Tragprinzip und statische Wirkungsweise
Bei einer Rahmenbrücke werden vertikale und horizontale Bauteile zu einem statischen Rahmen verbunden. Verkehrslasten, Eigengewicht und Einwirkungen aus dem Erdreich werden dadurch nicht nur als Auflagerkräfte weitergegeben, sondern auch über Biegemomente und Normalkräfte im Rahmen verteilt. Die biegesteifen Knoten zwischen Platte und Wand oder Stütze sind kennzeichnend für diese Brückenart. Je nach Bauwerksform kann die Rahmenwirkung einfeldrig oder mehrteilig ausgebildet sein.
Typische Einsatzbereiche im Verkehrswegebau
Rahmenbrücken werden vor allem dort eingesetzt, wo kurze bis mittlere Spannweiten wirtschaftlich und mit klarer Bauwerksgeometrie überbrückt werden sollen. Typische Anwendungen sind Strassenüberführungen, Bahnunterführungen, kleinere Talquerungen sowie Bauwerke mit seitlichem Erddruck, etwa bei Einschnitten oder Dämmen. Auch geschlossene Rahmenbauwerke für Unterführungen oder Durchlässe zählen in vielen Fällen zu diesem Konstruktionsprinzip. Die Bauart eignet sich besonders, wenn Bauwerk und anschliessender Erdkörper konstruktiv eng zusammenwirken.
Konstruktive Ausprägungen und Bauformen
Rahmenbrücken können als offener Rahmen mit Fahrbahnplatte und seitlichen Wänden oder als geschlossener Rahmen mit umlaufender Querschnittsform ausgeführt werden. Häufig werden sie in Stahlbeton erstellt; je nach Projekt kommen auch andere konstruktive Lösungen in Frage. Unterschiede bestehen unter anderem in der Anzahl der Felder, in der Ausbildung der Rahmenecken, in der Gründung sowie in der Einbindung in Böschungen, Stützkonstruktionen oder Verkehrsflächen. Die konkrete Form richtet sich nach Spannweite, Baugrund, Verkehrsbelastung und lichten Anforderungen unter oder auf dem Bauwerk.
Abgrenzung zu Balken-, Bogen- und Seilbrücken
Im Unterschied zur Balkenbrücke ist der Überbau bei der Rahmenbrücke nicht nur aufgelegt, sondern fest mit den tragenden Seiten verbunden. Dadurch unterscheidet sich die innere Kraftverteilung deutlich. Gegenüber Bogenbrücken entsteht die Tragwirkung nicht primär aus einer Bogenform mit Schubabtrag, sondern aus dem Rahmenverbund der Bauteile. Hängebrücken, Schrägseilbrücken und Spannbandbrücken sind für ganz andere Spannweiten und Tragkonzepte vorgesehen. Rahmenbrücken gehören innerhalb des Brückenbaus zu den konstruktiv klaren und meist kompakteren Lösungen für kleinere bis mittlere Querungen.