A Szabadság híd minden idők legnagyobb árvize idején

2013 X. évfolyam 2. szám

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association

Fotó: Dr. Domanovszky Sándor

A Szabadság híd minden idők legnagyobb árvize idején

Ez a világraszólóan gyönyörű, közel 120 éves magyar mérnöki műalkotás szilárdan ellenáll a Dunán levonuló eddigi legnagyobb árhullámnak is, mely Budapesten 2013. június 10-ére virradó éjjel 891 cm-en tetőzött. A felvétel június 9-én készült, 882 cm-es vízállás idején. A korábbi maximumot 2006-ban mérték, ez 860 cm volt.

A TARTALOMBÓL:

www.magesz.hu

• Emlékezés Dr. Kossalka János professzor, tudós, hídtervezőre • A marcaltői Rába-híd felújítása • A hegesztéstechnológia bevezetése és fejlődése a hazai acélszerkezet-építésben • Acélszerkezetű pontonhíd tervezése • IV. CLOOS - Óbudai Egyetem Szimpózium • Hosszbordával merevített acél szekrény keresztmetszetű tartó beroppanási vizsgálata • Tésztahíd Építő Világbajnokság 2013

A hegesztőanyagok Szakértője A csővezetékektől az erőműépítésig, az acélszerkezetgyártástól az olaj- és gázipari valamint ﬁnomítói felhasználásig; mindegyik projekt egyedi és speciális követelményeket támaszt a hegesztőanyagokkal szemben. A Böhler Welding Group hat márkacsaládjának magas minőségű termékpalettájával bármely kihívásra megoldást kínál. Minőség, Gyorsaság, Megbízhatóság. Ha magas követelményeknek kell megfelelnie, bizton számíthat ránk!

www.boehlerweldinggroup.com www.bohler-uddeholm.hu

TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL ÉS A KÖZGYŰLÉSRŐL A MAGÉSZ elnöksége 2013. március 20-án a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékén megtartotta az első negyedévi rendes elnökségi ülését. Az ülést Markó Péter elnök vezette. A MAGÉSZ elnöke a MAGÉSZ közgyűlését 2013. április 10-re hívta össze. Elfogadták az elnökség beszámolóját, az elmúlt év pénzügyi beszámolóját és mérlegét, valamint az idei költségvetést, a tagdíj mértékét, a munkatervet és a XII. Acélszerkezeti Konferencia programját. Kiemelt témaként tárgyalta az elnökség a tisztségviselők választásának előkészítését. A közgyűlésen ismertettük „Az Év Acélszerkezete Nívódíj” és a „Diplomadíj” pályázat eredményét és adtuk át a díjakat. A közgyűlés egyéb kérdéseket is tárgyalt.

I. TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL (2013. márius 20.) NAPIREND ELŐTT ¨ A jelölőbizottság tájékoztatása A jelölőbizottság előzetes felmérése szerint az elnökség javaslatával a tagság 68,5%-a egyetért. E- tájékoztatás alapján az elnökség úgy döntött, hogy a jelölőlistára a javasolt személyek nevei kerüljenek fel. ¨ „Az Év Acélszerkezete Nívódíj” és „Diplomadíj” pályázatok bemutatása és az elnökség értékelése A nívódíjak prezentációját követően az elnökség az alábbi határozatot hozta: Az elnökség egyhangúlag döntött, hogy „Az Év Acélszerkezete Nívódíj” pályázatok a köívetkező helyezéseket kapják: • I. helyezett: KÖZGÉP Zrt. – A-Híd Zrt.: Marcaltői Rába-híd felújítása

Szövetségi hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Association News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 1

Hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 6

A hegesztéstechnológia bevezetésének kezdetei és fejlődése a hazai acélszerkezetépítésben I. rész: Az 1930–1964 közötti időszak . . . . . . 10 Dr. Kossalka János (1871–1944) A tudós, hidász professzor, hídtervező, közéleti ember, akinek sírja sincs . . . . . . . . . 26 A marcaltői Rába-híd felújítása . . . . . . . . . . . 32 Reconstruction of the Bridge over Rába at Marcaltő . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

• II. helyezett: CEOS Kft. – Rutin Kft. A Kopitnari International Airport terminálépülete

A Marcaltői Rába-híd átépítésének technológiai tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Technological design at the reconstruction of the Rába bridge at Marcaltő . . . . . . . . . . . . 40

• III. helyezett: KÖZGÉP Zrt. – Speciálterv Kft. Szombathely, Csaba utcai felüljáró

Az International Institute of Welding (IIW) elnöke Magyarországon . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 President of International Institute of Welding (IIW) in Hungary . . . . . . . . . . . . . 52

• Különdíj: MEISER Ferroste Kft. – Pintér Lajos Zoltán Barokk kapu Tholey, 2012 Az elnökség egyhangúlag döntött, hogy a „Diplomadíj” pályázatok az következő helyezéseket kapják: • MSc kategória I. hely: Álló László: Hosszbordával merevített acél szekrény keresztmetszetű tartó beroppanási vizsgálata • BSc kategória I. hely: Hajmási Dániel Zsolt: Acélszerkezetű pontonhíd tervezése NAPIRENDI PONTOK TÁRGYALÁSA A MEGHÍVÓ SZERINT

IV. Cloos – Óbudai Egyetem Szimpózium . . . 48

Szekrénykeresztmetszetű tartó fenéklemezének ellenállása . . . . . . . . . . . . . . 58 Resistance of a bottom flange of the box girder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Hosszbordával merevített acél szekrény keresztmetszetű tartó beroppanási vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Crippling behaviour of longitudinal stiffened steel girders with inclined web to patch loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Tisztelgés a régi vásárosnaményi híd előtt. Fájdalmas képek a végső vágásról . . . . . . . . . 74 Acélszerkezetű pontonhíd tervezése . . . . . . . 80 Design and analysis of a Steel Ribbon Bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Hegesztőképzés a valós és a virtuális teret egyesítő hegesztőszimulátorral (2. rész) . . . . . 102 Gyors robottechnika a forróvíztárolók ésszerűbb gyártásához. A BOSCH Thermotechnik megalapozza a víztárológyártás jövőjét . . . . . . . . . . . . . . . . 108

¨ 1. napirend: A 2012. évi beszámoló és mérleg elfogadása és jóváhagyásra a közgyűlés elé terjesztése A MAGÉSZ 2012. évi beszámolóját valamint a 2012. évi mérleget a pénzügyi gazdálkodással kiegészítve az elnökség elfogadta és jóváhagyásra a közgyűlés elé terjeszti. ¨ 2. napirend: Közgyűlés előkészítése, munkaterv elfogadása

A MAGÉSZ által 2000. évben alapított, Az Év Acélszerkezete Nívódíj (kisplasztika)

Az előző elnökségi üléseken megvitatott és kiegészített „MUNKATERV 2013” végleges szövegét az elnökség egyhangúlag jóváhagyta és azt a közgyűlésnek elfogadásra javasolja.

