Was ist eine Fachwerkbrücke?

Eine Fachwerkbrücke ist eine feste Brücke, deren Hauptträger als Fachwerk aus Stäben aufgebaut sind, die zusammen unverschiebliche Dreiecke bilden. Ein Dreieck kann seine Form nur ändern, wenn ein Stab länger oder kürzer wird. Deshalb ist ein Fachwerk mit vergleichsweise wenig Material tragfähig und steif. Fast alle heutigen Fachwerkbrücken bestehen aus Stahl, früher wurden auch Holz und Schmiedeeisen verwendet. Im Niederländischen heißt sie „vakwerkbrug“.

Funktion

Ein Fachwerk besteht aus Obergurt, Untergurt und den Füllstäben dazwischen: Diagonalen und oft Pfosten (Vertikalen). Bei einer Brücke auf zwei Auflagern steht der Obergurt unter Druck, der Untergurt unter Zug. Diagonalen und Pfosten übertragen die Querkraft und werden je nach Richtung auf Zug oder Druck beansprucht. In der Berechnung werden die Knoten oft als Gelenke angenommen, sodass die Stäbe überwiegend Normalkraft erhalten. Tatsächlich sind die Anschlüsse heute meist geschweißt oder geschraubt und damit mehr oder weniger biegesteif.

Fachwerktypen

Warren: nur Diagonalen, abwechselnd steigend und fallend, ohne oder mit wenigen Pfosten.
Pratt: Pfosten mit Diagonalen, die zur Brückenmitte hin fallen. Unter Eigengewicht und Verkehr sind die Diagonalen gezogen, die Pfosten gedrückt.
Howe: das Spiegelbild des Pratt-Fachwerks mit steigenden Diagonalen; Diagonalen auf Druck, Pfosten auf Zug.
K-Fachwerk: Die Diagonalen treffen sich in halber Höhe eines Pfostens in K-Form. Die Druckstäbe werden kürzer, was das Knicken begrenzt; geeignet für hohe Fachwerke.

Zum Vergleich: Ein Vierendeelträger hat keine Diagonalen, nur rechteckige Felder mit biegesteifen Knoten. Das wirkt ruhiger, die Stäbe erhalten aber Biegung und werden schwerer.

Anwendung

Fachwerkbrücken findet man vor allem als Eisenbahnbrücken und über breite Flüsse und Kanäle, auch als Teil beweglicher Brücken. Eine Sonderform ist die Bailey-Brücke: eine zerlegbare Behelfsbrücke aus genormten Fachwerkfeldern, im Zweiten Weltkrieg entwickelt und bis heute für Notbrücken genutzt, teils auf Pontons.

Tipps und Hinweise

Druckstäbe bestimmen den Entwurf: Sie müssen auf Knicken nachgewiesen werden, Zugstäbe können schlanker sein.
Knoten sind kritisch: Ermüdung und Korrosion beginnen oft an Anschlüssen und Knotenblechen. Dort zuerst prüfen.
Unterhalt: Viele Stäbe bedeuten viel Oberfläche für den Korrosionsschutz.