Az építési technológia hatása az öszvér gerendahidak viselkedésére. Teiter Zoltán

Hasonló dokumentumok
HIDÁSZ NAPOK SOPRON. M0 Hárosi Duna-híd felújításának tervezése

SZAKMAI ÖNÉLETRAJZ 1 / 6

Építőmérnöki Kft. A SPECIÁLTERV KFT. HÍD TERVEZÉSI MUNKÁI A KÖZELMÚLTBAN. 49. HÍDMÉRNÖKI KONFERENCIA Balatonfüred, október 8.

Látványos szerkezet gazdaságos módon: az M44 Tisza hídja

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

Az építési technológia hatása az öszvér gerendahidak viselkedésére. Teiter Zoltán

A NIF Zrt. beruházásában megvalósítandó közúti hidak

ÖSZVÉR GERENDAHIDAK AZ ÉPÍTÉSTECHNOLÓGIA TÜKRÉBEN

ÖSZVÉR GERENDAHIDAK AZ ÉPÍTÉSTECHNOLÓGIA TÜKRÉBEN

FA-BETON ÖSZVÉR HÍDSZERKEZET BEVEZETÉSRE VÁRÓ ÚJ HAZAI HÍDTÍPUS

Autópályahidak mélyalapozásának fejlődése Varsányi Tamás főmérnök. Visegrád, június 11.

Tartószerkezetek II. Használhatósági határállapotok május 07.

Öszvérhidak korszerű alkalmazási formái. Gilyén Elemér, Stefanik Péter Pont-TERV Zrt.

MISKOLC NYÍREGYHÁZA VASÚTVONAL TOKAJ TISZA ÁRTÉRI HIDAK

SPECIÁLTERV Építőmérnöki Kft.

HAZAI MEGÉPÜLT HIDAK AZ UVATERV TERVEI ALAPJÁN

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

Új vasúti híd érdekességek a nagyvilágban

Külsőkábeles, utófeszített vasbeton hidak tervezési elvek. Hidász Napok 2014

KOMÁRNO ÉS KOMÁROM KÖZÖTTI ÚJ KÖZÚTI DUNAHÍD. Mátyássy László és Gilyén Elemér

TÓPARK BERUHÁZÁS ÖSZVÉRSZERKEZETŰ FELÜLJÁRÓ TERVEZÉSE AZ M1 AUTÓPÁLYA FELETT TÓPARK PROJECT COMPOSIT OVERPASS ABOVE THE M1 MOTORWAY

Korai vasbeton építmények tartószerkezeti biztonságának megítélése

Tartószerkezetek tervezése tűzhatásra - az Eurocode szerint

Dr. Szabó Bertalan. Hajlított, nyírt öszvértartók tervezése az Eurocode-dal összhangban

Újszerű vasbeton hídtípus

Robbanásbiztonság- tűzbiztonság

VÁLTOZÁSOK A HÍDSZABÁLYZATBAN Kolozsi Gyula VIA-PONTIS Kft ügyvezető MAÚT Híd tagozatvezető

A HÍDSZAKÁG OKTATÁSA A MŰEGYETEMEN KEZDETEKTŐL NAPJAINKIG

A budapesti Bartók Béla úti vasúti híd átépítésének tervezése

FÉLMEREV KAPCSOLATOK NUMERIKUS SZIMULÁCIÓJA

SZERKEZETI MŰSZAKI LEÍRÁS + STATIKAI SZÁMÍTÁS

Fa- és Acélszerkezetek I. 1. Előadás Bevezetés. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

HÍDÉPÍTÉS A KEZDETEKTŐL NAPJAINKIG. Farkas György Előadás az M1 televízióban 2008

Mérnöki faszerkezetek korszerű statikai méretezése

AKTUÁLIS HÍDBERUHÁZÁSOK MAGYARORSZÁGON. A hídépítés aranykorát éljük

A beton kúszása és ernyedése

EC4 számítási alapok,

Műemlékünk, a Margit híd rekonstrukciójának tervezése A mederhíd felszerkezeteinek tervezése

Öszvér oszlopok kialakítása, THÁ, nyírt kapcsolatok, erőbevezetés környezete. 2. mintapélda - oszlop méretezése.

Megyei Jogú városok elérhetősége összesen: 183. Országhatár gyorsforgalmi kapcsolatai összesen: 213

Erőtani számítás Szombathely Markusovszky utcai Gyöngyös-patak hídjának ellenőrzéséhez

Rákóczi híd próbaterhelése

Magasépítési öszvérfödémek numerikus szimuláció alapú méretezése

A TŰZVÉDELEM KOMPLEX OKTATÁSA A NEMZETI KÖZSZOLGÁLATI EGYETEM KATASZTRÓFAVÉDELMI INTÉZETÉBEN

Veszprém. Győr. Reiner Gábor Gilyén Elemér Tanulmánytervek készítése önkormányzatok számára. Hidász Napok Siófok, június 5.