Acélszerkezetek 2013/2. szám

Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association

1

Az Év Acélszerkezete Nívódíj I. helyezettje: KA–Rába-híd Konzorcium Közgép Zrt. – A-Híd Zrt., képviseletében (balról) Bogó Viktor, Honti Ferenc, Klincsek Géza Örs

Az Év Acélszerkezete Nívódíj II. helyezettje: CEOS Kft. – Rutin Kft., képviseletében Pohl Ákos

Az Év Acélszerkezete Nívódíj III. helyezettje: Közgép Zrt. – Speciálterv Kft., képviseletében (balról) Honti Ferenc, Pál Gábor

¨ 3. napirend: 2013. évi tagdíj mértékére javaslat Az elnökség egy ellenszavazattal (Honti Ferenc a magasabb árbevételű tagvállalatok tagdíjemelését tartaná szükségesnek) elfogadta a tagdíjak mértékét, mely szerint azokon 2013-ban nem változtatunk. A közgyűlés részére az alábbi előterjesztést teszi a 2013. évi tagdíjak mértékére: Tagvállalatoknak az előző év nettó árbevételének fügvényében: 500 M Ft alatt a tagdíj 180 E Ft 500–1000 M Ft között 240 E Ft 1000–2000 M Ft között 420 E Ft 2000–4000 M Ft között 480 E Ft 4000 M Ft felett 600 E Ft a tagdíj mértéke. Egyéni tagoknak 15 000 Ft/év Nyugdíjasoknak 0 Ft/év Pártoló tagoknak 180 000 Ft/év Társult tagok 50 000 Ft/év – Az év közben be- illetve kilépők időarányosan fizessék a tagdíjat. – A 2013. második félévi tagdíj befizetése: 2013. július 31.-ig történjen meg.

2

Az Év Acélszerkezete Nívódíj Különdíjazottja: MEISER Ferroste Kft. – Pintér Lajos Zoltán kreatív tervező. (balról) Berényi László és Pintér Lajos Zoltán a díjazott mű előadása közben

Az Acélszerkezeti Diplomadíj nyertesei: (balról) Hajmási Dániel Zsolt, Álló László

¨ 4. napirend: A 2013. évi költségvetés elfogadása és jóváhagyásra a közgyűlés elé terjesztése Az elnökség a MAGÉSZ 2013. évi költségvetését 21 000 E Ft bevétellel és 20 845 E Ft kiadással a közgyűlés részére elfogadásra javasolja. ¨ 5. napirend: Egyebek • Statisztika Az összesített kimutatást az elnökség kiértékelte és a közgyűlés részére előterjesztésre javasolta. • Tagfelvétel Hajnal Norbert okl. építőmérnök kérte felvételét a MAGÉSZ egyéni tagjai sorába. Az elnökség egyhangú szavazással elfogadta Hajnal Norbert tagfelvételi kérelmét, aki 2013. március 20-tól a MAGÉSZ rendes tagja. • Dr. Seregi György 2–3 előadást vár a MAGÉSZ-től az őszi, közösen rendezendő konferenciára („Fémszerkezetek tűz- és korrózióvédelme”).


• XII. AcélszerkezetiKonferencia: A korábbi döntéssel ellentétben a konferencia rendezvény az alábbiak szerint módosul: május 22-én nem tervezünk előadást, csupán egy szakmai fogadást.

II. TÁJÉKOZTATÓ A KÖZGYŰLÉSRŐL (2013. április 10.) ¨ Az elnökség beszámolója Markó Péter elnök tartotta az elnökség beszámolóját.

Tisztelt Tagtársaink, kedves Meghívottak, Hölgyeim és Uraim. Ismételten eltelt egy év, az immár tizenötödik ciklusát eredményes munkával töltő szövetségünk életéből. Tekintettel arra, hogy a 2012-es év értékelését, a most már hagyományosan a decemberi elnökségi üléssel egybekapcsolt, évzáró rendezvényünkön elemeztük, most csak röviden térnék ki a tavalyi esztendő azóta megjelent statisztikai adatainak ismeretében a szövetségünket érintő főbb gazdasági eseményekre. Tagvállalatainkat legérzékenyebben érintő gazdasági folyamat, hogy 2012-ben sem szakadt meg az építőipar katasztrofális, 2006 óta tartó teljesítménycsökkenése. Ez újabb 5,9%kal múlta alul az előző évet, azt is figyelembe véve, hogy ez, a 2011-es –7,8%-ot követte. Ennek súlyosságát mi sem prezentálja jobban, mint az, hogy az ágazat teljesítménye a rendszerváltáskori szint alá süllyedt több mint 10%-kal. Sajnálatos módon a gazdasági előrejelzések 2015-ig sem mutatnak felívelést, legfeljebb stagnálást. Ezen csak a választások közeledésének állami invesztíciós kényszere változtathat, amit persze az államháztartási hiányszám tartásának követelménye szigorúan behatárol. Arra azért van valamennyi esély, hogy politikai okokból enyhül a szigor, amit jelez, hogy a szektor megrendelésállománya december végén 14,7%-kal haladta meg az előző évit. Ez a növekmény szinte kizárólag infrastrukturális beruházásokból tevődik össze. Különösen súlyos a helyzet az építmény-építési ágazatban, ahol új, nagy volumenű projekt nem indul. A német autóipari beruházások lényegében befejeződtek, és az európai autóeladások csökkenése miatt valószínűleg nem indul rövidesen újabb bővítés. Ezen helyzeten sajnálatosan még a két nagyobb stadionépítés megkezdése sem változtat. Jól jellemzi a helyzetet az Opten céginformációs cég év végi adata, miszerint 2012 negyedik negyedévében a munkahiány 1677 építőipari cég megszűnéséhez vezetett. Tehát lényegében az ágazatot az állami megrendelések, azon belül is az uniós támogatású projektek tartják a vízszint felett. Mi sem bizonyítja jobban a vállalatok kétségbeesett helyzetét, hogy a 2012-es vállalási árak csak 1,9%-kal voltak magasabbak a 2011. évinél, holott az éves infláció 5,9% volt!

Tagvállalataink szinte mindegyike 2012-ben felkészült és eredményesen auditálódott az új EN 1090-es szabványrendszer használatára. Ez piaci helyzeti előnyt jelenthet, természetesen megfelelő árszint mellett, az európai exportpiacokon. Ismételten fel szeretném azonban hívni tagvállalataink figyelmét arra, hogy bár a szűkülő piac az alvállalkozók számának drasztikus csökkenését okozta, mégis szigorúan követeljék meg szerződött partnereiktől, a szerkezetek gyártási követelményeinek megfelelő EN 1090-es besorolás meglétét, ellenkező esetben átveszik tőlük az esetleges havariákból bekövetkező felelősséget. Az acél alapanyagárak az elmúlt évben általánosságban kismértékben csökkentek, azonban a nagy alapanyag-hányadú iparágakban, így az acélszerkezet-gyártásban is, óriási gondokat okozott a banki szolgáltatások megdrágulása, és a pénztelenségből származó hitelínség. Ezek költségkihatása messze meghaladta az alapanyag árszínvonal-csökkenését! Ez a hatás értelemszerűen magával hozta a még aktív acélszerkezet-gyártó cégek jövedelmezőségének csökkenését. Mindezek előrebocsátása után rátérve munkánkra, megállapíthatjuk, hogy szövetségünk a nehezedő gazdasági környezetben 19 M Ft árbevétel mellett, ~200 E Ft veszteséggel (–1%), szerintem jól gazdálkodva működött. Gazdálkodásunk kiegyensúlyozott volt, alapvetően annak, köszönhetően, hogy két év után, a tavalyi évben enyhén emelkedett tagdíjunk összege, ugyanakkor továbbra is befizettük a nem kis terhet jelentő Európai Acélszerkezeti Szövetség tagdíját. Beruházásokra lényegében nem költöttünk. Taglétszámunk az egyéni tagok számának növekedésével lényegében változatlan, és a mai napon a szavazatképes létszám 54 fő. Szakmai kiadványunk, az „Acélszerkezetek”, tartva az elmúlt években elért színvonalát, Közép-Európa legnívósabb szakfolyóiratai közé tartozik. Különösen sokat jelent, hogy egyetemeink kollektívái továbbra is felhasználják tudományos eredményeik ismertetésére az opponált cikkek megjelentetésében rejlő lehetőségeket. Kivitele pedig, nyugodtan állíthatom, továbbra is felveszi a versenyt a legnívósabb európai szaklapokkal is. Fiatalabb kollégáink között egyre sikeresebb honlapunk, és ami ezen a téren nem túl gyakori, frissítése is közel naprakész. Ebben a munká-


