statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
Tsz.: 51.829/506
TARTALOMJEGYZÉK
1. KIINDULÁSI ADATOK 1.1 Geometria 1.2 Anyagminőségek
3. 3. 6.
2. ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK
6.
3. A VASBETON LEMEZ VIZSGÁLATA 3.1 Terhek 3.2 Igénybevételek 3.3 Ellenőrzés teherbírási határállapotban 3.4 Üzemi állapotbeli igénybevételek 3.5 Fáradásvizsgálat 3.6 Az alakváltozás vizsgálata 3.7 Az emelőkampók méretezése 3.8 A felszerkezet nyírásvizsgálata
7. 7. 10. 11. 12. 13. 15. 15. 16.
4. AZ ALÉPíTMÉNYEK VIZSGÁLATA 4.1 Állandó, illetve tartós jellgű erők és hatások 4.2 Esetlegesterhek és hatások
17. 19. 11.
5. 5.1 5.2 5.3
AZ "A" HÍDFŐ VIZSGÁLATA A talajfeszültségek meghatározása Stabilitásvizsgálat A hídfõ alaptestjének méretezése
22. 23. 25. 26.
6. A "B" PILLÉR VIZSGÁLATA 6.1 A talajfeszültségek meghatározása 6.2 Stabilitásvizsgálat
28. 28. 29.
7. 7.1 7.2 7.3
A "C" HÍDFŐ VIZSGÁLATA A talajfeszültségek meghatározása Stabilitásvizsgálat A hídfõ alaptestjének méretezése
30. 31. 33. 34.
8. 8.1 8.2 8.3
A SZÁRNYFALAK MÉRETEZÉSE "A" hídfő, szelvényezés szerinti bal oldal "A" hídfő, szelvényezés szerinti jobb oldal "C" hídfő, szelvényezés szerinti jobb oldal
36. 36. 41. 46.
2 / 53
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
statikai számítás
1. KIINDULÁSI ADATOK 1.1. Geometria
3 / 53
Tsz.: 51.829/506
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
statikai számítás
4 / 53
Tsz.: 51.829/506
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
statikai számítás
5 / 53
Tsz.: 51.829/506
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
statikai számítás
Tsz.: 51.829/506
A vasbeton híd szélessége:
bhíd 5.11m
A vasbeton híd támaszköze:
lvb 6.53m
Az acélhíd támaszköze:
lacél 20m
Avasbeton felszerkezet átlagos vastagsága:
vlemez 55cm
(a síkra merõleges méret)
1.2. Anyagjellemzõk (A talaj jellemzõ értékeit az MSZ 15002/1 szabvány 2. és az 5.táblázat alapján vettük fel.) - a vasbeton térfogatsúlya:
γvb 25
kN 3
m - a beton határfeszültségei:
N
σbH30 20.5
mm N
σhH 2.1
mm
-kezdeti rugalmassági modulus:
2
2
N
Eb0c30 31900
mm -kúszási tényezõ:
ϕk 1.5
-rugalmassági modulus tartós terhekre:
Ebt30
Eb0c30
Ebt30 12760
1 ϕk
- a betonacél rugalmassági modulusa:
Es 200000
-a rugalmassági modulusok aránya:
nE
- a betonacél határfeszültsége (B500B):
σsH 420
- a betonacél megengedett feszültsége (B500B):
σseng 300
N
nE 15.67
Ebt30 N
6 / 53
ξ0 0.44
2
N mm
1990. évi Vasúti Hídszabályzat 1976. évi Vasúti Hídszabályzat
2
Es
mm
N mm
mm
2. ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK
2
2
2
statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
Tsz.: 51.829/506
3. A VASBETON LEMEZ VIZSGÁLATA A szerkezet igénybevételeinek számítakor a kéttámaszú híd 12 fokos ferdeségét figyelmen kívül hagyjuk, a támaszköz méretek hídtengelyben mérhetõ támaszközt vesszük fel. Az önsúly számításakor a változó szerkezeti magasságot úgy vesszük figyelem hogy az átlagos, 55 cm-es vastagsággal számolunk.
3.1. Terhek (MSZ-07 2306/2-90 T) 3.1.1 Állandó terhek: A híd szerkezeti magassága a víz elvezethetõsége miatt változik. Ahhoz, hogy ezt a változást figyelembe tudjuk venni, a lem vastagságát függvényként kell megadnunk. fg ( x)
0.1 x 6.53 2
A lemezvastagság 50-60 cm közt változik. Vagyis 0.1 métert 6.53 m alatt. Ezt a változást írjuk le függvénnyel.
