Was sind Schrägkabel?

Woran denken Sie zuerst, wenn Sie eine Schrägkabelkonstruktion sehen? Ist es vielleicht die ungeheure Kraft, mit der das Bauwerk gehalten wird – oder ist es die bloße Eleganz, mit der sich die Schrägkabel in die Landschaft oder die Skyline einer Großstadt einfügen? Oder vielleicht fragen Sie sich auch, woraus Schrägkabel bestehen und wozu sie eigentlich gut sind? Erfahren Sie mehr über Schrägkabel und warum BBR auf diesem Gebiet seit über 50 Jahren an vorderster Stelle steht!

Seri Saujana Brücke BR8 Putrajaya (Malaysia) von BBR Network-Partner BBR Construction Systems

F: Was sind Schrägkabel?

A: Im Grunde sind es Kabel - aus Litzen, Drähten oder Karbon - die Lasten aus einem Bauwerk ableiten oder eine Konstruktion ohne den Einsatz von Pfeilern oder Stützen in Position halten.

Das geschieht dadurch, dass die Kabel das Eigengewicht des Tragwerks und die auftretenden Verkehrslasten durch einen anderen Bauwerksteil, z.B. einen Brückenpylon, ableiten. Schrägkabelbrücken z. B. sind eine hervorragende Lösung für den wachsenden Bedarf an weitspannenden Tragwerken. Ihre Hauptvorteile liegen in der aerodynamischen Stabilität, geringeren Widerlagerkosten, schnellerem, einfacherem Einbau und einem geringeren Gesamtgewicht. Trotz allem ist der wichtigste Faktor für die Dauerhaftigkeit und Leistungsfähigkeit einer solchen Brücke das Schrägkabelsystem.

F: Welche Arten von Schrägkabeln gibt es?

A: Es gibt drei verschiedene Grundtypen: Parallellitzen, Draht und Karbon. BBR hat sowohl die Litzen- als auch die Karbon-Schrägkabel erfunden und hat zudem die weltweit ersten Projekte mit Drähten, Litzen und Karbon mit hoher Ermüdungsfestigkeit ausgeführt – wir waren jedes Mal die Ersten!

Draht-Schrägkabel werden grundsätzlich vorfabriziert, während Litzenkabel gewöhnlich auf der Baustelle mit der ‚Litze-für-Litze‘-Methode zusammengebaut werden. Die Wahl des passenden Kabelsystems hängt dementsprechend von vielen Faktoren ab. Oftmals bieten sich vorgefertigte Kabel am besten für kleinere Brücken an. Bei längeren Spannweiten eignet sich dagegen eher der Zusammenbau auf der Baustelle. Die geeignetste Variante muss der Planer jedoch gemeinsam mit der Spannfirma für jedes Projekt individuell herausarbeiten. Die für den Einbau erforderlichen Voraussetzungen und die Wirtschaftlichkeit sollte immer in Betracht gezogen werden. Sowohl Draht- als auch Litzenschrägkabel werden heute bei modernen Schrägkabelkonstruktionen gerne eingesetzt. Die Zugfestigkeiten von Draht und Litze sind in der Vergangenheit ständig erhöht worden, und das wird auch künftig der Fall sein. Außerdem haben sich die Arten des Korrosionsschutzes und damit die Langzeit-Dauerhaftigkeit der Schrägkabel ständig verbessert.

Karbon ist aufgrund seines geringen Gewichts besonders für ultra-lange Spannweiten interessant.

F: Was sind die wichtigsten Faktoren um die gewünschte Lebensdauer von 100 Jahren zu erreichen?

A: Schrägkabel sind hohen Zugkräften ausgesetzt und sind angesichts der Tatsache, dass kabelgestützte Konstruktionen für gewöhnlich sehr leicht sind, großen Spannungsschwankungen unterworfen. Dementsprechend ist für die Kabel eine hohe Ermüdungsfestigkeit von größter Wichtigkeit. Ebenfalls sehr wichtig für das Erreichen der Lebensdauer von 100 Jahren sind ein exzellentes Korrosionsschutzsystem, die Auswechselbarkeit der Kabel und die fachmännische Ausführung.

Eine Lebensdauer von 100 Jahren zu erreichen erfordert ein hohes Maß an Korrosionsschutz – wodurch Systeme mit ungeschützten Kabeloberflächen wie patentverschlossene Seile und Stabkabel außer für architektonische Anwendungen unbrauchbar sind. Die Auswechselbarkeit der Hauptkomponenten sollte ebenfalls immer in Betracht gezogen werden. Eine wichtige Lektion, die Bauherren und Bauunternehmen in der Vergangenheit haben lernen müssen, ist dass der Einbau von Schrägkabeln die Sache des Vorspannspezialisten sein muss, der auch die Technologie liefert. Gebräuche, wonach die Systemlieferanten nur mit der Lieferung von komplett oder teilweise vorgefertigten Kabeln beauftragt wurden, müssen unbedingt der Vergangenheit angehören. Selbst neuere Schrägkabelbrücken waren mitunter Vibrationen ausgesetzt, die zu Kabelversagen geführt haben. Eine gewissenhafte Bewertung ist deshalb unerlässlich und der Einsatz von Gegenmaßnahmen wie Schwingungsdämpfern dringend empfohlen. Auch bei der Bemessung langer Kabel ist sehr große Sorgfalt erforderlich. Auswirkungen wie Kabeldurchhang, Drehbiegespannungen und andere Effekte können bei langen Kabeln lediglich abgeschätzt werden.

F: Welche sind die international gültigen Spezifikationen für Schrägkabel?

A: Die derzeit fortschrittlichste und international anwendbare Richtlinie für Schrägkabel ist fib Bulletin 30 - Empfehlungen für die Anwendung von Schrägseilsystemen aus Spannstahl. Die meisten modernen Schrägseilsysteme sind auf der Grundlage dieser Vorschrift, die auch Achsialermüdungs-, Zugfestigkeits- und Dichtigkeitstests beinhaltet, entwickelt und getestet worden.

Spezifikationen für Schrägkabel sind zu jeder Zeit durch Richtlinien und Empfehlungen abgestützt gewesen. In der Vergangenheit waren das zumeist die PTI -Empfehlungen für Entwurf, Tests und Einbau von Schrägkabelsystem.

Es gibt noch weitere, weniger gebräuchliche Empfehlungen wie beispielsweise vom französischen CIP (SETRA). Nationale Richtlinien decken lediglich die landesüblichen Werkstoffe und Bauverfahren ab und bewegen sich in den engen Grenzen der Möglichkeiten lokaler Anbieter. Für internationale und juristisch einwandfreie Ausschreibungen sollten solche nationalen Richtlinien nicht verwendet werden - sie können hin und wieder jedoch als ergänzende Empfehlungen dienlich sein.

BBR HiAm CONA

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Das Sortiment der BBR Schrägkabel

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CONNÆCT 2010

CONNÆCT 2010

Vierte Ausgabe des Magazins des weltweiten BBR Networks

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BBR Weltneuheiten

1960 – Draht-Schrägkabel
Die erste Brücke mit Paralleldraht-Kabeln war die Fußgängerbrücke Schillersteg über die Schillerstraße in Stuttgart.

1972 – Litzen-Schrägkabel
Die weltweist erste Anwendung fanden BBR HiAm Litzen-Schrägkabel bei der Membran-Dachkonstruktion des Münchner Olympiastadions.

1994 – Karbon-Schrägkabel
Die Storchenbrücke in Winterthur (Schweiz) über die Ost-West-Achse der Schweizerischen Bundesbahnen war die weltweit erste Brücke, bei der Karbon-Schrägkabel-Technologie eingesetzt wurde.