UTÓFESZÍTETT SZERKEZETEK TERVEZÉSI MÓDSZEREI

Kiskörei közös közúti-vasúti Tisza-híd tervezett felújítása

El hormigón estructural y el transcurso del tiempo Structural concrete and time A szerkezeti beton és az idő

Dr. MOGA Petru, Dr. KÖLL7 Gábor, GU9IU :tefan, MOGA C;t;lin. Kolozsvári M=szaki Egyetem

MOHÁCSI DUNA HÍD Megvalósíthatósági tanulmányterv Hidász Napok Balatonfüred, június Gilyén Elemér Pont-TERV Zrt.

Az M0 Megyeri híd próbaterhelése Dr. Dunai László egyetemi tanár BME, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

TENDER TERVTŐL AZ ALAPOZÁS MEGÉPÍTÉSÉIG Előadó: Illy István Főmérnök. Győr, november 24.

Tartószerkezetek I. (Vasbeton szilárdságtan)

A vasbetonszerkezet tervezésének jelene és jövője A tűzhatás figyelembe vétele.

I. Hidak szerkezeti rendszerei

Műemlék- és műszaki emlék hidak megőrzésének és hasznosításának lehetőségei

120 éves a Mária Valéria híd

NSZ/NT beton és hídépítési alkalmazása

4. előad. szló 2012.

Szép János. Hídszerkezetek modellezése a talaj és a szerkezet kölcsönhatásának figyelembevételével

Új hidak tervezése a Miskolc-Nyíregyháza vasútvonalon

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Műtárgy átépítések a GYSEV magyarországi vonalhálózatán. Czibula András Projektiroda vezető

A tartószerkezeti méretezés módszereinek történeti fejlődése

HÍDESZTÉTIKAI KÉRDÉSEKŐL A TERVEZŐ SZEMÉVEL Hidászokért Egyesület - BME, november 27. Mátyássy László Pont-TERV

Korrodált acélszerkezetek vizsgálata

Öszvér gerendák kifordulása. Használhatósági határállapotok; nyírt kapcsolatok méretezése 1. mintapélda gerenda HHÁ

ACÉLHIDAK ERŐSÍTÉSÉNEK TERVEZÉSE ÉPÍTMÉNYEINK VÉDELME KONFERENCIA

A tartószerkezeti méretezés módszereinek történeti fejlődése

AZ ELSŐ MAGYAR NAGYSZILÁRDSÁGÚ/NAGY TELJESÍTŐKÉPESSÉGŰ (NSZ/NT) VASBETON HÍD TERVEZÉSE ÉS ÉPÍTÉSE AZ M-7-ES AUTÓPÁLYÁN

STATIKAI SZAKVÉLEMÉNY

Acélszerkezetek korszerű tűzvédelmének néhány kérdése

Szimulátorok alkalmazása a tűzvédelemben

Tartószerkezetek közelítő méretfelvétele

Szolnok Sz gyalog gy os alog Tisz Tis a z híd építése épít

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Hídfenntartás tervezése rész. Gyomai Hármas-Körös közúti híd felújítása

Vasbeton födémek tűz alatti viselkedése. Valós tüzek megfigyelése

Zádori Gyöngyi MODERN VASÚTI HIDAK TERVEZÉSE

2006. Május 3. Fenntartható Jövő Konferencia. A M8 dunaújv km szelvényt km szelvényig

A BP. XIV. ker., KOLOSVÁRY út 48. sz. ALATT (hrsz. 1956/23) ÉPÜLŐ RAKTÁRÉPÜLET FÖDÉMSZERKEZETÉNEK STATIKAI SZÁMÍTÁSA

AZ ACÉLSZERKEZETEK ÁLLAPOTVIZSGÁLATA

ÉPÍTŐANYAGOK REOLÓGIAI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA A DE-ATC-MFK MÉLY- ÉS SZERKEZETÉPÍTÉSI TANSZÉKÉN

e-ut :2011 (ÚT )

VII. VASÚTI HIDÁSZ TALÁLKOZÓ Kecskemét, június METRÓÁLLOMÁS TERVEZÉSE A KELENFÖLDI PÁLYAUDVAR ALATT. Pál Gábor

Z ERZSÉBET HÍD TERVEZÉSE

ANSYS alkalmazások a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén. Hidak és Szerkezetek Tanszéke

1. ÉMI Kht. - Bemutatkozás Az ÉMI Kht. tevékenységi köre, referenciái Az Anyag- és Szerkezettudományi Divízió

Megrendelő: Budakalászi völgyhíd tervezése az M0 autóút északi szektorának továbbépítése kapcsán

Öszvér gerendák kifordulása. Használhatósági határállapotok; nyírt kapcsolatok méretezése 1. mintapélda gerenda HHÁ

NEWLINE PROJECT Kft. Kolozsvár 2. Kolozsvári Műszaki Egyetem

BMEEOHSASA4 segédlet a BME Építőmérnöki Kar hallgatói részére. Az építész- és az építőmérnök képzés szerkezeti és tartalmi fejlesztése

Nagyméretű acél hídszerkezetek mozgatásának kérdései és szerepe a természeti és épített környezet megóvásában

TANTÁRGYI ADATLAP I. TANTÁRGYLEÍRÁS

Földrengésvédelem Példák 1.

