2006 III. évfolyam 2. szám
Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Association
Fotó: Domanovszky Sándor
A 2006. május 12-én forgalomba helyezett Balatoni úti, MÁV vágányok feletti ívhíd
A TARTALOMBÓL: •
Diploma Díjasaink
•
130 éves a Margit híd
•
Új utakon a Rutin Kft.
•
Öszvérszerkezetek tûzállósága
•
Közúti híd tervezése
•
Vasút feletti közúti híd megvalósítása
•
Fekete-Körös-híd pályalemezcseréje
TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRÕL ÉS A KÖZGYÛLÉSRÔL A MAGÉSZ elnöksége 2006. március 29-én a Rutin Kft.-nél tartotta ülését. Az ülést Markó Péter elnök vezette. Az elnök a MAGÉSZ közgyûlését 2006. május 10-ére hívta össze, ahol elfogadásra került az elnökség beszámolója, az elmúlt év pénzügyi beszámolója és mérlege, valamint az idei költségvetés és tagdíj mértéke valamint a Munkaterv és az Alapszabály módosítása. A közgyûlésen adtuk át a „Diploma Díj”-akat. A közgyûlés egyéb kérdésekben is döntött.
I. TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRÔL ➠ A közgyûlés elôkészítése, a Munkaterv elfogadása Az elôzô elnökségi ülésen megvitatott és kiegészített „MUNKATERV 2006” tervezetet az elnökség elfogadta és azt a közgyûlés elé terjeszti.
➠ A 2005. évi beszámoló és mérleg elfogadása és jóváhagyásra a közgyûlés elé terjesztése A MAGÉSZ 2005. évi tevékenységérôl készült beszámolót az elnökség megvitatta és a közgyûlés elé terjesztésre megfelelônek ítélte, a pénzügyi gazdálkodásról készült beszámolóval és a mérleggel együtt.
➠ Javaslat a 2006. évi tagdíj mértékére Az elôzô számunkban (Acélszerkezetek 2006/1) részletesen közöltük azon változatokat, amelyekkel igazságosabbá lehetne tenni a tagdíjfizetés mértékét. Az elnökség által elfogadott végsô változatot, melyet a közgyûlés elé terjesztett, a közgyûlésrôl szóló tájékoztatóban ismertetjük.
➠ A 2006. évi költségvetés elfogadása és jóváhagyásra a közgyûlés elé terjesztése Az elnökség a MAGÉSZ 2006. évi költségvetését 17.150 E Ft bevétellel és 15.684 E Ft kiadással a közgyûlés részére elfogadásra javasolta.
➠ Alapszabály módosítása A korábbi elnökségi üléseken többször megvitatott módosítási javaslatot, amely az Alapszabály III. „A Szövetség céljának megvalósítását szolgáló eszközök” c. fejezetre vonatkozik, az elnökség végleges formában fogalmazta meg és azt a közgyûlés elé terjesztette.
➠ Nívódíj pályázat értékelése Felhívásunkra pályázat nem érkezett.
➠ Diploma Díj pályázat értékelése A beérkezett pályamûvek közül – a bírálóbizottság értékelése alapján – az elnökség két elsô díj kiadását látta célszerûnek, a dolgozatok magas színvonala miatt.
➠ Tagfelvételi kérelem Felvételét kérte a MAGÉSZ pártoló tagjai sorába: OSTORHÁZI Kft. (2030 Érd, Duna u. 27/c) Ügyvezetô igazgató: Ostorházi László. Az elnökség a kérelmet elfogadta.
II. TÁJÉKOZTATÓ A 2006. MÁJUS 10-i KÖZGYÛLÉSRÔL ➠ II/1. Az elnökség beszámolója Markó Péter elnök tartotta az elnökség beszámolóját:
„Tisztelt Tagtársaink, kedves Meghívottak, Hölgyeim és Uraim! Ismételten eltelt egy év, az immár 9. évét taposó Szövetségünk életébôl. Tekintettel arra, hogy a 2005-ös év értékelését, a most már hagyománnyá váló decemberi elnökségi üléssel egybekapcsolt, évzáró rendezvényünkön elemeztük, most csak címszavakban emlékeznék meg a tavalyi esztendô Szövetségünket érintô eseményeirôl. • Megállapíthatjuk, hogy Szövetségünk a nehezedô gazdasági környezetben is eredményesen gazdálkodva mûködött. • Céljainknak és a piacon való megjelenésünknek megfelelôen sikeresen bevezettük Szövetségünk új
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Szövetségi hírek . . . . . . . . . . . . . . 1 Association News . . . . . . . . . . . . . 1 Átadtuk a MAGÉSZ Acélszerkezeti Diploma Díjat . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Beszámoló a 130 esztendôs Margit híd tiszteletére rendezett XXV. Acélszerkezeti Ankétról . . . . . 5 Report on the XXVth Steelstructure Panel Discussion Held in respect for the 130 Year Old Margit Bridge . . . 5 A 130 éves Margit hídról tartott acélszerkezeti elôadáson elhangzott elôadások kivonata . . . . . . . . . . . . 7 Az elsõ Margit híd építése 1872–1876 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 A Margit híd parti nyílásainak és a szigeti szárnyhíd építése . . . . . 15 The building both of the fly over on the Danube bank and with the island connecting structure of the Margaret bridge at Budapest . . . . . . . . . . . . 15 A budapesti Margit híd története, 1935–1948 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 The story of the Margaret bridge in Budapest, 1935-1948 . . . . . . . . . . . 23 Új utakon a Rutin Kft. . . . . . . . . . . 30 Rutin Ltd. on new ways . . . . . . . . . 30 Öszvérszerkezetek tûzállósága . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Fire resistance of composite structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Közúti híd tervezése . . . . . . . . . . . 40 Designing a road bridge . . . . . . . . 40 A Balatoni út MÁV vágányok feletti közúti felüljárójának újjáépítése . . 46 The rebuilding of the fly over road bridge above the MÁV railway line on the Balatoni street at Budapest . . . 46 Remetei Fekete-Körös-híd pályalemezcseréje . . . . . . . . . . . . . 60 Deck substitution of the Fekete-Körös bridge at Remete . . . . . . . . . . . . . 60
Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Association
1
A közgyûlés résztvevôi
•
•
•
•
•
•
•
nevét, a szélesebb szakmai összetartozást kifejezô „Magyar Acélszerkezeti Szövetség”-et. Sikeresen bôvítettük tagjaink körét a szakmában tevékenykedô legtöbb tervezôirodával. Szakmai kiadványunk, az „Acélszerkezetek”, miután sikeresen bevezettük az opponált cikkek közlését, egyre nagyobb érdeklôdésre tart számot. Kivitele pedig, nyugodtan állíthatom, felveszi a versenyt a legnívósabb európai szaklapokkal is. Ebben a sikerben elévülhetetlen érdemei vannak titkárunknak, dr. Csapó Ferencnek. Munkájáért az elnökség nevében ezúton is szeretnék köszönetet mondani. Rendezvényeinket az elfogadott Munkaterv szerint tartottuk, így a hagyományoknak megfelelôen elnökségi üléseinket negyedévente egy-egy tagvállalatunk munkájának megismerésével egybekapcsolva, kihelyezetten tartottuk. Így 2005-ben elnökségi ülés volt: a KÖZGÉP Rt.-nél, az MSc Kft.-nél és a MEISER Ferroste Kft.-nél. 2005 kiemelkedôen sikeres eseménye volt a DUNAFERR-el közösen tartott tavaszi „VIII. Acélfeldolgozási és Acélépítészeti Konferencia”. Az ott elhangzott hazai és külföldi elôadások színvonala olyan magas volt, hogy pl. felkeltette egy környezô országban tevékenykedô nagy acélszerkezet-gyártó vállalat érdeklôdését is tagságunk iránt. Alapszabályunk szerint azonban ezt el kellett utasítanunk. Tagvállalataink aktivitásának köszönhetôen igen színvonalas volt a Magyar Könnyûszerkezetes Egyesület és az ALUTA Egyesülettel ôsszel közösen tartott fémszerkezeti konferencia is. Rendszeressé vált a kapcsolat a Közlekedéstudományi Egyesület (KTE) Mérnöki Szerkezetek Szakosztályával, így évente rendszeresen közösen rendezünk egy-egy szakmánkba vágó ankétot. Az egyetemi és fôiskolai oktató tagjaink munkájának köszönhetôen,
2
idén rendkívül színvonalas pályamunkák érkeztek a Szövetségünk által meghirdetett „Diploma Díj” pályázatra. Ennek elismeréseként – elsô ízben – két egyetemi elsô díj kiadását szavazta meg elnökségünk. Fôiskolai pályázat nem érkezett. Az eredményeken túl nem szabad elhallgatni munkánk gyengeségeit sem: • Elsônek kell említenem – bár közgyûlési határozat volt rá –, nem sikerült tagvállalataink mintegy 40%-ának elôteremtenie az Európai Acélszerkezeti Szövetségi tagdíjat biztosító pótbefizetést. Így nem volt más választásunk, mint a kimaradás mellett dönteni. Természetesen azon tagvállalataink, akik a határozatnak megfelelôen teljesítették befizetéseiket, visszakapták azt, éves tagdíjukba beszámítva. • Folyamatos tagtoborzó akciók ellenére sem sikerült taglétszámunk lényeges emelése. Jelen pillanatban 24 tagvállalatunk, 25 egyéni tagunk, 2 tiszteletbeli és 7 pártoló tagunk van. Lényeges feladat, hogy meglévô tagvállalataink gazdasági kapcsolataikon keresztül fejtsenek ki tagtoborzó munkát partnereiknél a Szövetségbe történô belépés ösztökélésére. Különösen lényeges lenne a sok száz alvállalkozó kis cég bekapcsolódása Szövetségünk életébe, hiszen ezáltal is biztosítható lenne az oly lényeges mûszaki, szakmai színvonal növelése. • Nem hallgathatom el, hogy kifejezett szakmai kudarcnak tekintem a tagvállalatok érdektelenségét a 2005. évi Nívódíj pályázata iránt. Így fordulhatott elô, hogy – elôször megalapítása óta – pályázat hiányában idén nem tudjuk kiadni ezt a megtisztelô címet. Szervezeti életünk egyéb kérdéseiben a közgyûlés további napirendi pontjaiban adunk részletes tájékoztatást. Szeretném azonban kihasználni az alkalmat, hogy néhány szóval elemezzem a tavalyi év gazdasági folyamatait:
Acélszerkezetek 2006/2. szám
• Nem vitás, hogy a 2005. évben – 2004-gyel szemben – szakterületünkön meglódult a gazdaság. • Jól jellemzik ezt a tagvállalatok által beküldött statisztikai elemzésbôl levonható következtetések, miszerint pl. a gyártás mennyisége, a csúcsévnek számító 2003-at 22%kal haladta meg. Ebben persze döntô szerepe volt a már beindult híd programoknak, ahol 2003-hoz képest 500%-os, de a már elôkészítést jelentô 2004-hez képest is 400%-os emelkedés volt. Ehhez kapcsolódóan természetesen nôtt a helyszíni szerelési teljesítmény is. • A TVK nagyberuházásának kifutásával valamelyest csökkent az ipari szerkezetek gyártási volumene, és nem látványosan, de csökkenô tendenciát mutat az acél csarnokszerkezetek gyártási volumene is. • A tavalyi évben, szemben a 2004-es viszonyokkal, kiszámíthatóvá, szolid emelkedéssel és biztonságos szállítási határidôkkel, számíthatóvá vált az alapanyagpiac. Ez ma már természetesen a szép álom kategóriája, de ennek a tragikus folyamatnak értékélése a jövô évi találkozónk napirendi pontja lesz. • 2005-ben – a korábbi csökkenô tendenciához képest – drasztikusan romlott iparágunkban a fizetési fegyelem, és nôtt a (körbe) tartozás mértéke. Megjelentek piacunkon a kétes fizetési fegyelmet tovább gyengítô olyan külföldi cégek, akik tôkeerejüket kihasználva kifejezetten a fizetések késleltetésére (akár 120 napra is!), ill. mondvacsinált levonásokkal a teljesítmény 10~30%-os csökkentésére játszottak. Tisztelt Közgyûlés! Elnökségünk a fenti összefoglalóval kívánta Önöket tájékoztatni a 2005ben végzett munkánkról, és egyben felkérni mindazon tagvállalatunkat, akik szeretnék bemutatni tevékenységüket elnökségünknek, ill. ezen keresztül megbízóinknak, jelezzék azt
titkárunk felé, és ígérem, hogy elôbbutóbb elnökségi ülés keretében sort kerítünk meglátogatásukra. Köszönöm figyelmüket.”
➠ II/2. A 2005. évi pénzügyi beszámoló és mérleg elfogadása A MAGÉSZ 2005. évi gazdálkodását az elnökség megvitatta és azt közgyûlés elé terjesztésre megfelelônek ítélte. Az egyszerûsített mérleget és a gazdálkodásról szóló beszámolót minden jelenlévônek átadtuk. Ebben az összes bevételünket és az összes kiadásunkat részleteztük. Mivel a fordulónapi követeléseink jelentôs része realizálódott az elmúlt idôben, egyben újak keletkeztek, ezért a 2006. április 30-i pénzügyi állapotról is készítettünk egy tájékoztató kimutatást, melyet a közgyûlés résztvevôinek átadtunk.
➠ II/4. A 2006. évi tagdíj
➠ II/7. „Acélszerkezeti
megállapítása Az elnökség azt javasolta és terjesztette a közgyûlés elé, hogy a korábban kialakított és elfogadott tagdíjsávokat módosítsuk, és tegyük a tagdíjfizetést igazságosabbá. Ennek megfelelôen tartalmazta a közgyûlésen kiosztott melléklet az idei tagdíjakat. Nem javasolta az elnökség megváltoztatni az egyéni tagok és a pártoló tagok tagdíját.
Diploma Díj” átadása A pályázatra 4 pályamû érkezett, melybôl mind a 4 egyetemi dolgozat. Sajnálatunkra a fôiskolák végzôs hallgatói nem pályáztak. A diplomamunkák kiemelkedôen magas színvonalúak. A bírálóbizottság a pályázati kiírásban megfogalmazott bírálati szempontok alapján az alábbi pályázatokat helyezte az elsô helyre: Kis László: KÖZÚTI HÍD TERVE Konzulensek: Dr. Dunai László egyetemi tanár és Nagy Zsolt, a FÔMTERV vezetô tervezôje. Szabó Lívia: PARKOLÓHÁZ TERVEZÉSE TÛZTEHERRE Konzulensek: Dr. Horváth László egyetemi docens és Takács Lajos egyetemi tanársegéd, BME Építészmérnöki Kar, Épületszerkezettani Tanszék Mindkét diplomamunka olyan magas színvonalú, hogy az elnökség azokat elsô helyre javasolta és ennek eredményeképpen két elsô díj kerül kiadásra. Az elnökség nevében az elnök köszönetet mondott a konzulenseknek – akik magas szakmai tudásukkal segítséget nyújtottak a diplomaterv kiemelkedô színvonalú kidolgozásához – valamint a bírálóbizottság tagjainak – akik a beérkezett pályamunkák értékelésénél lelkiismeretes munkát végeztek –, hogy az elnökség döntését elôsegítették.
A közgyûlés egyhangúlag elfogadta a 2006. évi tagdíjat az alábbiak szerint. A tagvállalatok elôzô évi mérlegében szereplô nettó árbevétel függvényében: 500 M Ft alatt 150 E Ft; 500–1000 M Ft között 200 E Ft; 1000–2000 M Ft között 350 E Ft; 2000–4000 M Ft között 400 E Ft; 4000 M Ft felett 500 E Ft a tagdíj mértéke.
A közgyûlés a pénzügyi beszámolót és a mérleget az alábbi összegekkel egyhangúlag elfogadta:
➠ II/5. A 2006. évi költségvetés elfogadása A közgyûlés a MAGÉSZ 2006. évi költségvetését 17.150 E Ft bevétellel és 15.684 E Ft kiadással, egyhangúlag elfogadta.
mérleg fôösszeg: 8.290 E Ft adózás elôtti eredmény: 860 E Ft mérleg szerinti eredmény: 860 E Ft
➠ II/3. 2006. évi Munkaterv jóváhagyása Az elnökség a 2006. március 29-i ülésén áttekintette a 2005. december 7-i elnökségi ülésen megfogalmazott, ajánlásokból elkészített 2006. évi Munkatervtervezetet. Kisebb javításokkal és idôpont-módosításokkal a dokumentumot a közgyûlés elé terjeszthetônek ítélte. A Munkatervet a tagok megkapták.
➠ II/6. Alapszabály módosítása Az elnökség az alábbi javaslatot tette: A MAGÉSZ Alapszabálya III. „A Szövetség céljának megvalósítását szolgáló eszközök” c. fejezete módosításra szorul, mivel több pontjában nem felel meg mai céljainknak. A módosított szövegtervezetet a tagok megkapták. Az elnökség által módosított Alapszabályt a közgyûlés egyhangúlag elfogadta.
A közgyûlés egyhangúlag elfogadta a MAGÉSZ 2006. évi Munkatervét.
➠ II/8. Statisztikai jelentés Tagvállalataink a hazai acélszerkezetek tervezésének, gyártásának, építésének mintegy 70%-át produkálják. Az alábbiakban közölt tagvállalati statisztikát ennek függvényében kell értelmezni.
MAGÉSZ tagvállalati statisztika, 2001–2005 2001
2002
2003
2004
2005
1. Értékesítés összesen (M Ft)
58 949
61 242
61 385
54 900
66 135
2. Acélszerkezet-gyártás (t)
72 128
74 067
76 780
71 935
93 894
Ebbôl: – ipari szerkezetek
32 782
37 985
45 074
22 176
21 196
– egyéb épületek
11 192
11 320
9 719
20 326
19 168
– hidak
10 940
8 742
5 382
6 294
27 085
– egyéb mérn. lét.
17 196
16 019
16 556
21 249
26 445
27 743
25 516
27 277
17 933
29 000
4. Mûszaki tervezés (M Ft)
24,4
47,7
71,3
61,3
1 325
5. Export évenkénti változása (%)
47,5
10,9
12,75
46,7
11,3
3. Helyszíni szerelés (t)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
3
ÁTADTUK A MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETI DIPLOMA DÍJAT A felsôoktatási intézményekben kiemelkedô színvonalon végzett mérnökök anyagi és erkölcsi támogatására alapított „ACÉLSZERKEZETI DIPLOMA DÍJ” pályázatára az alábbi pályamunkák érkeztek: BME Hidak és Szerkezetek Tanszékrôl 1. Dóka Zsolt:
ACÉLSZERKEZETÛ HANGÁR TERVE
2. Kis László:
KÖZÚTI HÍD TERVE
3. Kocsi János Zoltán:
VASÚTI HÍD TERVE
4. Szabó Lívia:
PARKOLÓHÁZ TERVEZÉSE TÛZTEHERRE
A pályamûvek közül – a bírálóbizottság értékelése alapján – az elnökség két elsô helyet adott ki a diplomák kiemelkedô színvonala alapján: KIS LÁSZLÓ: KÖZÚTI HÍD TERVE (Konzulensek: Dr. Dunai László egyetemi tanár és Nagy Zsolt, a FÔMTERV vezetô tervezôje) SZABÓ LÍVIA: PARKOLÓHÁZ TERVEZÉSE TÛZTEHERRE (Konzulensek: Dr. Horváth László egyetemi docens és Takács Lajos egyetemi tanársegéd, BME Építészmérnöki Kar, Épületszerkezettani Tanszék)
A díjat a MAGÉSZ elnöke adta át az alábbi elismerô szavakkal: Kis László dolgozatáról: „Az ívhidakról írt összefoglaló tanulmány értékes, hû képet ad az ívhidak fejlôdésérôl. Az általános elrendezésen túl a fontosabb szerkezeti elemeket részletterv szerint mutatja be. Külön kiemelendô a szereléstechnológia két variánsú kidolgozása. A diplomamunka formailag, tartalmilag meghaladja a szokásos diplomatervezés színvonalát.” Szabó Lívia dolgozatáról: „A nem szokványos feladat kidolgozása dicséretes. A parkolóház szerkezeti kialakítása a gyakorlatnak megfelelô, azonban a tûzteherre méretezés a szerkezettervezés újszerû feladatát mutatja be. A tervezôi szemléletben újszerûséget jelent. A méretezési elmélet ismertetése, a méretezési elvek összehasonlítása és a tûzteherre méretezés gazdasági hatásának elemzése kiemelkedô színvonalú diplomatervet eredményez.”
Diplomadíjazottjaink
4
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Hajós Bence hidász mérnök Magyar Közút Kht. Szabolcs-Szatmár-Bereg Megyei Területi Igazgatósága
BESZÁMOLÓ A 130 ESZTENDÔS MARGIT HÍD TISZTELETÉRE RENDEZETT XXV. ACÉLSZERKEZETI ANKÉTRÓL REPORT ON THE XXVth STEELSTRUCTURE PANEL DISCUSSION HELD IN RESPECT FOR THE 130 YEAR OLD MARGIT BRIDGE A KTE Mérnöki Szerkezetek Szakosztálya, a BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke és a MAGÉSZ szervezésében 2006. május 3-án a Mûegyetem dísztermében rendeztük a jubileumi XXV. Acélszerkezeti Ankétot, amelynek témaválasztása a 130 éves Margit hídra esett. Ugyan nem tartozik a legnevezetesebb évfordulók közé a 130 esztendô, azonban az ankét rendezôi jogosan gondolták, hogy legméltóbb egy szakmai tanácskozással felhívni a figyelmet a Margit híd állapotára és bizonytalan jövôképére.
The jubilee XXVth steelstructure panel discussion organised by the Engineering structures section of KTE, the department of Bridges and Structures of BME and the MAGÉSZ, was held in the main hall of BME and its main theme was the 130 year old Margit bridge. Although 130 is not a notable number of years, the organisers thought to be important to draw attention to the present condition and uncertain future of the Margit bridge.
Földi András, a KTE Mérnöki Szerkezetek Szakosztályának elnöke bevezetôjében köszöntötte a megjelenteket. A délelôtti elôadások a híd történetét vázolták fel a kezdetektôl napjainkig, míg a délutáni elôadások a híd jelenével – mûszaki problémáival, illetve lehetséges jövôképével –, felújítási terveivel foglalkoztak. A délelôtti levezetô elnök dr. Farkas György, a BME Építômérnöki Kar dékánja, a délutáni elôadások levezetôje pedig Földi András volt. A köszöntô után Mesterházy Gyula, a Gyôri Nemzeti Színház mûvésze elszavalta Arany János Hídavatás címû versét. A konferencia alkalmából a Nemzeti Galéria kölcsönadta Zichy Mihálynak e költeményhez készített eredeti litográfiáját, amely az elnöki asztalt ékesítette.
Az Ankétot a fôvédnökséget elvállaló dr. Demszky Gábor fôpolgármester nyitotta meg. Beszédében kiemelte a hidak fenntartásának fontosságát és szükségességét. Kiemelte a hiányzó Duna-hidak (M0 észak, Aquincum, Albertfalva, Galvani út) mielôbbi megépítésének szerepét. A Margit híd felújítását halaszthatatlannak minôsítette, de a rekonstrukciójának elôkészítését 2008-ra jelezte, amelyhez feltétlen szükséges az M0 Északi Duna-híd elkészülte és a 2es metró felújításának teljes befejezése.
