Analyse mit ExTraCAD   

Bei der Lastaufstellung bin ich von 5kN/m² ausgegangen. Sie beinhalten sowohl die Verkehrslasten der Brücke (bis Pkwverkehr), als auch die Eigengewichte von Bambus, Gehbelag und sonstigen Konstruktionen (Geländer,Verbindungsmittel). Durch die trapezförmigen Lasteinzugsfelder der Brücke ergeben sich unterschiedliche Punktlasten je Knoten. Dies liegt an der sich verjüngenden Form der Gehebene.

Bei der Analyse wird das Tragwerk als Projektion betrachtet. Will man die Größe der Diagonalstäbe ermitteln so analysiert man das Tragwerk mit der vollen Last, d.h. man betrachtet die komplette Gehebene als sei sie auf nur einem Bogen gelagert. Die daraus resultierenden Diagonalkräfte werden, weil sie aus der Projektion stammen, nach ihren Richtungen aufgeteilt s. Skizze.

Bei der Vordimensionierung des Tragwerks bin ich von folgenden Querschnnitten ausgegangen. Der Obergurt/Bogen besteht aus drei Bambusrohren mit einem Durchmesser von 12cm; einer Wandstärke von 1,5cm. Daraus ergeben sich: A = 50cm², I = 7oocm³ je Bambusquerschnitt. Der Untergurt besteht aus nur einem Bambusrohr, mit den oben genannten Eigenschaften.

Durch die Analyse mit ExTraCAD, hier nur mit den halben Lasten, ergaben sich die nun folgenden Ergebnisse. Im Obergurt erhielt ich 268,o7 kN Druck; d. h. 89,4 kN je Bambusquerschnitt bei einer Länge von 4m. Im Untergurt lag die maximale Zugkraft, bei gleichmäßig verteilter Belastung, bei 240 kN je Bambusquerschnitt.

Die Kraft der Diagonalstäbe ist im Verhältniß gesehen relativ gering, und wird im weiteren nicht näher betrachtet. Durch die im Anstieg der Brücke doch relativ hohen Kräfte, und durch das hier doch größere Lasteinzugsfeld, ergeben sich im Obergurt fast durchgänig gleichgroße Kräfte. Diese nehmen zu den Auflager hin zwar zu, doch ist die Zunahme relativ gering. Analog verhält es sich im Untergurt. Die Zugkräfte werden zu den Auflager hin größer, sind aber insgesammt gesehen relativ gleich groß.

Hier beim asymmetrischen Lastfall wird angenommen, daß ein Pkw oder eine Personengruppe auf einer Seite der Brücke stehen bleibt und somit eine ungleichmäßige Belastung ausübt. Deswegen wird auch die Lastannahme auf der anderen - nicht belasteten Seite - auf 1,5kN reduziert. Sie beinhaltet nur die ständigen Lasten der Bambuskonstruktion und des Gehbelags.

Bei der Analyse wird das Tragwerk als Projektion betrachtet. Will man die Größe der Diagonalstäbe ermitteln so analysiert man das Tragwerk mit der vollen Last,d.h. man betrachtet die komplette Gehebene als sei sie auf nur einem Bogen gelagert. Die daraus resultierenden Diagonalkräfte werden, weil sie aus der Projektion stammen, nach ihren Richtungen aufgeteilt s. Skizze.

Durch die Analyse mit ExTraCAD, hier nur mit den halben Lasten, ergaben sich die nun folgenden Ergebnisse. Im Obergurt erhielt ich 218,5 kN Druck; d. h. 72,8 kN je Bambusquerschnitt bei einer Länge von 4m. Im Untergurt lag die maximale Zugkraft, bei gleichmäßig verteilter Belastung, bei 195 kN je Bambusquerschnitt.

Hier ist auch schön zu erkennen, wie die Längskraft auf der mehr belasteten Seite zunimmt. Analog verhält es sich im Untergurt. Auch hier ist die größte Längskraft neben dem Auflager zu finden. Die Kräfte sind sowohl im Obergurt als auch im Untergurt gleichmäßig ansteigend und ohne Sprünge.