PÖRGETETT BETON CÖLÖPÖK

Miskolc Mezőzombor szakasz műtárgyai Előadó: Závecz Richárd

CONSTEEL 8 ÚJDONSÁGOK

DRÁVASZABOLCSI DRÁVA-HATÁRHÍD FELÚJÍTÁSA

Átírás:

DOKTORI TÉZISEK Nyomtatás: A5->A4, füzet, balkötés Az építési technológia hatása az öszvér gerendahidak viselkedésére Teiter Zoltán Témavezetők: Dr. Lőrincz György PhD ny. egy. docens Széchenyi István Egyetem Dr. Szabó Bertalan PhD ny. egy. docens Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Infrastrukturális Rendszerek Modellezése és Fejlesztése Multidiszciplináris Műszaki Tudományi Doktori Iskola Győr, 2017

1. Bevezetés 1.1. A kutatási téma indokolása Magyarországon a háború utáni újjáépítésekkel, majd a szaktudás növekedésével és a tapasztalat gyarapodásával egyre több vasbeton pályalemezű acél főtartós híd épült különféle technológiával. Nagyjából 1990-re a lendület kifogyni látszott, és egy időre megakadt a hazai öszvérhídépítés. A korábban használatos támaszemelés és pályalemez feszítés ellenére az elkészült hidak némelyikén hibák jelentkeztek (pl. M0 autóút Hárosi Duna-hídja). Külföldi példák azonban azt bizonyították, hogy az öszvérhidak saját kategóriájukban versenyképesek [Nakamura, 1998], bár a tervezés terén ott is áttörésre és megújulásra volt szükség [Saul et al., 1992; Haensel, 1998], valamint az európai közös szabványrendszer kidolgozásának is hatása volt e folyamatra [Johnson, 1998]. Az acél-beton főtartós hidak építésében aztán a 2000-es év környékén Magyarországon is egyértelmű megújulás következett be [Szatmári, 2002; Teiter, 2006a; Teiter, 2006b; Szatmári, 2009]. Hazánkban, az ezredforduló táján fellendült az autópálya és gyorsforgalmi úthálózat fejlesztése. Ez a helyzet kedvezett a gyorsan és gazdaságosan építhető hídszerkezetek alkalmazásának és így került előtérbe újra az öszvér felszerkezetű hídtípus is. Mérföldkőnek számított az M3 autópálya Oszlári Tisza-hídjának megtervezése (UVATERV Zrt.), amelyet 2001-ben adtak át [Kovács, Teiter, 2002]. Az itt szerzett tapasztalatokat felhasználva, a következő tíz évben számos folyami hidat terveztek és építettek öszvér felszerkezettel [Kovács, Iványi, 2002; Kovács et al., 2003]. E hidak listája amelyeknek az erőtani számítását teljes egészében magam végeztem a következő: M3 autópálya Oszlári Tisza-híd mederhídja (72-112-72 m); M9 autóút Szent László Duna-híd hullámtéri hídja (65-65-65 m); M35 autópálya Keleti Főcsatorna-híd mederhídja (44-60-44 m); M7 autópálya Zrínyi Miklós Mura-híd mederhídja (36-48-48-48-36 m); M43 autópálya Móra Ferenc Tisza-híd hullámtéri hídja (52-64-64-52 m). A felsorolt műtárgyak tervezése és megvalósítása során keletkezett ismeretek hatására az öszvér felszerkezetű hidak újra visszanyerték versenyképességüket. Egyúttal szükség volt e tapasztalatok rendszerezésére, átgondolására és tervszerű kiegészítésére is, ami részben meg is történt [Teiter, 2007; Kovács et al., 2008; Teiter, 2008]. 2

