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Neue Hängebrücke in Dublin kommt mit nur einem Pfeiler aus
In zwei Kurven schwingt sich die Hängebrücke in Dublin im US-Bundesstaat Ohio über denScioto und verbindet denBridge Street District mit einem Gewerbegebiet. Charakteristischsind der einzige Pylon und das lange Spannfeld. Die Anpassung der Aufhängung an die spezielle Brückenformwar komplex.
Quelle: City of Dublin
Die Platzierung der Betonelemente gleicht dem Einfädeln durch ein Nadelöhr.
Lage und Kosten bestimmten Design
Für das Design der gut 230 Meter langen Brücke gab der Standort eine Reihe von Restriktionen vor, denen sich Paul D. Endres und sein Team von EndreStudio seit Beginn der Planungen 2017 zu stellen hatten. Zum einen befinden sind die Strassen, auf welche die Brückenenden Bezug nehmen, nicht auf der gleichen Achse.
Quelle: City of Dublin
Die Zufahrtsstrassen zur Brücke liegen nicht auf der gleichen Achse. Mit der Kurvenform liess sich das Problem elegant lösen.
Aufgrund der komplizierten Topografie des Flussbetts hätte sich zum anderen bei alternativen Varianten die Situation ergeben, dass eine der Stützen an der tiefsten Stelle des Flusses hätte fundiert werden müssen, was entsprechende Kosten zur Folge gehabt hätte. Deshalb musste bei der Suche nach der optimalen Zahl von Stützen und der Klärung statischer Fragen eine andere Lösung her. Die wirtschaftlichen und bautechnischen Einschränkungen bildeten die Basis für neue Denkansätze.
Quelle: City of Dublin
Wegen des Verlaufs der Brücke war die Beherrschung vertikaler und horizontaler Zugkräfte sehr komplex.
Brücke mit nur einem Pfeiler
Schliesslich entschieden sich die Konstrukteure für eine Variante mit nur einem Pylon, der sich vorteilhaft in der Uferböschung platzieren liess. Der gut 50 Meter hohe Pfeiler, an dem die beiden Hauptkabel befestigt sind, ermöglichte zudem die Realisierung eines langen Spannfeldes. Aufgrund der S-Form der Fahrbahn war zugleich ein spezifisch auf den Baukörper bezogenes statisches Gleichgewicht zu finden.
Die Stahlkabel, welche die Zuglast aufnehmen, sind dabei lediglich auf einer Seite der Brücke befestigt. Das gewährleistet eine hohe Stabilität bei gleichzeitiger Reduktion von Form und Material. Doch die Verankerung der Stahlseile stellt bei einer Bogenform mit Radien von 150 Meter wegen der Beherrschung der horizontal wirkenden Kräfte technisch eine Herausforderung dar.
Quelle: City of Dublin
Auch aus Kostengründen wurde die Position des Hauptpfeilers in den Bereich der Uferböschung verlegt (in der Bildmitte die Fundierung).
«Komplexe Geometrie»
«Die Geometrie ist ziemlich komplex. Die gesamte Aufhängevorrichtung musste optimiert werden, da sie nicht nur auf der vertikalen Zugrichtung, sondern auch auf horizontale Komponenten ausgerichtet werden musste. Normalerweise wirkt eine Aufhängung nur in vertikaler Richtung», sagt Endres, Assistenzprofessor für Tragwerksplanung und Formgebung am Illinois Institute of Technology in Chicago.
Wenn eine Brücke nur an einer Kante abgestützt ist, besteht die Gefahr, dass Drehkräfte wirken. Um das zu verhindern, mussten Kabelbefestigungspunkte berechnet werden, welche die Torsion verringern.
430 Tonnen Baustahl verbaut
An zwei 120 Millimeter dicken Stahlsträngen sind 43 Kabel befestigt und am gleichsam schwebenden Betonkörper mit der 4,3 Meter breiten Fahrbahn verankert. Von einer Seite führen je vier rund 20 Meter lange Brückenabschnitte zum Spannfeld, das gut 150 Meter umfasst. Dabei vertrauten die Konstrukteure auch auf europäische Technik.
Stahlkabel und Befestigungsanker lieferte ein Hersteller in Italien, Belastungstests von Zugankern und Kabel wurden in Braunschweig und Bochum durchgeführt.Verbaut wurden insgesamt 430 Tonnen Baustahl und 175 Tonnen Bewehrungsstahl sowie 1600 Tonnen Beton.
Quelle: City of Dublin
Der Pylon mit der chrakteristischen Form eines Wassertropfens wächst Schritt für Schritt in die Höhe.
Weltweit einzigartige Lösung
Für Endres hat die Lösung im Brückenbau eine gewisse Einzigartigkeit, was die reduzierte Form mit nur einem Hauptpfeiler und die Aufhängung betrifft. «Wir haben viel recherchiert. Es gibt viele ähnliche Brücken mit zwei Pylonen, aber wir haben keine vergleichbare mit nur einer Stütze wie diese finden können», sagt Endres im in einem Bericht der Universität über das Projekt. 22,6 Millionen Dollar hat die Stadt in das Brückenprojekt investiert.
Im März konnten Fussgänger und Velofahrer die mäanderförmige Brücke bereits in Beschlag nehmen. Im Verlaufe des Frühlings erhält der Betonkörper noch einen Anstrich. Mit der Wahl des Farbtons, dem Indiana-Kalkstein nachempfunden, soll dabei stilistisch ein Bogen geschlagen zu einer historischen Brücke in der Nähe, die aus dem in der Region verbreiteten Material gebaut ist. (sts/mgt)