Fachwerkbrücke – Typen, Geschichte, Fakten und Design

Die Fachwerkbrücke ist eine Art Brücke, deren Hauptelement ein Fachwerk ist, bei dem es sich um eine Struktur verbundener Elemente handelt, die dreieckige Einheiten bilden. Truss wird verwendet, weil es eine sehr starre Struktur ist und die Last von einem einzigen Punkt auf einen viel größeren Bereich überträgt. Fachwerkbrücken erschienen sehr früh in der Geschichte der modernen Brücken und sind wirtschaftlich zu konstruieren, weil sie Materialien effizient nutzen.

Vor der industriellen Revolution (19. Aber Holz und Eisen können Spannung und Kompression besser widerstehen, und Stein und die Vereinigten Staaten hatten viel Holz, so dass sie damals viele Holzbrücken bauten und die meisten von ihnen Fachwerkbrücken waren. Der Gitterbinder der Stadt, eine sehr einfache Variante des Binders, wurde 1820 patentiert. In der ersten Hälfte des 19.Jahrhunderts gab es nur sehr wenige Fachwerkbrücken aus Eisen, obwohl das erste Patent für eine eiserne Fachwerkbrücke 1841 an Squire Whipple erteilt wurde. Aber Metall begann langsam, Holz zu ersetzen, und schmiedeeiserne Brücken tauchten in den 1870er Jahren in den USA auf, um in den 1880er und 1890er Jahren durch Stahl ersetzt zu werden. Mit der Zeit bauten einige Orte (wie Pennsylvania) bis weit in die 1930er Jahre hinein Fachwerkbrücken für lange Spannweiten, während andere (wie Michigan) mit dem Bau von Standard-Betonträger- und Balkenbrücken begannen.

Von der ersten Fachwerkbrücke aus experimentierten Ingenieure mit verschiedenen Formen von Fachwerkbrücken, um eine bessere Form und diejenige zu finden, die zu ihnen passt für die besonderen Probleme. Aus diesem Grund haben wir heute viele Formen von Fachwerkbrücken. Binderbrücke kann Plattform (Straßenbett) auf Oberseite (Deckbinder), in der Mitte (durch Binder) oder an der Unterseite des Binders haben. Wenn sich die Seiten des Fachwerks über das Straßenbett erstrecken, aber nicht verbunden sind, spricht man von einem Ponyfachwerk oder einem halbdurchgehenden Fachwerk.

Hier sind einige gebräuchlichere Varianten des Fachwerkdesigns für Brücken:

• Allan Truss: ein Ponybinder basierend auf Howe Truss. Der erste Allan Truss wurde am 13.August 1894 fertiggestellt.
• Bailey Truss: für Militär gemacht, um leicht in verschiedenen Konfigurationen kombiniert zu werden.Baltimore Truss: Hergestellt wie Pratt Truss, hat aber zusätzliche Verstrebungen im unteren Teil des Travers, die ein Einknicken der Kompressionselemente verhindern.
• Bollman truss: Ein Ganzmetallbinder mit vielen unabhängigen Spannelementen, der für eine starke Brücke sorgt, die einfach zu montieren ist.
• Burr arch truss: Eine Kombination aus Bogen und Fachwerk, die eine starke und starre Brücke ergibt.

• Howe truss: hat vertikale Elemente und Diagonalen, die zur Mitte der Brücke hin abfallen.
• K-Binder: hat ein vertikales Mitglied und zwei schräge Mitglieder in jeder Platte (die einen Buchstaben „K“ bilden).
• Linsenförmiger Binder: Verwendet einen linsenförmigen Binder, der eine obere und untere Kurve und diagonale Elemente zwischen sich hat. Wenn die Kurven über und unter dem Straßenbett liegen, handelt es sich um einen „Lenticular Pony Truss“.
• Long Truss: eine Variante von Howe Truss, aber aus Holz und für überdachte Brücken verwendet.Parker Truss: Eine Variante von Pratt Truss, die einen polygonalen oberen Akkord hat. Wenn es genau fünf Segmente hat, wird es Camelback genannt.
• Pegram-Binder: hat Akkorde, die unten breiter, aber oben gleich lang sind.
• Pratt Truss: hat vertikale Stäbe und Diagonalen, die nach unten zur Mitte hin abfallen. Es ist eine Variante, die häufig für Eisenbahnbrücken verwendet wird.
• Vierendeel truss: hat Stäbe, die nicht dreieckig, sondern rechteckig sind. Selten sind Brücken in dieser Variante des Fachwerks, weil es nicht billig ist.
• Warren truss: hat Längsträger, die nur durch abgewinkelte Querträger verbunden sind. Sie bilden gleichseitige Dreiecke. Es ist verhältnismäßig heller aber starker und wirtschaftlicher Binder.