Balról: Földi András (KTE Mérnöki Szerkezetek Szakosztályának elnöke, Dr. Demszky Gábor (Budapest fôpolgármestere), Prof. Dr. Farkas György (BME)
Az elsô szakmai elôadást Schulek János (Fômterv Rt.) tartotta Budapest közlekedésfejlôdésérôl. Ábrái és térképvázlatai segítségével a XVIII. századtól követhettük nyomon a fôváros növekedését. A 130 évvel ezelôtti közlekedési gondok bemutatásán keresztül ismertette a Margit híd elhelyezésének fô indokát, Schulek János nevezetesen a Déli és a Nyugati pálya(Fômterv Rt.) udvarok közötti közúti teherszállítás új nyomvonalra terelését a Lánchíd és a Várhegy kikerülésével. (Elôadását külön cikkben részletesen is közöljük. Szerk.) Az elsô Margit híd építéstörténetét Németh Tamás (Fômterv Rt.) mutatta be a nemzetközi tervpályázattól a híd átadásáig. (Elôadását külön cikkben részletesen is közöljük. Szerk.)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
5
Dr. Domanovszky Sándor (DunaÚJ-HÍD Konzorcium)
Dr. Domanovszky Sándor (DunaÚJHÍD Konzorcium) a parti önálló nyílásokról és a késôbb megépített szigeti szárnyhíd tervezésérôl és építésérôl tartott összefoglalót. Az elôadásában tárgyalt hídszerkezetek már teljes egészében magyar munkák voltak a tervezéstôl a kivitelezésig. (Elôadását külön cikkben részletesen is közöljük. Szerk.)
Dr. Träger Herbert (UKIG) elôadásában a híd kiszélesítésérôl és a II. világháború utáni helyreállításról beszélt. A híd szélesítésének különleges munkarésze volt a lapokra támaszkodó saruk forgalom alatti teljes cseréje csuklós sarukra, és ezzel a híd erôjátékának átalakítása. (Elôadását külön cikkben részletesen is közöljük. Szerk.) Dr. Träger Az újjáépített híd életét napjainkig két Herbert elôadás mutatta be. Kozma Károly (UKIG) (FKF Rt.) az 1973-as fôvizsgálat megállapításit és a vizsgálatot követô javítási munkákat ismertette. Dr. Szittner Antal (BME) az 1976-os felújítást megelôzô statikai ellenôrzésekrôl számolt be. Egészségügyi okok miatt, távollétében elôadását dr. Verôczi Béla olvasta fel. A délutáni ülés elsô elôadásában dr. Tóth Ernô (UKIG) ez év februárjában elhunyt fáradhatatlan hídtörténeti kutató, dr. Gáll Imre életútjára emlékezett vissza. A 2005-ben ismét megjelent Budapesti Duna-hidak címû könyve elsô számú forrásmunka a Margit híd történetét kutatók számára is. dr. Tóth Ernô (UKIG)
A Margit híd felújításra szoruló állapotát jelzi az is, hogy a legutóbbi mûszaki felülvizsgálata két nagy hídtervezô iroda összefogásával készült el. Duma György (MSc Kft.) rendkívül sokkoló képsorokon keresztül szemléltette a híd egyes kritikus részeit. A vasbeton pályalemez elôrehaladott korróziója miatt a kerékbeszakadás megakadáDuma György lyozására számos helyen acél aládúcolá(MSc Kft.) sokat kellett készíteni az elmúlt években, amelyek természetesen csak a közvetlen balesetveszély elhárítását szolgálják. Horváth Adrián (Fômterv Rt.) a szükséges teendôket és beavatkozásokat vette leltárba. Kiemelte, hogy a híd fô tartószerkezete nincs teherbírási szempontból veszélyben, azonban a felújítás halogatása annak költségeit exponenciálisan növeli a korróziós folyamatok gyorsuló üteme miatt. Schulek János a hídfelújításánál megoldandó témaköröket vázolta fel, amelyeknek részletes kidolgozása még nem kezdôdött el. Bevezetôjében bemutatta a fôváros közlekedésének gyors növekedését egészen a mai „trombózisos” állapot kialakulásáig és – sajnos még csak térképvázlaton – a közlekedési hálózat hiányzó elemeit. A Margit híd teljes pályaszerkezetcserés rehabilitációjához számos közvetlen és közvetett felújítási és átépítési feladat is társul: hídközép töréspontjának szélesítése az ívpótlékok részére, a hídfôk környezetének komplex rendezése a villamosmegállók áthelyezésével és a budai rakpart jelentôs átalakításával.
6
Az ankét résztvevôi
Az elôadások és az ankét sikerességét mutatták a tartalmas hozzászólások is. Szabó László (Közlekedési Múzeum) vetített képes hozzászólásában a középkori elôzményektôl napjainkig néhány érdekes részletre hívta fel a figyelmet. Ullrich András (FKF Rt.) felszólalásában kihangsúlyozta a híd felújításának halaszthatatlan voltát és a folyamatossá vált „tûzoltó” beavatkozások kilátástalanságát. Az ankét „tematikájából” sajnos valóban kimaradt egy fontos elôadás, amely a híd elvégzett felújításáról kellett volna szóljon. Így a születésnapos híd ünneplése nem lehet teljes és felhôtlen, de remélnünk kell, hogy a következô visszatekintô ünnepi ülésrôl már ez a beszámoló sem fog hiányozni. Addig azonban még lesz a híddal bôven feladata a fenntartónak, a tervezônek és remélhetôleg hamarosan a kivitelezônek is. Az igen hasznos és tartalmas Acélszerkezeti Ankét pontos mûszaki összefoglalást nyújtott a visszatekintés mellett a híd jelenérôl és szükséges jövôképérôl is. Ugyan a rehabilitáció várható ütemezésére nem túl biztatóak a kilátások, azonban álljon itt inkább Schulek János hozzászólása: „A politikusok mondják meg, melyik hidat kell felújítani, a hídmérnökök pedig mondják meg, melyik híd mennyit bír.” Az ankétra a MAGÉSZ kiadásában „130 éves a Margit híd” – A budapesti Margit híd vázlatos története címmel megjelent egy 12 oldalas, színes, illusztrált füzet is a Margit híd részletes kronológiájával. A füzet megjelenését és az Ankét megrendezését a három szervezô mellett a Fôpolgármesteri Hivatal Közlekedési Ügyosztálya, az FKF Rt., a Fômterv Rt. és az MSc Kft. támogatta.
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Schulek János mûszaki igazgató FÔMTERV Rt.
A 130 ÉVES MARGIT HÍDRÓL TARTOTT ACÉLSZERKEZETI ELÔADÁSON ELHANGZOTT ELÔADÁSOK KIVONATA Buda és Pest között az elsô állandó Duna-hidunkként tízéves építési munka végeredménye révén 1849-re elkészült a Lánchíd. Elsô hidunk indította meg azt a folyamatot, melynek révén Pest, Buda és Óbuda, immáron a Dunától sem szétválasztva, egy várossá vált és 1873-ben Budapest néven egyesült. Az 1848–49-es szabadságharc leverését követôen gazdasági és politikai válságban volt az ország, azonban 1867-es kiegyezés nagy gazdasági fellendülést hozott és 30–40 éven keresztül óriási fejlôdés történt az egész országban. Ekkor épültek meg a vasúti fôvonalak, ekkor lett a százezres Pest, Buda és Óbuda lakosságából egymilliós Budapest. Ez az idôszak fôvárosunk világvárossá válásának idôszaka.
A Margit híd átadásakor (1876)
1871-re a Lánchíd forgalma hihetetlenül megnôtt – melyet az alábbi adatok is érzékeltetnek –, egyértelmûvé vált, hogy már nem tudja ellátni a város közlekedési feladatait. Egy év alatt 11.000.000 930.131 319.972
gyalogos könnyû szekér nehéz szekér
többek között 476.000 18.694
akó szeszes ital aprójószág
Szabályozás (1870)
percenként 36 személy 5 kocsi haladt át a hídon.
A forgalom legnagyobb része a Nyugati és a Déli pályaudvar között zajlott, mert még nem készült el a Déli összekötô vasúti híd. A Nyugati és a Déli közötti forgalom viszont a Lánchidat használva kényszeredetten mindig meg kellett, hogy kerülje a Várhegy tömbjét, és ezzel nagy kerülôt tett meg. A fejlôdô város vezetése ebben az idôszakban kezdte megtervezni a Duna szabályozását, rakpartok kiépítését, a közúthálózatot, szerencsére igen nagy elôregondolással és fantáziával.
Szállítás
Acélszerkezetek 2006/2. szám
7
A kiépítés elôtti pesti oldali rakpart
XIX. század eleje
Buda látképe az elkészült Margit híddal (1880 táján)
Tulajdonképpen Budapest belvárosát, a hidak elhelyezését és a Dunapart képét a mai napig is ezen idôszak döntései határozzák meg. Jelentôs társadalmi vita alakult ki arról, hogy a Lánchídtól északra (felsô híd), vagy délre (alsó híd) épüljön a következô híd. Végül is Óbuda északi elhelyezkedése, a három egyesülni szándékozó város súlypontja miatt született a döntés az északi elhelyezésre. Az új híd megépítése azonban ütközött a magánvállalkozásban épített Lánchídhoz kötôdô törvényi jogokkal, mert az 1840. évi XXXIX. törvénycikkben az a
kikötés szerepelt, hogy a Lánchíd forgalomba helyezését követô kilencven évig a Dunán e hídtól egy-egy magyar mérföldön (kb. 8 km) belül másik híd nem építhetô. Ez a kötelezettség 1936-ban járt volna le, ugyanis annak idején ennyi idôre becsülték azt az idôszakot, amikorra szükség lesz Budapesten egy másik hídra. A rohamosan növekvô város forgalmi igénye ezt nagyon hamar meghaladta, és így az 1870. évi XXX. törvényben megváltották az Lánchíd elôzô jogait és így az állam maga dönthetett az új átkelôhely helyérôl, idôpontjáról.
Partszélesítés
Hiányzó gyûrûk
8
A Duna szabályozása
A Margit híd a századfordulón
Trombózis
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Egy keresztmetszeti variáns
Korrekció
A Margit híd különlegessége, hogy a közepén 30º-os töréssel épült a híd, azaz az egyetlen hidunk, melyen haladva mégis látható a hídszerkezet. A többi hídon nem látjuk, hogy mi van alattunk. A híd számos részlete ismerhetô meg Dr. Gáll Imre „Budapesti Duna-hidak” c. nemrég megjelent, új kiadású könyvébôl Ma úgy ismerjük a Margit hidat, mint a Nagykörút hídját. Építésekor azonban még nem volt körút, csak tervek voltak arra nézve, hogy a városfalat túllépô tömbökön keresztül hogy kellene végigtörni a Nagykörút nyomvonalát, de ez is csak mintegy 20 évvel késôbb valósult meg, mint a híd átadása. A kialakult körúti keresztmet-
Duna-hidak átlagos napi forgalma
szet – a mai napig ez mûködik – azonban már szélesebb volt, mint a híd keresztmetszete és 1936–37-ben szükségessé is vált a híd eredetileg négy fôtartós rendszerének hat fôtartóssá való átépítésével a híd jelentôs szélesítése. Ekkor emelték meg a hidat és cserélték ki a támaszlapokat támaszcsuklókká, és ezzel szabályosabbá tették a hídszerkezet erôjátékát. A szélesítés után középre kerültek az eddig szélen haladó villamosvágányok. A Margit híd jelenlegi szerepe sajnos még zavaros, mivel nemcsak a Nagykörút forgalmát kell ellátnia, hanem krónikus hídhiányunkból eredôen segítenie kell nagyobb térségben is
az átkelést. Budapest 32 km hosszú partszakaszán még mindig csak a középsô nyolc kilométeren koncentrálódnak a hidak, az egy M0 híd kivételével. A híd jövôbeni szerepe a Nagykörút és a Margitsziget révén adott, de ehhez fel kell újítani és ez már nem halasztható. Az eddigi elôkészületek alapján remény van arra, hogy a statikai rendbetételen túl, egyéb javításokat is végre lehet hajtani a pálya vonalvezetésén, a keresztmetszeti elrendezésen, a csatlakozó csomópontokon, a kerékpárosok közlekedésén. Sajnos döntések még nem születtek, de remélhetô, hogy a tervezô kiválasztása elôbbre viszi ezt is. Az építés elôreláthatólag csak két idény alatt végezhetô el és ez jelentôsen fogja zavarni a fôváros közlekedését, de az építés alatt is biztosítható lesz a 4–6-os villamosok forgalma ideiglenes vágányokon. Idôpontja ma még pontosan nem ismerhetô, de biztos, hogy a 2-es metró rekonstrukciója után, azaz leghamarabb 2008-ban képzelhetô el. Ekkorra remények szerint már mûködhet az M0 Északi hídja, amely az Árpád híd forgalmát tudja segíteni, az Árpád híd pedig kismértékben a Margit hídról kiszoruló forgalmat is tudja szolgálni.
Az Üstökös utcai csomópont kialakítása
Acélszerkezetek 2006/2. szám
9
1870
2000
TERVEK, ÁLMOK 2005
2005
10
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Németh Tamás okl. szerkezetépítõ mérnök FÕMTERV Zrt.
AZ ELSÕ MARGIT HÍD ÉPÍTÉSE 1872–1876 A MARGIT HÍD ÉPÍTÉSÉNEK KÖZVETLEN ELÕZMÉNYEI Az 1867-es kiegyezéssel meginduló magyar kapitalista fejlõdés beindította a fõváros nagyarányú és látványos, önmagát gerjesztõ fejlõdésének folyamatát, mely aztán az ezredforduló éveiben tetõzött. Ennek a fejlõdésnek az egyik kiemelkedõ kiinduló eleme, a városi úthálózat fejlesztése részeként, egy új dunai átkelõhely létesítése volt. Ekkora nyilvánvalóvá vált, hogy PestBuda elsõ, a forgalomnak 1849-ben átadott állandó hídja, a Lánchíd, az 1870-es évek elejére már egyedül képes a rá háruló, két part közötti forgalom kiszolgálására. A város fejlesztésének törvényi hátterét közvetlenül az 1870. évi X. tc. adta. Ez tartalmazta a Lánchíd megváltását, egy vagy két új Duna-híd létesítését, a Duna pest-budai szakaszának szabályozását és a két városban fõútvonalak nyitását. A fejlesztés anyagi hátterét biztosító kölcsön fedezetéül a hidak, rakpartok jövedelmét, a szabályozás során kialakított telkek értékesítésébõl befolyt összeget, illetve az itt termelõ üzemek községi adópótlékát határozták meg. A városrendezéssel kapcsolatos teendõk ellátására elhatározta a Fõvárosi Közmunkák Tanácsának (F.K.T.) felállítását. Az új híd létesítésének érdekes történelmi akadálya merült fel, melyet törvényileg kellett megoldani. Ugyanis a Lánchíd építésekor adott konceszszió, az építés megtérülése érdekében kikötötte, hogy a hídtól északra és
délre nem épülhet új állandó átkelõ 1–1 magyar mérföld (kb. 8 km) távolságban 90 évig. Mivel az új híd létesítése ezt a megállapodást sértette volna, szükségessé vált a Lánchíd állam részérõl történõ megváltása. Az új híd helyének kiválasztásakor elõször azt kellett eldönteni, hogy a Lánchídtól délre vagy északra létesüljön. Az északi híd mellett számos érv szólt: egyrészt az 1871-ben egyesült fõváros súlypontja É–D-i irányban itt, Óbuda és Buda között helyezkedett el, ill. a város északi irányban sokkal dinamikusabban fejlõdött. Másrészt a városfejlesztõk tartottak a város, Duna melletti, túlzott mértékû hosszirányú terjeszkedésétõl, így a már kialakulóban lévõ Nagykörút irányának megerõsítését itt szolgálta legjobban egy új állandó átkelõ. A Margitsziget bekapcsolása a város mindennapi vérkeringésébe, a fürdõhelyek könnyebb elérhetõsége szintén az északi híd mellett szólt.
lást, az útpálya legmagasabb, ill. a felszerkezet legalacsonyabb pontjának szintjét, az útpálya esésének legnagyobb értékét, a felszerkezet anyagát, annak teherbíró képességét. Elõírták továbbá a statikai számítás elvét is (Besse-módszer) A pályázó szabadon választhatta meg az alapozás módját ill. híd statikai rendszerét. A pályázati határidõre igen jelentõs számú, a forrásoktól függõ adatok szerint mintegy 36–43 pályamû érkezett be. A pályázók legtöbbje francia volt, de sok német, osztrák, angol, belga, svájci, sõt orosz pályamû is érkezett be. A korabeli Magyar Mérnök és Építész Egylet Közlönyében megjelent leírás alapján mindössze egy pályázó volt magyar (a rajzi feliratokból ítélve), a kiléte azonban nem ismert. Az Oest. Allg. Baugesellschaft által beadott osztrák pályázat szerkezeti részeit pedig Feketeházy János, építészeti részleteit Ybl Miklós készítette. Tehát látható, hogy a magyar hídépítés ekkor még a szárnyait pró-
A PÁLYÁZAT Az 1870. X. tc. 3. § 3.b pontja alapján 1871. márciusában az új híd tervezésére vonatkozó pályázatot ír ki a Fõvárosi Közmunkák Tanácsa. A kiírásban követelményként nem csupán a célnak megfelelõ, ill. gazdaságosan megépíthetõ szerkezet építése fogalmazódott meg, hanem az esztétikai elvárásoknak való megfelelés is. A kiírásban meghatározták az építendõ híd tört tengelyvonalát, a nyílások számát, a szabályozott folyóágak szélességét, a minimális szabad nyí-
2. kép: A híd kiíráskori, még aszimmetrikus alaprajzi elrendezése
1. kép: A híd egy nyílása az eredeti terven
Acélszerkezetek 2006/2. szám
11
3. kép: Az építendõ híd az 1874. évi Vasárnapi Újságban
bálgatja (majd látjuk, hogy a parti nyílások teljes egészében magyar alkotások), ami majd 20 év múlva a Ferencz József hídnál teljesedik ki. A beérkezett pályamûvek a kor jellegzetes, ugyanakkor nagyon változatos szerkezeti kialakításait vonultatták fel. Legtöbb az ún. „közönséges ívtartószerkezet” volt, melyet 16 pályamû tartalmazott, melynek valószínû oka, a kor számítási módszereivel jól követhetõ tisztább statikai erõjátéka lehetett. Ezen kívül párhuzamos övû,
többtámaszú, akkori szóhasználattal „több nyugvópontú” rácsos tartókat, „ívfüggmûvet”, lánc és ív kombinációját alkalmazó szerkezeteket is terveztek. A pályamûveket szemlélve kitûnik, hogy milyen nagy hangsúlyt fektettek a szerkezetek térbeli merevségének biztosítására, melynek fõ oka a Lánchídnál nyert kedvezõtlen tapasztalat volt. A pályamûvek, építészeti szempontból eklektikus, tartószerkezeti szempontból felesleges, sõt kimon-
4. kép: Ernest Gouin másik terve, ív és lánc kombinációja
12
dottan súlyosbító, öncélú, csupán díszítõ, a költségeket viszont nagyban növelõ építészeti elemeket tartalmaztak. Még a díjnyertes pályamû alkotójának másik tervére is jellemzõek fenti megállapítások. További tanulság, hogy a szerkezetek sok esetben teljesen tisztázatlan, zavaros, egyenesen kritikus statikai modellel készültek. A terveket 13 tagú bizottság bírálta, mely 6 pályamûre szûkítette a versenyben maradókat, melyek közül végül 11:1 szavazatarányban a francia
5. kép: Castor és H. Hersent historizáló kapuzata
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Ernest Gouin mérnök parabolaív alakú hídja került ki gyõztesként. Gouin a kivitelezést is elvállalta, így a hidat cége, a Sociéte de Construction de Batignoles építette fel 1872–1876 között. Az építés felügyeletét Deák Mihály MÁV fõmérnök és a késõbbi neves hídtervezõ Czekélius Aurél – mint segédmérnök – végezte el. Az építésvezetõ Arnoldi Mihály volt.
A NYERTES PÁLYAMÛ Az elsõ Margit híd a maihoz képest fõ paramétereit (nyílásbeosztás, fõtartó íves, szerkezeti rendszer) tekintve ugyanaz, de részleteiben már sok eltérést mutat. A híd helyszínrajzilag a két Duna-ág folyásirányára merõlegesen, a szigeti csúcsnál 30°-os szöget bezárva hidalta át a folyót. A folyóágak azonos szélességûre történõ szabályozását már a pályáztatás után határozták meg, így a kiviteli terveket a pályamûtõl eltérõen kellett készíteni. A hatnyílású mederhíd támaszközei szimmetrikusak a híd közepére nézve, a parttól távolodva a nyílások mérete rendre 73,50–82,67– 87,88 m. A kocsipálya szélessége 11,06 m, a gyalogjárdák 2,90 m, a híd teljes szélessége 16,86 m volt. A mederhíd szerkezetéhez a partokon egy-egy 20 m nyílású parti nyílás tartozott, mely már nem tartozott a mederhidat építõ Gouin vállalásába. Azt teljes egészében a magyar Államvasutak Gépgyára tervezte és kivitelezte. A hidak eredeti szélessége 16,85 m volt, szerkezeti rendszere megegyezett a mederhídéval.
Az eredeti híd fõtartója medernyílásonként kétszer három, egymástól 2,60 m távolságban elhelyezett, viszonylag kis ívmagasságú ívbõl állt, melyeket zárt szekrény keresztmetszetû íves, kettõs I-tartók alkották. Az ívek gerincmagassága a nyílások közepétõl a vállak felé 1,00 m-rõl 1,50 m-re nõttek. Az ívek merevített lapokra támaszkodtak. A hídpályát az ívtartókra támaszkodó kettõs ”T” szelvényû pályatartó hordta. Az ívek és a pályatartók összetett, függõleges és andráskeresztes rácsozattal voltak összefogva. Az ívek vasanyaga ún. réteges hegesztett vas volt. Egy-egy összetett tartóelem tehát tulajdonképpen egy íves fõtartóból, egy hossztartóból és két, a kettõt összekötõ, függõleges síkú andráskereszt alakú szerkezeti részbõl állt. A statikai modellt sok kritika érte. A fõtartók, sokszoros rácsozás miatt 29szeresen határozatlan szerkezetek voltak, melynek erõjátékát az akkori számítási módszerekkel csak nagyon nehezen tudták követni. Ezért a tervek készítésekor a pályatartót és merevítõszerkezetet egyszerûen nem vették figyelembe, a terheket csak az ívtartó viselte, a többi szerkezeti elem csak teherátvevõ szerepet játszott. Az építés során, talán az ilyen nagyságrendû szerkezet ellenõrzéseként, vagy a szerkezeti kialakítás szokatlansága okán, az építtetõ Kereskedelmi Minisztérium a szerkezetet átszámoltatta Deákkal és Czekélius-szal, figyelembe véve a pályatartók és merevítés együttdolgoztató hatását is.
7. kép: A terv szerinti pályaszerkezet, még fagerendákkal
A híd eredeti terhelése 400 kg/m2 egyenletesen megoszló teher, valamint 4x5,8 t=23,2 t jármû kerékteher volt. A híd pályaszerkezetét a fõtartó felsõ övekre, keresztirányban lefektetett, felfelé íves, ún. „domborlemezek” alkották, melyekre kiegyenlítõ aszfaltbeton rétegen fakocka burkolat került. A tölgyfa pallókból kiképezett járdákat a kereszttartók konzoljai tartották, melyekre, mintegy másodlagos konzolként kerültek a korlátok tartóelemei.
6. kép: A fõtartó merevítése andráskereszttel
8. kép: A hídfõ keresztmetszeti kialakítása az ív támadópontjával
Acélszerkezetek 2006/2. szám
13
A pilléreket és a hídfõket sülylyesztett vasszekrényekbe alapozták, pneumatikus módon, a kékagyag rétegbe. Ez az eljárás a maga korában elõremutató volt, gyors építést tett lehetõvé. A pilléreket a nulla vízszint alatt –7,11 és –9,96 m közötti alapozási síkkal alapozták, középen és a hídfõknél a vízszint felett boltozattal összekötött kettõs szekrényû, a pilléreknél önálló alaptesten. A pilléreket neuhauseni, pernaui és hefermarkti gránittal burkolták. A hidat hídfõkön és a pilléreken elhelyezett griffmadár díszes, a középpilléren obeliszkes törzsû díszes kandeláberek világították meg, kiegészítve õket az akkoriban szokásos „harisnyás” utcai gázlámpákkal. Ezeket a híd szélén állították fel, a korlátok síkjában, a konzolszerkezetek végére helyezve. Az eredeti szerkezeten minimális díszítés volt látható, diafragmás betétek a külsõ íveken, rozettadíszek egyes csomópontokban, oroszlánfejes perem a gyalogjáró szélén. A pillérek homlokzatait díszítõ hajóorra komponált szobrokat Adolphe Thabard párizsi szobrász alkotta. A hídfõknél párosával vámszedõ házikókat építettek. Az építés folyamatáról kevés feljegyzés maradt ránk. Annyi bizonyos, hogy az eredeti 1875. július 1-i átadási határidõt, a jeges árvíz okozta késedelem miatt, majd egy évvel módosítani kellett. A hidat végül 1876. április 30-án adták át a forgalomnak. Nevét Gyulay Pál, a Tudományos Akadémia akkori fõtitkárhelyettese javaslatára kapta, a Margitszigeti híd helyett Margit híd névre keresztelték.
KRITIKAI HANGOK A híddal, mint minden nagyszabású építménnyel kapcsolatban, a kortársakban felmerültek kritikai észrevételek is, ill. a használat során derültek ki a szerkezeti kialakítás bizonyos hibái, melyek a mû tökéletesítésének igényét vetették fel. Ez valójában a mûszaki fejlõdés természetes velejárója, mely csak növeli, és nem csökkenti egy, ilyen méretekben korábban még nem alkalmazott, és a használat során bizonyításra kötelezett, de a köz által ténylegesen befogadott mû értékét. Tanulságképpen érdemes talán ezekre is vetni egy pillantást: – Statikai rendszere mai, mintegy 130 évvel késõbbi szemmel, és a mai mûszaki lehetõségekkel mérve tisztázatlan, sokszorosan határozatlan, az ívtámaszoknál zavaros erõjátékú volt. A mai hídszerkezet ezeken túllépett: a fõtartó tisztán kétcsuklós ív. – Seefehlner nagyon kritikus volt az andráskereszt merevítések erõtanilag gazdaságtalan, nehezen és drágán gyártható kialakítása miatt. – Az esztétikailag egyébként viszonylag visszafogott hídon, szerkezetileg szükségtelen megoldásokat is alkalmaztak (fõtartó külsõ oldali szögacélokat kifelé fordították, a gerincre díszítõ szögacélokat szegecseltek) csupán esztétikai megfontolásokból. Ez mai szemmel eléggé nem elítélhetõ. Ezek a szerkezeti részletek sem lelhetõk már fel a mai szerkezeten. – A pályán átszivárgó víz elvezetése nem volt megoldva, a domborlemezek között folyt a víz, így a pályaszerkezetet hamar át kellett építeni.
– A hídszerkezet karcsún kialakított konzolvégeire helyezett kandeláberek lámpatestei, a közlekedés okozta rezgések hatására törtek. Azokat le kellett szerelni, majd késõbb a járda belsõ oldalán állították fel õket. – A híd terhelése ill. forgalma nagyon hamar elérte tervezési határait, ami a kor nagyarányú fejlõdésének volt betudható. A ma látható Margit híd szinte minden szerkezeti elemében más, mint az elsõ híd volt. A pillérek egy részének, néhány dísznek, a korlátoknak kivételével már minden elemében kicserélõdött. És nem egyszerûen kicserélõdött, hanem át is alakult. Már a statikai rendszere is eltérõ az eredetitõl, hiszen az ív támaszait csuklóssá alakították azóta, a függõleges merevítõrácsozat átalakításával pedig az erõjátékot tették tisztábbá. A hidat szélesítették, az útpályaszerkezetet mindig a kor igényeinek megfelelõen korszerûsítették. A háborús katasztrófa után új anyagból, más keresztmetszeti kialakítású fõtartókat beépítve alakították át. Minden más lett, a híd mégis ugyanaz maradt, mert az idea életképesnek bizonyult. Mint az emberi szervezetnél, ahol a sejtek rendszeres idõközönként kicserélõdnek, de a DNS az nem változik. A híd ma a fõváros látképének meghatározó eleme, alakja magától értetõdõen ékelõdik a két part közé, a szigetcsúcsnál, megfeszített íjként dinamizmust sugározva az erre járóknak. De nemcsak maga a híd szép, hanem a hídról szétnézni is felemelõ. A helyre, és a hozzá megtalált vonalvezetésre való tökéletes ráérzésrõl tanúskodik, hogy a szárnyhíddal kiegészült hídkarok sugarainak metszéspontjában állva mutatkozik meg talán legszebben a város, e helyt egy képben összefoglalt, nagyszerû szépsége.
FELHASZNÁLT IRODALOM: (1) Dr. Gáll Imre: A budapesti Dunahidak, Hídépítõ Rt., Budapest, 2005., 53-63. (2) Seefehlner, Iulius: Die Margarethen-Donaubrücke bei Budapest, Zschr. Für Baukunde, München, 1880., 191-211. o. (3) M. Anda Judit: A Margit-híd története, Tanulmány, 1997. (4) Tóth Ferenc: Száz éve kezdõdött a Margit-híd építése, Mélyépítéstudományi szemle, 1970, 5. szám, 208-215. o.
9. kép: A híd látványa az eredeti fõtartókkal
14
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi Díjas mérnök DunaÚJ-HÍD Konzorcium
A MARGIT HÍD PARTI NYÍLÁSAINAK ÉS A SZIGETI SZÁRNYHÍD ÉPÍTÉSE THE BUILDING BOTH OF THE FLY OVER ON THE DANUBE BANK AND WITH THE ISLAND CONNECTING STRUCTURE OF THE MARGARET BRIDGE AT BUDAPEST A Margit hidat Ernest Gouin tervezte és cége (Société de construction des Battignoles) vitelezte ki. A vele egyidejûleg épült jobb és bal parti nyílásokat, valamint az 1900-ban forgalomba helyezett szárnyhidat már magyar tervek alapján, hazai vállalatok építették. Jelen tanulmány feladata ezen alkotások bemutatása.
The Margaret bridge was designed and built by the French engineer Ernest Gouin and Co. At the same time realized riverbank openings and the connecting bridge to the Margaret island opened in 1900, were designed and built by Hungarian companies. This paper will give a summary about these constructions.
ELÔZMÉNYEK
A vasnak hídépítô anyagként történô alkalmazását elsôként Faustus Verantius vetette fel Machinae Novae címû, 1616-ban megjelent mûvében. Az elsô vasból megépült, ma is álló, az ipari forradalom kezdetét jelentô, a világörökség részévé nyilvánított hidat, Abraham Darby III. öntötte az angliai Coalbrookdale-ban. A Severn folyót áthidaló Iron Bridge 30,5 m nyílású, 378,5 t súlyú szerkezetét 6 tonnás öntvénybôl, faszerkezetek mintájára kötötte össze 1779ben (1. kép). Az európai szárazföldön Sziléziában, a Striegauer Wasser felett, 1796-ban építették fel az elsô öntöttvasból készült – 12,5 m fesztávú, 15,1 m hosszú, 46 t súlyú hidat (2. kép). Magyarországon – a világon ötödikként – a felvidéki Rhonicon öntöttek 1810-ben 4,5 m nyílású hidat, mely 152 éven keresztül ívelte át a Kisgaramot (3. kép). Maderspach Károly az erdélyi Ruszkabányán üzemelô bányavállalat társtulajdonosa tervezett és épített – a kétcsuklós vonórudas ívszerkezetek ôseként tisztelhetô – öntöttvas csôív-, kovácsoltvas függesztô- és vonórúdelemekbôl álló hidakat. Az elsô, 18,45 m támaszközzel, 1833-ban épült. A második, a már 41,0 m támaszközû Cserna-híd, 1837–96 között üzemelt. A harmadik, az 1842-ben épült, 56,2 m támaszközû Temes-híd szintén 60 éven át volt forgalomban. Maderspach eme sikerein felbuzdulva a budapesti Lánchíd helyére is tervezett hasonló rendszerû szerkezetet, 114 m-es középsô nyílással (4. kép). Helyette – szerencsé-
A parti hidak az elsô hazai kivitelezésû szögecselt vasszerkezetek. Úgy gondoljuk, hogy az ügy jelentôségének értékelhetôségéhez szükséges bemutatni a világ és az ország vashídépítésének korabeli helyzetét.
1. kép: Az 1779-ben elkészült Iron Bridge (2004-ben)
2. kép: Az európai kontinensen épült elsô öntöttvas híd (1796)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
15
3. kép: A felvidéki Rhonicon 1810-ben öntött Kisgaram-híd kiállított ívei
5. kép: Az 1849-ben felavatott Lánchíd a vasszerkezet cseréjének kezdetén (1914. II. 10.)
4. kép: Maderspach Károly vonórudas ívhídjai (1833–1842)
6. kép: Az 1859–1944 között üzemelt szegedi vasúti Tisza-híd
7. kép: A Margit híd budai Duna-ági felének Gouin által készített általános terve
re, W. T. Clark tervei alapján 1839–49 között – lánchidat építettek. Ennek kereszttartói Andrássy gróf dernôi öntödéjében, a kovácsoltvas láncok és függesztôrudak, továbbá a különféle saru öntvények Angliában készültek (5. kép). Az 1858-ban befejezett szegedi vasúti Tisza-hidat a francia Cézanne tervei szerint Ernest Gouin vállalata építette (ugyanaz, amelyik késôbb a Margit hidat is megvalósította). A 8x41 m nyílású ívhíd Skóciában öntöttvas cölöpökön nyugodott. Kovácsoltvas felszerkezetét a franciák gyártották. Magyarországon itt alkalmaztak elsô ízben légnyomásos alapozást és szögecskapcsolatokat (6. kép).
magas töltéseket terveztek, melyeken alagút vezetett volna át (8. kép). 1845 elejére azonban kialakult a helyes megoldás: 20 m nyílású parti hidakat kell építeni. A két
A PARTI HIDAK Az elôzôekbôl kitûnik, hogy a magyarok a Margit híd építésének idején még nem voltak kellôen felkészültek egy Duna-híd megvalósítására. Így ezt a feladatot is külföldi cégre bízták. Az 1871-ben kiírt pályázatnak a parti nyílások nem képezték részét (7. kép). A város szintje azonban mindkét oldalon jóval a hídfôk alatt feküdt. Ezért oda
16
8. kép: A Vasárnapi Újság 1874. június 14. számában közölt rajz az épülô híd és a két Duna-part kiépítésének terveirôl
Acélszerkezetek 2006/2. szám
9. kép: A Margit híd 1900 ôszén, a szárnyhíd megépülte után (a vámszedô ház letakarja a parti nyílás nagy részét, de a Pest felé vezetô út magas töltése jól látható
egyforma szerkezet terveit a Közmunka és Közlekedési Magyar Királyi Minisztérium (egyes források szerint az Államvasutak Építési Osztálya) készítette (9. kép). Az alépítményeket, hídfôket Kéler és Kutlánya vállalkozók vitelezték ki. A vasszerkezetet az 1868-ban Brünnbôl Pestre települt és 1870-ben a Magyar Államvasutak birtokába került Gépgyár keretein belül 1874-ben létrehozott Hídosztály gyártotta és szerelte. A híd tervrajzait és adatait a gyár 10 éves mûködését teljes részletességgel bemutató – az 1885. évi budapesti általános országos kiállításra készített (csodálatra méltó) – albumában (10. kép) elsô tételként ábrázolja. A teljes híd nézetrajzát a 11. kép, míg a vasszerkezet részleteit a 12. és 13. képek szemléltetik. Ezekbôl látható, hogy megjelenésében és keresztmetszeti méreteiben (2,9+11,1+2,9 m) követi a mederhidat, de amíg ott egy nyílásban 6 db szekrényes keresztmetszetû fôtartó van, ide 7 db 300 mm magas I szelvényt terveztek (6x2,2 m-re egymástól). Különbözik a mederhídtól abban is, hogy míg annál a kereszttartókat teknôlemezekkel, ennél zórésvasakkal borították. A szerkezet teljes hossza 20,5 m, magassága a támaszoknál 2,5 m, a hengerelt hegeszvas súlya 77,5 t, az öntöttvas részeké 9,8 t. A vasszerkezetet 1875-ben gyártották (14. kép) és a következô évben szerelték. Az egész híd ünnepélyes átadására 1876. április 30-án került sor (az eredeti határidôhöz képest 10 hónapos késéssel). A parti nyílásokat, a mederhíddal együtt, 1935–37 között szélesítették (a kocsipálya 11 m-rôl 16 m-re nôtt). Míg a mederhídon ez két új szekrényes tartó, addig a parti szerkezeteknél két további I és egy szekrényes tartó beépítését jelentette (15–16. képek). Ugyanúgy, mint a mederhídnál, az ívek „lapokra támaszkodó” csatlakozását
10. kép: A Hídosztály 1874–1884 közötti munkáit bemutató album címlapja
11. kép: A parti híd nézete a hídfôkkel
12. kép: A vasszerkezet nézete / metszete
Acélszerkezetek 2006/2. szám
17
itt is csuklósra alakították át. Ez összesen 2x2x7=28 bonyolult ívtartóvég-átalakítást és sarubeépítést igényelt (15. kép). A parti nyílásokat 1945-ben nem robbantották fel. Így 1948-ban a Margit híd újjáépítésekor a vasszerkezet maradt, csak a pályaszerkezetet építették át (17. kép). A Margit hidat 1978-ban felújították. A parti nyílások 102 évet szolgált acélszerkezetét vasbetonra cserélték fel (18. kép).
A 200 tonnát sem elérô két kis hídnyílás volt az Államvasutak Gépgyárában létesített Hídosztály elsô munkája. Ezt sok más követte (nemcsak híd). A korábban említett album a mûködés elsô tíz évében 979 db hídnyílás építésérôl számol be. Ezek összhossza 9.000 m, összsúlya 10.000 t volt. A gyár dinamikus fejlôdése csak ezután következett. Az újvidéki vasúti Duna-hídhoz 1883-ban két hídnyílást (76+92 m, 700 t) szállított, majd 1888-ban
13. kép: A vasszerkezet keresztmetszete a talpsarunál/nyílásközépen
14. kép: Hídszerkezetek gyártása 1874–1898 között a szabad ég alatt
15. kép: A parti nyílás egyik fôtartójának beemelése a szélesítés alkalmával (1937)
18
16. kép: A kiszélesített parti híd ívtartói oldalnézetben (az 1948-as újjáépítést követôen)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
17. kép: A budai parti nyílás az újjáépítés (1948) után
Szükségesnek látjuk felhívni a figyelmet arra, hogy 100 esztendôvel ezelôtt – öt nagyságrenddel kisebb forgalom mellett, a legegyszerûbb technikai eszközökkel – 13 év alatt, hét Duna-hidat építettek Magyarországon! Ugyanakkor a XX. század második felében 45 esztendô alatt (1950. Árpád híd, 1995. Lágymányosi híd) Budapest végletekig túlterhelt térségében egyetlen új dunai átkelô sem épült, és az azóta eltelt évtized is csak terveket és ígérgetéseket hozott. Erre nem létezhet magyarázat!
A MARGITSZIGETI SZÁRNYHÍD
18. kép: Az 1876-ban beépített, 1978-ban leszerelt ívtartó a Közlekedési Múzeum szabadtéri kiállításán. Az ívtartón látszik az 1935–37-es átépítéskor beszerelt csuklós saru és a tartó csatlakozórészének cseréje (szögecselt kapcsolattal)
Szolnoknál megépítette a Tisza második vashídját (2x96+5x39 m, 1.840 t). Az igazi aranykorszak 1890-ben a Duna-hidak sorával vette kezdetét. Két híd épült Pozsonyban (1890–91), majd Komáromban (1892), Esztergomban (1895) készültek közúti és vasúti hidak. Részt vett az újpesti híd gyártásában (1896). Másfél év alatt (1895–96) megépítette a csodálatos budapesti Ferencz József hidat (5.000 t), majd 1898–1903 között a világrekorder nyílású, a Dunát 70 éven át egyetlen ívvel, mederpillér nélkül áthidaló Erzsébet lánchidat (11.200 t). Egyidejûleg könnyedén megvalósította a Margit hídi szárnyhidat is.
A Margit híd helyének kijelölésével egyidejûleg megszületett az igény, hogy a hidat a Margitsziget déli csúcsával összekössék. Ennek szellemében, tudatosan alakították ki a híd végleges tervét oly módon, hogy az szimmetrikus legyen és a közepén – ahol tengelye 30°-ban megtörik – egy olyan, a többinél jóval szélesebb pillér épüljön, amelyik kellô csatlakozási lehetôséget biztosít a törés szögfelezôjében majdan építendô hídnak. (Átmenetileg töltés is szóba jött, de ezt elvetették.) E terv – melyet a Vasárnapi Újság 1874-es rajza is tanúsít (8. kép). – megvalósítása azonban jó húsz esztendôt váratott magára. A sziget már az Árpád-házi királyok idejétôl kezdve fontos szerepet játszott a mindenkori uralkodók és holdudvarukhoz tartozó felsô körök életében. A sziget a kiegyezés évében József fôherceg örökébe ment át. Ô az elhanyagolt szigetbôl a századfordulóra gyönyörû parkot létesített. A fôherceg, mint tulajdonos, a magyar államkincstárral 1898 közepén szerzôdést kötött. Ennek 13 pontja részletesen szabályozza a megvalósítás és tulajdon-
Acélszerkezetek 2006/2. szám
19
19. kép: Budapest látképe a Margit híd elkészülte (1876) után. Jól látható a Margit- és a tôle különálló Festô-sziget, valamint ezek és a híd fekvésének viszonya
20. kép: A Margit híd a szigeti szárnyhíddal 1900 ôszén
20
Acélszerkezetek 2006/2. szám
lás körülményeit. A fôherceg lényegében a híd építési költségeihez 400.000 koronával járult hozzá és elvégeztette a sziget tereprendezési munkálatait. E – további 1,5 millió koronába kerülô – feladat teljesítése a szomszédos (ún. Festô-) sziget megszüntetését, 700.000 m3 föld megmozgatásával járó feltöltési, tereprendezési munka elvégzését, valamint 20.000 m3 partvédô terméskô elhelyezését igényelte (19. kép). A szárnyhíd terveit a Kereskedelemügyi Minisztérium Dunahídépítési osztálya készítette el. A szárnyhíd 70 m támaszközû, megjelenésében a Margit híd többi nyílásához hasonló (felsôpályás, de nem lapokra támaszkodó, hanem kétcsuklós ívhíd), csupán az ottani hat szekrényes ívtartó helyett ennél négyet alkalmaztak, mivel 4 m-rel keskenyebb annál (7,0 m kocsiút és 2x2,5 m gyalogjárda). Az ívtartók déli végei a Margit híd – e célra némileg átalakított – középsô pillérére, az északiak pedig a Szigeten létesítendô új hídfôkre támaszkodnak (20. kép). A kivitelezést – versenytárgyaláson – az alépítményekre Zsigmondy Béla vállalkozó, a vasszerkezetre az Államvasutak Gépgyára kapta meg. A szerzôdést csak 1899. augusztusában írták alá, 1990. július 1. befejezési határidôvel. Az idô rövidsége miatt az alépítmények kivitelezését már június közepén megkezdték. A hídfôket 65 t súlyú vaskeszonok segítségével építették. Ezeket 6 m-rel a mederfenék alá, kemény agyagtalajba süllyesztették. Ezt portlandcement betonnal töltötték ki, melyre 0,3 m magas vagdalt kôréteget helyeztek. Felette románcement habarcsba rakott, részben gránit, részben terméskô burkolattal látták el. A munkálatokkal 1900 májusában készültek el. A vámszedô házak alapjainak építését 1899 szeptemberében kezdték és – a hídfôhöz hasonló módszerekkel dolgozva – 1900. június végére fejezték be. A vasszerkezet gyártása 1900. január–április között történt, már nem szabad ég alatt, hanem a millenniumi kiállítástól örökölt, ma is álló – csarnokban (21. kép). A Sie-
21. kép: Az Államvasutak Gépgyárának ún. Millenniumi csarnoka 1899-ben (a képen az Erzsébet híd kapuzatának gyártása látható)
mens-Martin eljárással gyártott folytvas szakítószilárdságát 3500-4500 kg/cm2-ben határozták meg, 28–22% hossz- és 26–20% keresztirányú nyúlás mellett. A hídba 530 t hengerelt- és kis részben öntöttvasat építettek be. A szerelést április elején kezdték és június végén fejezték be. A szerkezeteket a Margit hídon szállították az építés helyére. A nyílást teljes hosszában beállványozták. Az anyagmozgatást fából ácsolt bakdaru végezte, mely az állvány két szélére helyezett sínpáron mozgott (22–23. képek). A hídpálya zórésvasakra helyezett aszfaltbeton, erre kerülô aszfaltterítés, 2 réteg fenyôfa deszka és 13 cm telített bükkfa kocka. A híd ünnepélyes átadására 1900. augusztus 19-én került sor (24. kép). A szárnyhidat 1945-ben nem robbantották fel (25. kép). Így ez az egyetlen budapesti Duna-híd(rész), mely 106 év óta, lényegesebb beavatkozás nélkül szolgálja a forgalmat (26. kép)
22. kép: A szárnyhíd építésének állványszerkezete a bakdaruval az ívtartófektetés kezdetén (a szigeti végen)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
21
23. kép: A szárnyhíd szerelése (az ívek már elkészültek, folyik a rácsok és a pálya építése a szigeti végen)
24. kép: A szárnyhíd – a szigeti pillérrel és a vámszedô házakkal – átadását követôen
25. kép: A szárnyhíd alulnézete a Margit híd újjáépítése utáni idôszakban (új vasbeton pályaszerkezettel)
26. kép: A szárnyhíd napjainkban
FELHASZNÁLT IRODALOM 1. R. J. Dietrich: Faszination Brücken (Callwei 1998) 2. The Iron Bridge and Town (The Ironbridge Gorge Museum Trust Ltd. (IGMT) and Jarrold Publishing, 2001.) 3. H. Pasternak – J.Rabiega – J.Biliszczuk: 200 Jahre eiserne Brücken auf dem europäisen Kontinent – auf Spurensuche in Schlesien und der Lausitz (Stahlbau 1996, Heft 12. 4. Tóth László – Dr. Tóth Ernô: Az elsô öntöttvas hidak Magyarországon (KMSZ, 1994. 5. szám) 5. Dr. Mihailich Gyôzô: A XIX. és XX. századbeli magyar hídépítés története (1960) 6. J. G. James: The evolution of iron bridge trusses to 1850 (1981-ben tartott elôadás külön lenyomata)
22
7. A Magyar Királyi Közmunka és Közlekedési Miniszter jelentése a Buda és Pest között, a Margitsziget csúcsánál építendô híd tárgyában (1872.) 8. A margit-szigeti híd (Vasárnapi Újság, 1874. jún. 14., 371-374 o.) 9. Vashidak és vasszerkezetek (Magy. kir. államvasutak gépgyára és a diósgyôri magy.kir.vas- és aczélgyár, budapesti gépgyár kiadványa, 1885.) 10. Julius Seefehlner: Die Margarethen-Donaubrücke bei Budapest (Zeitschrift für Baukunde, 1880.) 11. Szántó Albert: A budapesti margitszigeti szárnyhíd építésének története (Budapest, 1900.) 12. A Margit híd szárnyhídjának felavatása (MMÉEK, 1900., 366-370 o.) 13. Gállik István Dr. H. C.: A Budapesti közúti Dunahidak (Technikai fejlôdésünk története 1867-1927., MMÉE, 1928.) 14. Dr. jur. Dipl.-Ing. Karl von Széchy: Die Umbauarbeiten der MargarethenDonaubrücke in Budapest (Die Bautechnik 1938, Heft 17 u. 19)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Dr. Träger Herbert UKIG
A BUDAPESTI MARGIT HÍD TÖRTÉNETE, 1935–1948 THE STORY OF THE MARGARET BRIDGE IN BUDAPEST, 1935–1948 A cikk a „130 éves a Margit híd” c. ankéton elhangzott elôadás alapján készült. Ismerteti a híd 1935-1937 évi erôsítését megelôzô forgalmi igényeket és az építés végrehajtását, beleértve a gyalogos aluljárók kialakítását is. A továbbiakban foglakozik a hídnak a II. világháborúban történt pusztulásával, a roncskiemeléssel és az újjáépítéssel. Az új híd nagyon hasonlít a régihez, csupán az ívek erôtani rendszerében és egyes részletkérdésekben tér el attól.