ban elévülhetetlen érdemei vannak titkárunknak dr. Csapó Ferencnek, és házi fotóművészünknek, tiszteletbeli tagunknak, a 80 éves születésnapját körünkben töltő dr. Domanovszky Sándornak, akiknek munkájáért az elnökség nevében is szeretnék köszönetet mondani. Rendezvényeinket az elfogadott munkaterv szerint tartottuk. Így a hagyományoknak megfelelően elnökségi üléseinket negyedévente egy-egy tagvállalatunk munkájának megismeréséel egybekapcsolva, kihelyezetten tartottuk. 2012-ben elnökségi ülés volt: a DAK Acélszerkezeti Kft.-nél Dunaújvárosban, ill. Dombóvárott a RUTIN Kft.-nél. Az év első elnökségi ülését a BME Hidak és Acélszerkezetek Tanszékén Budapesten, alapvetően Az Év Acélszerkezete Nívódíj és a Diplomadíjakra kiírt pályázatok elbírálásával töltöttük, melyet áprilisban közgyűlésünk követett, ahol a díjak átadása és a 2011. évi mérleg elfogadása történt meg. Évzáró rendezvényünket, most már hagyományosan, itt, az MVAE-nél tartottuk, lehetőséget adva összes tagunknak szakmai eszmecserére. 2012-ben nem volt májusi Acélfeldolgozási és Acélépítési Konferenciánk, de az időt felhasználtuk a 2013as konferencia előkészítésére. Ismerve a bejelentett előadások témáit, biztos vagyok benne, hogy a résztvevők szakmailag színvonalas rendezvényen fognak részt venni, ezért javaslom, hogy minél nagyobb létszámmal jelentkezzetek a konferenciára. Tagvállalataink aktivitásának köszönhetően magas színvonalú volt a Magyar Könnyűszerkezetes Egyesüléssel és az ALUTÁ-val ősszel közösen tartott XVI. Fémszerkezeti Konferencia is a „Korszerű gyártástechnológiák, gépek és berendezések” témakörében. Őszi szakmai programjaink zárásaként a KTE-vel és a BME Hidak és Acélszerkezetek Tanszékével közösen rendeztük meg a XXIX. Acélszerkezeti Ankétunkat, melynek témája igen aktuálisan az „Acélhidak fenntartása” volt. Különösen érdekes és a jövőre nézve fontos előadások hangzottak el a hidak állapotának monitorozásával kapcsolatosan. Tisztelt Hallgatóság! Elnökségünk fenti összefoglalóval kívánta Önöket tájékoztatni 2012-ben végzett munkánkról, és egyben felkérni a szakma résztvevőit és pártolóit, hogy ebben a kritikus időszakban még jobban fogjunk össze, segítsük egymást szakailag és barátilag is. Köszönöm figyelmüket.

3

¨ A 2012. évi pénzügyi beszámoló és mérleg elfogadása A közgyűlés egyhangú határozattal elfogadta a szövetség 2012. évi gazdálkodásáról készített beszámolót és a 2012. évi egyszerűsített mérleget 10 588 E Ft mérleg-főösszeggel, valamint –198 E Ft adózás előtti, ill. mérleg szerinti eredménnyel. ¨ 2013. évi munkaterv jóváhagyása A közgyűlés egyhangú határozattal elfogadta a MAGÉSZ 2013. évi munkatervét (lásd 5. oldal). ¨ A 2013. évi tagdíj megállapítása A közgyűlés egyhangúlag elfogadta a tagdíj összegére vonatkozóan, az elnökség előterjesztését. ¨ A 2013. évi költségvetés elfogadása A közgyűlés egyhangú határozattal elfogadta a MAGÉSZ 2013. évi költségvetését, 21 000 E Ft bevétellel és 20 845 E Ft kiadással. ¨ Tisztségviselők választása A szavazatszámláló bizottság elkészítette a szavazólapokat, majd a tagok leadták szavazatukat. Az urna felnyitása után a szavazatszámláló bizottság elnöke ismertette a szavazás eredményét.

A közgyűlés

A közgyűlés

17 szavazattal Honti Ferencet a szövetség elnökének,

21 szavazattal Berényi Lászlót,

21 szavazattal Dr. Csapó Ferencet a szövetség titkárának, 19 szavazattal Aszman Ferencet elnökségi tagnak, 21 szavazattal Dr. Dunai Lászlót elnökségi tagnak, 16 szavazattal Duma Györgyöt elnökségi tagnak, 20 szavazattal Markó Pétert elnökségi tagnak, 20 szavazattal Papp Zoltánt elnökségi tagnak, 20 szavazattal Tarány Gábort elnökségi tagnak, 13 szavazattal Pál Gábort elnökségi póttagnak megválasztotta.

A közgyűlés résztvevői

4


21 szavazattal Deák Lászlót, 21 szavazattal Derczó Istvánt, 21 szavazattal Duma Györgyöt, 21 szavazattal Mátyássy Lászlót az etikai bizottság tagjává megválasztotta. Alapszabályunk szerint az etikai bizottság választja az elnökét. Ennek eredményeképpen: Mátyássy László az etikai bizottság elnöke. ¨ Egyebek • 15 éves a MAGÉSZ 1998. szeptember 29-én alakultunk. A megemlékezést az elnök tartotta (lásd Acélszerkezetek 2013/1). • XII. Acélszerkezeti Konferencia Részleteket a következő számban közlünk. Fotók: Nagy József

MUNKATERV, 2013 Magyar Acélszerkezeti Szövetség

¨ 2013. március 20. (szerda)

¨ 2013. június 19. (szerda)

ELNÖKSÉGI ÜLÉS

ELNÖKSÉGI ÜLÉS

Napirend: 1. Tisztségviselők választásának előkészítése, a jelölőbizottság tájékoztatása. 2. „AZ ÉV ACÉLSZERKEZETE NÍVÓDÍJ” pályázat bemutatása és az elnökség értékelése. 3. DIPLOMADÍJ pályamunkák értékelése. 4. A közgyűlés előkészítése, a munkaterv elfogadása. 5. A 2012. évi beszámoló és mérleg elfogadása és jóváhagyásra a közgyűlés elé terjesztése. 6. A 2013. évi tagdíj mértékére javaslat. 7. A 2013. évi költségvetés elfogadása és jóváhagyásra a közgyűlés elé terjesztése. 8. Egyebek.

