Pintér György - Múzeumi krimik
Mi is az a rácsos tartó?
Mindenki találkozott már rácsos tartószerkezettel, aki életében legalább egy-két hídon áthaladt. Ha pedig vasúti hídról beszélünk, akkor mindenkinek ezek a szerkezetek jutnak eszébe.
A mérnökök nagyon szeretik a rácsos tartószerkezeteket. Nem csoda, hiszen meglehetősen kevés anyag felhasználásával igen nagy teherbíró-képességű szerkezetet kapunk, ami nagy fesztávok áthidalására képes. Rácsos tartókat sokféle anyagból lehet készíteni, leggyakrabban az acélt alkalmazzák, de gyakran készülnek fából is ilyen tartószerkezetek, vasbetonból pedig ritkán (manapság szinte egyáltalán nem, de amikor még a "vas és acél országa" voltunk, akkor nem volt ritkaság).
Hogy mi is teszi ilyen népszerűvé a mérnökök között ezt a szerkezet típust. A már fentebb említettek mellett, vagyis hogy kevés anyagból, hosszú, jól terhelhető szerkezetet kapunk, az hogy erőjátéka igen egyszerű. Vegyünk egy egyszerű példát, kellően leegyszerűsítve (hiszen nem mechanika-előadást tartok) ,legyen mondjuk az áthidalandó fesztávunk 20 méter. Ez a fesztáv pont elég ahhoz,hogy ne tudjuk áthidalni toldás nélküli acél gerendával (IPE, UPE, stb.) illetve elgondolkodjunk a feszített vasbeton tartón (de ez más kérdés).
Az első ábrán látható az áthidalandó szakasz.
A második ábrán egy egyszerű megoldás látható. A két hídfőre IPE 500-as acélgerendák kerültek, melyeken keresztbe IPE 200-as keresztgerendák fekszenek fel, majd a járófelület és a teher, mondjuk a forgalom. Mivel a 20méteres gerenda nem kivitelezhető 1 darabból, ezért toldani kell azt. Jelen esetben a gerenda teljes hossza 20,5 méter (a két végén 25-25 cm felfekvés a hídfőkön) A teljes szelvény 2 db 7 méteres és egy darab 6,5 méteres darabból készült, a toldás pedig két igen izmos szegecseléssel készült. Értelemszerűen legalább 2 ilyen gerenda kell, de inkább 4db.
Egy ilyen megoldás esetén húzó-, nyomó-, nyíróerők lépnek fel, valamit hajlító-és csavarónyomatékok. Ez igen sok számítást jelent arról,nem is beszélve, hogy a toldásnál a szegecsekre, és szegecselő lemezre is igen nagy igénybevételek hatnak. Hídról lévén szó, pedig nem csak úgy vannak rajta a terhek, hanem mozognak,tehát jelentkezhet az anyagfáradás.
A harmadik ábra a számunkra fontos. Egy egyszerű rácsos tartó. Ez a típus az un. trapézöves tartó. Amint azt láthatjuk,a tartó lényegében rudakból és csomópontokból áll, aminek köszönhető a viszonylag egyszerű erőjáték.
A negyedik ábra segíti a tartószerkezet részeinek bemutatását. A zöld színnel jelzett szakaszok az övek. A felső öv (sötét zöld) és alsó öv (világos zöld) nem egy darab folyamatos acélszelvényből készült, hanem rövidebb szakaszokból. Minden egyes csomópontba (lila) övek futnak be, melyek szegecselt kapcsolattal illeszkednek a szegecselő lemezhez. A kék színűek, a függőleges rácsrudak (oszlopok), a pirosak a ferde rácsrudak. Az érdekesség a szerkezet erőjátékában, hogy az önsúlyból és terhekből csak nyomó-és húzóerő keletkezik a rudakban, és a csomópontok szegecselése csak nyírásra van igénybevéve. Így a szerkezet nem szenved el olyan alakváltozás, mint a csavarodás,lehajlás. Csak a húzott rudak megnyúlása, és a nyomott rudak (nagyon enyhe) kihajlása. (bizonyos mértékű lehajlás tapasztalható, de csupán csak minimális)
Az erőjáték persze csak akkor működik, ha a szerkezet a csomópontjain van terhelve, tehát a pályát tartó gerendákat úgy kell elhelyezni, hogy azok a tartó csomópontjaiba csatlakozzanak be.
Hogyan készítsünk rácsos tartót?
Technikai okok és az időtényező miatt, nem a példán felvázolt módon építem meg a példa rácsos tartót. Vagyis nem készítek papírból szelvényeket, hanem gyufából és papírból készítem el a rácsos tartót.
Látványra sokkal egyszerűbb lesz, mint az ábrákon felvázolt, de az építési menet és technika ugyan az. Egyébként a megfelelő felületkezelés, csiszolás és festés után akár "acélszerkezetnek" is eladható, de faszerkezetként sem kutya.
Mindenki találkozott már rácsos tartószerkezettel, aki életében legalább egy-két hídon áthaladt. Ha pedig vasúti hídról beszélünk, akkor mindenkinek ezek a szerkezetek jutnak eszébe.