The paper was witten on the base of the report of the conference „130 years of the Margaret bridge”. It describes the traffic claims before the widening 1935-37 and the execution of the work, including the building of the passenger underpasses. Later it deals with the destruction during the World War II., the lifting of the wrecks and the reconstruction. The new bridge is very similar to the old one, only the static system of the arches and some details differ.
A BUDAPESTI MARGIT HÍD SZÉLESÍTÉSE, 1935–37 Az illetékesek már az 1920-as évek vége felé foglalkoztak a Margit híd bôvítésének kérdésével. Ezt indokolta az önsúly növekedése a burkolati rétegek cseréje következtében, a szerkezetek elhasználódása, az ezek miatt elrendelt súlykorlátozás és a forgalom jelentôs növekedése. Egy érdekes bôvítési lehetôséget mutatott be dr. Verebélyi Leon 1928ban megjelent cikkében. Eszerint a hidat kétszintûvé lehetett volna átalakítani oly módon, hogy a meglevô szinten a villamosvágányok és a gyalogjárdák helyezkedtek volna el, míg a közúti pályák egy újonnan építendô felsô szintre kerültek volna (1. ábra). A jármûvek a hídfôknél spirális rámpán jutottak volna fel a felsô szintre (2. ábra). Bár a javaslat látványos, úgy gondolom, jobban jártunk, hogy nem ez valósult meg. Az eredeti szerkezet fôtartói lapokra támaszkodó ívek voltak. A támaszpontokon az eredô a különbözô terhelési és hômérsékleti körülmények között változó helyeken támadt, esetenként megközelítette a felfekvési felület szélét. Emiatt helyi bemaródások mutatkoztak, ezért 16 tonnás összsúlykorlátozást rendeltek el. Megvizsgálták a hegeszvas fôtartók anyagának tulajdonságait (szakítószilárdság, nyúlás, hideghajlítás, kristályszerkezet) és megállapították, hogy az a további üzemben tartásra alkalmas. A régi, 11,06 m széles útpályán négy forgalmi sáv volt, a két szélsô sávban a villamosvágányok helyezked-
1. ábra
2. ábra
Acélszerkezetek 2006/2. szám
23
3. ábra
4. ábra
tek el. A személygépkocsik a nehéz lovas kocsikat a villamosvágányon elvben megelôzhették, de ez a sûrû villamosforgalom miatt nem mindig volt lehetséges. Így a haladási sebességet többnyire a lovas kocsik határozták meg. Tovább rontotta a helyzetet a hídfôkben keresztezô gyalogosforgalom. (Emiatt gyalogos aluljárók építését határozták el, amirôl még lesz szó.) A híd szélesítését az illetékes hatóságok már 1930-ban elhatározták, de a munka megkezdése a gazdasági válság miatt 1935-ig váratott magára. A híd helyszínrajza a 3. ábrán látható. Az átépítést úgy kellett végrehajtani, hogy a forgalom mindvégig fenntartható legyen. Arra törekedtek, hogy a régi fôtartókat ne, vagy csak alig kelljen erôsíteni, ezért a burkolati rétegek súlyát igyekeztek csökkenteni. Az erôsítés mûveletei közül kiemelkedô a támaszok erôjátékának megváltoztatása, a lapokra támaszkodó íveket kétcsuklós ívekké alakították át.
24
5. ábra
A hidat dél felé szélesítették, a szélesítés ugyanis az északi oldalon a szigeti szárnyhíd miatt alig lett volna végrehajtható. A szélesítés folytán a híd tengelye is eltolódott dél felé, ez ma is megfigyelhetô a villamosvágányoknak a hídfôk közelében történt elhúzásán. A szélesítéshez két új fôtartót építettek be (4. ábra), ezek alakja megegyezik a régiekével, tekintettel a mûemlékvédelemre. Az új ívek csak alakjukat tekintve voltak rácsozással ellátva, erôtani szempontból nem úgy mûködtek. Ugyancsak meg kellett ôrizni az alépítmények díszítôelemeit is. A pillérek szélesítését (pontosabban meghosszabbítását) az 5. ábra mutatja. A pillérek kôburkolatának részleges megbontásakor a külföldi eredetû gránittömböket vastagságukban megfelezték, így sikerült a nagyobb felületeket kôimport nélkül burkolni. Az új fôtartókat állványon szerelték (6. ábra). Ezután a járdát áthelyezték az új rész szélére. Megépítették az új
Acélszerkezetek 2006/2. szám
pályaszerkezetet és a Pest felé irányuló forgalmat erre terelték át. Így lehetôvé vált a szélesített híd középsô sávjában a pályaszerkezet átépítése. Ide kerültek az új villamosvágányok. Ezek középre helyezésével forgalomtechnikai szempontból kedvezôbbé váltak a csatlakozások a hídfôknél és a szárnyhídnál. Az erôsítési munkák legérdekesebb része a saruk cseréje volt (7. ábra). Ezt ívvégenként külön-külön hajtották végre, a mederhídon 72, a parti hidakon 28 esetben. Az ívtartókra a gerincekkel párhuzamosan egy-egy szegecselt konzolt helyeztek el, a pilléren pedig kiegészítô vasbeton szerkezeti köveket készítettek. Közéjük kerültek a hidraulikus sajtók és a kisegítô alátámasztások. Az ív végét négy 300 tonnás sajtóval 5–7 mm-rel megemelték, a régi támaszlemezeket, ékeket kiemelték, a gránit szerkezeti követ a szükséges mértékben átalakították, az új csuklót behelyezték, majd az ívet a
6. ábra
helyére engedték. Egy-egy sarucsere 6–7 napig tartott. Eleinte – nem tudván, mennyit kell emelni – csak éjjel dolgoztak az emeléseken, de látva, hogy 5–7 mm emelés elegendô, már nappal is folytatták a munkát. További kisebb szerkezeti erôsítések is szükségessé váltak, pl. a 3. és 4. nyílásban a szélsô fôtartókon azért, mert a villamos-járdasziget miatt a pályaszerkezetet megszélesítették. A híd átépítésével együtt a forgalmi viszonyokat is jelentôs mértékben javítani kellett.
7. ábra
Ennek érdekében – a villamosvágányokat középre helyezték, – a hídfôkben a keresztezô jármûforgalmat megtiltották, a jármûveket a parti hidak alá, ill. távolabbi útkeresztezôdésekhez terelték, – a gyalogosok részére a hídfôkben és a középsô pillérben aluljárókat építettek. Az aluljárókat a híd átépítésével összhangban, ugyancsak a forgalom fenntartásával kellett megépíteni.
Ezért az oldalfalakat az éjszakai órákban levert szádfalakra helyezett elôregyártott gerendákkal készítették. Ezekre ugyancsak elôre gyártott elemekbôl készített pályaszerkezet került, majd a földet a szerkezet alól eltávolították. A középpillérben a meglevô takaréküregeket akarták az aluljáró céljára felhasználni. Az ezeket lezáró téglaboltozat állapota azonban nem tette lehetôvé a megtartását, ezért azt le kellett bontani és új pályaszerkezetet építeni, természetesen itt is a forgalom fenntartásával. A parti aluljárókhoz hasonló elôre gyártott szerkezeteket alkalmaztak (8. ábra), a következô módon. Éjszakánként a fél pályát lezárták, a pályában keskeny réseket nyitottak és elhelyezték a boltvállaknál elôzôleg elkészített fejgerendákra az elôre gyártott födémelemeket. A középpilérben és a pesti hídfô mögött épült gyalogos aluljárók ma is megvannak. A pesti oldalon l973-ban még egy, tágasabb aluljáró épült, csatlakozással a villamos-járdaszigethez. A budai hídfô mögött is új aluljáró épült, amely kapcsolatot teremt a föld alá helyezett HÉV-megállóhellyel.
8. ábra
Acélszerkezetek 2006/2. szám
25
A BUDAPESTI MARGIT HÍD TÖRTÉNETE, 1944–1948 A Margit híd pesti részének három nyílása 1944. november 4-én pusztult el, eddig ismeretlen és rejtélyes körülmények között, akkor, amikor arra katonai szempontból még nem volt szükség. Egyes tisztek állítása szerint a robbanást véletlen okozta és csak az elsô nyílást robbantották, a másik kettô robbantás nélkül ment tönkre (9. ábra). Szem- és fültanúk szerint az egyes nyílások „robbantásai” között másodpercek teltek el. Valószínûnek látszik az, hogy amikor az elsô nyílásban a robbantás megtörtént, az e nyílásba befeszülô kétcsuklós ív igen nagy nyomást fejtett ki a nyílást határoló pillérekre. A szabadon álló I. j. mederpillér teteje ennek következtében Buda felé elnyomódott, és a második nyílás íves fôtartói rúgószerûen felgörbültek. Amikor az elsô nyílás fôtartói a vízbe estek és a pillér pesti oldala tehermentesült, a rugó visszalökése az egész pillért Pest felé lendítette, nyugalmi helyzetén túl annyira, hogy a második nyílás fôtartói saruikról lecsúszva leestek és az esés következtében összetörtek. Ugyanez a folyamat játszódhatott le néhány másod-
perc múlva a harmadik nyílásban. A III. j. középpillér nagyobb tömegének köszönhetôen ez a hatás tovább már nem terjedt. Az elmondott feltevés helyességét a roncsok állapota is igazolta, a jellegzetes robbantási rózsa ugyanis csak az elsô nyílásban volt fellelhetô. A pesti Duna-ágban hamarosan katonai pontonhidat telepítettek („Manci 1.”), ez azonban természetesen igen rövid életû volt. A budai ágban levô három hídnyílást a németek 1945. január 18-án robbantották fel, amikor ez az ô szempontjukból szükségessé vált. A szigeti szárnyhídon a robbantás csak sérüléseket okozott. A forgalom lebonyolítása érdekében a szovjet csapatok 1945-ben mindkét Duna-ágban egy-egy cölöpözött pontonhidat építettek, a budai ágban egy kiúsztatható szakasszal. Ezt a részt 1946 januárjában a jégzajlás a rajta levô gyalogosokkal elsodorta, ôket hamarosan kiszabadították. A jégveszély elmúltával pontonhidakat létesítettek, ezek a végleges újjáépítésig fennmaradtak (Manci 2. és 3.). A pesti nyílásban a pillérek is súlyosan megsérültek (10. ábra), ami szintén a robbantásra vonatkozó elôbbi feltevés helyességét támasztja alá. Ezért, továbbá egyéb háborús sérü-
11. ábra
9. ábra
26
12. ábra
Acélszerkezetek 2006/2. szám
10. ábra
lések miatt a felmenô falak egy részét le kellett bontani és újra felépíteni, részben vízszint alatti munkával. A pillérekre a két part közti közmûkapcsolat érdekében könnyû kábelhidat építettek, az ún. gázhidat (11. ábra). A roncsemelés 1945. június elején kezdôdött, amikor a Közlekedésügyi Minisztérium Hídosztálya a munkával megbízta azt a vállalatot, amely az újvidéki Duna-híd roncsemelésekor már értékes tapasztalatokat szerzett. A vállalat – dr. Feimer László mérnökkari ezredes mûszaki vezetésével – értékes elôkészítô munkákat végzett, és hozzálátott a roncsok víz feletti részeinek bontásához. A munka különösen akkor vett nagyobb lendületet, amikor a minisztérium rendelkezésre bocsátotta az újonnan épített 100 tonnás József Attila úszódarut (12. ábra).
13. ábra
15. ábra
14. ábra
Késôbb a vállalat különbözô okok miatt a munka alóli felmentését kérte, ezért a minisztérium hídosztálya 1947. április 1-jén a munkát házi kezelésbe vette. Az állami építésvezetôség munkáját a roncsok felmérésével kezdte. A fôtartók és a pályatartók közötti rácsos szerkezetek nagy összevisszaságban egymásra borultak, és ezek fölött a pályaszerkezet dongalemezei és az útburkolat még fokozták a búvár elé tornyosuló akadályokat. A 13. ábra
16. ábra
mutatja azt a tervet, amit még a vállalat készített. Így történt a roncsemelés Újvidéken, a Ferenc József híd lebillent budai oldalán és a Petôfi híd középsô nyílásában. A 14. ábrán bemutatott cölöpjármokra különbözô teherelosztó rétegek közvetítésével áthidaló vastartókat helyeztek, és ezekrôl emelték hidraulikus sajtókkal azokat a lánctagokat, amelyeket a roncsokhoz kötöttek. A fôtartókat harapófogószerûen mûködô markolókkal
fogták meg, amelyek az övszögvasak alatt kapaszkodtak bele a fôtartóba (15. ábra). Az apró emelési lépésekkel víz fölé emelt darabokat elvágták, és az úszódaru segítségével vitték partra (16. ábra). Az említett hidaknál ez a módszer célszerû volt, mert az emelendô szerkezetek a kötések helyén a víz felett voltak, és ott nagy súlyokat kellett egyszerre emelni, amire ez a mód a legmegfelelôbb. A Margit híd hat nyílásában 12 járom és aprólékos felderítési munka lett volna szükséges. Ennek elkerülésére az építésvezetôség dr. Széchy Károly javaslata alapján új módszert dolgozott ki. Az egyes fôtartókat a köztük levô keresztirányú acélelemek víz alatti elrobbantásával szétválasztották és ezután a fôtartódarabokat a 100 tonnás úszódaruval kiemelték (17. ábra). A robbantásos módszert korábban nem merték alkalmazni a pillérekre épített ideiglenes gázhíd védelme érdekében, de aztán sok kísérlettel sikerült meggyôzôdni arról, hogy lehet úgy is robbantani, hogy a gázhíd ne kerüljön veszélybe. A roncsemelési munkákról 1947 januárjában megjelent szakmai cikk szerint a kiemelés a leírt módszerrel
17. ábra
Acélszerkezetek 2006/2. szám
27
rendben folyt és sikeresen be is fejezôdött. Az újjáépítés elôkészítése során – tekintettel a hengerelt acélanyag beszerzési nehézségeire – felmerült a gondolat, hogy acélívek helyett merev vasvázas vasbeton ívek épüljenek. A csövek beszerzése ugyanis könnyebbnek ígérkezett. Meg is történt a csövek beszerzése, de idôközben kiderült, hogy a súlyosan sérült pillérek nem alkalmasak a vasbeton szerkezet nagyobb önsúlyának viselésére. Ezért áttértek az új acélszerkezet tervezésére (közben megoldódott a hengerelt acél beszerzése is), az acélcsövekbôl pedig a Rábán, a Rábcán és a Zalán építettek alsópályás ívhidakat merev vasvázas ívekkel. (A két Rábahíd – erôsítéssel – ma is üzemben van, a másik két híd áll ugyan, de forgalom már nincs rajtuk.) A tervezés irányelve az volt, hogy a hídszerkezet külsô megjelenése azonos legyen a régiével. Ennek megfelelôen a híd hatfôtartós, felsôpályás, kétcsuklós ívszerkezet. A fôtartókra oszlopok, ezekre pedig hossz- és kereszttartók támaszkodnak. A pályaszerkezetet vasbeton lemez alkotja. Az új híd néhány méterrel szélesebb a réginél, az útpálya 16,50 m helyett 18,00 m széles. Szerkezeti szempontból lényeges eltérés, hogy nyolc helyett hat fôtartó épült, ezek nyílmagassága kissé megnôtt, azáltal, hogy a saruk szintje lejjebb, a pályaszint pedig feljebb került. Az ívek és a pályaszerkezet között elmaradtak a rácsozások, így tisztább erôjátékú, statikailag egyszeresen határozatlan, kétcsuklós ívek alakultak ki. A pályaszint emelése miatt a szárnyhídon is kisebb átalakítások váltak szükségessé. A középpillérek melletti nyílásokban – a villamos járdaszigetek jobb elhelyezése érdekében – a fôtartók nem párhuzamosak, hanem a középpillér felé kissé széttartanak. Az acélszerkezet szerelésének módját a faanyaghiány, a roncsok és a sürgôsség határozta meg. A pesti alsó rakparton olyan állványok épültek, amelyeken fél íveket készre lehetett gyártani (18. ábra). Ezeket úszódaruval helyezték a nyílás közepén és a pillér mellett készített segédállványra, majd a fél íveket összeillesztették és a pillérekre támasztották (19. ábra). A hidat a mielôbbi forgalomba helyezés és a gázhíd fenntarthatósága érdekében hosszirányban kettéválasztották, és így az egyik fél hidat 1947. november 17-én, a teljes hidat pedig 1948. augusztus 1-jén nyitották meg.
18. ábra
19. ábra
28
Acélszerkezetek 2006/2. szám
A közbensô idôben a közúti közlekedés egy-egy forgalmi sávon, a villamosközlekedés pedig egy vágányon volt lehetséges. Az utóbbit úgy szervezték meg, hogy a hídfôkben kétvágányos fejállomást építettek. Három, egyenként négykocsis szerelvény volt forgalomban, és míg az egyik úton
volt, a két végállomáson egy-egy szerelvény utascseréje zajlott le. Így az egyik szerelvény beérkezése után egy másik azonnal indulhatott (20. ábra). FORRÁSOK: Dr. Verebélyi Leon: A budapesti Margit híd bôvítése. A Magyar Mérnök- és Építész-Egylet Közlönye, Bp. 1928.
Dr. Széchy Károly: A budapesti Margit híd átépítése (német nyelven). Die Bautechnik, 1938. Dr. Széchy Károly: Az átépített budapesti Margit híd gyalogos aluljáróinak építése (német nyelven). Die Bautechnik, 1937. Dr.Gáll Imre: A budapesti Duna-hidak. Budapest, 2005. Hídépítô Rt. Korda István: A Margit híd roncskiemelése. Magyar Technika, 1947. 1.sz. Sávos Károly: Épül a Margit híd. Magyar Technika, 1947. 11. sz.
www.esab.hu
20. ábra
Acélszerkezetek 2006/2. szám
29
Somogyi János Rutin Kft.
ÚJ UTAKON A RUTIN KFT. RUTIN LTD. ON NEW WAYS A Rutin Kft. 16 éves fennállása alatt eljutott az egyszerûbb csarnokszerkezetektõl, az ipari létesítmények és építészeti szerkezetek megvalósításán keresztül a hídszerkezetgyártásig, sõt a mechanikai megmunkálást is igénylõ ipari nagyberendezés gyártásáig.
During the 16 years of life Rutin Ltd. managed to find its way from the realization of plain hall-structures through the implementing of industrial projects and architectural constructions to the production of bridge units, moreover to the fabrication of huge industrial facilities requiring mechanical processing.
A Rutin Kft., mint a magyar acélszerkezeti piac egyik jelentõs képviselõje, az 1990-es évek derekán csarnokszerkezeteivel – RUTIN Euro, RUTIN Rácsos, RUTIN Metal – vívott ki jelentõs elismerést a magyar piacon. Talán nincs is olyan térség az országban, ahol ne lehetne találkozni a Rutin 2000 darab megvalósult csarnokszerkezeteinek egyikével. Sajnos a piaci körülmények jelentõsen megváltoztak azóta, s ami még a ‘90-es években gazdaságos volt, az – hála a beton-lobby sikeres tevékenységének és a jelentõsen elavult, magyarországi tûzvédelmi szabályozásnak – ma már nem az. Szinte alig készülnek acélszerkezetbõl a jelentõsebb csarnokberuházások.
