Bogenbrücke Fakten für Kinder

Steinbogenbrücke über den McCormick’s Creek in Indiana. Eingetragen im National Register of Historic Places.

Eine Bogenbrücke ist eine Brücke mit Widerlagern an jedem Ende in Form eines gebogenen Bogens. Bogenbrücken funktionieren, indem sie das Gewicht der Brücke und ihre Lasten teilweise in eine horizontale Schubkraft übertragen, die von den Widerlagern an beiden Seiten gehalten wird. Ein Viadukt (eine lange Brücke) kann aus einer Reihe von Bögen gebaut werden. Allerdings werden heute typischerweise andere, kostengünstigere Konstruktionen verwendet.

Geschichte

Die älteste existierende Bogenbrücke dürfte die mykenische Arkadiko-Brücke in Griechenland sein. Sie wurde um 1300 v. Chr. erbaut. Die steinerne Kragbogenbrücke wird noch heute genutzt. Die gut erhaltene hellenistische Eleutherna-Brücke hat einen dreieckigen Kragsteinbogen. Die Rhodos-Fußgängerbrücke aus dem 4. Jahrhundert v. Chr. ruht auf einem frühen Voussoir-Bogen.

Beide, die Etrusker und die alten Griechen, wussten von Bögen. Aber die Römer waren die ersten, die Bögen für den Brückenbau verwendeten.

Römische Bogenbrücken waren meist halbrund. Einige waren auch Segmentbogenbrücken (z. B. die Alconétar-Brücke), eine Brücke mit einem Bogen, der weniger als ein Halbkreis ist. Die Vorteile der Segmentbogenbrücke waren, dass sie große Mengen an Hochwasser unter sich durchlassen konnte. Dies würde verhindern, dass die Brücke bei Hochwasser weggeschwemmt wird. Auch konnte die Brücke selbst leichter sein. Im Allgemeinen hatten römische Brücken keilförmige Primärbogensteine (Voussoirs genannt), die in Größe und Form gleich waren. Die Römer bauten sowohl einzelne Spannweiten als auch langgestreckte Mehrbogen-Aquädukte. Ihre Brücken wiesen Überflutungsöffnungen in den Pfeilern auf.

Im mittelalterlichen Europa verbesserten die Brückenbauer die römischen Konstruktionen, indem sie schmalere Pfeiler verwendeten. Sie verwendeten dünnere Bogentonnen und geringere Spannweiten-Höhen-Verhältnisse bei Brücken. Außerdem wurden gotische Spitzbögen eingeführt, um den seitlichen Schub zu verringern. Vor allem im 14. Jahrhundert erreichte der Brückenbau neue Dimensionen. Spannweiten von bis zu 40 Metern waren im gemauerten Bogenbau bis dahin unbekannt.

Einfache Druckbogenbrücken

Vorteile einfacher Materialien

Stein, Ziegel und andere ähnliche Materialien sind stark in Druck. Sie sind ziemlich stark in Scherung. Aber sie können nicht viel Kraft in Zug widerstehen. Daher sind gemauerte Bogenbrücken so konstruiert, dass sie ständig unter Druck stehen. Jeder Bogen wird über ein temporäres Traggerüst, eine sogenannte Zentrierung, errichtet. Bei den ersten Druckbogenbrücken trug ein Schlussstein in der Mitte der Brücke das Gewicht des Rests der Brücke. Je mehr Gewicht auf der Brücke lastete, desto stärker wurde die Konstruktion. Bei gemauerten Bogenbrücken wird oberhalb des Bogens Füllmaterial (typischerweise verdichteter Schotter) verwendet, um dieses Eigengewicht auf der Brücke zu erhöhen. Dadurch wird auch verhindert, dass Spannungen im Bogenring auftreten, wenn sich Lasten über die Brücke bewegen. Es wurde auch unbewehrter Beton verwendet. Wenn Mauerwerk (geschnittener Stein) verwendet wird, werden die Winkel der Flächen geschnitten, um die Scherkräfte zu minimieren. Bei der Verwendung von unregelmäßigem Mauerwerk (ungeschnittene und unvorbereitete Steine) werden sie miteinander vermörtelt. Der Mörtel muss aushärten, bevor das Traggerüst entfernt wird.

Bauablauf

Arbeitsablauf an der Römerbrücke in Limyra: Das Lehrgerüst wurde in eine andere Öffnung versetzt, sobald die untere Bogenrippe fertiggestellt war

Wenn die Bögen in einem Bachbett (auf Pfeilern oder Ufern) stehen, wird das Wasser umgeleitet. So kann zunächst der Kies ausgehoben und durch ein gutes Fundament (aus festem Material) ersetzt werden. Von diesen aus werden die Fundamentpfeiler errichtet bzw. auf die Höhe der vorgesehenen Basis der Bögen angehoben. Dies ist ein Punkt, der als „springing“ bekannt ist.
Die Zentrierung (im britischen Englisch: arch frame) wird gebaut, typischerweise aus Holz. Jeder Bogen einer mehrbogigen Brücke erzeugt einen Schub auf die Bögen neben ihm. Aus diesem Grund müssen entweder alle Bögen der Brücke gleichzeitig angehoben werden, oder es müssen sehr breite Pfeiler verwendet werden. Der Schub von den Endbögen wird durch massive (vertikale) Fundamente an den Canyonwänden in die Erde aufgenommen.
Die einzelnen Bögen werden über die Zentrierung konstruiert (oder der einzelne Bogen wird). Sobald jeder Grundbogenlauf konstruiert ist. Die Bögen werden (oder der Bogen wird) mit Füllmauerwerk stabilisiert. Diese können in horizontal verlaufenden Verbandschichten (Lagen) verlegt werden. Sie können zwei Außenwände bilden, die so genannten Zwickel, die dann mit entsprechendem Schüttmaterial und Schutt verfüllt werden.
Die Straße wird gepflastert und Brüstungsmauern leiten den Verkehr zur Brücke.

