin und vermutlich 1870 71 fur ein Retortenhaus der Imperial Continental Gas Association in Berlin Im Gegensatz zum Bochumer Hammerwerk das unter Denkmalschutz steht sind die beiden letztgenannten Gebaude nicht mehr erhalten geblieben Erhalten geblieben ist zumindest teilweise die Bahnsteighalle des Frankfurter Hauptbahnhofes welche 1885 87 ebenfalls von Schwedler errichtet wurde Postbahnhof Koln BearbeitenIn den Jahren 1912 bis 1914 entstand in Koln Deutz auf einem Gelande von 50 000 m der Kolner Postbahnhof als dritter Bahnhof dieser Art uberhaupt in Deutschland mit der Struktur einer Gelenkbogenhalle 4 Die Deformationsenergie wurde abwechselnd in der ersten Halle auf ein Gelenk im Scheitel des Grates und in der nachsten Halle auf zwei Gelenke an dessen Widerlager verteilt Anm 1 Die achtschiffige Postverladehalle war damals noch erganzt um ein Stellwerk Lokomotivschuppen Kesselhaus und Wirtschaftsgebaude Sie wurde nach ihrer Stilllegung 2005 zur Design Post umgebaut 5 Das Gebaude ist als bedeutendes Industriedenkmal in die 2015 eingerichtete Kolner Via Industrialis aufgenommen Literatur BearbeitenWalther Mann Vorlesungen uber Statik und Festigkeitslehre Teubner Stuttgart 1986 ISBN 3 519 05238 5 S 92 93 Werner Lorenz Die Entwicklung des Dreigelenksystems im 19 Jahrhundert In Stahlbau 59 Jg 1990 H 1 S 1 10 Anmerkungen Bearbeiten Eine fotografische Ansicht dazu aus dem Online Bilderbuch Koln vom Jahr 1998 findet sich im Internet unter bei www bilderbuch koeln de Memento vom 23 Februar 2018 im Internet Archive Einzelnachweise Bearbeiten Karl Eugen Kurrer The History of the Theory of Structures Searching for Equilibrium Berlin Ernst amp Sohn S 37 ISBN 978 3 433 03229 9 Tabelle in Betonbrucken In Victor von Roll Hrsg Enzyklopadie des Eisenbahnwesens 2 Auflage Band 2 Bauentwurf Brasilien Urban amp Schwarzenberg Berlin Wien 1912 S 271 ff Architekturfuhrer Ruhrgebiet http www ruhr bauten de auswahl php index 59 amp bnum 1 Hammerwerk II des Bochumer Verein fur Bergbau und Gussstahlfabrikation abgerufen am 28 Januar 2023 Die unbequemen Denkmale entlang der Deutz Mulheimer Strasse PDF ca 16 6 MB Nicht mehr online verfugbar Archiviert vom Original am 3 Februar 2014 abgerufen am 28 Februar 2014 Moderne Architektur trifft Industriedenkmal Abgerufen am 28 Februar 2014 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Dreigelenkbogen amp oldid 235507393