1 HDPTS Aclszerkezetek Dr Ivnyi Mikls 2 Aclgerenda

1 HÍDÉPÍTÉS Acélszerkezetek Dr. Iványi Miklós

2 Acélgerenda hidak I. (Vasúti hidak) 8. 1 Hídszerkezetek felépítése 8. 1. 1 Szerkezeti kialakítás fejlődési irányzatai, befolyásoló tényezők: – Térben együttdolgozó elemű szerkezetek (pl. ferde kábeles hidak, szekrénykeresztmetszetek) – Számítógépek alkalmazása a méretezési eljárásban (pl. ortotróp lemezek); – Élettartamra való tervezés (fáradás) – Növelt folyáshatárú acélok (ridegtörés) – Műanyagok alkalmazása (pl. saruk, pályaburkolatok)

3 8. 1. 2 Vasúti hidak szerkezeti kialakításának fejlődése 8. 1. 1. ábra. Vasúti hídkeresztmetszetek fejlődése

8. 1. 2. ábra. Pálya és főtartó együttdolgozása a) kereszttartók torzulása az övek megnyúlása következtében; b) együttdolgozás végső merev tárcsákkal; c) együttdolgozás ortotrop acél pályalemezzel 4

5 8. 1. 3 Közúti hidak szerkezeti kialakításának fejlődése 8. 1. 3. ábra. Közúti gerendahíd keresztmetszetek a) vasbeton pályalemezzel együttdolgozó szekrény; b) ortotrop lemezes szekrényhíd; c) két főtartós, ortotrop pályaszerkezetű híd; d) kábellel feszített acélhíd

6 a) ferde kábelekre függesztett gerendahíd; b) függőhíd

7 a) alsópályás ívhíd; b) felsőpályás ívhíd

8 8. 2. Vasúti hidak • • • • 8. 2. 1 Vasúti hídpálya 8. 2. 1. 1 Vasúti hidak osztályozása a hídpálya szerint: Nyíltpályás hidak. A felépítményt gerendatartók támasztják alá. a) keresztaljas b) hosszaljas c) magánaljas Zártpályás hidak. A felépítményt pályalemez támasztja alá. 2. 1. Zúzottkőágyazatos hidak a) Az ágyazatot alátámasztó lemez (teknő) egyúttal áthidaló szerkezet is (pl. kavicságyas teknőhíd) b)Az ágyazatot alátámasztó lemez (teknő) elsősorban az ágyazat alátámasztására szolgál, de az alátámasztó gerendatartókkal együttdolgozhat. 2. 2. Közvetlen sínleerősítésű hidak: zártpályás, de ágyazat nélküli szerkezetek. a) A sínt közvetlenül az áthidaló lemezszerkezetre erősítik b) A sín terhét viselő lemez az alátámasztó gerendatartókkal együttdolgozik, de nem önálló áthidaló szerkezet.

9 1. Nyíltpályás vasúti hidak (1) Vágány alátámasztás 8. 2. 1. · ábra. Hídfás vasúti híd keresztmetszete

10 8. 2. 3. ábra. Felső övlemez nélküli szegecselt hossztartó 8. 2. 2. ábra. Hídfacsavar 8. 2. 4. ábra. Hídfacsavar elhelyezése szegecslyukban

11 8. 2. 5. ábra. Hídfa rögzítése szegecselt acéltartóhoz 8. 2. 6. ábra. Hídfa rögzítése a hossztartóhoz

12 8. 2. 7. ábra. Hídfamegtámasztás (rögzítés) a hossztartókon a) keresztmetszet; b) alaprajz

13 8. 2. 10. ábra. Hídfapapucs a külső sínnél vágánytúlemelés esetén 8. 2. 8. ábra. A hossztartókra kerülő hídfamegtámasztás részletei [Stahlbau, 1974] a) állandó felső övvel; b) lépcsőzött, hegesztett felső övvel; c) széles felső övvel és csavarozott fedőlemezzel; d) keskeny felső övvel és szegecselt fedőlemezzel 8. 2. 11. ábra. Hídfarögzítés (lekötés) a híd hosszirányában

14 8. 2. 9. ábra. Hídfamegtámasztás főtartókra

(2) Pályatartók 8. 2. 13. ábra. A támaszsüllyedés meghatározása a) egyvágányú hidak; b) kétvágányú hidak 15 8. 2. 14. ábra. A hossztartó pontosabb számítása a) mértékadó tartópontok; b) az MF 1 mezőnyomaték hatásábrái; c) az MS 1 támasznyomaték hatásábrái

16 8. 2. 12. ábra. Közelítő nyomatéki burkolóábra meghatározása hossztartó méretezéséhez Folytacél anyagú, szögecselt és hegesztett egyvágányú vasúti hidak pályatartóinak szorzótényezői: a 1=0. 95; a 2=0. 80; a 3=0. 75; b 1=1. 00; b 2=1. 15

