Merevített és merevítetlen lemezek horpadása -

Az előadások a következő témára: "Merevített és merevítetlen lemezek horpadása -"— Előadás másolata:

1 Merevített és merevítetlen lemezek horpadása -
EC3 fejlesztési irányok és alkalmazás Dr. Kövesdi Balázs

2 2,5 éve befejezett PhD disszertáció
Bevezetés Előadás témája: 2,5 éve befejezett PhD disszertáció jelenlegi új kutatási témák EN fejlesztése Fejlesztések kerete: ECCS TWG 8.3-as bizottság - lemezes szerkezetek méretezése óta tag aktív részvétel a bizottsági munkában ECCS „Evolution Group” EN közvetlen részvétel az EN szabványfejlesztési munkában közvetlen ipari felhasználás szabványosítási folyamat elősegítése Kutatás célja: EN (2006-os verzió) megújítás 2015-ben előkészítő kutatások

3 PhD kutatási eredmények
PhD kutatási téma: Trapézlemez gerincű tartók beroppanása Doktori végeredménye: FRd meghatározása szabványosítási folyamat alatt TWG.8.3 elfogadta; szavazás: Liege, TC 10 szavazás:

4 Nincs szabványos interakciós képlet (EN1993-1-1; EN1993-1-5 )
Kutatási témák 1. kutatási téma: Gerinclemezes tartók viselkedése M-V-F interakció hatására. Nincs szabványos interakciós képlet (EN ; EN ) Hidak betolásánál mértékadó állapot MSc diplomamunka (Jordi Alcaine del Rio, Barcelona) 2. kutatási téma: Merevített gerinclemez beroppanási ellenállásának meghatározása EN méretezési eljárás konzervatív néhol jellegében is helytelen eredmény. MSc diplomamunka (Álló László) Fejlesztésre szorul 3. kutatási téma: Trapézlemez gerincű tartók méretezése (hajlítási ellenállás meghatározása) Szabványbővítés és szabványmagyarázat TDK dolgozat (Jáger Bence)

5 Új M0 Hárosi Duna-híd – szerelési állapot vizsgálata

6 Hárosi Duna-híd betolásvizsgálata
Betolási folyamat szimulációja – felszerkezet és tolópálya statikai ellenőrzése Felmerült problémák: Mértékadó lemezmező ellenőrzése egyidejű M-V-F hatásra Beroppanási ellenállás kézi számítással kisebb volt a maximális reakcióerőnél. M V M V F Bordák kerültek az alsó lemezmezőbe

7 Felszerkezet ellenőrzése
Ellenőrzés módja: mértékadó állapotokban GMNI analízis Mértékadó normálfeszültségi ábra Numerikus vizsgálat eredménye – 7/c fázis Tönkremeneteli mód Hajlítás-nyírás-beroppanás interakciója

8 M-V-F interakció vizsgálata
Új M-F interakciós görbe (Kuhlmann/Braun) Új F-V interakciós görbe (Kuhlmann/Braun) c=3,6 régen nem volt a szabványban F-V interakciós képlet Régi EC görbe: Szabványos képlet M-V interakcióra B. Braun és U. Kuhlmann által kidolgozva. Új kombinált M-V-F görbe: - Verifikáció csak F-M és F-V síkokban. 3D-s verifikáció hiányzik TWG 8.3. felkérés: verifikáció. Kutatás célja: Új M-V-F interakciós görbe verifikálása.

9 Kutatási stratégia Numerikus modell kidolgozása (szakirodalmi kísérletek alapján) Modell verifikáció (F-M-V együttes tönkremenetel esetén) Verifikáció az F-V síkban (1) Verifikáció az F-M síkban (2) Verifikáció az M-V síkban (3) Verifikáció az F-M-V térben (4) célok: - modell verifikáció csatlakozó síkokban jó-e a képlet: pl.: V-M síkban egyáltalán nem vizsgálták cél: F-M-V térben való validálás

10 Kísérleti és számított teherbírás összehasonlítása
Numerikus modellezés Modell verifikálás: Ansys számítás Kísérleti alak Erő-elmozdulás diagramok összehasonlítása Kísérleti és számított teherbírás összehasonlítása

11 M - V interakció elemzése
EN (7.1.) egyenlet /M-V interakció/ Új F-M-V interakciós görbe F-V F-M M-V Biztonság oldalán: Validáció M-V-F térben

12 F - M - V interakció Vizsgált paraméterek:
line 1: konstans V; M/F módosítás line 2: konstans F; M/V módosítás hw = 400 – 450 – 500 – 600 – 700 – 800 – 900 – 1000 – 1100 – 1200mm tw = 4 – 6mm bf = 200 – 250 – 300 – 350 – 400 – 450mm tf = 14 – 15 – 16 – 18 – 20mm ss = 200 – 600mm 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 ~30 pont minden geometriára 361 számítás F-M-V interakcióra Kiértékelés stratégiája: V Ansys által számított M; F és V ellenállásokkal EN ellenállás modellekkel F hajlítás: EN Mel,Rd; Mpl,Rd nyírás: EN Vw,Rd M beroppanás: módosított EN (R. Chacón)

