Was sind Schrägseile?

Woran denken Sie zuerst, wenn Sie eine Schrägseilkonstruktion sehen? Ist es vielleicht die ungeheure Kraft, mit der das Bauwerk gehalten wird – oder ist es die bloße Eleganz, mit der sich die Schrägseile in die Landschaft oder die Skyline einer Großstadt einfügen? Oder vielleicht fragen Sie sich auch, woraus Schrägseilebestehen und wozu sie eigentlich gut sind? Erfahren Sie mehr über Schrägseile 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 Schrägseile?

A: Im Grunde sind es Seile - 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 Seile das Eigengewicht des Tragwerks und die auftretenden Verkehrslasten durch einen anderen Bauwerksteil, z.B. einen Brückenpylon, ableiten. Schrägseilbrücken 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 Schrägseilsystem.

F: Welche Arten von Schrägseilen gibt es?

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

Drahtschrägseile werden grundsätzlich vorfabriziert, während Litzenseile gewöhnlich auf der Baustelle mit der ‚Litze-für-Litze‘-Methode zusammengebaut werden. Die Wahl des passenden Seilsystems hängt dementsprechend von vielen Faktoren ab. Oftmals bieten sich vorgefertigte Seile 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 Litzenschrägseile werden heute bei modernen Schrägseilkonstruktionen 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 Schrägseile 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: Schrägseile sind hohen Zugkräften ausgesetzt und sind angesichts der Tatsache, dass seilgestützte Konstruktionen für gewöhnlich sehr leicht sind, großen Spannungsschwankungen unterworfen. Dementsprechend ist für die Seile eine hohe Ermüdungsfestigkeit von größter Wichtigkeit. Ebenfalls sehr wichtig für das Erreichen der Lebensdauer von 100 Jahren sind ein exzellentes Korrosionsschutzsystem, die Auswechselbarkeit der Seile und die fachmännische Ausführung.

Eine Lebensdauer von 100 Jahren zu erreichen erfordert ein hohes Maß an Korrosionsschutz – wodurch Systeme mit ungeschützten Seiloberflächen wie patentverschlossene Seile und Stabseile 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 Schrägseilen die Sache des Vorspannspezialisten sein muss, der auch die Technologie liefert. Gebräuche, wonach die Systemlieferanten nur mit der Lieferung von komplett oder teilweise vorgefertigten Seilen beauftragt wurden, müssen unbedingt der Vergangenheit angehören. Selbst neuere Schrägseilbrücken waren mitunter Vibrationen ausgesetzt, die zu Seilversagen geführt haben. Eine gewissenhafte Bewertung ist deshalb unerlässlich und der Einsatz von Gegenmaßnahmen wie Schwingungsdämpfern dringend empfohlen. Auch bei der Bemessung langer Seile ist sehr große Sorgfalt erforderlich. Auswirkungen wie Seildurchhang, Drehbiegespannungen und andere Effekte können bei langen Seilen lediglich abgeschätzt werden.

F: Welche sind die international gültigen Spezifikationen für Schrägseile?

A: Die derzeit fortschrittlichste und international anwendbare Richtlinie für Schrägseile 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 Schrägseile 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 Schrägseilsystem.

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 Schrägseile

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CONNÆCT 2010

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Vierte Ausgabe des Magazins des weltweiten BBR Networks

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BBR Weltneuheiten

1960 – Drahtschrägseile
Die erste Brücke mit Paralleldraht-Seilen war die Fußgängerbrücke Schillersteg über die Schillerstraße in Stuttgart.

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

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