8. előadás Kis László Szabó Balázs 2012.
Előadás vázlat • Kerethidak – Csoportosítás statikai váz alapján, – Viselkedésük, – Megépült példák.
• Szekrény keresztmetszetű hidak – Csoportosítás km. kialakítás alapján, – Viselkedésük, kereszteloszlás – Megépült példák.
2
Kerethidak I. főtartó statikai rendszere alapján 1.
3
Kerethidak II. főtartó statikai rendszere alapján 2.
4
Kerethidak III. • • • • • • • • • • • • • •
Vízszintes, függőleges és ferde elemekből álló sarokmereven összekapcsolt szerkezetek. Függőleges terhek hatására is ferde reakciók keletkeznek a támaszoknál. Kicsit nagyobb fesztávok alakíthatóak ki, mint többtámaszú szerkezetekkel. Számításuk könnyű és sok kidolgozott táblázat van rá. Általában statikailag határozatlan szerkezetek. Az alaptestet célszerű úgy beállítani, hogy a keretlábakban lévő erőkre merőleges legyen az alapozási sík. Érdemes a geometriai arányaira odafigyelni, mivel a nyomaték jelentősen csökkenthető. Általában érzékenyek a támaszmozgásokra. Lapos kereteknél a hőmérséklet és zsugorodás teherből számottevő igénybevételek keletkeznek. Erőmódszerrel és mozgás (elmozdulás) módszerrel számíthatóak. Olyan hídnál, ahol pl. egy zárt sima keret függőleges részéhez szárnyfalak kapcsolódnak a keretláb igen merev lehet a gerendához viszonyítva. Érdemes változó falvastagságokat alkalmazni. A konzolos típusoknál a konzollehajlás számottevő lehet, így ki kell ékelni és korlátozni a konzolhosszt. Keretlábak lehetnek csuklósak. 5
Kerethidak IV. •
•
• •
•
V lábú kerethidaknál az alátámasztást húzott nyomott rudak végzik. Fesztávolság csak a két belső ferde támaszgerenda és a pálya csatlakozási pontja közötti távolság. Ha összehasonlítjuk egy hasonló függőleges lábú kerettel akkor ezekben mindössze 73% pozitív nyomaték és 50% negatív nyomaték van. A konzolhossz is csökken és így a lehajlás is köbösen csökken. Ferde lábú kerethidaknál a ferde alátámasztó gerendák merevsége sokkal kisebb, mint a pályagerendáé ezért felül lehet merev csomópontot kialakítani, mert a ferde gerendákban jelentős nyomaték nem keletkezik. (Csak szimmetrikus teher esetén.) Van olyan függőleges keretlábbal ellátott, mely többtámaszú tartóként számolható. Befogott keretek a csuklós keretekkel ellentétben nem egyszeresen határozatlanok, hanem háromszorosan. Ezek csak jó talajviszonyok között tervezhetőek, mert igen érzékenyek a támaszmozgásra. Itt a csuklókkal ellentétben az erő az oszlopban külpontos (nyomaték a támasznál). Zárt keretek épülhetnek rossz talajviszonyok között és nagy töltéstakarás esetén. Ezek általában gyalogos átjárók vagy kisebb vízfolyások átvezetései. Az elemek csatlakozásainál fogazást, csuklót kell kialakítani. Gondosan kell tömöríteni a hídfőknél a talajt, mert a süllyedés következtében kialakuló két oldalt nem megegyező terhelés repedéseket okozhat. 6
Kerethidak V. Ferdelábú kerethíd
7
Kerethidak VI. Ferdelábú kerethíd M6-M60 ap. 294k jelű híd
8
Kerethidak VII. ferdelábú kerethíd terve (M0 gyalogos, utófeszített)
9
Kerethidak VIII. ferde lábú kerethíd
10
Kerethidak IX. ferde lábú kerethíd
11
Kerethidak X. konzolos kerethíd
12
Kerethidak XI. konzolos kerethíd
13
Kerethidak XII. konzolos kerethíd
14
Kerethidak XIII. V-lábú konzolos kerethíd
15
Kerethidak XIV. egynyílású, lemezkeresztmetszetű zárt kerethíd
16
Kerethidak XV. zárt kerethíd (közúti alauljáró)
17
Kerethidak XVI. GYSEV vonali áteresz
18
Kerethidak XVII. zárt kerethíd
19
Kerethidak XVIII. vasúti lemezkeresztmetszetű befogott kerethíd (vasalással)
20
Kerethidak XIX. vasúti lemezkeresztmetszetű befogott kerethíd
21
Kerethidak XX. TUBOSIDER gyártmányú zárt acélkeret
22
Kerethidak XXI. ez nem kerethíd: lemezhíd keret alakú pillérrel
23
Szekrényes keresztmetszetű hidak I. km-i kialakítás alapján – vb. hídszerkezetek 1.
24
Szekrényes keresztmetszetű hidak II. km-i kialakítás alapján – vb. hídszerkezetek 2.
25
Szekrényes keresztmetszetű hidak III. km-i kialakítás alapján – acél hídszerkezetek 1.
