hÍdÉpÍtÉs acélszerkezetek

II/1

HÍDÉPÍTÉSAcélszerkezetek

Dr. Iványi Miklós

II/2

Acélgerenda hidak I. (Vasúti hidak)

8.1 Hídszerkezetek felépítése8.1.1 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)

II/3

8.1.2 Vasúti hidak szerkezeti kialakításának fejlődése

8.1.1. ábra. Vasúti hídkeresztmetszetek fejlődése

II/48.1.2. ábra. Pálya és főtartó együttdolgozásaa) kereszttartók torzulása az övek megnyúlása következtében;

b) együttdolgozás végső merev tárcsákkal; c) együttdolgozás ortotrop acél pályalemezzel

II/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

II/6

a) ferde kábelekre függesztett gerendahíd; b) függőhíd

II/7

a) alsópályás ívhíd; b) felsőpályás ívhíd

II/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.

II/9

1. Nyíltpályás vasúti hidak(1) Vágány-alátámasztás

8.2.1.· ábra. Hídfás vasúti híd keresztmetszete

II/10

8.2.2. ábra. Hídfacsavar

8.2.3. ábra. Felső övlemez nélküli szegecselt hossztartó

8.2.4. ábra. Hídfacsavar elhelyezése szegecslyukban

II/11

8.2.5. ábra. Hídfa rögzítése szegecselt acéltartóhoz

8.2.6. ábra. Hídfa rögzítése a hossztartóhoz

II/12

8.2.7. ábra. Hídfamegtámasztás (rögzítés) a hossztartókon a) keresztmetszet; b) alaprajz

II/13

8.2.11. ábra. Hídfarögzítés (lekötés) a híd hosszirányában

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

II/14

8.2.9. ábra. Hídfamegtámasztás főtartókra

II/15(2) Pályatartók

8.2.13. ábra. A támaszsüllyedés meghatározása

a) egyvágányú hidak; b) kétvágányú hidak

8.2.14. ábra. A hossztartó pontosabb számítása

a) mértékadó tartópontok; b) az MF1 mezőnyomaték hatásábrái; c) az MS1 támasznyomaték hatásábrái

II/16

8.2.12. ábra. Közelítő nyomatéki burkolóábra meghatározása hossztartó méretezéséhez

Folytacél anyagú, szögecselt és hegesztett egyvágányú vasúti hidak pályatartóinak szorzótényezői:

a1=0.95; a2=0.80; a3=0.75;b1=1.00; b2=1.15

A b AM M1 1 0

022 MM AbA

II/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

II/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

II/19

8.2.21. ábra. Hossztartó-csatlakozás (kapcsolat) két

keresztalakú lemezzel

8.2.19. ábra. Hossztartóbekötések az alsó övben tompavarratokkal

a) átkötőlemezek a felső övben; b) keresztalakú lemez a felső övben

II/20(4) hossztartó-szélrács

8.2.24. ábra. A hossztartó-szélrács kialakítása

II/21

8.2.23. ábra. Hossztartók szélrácsrendszerei

8.2.25. ábra. Különleges eset az oldalerők felvételérea) rendszer; b) kialakítás

II/22(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

II/23

8.2.28. ábra. A főtartó és a hossztartó akaratlan együttdolgozása (elv)

a) keresztmetszet;b) deformálatlan alaprajz;

c) deformált alaprajz;d) közelítő számítás

II/24

8.2.29. ábra. A pályamegszakítások (FU) és a féktartók (BV) helye

8.2.30. ábra. A pályamegszakítások kialakítása

II/25(b) A főtartó és hossztartó szándékos együttdolgoztatása

8.2.31. ábra. A főtartó és a hossztartó szándékos együttdolgoztatása (elv)

a) keresztmetszet; b) deformálatlan alaprajz;

c) deformált alaprajz

8.2.32. ábra. A féktartók (BV) helye

8.2.33. ábra. Rácsos tartóként kialakított végtárcsa rendszere

II/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

II/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

II/282. Zárt építésű hídpálya

(1) Zúzottkő ágyazattal

8.2.40. ábra. Acéllemezes pályaszerkezet ágyazatátvezetéssel

8.2.41. ábra. Alsópályás, ágyazatátvezetéses, ferde gerincű híd, keresztirányú bordázattal [Darvas, 1984]

8.2.43. ábra. Tehereloszlás együttdolgozó pálya esetén

II/29

8.2.44. ábra. Folytatólagos hosszbordák kapcsolatai 8.2.45. ábra. Az EC3/2 szabályzat által

vasúti hidakhoz ajánlott merevítő bordák kialakítása

II/30

8.2.46. ábra. Keresztirányú vízelvezetés [Stahlbau, 1974]

