Tukikerroksettoman sillan teräksinen siirtymälaatta-arina

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Parkkila, Risto
dc.contributor.author Uuspelto, Jooel
dc.date.accessioned 2016-11-02T09:25:34Z
dc.date.available 2016-11-02T09:25:34Z
dc.date.issued 2016-10-17
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/23220
dc.description.abstract Tämän diplomityön tarkoituksena on suunnitella teräksinen siirtymälaatta-arina, jolla voidaan parantaa tukikerroksettomien terässiltojen taustojen käyttäytymistä. Koska siltojen päätyjen tukeminen on haastavaa, näille alueille muodostuu helposti painaumia, jotka vaikuttavat radan kestävyyteen ja matkustusmukavuuteen. Toistaiseksi ongelmaan ei ole olemassa kovin hyvää ratkaisua, joten kallista kunnossapitoa joudutaan tekemään usein. Työssä suunnitellaan teräksinen siirtymälaatta-arina käyttämällä hyväksi Finite Element Method -laskentaa (FEM). Laskentaohjelmassa 5 metriä pitkää arinaa kuormitetaan ajamalla junapyöriä pitkin arinan päällä kulkevaa kiskoa. Kuormitusta ja arinan geometriaa vaihdellaan optimaalisen rakenteen saavuttamiseksi. Tulosten perusteella täysin tuettuna HEB300-profiileista koottu siirtymälaatta-arina toimii erittäin hyvin sekä pystysuuntaisten painaumien että väsymiskestävyyden kannalta. Sen sijaan erittäin huonosti tuettuna, noin 2,5 metrin matkalta käytännössä siltana toimivana, arinaan muodostuu matkustusmukavuuden kannalta liian suuria painumia ja väsymiskestävyys alkaa rajoittaa arinan elinikää merkittävästi. Arinan jäykkyyttä ja väsymiskestävyyttä voidaan kasvattaa suurentamalla käytettyjen profiilien seinämäpaksuutta. Tämän työn perusteella arinaa ei voida heti ottaa käyttöön, vaan se vaatii vielä lisätutkimusta muun muassa tukemisen ja kiskojen kiinnityksen osalta. Vaikka FEM-analyysi antaa varsin luotettavia tuloksia, arinan todellinen käyttäytyminen selviää vasta fyysisessä koekäytössä. Mallinnusten perusteella hitsattu arina toimii kuitenkin hyvin I-profiileilla ja perinteisillä jäykistyslevevyillä, sillä niiden hitsaus on helppoa. fi
dc.description.abstract The purpose of this Master’s thesis is to design a welded steel transition slab/grate that could improve the behaviour of ballasted railroad track near the ends of a ballastless bridge. Track depressions are common near bridge ends mainly because tamping the ballast on these areas is difficult. These depressions have a negative effect on track durability and passenger comfort. For now, there is no decent solution to this problem and expensive maintenance has to be performed relatively often. In this thesis a welded steel transition grate is designed by using Finite Element Method (FEM) calculation program. A 5-meter long steel grate is subjected under simulated train loads by applying moving point forces on a single rail above the steel grate. Loads and geometry of the steel grate are varied in order to find the optimal structure. Results show that fully supported steel grate made of HEB300-profiles works very well when both vertical deflection and fatigue strength are considered. However, very badly supported steel grate does not fully satisfy necessary conditions of passenger comfort and fatigue begins to significantly limit the life of the grate. To avoid these problems, stiffness and lifetime of the grate can be increased by thickening web and flanges of steel profiles. It is recommended that further studies on the steel grate are made before manufacturing. For example means of tampering and rail fastening need to be considered as well as real world behaviour of the grate. Altough FEM analysis gives reliably accurate results, constructing a prototype and performing physical tests with real scale loads is highly recommended. The calculations show that a welded grate works well with I-profiles and traditional stiffeners and that it is easy to manufacture since welding stiffeners and same sized I-profiles is fairly easy. en
dc.format.extent 75 + 2
dc.language.iso fi en
dc.title Tukikerroksettoman sillan teräksinen siirtymälaatta-arina fi
dc.title Steel transition grate of ballastless bridges en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword siirtymälaatta-arina fi
dc.subject.keyword teräs fi
dc.subject.keyword FEM fi
dc.subject.keyword terässilta fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201611025321
dc.programme.major Teknillinen mekaniikka fi
dc.programme.mcode K3006 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Tuhkuri, Jukka
dc.programme Konetekniikan koulutusohjelma fi
dc.ethesisid Aalto 4739
dc.location P1


Files in this item

Files Size Format View

There are no open access files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse