203142. lajstromszámú szabadalom • Növelt állékonyságú oszlop
1 HU 203 1 42 A 2 A találmány tárgya növelt állékonyságú oszlop, főleg villamosenergia és postai hálózatok vezetékeinek tartására, amely előfeszített vasbetonból van, az oszlop a teherviselés fő irányában lévő oldalfelületeire merőlegesen lyukáttöréseket tartalmaz, és az oszlopcsúcs felé előnyösen sudarasodik. A vezetéktartó oszlopok a múlt században jelentek meg, és a vezetékes távíróhálózat huzaljainak a tartására szolgáltak. Az első vezetéktartó oszlopok fából készültek. A postai és villamosenergiai hálózatok fejlődésével, a villamos üzemű vasutak, a városi villamosvasutak és később a trolibuszok vonalain a vezetéktartó oszlopokat mind nagyobb számban alkalmazzák. A vezetékek számának, keresztmetszetének és terheinek növekedésével nőttek az oszlopokra ható erők, melynek következménye a nagyobb teherbírású acéloszlopok fokozatos térnyerése lett. A részint tömör, részint rácsos keresztmetszetű oszlopok statikai előnye, hogy az acél anyag inkább a keresztmetszet külső pereme mentén helyezkedik el, így a tömör keresztmetszetűnél kedvezőbb inercia viszonyok alakulnak ki. Az acéltartók alapvető hátránya, a korrózióval szembeni viszonylagos védtelenség, amit a rendszeres karbantartás nem tud kiküszöbölni. További hátrányuk, amely különösen rácsos oszlopszerkezeteknél jelentkezik, hogy nagyméretű monolit betontömb alapozást igényelnek. Az alapozás csak sok helyszíni élőmunkával és tekintélyes költséggel valósítható meg. Emellett a rácsos oszlopok szállítása nehézkes, felállításuk körülményes, áruk pedig mind a fa-, mind a vasbeton oszlopokénál magasabb. A feszített vasbeton szerkezetek megjelenésével lehetővé vált olyan oszlopok gyártása, amelyeknél a korrózió veszélye teljesen ki van küszöbölve. A feszített, előregyártott vasbeton oszlopok olcsóbbak az acéloszlopoknál a gazdaságosságuk az előregyártási technika korszerűsödésével egyre javul. A feszített vasbeton vezetéktartó oszlopok kezdetben tömör négyzet vagy téglalap keresztmetszettel készültek. A fejlődés kővetkező lépése az áttört, tagolt keresztmetszetű oszlopok megjelenése volt. Az új keresztmetszetekre azért volt szükség, mert a felhasználók az oszlopoktól főleg egy meghatározott irányú, a továbbiakban főirányú teherbírást kívántak meg, erre az irányra merőleges ún. mellékirányban kisebb teherbírással is megelégedtek. A fő- és mellékirányok eltérő teherbírását I- vagy H-keresztmetszetű pl. Vierendel rendszerű áttört tartókkal lehetett anyagtakarékosan megvalósítani. Fentiekkel egy időben megjelentek U-keresztmetszetű oszlopok is, valamint olyan csillagkeresztmetszetű tartók, amelyeknél a gerincek egymással 120’-os szöget zárnak be, a gerincek végén azokra merőleges, célszerűen feszített övék helyezkednek el. A csillag alakzatú keresztmetszetek tulajdonsága, hogy teherbírásuk a csillag alakzat gerinceinek irányában nagyobb, míg a gerincek szögfelezőinek irányában kisebb. Hátrányuk, hogy rendkívül bonyolult a gyártásuk, s gazdaságos felhasználásuk csak olyankor jöhet szóba, amikor a fő- és mellékirányú igénybevételek nagysága nem tér el jelentős mértékben egymástól. Ismeretesek kör és körgyűrű keresztmetszetű oszlopok is, amelyek teherbírása a tengelyükre merőleges sík bármely irányában azonos. Ezen oszlopok legnagyobb hátránya, hogy kereszmetszete nem követi a főirányú igénybevételeket, ezért túlméretezettek. Emellett az előállításukra szolgáló pörgetéses gyártástechnológia rendkívül veszélyes. A négyszög vagy négyszögkontúrból kialakított tagolt keresztmetszetű oszlopokat túlnyomórészt ún. aggregét technológiával gyártják. Általában egy sablonban egy oszlop készül, ami a gyártási folyamatot egy oszlop gyártási fázisonként való fokozatos előállítására tagolja szét. Az ismert Vierendel rendszerű oszlopok geometriai kialakításából adódóan az elem sablonban való megszilárdulása és a sablonra való feszítés feloldása, azaz a termékre való feszítőerő ráengedés után a termék sablonból nem zsaluzódik ki. Ennek oka az U-alakú merev sablon, valamint a termék igen nagy tagolatlan, sík oldalfelülete, amely kiszereléskor olyan nagy tapadóerőt képez, hogy a terméket csak a csúcsánál alkalmazott nagy tolóerő segítségével lehet a sablonból kitolni. Ez a művelet gyakran az oszlopok sérüléséhez vezet. A sztend jellegű feszítőágyas hosszúpados gyártástechnológia alapvető hiányossága, hogy csak párhuzamos szálvezetésű termékek gyártására alkalmas. Mivel a vezetéktartó oszlopok funkciójuk miatt sudarasodnak, a feszítőágyas hosszúpados technológia változtatás nélkül nem alkalmas azok gyártására. Az eddigiekben ismertetett keresztmetszetekkel készült oszlopok alapvető hiányossága, hogy az oszlopcsúcson fellépő erőt csak egy bizonyos határig képes a talajnak átadni. A talaj terhelhetősége ugyanis a talajfajtáktól függően korlátozott, az oszlopok talajba nyúló része - sudarasodásuktól függően - olyan kis felületű, hogy csak korlátozott mértékű befogási nyomaték talajra való átadását teszi lehetővé. Ennek következménye, hogy a befogás-környék helyszíni betonnal való erősítése nélkül csak viszonylag kis, kb. 1-2 kN-os csúcshúzások adhatók át. A gyenge nyomatékbírás nem az oszlop keresztmetszetének befogáskömyéki gyengeségéből, hanem a talaj felületegységére jutó kis terhelhetőségéből adódik. Fentiek miatt nagyobb csúcshúzások esetén monolit vagy előregyártott vasbeton kehely- vagy tömbalapok alkalmazása szükséges. A bemutatott oszlopokról ábrákkal és számításokkal kiegészített összefoglaló áttekintés található a PCI Journal 1984. szeptember/októberi számának 52-103. oldalain. Az ismert oszlopok további hátránya, hogy nem alkalmasak erőátadó elemmel vagy anélkül erőátadó módon egymáshoz történő kapcsolásra. A felhasználó részéről megkívánt nagyobb igénybevehetőség elérésére gyakran a csúcsuknál összekapcsolják az oszlopokat, így két oszlopból fordított V, három oszlopból térbeli háromlábú bakállvány (tripód) készíthető. A csúcsuknál ily módon összefogott két- vagy háromlábú oszlopok teherbírása az egyes oszlopok teher5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
