Antwort Wie dehnen sich Eisenbahnschienen aus? Weitere Antworten – Haben Gleise Dehnungsfugen
Früher wurde die Längenausdehnung durch Dehnungsfugen aufgenommen. Heute sind Eisenbahngleise so ausgelegt, dass die thermischen Kräfte, die zu einer Ausdehnung der Schienen bei Wärme führen würden, vom Oberbau, also den Schwellen und dem Gleisbett, aufgenommen werden, also keine Ausdehnung der Schienen stattfindet.Heutzutage sind die Schienen sehr fest mit den Schwellen verbunden (u.U. sogar Betonschwellen für sehr große Belastungen), die fest im Gleisbett verankert sind, so dass Haftkräfte die Ausdehnung der Schienen verhindern. Es gibt keinen Schienenstoß mehr, die Schienen sind komplett verschweißt.Die Aufgabe der Schwellen ist es, die Spurweite der Schienen auch bei hoher Belastung durch Züge oder Witterung konstant zu halten. Üblich ist, dass eine Strecke nur eine Spurweite führt, die Gleisanlage kann aber nach Bedarf auf mehrere Spurweiten ausgelegt werden.
Wie weit dehnt sich Stahl aus : Berechnung von Wärmeausdehnung: Formel und Beispiele
Ein Stahlträger in einer Brücke hat eine Länge von 10 m bei einer Temperatur von 20°C. Bei einer Temperaturerhöhung auf 30°C dehnt sich der Träger aus. Der lineare Ausdehnungskoeffizient von Stahl beträgt etwa 12 ∗ 10 − 6 K − 1 .
Wie funktioniert eine Dehnungsfuge
Dehnungsfugen (auch Bewegungsfugen genannt) durchziehen den Querschnitt des Estrichs. Neben der Beweglichkeit der Bauteile und der Vermeidung von Rissbildung haben diese Fugen die Aufgabe, die Übertragung von Schall und Schwingungen zu verhindern. Übrigens: Auch Abschlussfugen zur Wand hin zählen zu den Dehnungsfugen.
Wie entstehen Dehnungsfugen : Diese Risse entstehen durch unterschiedliche Bewegungen der angrenzenden Flächen durch Wärmedehnung, Dehnung durch Feuchtigkeitaufnahme oder lastbedingte Lage- und Längenänderungen (sog. Kriechen).
Was passiert, wenn ich ohne Dehnfugen arbeite Dann erhält das Steingut nicht genug Freiraum, um gleichmäßig zu „arbeiten“. Das bedeutet, dass es zum Beispiel durch permanente Temperaturschwankungen zeitweise einem hohen Druck ausgesetzt sein kann, dem es jedoch nicht dauerhaft standhalten kann.
Beispielsweise verändert eine 120 Meter lange Eisenstange, die sich frei ausdehnen kann, ihre Länge bei einer Erwärmung um 30 Grad Celsius um 5,4 cm! Heutzutage sind die Bahngleise jedoch alle miteinander verschweißt. Dehnungslücke gibt es nicht mehr.
Was passiert wenn man über die Schienen läuft
Laut Eisenbahnbetriebsordnung handelt es sich beim Betreten der Gleise um eine Ordnungswidrigkeit. Wird jemand dabei erwischt, müsse er mit einer Verwarnung und einer Geldstrafe in Höhe von 25 Euro rechnen. Um diesem Problem vorzubeugen, führt die Polizei in regelmäßigen Abständen Kontrollen durch.Reinmetalle (Elemente)
Bezeichnung | α in 10−6 K−1 |
---|---|
Aluminium | 23,1 |
Blei | 28,9 |
Eisen | 11,8 |
Nickel | 13,0 |
Der Ausdehnungskoeffizient Stahl beträgt auf einen Quadratmeter bei einer Temperaturänderung von +1 Grad rund 0,25 qmm.
Dehnungsfugen (auch Bewegungsfugen genannt) durchziehen den Querschnitt des Estrichs. Neben der Beweglichkeit der Bauteile und der Vermeidung von Rissbildung haben diese Fugen die Aufgabe, die Übertragung von Schall und Schwingungen zu verhindern.
Werden Bahnschienen beheizt : Gleise werden eis- und schneefrei gehalten, um einen sicheren Schienenverkehr zu gewährleisten. Weichen werden frostfrei gehalten und bleiben somit beweglich. Stromschienen werden beheizt, um eine verlässliche und sichere Stromversorgung zu gewährleisten.
Sind Bahnschienen beheizt : Insgesamt sind 80 Prozent der Weichen auf regelmäßig befahrenen Strecken beheizt, die Schienen selbst jedoch nicht.
Warum dehnen sich Schienen nicht aus
Das Material, mit dem die Schienen verschweißt sind, kann Temperaturen zwischen –20°C und +60°C aushalten, ohne dass das Material bricht. Das also ist die Erklärung der Bahn, warum die Schienen so gut halten und auch verschweißt werden können ohne zu bersten, wenn es zu heiß wird.
Zusätzlich sind die Räder kegelförmig – das bedeutet, sie haben in Richtung der Zugmitte einen größeren Durchmesser als auf der Außenseite. Dieser Größenunterschied zwischen beiden Radseiten sorgt dafür, dass der Zug fest auf den Schienen bleibt, da er der Fliehkraft entgegenwirkt.Beispiele
Längenausdehnungskoeffizient α einiger Feststoffe | |
---|---|
Bezeichnung | α in 10-6/K bei 20 °C |
Eisen | 12,2 |
Germanium | 6,0 |
Gummi (leicht vulkanisiert) | 220,0 |
Welches Metall dehnt sich am meisten aus : Einfach gesagt, die Materialien dehnen sich bei zunehmender Temperatur aus und ziehen sich bei abnehmender Temperatur zusammen. Im Bereich der Metalle zählen beide Stoffe sogar zu den Materialien mit hohem Ausdehnungskoeffizienten, Aluminium sogar mit dem höchsten in dieser Gruppe.