A cikk szerzője:

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Nagy sebességre alkalmas előfeszített vasbeton keresztalj (2. rész) – A repesztő- és a törőnyomaték meghatározása

Cikkem második részében bemutatom az előfeszített vasbeton keresztaljak teherbírásának parametrikus számítását. A módszer elvi hátterét dr. Klatsmányi Tibor 1988-ban megjelent Vasbetonszerkezetek – Feszített vasbeton szerkezetek [1] című jegyzete szolgáltatta, amely közérthető módon mutatja be a feszítési rendszereket, valamint a keresztmetszeti jellemzők számítását. A jegyzet megjelenése óta eltelt időszakban a hazai szabványok többször módosultak, így ahol arra szükség van, ott a 2019-ben megjelent H.1.4. utasítás – Vasúti vasbeton, feszített vasbeton és betonhidak tervezése [2] című vasútügyi utasítás előírásaira támaszkodom. A bemutatott eljárás egyszerűen implementálható MS Excel környezetbe, így a geometriai és anyagjellemzők esetleges változtatása révén a kialakított szerkezet optimalizációja is könnyen elvégezhető. A számított teherbírási értékek ezt követően összehasonlíthatók a Nemzetközi Vasútegylet UIC 713 [3] számú ajánlása szerinti igénybevételekkel, amelyek számítását cikkem első részében [4] részletesen bemutattam.

A geometriai mennyiségeket korábban ismertettem, kivéve zcp,i értékét, amely az 53. képlet alapján vehető számításba.
Az anyagjellemzők közül Ep és Ecm értéke bemutatásra került ugyanúgy, ahogy a kúszási tényező értékének meghatározása is, amelynél a hőérlelés hatását is célszerűen figyelembe lehet venni az 54. képletnek megfelelően, a korábban bemutatott elvek alapján.

Δσpr értéke a 44. képlet alapján határozható meg a 48. képlet alapján számított σp,m,0 érték segítségével.
Az 54. képletben ezt követően már csak két ismeretlen mennyiség található:
• a t időpillanatban érvényes zsugorodás (εcs(t)),
• a feszítőacélok magasságában értelmezett betonfeszültség a kváziállandó terhek hatására (σc,QP).
A zsugorodás két, időben lejátszódó folyamat összegeként vehető számításba. Az autogén zsugorodás a szilárdulási folyamat során, míg a másik száradási zsugorodás a szilárduláshoz nem szükséges víz távozása során. A számítást az 55. képlet szemlélteti.

ahol:
εcs(t): a zsugorodás mértéke (abszolút értékkel) a t időpontban [‰],
εca(t): az autogén zsugorodás mértéke (abszolút értékkel) a t időpontban [‰],
εcd(t): a száradási zsugorodás mértéke (abszolút értékkel) a t időpontban [‰].
Az autogén zsugorodás számításakor először annak végértékét kell meghatározni az 56. képletnek megfelelően.

ahol:
εca,∞: az autogén zsugorodás végértéke [‰],
fck: a beton nyomószilárdságának karakterisztikus értéke [N/mm2].
A nyomószilárdság karakterisztikus és várható értéke között az 57. képlet szerinti összefüggés áll fenn, így az 56. képlet átalakítható az 58. képlet szerintire. Az ebben található fcm értékeket a 2. táblázatban foglaltam össze.

A száradási zsugorodás kezdeti értéke az 59. képlet alapján határozható meg.

A képletben szereplő fcm0 értékre 10 N/mm2 érték veendő számításba, míg az αds1 és αds2 tényezők értékeit a 6. táblázat foglalja össze.


Az 59. képletben szereplő βRH tényező a 60. képlet alapján vehető számításba. A relatív páratartalom értékére vonatkozó ajánlások a kúszási tényezőnél lévőkkel megegyezők.

A vég- és alapérték ismeretében a t időpontban értelmezett zsugorodás a 61. képletnek megfelelően számítható.

A 61. képletben kh az elméleti vastagságtól függő tényező, amely a 7. táblázat értékei közötti lineáris interpolációval határozható meg. Az elméleti vastagság a 29. képlet szerint számítható.


A 61. képletben található βds(t) tényező a 62. képlet alapján számítható, míg a βas(t) a 63. képlet szerint.

ahol:
t: a vizsgált időpillanat [nap],
ts: a beton kora az utókezelés végén [nap],
h0: az elméleti vastagság [mm].
Mivel az utasítás [2] nem rendelkezik másképp, így a zsugorodás számításánál a hőérleléssel módosított betonkor helyett a beton valós korával kell dolgozni.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456789Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Dr. Klatsmányi Tibor. Vasbetonszerkezetek – Feszített vasbetonszerkezetek. Budapest: Tankönyvkiadó; 1988.
  • [2] H.1. Vasúti Hídszabályzat, H.1.4. utasítás – Vasúti vasbeton, feszített vasbeton és betonhidak tervezése. Budapest: MÁV Zrt.; 2019.
  • [3] UIC 713: Design of monoblock concrete sleepers. UIC, 2004.
  • [4] Dr. Major Zoltán. Nagy sebességre alkalmas előfeszített vasbeton keresztalj (1. rész) – Igénybevételek számítása. Sínek Világa 2021;LXIII(6):2-12.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2022 / 4. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©