Öszvér rácsos tartók nyírt kapcsolatainak numerikus vizsgálata

Öszvér rácsos tartók nyírt kapcsolatainak numerikus vizsgálata

Szerző: Rozgonyi Dániel, szerkezet-építőmérnök mesterszakos hallgató

Konzulens: Dr. Kovács Nauzika, egyetemi docens, BME Hidak és Szerkezetek Tanszék

Absztrakt

Az öszvérszerkezetek alkalmazásának nagyon sok gyakorlati mechanikai előnye ismert, azonban bizonyos szerkezeti kialakítások (öszvér rácsos tartók, korszerű nyírt kapcsolóelemek stb.) esetén a szabványos tervezési folyamat megalkotása még csak kezdeti fázisban van. TDK-dolgozatom a későbbi méretezési előírások megalkotásában nagy szerepe játszhat: az öszvér rácsos tartók viselkedésének vizsgálatáról szóló kutatássorozatom következő szegmenseként a részleges nyírt kapcsolatok gazdaságosabb és előnyösebb alkalmazását helyezi új megvilágításba.

Korábbi vizsgálataim [1] konklúziójaként megállapítottam, hogy e szerkezetek esetében egy önmagában kisebb szelvényű acél felső öv esetén a csapozásnak jelentős hatása van: a vizsgált csapszám-tartományon a végső teherbírás 40%-át jelenti. Az Eurocode hajlított gerendák esetén előírt egyenletes csapkiosztását rácsos tartók esetén úgy módosítottam, hogy a húzott rácsrudak felett tömbösítettem a nyírt kapcsolóelemeket kettesével, valamint hármasával. A vizsgált tartományon e változtatásnak köszönhetően jelentősen nőtt az öszvér rácsos tartó teherbírása: kevesebb csap is elegendő a keresztmetszet kialakításából fakadó képlékeny teherbírás eléréséhez.

A teljes szerkezetre vonatkozó vizsgálataimat végeselemes modellen végeztem el, így a megoldás hitelességének és valódiságának biztosítása érdekében a globális mechanikai jellemzőket befolyásoló legfontosabb modellelemek (beton és fejes csap kapcsolata, valamint anyagmodellek) viselkedését lokális modellen, valós kísérletekkel validáltam. A globális teherbírást analitikus képletek alapján ellenőriztem, míg a numerikus vizsgálat kellő pontosságát hálóérzékenység-vizsgálattal garantáltam.

Az eredmények rámutatnak arra, hogy az acél felső öv alkalmazása megfelelő csapkiosztás esetén a tartó hosszának döntő részében elhanyagolható, hiszen a vasbeton lemezt így sokkal jobban ki tudjuk használni tisztán nyomott felső övként. A nyomott acélszelvényt érintő anyagmegtakarítás pedig megtehető úgy, hogy a teherbírás és a merevség ne csökkenjen, ezáltal gazdaságosabb, hatékonyabban működő nagyfesztávú födémszerkezetet konstruálható.

Irodalom:

[1] Rozgonyi Dániel, Dr. Kovács Nauzika, Öszvér rácsos tartó viselkedésének numerikus vizsgálata, konferenciaelőadás, XIV. Magyar Mechanikai Konferencia, Miskolc, 2023. augusztus 29.

szerző

• 
  Rozgonyi Dániel
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Kovács Nauzika
  egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék

helyezés