Napirend: 1. Közgyűlési határozatok áttekintése, szükséges intézkedések megtétele. 2. Egyebek. 3. A NAGÉV tájékoztatója. ¨ 2013. szeptember 25. (szerda)

ELNÖKSÉGI ÜLÉS Napirend: 1. Ajánlások megfogalmazása a következő év munkatervének elkészítéséhez. 2. Egyebek. 3. A DUTRADE Zrt. tájékoztatója.

¨ 2013. április 10. (szerda)

KÖZGYŰLÉS

¨ 2013. október 17. (csütörtök)

Napirend előtt: 1. „Az Év Acélszerkezete Nívódíj” átadása. 2. „Diplomadíj” átadása. Napirend szerint: 1. Az elnökség beszámolója. 2. A 2012. évi pénzügyi beszámoló és mérleg elfogadása. 3. A 2013. évi munkaterv jóváhagyása. 4. A 2013. évi tagdíj megállapítása. 5. A 2013. évi költségvetés elfogadása. 6. Tisztségviselők választása. 7. Egyebek.

17. SZ. FÉMSZERKEZETI KONFERENCIA (a MKE – MAGÉSZ – ALUTA rendezésében) „Fémszerkezetek tűz- és korrózióvédelme” ¨ 2013. december 4. (szerda)

ELNÖKSÉGI ÜLÉS Napirend: 1. A 2014. évi munkaterv előkészítése. 2. Egyebek. ¨ 2013. december 4. (szerda)

¨ 2013. május 22–23. (szerda–csütörtök)

XII. ACÉLSZERKEZETI KONFERENCIA

ÉVZÁRÓ RENDEZVÉNY

STATISZTIKAI JELENTÉS, 2012 Magyar Acélszerkezeti Szövetség

ÖSSZESÍTÉS

2011

2012

Index (%)

1. Értékesítés összesen (M Ft)

94 099

100 609

100,7

2. Acélszerkezet-gyártás (t) Ebből: – ipari szerkezetek – épületek – hidak – egyéb mérnöki létesítmények 2. a) Gyártásból export (t)

48 535 18 361 6 755 6 607 16 801 20 473

47 437 20 528 9 638 5 205 12 726 22 040

97,7 111,1 142,7 78,8 75,7 107,6

3. Helyszíni szerelés (t)

18 074

27 044

149,6

3 074

3 153

102,6

4. Statisztikai létszám (fő)

Fenti adatok az országos teljesítmény 60–65 %-ának felelnek meg.


5

HÍ R EK HÍR ¨ Tésztahíd Építő Világbajnokság – 2013 Hídépítő verseny tésztából A tésztahíd építő versengés a világ számos országában több évtizedes hagyományokkal rendelkezik. A versenyeket több európai és tengerentúli mérnökképző felsőoktatási intézményben rendeznek regionális, vagy helyi jelleggel. Ezeken a legtöbbször 2–3 fős csapatokban induló versenyzők szigorú szabályok alapján készítenek száraztésztából saját tervezésű hídszerkezetet kötőanyag felhasználásával, majd azokat terhelési próbán eltörik. A versenyekre való felkészülés és a részvétel komoly szakmai kihívást jelent. A tészta nem homogén, a környezeti hatásokra nagyon érzékeny, ezért felhasználása speciális anyagvizsgálati és technológiai ismeretekre épül, alkalmazását alapos statikai és számítógépes tervezés előzi meg. A sikeres szerepléshez kreativitásra, ügyességre, kitartásra és erős motivációra van szükség. Az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kara több mint tíz évvel ezelőtt kapcsolódott a versengéshez. A kar hallgatói a kanadai Okanagan University College által szervezett – akkoriban legrangosabbnak számító versenyen – a legnagyobb szakmai kihívást jelentő nehézsúlyú kategóriában hét alkalommal indultak és hatszor nyertek, bizonyítva a magyar műszaki felsőoktatás színvonalát, a magyar hallgatók szakmai tudását, kreativitását. Mivel a kanadai verseny színvonala sajnálatos módon visszaesett, 2005-ben a hazai és a környező országok hallgatói számára RECCS néven saját versenyt – Kárpát-medencei Tésztahíd Építő Bajnokságot – szerveztünk. A Kárpát-medencei, majd a Közép-Európai Bajnokságok a világ legszínvonalasabb tésztahíd építő versenyévé nőtték ki magukat. A RECCS 2010-en a hazai és a szomszédos országok (Szerbia, Románia, Szlovákia) felsőoktatási intézményei mellett már iráni, olasz és lett csapatok is részt vettek, ezért úgy döntött az egyetem vezetése, hogy 2011-ben a versengés kereteit világméretűvé terjeszti ki. Az Óbudai Egyetem a széles körű tapasztalatok birtokában, a nagyszámú külföldi érdeklődő támogatásával 2011ben Tésztahíd Építő Világszövetséget alapított, melynek célja a mérnöki képzésben részt vevő, vagy arra készülő diákok tervezői és kivitelezői képességeinek fejlesztése, a csapatmunka erősítése, a különböző intézményekben és országokban tanuló diákok közötti kapcsolatok építése. A szövetség minden év májusában Budapesten szervezi meg a RECCS Tésztahíd Építő Világbajnokságot, melyre meghívja a szövetség tagjait, illetve a tagintézmények hallgatóit, a versengés iránt érdeklődőket. 2011-től híd kategória mellett a versenyt tartószerkezet kategóriában is meghirdetjük. A hídon lennie kell egy folytonos, 50 mm széles, tésztából készült útfelületnek, így ez értelemszerűen csak alul terhelhető. Tartó esetében az útfelület nem előírás, ily módon a terhelés helye felül is lehet. Mindkét kategóriában a szerkezet tömege maximum 1 kg, a fesztáv pedig pontosan 1 m lehet.

6

A szabályok és a versennyel kapcsolatos részletek a RECCS honlapján, a www.reccs.uni-obuda.hu felületen olvashatók. A verseny terhelőberendezését az egyetem Gépszerkezettani és Biztonságtechnikai Intézete fejlesztette ki. Formatervezett, megfelelő merevséggel és a szükséges állítási lehetőségekkel rendelkező, a terhelendő tésztahidak gyors és precíz elhelyezését biztosító terhelőkeret állt a versenyzők rendelkezésére. Díjazásban részesül a három legnagyobb teherbírású híd, illetve tartószerkezet. A legszebb kivitelű alkotás a szépségdíjat, a leginkább újszerű megoldás az innovációs díjat kapja. Fentieken kívül a verseny támogatóinak jóvoltából további különdíjak átadására is sor kerül. A világbajnokság híd- és tartószerkezeti szabályait az alapító nyilatkozat melléklete tartalmazza. A világszövetséghez számos hazai és külföldi intézmény csatlakozott. 2011-ben Irán, Lettország, Németország, Olaszország, Románia, Szerbia és Szlovákia részvétele mellett zajlott a világbajnokság. A részt vevő országok listája 2012-ben a portugáliai University of Beira Interior intézménnyel bővült, melynek csapata meg is nyerte az innovációs díjat, a híd kategória győztesei Lettországból érkeztek.