6
0.1 fg ( x ) 0.05 0
0
2
4
6
x
-A vasbeton lemez önsúlyából származó igénybevételek kiszámításához a következõk szükségesek: - a vasbeton lemez konstans részének (50cm) folyómétersúlya (ágyazattámasztó gerendákkal): glemez bhíd 0.5 m 0.25 m 0.23 m 2 γvb 2 1.0
kN m
kN
glemez 68.75
m
- a vasbeton lemez változó részébõl keletkezõ reakcióerõ az "A" támaszon: bhíd fg ( 6.53m) lvb 25
kN 3
m
Gváltozó
Gváltozó 13.9 kN
6
- Az ágyazat súlya: kN
gágy 20
3
0.55m bhíd
gágy 56.21
m
gsín 1.20
- A sínek és terelõsínek súlya:
kN m
kN m
- az összes konstans állandó teher:: gΣgi glemez gágy 2gsín
gΣgi 127.36
kN m
- az összes állandó teherbõl reakcióerõ az "A" támaszon: RA.g
gΣgi lvb 2
Gváltozó
RA.g 430 kN
- Egyenletes hõmérsékletváltozás: Mivel a fõtartó statikailag határozott tartó, az egyenletes hõmérsékletváltozás igénybevétel nem okoz. 7 / 53
statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
Tsz.: 51.829/506
3.1.1 Esetleges terhek: A jármûterhet az MSZ-07-2306/2 2.2.1.1. pontja alapján vettük fel.
kN m
- "U" jelû teher megoszló része:
qU 80
- "U" jelû teher koncentrált része:
FU 250 kN
-" k" rendeltetési tényezõ:
krend 1.21
-" k" csökkentett rendeltetési tényezõ az üzemi terhekhez:
kcs 1.0
- dinamikus tényezõ:
1.44
μvb
1 lvb 0.2 m
0.82
μvb 1.43
Az MSZ-07-2306/2-90T/2.2.1.2 pontja alapján a sínekrõl lejövõ terhet delosztás 3.00m szélességû sávon szétoszthat- juk. Vagyis a statikai számításban a síneken átadódó terheket felületen megoszló terhekkel modellezhetjük. Az "U" jelû teher 6.4m hosszon, 3m-es sávban 52 kN/m2 -es megoszló terhet jelent. Ez azt jelentené, hogy a 6.53 m-es hosszb cm-t kellene leterhelnünk a 26.7 kN/m2 -rel, ami a 80 kN/m-es megoszló jármûteher 3 m-es sávra szétosztva. Ehelyett mi a telje hosszon leterheljük a hidat az 52 kN/m2 -es teherrel, a biztonság javát és a számítás egyszerûsítését szolgálva. fU
4FU
kN
fU 52.08
3.0m ( 3 1.6m 2 0.8m)
2
m -oldallökö erõ: Holdallökő 100kN
Holdallökő
holdallökő
4.0m
MSZ-07-2306/2-90T 2.2.1.8
Az oldallökõ erõt 4.0 m-en megoszthatjuk, mivel átvezetjük az ágyazatot.
- indítóerõ:
Hindító min 35
- fékezõerõ:
Hfék min 20
kN lvb 1000kN m c
kN lvb 6000kN m
Hindító 229 kN
MSZ-07-2306/2-90T 2.2.1.9
Hfék 131 kN
Dinamikus tényezõ az oldallökõ-, valamint a fékezõ-és indítóerõ esetén nincs. - az üzemi gyalogjáró megoszló terhe:
qjárda 3
kN 2
m 8 / 53
MSZ-07-2306/2-90T 2.2.2.2
statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
- szélteher:
qszél 0.9
Tsz.: 51.829/506
kN 2
m
hszerk 1.23m hjármű 4.0m
- széllökés:
qszéllökés 3
kN 2
m
- esetleges jellegû hõmérsékletváltozás: Mivel a fõtartó statikailag határozott tartó, az egyenletes hõmérsékletváltotás igénybe nem okoz. - üzemi teher: Az üzemi terhelés az alakváltozások ellenõrzéséhez, valamint a repedéstágassági vizsgálatok elvégzéséhez szükséges. Értéke a csökkentett rendeltetési tényezõvel szorzott "U" jelû teher. A csökkentett rendeltetési tényezõ értékét a mértékadó tehercsoportosításokhoz tartozó rendeltetési tényezõvel együtt közöltük feljebb.
