A cikk szerzője:

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Rugalmas ágyazású kiöntött csatornás vasúti felépítmény (3. rész) – Módszer a hosszirányú viselkedés vizsgálatára

Korábbi számainkban már foglalkoztunk a rugalmas ágyazású kiöntött csatornás vasúti felépítménnyel. Az 1. részben (2013/6. szám) a kiöntőanyag jellemzői, míg a 2.-ban (2014/1.) a kiöntés numerikus modellezése volt a téma. Ezúttal olyan módszert ismertet a szerző, melynek segítségével a kiöntött síncsatornás felépítmények méretezése, illetve ellenőrzése leegyszerűsödik, közelebb kerül a mindennapi mérnöki gondolkodáshoz. A szerző által kidolgozott módszer nemcsak az átmeneti szakaszok (kiöntésvég) vagy a dilatációs készülékekkel kapcsolatos vizsgálatoknál hasznos, hanem a kiöntött szakasz semleges hőmérsékleti zónán kívüli munkavégzés kérdésének gyakorlati megítélésében is segít.

A kiöntött síncsatornás felépítmények dilatációs viselkedése jelentősen eltér a zúzottköves, illetve a betonlemezen kialakított diszkrét leerősítésű felépítményekétől. Míg az elsőre rugalmas „ágyazat-ellenállás” jellemző még ~10 mm nagyságrendű elmozdulások esetén is, addig a második és harmadik esetben a lineárisan rugalmas szakaszt viszonylag kis elmozdulások (≤ 2 mm) után egy ideálisan képlékeny szakasz követi. Ez utóbbi viselkedést nemlineáris statikai számítást lehetővé tevő szoftverekkel modellezni lehet (a rugómerevség és a határerő megadásával), illetve a gyakorlati számításokban el lehet hanyagolni a rugalmas tartományt, és a képlékeny ágyazat-ellenállást lehet alkalmazni az ismert képletekben.

1. ábra. A nyírási ellenállás értéke zúzottköves, illetve diszkrét sín-alátámasztású betonlemezes felépítmény esetén [1]

Az 1. ábrán látható az MSZ EN 1991-2:2006 [1] szerinti, a zúzottköves, illetve diszkrét sín-alátámasztású betonlemezes felépítmény esetén érvényes erő-elmozdulás diagramok.
Megjegyzés: Az 1. táblázatban az értékek két sínszálra (vágányra) vonatkoznak!

A kétféle (rugalmas, illetve képlékeny) dilatációs viselkedés markáns eltérést mutat abban az esetben, ha egymás mellé helyezzük a dilatációs erők, valamint a sínvégek mozgásának grafikonjait. A grafikonok 45 °C hőmérséklet-változás esetén mutatják be egy 60E1 r. sín viselkedését. A képlékeny nyírási ellenállásra 10 [kN/m/sínszál] értéket vettem fel, a kiöntött síncsatornás felépítményt pedig 5000 [kN/m/m/sínszál] értékkel jellemeztem. A lélegző szakasz hosszának megállapításakor nem a teljes mozdulatlanságot, hanem 0,01 mm elmozdulást szabtam meg határfeltételként [2]. A sínszál figyelembe vett rugalmassági modulus értéke 206 000 [N/mm2], a lineáris hőtágulási együttható értéke 1,2*10–5 [1/°C]. A 2–5. ábrák grafikonjai szemléltetik az egyes esetekben a dilatációs erők és a kialakuló elmozdulások változását a sínszál hossza mentén (2., 3., 4., 5. ábra).

2. ábra. A dilatációs erő változása a sín hossza mentén rugalmas nyírási ellenállás esetén3. ábra. A dilatációs erő változása a sín hossza mentén képlékeny nyírási ellenállás esetén4. ábra. A sín elmozdulása a sín hossza mentén rugalmas nyírási ellenállás esetén5. ábra. A sín elmozdulása a sín hossza mentén képlékeny nyírási ellenállás esetén
A grafikonok alapján elmondható, hogy a zúzottköves és diszkrét leerősítésű vágányoknál a dilatációs erő lineáris változása kiöntött síncsatornás felépítmények esetén nem alkalmazható feltevés, a kialakuló sínvégmozgások pedig lényegesen kisebbek a zúzottköves és diszkrét leerősítésű vágányokban várhatóaknál. 

A cikk folytatódik, lapozás:1234Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] MSZ EN 1991-2:2006 A tartószerkezeteket érő hatások. Hidak forgalmi terhei.
  • [2] Kormos Gy.: Longitudinal behaviour of rail embedded in elastic material. Periodica Polytechnica, 2001.
  • [3] Coenraad Esveld: Modern Railway Track. Second Edition, MRT-Productions, 2001, Zaltbommel, p. 186.
  • [4] Dr. Horvát Ferenc, Dr. Németh György: Hazai megfelelőségi igazolás – 35GPB (35LPG) r. sínekkel kialakított Edilon típusú kiöntött síncsatornás közúti vasúti vágány kísérleti szakaszának építésére. 2004, Győr.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2015 / 2. 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 | ©