A RECCS 2013 szervezése

Az idei Tésztahíd Építő Világbajnokságra, a RECCS 2013-ra május 24-én az Óbudai Egyetem Bécsi úti kampuszán került sor. A nevező országok köre tovább bővült Bulgáriával, hét ország tíz felsőoktatási intézményéből jöttek versenyzők, az irániak vízumproblémák miatt nem érkeztek meg. Ez évben 3 középiskolás csapat is bemutatkozási lehetőséget kapott. A verseny résztvevőit a táblázat mutatja. Megfigyelőkkel képviseltette magát Szlovákia, az Egyesült Királyság és a méltán híres Johns Hopkins Egyetem is, melynek alapján jövőre további országokból is várható részvétel. A versenyzőket és az érdeklődőket megmérettetés előestéjén „gulyásparti” és éjszakai budapesti városnézés várta. A RECCS 2013 fővédnöke Barsiné Pataki Etelka, a Magyar Mérnöki Kamara elnöke és Tarlós István főpolgármester volt. A védnöki feladatokat dr. Jávor András, a Magyar Kormánytisztviselői Kar elnöke, Kovács Pál, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium klíma- és energiaügyért felelős államtitkára és Csomós Miklós, Budapest főpolgármester-helyettese látta el. A verseny tiszteletbeli elnöke dr. Rudas Imre rektor, elnöke dr. Horváth Sándor dékán, igazgatója pedig dr. Legeza László volt. A zsűri elnöke Prof. Dr. M. Csizmadia Béla, a Magyar Mérnöki Kamara Gépészeti Tagozatának elnöke, tagjai: dr. Domanovszky Sándor, Széchenyi–díjas mérnök, Bokros Zsigmond, a Gyermelyi Zrt. elnöke, Juhász


EGYETEMEK, FŐISKOLÁK Bulgária

University Of Architecture Civil Engineering and Geodesy, Sofia

Lettország

Riga Technical University Debreceni Egyetem

Magyarország

Dunaújvárosi Főiskola Óbudai Egyetem

Németország

Cologne University of Applied Sciences, Köln Hochshule Ruhr West, Mülheim an der Ruhr

Portugália

Universidade da Beira Interior, Covilhã

Románia

Kolozsvári Műszaki Egyetem

Szerbia

Szabadkai Műszaki Főiskola

Dr. Horváth Sándor megnyitója

KÖZÉPISKOLÁK Eötvös Loránd Szakközépiskola és Szakiskola, Budapest Hild József Építőipari Szakközépiskola, Győr Vásárhelyi Pál Építőipari Szakközépiskola, Nyíregyháza

Sándorné, az Izsáki Tésztagyár Kft. elnöke, Tar Péter, a Loctite műszaki vezetője, Savic-Hideg Zsanett, a DREMEL márkamenedzsere, Sitku László, a Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ főmérnöke és Pausits Péter, az Óbudai Egyetem Hallgatói Önkormányzatának elnöke volt. A zsűri 14 híd és 11 tartó nevezését fogadta el. A versenyt életre hívó Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar dékánjának elnöki megnyitóját követően dr. Jávor András, a Magyar Kormánytisztviselői Kar elnöke köszöntötte a versenyzőket, kiemelte a verseny jelentőségét, utalt arra, hogy a híd fizikai és szellemi értelemben is képes kapcsolatot teremteni. Ezután a résztvevők meghallgathatták Kovács Pál, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium államtitkárának üzenetét, aki ugyancsak utalt a verseny és a tésztahíd-építés jelentőségére: „Meghatározott mennyiségű alapanyagból kifogásolhatatlan minőségű, a felmerült igényeket maximálisan kielégítő, a rendeltetési céloknak minden szempontból megfelelő produktumot előállítani, ez a XXI. század mérnökeinek kihívása, és egyben a fenntartható fejlődés záloga.” Az idei világbajnokságon kiváló eredmények születtek: a 100 kg-os terhelést egy kivételével valamennyi híd, a tartók közül négy kivételével mindegyik meghaladta. A 200 kg-os határt pedig 12 híd, illetve tartó szárnyalta túl.

Dr. Jávor András köszöntője

A „híd” kategória szabályai szerinti kialakítás

A TARTÓ KATEGÓRIA eredményei I.

„Original” Márkos Szilárd Óbudai Egyetem II. „Profi” Szabó Zoltán, Barna Tamás Óbudai Egyetem III. „RAM” Artūrs Vēvers, Māris Puriņš, Raivis Skrebs Riga Technical University

543,6 kg 458 kg

447,2 kg Vázlat a „tartó” tésztahíd építő verseny szabálykönyvéből


7

A legjobb középiskolai eredmény „Bermuda Háromszög” Balogh Erika, Doviscsák Cintia Tímea Vásárhelyi Pál Építőipari Szakközépiskola, Nyíregyháza

364,3 kg

A HÍD KATEGÓRIA eredményei:

Járó Csaba és Vincze Miklós a híd kategória világbajnokai

I. „Hoverla 5” Járó Csaba, Vincze Miklós Óbudai Egyetem (világcsúcs) II. „Tappancs 3.1” Filip András Óbudai Egyetem III. „Rophaym” Horváth Bence Óbudai Egyetem

570,3 kg 482 kg 355,7 kg

A legjobb középiskolai eredmény „Projekt E3” Lakatos Benjamin, Kiss Norbert 246,1 kg Eötvös Loránd Szakközépiskola és Szakiskola, Budapest

KÜLÖNDÍJAK Loctite Innovációs díj Marco Canário Oliveira, Pedro Dinis Gaspar Universidade da Beira Interior

Csoportkép az Óbudai Egyetem bajnokairól

Gyermelyi különdíj Biró Csongor, Hadi Szabolcs, Kádár György, Alpár Sándor, Király Csongor-Zoltán, Péntek Máté-Tamás Kolozsvári Műszaki Egyetem Magyar Mérnöki Kamara Gépész tagozat különdíj Járó Csaba, Vincze Miklós Óbudai Egyetem ÓE-DREMEL „szépség” különdíj Filip András Óbudai Egyetem

A Gyermelyi különdíj nyertesei terhelés közben

Márkos Szilárd a tartó kategória győztese

8

Izsáki különdíj Balogh Erika, Doviscsák Cintia Tímea Vásárhelyi Pál Építőipari és Környezetvédelmi–Vízügyi Szakközépiskola, Nyíregyháza

A Loctite Innovációs díjat nyert portugál hallgatók


A versenyt az érdeklődők az Ustream-nek köszönhetően interneten követhették, a magas színvonalú helyszíni technika tartalmazott egy nagysebességű kamerát, melynek felvételét a hasznos információk elemzése érdekében a versenyzők rendelkezésére bocsátottuk. Az esemény a hazai média figyelmét is felkeltette, tudósítások, riportok szerepeltek az M1, M2, RTL Klub, TV2 televíziókban, rádiókban, számos internetes és nyomtatott újságban is. A résztvevők egyöntetűen megfogalmazták, hogy a RECCS világszerte ismert és elismert eseménnyé vált, ahol a nevezők hosszú és alapos felkészülés után azonos helyen, azonos körülmények között, egymással versenyezve dönthetik el, hogy ki a jobb. A világbajnokságon nem csak a győztesek, hanem minden résztvevő nyertesnek érezhette magát. Mindenki tapasztalatokkal, élményekkel gazdagodva és új ismeretségek birtokában utazhatott haza. A baráti szálak kiépí-

tésében és elmélyítésében természetesen szerepe van a RECCS részét jelentő közös esti bográcsozásnak, városnézésnek és egyéb programoknak is. Külön köszönet illeti a RECCS 2013 kiemelt támogatóit, a Gyermelyi Zrt., az Izsáki Házitészta Kft., a Henkel Magyarország Kft. és a DREMEL Kft. vezető munkatársait. A rendezvényt támogatta a Bánki Kar, valamint az egyetem Hallgatói Önkormányzata, a Magyar Mérnöki Kamara Gépészeti Tagozata pedig különdíjat ajánlott fel. Várunk mindenkit jövő év májusában a RECCS 2014 Tésztahíd Építő Világbajnokságon! Dr. Gáti József Dr. Horváth Sándor Dr. Legeza László Óbudai Egyetem A fotókat készítette: Dr. Domanovszky Sándor, Kiss Gergely