17 (3) Hossztartóbekötés 8. 2. 15. ábra. Hossztartóbekötések két átkötőlemezzel és színelő felső övvel 8. 2. 16. ábra. Hossztartóbekötések két átmenő (átkötő) hevederrel és süllyesztett hossztartókkal

18 8. 2. 17. ábra. Hossztartóbekötések átkötő lemezzel és konzollal 8. 2. 18. ábra. Feszültségszámítás MS negatív támasznyomatéknál 8. 2. 20. ábra. A szerelési illesztések elrendezése a hossztartó kapcsolatok gyári elkészítése esetén

19 8. 2. 19. ábra. Hossztartóbekötések az alsó övben tompavarratokkal a) átkötőlemezek a felső övben; b) keresztalakú lemez a felső övben 8. 2. 21. ábra. Hossztartó csatlakozás (kapcsolat) két keresztalakú lemezzel

20 (4) hossztartó szélrács 8. 2. 24. ábra. A hossztartó szélrács kialakítása

21 8. 2. 23. ábra. Hossztartók szélrácsrendszerei 8. 2. 25. ábra. Különleges eset az oldalerők felvételére a) rendszer; b) kialakítás

(5) Féktartó és együttdolgozás a) A főtartó és hossztartó akaratlan (véletlen) együttdolgozása 8. 2. 26. ábra. Féktartók a hossztartó szélrács síkjában 8. 2. 27. ábra. Féktartók a főtartó szélrács síkjában 22

23 8. 2. 28. ábra. A főtartó és a hossztartó akaratlan együttdolgozása (elv) a) keresztmetszet; b) deformálatlan alaprajz; c) deformált alaprajz; d) közelítő számítás

24 8. 2. 29. ábra. A pályamegszakítások (FU) és a féktartók (BV) helye 8. 2. 30. ábra. A pályamegszakítások kialakítása

(b) A főtartó és hossztartó szándékos együttdolgoztatása 25 8. 2. 32. ábra. A féktartók (BV) helye 8. 2. 31. ábra. A főtartó és a hossztartó szándékos együttdolgoztatása (elv) a) keresztmetszet; b) deformálatlan alaprajz; c) deformált alaprajz 8. 2. 33. ábra. Rácsos tartóként kialakított végtárcsa rendszere

26 8. 2. 35. ábra. A főtartókkal összekapcsolt hossztartó szélrács veszi fel az összes szélterhet 8. 2. 34. ábra. Tömörfalú végtárcsa elrendezése 8. 2. 36. ábra. Kombinált fő és hossztartó szélrács

27 (6) Egyebek 8. 2. 37. ábra. Ágyazatlezárás egyenes felépítménynél 1 – főtartó; 2 – kereszttartó; 3 – hossztartó; 4 – hídfő 8. 2. 38. ábra. Ágyazatlezárás ferde alépítmény esetén 1 – főtartó; 2 – kereszttartó; 3 – hossztartó; 4 – hídfő 8. 2. 39. ábra. A terelősínek kialakítása

2. Zárt építésű hídpálya 28 (1) Zúzottkő ágyazattal 8. 2. 41. ábra. Alsópályás, ágyazatátvezetéses, ferde gerincű híd, keresztirányú bordázattal [Darvas, 1984] 8. 2. 40. ábra. Acéllemezes pályaszerkezet ágyazatátvezetéssel 8. 2. 43. ábra. Tehereloszlás együttdolgozó pálya esetén

29 8. 2. 44. ábra. Folytatólagos hosszbordák kapcsolatai 8. 2. 45. ábra. Az EC 3/2 szabályzat által vasúti hidakhoz ajánlott merevítő bordák kialakítása

30 8. 2. 46. ábra. Keresztirányú vízelvezetés [Stahlbau, 1974] 8. 2. 47. ábra. Hosszirányú vízelvezetés [Stahlbau, 1974] a) keresztmetszet; b) hosszmetszet

31 8. 2. 48. ábra. Acél hídpálya hosszbordák nélkül 8. 2. 50. ábra. Dongalemezes hídpálya 8. 2. 49. ábra. Teknőlemezes hídpálya [Stahlbau, 1974] a) a kereszttartónál; b) a teknőlemez közepén; 1 – zúzottkő ágyazat; 2 – szigetelés; 3 – teknőlemez; 4 – hossztartó; 5 – kereszttartó; 6 – víznyelő; 7 – víznyelő folyóka

32 (2) Közvetlen leerősítéssel 8. 2. 51. ábra. Acéllemezes pályaszerkezet [Darvas, 1984] a)keresztmetszet; b)b) kereszttartó csatlakozás felülnézete 8. 2. 52. ábra. 1: 20 hajlású rugalmas sínlekötés [Darvas, 1984] a) acél pályalemezhez; b) betonlemezhez

33 8. 2. 59. ábra. Ortotrop acéllemezes pályaszerkezet [Darvas, 1984]

34 8. 2. 60. ábra. Együttdolgozó szerkezetű hídpálya előregyártott elemekből Siebert, 1967 szerint a) keresztmetszet; b) felülnézet; c) keresztirányú hézag (fuga)

