A nyíró-igénybevételek tervezési értéke esetén a középértékek felszorzása hasonló módon történik, mint a nyomatékok esetén. A különbség abból fakad, hogy ha az 1. képletet megvizsgáljuk, akkor azt találjuk, hogy a γi mennyiség nem szerepel benne szorzó tényezőként.
Mivel a γi mennyiség nem kerül felhasználásra, így a mértékadó nyíróerő értéke a 23. képlet segítségével számítható:

A nyíróerő tervezési értéke:

A kapott 43,85 kN érték az UIC-ajánlás alapján a biztonság javára közelítő 48,15 kN értéktől 9,8%-kal tér el, amely jó korrelációnak tekinthető az UIC-ajánlásnál [5] tett nagyvonalú közelítés miatt.
Megjegyzés: Az UIC-ajánlás [5] a nyíróerő számításának kérdésétől eltekint, így az általam alkalmazott felszorzás egyedi elgondolás, nem szakmai konszenzuson alapuló, kiforrott megoldás.
A nyíró-igénybevételek meghatározása mellett a végeselemes modellezés nagy előnye, hogy az ágyazatra ható felületi nyomás is meghatározható. Az UIC-ajánlás esetén becslés már nehezebben tehető, mint a nyíró-igénybevétel esetén, hiszen az alj feltámaszkodása nem tisztázott. A végeselemmodell által meghatározott vonal menti támaszerőkre egy-egy példát a 21. és 22. ábra szemléltet.

A modellezés során a vonal menti támaszerő középértékeire kapott maximumértékeket a 12. táblázat foglalja össze.
A 12. táblázat alapján látható, hogy az alátámasztási merevség növekedése esetén a vonal menti támaszerő értéke nő, valamint a kisebb feltámaszkodási felülettel rendelkező, megfelelően alávert aljak esetén nagyobb értékű. A vonal menti támaszerő maximális értéke 43,80 kN/m.
Mivel a támaszerő a sínszékre átadódó terhelésből számítható, így a mértékadó felszorzás esetén az ott leírtak érvényesek itt is. Mivel a vonal menti támaszerő önmagában a szakma számára keveset mondó mennyiség, így a mértékadó felszorzással egy lépésben elosztom az értéket a keresztalj talpszélességével (b1). Ezáltal az ágyazatra ható mértékadó nyomófeszültség értékét kapom meg a 24. képlet alapján:

Megjegyzés: Az UIC-ajánlás [5] az ágyazati nyomás számításának kérdésétől eltekint, így az általam alkalmazott felszorzás egyedi elgondolás, nem szakmai konszenzuson alapuló, kiforrott megoldás.
Behelyettesítve a 24. képletbe az alábbi, egyszerűsített összefüggést kapjuk a konkrét tervezési feladat esetén:
amelybe behelyettesítve, az ágyazatra ható nyomás maximális értékére az alábbi eredményt kaptam:

A Vasúti betonaljak [1] című könyv 136. oldalán az ágyazati feszültségek értékére OSzZsD-ajánlást találunk, amely szerint a dinamikus terhelés hatására, feszített betonaljak esetén 5,0 kp/cm2 értéknél nagyobb feszültség nem keletkezhet, ami 0,5 N/mm2-nek felel meg. Az elvégzett számítás ennél kisebb értéket eredményezett, így a prototípusalj vasúti alkalmazása lehetséges.
Megjegyzés: Az elvégzett számítások alapján látható, hogy a kisebb alátámasztási merevség kedvezően befolyásolja az ágyazati szemcsékre jutó nyomás értékét. Ezt a keresztaljon elhelyezett aljtalpak alkalmazásával el lehet érni. Az aljtalp másik előnye, hogy növeli az ágyazati szemcsék keresztaljjal érintkező felületét és csökkenti a szemcsecsúcsokon kialakuló feszültség értékét.

Összefoglalás

Cikkemben megoldást mutattam be a vasúti keresztaljak igénybevételének meghatározására, amely végeselemes modelle­zé­sen alapul és felhasználja az UIC 713 ajánlás bizonyos elemeit. Látható, hogy a nyomatéki igénybevételek esetén rendkívül jól korrelál a módszer az UIC 713 alapján elvégzett számítással. A nyíróigénybevétel és az ágyazatra ható nyomás meghatározásakor kiegészíti az ajánlás pontjait, mivel az nem foglalkozik ezen paraméterek vizsgálatával. Az alternatív módszer előnye, hogy a paraméterek észszerű határok között történő változtatása esetén a tervezett keresztalj külön vizsgálat és elemzés nélkül is alkalmazható aljtalppal ellátott kialakítással is. A publikáció tervezett folytatásában kívánom bemutatni a keresztaljak szilárdsági tervezését, bemutatni a repesztő- és törőnyomaték meghatározását.