A Rutin Kft. telephelye
30
Acélszerkezetek 2006/2. szám
DDC 40 m-es silók
Asia Center
Szigorúan a piaci kihívásokhoz alkalmazkodva indult hát el a Rutin Kft. azon a fejlõdési úton, aminek eredményeként ma már a termelésének a felét sem teszik ki a csarnokszerkezetek. Sorsunkat természetesen nem tehettük fel egy lapra, s ma is még folyamatosan keressük, kutatjuk az új piacokat, de alapvetõen két irányt vett a fejlõdésünk. Kerestük a külföldi piacokat tõlünk keletre és nyugatra is. Ez egyfajta mennyiségi növekedést jelentett a meglévõ termékstruktúrára, de nem vitt minket biztosabb s nyugodtabb vizekre. Jelentõsebb változással járt az ezzel párhu-
zamosan folyó termékszerkezet-bõvítés. Lépésrõl lépésre eltértünk a hagyományos csarnokszerkezetektõl. Elõször csak bonyolultabb építészeti – nevezhetjük egyedi csarnokszerû szerkezeteknek is – acélvázakat gyártottunk (Lehel piac, Asia Center). Továbbá elindultunk a nagyipari beruházások felé elsõsorban a Beremendi Cementmûnél, ahol csõhídszerkezeteket, alátámasztásokat, szállítószalagszerkezeteket gyártottunk. Ekkor jött 2001/2002-ben a mérföldkõnek számító Budapest Aréna projekt. Mindent beleadtunk, s egy igazán sikeres projektet tudhatunk magunk mögött öt hónap lefor-
Budapest Aréna
Acélszerkezetek 2006/2. szám
31
TVK Olefin II bontó kemence
Allianz elõszerelés
gása alatt. Aki ott volt, tudja, milyen nehézségekkel kellett megküzdenünk! De belépõjegyre tettünk szert sok-sok nagyformátumú beruházáshoz. Az egyik ilyen igen jelentõs volt a mai napig párját keresõ OLEFIN II projekt a TVK-nál. 3500 tonna szerkezetet szállítottunk, amiben volt már olyan – a csarnokszerkezetektõl már mûszakilag igen messze álló – gyártmány, mint a bontókemence falszerkezete. Egy 18 m magas, több síkon megerõsített lemezszerkezet.
A TVK-val kötött szerzõdésünk megerõsítette pozícióinkat a MOL csoport másik két jelentõsebb tagjánál, magánál a MOL-nál (CLAUS-4, GOK-3, BEK-5) s a BC Rt.-nél is. Az itt elnyert munkák kifejezetten nehéz ipari jellegû, fõleg támaszszerkezetek voltak. Idõközben a dombóvári gyár területe is nõtt, szinte évrõl évre. Mindig akadt egy, a piac által diktált „halaszthatatlan” beruházás. Szemcseszóró, készáruraktár, összeállító csarnok; sorolhatnám. Megállni persze nem lehetett. Mivel a magyar piac egyre kevesebb lehetõséget hagyott meg számukra, hogy a töretlen fejlõdési ütemünket tartani tudjuk, ezért – természetesen felhasználva a hazai referenciákat is – kiléptünk új termékeinkkel a nemzetközi porondra. Sikerült részt venni a müncheni új 66.000 férõhelyes focistadion acélszerkezetének megvalósításában. Közel 70 m-es, konzolos tartókat készítettünk, melyek gyártási követelményei egy új piac elõszelét hozták számunkra. Meg kellett felelnünk az ún. RIL 804 elõírás követelményeinek,
Duna-híd – hídelemgyártás
Azonosításhoz alkalmazott vonalkód
Niagara-vízesés alagútfúró acélszerkezet
32
Acélszerkezetek 2006/2. szám
amit a német szövetségi vasutak ír elõ acél hídszerkezetek gyártásánál. Megnyílt hát egy újabb lehetõség. Amikor sikerült tetõ alá hozni a „világszenzációnak számító” Dunaújvárosi híd megvalósítására a közbeszerzési eljárást, bejelentkezhettünk a nyertes konzorciumnál, s sikeres ajánlati fázis után, szerzõdést tudtunk kötni 4000 tonna hídszerkezet gyártására. Minden egyes jelentõs lépcsõnél/projektnél az ember azt gondolja: igen, ennél már nincs tovább, eljutottunk a csarnokszerkezetektõl egészen a hidakig, itt vége, ennél nagyobb termékszerkezet-bõvítésre nincs szükség. Nem így van. Olyan ez, mint a tudomány. Minél több választ találunk, annál több kérdés marad megválaszolatlanul. Minél több terméket vagyunk képesek gyártani, annál több lehetõség nyílik meg elõttünk. S a lehetõségekkel élni kell. Azért nem ilyen fényes a helyzet! Bizony, verejtékes munka kell ahhoz, hogy a többfajta termék, s a kibõvült elvárások ellenére ne veszítsük el az áttekinthetõséget, rugalmasságot, megbízhatóságot, gazdaságosságot. A növekedés egyértelmû hozadéka az a vonalkódon alapuló termelésirányítási rendszer, melyet saját fejlesztés után, lassan 3 éve vezettünk be, s használunk igen sikeres módon. E nélkül a rendszer nélkül a RUTIN nem lenne képes annak az impozáns növekedésnek a fenntartására, amit az utóbbi 10 évben produkált. S bizony ne felejtkezzünk meg a sokszor álmatlan éjszakákat jelentõ vállalkozói kockázatokról! Alapanyagár-emelkedés, körbetartozások, egy-egy nagy értékû gép megvásár-
Megmunkálógépek – munka közben
lása, mind-mind rengeteg kockázatot rejt magában. Mégis, eddig még mindig szerencsénk volt. Mert az is kell ahhoz, hogy egy speciális csõvágó géphez sikerüljön olyan munkát szerezni, ami a többi kapacitás lekötéséhez is nagyban hozzájárulhat. Végül, de nem utolsó sorban a legújabb fejlesztés: két, egyenként 10 m hosszúságú horizont megmunkáló gép. Februárban lettek üzembe helyezve, s azóta napi 24 órában dolgoznak. Ez már valódi gép- és nagyberendezés-gyártás, amit a Rotterdamban épülõ szén- és ércrakodó komplett megvalósítása jól példáz.
Acélszerkezetek 2006/2. szám
33
Szabó Lívia MAGÉSZ Diploma Díjjal kitüntetett okl. építõmérnök
ÖSZVÉRSZERKEZETEK TÛZÁLLÓSÁGA FIRE RESISTANCE OF COMPOSITE STRUCTURES Hazánkban egyelõre nem alkalmaznak széles körben öszvérszerkezeteket a tûzállósági problémák orvoslására. Hasonló példákat Nyugat-Európában már láthatunk. Napjainkban a tûzteherre való méretezés egyre inkább fontos kérdéssé válik, erre azonban nem csak a vasbeton szerkezetek felelnek meg, hanem a pusztán acél, illetve az öszvérirányba mozdult acélszerkezetek is.
In Hungary the application of composit structures is not widespread, to overcome fire resistance problems. There are similar examples of it in Western-Europe. Nowadays designing for fire resistance is becoming more and more important. As a solution, steel and composit structures can be applied not only structures made of concrete.
2005/2006 õszi félévében a Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen írtam a diplomamunkámat, melynek tárgya egy öszvérszerkezetû parkolóház tûz esetén mutatott viselkedésének vizsgálata volt. Konzulenseim dr. Horváth László, a Hidak és Szerkezetek Tanszék docense és Takács Lajos, az Épületszerkezettani Tanszék munkatársa voltak, segítségükért ezúton is szeretnék köszönetet mondani.
gú, 1,2 mm vastag. A födém teljes vastagsága 14 cm. A trapézlemez és a födém között az együttdolgozást a trapézlemez rovátkolása biztosítja. A födém folytatólagos, többtámaszú lemezként kerül kialakításra. A trapézlemez minden egyes bordájában egy-egy Ø25-ös acélbetét foglal helyet, melynek a helyét mûanyag távtartók biztosítják. A lemez felsõ részére kétirányú hálós kialakítású vasalás kerül: Ø16/200. A gerendák öszvér-kialakításúak, ami a szelvény betonnal való kiöntésével valósul meg. Ezen kialakítás lehetõvé teszi az öszvérgerendák elõregyártását, így a helyszínen csak szerelni kell. A födémmel való együttdolgozást fejes csapok biztosítják. A gerendák kéttámaszú tartóként mûködnek. Az oszlop-gerenda, illetve gerenda-gerenda kapcsolatok csavarozott kapcsolatokként kerülnek kialakításra. A kapcsolat környezetében nincs betonkiöntés, oda a szerelést követõen méretre szabott hõszigetelõ panelek kerülnek. A fõtartó IPE360 típusú melegen hengerelt szelvény, a benne tûzteherre elhelyezett vasalás: 2 Ø12, melynek helyzetét az acélszelvény gerincéhez hegesztett Ø8-as kengyelek biztosítják. A fióktartó IPE300-as szelvény, 2 Ø25 vasalással. Az oszlop a gerendákhoz hasonló kialakítású, szelvénye: HEA320, vasalása: 4 Ø18.
A SZERKEZET A parkolóház 3 szintjén összesen 209 személygépkocsi kaphat helyet, melybõl 18 parkolóhely mozgássérültek részére van fenntartva. A parkolóház két szintje fedett, míg a legfelsõ szabad. Az egyes szintek megközelítése az épület közepén, hosszirányban elhelyezett rámpán történik, mely kétirányú forgalmat bonyolít. A gyalogosközlekedés az épület négy sarkán kialakított lépcsõházakban, illetve lifteken zajlik. Ezek befoglaló szerkezete biztosítja egyben az épület merevítését is. Az épületen körben acélkorlát kerül kialakításra, tömör mellvéd nincs. A parkolóház befoglaló mérete mintegy 54 m x 38 m, magassága 8,5 m. A födém trapézlemezzel együttdolgozó öszvérfödém. A trapézlemez Comfloor 70 típusú, 70 mm hullámmagassá-
Oszlop és gerenda szelvénye
Alaprajzi elrendezés
34
Acélszerkezetek 2006/2. szám
A TÛZTEHERRÕL ÁLTALÁNOSSÁGBAN Tûz esetén a szerkezetek a melegedés következtében veszítenek teherbírásukból, függetlenül attól, hogy milyen anyagból készültek. Ennek ellenére bizonyos funkciókat elvárunk a szerkezetektõl tûz esetén is. Terheit egy elõírt idõtartamon belül viselnie kell, meg kell gátolja a tûz és a füst továbbterjedését az épületben, illetve átterjedését a szomszédos épületekre. További alapvetõ feltétel, hogy az épületben tartózkodó személyek biztonságos körülmények között elhagyhassák azt, vagy más módon kell gondoskodni a védelmükrõl. Természetesen a tûzoltók védelmérõl is gondoskodni kell. Az úgynevezett tûzállósági idõtartamok egy adott szerkezet esetében nem azt a konkrét idõtartamot jelentik, ameddig az adott szerkezeti elem valóban el tudja látni funkcióját tûz esetén. A tûzállósági idõtartam egy szabványos hõmérséklet–idõ görbe alapján végzett melegítési kísérlet eredményeire vonatkozik. Ez a hõmérséklet–idõ görbe eltér minden valóságos tûztípus hõmérséklet–idõ összefüggésétõl. A görbe a hõmérsékletnek egy egyre növekvõ függvényét adja meg. A tûzállósági idõtartam tehát nem más, mint egy szabványos összehasonlító adat.
A hõmérséklet növekedésével a legtöbb építõanyag szilárdsági és merevségi jellemzõi fokozatosan leépülnek. Az alábbi ábrák az acél és a beton feszültség–alakváltozás diagramjait mutatják különbözõ hõmérsékleteken. Gyakorlati számításkor a szabvány táblázatosan adja meg a különbözõ anyagok mechanikai tulajdonságainak redukciós tényezõit a hõmérséklet függvényében. Az EC4 az együttdolgozó szerkezetek és szerkezeti elemek (gerendák, oszlopok és födémlemezek) passzív, azaz saját tûzállóságával foglalkozik. Ha ez nem bizonyulna elegendõnek, különbözõ módokon megóvhatjuk a szerkezeteket a felmelegedéstõl. Acélszerkezetek esetén ez a tûznek kitett felülethez rögzített táblás/lemezes hõszigetelés (gipszkarton, ásványgyapot stb.) vagy duzzadó festék lehet.
ÖSZVÉRSZERKEZETEK TÛZTEHERRE TÖRTÉNÕ MÉRETEZÉSÉRÕL A következõ tömör összefoglalás az ENV 1994-1-2:1994 (EUROCODE 4 – Design of composite steel and concrete structures – Part 1-2: General rules – Structural fire design) szabvány alapján készült. Az egyes szerkezeti elemeknek háromféle követelményt kell kielégíteniük. Ezek a következõk: – Integritási követelmény (E): Nem alakulhatnak ki olyan repedések vagy nyílások, amelyek lehetõvé teszik, hogy a tûz forró gázok vagy láng formájában keresztülhatoljon az adott elemen. – Hõszigetelési követelmény (I): Az elválasztó elemek tûznek nem kitett oldalán a hõmérséklet ne lépje túl a gyulladási hõmérsékletet. – Teherbírási követelmény (R): Az egyes szerkezeti elemek a tûzállósági idõ alatt legyenek képesek viselni a rájuk ható terheket.
Az acél szilárdsági jellemzõinek változása
Az elsõ két feltétel természetesen csak térelválasztó funkciójú elemek (falak, födémek) esetében értelmezhetõ. Az egyes tûzállósági idõtartamok meghatározásához Magyarországon egyelõre csak szabálytervezet van, ami konform lenne az EC-dal. E szerint az egyes épületeket funkciójuk, méretük, kialakításuk szerint I.-tõl V.-ig tûzállósági osztályokba sorolják. Az egyes tûzállósági osztályok esetén különbözõ követelményeket fogalmaznak meg a különféle szerkezeti elemek részére. Az EC szerint különbözõ módszerek közül lehet választani a tûzteherre való méretezés során. Ezek a következõk: – táblázatos módszer, – egyszerûsített számítási eljárás, – részletes számítási modell. A táblázatok gyakran használt szerkezeti elemekre adnak különféle korlátozásokat a szelvények méretére, az egyszerû számítási modellek szintén a legtipikusabb elemekre lettek kidolgozva. A részletes számítási modellek a teljes szerkezet, egy szerkezetrész vagy különállónak tekintett szerkezeti elem globális viselkedését szimulálják. A továbbiakban az elsõ kettõrõl lesz bõvebben szó.
A beton szilárdsági jellemzõinek változása
Az igénybevételek számítása eltér az általános esettõl, mivel a tûzteher a rendkívüli terhek csoportjába tartozik. Ezért az egyes biztonsági tényezõk értéke kisebb, mint normál hõmérsékletre való számítás esetében.
Acélszerkezetek 2006/2. szám
35
Méretezés a táblázatos eljárás szerint Az EC-ban táblázatok egyelõre gerendákra és oszlopokra vannak kidolgozva. A gerendák betonnal kiöntött acélszelvények, melyek födémlemezzel együttdolgoznak. Oszlopok esetén szintén kiöntött I szelvényekre, illetve kiöntött zárt szelvényekre létezik táblázat. Mind az oszlopra, mind a gerendára hasonló elven dolgozták ki ezeket. A módszer alkalmazhatóságának feltételei vannak, határt szab a szelvény geometriájának, födémvastagságnak, vasalásnak stb. A táblázat minimális értékeket szolgáltat a szelvényszélességre és az alkalmazandó betonacél területének és az öv keresztmetszeti területének a hányadosára a következõk függvényében: – tûzállósági követelmény – szelvénymagasság és -szélesség aránya – fiktív teherszint, mely a tûz során jellemzõ igénybevétel és a normál hõmérsékletû szelvény ellenállásának a hányadosa További megszorításokat alkalmaz a szabvány a vasalás elhelyezésére nézve a szelvényszélesség és a tûzállósági követelmény függvényében.
Méretezés az egyszerûsített számítási eljárás szerint A profillemezes öszvérfödémek az integritási követelményt automatikusan kielégítik, a hõszigetelési követelmény teljesítéséhez minimális födémvastagság szükséges. Tûz esetén a födém teherbírását ugyanúgy kell számítani, mint normális hõmérsékletre, azzal a különbséggel, hogy figyelembe kell venni az egyes elemek szilárdságcsökkenését az adott hõmérsékletre. A trapézlemez természetesen kiesik a teherviselésbõl. A gerendák és oszlopok ellenállása is a normál esethez hasonlóan számítható, azzal a különbséggel, hogy a keresztmetszetet redukálni kell, illetve a keresztmetszet egyes alkotóelemeinek szilárdságát csökkenteni kell. Az alábbi ábra egy gerenda pozitív nyomatéki ellenállása számításának elvi vázlatát mutatja.
ENV 1994-1-2:1994 szabvány E.1 ábra (57. oldal)
36
A SZÁMÍTÁS TANULSÁGAI A tûzteherre való vizsgálatot megelõzõen a szerkezet normál hõmérsékletre történõ számítására is sor került, hogy egy statikailag megalapozott építményt analizálhassunk. Meg kell jegyezni, hogy az öszvérszerkezetek gazdaságos alkalmazásának korlátai vannak. Ezek elsõsorban az épület méretében, így annak befogadóképességében mutatkoznak meg. Az épület akkor gazdaságos, ha csupán egy tûzszakaszból áll. Egy tûzszakasz területe függ az épület magasságától, így az a kedvezõ, ha maximum 3 szintes a parkolóház. Ezek a kötöttségek nagyjából 200 személygépkocsi tárolására alkalmas méreteket eredményeznek. Nagyobb épület esetén, ha az több tûzszakaszból áll, az egyes szakaszok közé tûzgátló kapuk elhelyezése szükséges, ami igen magas költséget jelent. A tûzszakaszok területének meghatározásakor döntõ szerepe van annak is, hogy a parkolóház nyitott-e vagy zárt. Mindenképpen a nyitott változat alkalmazása a kedvezõbb. A számítás elvégzését követõen azonban világossá vált, hogy a szerkezet, ebben a kialakításban nem gazdaságos, hiszen a gerendák és oszlopok esetében a tûzteherre való méretezés szerkesztési szabályai voltak mértékadóak. Ez azt jelenti, hogy az épület egyes szerkezeti elemei az élettartamuk során várhatóan sosem lesznek elfogadható mértékben kihasználva. Érdekes megjegyezni, hogy bizonyos esetekben, gerendák számításakor a táblázatos eljárás és az egyszerûsített számítási eljárás ellentmondásra vezet. Számításomban a fióktartó a normál hõmérsékletre történõ méretezése szerint IPE220-as szelvény megfelel. A táblázatos méretezési eljárás szerint ugyanez a szelvény tûz esetén is teljesíti az R60-as követelményt, míg az egyszerûsített méretezési eljárás szerkesztési szabályai (minimális szelvényszélesség és -magasság, befoglaló keresztmetszet) egyértelmûen az IPE300-as szelvényt jelölik meg, mint legkisebb alkalmazható gerendaszelvényt. Ezen tapasztalatok azt mutatták, hogy kedvezõbb kialakítás is lehetséges erre a parkolóházra. Ennek igazolására új raszter alkalmazása mellett is elvégeztem a statikai számítást normál hõmérsékletre és tûzteherre egyaránt. Az új kialakítás funkcionális szempontból is sokkal kedvezõbb, mivel itt nem akadályozzák oszlopok a gépkocsik kiés beállását. A számítás az elõzetesen elvártaknak megfelelõen kedvezõ eredményt hozott, a tûzteherre sem kellett szelvényt növelni és normál hõmérsékleten is elfogadható a kihasználtság. A két variáns összehasonlítását tartalmazza a következô oldalon levô táblázat. A számítás eredményei azt tükrözik, hogy az öszvér szerkezet jól alkalmazható parkolóházak esetében, tûzteher figyelembevétele mellett is. Javukra írható, hogy hasonlóan könnyen építhetõk, mint az acélszerkezetek, csak az egyes elemek súlya nagyobb, de az elõregyártás termelékeny lehetne, ha alkalmaznák ezt a szerkezettípust. Eddig Magyarországon ez a szerkezeti kialakítás kevéssé volt kedvelt, de érdemes lenne további számítások elvégzése, a nyugat-európai megépült példák tanulmányozása annak érdekében, hogy gazdagodhasson a parkolóházak típustára.
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Ritka raszterû változat
Födém
Fiókgerenda
Fõtartó
Oszlop
Comfloor70, 240mm
IPE400
IPE750x173
HEA320
3.875 m
8.25 m
15.5 m
3.0 m
mértékadó igénybevétel t=20 °C (+)
15.541 kNm/m
523.15 kNm
2209 kNm
-
mértékadó igénybevétel t=20 °C (-)
19.973 kNm/m
-
-
1165 kN
mértékadó igénybevétel tûzre (+)
8.432 kNm/m
296.817 kNm
1296 kNm
-
mértékadó igénybevétel tûzre (-)
8.209 kNm/m
148.408 kNm
647.818 kNm
686.729 kN
ellenállás t=20 °C-on (+)
54 kNm/m
599.929 kNm
2395 kNm
-
ellenállás t=20 °C-on (-)
31.51 kNm/m
-
-
2619 kN
ellenállás tûz esetén (+)
9.149 kNm/m
297.357 kNm
1399 kNm
-
ellenállás tûz esetén (-)
16.975 kNm/m
280.946 kNm
1988 kNm
1005 kN
mértékadó kihasználtság t=20 °C
64.5%
87.20%
92.24%
44.47%
mértékadó kihasználtság tûz esetén
96.48%
99.82%
92.59%
68.33%
Comfloor70, 140mm
IPE300
IPE360
HEA320
mértékadó kihasználtság t=20 °C
43.75%
50.60%
81.90%
17.40%
mértékadó kihasználtság tûz esetén
75.50%
97.60%
76.90%
24.40%
szelvény fesztáv/magasság
Sûrû raszterû változat
MCE Nyíregyháza az acélhidak építésében kiváló
A dunaújvárosi Duna-híd bal parti híd acélszerkezete építés közben
Acélszerkezetek 2006/2. szám
37
www.mce-ag.com
Összehasonlító táblázat
IABSE 2006 Annual Meetings and Symposium Budapest, Hungary
IABSE 2006 Annual Meeting and Symposium on
Responding to Tomorrow’s Challenges in Structural Engineering A szerkezetépítô-mérnökök nemzetközi egyesületét, az IABSE-t (International Association for Bridge and Structural Engineering) 1929-ben alapították, és mára közel 100 országban több mint 4000 tagot számláló szervezetté vált. A szervezetnek a kezdetek óta vannak magyar tagjai, jelenleg a nemzeti csoport több mint harminc fôs. Az IABSE közgyûlést minden évben más országban rendezik, egy szakmai szimpóziummal egybekötve. Az utóbbi három alkalommal Sydney, Sanghai és Lisszabon, idén pedig Budapest kapta azt a megtisztelô feladatot, hogy megrendezze a nagy nemzetközi érdeklôdésre számot tartó eseményt. A szakmai szervezetek bizottsági ülései és a közgyûlés után, szeptember 13. és 15. között lesz a szimpózium, amely a jövô kihívásaira szeretné irányítani a szerkezetépítô-mérnökök figyelmét. A szimpózium a meghirdetett témákban – a nemzetközi szervezet célkitûzéseivel összhangban – elsôsorban a szerkezetépítés gyakorlati szempontból fontos, elôremutató irányait kívánja áttekinteni. A rendezvény iránt élénk az érdeklôdés: 47 országból 360 absztrakt érkezett, amelyekbôl 190 elôadást, illetve posztert fogadott el a nemzetközi tudományos bizottság, az alábbi témakörökben: – új funkcionális követelmények: felújítás, megerôsítés, forgalmi igények; – új elvárások: informatika a szerkezetépítésben, extrém terhelô hatások; – új gyakorlati módszerek: gyártástechnológia, monitoring, nemzetközi szabványosítás; – új lehetôségek: szerkezeti analízis, méretezéselmélet, nagy teljesítôképességû anyagok, üveg, kompozit, szerkezeti típusok, kiemelkedô méretû szerkezetek. A szimpózium kapcsán lehetôség nyílik a magyar szerkezetépítés bemutatkozására is. Ennek kapcsán az IABSE szakmai folyóiratában ez év elején bemutattunk 11 közelmúltban készült, illetve építés alatt levô hazai szerkezetet (Structural Engineering International 2006. februári számában). A szimpóziumot követôen szakmai kirándulásokat szervezünk: Budapesti Duna-hidak, Millenáris Központ, Dunaújvárosi Duna-híd, Kôröshegyi Viadukt. A szimpózium szervezési, erkölcsi és anyagi támogatását eddig több mint 30 hazai intézmény vállalta. További támogatási és kiállítási lehetôséget biztosítunk a hazai érdeklôdôk számára, amelyrôl bôvebb információt Dr. Kovács Nauzika nyújt (tel.: 4631-998, email:
[email protected]). Várjuk továbbá a szerkezetépítô-mérnökök jelentkezését és részvételét szakmánk nagy fontosságú nemzetközi rendezvényén. A konferenciával kapcsolatos további tudnivaló megtalálható a szimpózium honlapján: www.iabse.hu; valamint az IABSE szervezet honlapján: www.iabse.org.
