A cikk szerzője:

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Nagy sebességre alkalmas előfeszített vasbeton keresztalj (1. rész) – Igénybevételek számítása

Az előfeszített vasbeton aljak tervezésével foglalkozó szakirodalmat hazánkban utoljára 1965-ben adtak ki. A Műszaki Könyvkiadó Vasúti betonaljak [1] című könyve foglalta össze az adott kor technológiai és szabályozási szintjén fellelhető ismereteket. A technika fejlődése, a szabályozási háttér megváltozása, valamint a nagyobb sebességű vasúti pályák hazai létesítése megkövetelte a betonaljak fejlődését. Ez azonban a szakirodalomban nem volt érzékelhető. Jelen tanulmányban a témával kapcsolatos hazai szakirodalomban tapasztalható hiányt szeretném pótolni.

Az 5. képlet segítségével meghatározott „e” méret kétszerese vehető figyelembe tehereloszlási hossznak, azaz 0,330 m. A vonal menti terhelőerő a 13. képlet segítségével határozható meg, amelynek értékeit a 7. táblázat foglalja össze.
(13.)
Az elkülönített modellben két terhelési esetet vizsgálok:
1. eset: A meghatározott maximális terhelés 90%-a jut mindkét síntalp alatti részre (központos terhelés):

2. eset: Az egyik síntalp alatti részre a maximális terhelés jut, míg a másikra a 80%-a (külpontos terhelés, az 1,00:1,25 = 0,80:1,00 kerékteher eloszlás alapján).


Az elkülönített modellben alkalmazott terhelési módokra egy-egy példát a 10. és 11. ábra szemléltet.
 Az elkülönített modellek geometriai kialakítása a 12. ábrán látható. A rugalmasan ágyazott tartó változó keresztmetszetű gerendaelemekből épül fel, amelyek geometriai méretei az 1. ábra szerintiek.

10. ábra. A központos terhelésű keresztalj modellje

11. ábra. A külpontos terhelésű keresztalj modellje

A rúdelemek anyagminősége C50/60.
A modellben alkalmazott vonal menti rugóállandó-értékeket a 8. táblázat foglalja össze, amelynek számítása a 14. képlet segítségével történik.
A képletben:
kz: a vonal menti függőleges rugóállandó [kN/m/m];
C: a keresztalj talpa alatti ágyazási tényező [N/mm3];
b1: keresztalj talpszélessége [mm].
Attól függően, hogy jól fenntartott pályaállapotot (megfelelően alávert aljakat), vagy fellovagolt aljakat vizsgálok, az alátámasztási hosszt az elkülönített modellben is a 7. ábrának megfelelően vettem figyelembe. Elvégezve a lineáris statikai számítást a vizsgált esetekben a statikus terhelés hatására, meghatározhatóvá váltak a keresztalj nyomatéki ábrái. Egy vizsgált esetre szemléltetnek nyomatéki ábrasorozatot a 13–16. ábrák.

12. ábra. A prototípus keresztalj axonometrikus nézete

13. ábra. Nyo­ma­téki ábra C=0,10 N/mm3 ágyazási tényező esetén megfelelően alávert alj feltétele­zé­sé­vel központos terhelés mellett

14. ábra. Nyo­matéki ábra C=0,10 N/mm3 ágyazási tényező esetén megfelelően alávert alj feltételezésé­vel külpontos terhelés mellett

15. ábra. Nyo­matéki ábra C=0,10 N/mm3 ágyazási tényező esetén fellovagolt alj feltételezé­sé­vel központos terhelés mellett

16. ábra. Nyo­matéki ábra C=0,10 N/mm3 ágyazási tényező esetén fellovagolt alj feltételezé­sé­vel külpontos terhelés mellett

Az ábrák alapján belátható, hogy a külpontos terhelési eset minden esetben kedvezőtlenebb eredményeket szolgáltat, így a 7. táblázatban csupán a külpontos terhelésből származó nyomatéki igénybevételeket foglalom össze.
A 9. táblázat alapján látható, hogy a keresztalj maximális igénybevételei jelen esetben mind a sínszék alatt, mind az aljközépen a fellovagolt esetben alakulnak ki. A sínszék alatt a merevebb alátámasztás esetén, míg aljközépen a lágyabb alátámasztás esetén. E két értéket mint középértéket felhasználva határozom meg a keresztalj tervezési nyomatéki értékeit.
Az UIC ajánlása [5] alapján a vágány hibáiból származó többletterhelést γr=1,35 értékkel veszem figyelembe, míg az alj hossza mentén bekövetkező alátámasztási hibák hatását γi=1,60 értékkel.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző12345678Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Vasúti betonaljak. Budapest: Műszaki Könyvkiadó; 1965.
  • [2] Beluzsár János. LW-60, a nagy sebességű vasúti pályák beton­­alja. Vasbetonépítés 1999;4.
  • [3] Roland Fischer. Feszített betonaljak az ÖBB hálózatán. Innorail Magazin 2015;1. http://innorail.hu/feszitett-beton­aljak-az-obb-halozatan/
  • [4] Dr. Kormos Gyula, Dr. Lógó János, Dr. Pintyőke Gábor. Beton­aljak új modellezése. Innorail Magazin 2015;1. http://innorail.hu/betonaljak-uj-modellezese/
  • [5] UIC 713: Design of monoblock concrete sleepers. UIC, 2004.
  • [6] MSZ EN 1991-2: 2006 Eurocode 1. A tartószerkezeteket érő hatások. 2. rész: Hidak forgalmi terhei. Budapest: MSZT; 2006.
  • [7] Stephan Freudenstein, Konstantin Geisler, Tristan Mölter, Michael Mißler, Crhistian Stolz. BetonKalender – Ballastless Track. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn Verlag; 2018.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2021 / 6. 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 | ©