Farkas József professzor 85 éves FARKAS JÓZSEF 1927. december 15-én született Eperjesen (Prešov, Szlovákia). Az Építőmérnöki Karon végzett a Budapesti Műszaki Egyetemen 1950-ben. A Miskolci Egyetemen tanársegéd 1950–1951-ig, majd adjunktus volt 1951–1965 között. Egyetemi docensként 1965– 1975-ig, majd egyetemi tanárként 1975–1996 között tevékenykedett a Miskolci Egyetem Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszékén. 1996-ban ment nyugdíjba, de még mindig aktív, mind az oktatás, mind a kutatás területén. A Magyar Tudományos Akadémia a műszaki tudomány kandidátusa címet adományozta számára 1966-ban, a műszaki tudomány doktora címet pedig 1978-ban. Fő kutatási területe: fémszerkezetek optimális méretezése. Kutatási terület: hegesztési maradó feszültség meghatározása, stabilitás számítások, bordázott lemezek, szendvicslemezek méretezése, rezgéscsillapítás, csőszerkezetek tervezése. Minimális költségű hegesztett szerkezetek, tárolótartályok, silók, daruk és egyéb alkalmazások tervezése. A Miskolci Egyetem Gépészmérnöki Karán tanít, tanfolyamokat tart fémszerkezetek méretezéséről, előadásokat az Európai Hegesztőmérnök képzésben.

Könyvei a következők: • FÉMSZERKEZETEK tankönyv magyarul egyetemi hallgatóknak, 1973, Budapest, Tankönyvkiadó, 2. kiadás 1983-ban. • FÉMSZERKEZETEK OPTIMÁLIS TERVEZÉSE Budapest, Akadémiai Kiadó, Chichester, Ellis Horwood, 1984. • FÉMSZERKEZETEK ANALÍZISE ÉS OPTIMÁLÁSA Társszerzője Jármai Károly, Rotterdam-Brookfield, Balkema, 1997.

• FÉMSZERKEZETEK GAZDASÁGOS TERVEZÉSE Társszerzője Jármai Károly, Rotterdam, Millpress, 2003. • FÉMSZERKEZETEK TERVEZÉSE ÉS OPTIMALIZÁLÁSA Társszerzője Jármai Károly, Chichester, Horwood Publishing, 2008. • ACÉLSZERKEZETEK OPTIMÁLIS MÉRETEZÉSE Társszerzője Jármai Károly, Heidelberg, Springer, 2013. Több mint 280 cikke jelent meg folyóiratokban és konferenciákon, mintegy 70%-a angol és német nyelven. Magyar delegátus a Nemzetközi Hegesztési Intézet (IIW) XV-ös bizottságában, részt vett IIW éves közgyűlésén rendszeresen 1986 óta, és kidolgozott 20 IIW dokumentumot a Welding in the World folyóiratban. Részt vett a Nemzetközi Csőszerkezeti Szimpózium szervezésében Jármai Károllyal, ami 1996-ban volt Miskolcon. Tagja az International Society of Structural and Multidisciplinary Optimization (ISSMO) egyesületnek, valamint számos cikket a Structural and multidisciplinary optimization folyóiratban jelentetett meg. Részt vett a közös kutatásban számos egyetemmel (Osaka és Ehime Japánban, Portugáliában Coimbra, Pretória Dél-Afrikában). Számos ipari munkában részt vett, mint: hegesztett tartályok, fém silók, nyomástartó edények tartószerkezeteinek tervezése, hegesztett présgépek tervezése a könynyűipar (cipő) számára. Generációkat oktatott a hegesztett szerkezetek tervezésére és az optimálás, mint szerkezetszintézis bevezetésére és alkalmazására. Reméljük, hogy töretlen aktivitással fog az elkövetkező időben is dolgozni, segítve, tanáccsal ellátva a hozzá fordulókat. Boldog születésnapot és jó egészséget kívánunk!


Dr. Jármai Károly Miskolci Egyetem

9

Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-díjas mérnök, nemzetközi hegesztőmérnök (IWE)

A HEGESZTÉSTECHNOLÓGIA BEVEZETÉSÉNEK KEZDETEI ÉS FEJLŐDÉSE A HAZAI ACÉLSZERKEZET-ÉPÍTÉSBEN I. rész: Az 1930–1964 közötti időszak BEVEZETÉS A mérnöki létesítményekkel kapcsolatos fő elvárások általában a funkcionalitás, az esztétika, a biztonság és a gazdaságosság. Jelen tanulmányunkban csak az utóbbi kettő figyelembevételével tárgyaljuk a címben megjelölt témakört. Fontosnak tartjuk hangsúlyozni a megfelelő alapanyag kiválasztásának rendkívüli jelentőségét, továbbá azt, hogy – noha a szerkezet legkényesebb része többnyire a hegesztett kötés – nem foglalkozhatunk csupán annak kivitelezésével. Ellenkezőleg, egyértelmű, hogy elvárt minőségű szerkezetet akarunk létrehozni, tehát a kötés van a szerkezetért és nem fordítva! A kötés megfelelőségén túl alapvető fontosságú a szerkezet alak- és mérethelyességének biztosítása is. Ez pedig az esetek többségében jóval bonyolultabb, több szaktudást, tapasztalatot, körültekintést (a tervezéstől a gyártáson, szállításon át a szerelésig bezárólag) és többnyire nagyobb költséget igénylő feladat, mint a jó WPQR, illetőleg az azt kielégítő kötés elkészítése! A címben szereplő „hegesztéstechnológia” szóval jelzett fogalomkör tárgyalásánál fentiekre igyekszünk ráirányitani a figyelmet, mivel azok kivétel nélkül a hegesztési felelős hatáskörébe tartoznak, munkájának elengedhetetlen részét képezik. A mérnöki (földön nyugvó) acélszerkezetek gyártástechnológiai szempontból az alábbi két csoportba sorolhatók: – a profilorientált szerkezetek (pl. épületek, csarnokok, rácsos oszlopok stb.) alapanyagai javarészt melegen hengerelt idomacélok, melyek gyártásánál és főként szerelésénél a hegesztés alárendelt szerepet játszik, a sarokvarratok részaránya meghatározó, volumene csekély, igénybevétele statikus, az alakváltozások, a mérettartás kezelése egyszerű; – a lemezorientált szerkezetek (pl. hidak, daruk, tartályok, vízi műtárgyak stb.) alapanyagai zömmel melegen hengerelt durvalemezek, a hegesztés meghatározó szerepet játszik, az alak és mérettartás fontos és nehéz feladat, az igénybevétel többnyire fárasztó, dinamikus, ridegtöréssel is számolni kell. További tárgyalásainknál csak a második csoportba sorolható szerkezetekkel foglalkozunk. Példáinkat a hídépítés területéről választjuk. Erre alapot az szolgáltat, hogy a hidak a mérnöki szerkezetek legjobban igénybe vett (fáradás, dinamikus hatás, ridegtörés), legbonyolultabban kivitelezhető (vizek, völgyek felett), gyakran a legnagyobb méretű, a legtöbb ember által igénybe vett és megszemlélt műtárgyak. A felsoroltak következtében a hídépítés mindenkor és minden tekintetben az építőmérnöki tevékenység élvonalát reprezentálta.