A múltban jelentkezett hazai problémák miatt, amelyek elsősorban a híd magassági vonalvezetésének (továbbiakban alak vagy hídalak) tervezhetőségét kérdőjelezték meg, a tervezők a mai napig nagy alázattal, és talán némi félelemmel is viseltetnek az öszvérhidak iránt, főleg, ha az nem kis támaszközű és nem gerendahíd. Azonnal a nagy kockázatot említik a statikusok, ha több szakaszban történő betonozásról esik szó, kiváltképp, ha azzal szándékosan alakot vagy igénybevételt akarunk befolyásolni. A helyzetet tovább nehezíti, hogy bizonyos öszvér hídtípusok egyszerűen hiányoznak a mai hazai gyakorlatból. Ilyen többek közt a folytatólagos támaszok fölött beton alsó övvel is rendelkező kialakítás, az ívhíd öszvér pályatartóval, vagy az előre gyártott feszített vasbeton tartós autópályahidak vetélytársaként alkalmazható több főtartós öszvérhidak. Ez utóbbiakat elsősorban a fenntartásra fordítható összegek szűkös volta és a helyszíni szerelés szakemberigénye miatt kerülik. Nem segíti elő az öszvérhidak létesítését az a tény sem, hogy a feljebb említett megújulási időszak alatt csak egyetlen kísérletet végeztek hazánkban, ahol komplett öszvérgerendát vizsgáltak [Szatmári, 2003]. Jelenleg az öszvértartók kutatása szélesebb, míg az öszvér hidaké szűkebb területen zajlik. Mivel a szerkezettípus már nem újdonság, nem annyira divatos vele foglalkozni. Ennek ellenére a mai napig szép számban találhatók szakirodalmi publikációk. Azonban csupán néhány olyan van, amely az öszvérhidak számításával úgy foglalkozik, hogy vizsgálja az építési mód (technológia) hatását az elkészült szerkezet sajátosan időfüggő igénybevételeire, lehajlásaira. A gyakorló mérnökök tehát kevés közvetlen segítséget kapnak. Problémát jelent az is, hogy ezek a kutatások a felvetett témát adott feltételek mentén elemzik, így a megoldás, amit nyújtanak, csak az adott feltételek esetén használhatók. Ma már nem nehéz a berepedt vasbeton pálya kiiktatása helyett a részben berepedt (vagy teljesen berepedt, de húzott betonöv által merevített) lemez merevségét számításba venni, de ennek értékét csökkenti az, hogy a hidak változó terhei esetében (járműteher) a berepedés léte, nem léte, záródása és ezek hatása a merevségre, összességében kezelhetetlen. Az elméleti anyagok tehát nyilván az egyszerűség kedvéért és a fokozott haladás miatt alapvetően determinisztikusak. Annak lehetősége, hogy a konkrét helyzetekre adott eljárásokat valószínűségi alapon kezeljük, erősen korlátozott. Ezt az ellentmondást feloldani nem tudom, de jelentős gyakorlati tapasztalattal a hátam mögött, megláttam annak lehetőségét, hogy e kérdéskört kutatva, egy részterületen 3

mégiscsak olyan tudományosan megalapozott eredményekre jussak, amelyek közvetlen segítséget nyújtanak az öszvérhidak számításához, tervezéséhez. 1.2. A kutatás célja A hídtervezői munka alatt a mérnökök rendszeresen találkoznak szerkezeti problémákkal. Egyesek csupán konstrukciós kérdéseket vetnek föl, de gyakran merülnek fel olyan méretezési nehézségek, amelyek az építéstechnológia fejlődéséből, a változó méretezési előírásokból vagy az új szerkezeti kialakítások alkalmazásából fakadnak. Ilyen esetekre közvetlenül alkalmazható szabványi előírás legtöbbször nincs, sőt ezeket gyakran még a szakirodalom sem tárgyalja. Így a szerkezettervező mérnök egyedi erőtani modellezésre tud csak támaszkodni, többnyire sem ideje, sem pénze nincs a probléma elméleti elemzésére és az esetleges kísérleti vizsgálatokra. Már az első nagy öszvérhíd korszerű, számítógépes programmal való számítása során felfigyeltem olyan összefüggésekre, amelyeket addig a hatások összetettsége miatt kézi módszerekkel nemigen követtek (pl. szélrács övként való működése). A fejlemények láttán magától adódott, hogy a gyakorlati problémák legyőzéséhez szükséges vizsgálatokon túl, többletszámítások tervezett és célzott módon való végrehajtásával új és előremutató következtetéseket vonjak le. Ilyen eredmények előállítását és az összetett kérdések tisztázását azért is éreztem fontosnak, mivel a számításokat a gyakorlatban elvégző mérnököknek nincs lehetőségük a témakör kellően alapos kutatására. Emellett a hídtervezések során a kivitelezők rendre előállnak különféle építést módosító javaslatokkal, amelyek az ő felkészültségükhöz jobban igazodnak, vagy éppen a megrendelő részéről merülnek fel konkrét igények. Ilyenkor nagyon hasznos volna, ha olyan tudásbázis állna a mérnökök rendelkezésére, amely ismeretében jelentős rálátásuk lenne az egyes javaslatok alkalmazhatóságára, ill. az alkalmazás várható következményeire. Ez a döntési folyamatot meggyorsítaná, ill. magát a döntést is a gazdaságosság irányába terelné. Gyakori helyzet az is, hogy mivel a fenti kérdések nem tisztázottak a tervezők egymástól függetlenül különféle egyedi válaszokat adnak a problémákra, és nem tudható, hogy egy esetleges összehasonlításban, azok hogyan állnák meg a helyüket. Azután idő hiányában később a gazdaságos válasz helyett már az általuk egyszer alkalmazott megoldást részesítik előnyben. Kutatásom elvégzésével ezen a helyzeten kívánok változtatni. A cél tehát olyan, a gyakorlat számára hasznos vizsgálatok elvégzése, azok feldolgozása és következtetések 4

