Trapéz gerincű hibrid tartók beágyazott kapcsolatainak kísérleti és numerikus vizsgálata

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Trapéz gerincű hibrid tartók beágyazott kapcsolatainak kísérleti és numerikus vizsgálata"

Erzsébet Németh
4 évvel ezelőtt
Látták:

1 Trapéz gerincű hibrid tartók beágyazott kapcsolatainak kísérleti és numerikus vizsgálata Készítette: Németh Gábor Témavezetők: Dr. Kovács Nauzika Dr. Kövesdi Balázs

előnyökhöz vezet Statikai, gyártási, gazdaságossági előnyök

2 Bevezetés Acél-beton öszvértartó nyírt kapcsolat Trapézlemez gerinc önmagában előnyös Acél övlemez elhagyása további előnyökhöz vezet Statikai, gyártási, gazdaságossági előnyök Franciaország Japán Altwipfergrundi völgyhíd (tri-c.de, structurae.net) 2

3 Nem beágyazott együttdolgoztató kapcsolatok öszvér Fejes csap ismert Perfobond ismert Dupla perfobond ismert Fejes csap + perfobond Nakano híd Szögacél + kengyel Mentani híd Kombinált kapcsolat Altwipfergrund híd [RAICHLE, 2015] 3

4 Beágyazott együttdolgoztató kapcsolatok hibrid Fejes csap Altwipfergrund híd Perfobond Hondani híd Perfobond rátett lemezzel Kurobegawa híd Beton dübel [RAICHLE, 2015] [RÖHM, 2009] 4

Beágyazott együttdolgoztató kapcsolatok korábbi kutatások [RAICHLE, 2015] [KUHLMANN, 2011] Fejes csap: P Rd,L,RK = 11500 k L w γ b k s k α k a1 f 0,6 v ck t 0,35 E t 0,2 w a 0,05 sw 1 + a 0,05

5 Beágyazott együttdolgoztató kapcsolatok korábbi kutatások [RAICHLE, 2015] [KUHLMANN, 2011] Fejes csap: P Rd,L,RK = k L w γ b k s k α k a1 f 0,6 v ck t 0,35 E t 0,2 w a 0,05 sw 1 + a 0,05 sa Beton dübel: P Rd,L,NR = 1 h a 0,15 2 L w γ 3 t 0,55 w t 0,35 E f 0,45 ck a 0,10 s 1 + μ 1,50 v Kevés kísérlet, sok paraméter Pontosításra szorulnak! Nyírt kapcsolat teherbírása nem additív 5

6 Kísérletsorozat célok és stratégia Összesen 43 darab hibrid próbatest referencia + beton dübel + fejes csap Ebből kiértékelve: 15 referenciák + egy típusú dübel Paraméterek: Trapézprofil hajlítási szög Trapézprofil lemezmezőszélesség Beágyazási mélység Kapcsolat (beton dübel) 6

7 Kísérletsorozat push-out tesztek végrehajtása 7

8 Kísérletsorozat tönkremeneteli módok Szétnyílás Szétnyílás Morzsolódás Beton dübellel nem nyílik 8

Numerikus modell geometria, verifikáció betonacél beton 1400 1200 C-B1-C25-0 1234 1258 1000 800 600 Eltérés: 1,9%

9 Numerikus modell geometria, verifikáció betonacél beton C-B1-C Eltérés: 1,9% Azonban VEM sokkal merevebb! 400 acél üreg nyomás útján történő teherátadás kizárása 9

Numerikus modell teherbírás Próbatest jele Beton dübel Teherbírás [kn] Teherbírás [kn/m] Eltérés kísérlettől [%] Képlet Kísérlet VEM Képlet Kísérlet VEM Képlet VEM C-A1 nincs 180 634 782 80,5 283,4

10 Numerikus modell teherbírás Próbatest jele Beton dübel Teherbírás [kn] Teherbírás [kn/m] Eltérés kísérlettől [%] Képlet Kísérlet VEM Képlet Kísérlet VEM Képlet VEM C-A1 nincs ,5 283,4 349,3 71,58-23,27 N-A1.5 nincs ,1-367,0 - - C-A2 nincs ,8 365,6 410,8 74,62-12,38 C-A4 van ,6 631,0 920,5 17,18-45,87 C-B1 nincs ,4 613,9 602,3 85,60 1,88 N-B1.5 nincs ,6-632,7 - - C-B2 nincs ,9 665,7 662,0 84,70 0,57 C-B4 van ,8 788,6 1132,2 23,69-43,56 C-C1 nincs ,1 918,1 935,1 90,18-1,86 N-C1.5 nincs ,5-988,5 - - C-C2 nincs ,9 1146,8 1055,2 90,94 7,98 C-C4 van ,0 1137,2 1562,5 37,92-37,39 C-D1 nincs ,4 498,1 475,9 61,58 4,46 N-D1.5 nincs ,9-507,3 - - C-D2 nincs ,5 577,4 608,7 61,80-5,44 C-D4 van ,1 1049,8 1540,2 10,27-46,71 C-E1 nincs ,1 754,7 1033,0 72,16-36,87 N-E1.5 nincs ,2-1055,3 - - C-E2 nincs ,1 950,0 977,4 74,51-2,89 C-E4 van ,7 1228,1 1834,8 11,67-49,41 N-F1 nincs ,8-632,8 - - N-F1.5 nincs ,1-752,6 - - N-F2 nincs ,7-790,

11 Normált fajlagos teherbírás Normált fajlagos teherbírás Eredmények összehasonlítás és kiértékelés lemezmező-szélesség a 1 [mm] AD1 test AD1 vem AD1.5 vem AD2 test AD2 vem AD4 test AD4 vem BE1 test BF1 vem BF1.5 vem BE2 test BFE2 vem BE4 test BE4 vem lemezmező-szélesség csökkenésével a teherbírás nő teherátadó felület 1 méterre fajlagosítva nő! hajlítási szög α [ ] ABC1 test ABC1 vem ABC1.5 vem ABC2 test ABC2 vem ABC4 test ABC4 vem DE1 test DE2 test DE2 vem DE4 test DE4 vem formula ref hajlítási szög növelésével a teherbírás is nő teherátadó felület nő! formula dubel 11

12 Normált fajlagos teherbírás 0 - nincs, 1 - van Eredmények összehasonlítás és kiértékelés 2 beágyazási mélység beton dübel E formula E vem E test t E [mm] A test A vem B test B vem C test C vem D test D vem E test formula ref Normált fajlagos teherbírás D formula D vem D test C formula C vem C test B formula B vem B test A formula A vem A test beágyazási mélység növelésével a teherbírás is nő teherátadó felület nő! beton dübel akár kétszeresére is növelheti a teherbírást! 12

13 Összefoglalás Szerkezeti viselkedés, erőjáték: trapézlemez önmagában nyírt kapcsolóelem, tönkremeneteli mód: betontömb szétnyílása vagy beton morzsolódása beton dübelek: szétnyílás akadályozása Próbatestek alapvető paramétereinek változtatása lemezmező-szélesség csökkenésével a teherbírás nő hajlítási szög csökkenésével a teherbírás is csökken beágyazási mélység csökkenésével a teherbírás is csökken beton dübelnek nagy tehernövelő hatása van 13

14 Irodalom Jochen Raichle: Randnahe Kopfbolzen im Brückenbau, Universität Stuttgart, 2015 Jochen Röhm: Untersuchungen zum Tragverhalten von strukturintegrierten Verbindungsmitteln bei Stahlverbundträgern mit Trapezblechstegen im Brückenbau, Universität Stuttgart, 2009 U. Kuhlmann, P. Maier, J. Raichle, M. Euler, M. Hubmann "New Developments of Steel and Composite Bridges", In: Ermopoulos (Ed.): Proceedings of the 7th National Conference of Steel Structures. Volos, Greece, September and October 1st, 2011, pp

15 Köszönöm a figyelmet! A kutatást az Emberi Erőforrások Minisztériuma támogatta az Új Nemzeti Kiválóság Program keretében

Hasonló dokumentumok

Acél trapézlemez gerincű öszvér és hibrid tartók vizsgálata, méretezési háttér fejlesztése

Acél trapézlemez gerincű öszvér és hibrid tartók vizsgálata, méretezési háttér fejlesztése ÚNKP-17-3-IV Jáger Bence doktorjelölt Témavezető: Dr. Dunai László Kutatási programok 1) Merevített gerincű I-tartók