A fogasrúdban ébredő nyomatékok számítása

A fogasrúdban három hatásból keletkezik hajlítónyomaték. Függőleges síkú hajlítás a V erő külpontossága (y) miatt alakul ki, valamint a B erő hatására (6. ábra). Vízszintes síkban pedig szintén a V erő külpontossága (e) miatt alakul ki a nyomaték (7. ábra). Ez a külpontosság okozza a fogtő méretezésekor a csavaró hatást.

Az egyes nyomatékok számítása az alábbi képletek segítségével történik.
ahol:
y: a V erő és a lemunkált fogasrúd súlyponti tengelye közötti távolság [m],
I_h: a lemunkált fogasrúd vízszintes tengelyre vett inerciája [m4],
U_v: a fogasrúd- alátámasztás rugalmassági tényezője [kN/m/m].
ahol:
e: a V erő és a lemunkált fogasrúd súlyponti tengelye közötti távolság vízszintes síkban [m] (e = 0,025 m),
I_v: a lemunkált fogasrúd függőleges tengelyre vett inerciája [m4],
U_h: a fogasrúd oldalirányú megtámasztás rugalmassági tényezője [kN/m/m].

A fogasrúdban ébredő járulékos igénybevételek

Azokon a hidakon, amelyeknél a fogasrúd és a pályasínek hézag nélkül haladnak át az alátámasztó szerkezet diszkontinuitásai felett, ott a hídszerkezet és a vágány együttesen veszik fel az indító- és fékezőerőt. Ezek egy része a háttöltésre, másik része pedig az alépítményen keresztül az alapozásra hárul. Ha a hézagnélküli fogasrúd és pályasín akadályozza a felszerkezet elmozdulásait, akkor hosszirányú erőhatások lépnek fel a sínszálakban és a híd fix alátámasztásaiban. Ezeket a hatásokat nevezzük a híd és vágány kölcsönhatásának, ezeket kell figyelembe venni a felszerkezet, a saruk és az alépítményi szerkezetek számításánál, illetve a fogasrúd, pályasín és a sínleerősítések igénybevételeinek meghatározásánál. A fogasrúdban ébredő hatások végeselemes modellezés segítségével számíthatóvá válnak, és a korábban számított hatásokkal lineáris szuperpozíció segítségével összegezhetőek.

Összegzés

Cikkemben a rugalmasan ágyazott hézagnélküli fogasrúd szilárdsági ellenőrzésének alapjait mutattam be, melynek segítségével elvégezhető egy kiöntött síncsatornás fogasrúd méretezése/ellenőrzése. A fogtő vizsgálatánál a csavarás keresztmetszeti tényező számítását is közöltem, mely a hivatkozott irodalomban nem érhető nyomon. A fogasrúd méretezésénél pedig bemutattam a rugalmas ágyazású tartó igénybevételeinek számítását.