Poduri de oțel de înaltă rezistență Dezvoltarea unor procese inovatoare de dimensionare

Poduri din oțel de înaltă rezistență Dezvoltarea metodelor inovatoare de dimensionare Dr. Balázs Kövesdi profesor asociat

Introducere - Obiectiv Oțeluri de înaltă rezistență (S500 S960) - în industria auto și construcții navale - utilizare redusă în ingineria civilă Limitări ale utilizării pe scară largă: - cost material - fundal incomplet de dimensionare Cercetări ample: - Europa de Vest (Aachen, Tampere, Lulea, Stuttgart, Coimbra) și universități asiatice + BME (2012 -) Obiectiv: Dezvoltarea unor proceduri de dimensionare care să promoveze aplicarea economică a structurilor de oțel de înaltă rezistență în construcția de poduri.

Utilizarea actuală a oțelului cu rezistență ridicată 1. Structuri de poduri cu lungime mare 2. Structuri de suprafață cu zăbrele Reducerea greutății proprii Reducerea secțiunii Domenii de cercetare: - Testarea oboselii - Dantură locală a structurii plăcii - Interacțiune dantură locală + globală - Analiza de îndoire a elementelor barei - Inovator, bazat pe model numeric

Programul de cercetare, strategia de testare 1. Rezistența locală a danturii plăcilor/secțiunilor HSS - investigarea secțiunilor închise - extinderea la secțiunea I - analiza dentară a plăcilor ortotrope 2. Determinarea rezistenței globale la deformare - analiza comparativă a metodelor de analiză a fiabilității - extinderea procedură de secțiune închisă și profil dreptunghiular 3. Test de oboseală pentru structurile tipice de punte - Compararea caracteristicilor de oboseală NSS HSS - Aplicabilitatea metodelor bazate pe VEM la HSS (hot-spot; metodă de solicitare a crestăturii) 4. Proceduri de dimensionare bazate pe model numeric (simulare sudare ) - luarea în considerare a caracteristicilor de producție, determinarea modelului de auto-tensiune pentru secțiunea închisă, suportul de creastă a plăcilor trapezoidale - rezistența la forfecare a suporturilor de creastă a plăcilor trapezoidale 5. Dezvoltarea și standardizarea metodelor de dimensionare inovatoare, bazate pe metode numerice - Test de interacțiune MVF - conexiuni inovatoare a suporturilor de creastă a plăcilor trapezoidale - EN 1993-1-14 dezvoltare Balázs Somodi doctor Tamás Hornyák TDK + MSc Illés Zsombor MSc Balázs Somodi doctor Balázs Mecséri Simon Norbert MSc Dénes Kollár doctor Bence Jáger doctor Gábor Németh TDK + diplomă MSc

Structura grupului de cercetare Șeful grupului de cercetare: Dr. Balázs Kövesdi Doctoranzi: MSc/TDK studenti Balázs Somodi (doctorand) Dénes Kollár Balázs Mecséri Bence Jáger (doctorand) 4-5 studenți pe an în 2017/18: Tamás Hornyák, Illés Zsombor Gábor Németh Simon Norbert, Annamária Kaferné Rácz Conferința TDK 2017: Premiul Tamás Hornyák I. + premiul special al decanului + OTDK Gábor Németh III. premiu + OTDK

Rezistența locală a danturii Balázs Somodi dr. Tamás Hornyák TDK Afirmație privind problema: - Nu există suficientă siguranță de proiectare pentru secțiunile închise pătrate, - Curba de dimensionare standard oferă o capacitate medie de încărcare, factorul parțial nu este compatibil. Obiective de cercetare: - Cum să garantăm o siguranță suficientă (γ M1 =.), - Cât de mare este capacitatea de încărcare a materialelor HSS decât cea a materialelor NSS?