levonása, amelyek ismeretében az acél-vasbeton öszvér felszerkezetek építési módja több lehetséges változat közül kiválasztható, annak függvényében, hogy mi az előnyben részesített vezérparaméter. A kutatás eredményeit táblázatos és grafikonos formában összefoglalva nyilvánvalóvá válik, hogy mely építési mód esetén minimalizálható a felhasznált anyagmennyiség vagy a merevségcsökkenést és tartóssági problémákat jelentő berepedt betonzóna hossza, valamint a híd pontos alakjának elérése ellen ható bizonytalanság. Képet lehet kapni arról, hogy a technológia függvényében használandó betonozási szakaszhosszak mennyire befolyásolják a szerkezet viselkedését, valamint lehet-e, és milyen keretek közt eltérni a hagyományos, mezőben kezdődő betonozástól. Megmutatom, hogy hogyan viszonyul a betonzónát előfeszítő és a betonozás alatt ideiglenesen alátámasztott módszerrel épülő a többi, ilyen hatást nem tartalmazó felszerkezet viselkedéséhez. 1.3. A kutatás tartalma, módszere Értekezésemben először a hidak alapvető szerkezeti fejlődéséről írok, majd a történetiségre helyezve a hangsúlyt, a hazai öszvérhídépítés történetét mutatom be a II. világháborútól 1990-ig. Ismertetetem a megépült nagyobb öszvérhidakat, építésük módját, rámutatok arra a folyamatra, amely aztán a Hárosi Duna-hídhoz köthető megtorpanáshoz vezetett. Ezután sorra veszem az ezredforduló után épült öszvér gerendahidakat, megemlítve a korábbiakhoz képesti újításokat. E témakör végén főként külföldi példákra támaszkodva összeszedem azokat az érdekességeket, új irányokat, és különleges megoldásokat, amelyek itthon egyelőre még hiányoznak, de ismeretük feltétlenül szükséges. E téren az öszvér gerendahidakról teljes képet kívánok adni azért, hogy az érdeklődők a hivatkozások által közvetlenül fordulhassanak korszerű szakirodalmakhoz. A következőkben tárgyalom az okokat, amelyek miatt az öszvér felszerkezetek számítása nehézségekbe ütközik, megadva és bemutatva a lehetséges válaszokat, és az azokat tartalmazó kutatásokat, a szakirodalmi hivatkozásokkal együtt. A témák sorrendje egyrészt az egyszerűbbtől a bonyolultabb felé halad, másrészt közeledve a fejezet végéhez, igyekszem egyre hangsúlyosabban bevezetni és indokolni saját kutatásom irányát, tartalmát. Ezután rávilágítok az öszvérhidak számítási problémáira és definiálom a számítási és a túlemelési bizonytalanság fogalmát. Ismertetem vizsgálatom eszközét, majd az általam kidolgozott eljárás bemutatása és igazolása után azokat a technológiai kérdéseket taglalom, amelyek lehetővé tehetik e bizonytalanságok mértékének csökkentését. 5

Egy folytatólagos, többtámaszú és egy egynyílású befogott öszvér felszerkezet esetében az általam kidolgozott eljárással, egy választott szoftver felhasználásával, számítógépes futtatásokkal vizsgálom az építési technológia (valamint a befogott szerkezet esetében a hídfő általi merevség) hatását elsősorban a túlemelési bizonytalanságra, másodsorban más további fontos jellemzőkre (pl. berepedt pályalemez hossza, acélanyag kihasználtsága). Mindezen tulajdonságok egymással való összefüggését is elemzem. A többtámaszú felszerkezethez tartozó 8 építési mód esetében először a repedésmentes állapotot számoltam, majd a berepedt zóna meghatározása után alakítottam át az adatbázist és számítattam a berepedt állapotú szerkezetet (összesen 16 modell). Mind a két változat esetében két időpontban értékeltem ki az eredményeket (modellenként mintegy 8 ábra eredményeit vizsgálva, összesen kb. 128 ábra), lásd az alábbi táblázatot (kivonat). A befogott felszerkezet tartozó 5 építési mód esetében, valamint a 4 hídfőmerevség figyelembevételével, először a repedésmentes állapotot számoltam, majd a berepedt zóna meghatározása után alakítottam át az adatbázist és számítattam a berepedt állapotú szerkezetet, amennyiben az volt (összesen 32 modell). Mind a két változat esetében két időpontban értékeltem ki az eredményeket (modellenként mintegy 6 ábra eredményeit vizsgálva, összesen kb. 192 ábra), lásd az alábbi táblázatot. 6