9 / 53
statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
Tsz.: 51.829/506
3.2. Igénybevételek (MSZ-07 2306/2-90 T) - nyomaték az állandó terhekbõl:
Mg ( x) RA.g x gΣgi
2 2 x 1 x bhíd γvb fg ( x) 2 6 kNm 0
A maximális nyomaték helye az állandó terhekbõl:
6.53 2
6.53
Maximize ( Mg x1) 3.29 m Mg ( x m)
És értéke:
500
Mg ( 3.29m) 712.93 3
1 10
- nyomaték a hasznos teherbõl:
fU 3.0 m lvb
MU ( x)
2
x fU 3.0 m
x
2 x
1 2 kNm
A maximális nyomaték helye a hasznos teherbõl:
0
Maximize MU x1 3.26 m MU ( x m)
És értéke:
6.53
6.53 2
500
MU ( 3.26m) kNm 833 kNm 3
1 10
x
- nyomaték az üzemi járda hasznos terhébõl: qjárda 2 1.17 m lvb Mjárda ( x)
2
2
x qjárda 2 1.17 m
x 2
kNm 0
A maximális nyomaték helye a hasznos teherbõl: Maximize Mjárda x1 3.26 m
6.53 2
6.53
Mjárda ( x m) 20
És értéke:
40
Mjárda ( 3.26m) 37 kNm
x
A mértékadó nyomaték: Mmax Mg ( 3.29 m) 1.2 krend μvb MU ( 3.26 m) Mjárda ( 3.26 m) kNm
10 / 53
Mmax 2522 kNm
statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
Tsz.: 51.829/506
3.3. Ellenõrzés teherbírási határállapotban (MSZ-07 2306/2-90 T) Az alkalmazott vasalás:
hvb.max 60cm
Az együttdolgozó lemezszélesség MSZ-07-2306/M6-os melléklet 23.oldal:
begyütt 5.00m
A minimális vasmennyiség (a legnagyobb szerk. mag. alapján): Amin 0.0015 begyütt hvb.max
Amin 4500 mm
2
ub 6cm
A betonfedés:
A hasznos magasság a középsõ keresztmetszetben:
hh vlemez ub
-átmérõ:
ds 22mm
-a betonacélok távolsága:
ts 100mm
hh 490 mm
neff 52
-a betonacélok száma:
2
As.eff neff
-a vasfelület:
ds π
As.eff 19767 mm
4
2
A keresztmetszet nyomatéki teherbírása képlékeny állapotban A semleges tengely helye xIII
As.eff σsH
xIII 81 mm
begyütt σbH30
x0 ξ0 vlemez
x0 242 mm
>xIII, a betonacél megfolyik
A határnyomaték:
MH begyütt xIII σbH30 hh
xIII
2
MH 3732 kNm
11 / 53
>
Mmax 2522 kNm
MEGFELE
statikai számítás
ÚT-, VASÚTTERVEZŐ RÉSZVÉNYTÁRSASÁG 1117 Budapest Dombóvári út 17-19.
Tsz.: 51.829/506
3.4. Üzemi állapotbeli igénybevételek (MSZ-07 2306/2-90 T) Müzemi Mg ( 3.29 m) 1.2 kcs μvb MU ( 3.26 m) Mjárda ( 3.26 m) kNm
Müzemi 2208 kNm
Repedéstágasság-vizsgálat: ψ 0.5
αs 2
A II. fesz állapotban keletkezõ vasfeszültség meghatározása A semleges tengely helye
begyütt x2 xs root nE As.eff hh x x 2 3
Ii
begyütt xs
nE As.eff hh xs
3
Wf Wa
xs 192.13 mm
2
10
Ii 3.93 10
Ii Ii
8
3
8
3
Wa 1.32 10 mm
hh xs
σsIIü
4
Wf 2.05 10 mm
xs
σbIIü
mm
Müzemi
N
σbIIü 10.79
Wf
mm
Müzemi Wa
nE
2
N
σsIIü 262.2
mm
2
Az I. fesz. állapotban keletkezõ fiktív feszültség számítása. Az ideális keresztmetszeti jellemzõk Ai begyütt hh nE 1 As.eff
begyütt hh xsI
Ii
2
3
12
Müzemi Ii
2
nE 1 As.eff hh ub xsI 264.58 mm
Ai
begyütt hh
σbI
hh
6
Ai 2.74 10 mm
begyütt hh xsI
hh
2
nE 1 As.eff hh xsI
2
hh xsI
2
10
Ii 6.47 10
σbI 7.69
N mm
A repedéstágasság: 2
1 σsIIü ds ψ aM 2 σbI αs Es
< 0.2 mm
aM 0.12 mm
12 / 53
2
mm
4