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23. Juni 2025

Nové Město nad Metují – Revitalisierung des Metuje-Flusstals um das Stadtzentrum

Diese Masterarbeit befasst sich mit der Revitalisierung des Metuje-Flusstals in der Stadt Nové Město nad Metují mit dem Ziel, die Zugänglichkeit, die ästhetische Qualität und das Erholungspotenzial zu verbessern. Der Vorschlag basiert auf einem umfassenden konzeptionellen Ansatz für das Gebiet und umfasst die Gestaltung von Fußgänger- und Fahrradwegen, die durch kleinere landschaftliche und architektonische Elemente wie Fußgängerstege, Rastplätze und Aussichtspunkte ergänzt werden. Der Schwerpunkt liegt auf Nachhaltigkeit, der harmonischen Integration der Eingriffe in die Landschaft und der Stärkung der Beziehung zwischen der Stadt und ihrer natürlichen Umgebung. Das Ergebnis der Arbeit ist ein klarer und strukturierter Maßnahmenkatalog, in dem Schlüsselbereiche des Gebietes detaillierter entwickelt werden. Ziel ist es, einen attraktiven und funktionalen Raum zu schaffen, der sowohl den Bewohnern als auch den Besuchern auf natürliche Weise dient.

Autor	Malika Urinova
Universität	CTU \| Fakultät für Bauingenieurwesen, Tschechische Republik

Grundlagen

Zweck: Fußgänger- und Fahrradbrücke
Spannweite: 18 Meter (zwischen den Auflagern)
Material: Stützbögen aus Brettschichtholz, andere Elemente aus Konstruktionsvollholz

Modell einer Fußgängerbrücke aus Holz, erstellt in RFEM 6 mit dem Add-On Holzbemessung.

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Holzkonstruktion einer Fußgängerbrücke

Tragkonstruktion

Das Haupttragwerk besteht aus zwei geschwungenen Bögen aus Brettschichtholz (z.B. GL24h) mit rechteckigem Querschnitt. Die Bögen sind an Betonfundamenten verankert, die sowohl vertikale als auch horizontale Lastkomponenten in das Fundament übertragen. Zwischen den Bögen befindet sich eine räumliche Aussteifungsstruktur aus Konstruktionsvollholz, die aus schrägen und horizontalen Elementen besteht.

Gehweg

Der Gehweg wird am unteren Teil der Bögen getragen, über Querträger aus Bauholz. Die Gehfläche besteht aus längs angeordneten Holzplanken, die mit Schrauben oder Nägeln fixiert sind.

Füllmaterial und Geländer

Der obere Teil der Konstruktion besteht aus einer räumlich aussteifenden Füllung, die gleichzeitig als Schutzgeländer dient. Diese Füllung besteht aus konstruktivem Vollholz in Form von diagonalen und horizontalen Verstärkungen.

Fundamente

Die Konstruktion steht auf Stahlbetonfundamenten, die Folgendes gewährleisten:
Die Übertragung der Lasten in den Baugrund, die Verankerung der Bögen, um ein Verschieben und Umkippen zu verhindern und den Schutz des Holzes vor direktem Kontakt mit Feuchtigkeit.

Visuelle Darstellung der Normalkraftverteilung in einem mit RFEM 6 analysierten Modell einer Holzfußgängerbrücke.

Schnittgrößenverlauf in Holzfußgängerbrücke

Materiallösung

Stützbögen: Brettschichtholz (z.B. GL24h)
Andere Elemente (Fachwerke, Füllungen, Brückenboden): Konstruktionsvollholz
Alle Holzelemente sind mit einem Schutzanstrich gegen Witterung, UV-Strahlung und biologischen Befall behandelt.

Die entworfene Fußgänger- und Fahrradbrücke aus Holz wurde statisch hinsichtlich der grundlegenden Lastkombinationen gemäß geltenden Normen bewertet. Die Berechnung erfolgte anhand eines numerischen Modells im Programm RFEM 6 unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM).

3D-Modell einer Fußgänger- und Radfahrerbrücke mit tragenden Bögen aus Brettschichtholz und Bauteilen aus Vollholz.

Modell einer Fußgänger- und Radfahrerbrücke mit Holzkonstruktion

Normalkraft und Biegemoment M_y

Die Brücke wurde unter Berücksichtigung der Bemessungslast aus der Nutzlast (Fußgänger und Radfahrer) gemäß ČSN EN 1991-1-1 bemessen. Zusätzlich wurden das Eigengewicht der Struktur und zusätzliche Dauerlasten berücksichtigt. Die resultierenden Normalkräfte in den Haupttraggliedern wurden analysiert und mit der Tragfähigkeit der Querschnitte verglichen.

In Bereichen maximaler Biegung wurde das Biegemoment entlang der y-Achse (M_y) überwacht und die resultierenden Werte wurden mit dem Bemessungsbiegemoment für Holz verglichen. Es wurde verifiziert, dass die Maximalwerte nicht die Grenztragfähigkeit des Materials überschreiten.

Die globalen Verformungen der gesamten Konstruktion wurden für eine Last überwacht, die eine voll ausgelastete Brücke darstellt. Die maximale Durchbiegung der Struktur entspricht dem vorgeschriebenen Grenzwert l/300. Daher erfüllt die Brücke die Anforderungen für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG).

Elastische Vergleichsspannung

Für eine umfassende Bewertung der Spannungen in der Struktur wurde der Spannungszustand anhand der elastischen Vergleichsspannung nach der von-Mises-Hypothese ausgewertet. Die sich daraus ergebenden Werte wurden mit den charakteristischen Festigkeitswerten des verwendeten Holzes verglichen und es wurde nachgewiesen, dass kein kritischer Punkt der Konstruktion den Höchstspannungsgrenzwert überschreitet. Daher ist die Struktur im Hinblick auf den Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) sicher.

Fußgängerbrücke aus Holz mit globalen Verformungsergebnissen in einem von Malika Urinova entwickelten RFEM 6-Statikmodell.

Holzfußgängerbrücke - globale Verformungen in RFEM 6

Windanalyse

Für die aerodynamische Bewertung der hölzernen Fußgänger- und Fahrradbrücke wurde eine Simulation mit dem Programm RWIND 3 durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen die Windgeschwindigkeitsverteilung um das Bauwerk und das Strömungsmusterverhalten. Die Farbkarte zeigt deutlich eine signifikante Beschleunigung der Strömung über dem Bauwerk und die Bildung eines Wirbelbereichs dahinter. Die höchste Windlast konzentriert sich auf die luvseitige Kante des Bogens.

Die Strömungslinien zeigen, dass die Luftströmung teilweise durch die Fachwerkstruktur dringt, was ihre günstige Durchlässigkeit bestätigt. Die Form des Bogens trägt zu einer gleichmäßigen Strömung bei und minimiert die Bildung von turbulenten Wirbeln. Die Struktur weist somit gute aerodynamische Eigenschaften und eine gleichmäßige Verteilung der Windlasten auf.