35 8. 2. 2 Gerinclemezes vasúti gerendahidak 8. 2. 61. ábra. Egynyílású (kéttámaszú) gerinclemezes tartók a) állandó tartómagassággal; b) a támasznál csökkentett tartómagasság gal; c) hídsorozat külön alátámasztásokkal; d) hídsorozat ráültetéssel 8. 2. 63. ábra. Folytatólagos tömör tartók változó tartómagassággal [Stahlbau, 1974] a) egyvágányú nyitottpályás teknőhíd (süllyesztett pályás); b) kétvágányú zárt, felsőpályás híd

36 8. 2. 65. ábra. Oldalirányú megtámasztás Förtsch, Sedlacek, 1966 szerint 8. 2. 67. ábra. Vízszintes kihorgonyzás (vázlatos)

Alaprajz 8. 2. 68. ábra. Egyenes hidak saruelrendezése a) egynyílású tartó; b) folytatólagos tartó pillérrel; c) folytatólagos tartó ingakerettel; d) folytatólagos tartó két ingaoszloppal; e) központos közbenső alátámasztás folytatólagos tartón 37

38 8. 2. 71. ábra. Ferde hidak ferde végkereszttartókkal 8. 2. 70. ábra. Ferde hidak lerövidített végkereszttartókkal 8. 2. 72. ábra. Ferde hidak saruelrendezése

39 8. 2. 73. ábra. Vágányívekben fekvő hidak (elv) a) egyenes hidak; b) íves tengelyű hidak 8. 2. 74. ábra. Süllyesztett pályás hidak (teknőhidak) vágányívben

40 8. 2. 75. ábra. Ívben fekvő süllyesztett pályás hidak (teknőhidak) a) Goerg, 1965 szerint; b) Ohlemutz, 1968 szerint 8. 2. 76. ábra. Ívben fekvő felsőpályás híd Reimers, 1962 szerint

Keresztmetszet 41 8. 2. 77. ábra. Régi szerkezeti megoldású felsőpályás híd [Stahlbau, 1974]

42 8. 2. 79. ábra. Felsőpályás híd kisebb támaszközökre

43 8. 2. 84. ábra. Régi szerkezeti megoldású süllyesztett pályás híd (teknőhíd) [Stahlbau, 1974] a) felültetett szárnylemezzel; b) beépített pamlaglemezzel

44 8. 2. 86. ábra. Süllyesztett pályás híd lmax=33 m támaszközzel Brauer, Domann, 1958 szerint

45 8. 2. 90. ábra. Acélpályás hidak (hossz és keresztbordák) zúzottkő ágyazattal a) l=24, 0 m Giehrach, 1965 szerint; b) l=14, 5 m Giehrach, 1965 szerint; c) l=2 44, 9 m Haager, 1959 szerint

Szerkezeti részletek 46 8. 2. 100. ábra. Szélrács csomólemezek csatlakozása a) hozzáhegesztett („rátett”) csomólemez; b) behegesztett („kiváltó”) csomólemez

47 8. 2. 101. ábra. Helyszíni hegesztett illesztés 8. 2. 102. ábra. Függőleges merevítések

48 8. 2. 103. ábra. Övlemezváltás a) vastagságváltozás; b) szélességváltozás; c) pótövlemez

8. 2. 3 Rácsos vasúti gerendahidak 8. 2. 104. ábra. Egyszerű hálózatú rácsos tartórendszerek a) szimmetrikus rácsozás, alsó pálya; b) szimmetrikus rácsozású tartó összekötő rudakkal, alsó pálya; c) szimmetrikus rácsozás összekötő rudakkal, alsó pálya; d) szimmetrikus rácsozás összekötő rudakkal, felső pálya; e) oszlopos rácsozású, felső pályás tartó; f) K rácsozás, alsó pálya 49

50 8. 2. 105. ábra. Rácsos tartórendszerek többszörös rácsozással a) rombikus rácsozású tartó összekötő rudakkal; b) egyszeres rombikus rácsozású tartó; c) „másfélszeres” rácsozású rombikus tartó; d) kétszeres rombikus rácsozású tartó 8. 2. 106. ábra. Rácsos többtámaszú hídfőtartóka) párhuzamos övű; b) támaszoknál kiékelt

51 8. 2. 107. ábra. A főtartó szélrácsok statikai rendszerei a) kéttámaszú híd; b) pilléreken, ill. ingakereteken alátámasztott folytatólagos híd; c) ingakeretekkel alátámasztott folytatólagos híd

Keresztmetszetek 52 8. 2. 116. ábra. Szögecselt keresztmetszetek változtatása a rúderőknek megfelelően 8. 2. 115. ábra. Főtartórudak szögecselt keresztmetszetalakjai (K: csomólemezek) a) felső öv; b) alsó öv; c) rácsrudak

53 8. 2. 117. ábra. Főtartórudak hegesztett keresztmetszetalakjai a) felső öv; b) alsó öv; c) rácsrudak

54 8. 2. 164. ábra

55 8. 2. 164. ábra