13 Eredmények értékelése
F/FR alkalmazott interakciós felület: MR: EN Mpl.Rd VR: EN Vw.Rd FR: Chacón legutolsó TC által elfogadott javaslata V/VR M/MR ~ 600 saját numerikus számítás ~ 250 szakirodalmi adat ~ 20 szakirodalmi kísérlet eredménye levágási tartomány Mindegyik eredmény a biztonság oldalán van További kutatás: Hosszirányú merevítőbordával (részben kész) Szabványmódosító javaslat (TC10-hez benyújtás)

14 Merevített lemez beroppanási ellenállása
Koncentrált erőbevezetés miatt merevítőbordák a teljes híd hossza mentén

15 Beroppanási ellenállása
Beroppanási ellenállás meghatározása EN szerint ahol: Merevítőborda hatása a kF-be beépítve Méretezési eljárás valós teherbírás viszonya - nagy különbség a tervezési ellenállás és a valós teherbírás között, - jellegében is helytelen viselkedés - méretezési eljárás korrekció

16 Korábbi módosítási javaslatok
Merevített tartó ellenállása Empirikus Növelő tényezős eljárások (fs) Markovic és Hajdin (1992) Kutmanová és Skaloud (1992) Redukciós tényezőn alapuló eljárások (Fcr, l) Graciano (2002) Davaine (2005) Lemezmezők külön kezelése Seitz (2005) Interpolációs képlet a lemezszerű, és a rúdszerű viselkedés között Gyakorlati felhasználásra nem alkalmas EN ajánlás Fcr1, Fcr2 Davaine javaslata:

17 Korábbi módosítási javaslatok összehasonlítása
További fejlesztés és módosítás szükséges Numerikus modell fejlesztés numerikus paramétervizsgálat Kísérletek alapján verifikált numerikus modell

18 Numerikus vizsgálatok eredményei

19 Numerikus vizsgálatok eredményei
Maximálisan figyelembe vehető bordamerevség: nem nő a tovább a teherbírás alsó és felső lemez horpadása egymástól független hídépítési gyakorlatban alkalmazott zárt bordák teljesítik

20 Méretezési eljárás módosítása
EN horpadási tényezőjének módosítása Numerikus paraméteres futtatások alapján: hosszborda hatása: horpadási tényezők: Egyezés numerikus számításokkal Felső lemezmező Alsó lemezmező

21 Méretezés redukált feszültségek módszere alapján
meghatározás összetett feszültségállapot alapján

22 Méretezés redukált feszültségek módszere alapján

23 Trapézlemez gerincű tartókban kialakuló feszültségeloszlás

24 Trapézlemez gerincű tartókban kialakuló feszültségeloszlás
Sajátos szerkezeti viselkedés Sajátos feszültségeloszlás gerinclemezben övlemezben Övekben a változó normálfeszültség eloszlás oka: Méretezésben hogyan vesszük figyelembe?

25 Szabványos számítási módszer
Jelenlegi trapézlemez gerincű tartókra vonatkozó szabványos eljárás EN szerint. Kérdés: Hogyan számítható σx(Mz). Nincs meghatározva az EN ben (2006). Kutatás célja: σx(Mz) meghatározása.

26 maximális normálfeszültség növekedés meghatározása:
Korábbi kutatások 4 korábbi javaslat: 1. EN Commentary (2007) Aschinger és Lindner javaslata (Stahlbau 1997) I. Balaž javaslata (2011) Abbas és Sauce javaslata TWG.8.3.-ben felvetette a szabványmódosítás javaslatát 1. Mechanikai háttér mindenhol közös I. Balaž ajánlása: nyírófeszültség keresztirányú hajlítása normálfeszültség maximális normálfeszültség növekedés meghatározása: Alumínium szabványba EN1999-be bekerült. TWG8.3. bizottság felkérése: ellenőrzésére, korábbi javaslatok összefésülésére. EN be bekerüljön-e???

27 Kísérleti és numerikus háttér
Feszültségmérések nagy léptékű próbatesteken Verifikált numerikus modell Kutatási stratégia

28 Eredmények értékelése
Nincs a biztonság oldalán Nincs a biztonság oldalán I. Balaz javaslata módosított mechanikai modell új javaslat biztonság oldalán Jelenlegi vizsgálatok: Hatás a nyomatéki ellenállásra?? - Mz.max, - Mz,átl - figyelembe vétel Következő TWG8.3 meeting vége Berlin Mz,max formában nem szabványosítható

29 Szabványfejlesztés vagy

30 Köszönöm a figyelmet!