A mérnökök nagyon szeretik a rácsos tartószerkezeteket. Nem csoda, hiszen meglehetősen kevés anyag felhasználásával igen nagy teherbíró-képességű szerkezetet kapunk, ami nagy fesztávok áthidalására képes. Rácsos tartókat sokféle anyagból lehet készíteni, leggyakrabban az acélt alkalmazzák, de gyakran készülnek fából is ilyen tartószerkezetek, vasbetonból pedig ritkán (manapság szinte egyáltalán nem, de amikor még a "vas és acél országa" voltunk, akkor nem volt ritkaság).
Hogy mi is teszi ilyen népszerűvé a mérnökök között ezt a szerkezet típust. A már fentebb említettek mellett, vagyis hogy kevés anyagból, hosszú, jól terhelhető szerkezetet kapunk, az hogy erőjátéka igen egyszerű. Vegyünk egy egyszerű példát, kellően leegyszerűsítve (hiszen nem mechanika-előadást tartok) ,legyen mondjuk az áthidalandó fesztávunk 20 méter. Ez a fesztáv pont elég ahhoz,hogy ne tudjuk áthidalni toldás nélküli acél gerendával (IPE, UPE, stb.) illetve elgondolkodjunk a feszített vasbeton tartón (de ez más kérdés).
Az első ábrán látható az áthidalandó szakasz.
A második ábrán egy egyszerű megoldás látható. A két hídfőre IPE 500-as acélgerendák kerültek, melyeken keresztbe IPE 200-as keresztgerendák fekszenek fel, majd a járófelület és a teher, mondjuk a forgalom. Mivel a 20méteres gerenda nem kivitelezhető 1 darabból, ezért toldani kell azt. Jelen esetben a gerenda teljes hossza 20,5 méter (a két végén 25-25 cm felfekvés a hídfőkön) A teljes szelvény 2 db 7 méteres és egy darab 6,5 méteres darabból készült, a toldás pedig két igen izmos szegecseléssel készült. Értelemszerűen legalább 2 ilyen gerenda kell, de inkább 4db.
Egy ilyen megoldás esetén húzó-, nyomó-, nyíróerők lépnek fel, valamit hajlító-és csavarónyomatékok. Ez igen sok számítást jelent arról,nem is beszélve, hogy a toldásnál a szegecsekre, és szegecselő lemezre is igen nagy igénybevételek hatnak. Hídról lévén szó, pedig nem csak úgy vannak rajta a terhek, hanem mozognak,tehát jelentkezhet az anyagfáradás.
A harmadik ábra a számunkra fontos. Egy egyszerű rácsos tartó. Ez a típus az un. trapézöves tartó. Amint azt láthatjuk,a tartó lényegében rudakból és csomópontokból áll, aminek köszönhető a viszonylag egyszerű erőjáték.
A negyedik ábra segíti a tartószerkezet részeinek bemutatását. A zöld színnel jelzett szakaszok az övek. A felső öv (sötét zöld) és alsó öv (világos zöld) nem egy darab folyamatos acélszelvényből készült, hanem rövidebb szakaszokból. Minden egyes csomópontba (lila) övek futnak be, melyek szegecselt kapcsolattal illeszkednek a szegecselő lemezhez. A kék színűek, a függőleges rácsrudak (oszlopok), a pirosak a ferde rácsrudak. Az érdekesség a szerkezet erőjátékában, hogy az önsúlyból és terhekből csak nyomó-és húzóerő keletkezik a rudakban, és a csomópontok szegecselése csak nyírásra van igénybevéve. Így a szerkezet nem szenved el olyan alakváltozás, mint a csavarodás,lehajlás. Csak a húzott rudak megnyúlása, és a nyomott rudak (nagyon enyhe) kihajlása. (bizonyos mértékű lehajlás tapasztalható, de csupán csak minimális)
Az erőjáték persze csak akkor működik, ha a szerkezet a csomópontjain van terhelve, tehát a pályát tartó gerendákat úgy kell elhelyezni, hogy azok a tartó csomópontjaiba csatlakozzanak be.
Hogyan készítsünk rácsos tartót?
Technikai okok és az időtényező miatt, nem a példán felvázolt módon építem meg a példa rácsos tartót. Vagyis nem készítek papírból szelvényeket, hanem gyufából és papírból készítem el a rácsos tartót.
Látványra sokkal egyszerűbb lesz, mint az ábrákon felvázolt, de az építési menet és technika ugyan az. Egyébként a megfelelő felületkezelés, csiszolás és festés után akár "acélszerkezetnek" is eladható, de faszerkezetként sem kutya.
|
|
ábra1
|
|
|
ábra2
|
|
|
ábra3
|
|
|
ábra4
|
|
|
Alkotó elmek
|
|
|
Övek az oszlopokkal
|
|
|
Merevítő lemzzel erősített gerenda
|
|
|
ovek-es oszlopok_2
|
|
|
Gerenda csatlakozás
|
|
|
Gerenda toldás
|
|
|
Toldás közelről
|
2010.03.08.
Utolsó módosítás: 2010.06.09.
Utolsó módosítás: 2010.06.09.