Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

2. szám - Dr. Haszpra Ottó: Hidraulikai rezgéstani vizsgálatok betétgerenda rugalmas kismintáján. I.

56 Hidrológiai Közlöny 1970. 2. sz. HIDRAULIKA Hidraulikai rezgéstani vizsgálatok betétgerenda rugalmas kismintáján Dr. H ASZ PB, A OTTÓ» a műszaki tudományok kandidátusa I. RÉSZ 1. Bevezetés A vízépítési szerkezetek rezgéseinek vizsgálata a hidraulikának viszonylag új ága. Ez különösen vonatkozik a modellkísérletek segítségével történő vizsgálatokra. Hazánkban az első hidraulikai rezgéstani kismintavizsgálatot Györké Olivér végezte a VJTUKI laboratóriumban gátszerkezetek rugalmas felfüggesztésű, de merev táhlájú modelljén [3]. A rugalmas modellek átszámítási elméletét 1965-ben dolgoztuk ki [1] és 1965—66-ban ennek alapján végeztük az első hazai hidraulikai rezgéstani modellkísérletet rugalmas kismintán. Ez a tanulmány ennek a kismintavizsgálatnak az eredményeit tartalmazza és a hangsúlyt gyakorlati részletekre helyezi. A vizsgálatok folyamán és befejezésük után az átszámítási elméletet is bizonyos mértékig továbbfejlesztettük [2], széles, méretarány határok között ellenőriztük, az irodalomban található kismintavizsgálati eredményekről pedig ugyancsak tanulmányt állítottunk össze [4]. 2. A feladat A létesítendő dunai és tiszai vízlépcsők mozgó gátjainak javítását ideiglenes elzárás betétgerendáinak védelme alatt fogják elvégezni. A betétgerendákat esetleg mozgó vízbe is le kell ereszteni, ha a gátszerkezet üzemzavara ezt szükségessé teszi. Kérdés, hogy a mozgó vízbe történő lebocsátás során milyen hidrodinamikus erők támadják a betétgerendákat, hogy a gerenda és a felhúzóberendezés szilárdságtanilag és gépészetileg megnyugtatóan méretezhető legyen. A vizsgálatot a Nagymaroson kialakuló viszonyok alapulvételével két lépcsőben végeztük. Először merev modellen meghatároztuk a betétgerendákra ható terhelés időbeli átlagértékeit [5, 6, 7] a szóbajöhető állapotoknál. Ebből megállapítottuk, hogy ha a billenőlapos szegmens gátszerkezeten felső átbocsátás van, ez — mint várható volt — akkor adja a leeresztés alatt álló betétgerendára a legnagyobb terhelést, ha a billenőlap teljesen lehajtott állapotban van. Ha a gátszerkezeten tiszta alsó átbocsátás van, a betétgerendákra gazdaságosan eltűrhető terheléshez, ill. felhúzóerőhöz leg* Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. feljebb 70 cm alsó nyitás engedhető meg. Végül jelentékeny terhelések állnak elő, ha a betétgerendákat teljesen kiemelt gátszerkezet és árvízi állapot esetén engedik le. A mérések — bár nem erre a célra szánt berendezéssel folytak — kimutatták azokat a helyzeteket, amikor a felhúzóerőben jelentékeny ingadozások várhatók. A vizsgálatok második lépcsőjében kifejezetten rezgésvizsgálati célra építettük meg egy betétgerenda rugalmas modelljét. A következőkben erről a vizsgálatról számolunk be. 3. A nagymarosi betétgerenda kismintájának tervezése, építése, ellenőrzése 31. A modell méretarányának meghatározása és az átszámítási méretszorzók A modell építését döntő mértékben meghatározza az alkalmazható méretarány. A vizsgálandó betétgerenda a nagymarosi duzzasztóműhöz tervezett és a VITUKI által hidraulikailag már megvizsgált A

s jelű gerenda [6, 7] (1. ábra). A gerenda behelyezésekor elképzelhető legnagyobb vízhozam 0000 m

3/s, amely 9 nyíláson oszlik meg. Egy nyílásra jut tehát 667 m

3/s. A gerenda fölött az áramlás kiegyenlítése érdekében legalább 2, alatta az alvízi visszahatások jó beállíthatósága érdekében legalább 4 nyílásszélességnek megfelelő hosszat kell biztosítani. A VITUKI laboratóriumban rendelkezésre álló hely és vízhozam-kapacitás mindezek alapján 1 :20-nál nagyobb méretarányú modell építését elfogadható költségszinten nem tette lehetővé. Irodalmi tanulmányainkból ([8, 9] stb.) viszont úgy látjuk, hogy rezgéstani modelleknél ez az alkalmazott legnagyobb fokú kicsinyítés, amely még elfogadható eredményeket szolgáltatott. Az elmondottaknak megfelelően a modell méretaránya 1:20, azaz a geometriai alap-méretszorzó, egyúttal az elmozdulások méretszorzója: ;.=2o. (i) Hátulnézet t ' 14200 Elölnézet C-C metszel (Miettm képest kitsierts miretarhny) 1. ábra. A vizsgált A

t jelű betétgerenda tanulmányterve Abb. 1. Vorprojekt des untersuchten Dammbalkens