8.2.47. ábra. Hosszirányú vízelvezetés [Stahlbau, 1974]a) keresztmetszet; b) hosszmetszet

II/31

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

8.2.48. ábra. Acél hídpálya hosszbordák nélkül 8.2.50. ábra. Dongalemezes hídpálya

II/32

(2) Közvetlen leerősítéssel

8.2.51. ábra. Acéllemezes pályaszerkezet [Darvas, 1984]

a)keresztmetszet; b) kereszttartó-csatlakozás

felülnézete

8.2.52. ábra. 1:20 hajlású rugalmas sínlekötés[Darvas, 1984]

a) acél pályalemezhez; b) betonlemezhez

II/33

8.2.59. ábra. Ortotrop acéllemezes pályaszerkezet [Darvas, 1984]

II/34

8.2.60. ábra. Együttdolgozó szerkezetű hídpálya előregyártott elemekből Siebert, 1967 szerint

a) keresztmetszet; b) felülnézet; c) keresztirányú hézag (fuga)

II/358.2.2 Gerinclemezes vasúti gerendahidak

8.2.61. ábra. Egynyílású (kéttámaszú) gerinclemezes tartóka) 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

II/36

8.2.65. ábra. Oldalirányú megtámasztás Förtsch, Sedlacek, 1966 szerint

8.2.67. ábra. Vízszintes kihorgonyzás (vázlatos)

II/37Alaprajz

8.2.68. ábra. Egyenes hidak saruelrendezésea) egynyílású tartó; b) folytatólagos tartó pillérrel;

c) folytatólagos tartó ingakerettel; d) folytatólagos tartó két ingaoszloppal;e) központos közbenső alátámasztás folytatólagos tartón

II/38

8.2.70. ábra. Ferde hidak lerövidített végkereszttartókkal

8.2.71. ábra. Ferde hidak ferde végkereszttartókkal

8.2.72. ábra. Ferde hidak saruelrendezése

II/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

II/40

8.2.76. ábra. Ívben fekvő felsőpályás híd Reimers, 1962 szerint

8.2.75. ábra. Ívben fekvő süllyesztett pályás hidak (teknőhidak)a) Goerg, 1965 szerint;

b) Ohlemutz, 1968 szerint

II/41Keresztmetszet

8.2.77. ábra. Régi szerkezeti megoldású felsőpályás híd [Stahlbau, 1974]

II/42

8.2.79. ábra. Felsőpályás híd kisebb támaszközökre

II/43

8.2.84. ábra. Régi szerkezeti megoldású süllyesztett pályás híd (teknőhíd) [Stahlbau, 1974]

a) felültetett szárnylemezzel; b) beépített pamlaglemezzel

II/44

8.2.86. ábra. Süllyesztett pályás híd lmax=33m támaszközzel Brauer, Domann, 1958 szerint

II/45

8.2.90. ábra. Acélpályás hidak (hossz- és keresztbordák) zúzottkő

ágyazattala) l=24,0m Giehrach, 1965 szerint;

b) l=14,5m Giehrach, 1965 szerint;

c) l=244,9m Haager, 1959

szerint

II/46Szerkezeti részletek

8.2.100. ábra. Szélrács-csomólemezek csatlakozásaa) hozzáhegesztett („rátett”) csomólemez; b) behegesztett („kiváltó”) csomólemez

II/47

8.2.101. ábra. Helyszíni hegesztett illesztés

8.2.102. ábra. Függőleges merevítések

II/48

8.2.103. ábra. Övlemezváltása) vastagságváltozás; b) szélességváltozás; c) pótövlemez

II/498.2.3 Rácsos vasúti gerendahidak

8.2.104. ábra. Egyszerű hálózatú rácsos tartórendszereka) 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

II/50

8.2.105. ábra. Rácsos tartórendszerek többszörös rácsozássala) 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

II/51

8.2.107. ábra. A főtartó-szélrácsok statikai rendszereia) kéttámaszú híd; b) pilléreken, ill. ingakereteken alátámasztott folytatólagos híd;

c) ingakeretekkel alátámasztott folytatólagos híd

II/52Keresztmetszetek

8.2.115. ábra. Főtartórudak szögecselt keresztmetszetalakjai (K: csomólemezek)

a) felső öv; b) alsó öv; c) rácsrudak

8.2.116. ábra. Szögecselt keresztmetszetek változtatása a rúderőknek megfelelően

II/53

8.2.117. ábra. Főtartórudak hegesztett keresztmetszetalakjaia) felső öv; b) alsó öv; c) rácsrudak

II/54

8.2.164. ábra

II/55

8.2.164. ábra