Budapest, Hungary
2006. szeptember 13–15.
Szervezôk
IABSE Magyar Szervezete
38
Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Kis László MAGÉSZ Diploma Díjjal kitüntetett okl. építõmérnök
KÖZÚTI HÍD TERVEZÉSE DESIGNING A ROAD BRIDGE A BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén Híd- Mûtárgy szakirányon diplomázó hallgatók az esetek jelentõs százalékában diplomafeladatként hidakat terveznek. Ez a tervezés történhet egy – hallgatói szempontból ideális – teljesen fiktív helyszínre, vagy egy valódi helyszínre, ahol áll(t) már híd, vagy egy hosszabb távú elképzelés részeként épül majd. Általában az elsõ két eset valamelyike valósul meg.
Tervek diploma elõtt
In most cases graduating students of the Bridges and Structures department of BME design bridges as their diploma work. This design can be planned to a virtual – and thus ideal by the student's point of view – location as well to an existing location where a bridge is/has been or will be built in the long run. Usually one of these first two options are realised.
Múzsáim: a megépült ívhidak
Az egyetem alatti nyári gyakorlataimat a Közgép Rt. mûszaki osztályán töltöttem. Itt teljesen megfertõztek az acélszerkezetek szeretetével. Így nem volt kérdés, hogy acélszerkezetû hidat szeretnék diplomamunkámban tervezni. Mindezt szerencsémre dr. Dunai László egyetemi tanár (BME) irányítása alatt és Nagy Zsolt vezetõ tervezõ (FÕMTERV) segítsége mellett tehettem meg.
Nincs szebb egy nagy feladatnál Az elsõ néhány alkalommal mind a hárman összegyûltünk, és elindult az ötletbörze. Én egy szép acél ívhidat szerettem volna, tanár úr mindezt Eurocode szabványok alapján képzelte el, Nagy Zsolt pedig talált egy valós helyszínt, ahova lehet egy szép, nagy ívet tervezni: Oszlár (Polgár), Tisza-híd.
A tanulmányt szakirodalmi és Internetes kereséseim összefoglalásaként írtam, olyan tartalmi felépítéssel, hogy egy más területen dolgozó mérnök is könnyedén megérthesse. Kutatómunkám részeként: – az ívhidak osztályozási módjaival, – az ívhidak történeti áttekintésével: a természetes ívektõl kezdve az ókori, középkori, legújabb kori hidakon át egészen a XX. század közepéig – sok szép magyar példával, – az utolsó néhány évtized ívhídtípusainak bemutatásával foglalkoztam.
Mibõl lesz a cserebogár? A tanulmány készítése közben a terpesztett lábú ív és a Lohse típusú ív ihletett meg. Ezt a két típust tudtam leginkább elképzelni az adott környezetbe (1. ábra).
1. ábra: A megépült Tisza-híd
40
Acélszerkezetek 2006/2. szám
2. ábra: Landquart híd, Au, Svájc
3. ábra: Barqueta híd, Sevilla, Spanyolország
4. ábra: Általános terv – oldalnézet (részlet)
Vázlatterveket – a helyszíni adottságokat figyelembe véve – ezért a fenti két ívhídtípus mintájára készítettem el (megépült szerkezetet mutat be a 2. és a 3. ábra). Diplomamunka keretében feladatom a mederhíd szerkezetének tervezése volt. Az eredeti mederszakasz fesztávolságát meghagytuk, mely 256,000 m. A tervezést a teljes hossz figyelembevételével kezdtem. A tervvázlatok készítésének végére az alábbi fesztávolságokat találtam legcélszerûbbnek: – az ártéri szakaszokon 2 x 36,100 m, – a mederszakaszon 37,100 m – 181,800 m – 37,100 m (arányaiban 1 : 4,9 : 1). A pályaszerkezet a fenti támaszközökkel négytámaszú folytatólagos tartószerkezet, amely nyitott, négy hossztartóból és kereszttartókból áll. A kétsíkú kábelezés a függesztett kereszttartók konzolméretét is megadta. Ez a Lohse típusú ívnél azonos alaprajzi méretet, a terpesztett lábú változatnál az ív közepe felé haladva fokozatos rövidülést jelentett a konzol méretében – ez nekem különösen tetszett. Az ív magassága a hossztartó tengelyétõl mérve 30,000 m (~L/6), keresztmetszetének magasságát elõzetesen 2,000 m-ben határoztam meg. A hossztartók magasságát 2,000 mre vettem fel (~L/90). A közbensõ kereszttartók 3,710,
3,600 és 3,850 m; a függesztett kereszttartók 3 x 3,850 m = 11,550 m távolságra vannak egymástól. (4. ábra)
Variációk egy témára A kosárfül alakú ív rombikus rácsozású összekötését elsõsorban esztétikai okok miatt választottam, a vízszintes összekötés helyett. A számítógépes futtatások alapján ez az összekötési forma kedvezõbbnek is bizonyult. (5. ábra)
5. ábra: Kosárfül alakú változat – Axis látványterv
Acélszerkezetek 2006/2. szám
41
figyelembe, ez utóbbit rácsrudakkal modellezve. A keresztmetszetek ellenõrzése feszültség-összehasonlítással történt, továbbá közelítõ kihajlás vizsgálatot is végeztem a program által számolt legkisebb kritikus teherparaméter segítségével. Vázlattervi szinten végezetül az alakváltozási követelményeket ellenõriztem. A terpesztett lábú változatnál ívstabilitási problémák merültek fel, amit a hossztartók alsó övének szélrácsszerû összekötésével igyekeztem stabilizálni. A probléma oka egyszerûen belátható: az aszimmetrikus teher nyitott pályaszerkezetnél megcsavarja a pályát, ami a kétsíkú kábelezés miatt nem kívánt alakváltozásra kényszeríti az ívet. 6. ábra: Terpesztett lábú változat – Axis látványterv
A terpesztett lábú változatnál a láb oldalnézetben érintõje az ívnek. A hosszuk felében a lábakat egy merevítõ rúddal is összekapcsoltam, ami természetesen az ûrszelvény fölött helyezkedik el. (6. ábra)
Az ördög a részletekben rejlik Az ártéri részt belecsempésztem a dolgozatomba. Szerkezeti kialakításában (nyitott, négy hossztartós) igazodtam a tervezett szerkezethez, háromtámaszú, acél felszerkezetet képzeltem el. a A megépült híd ártéri szakasza kéttámaszú elõregyártott-feszített szerkezet. Azért, hogy a híd összképe egységes legyen, s ne legyen a pályaszerkezetben magassági ugrás, megoldásomban ettõl eltérõ javaslattal éltem. Ezt azért tartom fontosnak, mert a domború ívben lévõ hídnál sokkal esztétikusabb a végig azonos magasságú pályaszerkezet, mint a hirtelen egy magassági ugrást tartalmazó megoldás. Ezen ötletem ellen gazdaságossági érvek felhozhatók.
Döntés-elõkészítés
„Mondd, Te kit választanál?” A két változat összehasonlítása az alábbi szempontok szerint történt: – alépítmények, – igénybevétel-eloszlás, feszültségek, alakváltozások, – szerkezet önsúlya, költségek, – esztétika. Az összehasonlítás során arra az eredményre jutottam, hogy a kosárfül alakú ív az elsõ három szempont szerint sokkal kedvezõbb tulajdonságokkal bír, mint a terpesztett lábú változat. Kisebb alépítményi méretek elegendõk, kedvezõbb erõjáték, kisebb szelvények, így gazdaságosabb, kisebb önsúlyú szerkezettel meg lehet oldani a feladatot. Ami az esztétikát illeti, mindenki döntse el maga, hogy melyik tetszik neki jobban. Kanti gondolatatokat idézve: „szép az, ami érdek nélkül tetszik […] Ahhoz, hogy egy mérnöki alkotás szép legyen, valamit tovább kell gondolnunk, általában valami – szellemi értelemben vett – többletet kell hozzáadnunk a „mûszakilag szükséges” rutinszerû kialakításhoz.”
Mit tehet ilyenkor a „dolgozó”
A közelítõ statikai számításokat AxisVM 7.0 végeselemes programmal végeztem el. Egy-egy térbeli rúdmodellt építettem, amelyekben a pályaszerkezetet, mint tárcsát vettem
Nem volt megkötve a kezem, hogy melyiket válasszam. A döntés elõtt konzulenseimmel átbeszéltük mind a két változat elõnyeit és hátrányait. Én a nehezebb utat választottam, amit egyáltalán nem bántam meg. Ez a döntésem azzal járt együtt, hogy egy új, kétcellás szekrény keresztmetszetû pályaszerkezetet kellett kialakítanom (7. ábra). A részletes statikai számításhoz egy kombinált modellt építettem: a pályaszerkezetet síkhéj és bordaelemekkel, az ívet és a lábakat rúdelemekkel modelleztem (8. ábra). A végleges szerkezetet modelleztem a végállapotában. A szekrényt alkotó lemezek vastagságait a sorozatfuttatások során sikerült optimalizálni. Ezt követte a tudatos (hatásábrák szerinti) hasznos teher terhelési területeinek felvétele, amely az óriási futási idõ miatt már csak a mértékadó esetekre korlátozódott. A legfontosabb keresztmetszetek (ív, láb, lábösszekötés, kábel) szilárdsági vizsgálatát a stabilitásvizsgálatok követték: ív- és lábstabilitás, nyomott lemezek, nyírt lemezek horpadásvizsgálata, merevítõbordák ellenõrzése. A pályaszerkezet lemezeit feszültség-összehasonlítással (9. ábra) és horpadásvizsgálatokkal ellenõriztem.
Amibõl építkezünk
7. ábra: Általános terv – keresztmetszetek (részlet)
42
Stabilitási problémák miatt az ív S460 M, az összes többi szerkezeti elem S355 K2G3 jelû anyagból készül. Az egyéb nem szerkezeti acélok S235 JRG2, feszített kábelek (Dywidag DYNA GRIP C19 jelû) St1860 minõségûek.
Acélszerkezetek 2006/2. szám
8. ábra: A részletes számítási modell – Axis látványterv
9. ábra: Pályalemez hosszirányú feszültségei – felülnézet
Acélszerkezetek 2006/2. szám
43
Ahogyan építkezünk
Amire nem gondoltam elõre
Az alkalmazott szereléstechnológia kiválasztásához tanulmányoztam a modern módszereket: a) parti szerelés és beúsztatás, b) parti szerelés, beforgatás és úsztatás, c) teljes híd hosszirányú betolása úsztatással, d) pályaszerkezet hosszirányú betolása segédjármokon, ív építése a segédjármokról, e) parti szerelés, majd a teljes híd beemelése. Az a) és a d) lehetõséget választottam és dolgoztam ki részletesebben. A beforgatás a jelentõs vízépítési mûvek építésének költsége miatt nem lett volna kivitelezhetõ, a beemeléshez nem áll rendelkezésre megfelelõ emelõkapacitás. A gyártási egységek parti szerelõtelepre szállíthatósága miatt a 256,000 méter hosszú pályaszerkezetet 17 részre bontottam fel, amelyek közül a középsõ gyártmányról készült acélszerkezeti kiviteli terv.
Az alkalmazandó szabványok csak angol nyelven állnak rendelkezésünkre. A prEN elõtagot viselõ szabványok általában az utolsó, végleges változatai az adott szabványoknak. Én úgy gondoltam, hogy pusztán táblázatok és képletek alapján nem lehet tervezni és méretezni, így a számomra szükséges szabványok lefordításába kezdtem. Ez a diplomámra fordított idõmnek kb. az 1/3-át tette ki, ami kb. 650 oldalnyi szabványszöveg nyers fordítását jelenti. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Köszönöm dr. Dunai László és Nagy Zsolt (Fõmterv Zrt.) kitartó munkáját, Honti Ferenc hegesztõ szakmérnöknek (Közgép Rt.) szakmai segítségét, és Szüleim türelmét, mert elkísértek addig, hogy létrejöhetett ez a diplomamunka.
Egyszer fenyegetett a határidõ, és megint, aztán megint Sok hallgató teljesen logikusan úgy gondolja, ha közeledik a diplomaleadás határideje, eldobja a ceruzát (egeret, papírt stb.) és sietve bekötteti munkáját, leadja, majd államvizsgázik. Többen ezt így fogalmazták meg: „jött az idõ, abbahagytuk”. Én másképp álltam hozzá: én be akartam fejezni. Így olyan lett, amilyet én akartam, és bátran állítom, én befejeztem a diplomamunkámat! Persze sok mindent bele lehetett volna még venni, részeket ki lehetett volna hagyni, de így ez a munka engem tükröz. Az itt olvasottak egy év munkáját foglalják össze.
44
Acélszerkezetek 2006/2. szám
Castrol Hungária Kft. 2040 BUDAÖRS, Puskás Tivadar u. 11. Tel.: 06-23/505-300 Fax: 06-23/505-351
Vevôszolgálat – Ipari üzletág
Vevôszolgálat – Ipari üzletág
Vevôszolgálat – Ipari üzletág
Dr. Domanovszky Sándor (Betonplasztika Kft., hegesztési szakértô) Nagy Balázs (Hídépítô Zrt., munkahelyi mérnök)
Pál Gábor (Speciálterv Kft., igazgató) Sélley Tivadar (MÁV Hídépítô Kft., acélszerkezeti fômérnök)
A BALATONI ÚT MÁV VÁGÁNYOK FELETTI KÖZÚTI FELÜLJÁRÓJÁNAK ÚJJÁÉPÍTÉSE THE REBUILDING OF THE FLY OVER ROAD BRIDGE ABOVE THE MÁV RAILWAY LINE ON THE BALATONI STREET AT BUDAPEST Az erôteljesen megnövekedett igénybevétel szükségessé tette a jelentôs személy- és teherforgalmat lebonyolító „régi” Balatoni út XI. kerületi szakaszának felújítását. A Budaörsi úttól a 41-es villamos pályájának keresztezéséig tartó rész négy kisebbnagyobb vasbeton hídjának átépítése a Budapest Fôváros Fôpolgármesteri Hivatal Közlekedési Ügyosztály megbízásából a Hídépítô Zrt. feladata volt. 2005 ôszére három híd elkészült, ezek mûszaki átadás-átvételi eljárásai lezárultak. A negyedik, a MÁV vágányok feletti közúti híd szerzôdése – hosszas egyeztetések után – módosult. Ennek határideje 2006. május 20. lett, de a forgalomba helyezés május 12-én megtörtént. A továbbiakban e viszonylag könnyû és kis híd – a résztvevôket nehéz és nagy feladatok elé állító – sikeres megvalósításáról adunk tömör, fényképes tájékoztatást.
The increasing of the traffic has required to renovate a part of the "old" Balatoni street. On this line there has been existed four concrete bridges. The company Hídépítô Zrt. has got the contract for the reconstruction of these.
1. ELÔZMÉNYEK
A helyszínrajzi kötöttségek nagy ferdeségû (68°) és 38 m nyílású hídszerkezetet igényeltek, melynek alkalmasnak kellett lennie a távlati csomópont-átépítések során történô megemelésre is (2. kép). Az elôírt ûrszelvény magassága és a meglévô utak szintjeihez történô alkalmazkodás szükségessége rendkívül csekély (68 cm-es) szerkezeti magasságú mûtárgyat eredményezett. Emiatt kizárólag alsópályás kialakítás, a késôbbi megemelhetôség igénye miatt pedig csak acélszerkezet jöhetett szóba. A fenti kötöttségek figyelembevételével olyan ívhidat terveztek (3. kép), mely több mûszaki paraméterében is egyedülálló a hazai hidak körében. Magyarországon ez az elsô ortotrop pályaszerkezettel együttdolgozó vasbeton pályalemezes konstrukció.
A régi, háromnyílású, monolit vasbeton híd a jelenlegi igényeknek a keskeny forgalmi sávok valamint a leromlott mûszaki állapot miatt már nem felelt meg. Felújítása gazdaságtalan félmegoldást jelentett volna, ezért a fôváros a régi híd elbontása és egy teljesen új, egynyílású, acélszerkezetû, merevítôgerendás ívhíd építése mellett döntött (lásd a címlapképet).
2. TERVEZÉS Az adott helyszíni körülmények egyedi megoldásokat igényeltek (1. kép). Emiatt a tervezési és az azt követô ellenôrzési, engedélyezési folyamatok jelentôsen elhúzódtak. Végül többszöri módosítás után a kiviteli szinten kidolgozott tervekben 236 t összsúlyú acél hídszerkezet szerepelt. A megvalósult közúti felüljáró kialakítása szerkezeti szempontból több újdonságot is tartalmaz. A korábbi, 1936-ban épült, elégtelen geometriájú és teherbírású híd helyén létesült új közúti hídnak, a MÁV ûrszelvényekre vonatkozó és távlati fejlesztési igényein túl, a kapcsolódó Repülôtéri úti és Egér úti csomópontokhoz is igazodnia kellett, helyszínrajzi és magassági értelemben egyaránt. Mindez a tervezôt szélsôséges peremfeltételek korlátai közé szorította.
46
Until autumn of the year 2005 three of them were finished. The handing over time limit of the fourth above the railway line – because of coming some problems in the main time – was prolonged until 20th May 2006, but it was opened on the 12th May. This report will give a summary of the small, but for the realization very difficult, totally new steel arc bridge.
Az alsópályás ívhidaknál általában keresztkötés és szélrács kapcsolja össze az egymással párhuzamos íveket. Jelen esetben az ívek keresztkötés nélkül „szabadon állóak”. Ugyanis a ferdeség miatt a két ív egymástól jelentôsen eltolódva helyezkedik el, továbbá a kis nyílásméret következtében az ívek csekély magassága nem teszi lehetôvé a közúti ûrszelvény feletti összekötést (4. kép). A „nyomott” szerkezeti magasság „rányomta bélyegét” a kereszttartók és a pályaszerkezet kialakítására is. A „hagyományos” 3,5–4,5 m közötti kereszttartó-távolságú, 300 mm
Acélszerkezetek 2006/2. szám
1. kép: A hídépítés helyszíne madártávlatból
2. kép: A híd merevítôtartójának felülnézeti terve
3. kép: A híd oldalnézeti terve
Acélszerkezetek 2006/2. szám
47
5. kép: A végkereszttartó térbeli terve
4. kép: A híd keresztmetszeti terve
magas trapézbordákkal merevített pályalemez választása esetén a hosszbordák több mint felét elvették volna a kereszttartók gerincmagasságának. Ennek elkerülése érdekében a szokásos megoldás helyett igen sûrû, kétméterenkénti kereszttartókkal és laposacél bordákkal merevített ortotrop pályalemezes szerkezetet terveztek. Külsô szakértô (MSC Kft.) javaslatára és a megbízó Fôpolgármesteri Hivatal kérésére új kísérleti megoldás: ortotrop pályaszerkezettel együttdolgozó vasbeton pályaburkolat készült, mely – a szokásos aszfalt helyett – egyben az átvezetett közút járófelülete is. A megépült új kísérleti pályaszerkezeten nyert tapasztalatok alapján késôbb esetleg lehetôség nyílik a már üzemelô acélhidak hasonló megoldással történô felújítására, illetôleg átépítésére. A csekély (68 cm-es) szerkezeti magasság miatt, a kellô merevség biztosítása céljából, a merevítôtartó, az ívek és a végkereszttartó is zárt keresztmetszetûek. Ez jelentôsen megnehezítette a kivitelezést. A zárt szelvények belsô varratainak elkészíthetôségét modellezéssel vizsgálták. A legbonyolultabb a végkereszttartó volt, melynek ferde homloklemezei, a befutó térbeli keresztmetszet és a szükséges merevítések elhelyezése már a megvalósíthatatlanság határát súrolták. Ebbôl adódik, hogy a szerkezet tervezésénél annak 3D-s modellezése nem csak a számításánál, hanem gyártmányterveinek elkészítésénél is alapkövetelmény volt. 29 db térbeli ábrából álló összeépítési sorrendterv segítette a kivitelezô munkáját (5. kép). Az acélszerkezetek alapanyaga S235J0, a függesztôrudak és szerelvényeié S355J2G3 (az MSZ EN 10025:1998 szerint).
3. KIVITELEZÉS 3.1. Alépítmények Az alépítményi munkák 2005 novemberében elkészültek. A régi MÁV vágányok feletti négytámaszú monolit vasbeton hidat – a Hídépítô Zrt. alvállalkozójaként – a Betonplasztika Kft. elbontotta és a hídfôket újjáépítette, a közmûveket az új hídnak megfelelôen kiváltotta (6. kép).
3.2. Acélszerkezet Az acélszerkezet megépítését és korrózióvédelemét – a Hídépítô Zrt. megrendelésére – a MÁV Hídépítô Kft.
48
6. kép: Az újjáépített hídfôk
végezte. A két acél ívtartót – alvállalkozásban – a dombóvári RUTIN Kft. gyártotta.