7

2. A kutatás új tudományos eredményei Kutatásom eredményei az alábbiakban foglalom össze: 1. tézis: Kidolgoztam egy számítási eljárást a támaszok felett berepedő pályalemezű öszvér gerendahidak felszerkezetének vizsgálatára, amely elegendően pontos eredményt ad ilyen hidak megfelelő megépítéshez [Kovács, Teiter, 2002; Teiter, 2006a; Teiter, 2006b; Teiter, 2007]. a) A módszert először 2000-ben alkalmaztam az M3 autópályán, Oszlár közelében azóta megépült Tisza-híd tervezésében, majd több hasonló híd esetében is, s a szerkezetek problémamentes átadás-átvétele, próbaterhelése és eddigi üzemelése igazolta a módszer helyességét. b) Három olyan híd esetében, amelyeket korábban e módszerrel számítottam, és elérték a tízéves kort, a fővizsgálati adatok alapján a szerkezet lehajlásainak időben bekövetkező változásait is értékeltem. Két híd esetében sikeresen verifikáltam a módszert, a harmadik hídnál a tendenciát sikerült igazolni. 2. tézis: Azon két híd esetében, amelyek mért lehajlásai jól egyeztek a számítottakkal, a lehajlások időbeli változásainak elemzése alapján megállapítottam, hogy a mérések eredményei a berepedés feltételezése nélküli modellel számítottakhoz állnak közel. Így a szerkezet viselkedése egészében is inkább a repedésmentes állapotra utal. 8

3. tézis: Megmutattam, hogy függetlenül attól, hogy milyen számítási módszert alkalmazunk, az öszvér gerendahidak erősen nemlineáris viselkedését csak korlátozott pontossággal tudjuk leírni. Hangsúlyoztam, hogy ez elsősorban az acélszerkezet gyártáskori túlemelésének meghatározásában okoz gondot, pedig ennek helyessége a feltétele annak, hogy a híd tervezett magassági vonalvezetése elérhető legyen [Teiter, 2015]. a) A viselkedési határokat definiáltam, és a köztük lévő intervallum nagyságára bevezettem a számítási bizonytalanság, valamint ehhez kapcsolódóan a túlemelési bizonytalanság fogalmakat. b) E bizonytalanságok befolyásolására megvizsgáltam az öszvér felszerkezetek többféle építési technológiáit, hogy azokból a kedvezőbbeket vagy a kockázatosabbakat ki lehessen választani, valamint hogy tudni lehessen, hogy ezek a változatok milyen egyéb hatással lesznek a szerkezetre. 4. tézis: Az általam kidolgozott számítási eljárás alapján egy célszoftver alkalmazásával a szabványokban megkövetelt valamennyi globális vizsgálat és bizonyos részletvizsgálatok elvégzésére is alkalmas modellt felépítve, nagyszámú futtatással vizsgáltam egy folytatólagos, többtámaszú és egy egynyílású, befogott, alacsony hídfős (integrált) betonacél öszvér gerendahíd időfüggő viselkedését a betonozási sorrendek, a támaszemelés, az ideiglenes alátámasztás és a befogási merevség (egynyílású hídnál) tekintetében. Figyelembe vettem a statikai váznak az építési folyamat során bekövetkező változásait, a 9

szerkezet élettartama alatt várható lassú alakváltozásokat és a szerkezet esetleges berepedésének hatásait. Számszerűsítettem ezek hatását a feszültségekre és a lehajlásokra, s megmutattam, hogy miként célszerű az építési folyamatot alakítani, hogy a számított lehajlás bizonytalansága csökkenjen, és így a lehetséges túlemelési alakok közelítsenek egymáshoz. Az eredményeket táblázatos és grafikus formában is kigyűjtöttem [Teiter, 2008; Teiter, 2014]. 4.1. altézis: Mindkét így vizsgált híd vonatkozásában a következőket állapítottam meg: a) A számított lehajlások mértéke nincs közvetlen kapcsolatban a számítási és a túlemelési bizonytalansággal. 10

b) Az öszvérszerkezet átadáskori és végállapota közti lehajláskülönbség nagyobb, ha a szerkezetet berepedt állapotúnak tételezzük fel, mintha repedésmentesnek. c) A berepedt állapothoz tartozó acéltartóra jutó nyomatékok az idő múlásával határozott növekedést mutatnak, míg repedésmentes állapotban azok lényegében változatlanok maradnak. d) Az egyes betonozási szakaszon belüli betonozási irány hatása nem jelentős, és nincs számottevő merevítő hatása a nedves, még meg nem szilárdult betonnak sem. 4.2. altézis: A vizsgált többtámaszú híd vonatkozásában az alábbiakat állapítottam meg: a) A túlemelések bizonytalanságának csökkentésére a támaszmozgatásos, a folyamatos és a zsaluzókocsis építési módok a legalkalmasabbak. Rámutattam, hogy a támaszmozgatás hatása feszültségi vagy acéltakarékossági szempontból nem jelentős, viszont a híd kívánt alakja (magassági vonalvezetése) ezzel biztosabban elérhető. b) Nem mozgatott és a végleges támaszokon nyugvó acélszerkezet esetében a betonozás támasz feletti kezdésével minimalizálható a híd lehajlása és acélanyag-szükséglete, viszont a túlemelési bizonytalanság ekkor a legnagyobb. c) A számítás szerint berepedő betonzóna hossza nincs közvetlen kapcsolatban a számítási és a túlemelési bizonytalanságával. 11