Galerie

Spitzbogen der Puente del Diablo in Spanien
Ponte Vecchio, eine mittelalterliche Ladenbrücke
Spätmittelalterliche Krämerbrücke die zwei Häuserreihen trägt
Ponte Santa Trinita. Erste Brücke mit elliptischen Bögen
Eine gemauerte chinesische Mondbrücke, die die stützenden Anlauframpen Rampen, die die horizontale Schubkraft des Bogens aufnehmen
Fredrikstad Brücke in Fredrikstad, Norwegen
Bridgeport Lamp Chimney Company Bowstring Concrete Arch Bridge befindet sich in Bridgeport, West Virginia
Die Main Street Bridge in Columbus, OH ist die einzige Hängebrücke mit schrägem Bogen in Nordamerika.
Die Chaotianmen Bridge in Chongqing, China, ist die längste Bogenbrücke der Welt.
Brücke von Arta in Arta, Griechenland
Nach US-amerikanischen Rechtsstandards ist dieser italienische Durchlass eine Bogen Brücke
Der Garabit-Viadukt ist eine schmiedeeiserne Fachwerkbogenbrücke.

Die römische Alcántara-Brücke, Spanien (erbaut 103-106 AD)
Segovia Aqueduct (c. 100 AD)
Die Teufelsbrücke, Céret, Frankreich (1341)
Der Ponte Vecchio, Florenz, Italien (1345)
Richmond Bridge, älteste in Betrieb befindliche Brücke in Australien (1825)
Falscharbeiten im mittleren Bogen der Monroe Street Bridge zentrierend, Spokane, Washington. 1911.
Cotter Bridge, eine durchgehende Bogenbrücke mit offenen Zwickeln
Korbbogen aus zyklopischem Mauerwerk, in der griechischen Arkadiko Brücke
Korbbogen in Form eines gleichschenkligen Dreiecks, stützt die griechische Eleutherna-Brücke
Ein Korbbogen mit ungeschmücktem Mauerwerk
Ein Kragsteinbogen mit bogenförmig geschnittenem Mauerwerk Bogenform
Römische Pont-Saint-Martin
Die dreirömische Aquädukt Pont du Gard
Grosvenor Bridge (Chester), eine geschlossenespandrel arch bridge
Alexander Hamilton Bridge, eine offenespandrel arch bridge
Galena Creek Bridge, eine Kathedralbogenbrücke
Das Deck der Fremont Bridge geht durch den Bogen, Die mittlere Spannweite ist am Bogen aufgehängt und mit ihm verbunden, während die seitlichen Spannweiten des Decks gestützt werden.
Eine Bogenbrücke Stari most in Mostar Bosnien und Herzegowina
Rialtobrücke über den Canal Grande in Venedig, Italien (2011)
Die Main Street Bridge in Columbus, OH ist die einzige Hängebrücke mit schrägem Bogen in Nordamerika.
Die Trockensteinbrücke, so genannte Porta Rosa (4. Jahrhundert v. Chr.), in Elea, Provinz Salerno, Kampanien, Italien (2005)
Pont du Garde, ein römisches Aquädukt in Vers-Pont-du-Gard, Gard, Frankreich (2014)
Brücke in Český Krumlov, Tschechische Republik (2004)
Grosvenor Bridge über den Fluss Dee in Chester, Cheshire, England, U.K. (2007)
Union Arch Bridge, die den Washington Aqueduct und den MacArthur Boulevard (früher Conduit Road genannt) trägt, Cabin John, Montgomery County, Maryland, U.S.A. (2008)
Arlington Memorial Bridge über den Potomac River in Washington, D.C., U.S.A. (2007)
Key Bridge über den Potomac River in Washington, D.C., U.S.A. (2006)
Die Woodrow Wilson Bridge trägt die Interstate 95 (I-95) und den Capital Beltway über den Potomac River zwischen Alexandria, Virginia und Oxon Hill, Maryland, U.S.A. (2007)
Tyne Bridge über den Fluss Tyne, Newcastle upon Tyne, England, U.K. (2004)
Hell Gate Bridge über den East River, New York City, New York, U.S.A.
Sydney Harbour Bridge, Sydney, New South Wales, Australien (2010)
Gateshead Millennium Bridge über den Fluss Tyne, Newcastle upon Tyne, England, U.K. (2005)
Brücke über die Autostrade A1 in Reggio Emilia, Italien (2015)
Daxi-Flussbrücke der Jinhua-Wenzhou High Speed Railway