3.2.1. Elôkészítô munkák A meglehetôsen bonyolult szerkezet megvalósítása (gyártás, szállítás, helyszíni szerelés, korrózióvédelem) – az ÚT 2-3.404:2002 Útügyi Mûszaki Elôírás figyelembevételével kidolgozott – részletes Kivitelezési Utasítás szerint történt. Ehhez Ellenôrzési és Vizsgálati Terv tartozott. A megfelelôséget Minôségtanúsítási Dokumentációval igazolták. A munkálatokról Építési Naplót vezettek. A híd minden kapcsolata hegesztett. Az alkalmazott eljárás túlnyomó részben fogyóelektródás, aktív védôgázas ívhegesztés (135, MAG), a pályalemezek gyári tompakötéseinél fedett ívû hegesztés huzalelektródával (121). A helyszíni tompakötések mindegyikénél – vízszintes és függôleges helyzetû varratoknál egyaránt, a cég gyakorlatában elôször – kerámia hegfürdô megtámasztást alkalmaztak (igen jó eredménnyel). Az egyes kötéstípusokra elôzetesen eljárásvizsgálatok (WPQR) készültek. A teherviselô varratok minôségére az MSZ EN ISO 5817:2004 szerinti „B” szintet kellett biztosítani. Ennek igazolása 100%-ban végrehajtott szemrevételezéses (VT) és ultrahangos (UT), valamint 10%-os radiográfiai (RT) roncsolásmentes, továbbá az Ellenôrzési Utasítás szerint meghatározott mennyiségben roncsolásos vizs-
Acélszerkezetek 2006/2. szám
gálattal történt (az EN ISO 15614-1:2004 szerint, mely az MSZ EN 288-3:1998 utódszabványa). Az elôbbieket a LAFOREX Kft., az utóbbiakat az AGMI Rt. végezte. A varratokat az MSZ EN 287-1:2004 szerint minôsített hegesztôk készítették, az MSZ EN 288-2:1998 szerinti hegesztési utasítás (WPS) alapján. A vasbeton pályaburkolat ortotrop acél pályaszerkezettel való együttdolgozását 22 mm átmérôjû, 75 mm hosszú fejescsapokkal biztosították. Ezeket ún. ívhúzásos csaphegesztéssel rögzítették a pályalemezhez (speciális KÖCO berendezéssel).
3.2.2. Gyártás
10. kép: A végkereszttartó összeállítás alatt
A 2–4. képeken szemléltetett merevítôtartó gyártását a MÁV Hídépítô Kft. központi, budapesti telephelyén lévô csarnokában végezte. Ez a munka gyakorlatilag 6 db pályaszerkezeti (7–8. képek), 6 db fôtartó (9. kép) és 2 db végkereszttartó (10–11. képek) egység elkészítésébôl, továbbá üzemi próbaszerelésébôl (12–13. képek) állt.
11. kép: A két végkereszttartó (fordított helyzetben) 7. kép: Egy ortotrop pályaszerkezeti egység a mûhelyben (fordított helyzetben) 8. kép: A laposacél hosszborda kapcsolata a kereszttartóval és a pályalemezzel
12. kép: Az üzemben próbaszerelt merevítôtartó (a végkereszttartók nélkül)
9. kép: Egy fôtartó egység (a külsô gerincre állított helyzetben)
13. kép: A fôtartó és a pályaszerkezet csatlakozásának részlete (a fejescsapokkal)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
49
14. kép: A szerelôtér a már betolásra elôkészített híddal (a helyszûke jól érzékelhetô)
3.2.3. Szállítás, szerelés A szerelési egységeket az építés meglehetôsen nehezen megközelíthetô helyszínére közúton szállították. A híd összeállítása és hegesztése a végleges tengelyben, a MÁV vágányok Érd felôli oldalán kialakított szerelôpadon történt. A rendkívüli kicsi szerelôtér csak két oldalról volt megközelíthetô (14. kép). A szerelôpad szintkiegyenlítô aljzatbetonra helyezett 2x2x0,2 m méretû betonlapokon nyugvó 2x3 db kalodázott 500-as I tartóból, az ezeken lévô, 2–2 db 48,3 kg/fm méretû betolósínbôl, valamint a rajtuk keresztirányban fekvô, a hídszerkezetek közvetlen alátámasztására szolgáló, 2–2 db kalodázott 400-as I tartókból készült (15. kép).
15. kép: A szerelôpad, annak pesti oldali végén az elsô két hídegységgel (2006.01.18.)
50
16. kép: A végkereszttartó beemelése (2006.01.17.)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
A hídegységeket a MÁV vágányok felôl Érd felé, meghatározott sorrendben, 120 tonnás autódaruval helyezték el (16. kép). A szerelési munkálatok 2006. január második hetében kezdôdtek, így az egész merevítôtartó egységeinek illesztése és hegesztése téliesítést igényelt. Ez gyakorlatilag a pályaszerkezetre épített 2 db sátorból és kétoldalt, valamint a végeken elhelyezett lezáró hôszigetelô függönyökbôl állt. Az így kialakított zárt terekben a pályalemez alatti térben mûködtetett 4 db hôlégfúvóval kb. 10 °C körüli hômérsékleten sikerült tartani. (17–19. képek).
A fentiek szerint már „mûhelykörülmények” között lehetett dolgozni. A hegesztési varratok megfelelô minôségben történô kivitelezhetôsége érdekében rendkívüli jelentôsége van a varratélek/hézagok elôírásos kialakításának. Ezt helyszíni összedolgozással biztosították az egész híd minden elemének, minden illesztésénél (20. kép). A pályaszerkezet esetében valamennyi tompavarratot kerámia fürdôbiztosítással, MAG eljárással készítették el. Ezek sorrendje: a kereszttartók alsó övlemezei (21–23. képek), a
17. kép: A merevítôtartó egységei a helyükön vannak, épül a sátorváz (2006.01.31.)
20. kép: A pályalemez pontos méretre szabása autogén szekátorral
18. kép: A pesti oldali sátor az oldalsó térelhatároló függönyökkel (2006.02.13.)
21. kép: A pályalemez alulnézetben, a keresztirányú varrat gyöke és a hosszvarrat fürdô biztosításául szolgáló kerámia alátét a felszorító eszközökkel 22. kép: A 21. képen látható kötésrészlet felülrôl szemlélve
23. kép: A pályalemez hosszvarratának MAG eljárással készült alapsora 19. kép: A második sátor is kész, látható a végkereszttartó és az alatta lévô térelhatároló függöny (2006.02.20.)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
51
24. kép: A kereszttartó gerinc kötésének hegesztéséhez felszerelt kerámia alátét
25. kép: A 24. képen látható illesztés a hegesztés felôli oldalról szemlélve
26. kép: Az elkészült gerincillesztés varratának fedôsora
27. kép: Az elkészült gerincillesztés varratának gyöksora
pályalemez kereszt-, majd hosszvarratai, ezután a kereszttartók gerincei (24–27. képek), legvégül a laposacél hosszbordák „ablakos” toldólemezei (28–30. képek). A szekrényes fôtartók illesztéseinél acél alátétlemezeket alkalmaztak (31. kép). Utolsónak maradt a külsô gerinc ablaklemezes toldása. A merevítôtartó fent felsorolt kötései március közepére elkészültek. Ezt követôen a sátrakat eltávolítva beemelték az ívcsonkokat, majd 2–2 darabban, középütt – az illesztéseknél – alátámasztva, az ívtartókat. A még mindig zord idôjárás miatt ezek kötéseit is köréjük húzott sátrak védelme alatt kellett meghegeszteni (32–33. képek). Az ívalá-
28. kép: A laposacél hosszborda „ablakos” illesztôeleme hegesztéshez kerámiafürdô biztosítással elôkészítve
32. kép: A beemelt ívek a csonknál és a középsô illesztésnél felépített sátrakkal 29. kép: A hosszborda illesztôvarratának fedôsora
30. kép: A hosszborda illesztôvarratának gyöksora
31. kép: A fôtartó belsô gerincének hegesztése (a külsô gerinc „ablakos” illesztése felôl szemlélve)
52
33. kép: Az ívcsonk hegesztése a sátor védelme alatt
Acélszerkezetek 2006/2. szám
34. kép: Az ívcsonknál lévô elsô függesztôrúdpár
35. kép: Az íveket a behúzás alatti igénybevételekre ideiglenesen beépített alátámasztó és keresztkötésrendszer (2006.03.31.)
támasztó bakok eltávolítását követô mûvelet a függesztôrudak beszerelése (34. kép), majd ezek megadott rúderôkre történô beállítása. Ezt a METAL-Elektro Kft. mérései alapján végeztek el. A behúzás közben fellépô igénybevételek felvételére az ívet két helyen alátámasztották és az alátámasztásokat felül andráskereszttel összekötötték (35. kép).
3.2.4. Tengelyirányú betolás, a betolópálya elbontása, sarura engedés
36. kép: A híd konzolos alátámasztása és a behúzókocsik az Érd felôli kis tengelytávolságú pályaszakaszon
37. kép: A betolópálya az alátámasztó oszlopszerkezetekkel
Március második felében megépült a MÁV vágányok feletti betolópálya is. Ennek sajátossága, hogy az Érd felôli oldalon – helyhiány miatt – a pályatartók tengelytávolsága csak 6,10 m, míg a pesti szakaszé – a híd fôtartóiéval egyezôen – 9,83 m volt. A keskeny oldalon a hídszerkezet az alátámasztástól jobbra-balra konzolosan kinyúlik. Ezért a közbensô alátámasztásoknál I-400-as (4 db) és I-500-as (5 db) tartóköteget kellett beépíteni a betolás idejére (36. kép). A vasút feletti szakaszt 14 m szélességben nyitva kellett hagyni, itt a szerkezetet konzolosan tolták át. A betolópálya alátámasztására a vasúti sínpárok mellé, mindkét oldalra, vasbeton síkalapokra, 6,3 m magas, 328 mm átmérôjû csövekbôl gyártott, 2–2 db acél oszlopot állítottak fel. Ezekre 3 db I-600-as tartókból készült kereszttartót helyeztek el. Az egész betolópálya és az azt alátámasztó rendszer oly módon került kialakításra, hogy egyrészt a hídmozgatás közben szükséges mûveletek (tolás, emelés stb.) végrehajthatók, másrészt ezek után a szerkezetek a híd alól könnyen eltávolíthatók legyenek (37. kép). A híd a hosszirányú mozgatáshoz három keresztmetszetben volt alátámasztva, és 6 db behúzókocsin gördült. A hosszirányú behúzótartókat a hídfôkben bordázott I tartókból kialakított máglya támasztotta alá. Ezt késôbb, a híd süllyesztésénél is jól tudták alkalmazni. A híd hosszirányú mozgatását a két sínpár tengelyében szinkronban üzemeltetett, 120 cm-es lökethosszú hidrauli-
Acélszerkezetek 2006/2. szám
53
38. kép: A híd betolására szolgáló hidraulikus sajtók
39. kép: A betolópálya és a híd a mozgatási mûvelet ütemében
kus tolóhengerekkel hajtották végre (38. kép). A közel 240 tonnás hídszerkezet szükséges emelési munkáit 4 db 100 tonnás hidraulikus emelôvel végezték. A hídszerkezet betolását az alábbi három ütemben – 36 óra alatt – hajtották végre: I. ütem: A híd betolása az Érd felôli oszloppár tengelyéig (39. kép), majd konzolos áttolás a Budapest felôli oldalon álló alátámasztás tengelyéig. Erre a mûveletre 2006. április 5-én éjszaka – vágányzár alatt – került sor (40. kép). II. ütem: A híd megemelése, az Érd felôli elsô konzolos kereszttartó és a behúzókocsik tehermentesítése, ezután a Budapest felôli oszloppár feletti végkereszttartó alá történô áthelyezése. A szerkezet hosszirányú betolásának folytatása a második konzolosan beépített kereszttartó Érd felôli oszloppárra történô megérkezéséig. III. ütem: A híd megemelése, a második konzolos kereszttartó tehermentesítése, eltávolítása, majd a hosszirányú betolás folytatása a Budapest felôli hídfôig (41. kép). A híd betolásához szükséges szerkezetek terveit a Speciálterv Kft. készítette. Ôk számították a betolás egyes fázisaiban létrejövô reakcióerôket is. A szerkezet sarura eresztését megelôzôen el kellett bontani a betolópályát és az alátámasztó oszlopokat. Ehhez eredetileg vasúti darut irányoztak elô, de a MÁV nem tudott vágányzárat biztosítani, így e munkálatokat elektromos csörlôkkel és autódarukkal hajtották végre (42. kép). A hidat – a végkereszttartóknál 2–2 máglyarendszert és 2–2 hidraulikus sajtót alkalmazva – fokozatosan engedték sarura. A süllyesztés mértéke 2,82 m volt (43. kép). A betolást követô mûveletsor egy hetet vett igénybe.
40. kép: Éjszakai betolás a MÁV sínek feletti szakaszon
54
Acélszerkezetek 2006/2. szám
41. kép: A híd betolása befejezôdött, folyik a segédberendezések eltávolítása
3.2.5. Korrózióvédelem A gyártás befejezése után a szerkezeteket szemcseszórással fémtiszta (Sa 21/2 fokozat) állapotba hozták, majd alapmázolással látták el. A helyszínen a hegesztett illesztések környezetében az alapozást kipótolták, ill. a sérült helyeken kijavították. Ezt követôen – még betolás elôtt, a szerelôtéren – felvitték a végleges, GEHOLIT bevonatrendszert. Ennek össz száraz rétegvastagsága 240 µm volt, me-
42. kép: A betolópályát alátámasztó állványok bontása
lyet a pályaszint felett, 1,5 m magasságig 320 µm-re növeltek. Az acél pályalemez felsô felületét homokszórásos felülettisztítást követôen (Sa 21/2 fokozat) két réteg STOPOX Z NP és STOPOX TEP MULTI-TOP bevonattal szigetelték.
3.2.6. A pályalemez betonozása Amint azt a 2. Tervezés címû fejezetben már említettük, az eredetileg tervezett, szokványos, aszfaltburkolattal ellá-
43. kép: A hídszerkezet süllyesztése 2x2 db máglya és 2x2 db 100 tonnás hidraulikus sajtó segítségével
Acélszerkezetek 2006/2. szám
55
44. kép: A pályaburkolat vasalása (2006.04.18.)
tott ortotrop acél pályaszerkezet helyett, azzal együttdolgozó, 12,5 cm vastag vasbeton pályaburkolat készült. Ez a szokatlan megoldás azt a veszélyt hordja magában, hogy kötés közben a beton zsugorodik és benne repedések keletkezhetnek. A víz ezeken áthatol, a pályaszigetelésen összegyûlik, majd télen megfagyva, a beton tönkremenetelét okozhatja. Ennek elkerülése céljából a vasbeton lemezt erôsített vasalással tervezték, MAPEI zsugorodást csökkentô adalékszereket alkalmaztak, illetve a kivitelezô Betonplasztika Kft., olyan speciális bazaltbeton keveréket fejlesztett ki, melynek bizonyos változatait már korábban is sikerrel alkalmaztak.
45. kép: A vasbeton pályaburkolat érdesítés elôtt (2006.05.03.)
56
A betonvasalás elhelyezésére (44. kép), majd a betonozásra a híd végleges helyén, április második felében került sor. E munkát hagyományos tûvibrátoros és vibrogerendás bedolgozással, gépi – tárcsás – simítással hajtották végre. A felület érdesítése acélgolyós szemcseszórással történt (45. kép). A dilatációk és vezetôpalánkok elhelyezése, a korlátok korrózióvédelmének befejezése (46. kép), a csatlakozó útszakaszok aszfaltburkolatát május elején készítették el (47. kép). A híd próbaterhelésére május 8-án került sor (48. kép). Ennek eredménye pozitív volt, így a hidat 2006. május 12-én forgalomba helyezték (49–50. képek).
46. kép: A dilatáció, az útkorlát a helyén, a járdakorlátot mázolják (2006.05.07.)
Acélszerkezetek 2006/2. szám
47. kép: A befejezô munkálatok a Repülôtéri út felôli – kedvezônek nem nevezhetô – útcsatlakozási rendszerrel (2006.05.03.)
48. kép: Teherpróba (2006.05.08.)
4. ÖSSZEFOGLALÁS Úgy gondoljuk, hogy e viszonylag kis mûtárgy, elôzôekben részletesen bemutatott megvalósítása mind a tervezés, mind pedig a kivitelezés fázisában számos, megörökítésre érdemes, bonyolult probléma megoldását követelte a résztvevôktôl. A nehézségeket sikeresen leküzdötték, ha az újszerû megoldás kiállja az idô próbáját.
Az 1., 14., 16., 40. képek Csécsei Pál; a 2–5., 11–12., 36., 38–39. képek Pál Gábor; a 42–43. képek Sélley Tivadar; a címlapkép és a többi dr. Domanovszky Sándor felvétele. 49. kép: Átadás a pesti oldali hídvég felô szemlélve (2006.05.12.)
50. kép: A kész híd
Acélszerkezetek 2006/2. szám
57
A hegesztés jövôje - egy egészségesebb új generáció Speedglas® hegesztôpajzs Adflo® légzésvédô készülékkel Társadalmunk egyre nagyobb hangsúlyt helyez az egészség kérdésére, a tudomány pedig egyre mélyebben képes feltárni az emberi szervezet különbözô betegségeinek okait és hatásait. A hegesztés azon mellékhatásait, amelyeket régen el kellett fogadnunk, mint a munka velejáróit (pl. a hegesztés során keletkezô füst és gázok belélegzése okozta láz, gyulladt szem stb.), ma már egyre több hegesztô szakember kérdôjelezi meg. Ezek a hegesztôk ismerik és használják az automata sötétedésû hegesztôpajzsok nyújtotta teljes körû szem- és arcvédelmet, valamint a szûrtlevegôs légzésvédô készülékeket és nyomólevegôs rendszereket, amelyek a pajzsba mindig friss, tiszta levegôt áramoltatnak. Így a légzés könnyebb, frissebb lesz, és jobban koncentrálhatnak a hegesztésre. Még ha órákat töltenek is folyamatos munkával, nincs fejfájás és szédülés, nincs nehéz légzés, a teljesítôképesség megmarad. A hegesztés során keletkezô gázok és füst okozta közvetlen megbetegedések tünetei: • szem- és bôrirritáció, • émelygés, • fejfájás, • szédülés, • a hegesztés során keletkezô füst és gázok belélegzése okozta láz. Krónikus, nehezen észlelhetô betegségek: • a légutak és a tüdô megbetegedése (pl. tüdôrák), • a központi idegrendszer megbetegedése (pl. Parkinson-kór stb.). Az ultraibolya/infravörös sugárzás okozta leggyakoribb szemkárosodások: • a retina és a szaruhártya beégése és begyulladása.
Speedglas® hegesztôpajzs Adflo® légzésvédô készülékkel Automata sötétedésû hegesztôpajzs. Díjnyertes, ergonómikus, optimális védelem, egyszerû kezelhetôség
Egyéni védôeszközök széles választékával az Önök szolgálatában: – – – – –
védôszemüvegek fejvédôk hallásvédôk légzésvédôk védôlábbelik
– – – – –
munkaruházat közúti eszközök hegesztésvédelem kézhigiénia speciális védôeszközök
Import munkaruházati és munkavédelmi felszerelések forgalmazása az ország egész területén.
DEPIEND Kft. Import munkaruházati és munkavédelmi felszerelések kis- és nagykereskedelme 1033 Budapest Szentendrei u. 89–93. Telefon/fax: (+36 1) 240 0610 E-mail:
[email protected] • Webáruház: http://www.depiend.hu/
Az általunk épített csarnokokkal maximálisan igazodunk a vevôk igényeihez. Így szerkezetekkel és burkolatokkal az épület funkciójának leginkább megfelelô anyagokat alkalmazzuk. A szerkezetek készülhetnek – hidegen hajlított szelvénybôl rácsos keretszerkezettel, – melegen hengerelt oszlop, rácsos szaruzat alkalmazásával, – melegen hengerelt Európa profilokból keret vállmerevítéssel. Szerkezeteink üzemileg hegesztett, helyszínen csavarozott kapcsolatokkal készülnek. A komplett fôvállalkozási vertikum egyenletes, jó minôségben történô kivitelezés érdekében a 2002. év folyamán bevezetésre került az MSZ EN ISO 9001;2001 minôségirányítási rendszer, mely magába foglalja a tervezés, gyártás, helyszíni szerelés munkafolyamatainak szabályozását.
Elérhetôségeink: Nyíregyháza, Lomb u. 16. Postacím: 4405 Nyíregyháza, Pf: 3 Telefon/fax: (42) 596-728 E-mail:
[email protected] Telefon: (42) 461-118, 465-156, 596-729
Acélszerkezetek 2006/2. szám
59
Pál Gábor SPECIÁLTERV Kft.
REMETEI FEKETE-KÖRÖS-HÍD PÁLYALEMEZCSERÉJE DECK SUBSTITUTION OF THE FEKETE-KÖRÖS BRIDGE AT REMETE A rácsos acél fõtartós Remetei Fekete-Körös-híd vasbeton pályalemeze kilyukadt, tönkrement. A hídszerkezet megerõsítése a vasbeton pályalemez ortotrop acélszerkezetûre történõ cseréjével lehetõséget adott a teherbírás növelésére, illetve az átvezetett pálya szélesítésére. A hazai közúthálózaton jelentõs számú hídszerkezet felújítása idõszerû a közeljövõben, e híd példáját még sok hasonló beavatkozás követheti.
A Remetei Fekete-Körös-híd három darab kéttámaszú szegmensíves alsópályás acél felszerkezetbõl kialakítva készült 1912-ben. Az acélrácsos felszerkezetek támaszközei: 24,0 m + 50,90 m + 24,0 m. A szerkezet túlélte a második világháborút, sok társával ellentétben nem robbantották fel. Az eredetileg zórésvasas pályával és fapallós járdaszerkezettel tervezett híd pályaszerkezetét többször átépítették. 1964-ben részlegesen erõsítették, 1984-ben kereszttartókra támaszkodó vasbeton pályalemez épült keresztirányban 4,80 m szélességgel, 3,70 mes átvezetett kocsipályával. A híd nyilvántartás szerinti teherbírása „C jelû” (20 t) volt. 2005 júniusában a Békés Megyei Közútkezelõ Kht. munkatársait értesítették, hogy a Furta felõli nyílás meder felõli elsõ kereszttartó közében a vasbeton pályalemez kilyukadt. A híd Furta felõli szélsõ nyílásának meder felõli szélsõ kereszttartó közében a nyomsáv alatt a 17 cm vastag pályalemez mintegy 50 x 50 cm-es darabja kiszakadt. A lemez átszúródás jellegû tönkremenetele feltehetõen egy nagyobb tengelysúly alatt történt, a beton „kinyomódott” a betonacélok közül. A Békés Megyei Állami Közútkezelõ Kht. a hibát észlelve azonnal 5 t-s súlykorlátozást vezetett be, és a kilyukadt pályalemezt az aszfaltra helyezett 15 mm-s acéllemezekkel fedte, a lyuk környezetében mobil terelõelemekkel biztosította a jármûforgalom lehetséges terelését.
60
The reinforced concrete deck of the laticed girder Fekete-Körös steel bridge at Remete was damaged, the slab was perforated. The substitotion of the reinforced concrete deck with steel ortothropic slab is a possibility for the increase of the load bearing capacity and for the widening of the roadway. More similar bridge renewal are expected in the near future regarding to the bad conditions of the bridges of Hungary.
