Ivanchev, Vasbeton hidak (előadások)
A csapágytípusok és -helyek (mobil, rögzített stb.) Elfogadása vagy a csapágyak hiánya (azaz merev csatlakozások) összefügg a hídrendszer megválasztásával. A gerenda felépítményeinek különféle statikus rendszereinek előnyeit és hátrányait a következő fejezet tárgyalja. 5.
A csapágyak olyan mozgások szerint osztályozhatók, amelyek lehetővé teszik a rögzített (hengeres vagy gömb alakú csatlakozásokat), egyoldalúan vagy egyetemesen mozgathatóak, valamint rugalmasan mozgóképesek (lásd a 10.1. Táblázatot). és konstruktív alakításukban. A vasbeton hidak mellett az itt tárgyalt csapágyak acélhidakra, valamint egyes épületek és egyéb építmények szerkezetére is alkalmazhatók [8].
10.2. Tökéletes támogatás
Kis nyílású (általában 10 m-ig terjedő) gerendahidak esetén a felső szerkezet közvetlenül a tartóelemekre támaszkodik. A szerkezet meghosszabbításakor vagy rövidítésénél az alapok élei túlterheltek (10.2. Ábra a). Az alapok hajlása a talapzat deformációi miatt bizonyos mértékig a csapágy szerepét tölti be.
ÁBRA. 10.2. A szerkezet megtámasztása közvetlenül a támaszokon
A felépítmény hajlításakor a tartó elülső széle túlterhelt. A csapágyreakció központosítása érdekében a tartó elülső pereme letörhető (10.2. Ábra b), vagy biztosítható egy cementhabarcs-csík (5.2c. Ábra). Bizonyos esetekben több réteg vízszigetelő ponyvát alkalmaznak. Két felépítményben és a tartóban lehorgonyzott fémlemez csapágyként szolgálhat. A bemutatott kiviteli alakok nem garantálják a felépítmény szabad forgását a támaszpontjánál, ezért a furatok hosszának növekedésével ez a tartási módszer egyre elfogadhatatlanabb.
10.3. Ólom, beton és vasbeton csapágyak és kötések
A betoncsukló egy oszlop vagy fal keresztmetszetének gyengülése (10.3. Ábra).
ÁBRA. 10.3. Betoncsuklók: a) keresztirányú erők megerősítése nélkül; b) tüskével c) keresztrudakkal; d) spirálisan megerősített nyakkal.
Kisebb keresztmetszete miatt a nyak lényegesen kevesebb nyomatékot vesz fel, mint a szomszédos részek. Ebben az összefüggésben a nyak mérete nem haladhatja meg a szomszédos szerkezeti rész szélességének 1/3-át. A nyak megerősíthető a 3. ábra keresztirányú erőinek elnyeléséhez. 10.3 b), c). Ennek az erősítésnek a hasznosságát vitatják egyes szerzők, pl. [50], akik szerint a minőségi beton a nyakon nem garantálható, ha megerősítik. Nagy normál erőknél azonban spirális megerősítésre lehet szükség (10.3. Ábra d).
Két vasbeton elem közé helyezett 20 - 30 mm vastag ólomlemezek (10.4. Ábra) csatlakozóként működnek (rögzített csapágyak). Az ólom első ízületi alkalmazásai háromízületű ívekben történtek. Ezt követően az ólomcsapágyakat és az ízületeket a gerenda és a keret hídjain hajtják végre. A mindkét irányban történő ismételt forgatás a csapágy fokozatos ellapulásához vezet, ami funkcióinak romlásához vezet, lásd [50]. Ezért az ólomcsapágyakat és az illesztéseket jelenleg nem használják új hidak építésénél. Az ólomcsapágy meghibásodása miatti hídkárosodás problémáit a 13. fejezet tárgyalja.
ÁBRA. 10.4. Rögzített ólomcsapágy
ÁBRA. 10.5. Mozgatható (lengő) vasbeton csapágyak:
a) Ólomcsuklók; b) beton kötések
A vasbeton oszlopok vagy falak, amelyeknek mindkét végén ólom vagy beton csatlakozás van, mozgatható csapágyként működnek. A 2. ábrán 10.5 (a) megadják az ilyen típusú csapágy vasbeton részének minimális méreteit. Nagyobb karcsúságú oszlopok és falak esetén a hézagok forgási szögeinek kisebb értékei érhetők el, és ebben az esetben az ólom- és betoncsuklók hiányosságai kisebb mértékben jelentkeznek.
10.4. Elasztomer (neoprén, fém-gumi réteg) csapágyak
A 2. ábrán A 10.6. Ábra egy egyszerű (nem rögzített) elasztomer csapágyat mutat. Ez egy prizmatikus vagy hengeres test gumirétegekből és fémlemezekből. Téglalap alakúak és kerekek a csapágyak, alapmérete 20-90 cm. Ritkábban elliptikus vagy nyolcszögletű síkcsapágyakat használnak, fő anyagként kloroprén gumit, más néven neoprént használnak. Ez a polimer viszonylag lassabban öregszik, mint az eltérő kémiai összetételű gumik, ezért hosszú távú csapágyteljesítményt nyújt.
ÁBRA. 10.6. Közönséges (nem rögzített) elasztomer csapágy felépítése
Az elasztomer csapágyak a gumi deformációs tulajdonságai miatt látják el funkcióikat. A fémlemezek szerepének tisztázása érdekében figyelembe kell venni a fémlemez nélküli csapágyat (10.7. Ábra). Nyomás alatt a normál feszültségek irányába eső összehúzódás mellett keresztirányú felfújás is bekövetkezik (Poisson-ov effektus). A fémlemezek csak egy gumiréteg tartományában korlátozzák a keresztirányú alakváltozásokat, ezért csökken a függőleges irányú zsugorodás.
ÁBRA. 10.7. Elasztomer csapágy deformáció
Az erősítő lemezek rozsdától megtisztított acélból készülnek. A korrózió megelőzése érdekében a csapágy hosszú távú működése során a fémlemezek nem érik el a külső felületeket. A gumirétegek vastagsága átlagosan a kisebb méret 1/40-e, és 5-18 mm. A fémlemezek vastagsága 2–5 mm. A csapágy teljes magassága - tekintettel a stabilitására - nem haladhatja meg a kisebb alaprajzi méret 0,3-át.
Itt figyelembe vesszük az elasztomer csapágyak különböző terhelésektől és hatásoktól származó feszültségeinek és feszültségeinek kiszámításának alapelveit. Azt is meg kell jegyezni, hogy jelenleg a neoprén csapágyakat gyártó vállalatok olyan táblázatokat adnak ki, amelyek nagyban leegyszerűsítik a számításokat - lásd pl. [16, 50]. A hatályba lépni készülő EN 1337-3 elasztomer csapágyak európai szabványában az itt megadott számítási módszertanban néhány változás történt.
A fő csapágyfelület meghatározásához A a normál feszültségek képletén alapul:
(10.1) = Rmax/A adm,
ahol az Rmax függőleges reakció maximális értékének normál feszültsége a fő csapágyterületen az üzemi értéktől (standard terhelés). A megengedett gumifeszültség adm értéke 10-15 MPa tartományban van, és függ a felhasznált anyagtól és a tervben szereplő csapágy méretétől. Általában a gyártó adja.
A csapágyakban a következő erők vízszintes reakciókat okozhatnak:
hosszirányban - a megállító erőtől, széltől, földrengéstől;
keresztirányban - centrifugális erő, oldalütések, szél, földrengés által.