HÍDÉPÍTÉS Acélszerkezetek Dr. Iványi Miklós

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)

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

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

a) ferde kábelekre függesztett gerendahíd; b) függőhíd

a) alsópályás ívhíd; b) felsőpályás ívhíd

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.

1. Nyíltpályás vasúti hidak (1) Vágány-alátámasztás 8.2.1.· ábra. Hídfás vasúti híd keresztmetszete

8.2.3. ábra. Felső övlemez nélküli szegecselt hossztartó 8.2.2. ábra. Hídfacsavar 8.2.4. ábra. Hídfacsavar elhelyezése szegecslyukban

8.2.5. ábra. Hídfa rögzítése szegecselt acéltartóhoz 8.2.6. ábra. Hídfa rögzítése a hossztartóhoz

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

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

8.2.9. ábra. Hídfamegtámasztás főtartókra

(2) Pályatartók 8.2.14. ábra. A hossztartó pontosabb számítása a) mértékadó tartópontok; b) az MF1 mezőnyomaték hatásábrái; c) az MS1 támasznyomaték hatásábrái 8.2.13. ábra. A támaszsüllyedés meghatározása a) egyvágányú hidak; b) kétvágányú hidak

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

(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

8.2.17. ábra. Hossztartóbekötések átkötő lemezzel és konzollal 8.2.20. ábra. A szerelési illesztések elrendezése a hossztartó-kapcsolatok gyári elkészítése esetén 8.2.18. ábra. Feszültségszámítás MS negatív támasznyomatéknál

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

(4) hossztartó-szélrács 8.2.24. ábra. A hossztartó-szélrács kialakítása

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

b) deformálatlan alaprajz; c) deformált alaprajz; 8.2.28. ábra. A főtartó és a hossztartó akaratlan együttdolgozása (elv) a) keresztmetszet; b) deformálatlan alaprajz; c) deformált alaprajz; d) közelítő számítás

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 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

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

(6) Egyebek 8.2.38. ábra. Ágyazatlezárás ferde alépítmény esetén 1 – főtartó; 2 – kereszttartó; 3 – hossztartó; 4 – hídfő 8.2.37. ábra. Ágyazatlezárás egyenes felépítménynél 1 – főtartó; 2 – kereszttartó; 3 – hossztartó; 4 – hídfő 8.2.39. ábra. A terelősínek kialakítása

2. Zárt építésű hídpálya (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

8.2.44. ábra. Folytatólagos hosszbordák kapcsolatai 8.2.45. ábra. Az EC3/2 szabályzat által vasúti hidakhoz ajánlott merevítő bordák kialakítása

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

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

(2) Közvetlen leerősítéssel 8.2.51. ábra. Acéllemezes pályaszerkezet [Darvas, 1984] keresztmetszet; b) kereszttartó-csatlakozás felülnézete 8.2.52. ábra. 1:20 hajlású rugalmas sínlekötés [Darvas, 1984] a) acél pályalemezhez; b) betonlemezhez

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

a) keresztmetszet; b) felülnézet; c) keresztirányú hézag (fuga) 8.2.60. ábra. Együttdolgozó szerkezetű hídpálya előregyártott elemekből Siebert, 1967 szerint a) keresztmetszet; b) felülnézet; c) keresztirányú hézag (fuga)

8.2.2 Gerinclemezes vasúti gerendahidak 8.2.61. ábra. Egynyílású (kéttámaszú) gerinclemezes tartók a) állandó tartómagassággal; b) a támasznál csökkentett tartómagasság­gal; 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

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

8.2.71. ábra. Ferde hidak ferde végkereszttartókkal 8.2.70. ábra. Ferde hidak lerövidített végkereszttartókkal 8.2.72. ábra. Ferde hidak saruelrendezése

8.2.73. ábra. Vágányívekben fekvő hidak (elv) a) egyenes hidak; b) íves tengelyű hidak 8.2.74. ábra. Süllyesztett pályás hidak (teknőhidak) vágányívben

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

8.2.79. ábra. Felsőpályás híd kisebb támaszközökre

a) felültetett szárnylemezzel; b) beépített pamlaglemezzel 8.2.84. ábra. Régi szerkezeti megoldású süllyesztett pályás híd (teknőhíd) [Stahlbau, 1974] a) felültetett szárnylemezzel; b) beépített pamlaglemezzel

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

8.2.90. ábra. Acélpályás hidak (hossz- és keresztbordák) zúzottkő ágyazattal a) l=24,0m Giehrach, 1965 szerint; b) l=14,5m Giehrach, 1965 szerint; c) l=244,9m Haager, 1959 szerint

8.2.100. ábra. Szélrács-csomólemezek csatlakozása Szerkezeti részletek 8.2.100. ábra. Szélrács-csomólemezek csatlakozása a) hozzáhegesztett („rátett”) csomólemez; b) behegesztett („kiváltó”) csomólemez

8.2.101. ábra. Helyszíni hegesztett illesztés 8.2.102. ábra. Függőleges merevítések

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

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

8.2.107. ábra. A főtartó-szélrácsok statikai rendszerei a) kéttámaszú híd; b) pilléreken, ill. ingakereteken alátámasztott folytatólagos híd; c) ingakeretekkel alátámasztott folytatólagos híd

a) felső öv; b) alsó öv; c) rácsrudak Keresztmetszetek 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

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

8.2.164. ábra

8.2.164. ábra