A lyukban a betonacélok sértetlenek és fényes, rozsdamentes felületûek voltak, melyek alapján megállapítható, hogy betonminõségi probléma okozta egy jelentõs tengelyterhelés alatt a tönkremenetelt. Ezt elõsegítette a hiba felett látható, mindössze 3 cm vastag aszfaltréteg, mely nem tudott kellõ teherelosztó hatást kiváltani. A kilyukadás közvetlen közelében kézi ütögetéssel tovább fejthetõ volt a beton, a nem mérhetõ szilárdságú tönkrement betonzóna a teljes vég- és közbensõ kereszttartó közötti felületre kiterjedt a kocsipálya „keréknyoma” alatt. Ezen túl a szomszédos kereszttartó közben is találtunk feltáskásodott betonréteget, melyet kézzel
1. kép: A kilyukadt pályalemez
Acélszerkezetek 2006/2. szám
eltávolítva a betonkeresztmetszet közbensõ része szintén porózus, morzsolható volt a pályalemez teljes vastagságában! A kilyukadt pályalemez körül a tönkrement betonréteg bármely nagy tengelyterhelésû jármû hatására tovább töredezhet, a lyuk szélesedésével valós veszélyt jelent egy jármû, illetve tengely esetleges beszakadása. A szomszédos kereszttartóközben hasonló hibát találtunk és bár a medernyílás kissé jobb állapotú volt, az azonos korú és minõségû betonra tekintettel a Magyar Közút Hídosztálya a teljes pályalemezcsere mellett döntött.
2. kép: Oldalnézet, régi és új keresztmetszet
A pályalemez cseréjét és a híd felújítását a Hídtechnika Kft. végezte, aki a kiviteli tervek elkészítésével a SPECIÁLTERV Kft.-t bízta meg. A kiviteli tervek készítésénél az alábbi feltételeket igyekeztünk kielégíteni: – a hídszerkezet teherbírásának lehetõség szerinti növelése, célzottan az Útügyi Elõírás szerinti „B jelû” teherre, – a felszerkezet fõtartó-geometriájához alkalmazkodva az átvezetett pálya lehetõ legnagyobb mértékû szélesítése, – a szerkezet maximális „konzerválása”: élettartamának lehetõség szerinti megnövelése. Fentiek kielégítésére kiváló megoldásnak ígérkezett a vasbeton pályalemez ortotrop acélszerkezetûre történõ cseréje, mivel ez: – kisebb önsúlyának köszönhetõen kellõ „teherbírás tartalékot” ered-
ményez, melyet kihasználva a híd hasznos terhe növelhetõ, – konstruktív szerkezeti megoldással végrehajtható a kívánt szélesítés, – a megmaradó fõtartószerkezet felújításával, a gyenge pontok erõsítésével, cseréjével és a megmaradó szerkezet korrózióvédelmi bevonatának felújításával, illetve a „modern” bevonati rendszerekkel ellátott új pályaszerkezettel a hídszerkezet „újszerû” állapotba hozható. A tervezés során a hídszerkezet meglévõ terveit felhasználva a helyszíni felmérések alapján tapasztaltuk, hogy az 1964-es erõsítési terveket csak kismértékben valósították meg. A tervezéshez szükség volt az acélszerkezet ismételt felmérésére, mely alapjául szolgált az erõsítést meghatározó statikai számításnak. A számításokat a rácsos acél fõtartószerkezet
Acélszerkezetek 2006/2. szám
minden elemére és kapcsolatára végrehajtva az alábbi erõsítendõ pontokat találtuk: – felsõ és alsó övlemezek egyes szakaszai, – oszlopok, – egyes rácsrudak, – kereszttartó-bekötések, – kereszttartó erõsítése új pályalemez felfekvési helyeinél. Az átépítést az út teljes lezárásával végezték, a munkák 2005 nyarán kezdõdtek és decemberig tartottak. Elsõ lépésben a vasbeton pályalemez bontása történt, majd annak súlyától megszabadulva az acél fõtartószerkezet erõsítése. A felsõ övrudak erõsítése a felsõ övlemezen a szélsõ szegecsek kifúrásával és azok helyén NF csavarokkal rögzített pótlólagos erõsítõ szögvas szelvények elhelyezésével történt. A
61
3. kép: A rácsos fôtartószerkezet erôsítése
gerinclemezek alsó szabad élére szintén erõsítõ szögacélok kerültek. Az alsó övrudak erõsítése hasonló módszerrel történt, az összetett szelvényû rácsos oszlopok erõsítése a rácsrudak „X” rácsozásúra történõ sûrítésével készült. A kereszttartókat a bekötésüknél, illetve a új ortotrop pályalemez feltámaszkodási pontjai alatt kellett erõsíteni. A rácsrudak erõsítése volt a beavatkozás legkritikusabb része, ugyanis itt
nem csak a rudakat, hanem azok bekötését is erõsíteni kellett. A statikai vizsgálatok során kihasználtuk, hogy ezen beavatkozás a szerkezet vasbeton pályalemeztõl megfosztott, jelentõsen tehermentesített szakaszában történt, hiszen ekkor volt olyan statikai állapot, mikor az erõsítések elhelyezése elõtt a meglévõ szegecsek kifúrásával elõbb gyengítettük a bekötéseket, hogy az új erõsítõ szelvények és bekötésük elhelyezhetõ legyen.
4. kép: A rácsos fõtartó felsõ övének erõsítése a régi szegecsek kifúrásával, új erõsítõ szögvas felcsavarozásával a felsõ övlemezekre
62
6. kép: A felfekvés alatti erõsítõ szelvény felrögzítésre vár
5. kép: A felsõ öv gerincének erõsítése
Acélszerkezetek 2006/2. szám
8. kép: Rácsrúdbekötés, ideiglenes állapotban, megfigyelhetõ, hogy a szegecsek helyett már csavarok vannak, tehát ez már az utolsó elõtti fázis az erõsítõ szelvény felhelyezése elõtt
7. kép: Rácsrúdbekötés erõsítésének tervrészlete
9. kép: A vasbeton pályát már eltávolították, készül a felszerkezet korrózióvédelme
Acélszerkezetek 2006/2. szám
A szegecsek kifúrása egyes helyeken csak több lépcsõben történhetett, hogy bármely állapotban kellõ biztonságú legyen a bekötés. Jelen esetben elegendõ volt a rácsrudak erõsítése, azonban amennyiben szükséges, a rácsrudak cseréjét rendkívüli gondossággal kell végrehajtani, különös tekintettel arra, hogy egy esetleges rácsrúd nélküli megváltozott statikai állapotban az övrudak olyan többlet feszültségeket kaphatnak, melyek az új rácsrúd beépítésével nem épülnek le! Azok a hasznos teher felléptekor juthatnak túl a folyáshatáron a szerkezet tönkremenetelét okozva. A felszerkezet erõsítése után következett az acélszerkezet festésének helyreállítása. A felületek tisztítása a környezet védelmében a híd „becsomagolásával” történt. A helyszíni munkákkal párhuzamosan a Molnár Rt. dunaújvárosi gyárában készültek az elõregyártott pályatáblák. Az új ortotrop pályaszerkezetet két szélsõ hajlított lemezbõl álló fõtartó borda, az azokat összekötõ keresztirányú laposvas bordákkal merevített acél pályalemez és két közbensõ hossztartó borda alkotja. A szélsõ hajlított lemezek egyben a kiemelt szegély funkcióját is betöltik. Vizsgáltuk a hossz- és keresztbordás ortotrop pályalemez-kialakításokat, végül a csekély szerkezeti magasság és a nyílásonként változó kereszttartótávolság eredményezte a keresztbordás kialakítást. A pályalemez szerkezeti magassága jelen esetben 37–57 cm között változó, alkalmazkodik a korábbi kiékelt
63
10. kép: Pályalemez keresztmetszete
vasbeton pályalemez geometriájához: így a csatlakozó közúton nem kellett jelentõs hossz-szelvény korrekciót végrehajtani. A pályalemez fõtartói egymástól 1,56+2,13+1,56 m-re vanak. A szélsõ nyílásokban (ártéri hidak) a szélsõ fõtartók ~61 cm magasak, a közbensõ két fõtartó ~25 cm magas. A medernyílásban (középsõ) a híd hosszesésébõl adódóan a fõtartók változó magasságúak, a szélsõk 61–74 cm, a köz-
11. kép: Pályalemez gyártása
bensõk 25-38 cm magasak. Az alsó övük 200–16 méretû, gerincük 10 mm vastag. A pályalemez és a szegélylemez 12 mm vastag. Az ortotrop pályalemez keresztbordáinak kiosztása igazodik a rácsos tartó kereszttartóinak kiosztásához, a szélsõ nyílásokban 300 mmként vannak elhelyezve, a középsõ nyílásban 283 mm-ként, méretük 150–10. A pályalemezbe a dilatációk elõtt a mélyvonalban elhelyezve víznyelõket építettek.
12. kép: Pályalemez-beemelés
64
Acélszerkezetek 2006/2. szám
A szélsõ nyílásokban a pályalemez két-két, a középsõ nyílásban négy gyártási egységre bontható. A hosszirányú felosztás a hídtengelynél, a középsõ nyílásban keresztirányban a híd közepe környezetében történik. Az elemek szélessége 3,0 m, hosszuk max. 26,0 m. A pályalemezdarabokat a helyszínre szállítva az ártérrõl daruzva történt az elhelyezés.
13. kép: Az elsõ beemelt pályatábla
A pályatáblákat a kereszttartók felsõ övén, terv szerinti helyen elõre kifúrt szegecslyukaihoz illesztették a kereszttartó gerincére elõre elhelyezett, felcsavarozott erõátadást biztosító kiegészítõ erõsítõ szelvények segítségével. A pályatáblákat felszerkezeti egységenként hossz és keresztirányú varratokkal illesztették, majd az „emelõfülek” eltávolítása után következhetett
az út pályaburkolatát képezõ kétszer 4 cm-es öntöttaszfalt készítése. Az építés utolsó fázisában a dilatációk készítése történt: a fix saruk felett rugalmas burkolat, a mozgó saruk felett pedig RW szõnyeg-dilatációk épültek.
Összefoglalás A Remetei Fekete-Körös-híd pályalemezcseréje jól mutatja, hogy a vasbe-
14. kép: Az elhelyezett pályatáblák még a aszfaltozás elõtt
Acélszerkezetek 2006/2. szám
ton pályalemez ortotrop acélszerkezetûre történõ cseréje lehetõséget ad a teherbírás növelésére, illetve a felszerkezet fõtartó-geometriájához alkalmazkodva az átvezetett pálya lehetõ legnagyobb mértékû szélesítésére. A meglévõ fõtartószerkezet állapotának statikai vizsgálata dönti el annak felhasználhatóságát. A jelen esetben tervezett és kivitelezett beavatkozás még belül esett azon a határon, amit a gazdaságos élettartam-növelés jelent. Ez az erõsítési módszer alsóbb rendû utak esetében széles körben használható, minden esetben mérlegelni kell azonban a ráfordításokkal arányban álló nyereséget. Nagyobb forgalmú vagy fejlesztendõ útvonalon például nem elegendõ a meglévõ, közel elhelyezkedõ fõtartók közötti távolság, tehát ezzel a módszerrel a geometriai igény nem kielégíthetõ. A teherbírás növelhetõsége minden esetben a meglévõ szerkezet állapotának és geometriájának függvénye. Hazánkban jelentõs számú hídszerkezet felújítása esedékes a közeljövõben, reméljük, e híd példáját még sok hasonló beavatkozás követi, lehetõleg még a veszélyes állapotok kialakulása (mint jelen esetben a pályalemez tönkremenetele) elõtt.
65
Paszternák László Qualiweld Kft.
TESZT ÉS PROTOKOLL PLUSZ IDÔRÁFORDÍTÁS NÉLKÜL A csaphegesztés elônye: tízezernyi kötôelem felhegesztése a megkívánt alapanyagra utolérhetetlen termelékenységgel! De vajon megfelelô-e minden egyes felhegesztett csap hegesztett kötésének szilárdsága!? Bármilyen vizsgálati elôírást is követünk a gyártás során, a tízezernyi, esetenként százezernyi felhegesztett csap varratának megfelelô szintû szilárdsági vizsgálata és dokumentálása hatalmas idôráfordítást, így költséget is jelent! A legtöbb esetben a kötés szilárdsága nemcsak az áramforrás és a hegesztôpisztoly megfelelô beállításától, hanem a külsô körülményektôl is függ. Egy megfelelôen beállított berendezéssel ideális körülmények között elkészített hegesztés csak akkor ismételhetô meg, ha a kötés szilárdságát befolyásoló külsô körülmények (az alapanyag tisztasága, a felület egyenetlensége, a mágneses fúvóhatás érvényesülése stb.) a próbahegesztéshez hasonlóan ideálisak maradnak. Sajnos még az ideális körülmények mellett sem lehetünk biztosak a felhegesztett csapok szilárdságát illetôen.
gesztést, majd minden varratot az elôírásoknak megfelelôen megvizsgálunk. • A már megfelelôen beállított berendezéssel meghatározott számú referenciahegesztést készítünk. • A referenciahegesztés során a mérhetô primer és szekunder paraméterek (hálózati feszültség, felvett áramerôsség, ívfeszültség, íváramerôsség, hegesztési idô stb.) felhasználásával az alkalmazott hegesztési eljárásnak megfelelôen súlyozva a hegesztôgép egy mutatószámot határoz meg (a referenciahegesztések elkészítése során a mért adatokból számolt mutatószámok eloszlását szemlélteti az 1. ábra). Mutatószám
Valós idejû varratellenôrzés A HBS Bolzenschweiss-Systeme GmbH különlegesen gyors és megbízható folyamatellenôrzési megoldást talált e probléma megoldására: PAC-rendszert, melynek segítségével minden egyes lehegesztett varrat szilárdságát közvetett módon (számítással) ellenôrizhetjük. A hegesztési paraméterekrôl protokoll is készíthetô, az adatokat nyomtatott formában is megjelentethetjük, illetve adathordozón tárolhatjuk. A szabadalmaztatott eljárás során a berendezés mérhetô paraméterekbôl szilárdsági következtetéseket von le, melynek lényege – a már biztosított ideális körülmények mellett – a következô: • Az eljárás során a hegesztôcsap átmérôjének, az alapanyag vastagságának, anyagminôségének, a hegesztési helyzetnek stb. megfelelôen beállítjuk a hegesztési paramétereket. Elvégzünk néhány próbahe-
Eloszlás -X% K +X%
1. ábra
• A HBS cég ajánlása alapján az elkészített varratok igénybevételének megfelelôen a „K” középértékhez képest meghatározzuk a pozitív és negatív irányú megengedtetô maximális eltérést. • Ezután nincs más hátra, mint a folyamatos hegesztés! A berendezés minden egyes hegesztés után kiszámítja a mutatószámot, ellenôrzi, hogy az a megadott tartományon belül van-e. Ha igen, zöld lámpával jelzi a hegesztés sikerességét, azaz a kötésszilárd-
1. táblázat
Lemezvastagság minimuma (mm) 1/4 D, de min. 1 mm* 1/8 D, de min. 1 mm*
Hegesztési idõ t (ms)
Csapátmérõ D (mm)
Hegesztõáram I (A)
Varratvédelem
t > 100
3 < D < 25
200 < I < 3000
kerámia / CF
t > 100
3 < D < 16
200 < I < 3000
védõgáz / SG
Rövid idejû emeltgyújtásos csaphegesztés BH 10
10 < t < 100
3 < D < 12
I < 1500
nincs / NP védõgáz / SG (kerámia / CF)
1/8 D, de min. 0,8 mm*
Csúcsgyújtásos csaphegesztés BH 5
10 < t
3 < D < 12
I < 3000
nincs / NP (védõgáz / SG)
1/10 D, de min. 0,5 mm*
Normál emeltgyújtásos csaphegesztés BH 100
* Átégés nem megengedhetõ!
66
ság megfelelôségét, majd jöhet a következô hegesztés. Nem megfelelô varrat esetében a berendezés leáll, és piros lámpával jelzi a hibát. Az alkatrészt a vizsgálandó darabok közé téve, a blokkolást feloldva folytatódhat a hegesztés.
Az eljárás lényeges elemei: Az eljárások ismertetését az 1. táblázat tartalmazza. • A „K” mutatószámot minden esetben az alkalmazott eljárásnak megfelelôen számolja ki a berendezés. Így más a képlet a csúcsgyújtásos csapok hegesztésére alkalmas kondenzátoros típusú „CDM” áramforrásoknál, ahol a hálózati paraméterek nem befolyásolják a lehegesztett kötés szilárdságát, annál inkább meghatározók a szekunder paraméterek, valamint a felület esetleges csekélynek tûnô egyenetlenségei, illetve szennyezettsége. Szintén eltérô a számítási metódus az emeltgyújtásos csapok hegesztésére alkalmas transzformátoros „ARC” áramforrások esetében, ahol a hálózati jellemzôk, a mágneses fúvóhatás stb. sokkal fontosabbak, mint a felület tizedmilliméterekben mérhetô egyenetlensége. • A „K” középértéktôl való megengedhetô ±X% eltérés megfelelô megválasztásához szakembereink minden esetben ajánlással szolgálnak. A megengedhetô eltérés mértékét a hegesztett kötés jellege nagymértékben befolyásolja, hiszen lényegesen nagyobb tûrésmezô minôsíthetô jónak, ha a kötéssel szemben csak pl. hôátviteli követelmény van, és lényegesen szigorúbb az elôírás, ha a kötéseket erôátvitel céljából készítettük. Az imént ismertetett rendszer alkalmazása szigorúbb gyártási követelményeknek való megfelelôséget bizosít. Megoldást kínál a sorozatban végzett csaphegesztési munkák ez idáig megoldatlan teljes körû dokumentálására, és nem utoló sorban jelentôs költségmegtakarítást eredményez a termékek gyártása során.
CDM 1601 és IT 1000
Acélszerkezetek 2006/2. szám
FÉMEK VÁGÁSA MOBILAN, GAZDASÁGOSAN, KITÛNÔ MINÔSÉGBEN A kézi plazmavágás technológiájának megismertetésével folyamatosan zajlik a felhasználói szemlélet változtatása a fémvágás témakörében. Ezen tevékenységbôl jelentôsen kiveszik részüket a Sotox Kft. szakemberei az ERGUS és GYS mobil plazmavágók országos bemutatásával. Az elavult lángvágást a legtöbb munkafázisban tökéletesen kiváltja a mobil sûrített levegôvel mûködô plazmavágó, melynek számos elônye van a hagyományos megoldással szemben: • minimális rezsiköltség, • a vágási felület nem keményedik meg, • inox és alu is vágható, • zárt helyen is használható, • nincs robbanásveszély, • könnyen, gyorsan szállítható, mozgatható. A kötelezettségmentes géptesztelések alkalmával a vágás minôségén és gyorsaságán meglepôdött szakemberek számos alkalommal kérdezik tôlünk: „Milyen elven mûködik a plazmavágó?” Íme a válasz: Plazmavágó invertereink számos vas és nemvas fém vágására alkalmasak: acél, rozsdamentes acél, alumínium, bronz, réz stb. A plazmavágásnak rengeteg elônye van. Gyors és tiszta eljárás, sorjamentes éleket vág és még a legvékonyabb lemezeket sem deformálja el. Mindez azért lehetséges, mert a plazmaív nagyon magas hômérsékletû, kb. 20.000 °C. A plazmaív fôként magas nyomású polarizált levegôsugár. Ezt egy légkompresszor és egy, a levegô polarizálására képes energiaforrás hozza létre. (A kapott levegô nitrogéntartalma kb. 78%). A polarizált levegôt a plazmavágó pisztoly bekalibrált fúvókája összpontosítja a vágandó felületre. Az ívgyújtásnak és a vágósugár létrehozásának két módja is van, melyek közös jellemzôje, hogy a pisztollyal nem kell megérinteni a vágandó anyag felületét, így nem fontos a felület tisztasága. Egy egyszerûbb ívgyújtási lehetôség a PILOT ARC rendszerû gyújtás, amelyben automatikusan jön létre a plazmasugár a pisztoly belsô szerkezeti felépítése által. A legmodernebb gépekben a HF (nagyfeszültség) gyújtás hozza létre az ívet, mely a leggyorsabb és a legbiztosabb. A vágósugár stabilitását a munkadarab és a pisztoly között az inverter technikából fakadó nagyfrekvenciás rendszer biztosítja. A legújabb fejlesztésû plazmavágókba a kompresszort is beépítik, melynek eredménye egy rendkívül könnyen kezelhetô, a lemezvágást forradalmasító szerkezet, mellyel vághatunk acélt, rozsdamentes acélt, alumíniumot stb., 230 V ról mûködik és mindössze 10 kg. Amennyiben felkeltettük az érdeklôdését, és szívesen kipróbálná a kézi plazmavágást, jelentkezzen nálunk és éljen az egyik legfontosabb szolgáltatásunkkal, hogy az ország területén díjtalanul és kötelezettségmentesen bemutatjuk az általunk forgalmazott gépeket. További információk a www.ergus.hu, ill. a www.gys.hu honlapokon találhatók! SOTOX KFT 3526 Miskolc, Szentpéteri kapu 66. Telefon: 46/505-958, Tóth Szabolcs: 20/569-02-48
Acélszerkezetek 2006/2. szám
67
MEGRENDELÔLAP Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot Elôfizetési díj: 1 évre 3200 Ft+áfa és postaköltség.
példányban.
Megrendelô: Cím: Telefon/fax/e-mail: Fizetés:
átutalással
csekken
A megrendelôlapot az alábbi címre kérjük: MAGÉSZ, Dr. Csapó Ferenc 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/405-2187
aláírás, bélyegzô
✄ FELHÍVÁS
H I R D E T É S 1 oldal (A/4) színes: MAGÉSZ tagoknak 100 000 Ft+áfa, külsô cégeknek 140 000 Ft+áfa
Azon partnereink részére, akik minden számban hirdetnek (4 db/év), 10% kedvezményt adunk.
1/2 oldal (A/5) színes: MAGÉSZ tagoknak 50 000 Ft+áfa, külsô cégeknek 70 000 Ft+áfa
Nagy József Telefon: 06 20 9783-927 E-mail:
[email protected]
A Gépipari Tudományos Egyesület Hegesztési Szakosztálya, a Magyar Hegesztéstechnikai és Anyagvizsgálati Egyesülés, valamint a Budapesti Mûszaki Fôiskola 2006. szeptember 14–16. között Budapesten rendezi meg a
XII. ORSZÁGOS HEGESZTÉSI TANÁCSKOZÁST. A tanácskozás „Hegesztési kultúránk a XXI. század kezdetén” címmel az alábbi tématerületeken várja az érdeklôdôket: • új szemlélet a hegesztett szerkezetek, berendezések gyártása terén, EU elôírások alkalmazásának tapasztalatai; • a hegesztés, a hegesztett szerkezetek anyagai és a hegesztéssel kapcsolatos vizsgálatok; • a hegesztô- és a roncsolásmentes anyagvizsgáló személyzet képzése, képesítése, minôsítése, hegesztés munkavédelme, ergonómiája és humanizációja. További információ és jelentkezési lap a www.bmf.hu/hegkonf2006 honlapon érhetô el. Várjuk az érdeklôdôk jelentkezését!
70
Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Association
Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla u. 84. Tel./fax: (1) 405-2187, E-mail:
[email protected] Felelôs kiadó: Markó Péter Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József ISSN: 1785-4822 Készült: TEXT Nyomdaipari Kft. Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail:
[email protected]
Acélszerkezetek 2006/2. szám
2400 Dunaújváros, Papírgyári út 49. Telefon: (25) 512-512 Fax: (25) 512-513 E-mail:
[email protected] Honlap: www.molnarrt.hu