d) A pályalemez berepedő hosszára nincs hatással, hogy a támasz felett vagy mezőközépen kezdjük-e, ill. fejezzük-e be a betonozást, a támaszemelés mértéke viszont ezt jelentősen befolyásolja. 4.3. altézis: A vizsgált egynyílású, alacsony hídfőbe befogott híd vonatkozásában a következőket állapítottam meg: a) A hídfő elfordulás nélküli, vízszintes elmozdulásának hatása az öszvér felszerkezetnek a gravitációs terhekből és a lassú alakváltozásokból származó lehajlására elhanyagolható. b) Az egyben végzett és a mezőközépen megkezdett betonozás alkalmas a túlemelési bizonytalanság csökkentésére, míg a hídfőnél megkezdett és az egyben, de mezőközépi jármos alátámasztással végzett betonozás okozza a legnagyobb túlemelési bizonytalanságot. c) Amennyiben a pályalemez bereped, akkor a berepedés hossza arányos a túlemelési bizonytalansággal, viszont ha a beton repedésmentes marad, a hídfő általi befogás merevségének csökkenése a túlemelési bizonytalanságot növeli. 12

d) A támasznál (hídfőnél) kezdett betonozás szemben a többtámaszú szerkezettel nem csökkenti jelentősen sem a lehajlás mértékét, sem az acélanyag-felhasználást. 3. Összegzés Értekezésem fókuszában az acél-beton öszvérgerenda hídfelszerkezet áll, amit gyakorlati kötődésem mellett az indokol, hogy ez a szerkezettípus rendkívül gazdaságos, széles körben alkalmazott, ugyanakkor alkalmazásának több részletkérdése még mindig tisztázásra szorul. Dolgozatomban összefoglalom, rendszerezem, kiegészítem, és közreadom azon következtetéseimet, ill. a napi feladatok megoldásán túl végzett elméleti vizsgálataim eredményeit, amelyek a mintegy huszonöt éves acél-beton öszvérhíd számítási gyakorlatom és kutatásom során, a különféle építési módszerek hatásával kapcsolatosan születtek. Először az öszvér gerendahidak építéséhez kapcsolódóan egy átfogó tudásanyagról számolok be, legyen az akár építéstörténeti, építésfejlődési vonatkozású, újdonságot jelentő irányzat, vagy elfeledett, majd újra felkapott kialakítási mód. Hasonlóan járok el az öszvérhidak számításához kapcsolódó kérdések taglalása során is, felvetem és elemzem a szakirodalom alapján a kritikus területeket. A kutatásomban rávilágítok az öszvérhidak számítási problémáira és definiálom a számítási bizonytalanság és a túlemelési bizonytalanság fogalmát. Ismertetem vizsgálatom 13

eszközét, majd az általam kidolgozott eljárás bemutatása és megépített hidak mérési adataival való igazolása után azokat a technológiai kérdéseket elemzem, amelyek lehetővé tehetik e bizonytalanság mértékének csökkentését. Ezután egy folytatólagos, többtámaszú és egy egynyílású befogott öszvér felszerkezet esetében az általam kidolgozott eljárással, a választott szoftver felhasználásával, nagyszámú számítógépes futtatással vizsgálom az építési technológia (valamint a befogott szerkezet esetében a hídfő általi merevség) hatását elsősorban a túlemelési bizonytalanságra, másodsorban más további fontos jellemzőkre (pl. berepedt pályalemezhossz, acélanyag kihasználtság). Mindezen tulajdonságok egymással való összefüggését is elemzem. Kutatásom eredményeit táblázatokkal és grafikonokkal segítve foglalom össze, míg végül megfogalmazom a hozzájuk kapcsolódó téziseimet. A különböző építési módok hatását az öszvérgerendás felszerkezetekre témakört tovább javaslom fejleszteni a következő irányokban: megvizsgálni különböző acél-beton merevségi arányú hidakat is; megvizsgálni nagy támaszközű (>80 m) hidakat is; megvizsgálni elkülönítve a kúszás és zsugorodás hatását; befogott hídfőjű öszvér felszerkezet esetén az átboltozódás hatásának elemzése; előre gyártott pályalemezű öszvér gerendahidak technológiai vizsgálata; 100 m-nél nagyobb nyílású és kellemetlen arányú nyílásokkal (nagyobb szélső nyílás) rendelkező többtámaszú öszvér felszerkezet technológiai vizsgálata; a vonórúd szerepét is betöltő öszvér pályával merevített ívhidak technológiai vizsgálata. 4. Irodalomjegyzék A szerző hivatkozott publikációi Kovács, Zs., Iványi, M., Teiter, Z. (2008): New Motorway Bridge over the Border River Mura, The 4th Central European Congress on Concrete Engineering, 2-3/10/2008, Opatija, pp. 71-76. Kovács, Zs., Iványi, M., Teiter, Z., Dr. Koller, I. (2003): A Duna-híd ártéri hídjainak, a mederhíd alépítményének és az autóút egyéb hídjainak az építési terve, Közúti és Mélyépítési Szemle, 53. évf. 8. szám, ÁKMI, Budapest, pp. 7-10. Kovács, Zs., Teiter, Z. (2002): Az M3 autópálya Tisza-mederhíd tervezésének újszerű megoldásai, 43. Hídmérnöki Konferencia, 2002.10.16-18., Szekszárd, pp. 23-26. Teiter, Z. (2006a): Öszvérhidak vasbeton pályalemezének újszerű tervezési gyakorlata Magyarországon, Vasbetonépítés, VIII. évf. 3. szám, fib Magyar Tagozat, Budapest, pp. 94-98. Teiter, Z. (2006b): Renewed Design Practice of Reinforced Concrete Deck Slab of Composite Bridges in Hungary, Concrete Structures (Annual Technical Journal), Hungarian Group of fib, Budapest, pp. 17-21. 14