10

A HEGESZTÉS TÉRHÓDÍTÁSÁNAK ELSŐ LÉPÉSEI A XIX. század második felében nagyipari szinten beindult acélgyártás (Bessemer 1855, Siemens–Martin 1864, Thomas 1876), és ezzel egyidejűleg a lemezek és profilok nagyüzemi, hengerelt előállítása magával hozta az új anyag – a korábbiakhoz (fa, kő, tégla) képest – rendkívül előnyös tulajdonságainak kihasználását. Hihetetlen ütemben fejlődött a mérnöki, úgynevezett „vasszerkezetek” (a XX. század közepétől az „acélszerkezetek” megnevezést használjuk) építése. Az elemek, a gyártási és a szerelési egységek összekapcsolása 1841-től (Anglia) szögecseléssel történt. Az elektromos ív hőhatását Petrov már jóval korábban (1802) tanulmányozta. Felfedezéseinek a vasanyagok kötésében, javításában történő alkalmazása azonban még sokáig váratott magára. Benardos 1885-ben szénívvel, Zerener négy évvel később szénrudak között létrehozott ívvel a vasat megolvasztva – a korábbi mechanikus helyett – kohéziós kötést hozott létre. A sokkal praktikusabb, tökéletes – napjainkban is sokféle eljárásnál alkalmazott – megoldást végül is az orosz Slavjanov 1890-ben szabadalmaztatta. Ő a hegesztőáramot közvetlenül a leolvadó fémelektródába vezette (1. kép). 1 2 3 4

fémpálca fémelektróda a hozaganyagpálca áram nélkül elektromágnes

Benardos

Zerener

Slavjanov

1. kép: Első javaslatok az ívhegesztés alkalmazási módszereire (XIX. század vége)

A Slavjanov-féle módszer szélesebb körben történő gyakorlati alkalmazhatóságának, azaz a hegesztett kötés alapanyaghoz hasonló minőségű kivitelezhetőségének megteremtéséhez még további, mintegy 30 esztendőre volt szükség. A svéd Kjellberg 1905-ben feltalálta a bevonatos elektródát. Ő és sokan mások a 20-as évek elejére kifejlesztettek az elektróda leolvasztásához alkalmas (meredek jelleggörbéjű) áramforrásokat (transzformátor, dinamó, majd egyenirányító). Az elektromos (villamos) ívhegesztő eljárás először a javító, majd a gyártó iparban (gépek, járművek, hajók, épületek, kazánok, végül hídszerkezetek) terjedt el, és néhány évtized alatt teljesen felváltotta elődjét, a szögecselt kap-


A felsoroltak miatt a hegesztett szerkezetekre való áttérés mindenütt rendkívül sokrétű és soklépcsős – nálunk háromnegyed évszázadot igénybe vevő – folyamat volt. Ennek fő állomási az alábbiak: – az úgynevezett „hegesztéshelyes” konstrukció kialakítása; – a hegesztési hőfolyamat során bekövetkező problémák feltárása, majd ezek megoldása; – a megfelelő (szívós, edződésre nem hajlamos) alapanyagok kifejlesztése; – a varrat szükséges (az alapanyagra előírttal egyenértékű) minőségét biztosító hegesztőanyagok, áramforrások, eljárások, készülékek kifejlesztése; – a szakemberképzés, továbbképzés megoldása; – szabványok, irányelvek, szakirodalom létrehozása; – a fentebb felsoroltak karbantartása, továbbfejlesztése. 2. kép: A szögecselt és hegesztett kapcsolatok szerkezeti kialakításának egybevetése

csolatot. A fejlődés fő hajtóereje a 15–25% alapanyag-megtakarítás volt, mely a hevederek, kapcsoló szögacélok és a lyukgyengítés elmaradásából eredt (2. kép).

A SZÖGECSELT ÉS HEGESZTETT SZERKEZETEK KÖZÖTTI ALAPVETŐ KÜLÖNBSÉGEK Az acélszerkezet-építésben két korszakot különböztetünk meg: a XIX. század második felében bevezetett és a XX. század közepéig tartó „hagyományos, szögecselt”, valamint az ezt felváltó „korszerű, hegesztett” szerkezetekét. Az elnevezés azért találó, mert a kapcsolás módja kihat a szerkezet egészére: meghatározza a konstrukciót, az alapanyag minőségét, a gyártás és szerelés technológiáját, az ellenőrzés módszereit és végső fokon a létesítmény esztétikai megjelenését is. A két szerkezeti rendszer közötti alapvető különbségeket az alábbiakban foglaljuk össze: – a szögecselt szerkezetekben az egységeket hevederek, szögacélok révén, egyszerű kötőelemekkel illesztik össze – a hegesztettekben ezek közvetlenül csatlakoznak, mégpedig bonyolult, kohéziós kapcsolattal; – a szögecselés kivitelezése, megfelelő minősége és ellenőrzése egyszerű, kevés gyakorlattal és elméleti tudással végrehajtható feladat – a hegesztésé viszont nagy apparátust és szakmai felkészültséget igénylő tevékenység; – a szögecselt szerkezetek gyártási, szerelési egységei síkbeliek, a helyszíni illesztéseknél általában kevés elem találkozik – a hegesztettek térbeliek, egy-egy szerelési egység sok esetben nagyszámú (30–60) elemmel kapcsolódik a csatlakozókhoz; – a szögecselési technológia – szemben a hegesztéssel – nem érzékeny az illesztés helyzetére és a kivitel körülményeire, ezért gyakorlatilag közömbös, hogy a kapcsolatot a gyárban vagy a helyszínen, milyen időjárási körülmények között készítik el; – a szögecselés – szemben a hegesztéssel – nem változtatja meg az alapanyag tulajdonságait, nem hoz létre feszültségeket, zsugorodásokat, alakváltozásokat, nem jár repedésképződéssel és nem fenyeget ridegtöréssel, következésképpen annál az alapanyaggal szemben támasztott elvárások csekélyebbek.

A fentiek miatt a hegesztéssel járó nehézségek leküzdése nemhogy a végéhez közeledne, hanem ellenkezőleg, a technika fejlődésével egyre bonyolultabb feladatok elé állítja a szakma művelőit.

