A témában megjelent írások 1999–2015 között

1999-ben jelent meg Beluzsár János LW-60, a nagy sebességű vasúti pályák betonalja című cikke a Vasbetonépítés 4. számában [2]. Ebben a szerző ismerteti a betonalj méretezésének lépéseit, de nem teljes részletezettséggel tárgyalja azt, ennek ellenére a hazai irodalom megkerülhetetlen része.
2015-ben az Innorail magazin 1. számában jelent meg két olyan cikk, amelynek eredményeit a téma feldolgozása során eredményesen lehet használni. Roland Fischer Feszített betonaljak az ÖBB hálózatán [3] című cikke a betonaljak gyártási előírásait és az élettartamukat meghatározó tényezőket mutatja be. Dr. Kormos Gyula–Dr. Lógó János–Dr. Pintyőke Gábor Betonaljak új modellezése [4] című cikke a végeselemes modellezés korszerű eredményeire hívja fel a figyelmet, és több olyan észrevételt is tesz, amelyek a mindennapi gyakorlatba átültethetők.
Publikációmban a jelenlegi előírásoknak megfelelő igénybe­vétel-meghatározási módszert ismertetem. Egyrészt bemutatom a Nemzetközi Vasútegylet UIC 713 [5] számú ajánlása szerinti számítási módot, majd a hazai viszonylatban elterjedt AxisVM program alkalmazási lehetőségeit. A cikkben – ahol lehetőség adódik rá – összehasonlítom a két módszer által nyert eredményeket. A publikáció tervezett folytatásában kívánom bemutatni a keresztaljak szilárdsági tervezését.
Cikkemben egy V=300 km/h sebességre és Q=180 kN tengelyterhelésre alkalmas keresztalj prototípusának igénybe­vételeit határozom meg. A felvett méretek fiktívek, szerepük csupán a számítás elvégzésében van. A vizsgált keresztalj geometriai kialakítása az 1. ábrán látható.

Az alj igénybevételeinek meghatározása az UIC 713 ajánlásai alapján

A Nemzetközi Vasútegylet gondozásában 2004-ben jelent meg az UIC 713 [5] számú ajánlás, amely a monoblokk betonaljak tervezésével foglalkozik. Az ebben leírtak alkalmazásával a kereszt­aljban ébredő igénybevételek meghatározására van módunk. A számítás során az ajánlás lépésről lépésre segítséget ad a tervezőnek az igénybevételek meghatározására. A kapott eredmények az alj repesztő és törési tervezési nyomatéki értékei. Az ajánlás a beton­alj nyíró-igénybevételeivel és a zúzottkő ágyazatra ható talpnyomással nem foglalkozik. Igaz, ezek az értékek a sínszékterhelésből származtathatók. Az ajánlás alkalmazása esetén a hosszirányú és a keresztirányú terhek figyelembevétele nem szükséges, csupán a függőleges terhekből származó nyomatékokat kell meghatározni a tervezés során. Az ajánlás az alábbi lépésekben végzi el a tervezési nyomatékok meghatározását:
1. lépés: A szabványos betonalj tervezési paramétereinek meghatározása az 1. táblázat alapján.
Az általam vizsgált esetben 300 km/h sebesség esetén 180 kN statikus tengelyterhelésre méretezendő a vasúti keresztalj.
2. lépés: A dinamikus növekmény (γv) hatásának szám­sze­rűsítése. A pálya és a jármű rendellenességeiből származó dinamikus növekmény a sebesség függvénye, amelyet a 2. táblázat alapján lehet felvenni.
Az általam vizsgált esetben 300 km/h sebesség esetén a dinamikus növekmény értéke 0,75.
3. lépés: A rugalmas sínalátétek csillapítását figyelembe vevő dinamikus tényező (γp) meghatározása a csillapítás függvényében. Az értéket a 3. táblázat alapján lehet felvenni.

Az általam vizsgált esetben magas csillapítással számolok, így a tényező értéke 0,78.
4. lépés: A terhelés aljak közötti megoszlását figyelembe vevő tényező (γd) értékének meghatározása. A tipikus alépítményi jellemzők 46 kg/fm-nél nagyobb tömegű sínszelvények és 65 cm-nél kisebb aljtávolság esetén a tényező javasolt értéke 0,50. Abban az esetben, ha a vágány paraméterei jelentősen eltérnek ettől, úgy a Zimmermann-féle számítás vagy végeselemes modellezés alapján lehet meghatározni az eloszlási tényező értékét. Jelen számításomban a nagyvasúti vágányokban szokványos 60 cm aljtávolságot vettem figyelembe, így a tényező értéke 0,5.