Teiter, Z. (2007): Renewed Design Practice of Composite Bridges in Hungary, 6th International Conference "Bridges in Danube Basin", 12-14/09/2007, Műegyetemi Kiadó, Budapest, pp. 323-334. Teiter, Z. (2008): Hints for Designing Composite Beam Bridges, Eurosteel 2008-5th European Conference on Steel and Composite Structures, 3-5/09/2008, Graz, pp. 1239-1244. Teiter, Z. (2014): Specific Analysis of Composite Integral Abutment Bridges, 2nd International Conference for PhD Students in Civil Engineering and Architecture, Cluj-Napoca, Romania, pp.49-50. Teiter, Z. (2015): The Effect of the Construction Method of Reinforced Concrete Deck Slab on the Behaviour of Composite Superstructure, 11th Central European Congress on Concrete Engineering, Hainburg, Austria, pp. 283-286. Vakarcs, L., Teiter, Z. (2012): M0 hárosi Duna-híd felújításának tervezése, Hidász Napok konferencia, 2012.09.18-19., Sopron. A szerző egyéb publikációi Boros, P., Teiter, Z. Vakarcs, L. (2002): M5 autópálya 8. jelű hídja szélső tartójának meghibásodása és javítása (esettanulmány), Beton- és vasbeton szerkezetek védelme, javítása és megerősítése II., Egyetemi tankönyv, Szerk.: Dr. Balázs Gy., Budapest, pp. 332-337. Dalmy, D., Füzy, J., Ódor, P., Teiter, Z. (1994): Periodikusan változó inhomogenitású közegek mechanikai viselkedésének leírása helyettesítő Cosserat-kontinuum segítségével, Építés - építészettudomány, Budapest, pp. 199-206. Farkas, Gy., Huszár, Zs., Koris, K., Kovács, T., Lovas, A., Péczely, A., Szalai, K., Szerémi, L., Teiter, Z. (2000): Betonszerkezetek méretezése Eurocode szerint (tervezési segédlet elektronikus formában, CD), Budapest. Szalai, K., Orbán, Z., Teiter, Z. (1997): A vasbeton oszlop teherbírásának számítása az 1996. évi új Közúti Hídszabályzat szerint, Közúti Közlekedés- és Mélyépítéstudományi Szemle, 1997/1. sz., Budapest, pp. 31-38. Teiter, Z., Koris, K. (1995): Problems and Lessons of Developing a Software for Analyzing Reinforced Concrete Cross sections, CAMP 95 Conference, Budapest, pp. 137-142. Teiter, Z., Szabó, B., Jutila, A. (2013): Verification of three FEM programs in the analyses of a highway bridge, Report of the IABSE Conference, (CD version 8 pages), Rotterdam, pp.124-125. Egyéb hivatkozott irodalom Nakamura, S. (1998): Design Strategy to Make Steel Bridges More Economical, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 46, Nos. l-3, Elsevier, pp. 58. Saul, R., Lustgarten, P., Rinne, K.-D., Aschrafi, M. (1992): Verbundbrücke mit Rekordspannweite über den Rio Caroni/Venezuela, Stahlbau 61, Ernst & Sohn, Berlin, pp. 1-8. Haensel, J. (1998): Composite Bridge Design: The Reanimation of Steel Bridge Construction, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 46. Nos. 1-3, Elsevier, pp. 54-55. Johnson, R.P., Hanswille, G., Tschemmernegg, F. (1998): The Eurocode for Composite Bridges, ENV 1994-2:1997, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 46, Nos. l-3, Elsevier, pp. 142-143. Szatmári, I. (2009): Öszvérhíd építés Magyarországon 1945-2009, 50. Hídmérnöki Konferencia, 2009.09.29-10.01., Siófok, Lánchíd füzetek 13., Első Lánchíd Bt., Biri, pp. 179-212. Szatmári, I. (2003): BME kísérleti vizsgálatok, A szekszárdi Duna-híd ártéri szerkezetei, Mélyépítő Tükörkép, 2003/06, pp. 49. 15