Rezistență locală la dantură Balázs Somodi dr. Tamás Hornyák TDK Cooperare internațională: - Universitatea Stuttgart - Bundeswehr Universitatea München - RWTH Aachen - BME S355-S960: γ M *, medie = 1,11; γ M *, max = 1,23 S960: γ M *, medie = 1,06; γ M *, max = 1,10 Nouă valoare recomandată pentru EN 1993-1-5 CEN/TC250/SC3 WG5 Preparat pentru secțiunea închisă (pătrat și dreptunghiular). Extensia la secțiunea I este pregătită cu 50%. Reuniunea CEN WG5: 06.02.2018, Reuniunea Paris ECCS TC8: 08.05.2018, München 7

Rezistența globală la deflexiune Balázs Somodi PhD Afirmație despre problemă: distribuție mai favorabilă a autostresului (pentru HSS) rezistență la deflexiune mai mare dimensionare independentă de material neeconomică Obiectiv de cercetare: Calibrarea curbelor de deflexiune (pentru gama S235 S960)

Rezistență globală la deflexiune Balázs Somodi PhD Suplimentarea procedurii de proiectare pentru soluția analitică HSS S235 S960 fy = σ max = NA + M max W + σ RS fy, roșu = NA + M max W = fy σ RS Considerare a caracteristicilor HSS: - randament crescut rezistență - independent de imperfecțiunea fy - autotensiunile mai mici pot fi aplicate direct în proiectare și standardizare Pas: Dați valori similare pentru alte secțiuni.

Aplicarea simulării sudării Dénes Kollár Doctorat modelarea procesului de producție determinarea caracteristicilor de producție (deformări, autostresări) Obiective: 1. Dezvoltarea unui model avansat de sursă de căldură 2. Modele de autostresare pentru produse de construcții civile 3. Extinderea proiectării bazate pe model numeric capacitatea de încărcare a simulării producției

Dimensiuni bazate pe model numeric Jáger Bence PhD Complex Sarcini MVF - Nu există metodă standard de dimensionare - Test bazat pe VEM 0,90 0,80 Pe baza simulării numerice, valoarea caracteristică a capacității de încărcare este un factor de sarcină de 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0, 20 0,10 0,00 Pe baza simulării numerice, valoarea de proiectare a capacității de încărcare la locația nivelului maxim de încărcare în timpul forfecării este deformarea orizontală globală la sfârșitul deplasării segmentului [mm] 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Direcția cercetării: 1. Dezvoltarea unei formule de dimensionare 2. Standardizarea testelor bazate pe VEM

Controlul interacțiunii M-V-F Cooperare internațională: Universitatea BME din Stuttgart UPC Barcelona Suprafața de interacțiune propusă: interacțiunea cu forfecare a fisurii CEN/TC250/SC3/WG5 acceptată Noua generație EN 1993-1-5 (2020) această formulă apare Aplicabilă în practica de proiectare

Noul standard de dimensionare a structurii de oțel bazat pe VEM EN 1993-1-14 Comisia Europeană (TC250/CEN/SC3/AHGFE) Comitetul internațional (20 de membri) prezidat de ungur Președinte: László Dunai Secretar: Balázs Kövesdi Obiectiv: Cerințe și recomandări pentru modelul numeric -dimensionarea bazată pe colectarea structurilor din oțel, sistematizare.

Rezistență la fisurare Practică de construcție a podului intern: aplicarea forței locale cu nervuri mici de rigidizare pe întregul pod - costisitor - oboseală? Declarație de problemă: Procedură de dimensionare - relație de capacitate de încărcare reală Procedură de dimensionare nouă Standardizare EN1993-1-5 CEN/TC250/SC3/WG5 Reuniune WG5: 06.02.2018, Aplicație industrială directă Paris M44 Körös Bridge 2018

Utilizarea rezultatelor noastre 1. Articole de jurnal/articole de conferință 7 (+3) articole din T1 IF:

12,8; 6 lucrări de conferință 2. Aplicabilitatea industrială a rezultatelor comitetelor internaționale de standardizare ECCS-TWG8.3 Structuri placate (secretar de comisie) CEN/TC250/SC3/WG5 Structuri placate CEN/TC250/SC3/WG13 Poduri din oțel Prezentarea rezultatelor cercetării de două ori pe an CEN/TC250/SC3/AHGFE Proiectare asistată de analiza FE 3. La conferințele profesionale maghiare Hidász Napok 2018 IDEA2018 X. Meeting Hidász Railway 2018

Vă mulțumim pentru atenție! PROGRAMUL DE CERCETARE A FOST PREGĂTIȚI CU SPRIJINUL NOUULUI PROGRAM NAȚIONAL DE EXCELENȚĂ AL MINISTERULUI RESURSELOR UMANE, COD-17-4-III.