Közúti gerendahíd-keresztmetszetek a) vasbeton pályalemezzel együttdolgozó szekrény; b) ortotrop lemezes szekrényhíd; c) két főtartós, ortotrop pályaszerkezetű híd; d) kábellel feszített acélhíd 26
Szekrényes keresztmetszetű hidak IV. km-i kialakítás alapján – acél hídszerkezetek 2.
27
Szekrényes keresztmetszetű hidak V. km-i kialakítás alapján – acél hídszerkezetek 3.
28
Szekrényes keresztmetszetű hidak VI. km-i kialakítás alapján – acél hídszerkezetek 4. Koblenzi Rajna-híd
29
Szekrényes keresztmetszetű hidak VII. Km-i kialakítás alapján – ortotróp pályalemezes
30
Szekrényes keresztmetszetű hidak VIII. km-i kialakítás alapján – öszvér
31
Szekrényes keresztmetszetű hidak IX. Zárt építésű hídpálya Zúzottkő ágyazattal Acéllemezes pályaszerkezet ágyazatátvezetéssel
32
Szekrényes keresztmetszetű hidak X. erőjáték bonyolultsága alapján – modern hídszerkezet
Acél híd esetén
Öszvérhíd esetén
33
Szekrényes keresztmetszetű hidak XI. • A zárt, szekrényes keresztmetszetű gerendákat szekrénytartóknak nevezzük. • Legfőbb előnyük, hogy viszonylag kis anyagfelhasználás mellett teherbíróak és gazdaságosak. Ennek az az alapvető oka, hogy a hajlítási és főleg a csavarási merevségük sokkal nagyobb, mint a bordás keresztmetszetűeké. • Az üreges lemezeket nem tekintjük szekrényhidaknak. • Pozitív és negatív nyomatékra is igen előnyösek. • Előfordulnak olyan esetek, amikor a szekrényes keresztmetszetű hidak, amelyekben a középső részeken nem szekrényes a keresztmetszetű, hanem bordássá alakulnak. • Széles pályalemez méreteknél érdemes többcellás szekrényt használni. • Célszerű ha mászható és vizsgálható a belseje, hogy a zsalu eltávolítható legyen, hídfenntartás. • Előnyösek akkor, ha belsőkábeles szabadvezetésű utófeszítést alkalmaznak. 34
Szekrényes keresztmetszetű hidak XII. • Általában először az alsó lemez, majd az oldalfalakat és a felső lemezt betonozzák. • Szinte mindig kiékelik a szekrény sarokpontjait. • Ha állandó a magasság akkor érdemes a falvastagságokat változtatni. Javasolt a nyomatéki ábrát követni az alsó lemez íves vonalvezetésével. • A csavarónyomaték hatására a keresztmetszetben nyírófeszültségek (csúsztatófeszültségek) keletkeznek, és e mellett megjelenik az öblösödés. • Vékony falú nyitott szelvényeket nem használunk a vasbeton építésben, így a gátolt csavarásnak nincs nagy jelentősége a vasbeton hídépítésben. • A kereszttartón alkalmazott nyílás a közművek átvezetésére is lehetőséget ad. • A felszerkezet igénybevételeinek meghatározásában a kereszteloszlási hatásábra szerepe hasonló, mint a bordás hidaknál.
35
Szekrényes keresztmetszetű hidak XIII. Lehetséges kialakítások
36
Szekrényes keresztmetszetű hidak XIV. Gerincsíkban működő külpontos teher felbontása komponensekre
37
Szekrényes keresztmetszetű hidak XV. Hajlító, nyíró és tiszta csavarási feszültségek
38
Szekrényes keresztmetszetű hidak XVI. Egycellás szekrénytartó csavarási kereszteloszlási hatásábrája
39
Szekrényes keresztmetszetű hidak XVII. Egycellás szekrénytartó csavarási kereszteloszlási hatásábrája A zárt cella nagy csavarómerevsége a keresztirányban aszimmetrikus terhelésből származó igénybevételek kedvezőbb elosztását eredményezi bordák között (a kétbordás híddal összehasonlítva). A kereszteloszlási hatásábra jellemző ordinátáinak meghatározását egycellás szekrény esetén az alábbi ábra szerint végezzük. Ennek lényege, hogy alaktartó keresztmetszetet feltételezve a tartó csavarónyomatékra bekövetkező deformációját egy hajlítási és egy (De Saint Venant-féle) csavarási részre bontjuk: Cornelius-féle kereszteloszlás.
40
Szekrényes keresztmetszetű hidak XVIII. Egycellás szekrénytartó csavarási kereszteloszlási hatásábrája
41
Szekrényes keresztmetszetű hidak M0 Háros Duna-híd
42
M0 dél Hárosi Dunahíd
43
M6 ap. Sió híd keresztmetszet
44
M0 északi hídrendszer Szentendrei Dunaág fölötti híd
45
Szekrényes keresztmetszetű hidak XIX. Feszítés – utófeszítés M7 ap. S70 Freyssinet-rendszerű feszítés:
46
S70
47
S70
48
S70
49
S70
50
S70
51
S70
52
Balatonszemes
53
Balatonszemes
54
Balatonszemes
55
Balatonszemes
56
Balatonszemes
57
Balatonszemes
58
Köröshegyi völgyhíd
59
Köröshegyi völgyhíd
60
Köröshegyi völgyhíd
61
Köröshegyi völgyhíd
62