AZ ÍVHEGESZTÉS TERJEDÉSE MAGYARORSZÁGON Hazánk – a trianoni országpusztítás, majd a rákövetkező világválság negatív hatásai ellenére, számos kitűnő, lelkes, fáradhatatlan szakember munkájának köszönhetően – alig maradt el a nemzetközi élvonaltól. Az 1930-as év e téren meghatározó mérföldkő, ugyanis gyakorlatilag ebben és a következő években szinte egyszerre indult be: – az információáramlás: „AZ ANYAGVIZSGÁLÓK KÖZLÖNYE” (3. kép), a „Műszaki Közlöny”, majd melléklete, a „Hegesztő Közlöny”; – a szakbizottsági munka: „Hegesztő Bizottság”; – a szakmunkásképzés: 130 órás ívhegesztő tanfolyamok; – a hegesztő szakemberek oktatása a Műegyetemen; – az áramforrások gyártása a Ganz és Társa Rt.-nél; – 1933-ban megjelent az első magyar alapanyag szabvány, a MOSz 112, „HENGERELT FOLYTACÉL; Alakvas, rúdvas, szélesvas. Szerkezeti acélok” (4. kép); – 1933-ban megszületett a hegesztés első szabványa, a MOSz 110 „Hegesztés a magasépítésben” címmel (5. kép); – beindult a hegesztőanyagok gyártása a Rimamurány– Salgótarjáni Vasmű Rt.-nél (6. kép) és a Weiss Manfréd Rt.-nél (7. kép); – 1934-ben megjelent a Weiss Manfréd kiadásában a HEGESZTŐK KÉZIKÖNYVE (8. kép); – megkezdődött a hegesztett szerkezetek gyártása a Ganz Rt.-, MÁVAG Rt.-, Magyar Waggon- és Gépgyár Rt.-nél. Csodálatra méltó az a teljesítmény, az európai élvonalhoz képest szinte naprakész tudás, szakértelem, mely a hegesztéstechnika első generációjára jellemző volt. A számtalan kitűnő szakember közül kiemelkedett Zorkóczy Béla műegyetemi tanársegéd, aki már 1930-ban publikálta cikkét „Mit nyújt és mit kíván az ívhegesztés?”, melyben megfogalmazta a szakma – napjainkban is érvényes – lényegét. Ebből érdemes néhány mondatot idézni: „Talán nincs is még egy gyártási ág, amely oly sokoldalú szakértelmet kíván, mint a jól végzett ívhegesztés.” Minekutána leírta a feladat sokrétűségét és nehézségeit, meghatározta „a jó hegesztő szakmunkás”, „a jó hegesztő technikus”


11

3. kép: Naprakész alapismereteket tartalmazó cikk az Anyagvizsgálók Közlönyéből

4. kép: Az első hazai alapanyagszabvány (1933, terjedelme 1 oldal)

5. kép: Az első hazai hegesztési szabvány (1933)

7. kép: A Weiss Manfréd hegesztőanyagok katalógusa (1941)

6. kép: A Rimagil Közlemények 1. száma (1935)

12


8. kép: A Hegesztők kézikönyve (1934)

ismérveit, feladatait. Végezetül megállapította, hogy „Aki jó szakmérnök akar lenni, annak a diploma megszerzése után el kell sajátítania a szakmunkás mesterségét, majd végig kell dolgoznia magát a technikus munkakörén, mert a tervező munka közben csak az tud helyes rendelkezéseket megállapítani, aki a kivitel módjaival és lehetőségeivel teljesen tisztában van.” (De jó is lenne, ha 80 évvel később, napjainkban, elegendő ilyen hegesztő szakmérnökkel rendelkeznénk!) Dr. Zorkóczy Béla professzor ez utóbbi elképzelését csak 30 esztendő múltán, 1961-ben tudta megvalósítani. Ebben az évben a Miskolci Nehézipari Műszaki Egyetemen beindította a hegesztő szakmérnök képzést. Dr. Gillemot László professzor fél évvel később a Budapesti Műszaki Egyetemen megtette ugyanezt.

AZ ELSŐ HEGESZTETT ACÉLSZERKEZETEK Az elektromos ívhegesztést az acélszerkezeteknél Európában a 20-as évek elején kezdték alkalmazni. Az első hegesztett híd a lengyelországi Lowitz-ban épült 27 m támaszközzel, a közúti forgalom számára, 1929-ben. Egy évre rá a német vasutak kísérleti célra 10 m fesztávú vasúti hidat

helyeztek forgalomba (a vizsgálatok pozitív eredménnyel zárultak). A MÁVAG 1930-ban hegesztett hevederekkel összekapcsolt U vasakból gyártott vezetéktartó oszlopokat (9. kép), majd 1931-ben Balatonszemesen, 1932-ben Piliscsabán és Rákoson hegesztett, rácsos vasúti felüljárót (10. kép), négy évvel később 120 m hosszú repülőtéri hangár szaruzatokat épített, Weiss Manfréd bevont elektródát használva (11. kép). A győri Magyar Waggon és Gépgyár Rt. 1933-ban 53,1 m fesztávval világrekordot felállító, teljesen hegesztett, rácsos közúti hidat épített, salgótarjáni Rimagil bevont elektródát használva (12. kép). A II. világháborúban ezt is felrobbantották, de a három részre szakadt hidat kiemelték a Rábából, hegesztéssel helyreállították, és napjainkban is üzemel (13. kép). A budapesti Árpád híd felszerkezetének építését a MÁVAG 1940-ben elkezdte (de a háború miatt abba kellett hagynia). A négy főtartós, felső pályás szerkezet kereszttaróinak öv–gerinc kapcsolata hegesztve, Elin–Hafergut eljárással készült (14. kép). Ezt az akkoriban szabadalmaztatott módszert a későbbiekben acélszerkezetekhez nálunk nem alkalmazták (de külföldön sem terjedt el).

9. kép: Hegesztett vezetéktartó oszlop „roncsolásos vizsgálata” (1930)

10. kép: A Rákosi vasúti felüljáró (1932)

11. kép: Repülőgéphangár szaruzatának hegesztése beemelés előtt a földön (1936)

12. kép: A győri Rába-híd szerelése (1933)

13. kép: A győri Petőfi (Rába-) híd napjainkban


13

14. kép: Az Árpád híd építése (1941)

Ã 15. kép: A Kossuth híd forgalomba helyezését (1946. január 18.) követően

Az ostrom után a fővárosban, a Dunán történő átkelés mielőbbi lehetővé tételére, azonnal nekifogtak egy provizórikus híd építésének. A Kossuthról elnevezett híd a Parlament alatt keresztezte a folyamot. A főnyílást képező három, 56+78+56 m támaszközű, alsó pályás, rácsos szerkezet – az akkor éppen fellelhető – karbonacél csőanyagból, hegesztett kötésekkel, mészbe mártott kerítésdrót elektródákkal (!), bámulatosan rövid idő alatt, 1946. január közepére készült el (15. kép). A forgalmat 1957-ig szolgálta, 1960-ban lebontották. A budai rakpartra kitett szerkezeti egységek kapcsolatait szemlélve, jóformán csak repedt varratokat lehetett látni!

A háborúban helyreállíthatatlanul elpusztított vásárosnaményi Tisza-híd helyére teljesen új, ötnyílású, folytatólagos, tömör gerincű, felső pályás, 210 m hosszú hidat építettek. Ennél egy mederpillért elhagytak, így a főnyílás 107,1 m-re nőtt, amit Langer-tartós, alsó pályás megoldással hidaltak át (16. kép). Az új szerkezet abban is kitűnik, hogy gyári illesztései hegesztettek, tehát ez lett az ország legnagyobb (részben) hegesztett hídja. Sajnos a főtartók övlemezeinek vastagságával (maximum 70 mm) világrekordot döntöttek! (Ennek következményeit a továbbiakban még részletezni fogjuk.)

16. kép: A vásárosnaményi Tisza-híd (1949) látképe 2009-ben

14


Az ötvenes években már hegesztett kapcsolatokkal nagyszámú futódaru készült. Az évtized végén gyártották a tömör gerincű, négy főtartós, 140 m hosszú letenyei Murahatárhíd acélszerkezetét. Ezeknél tapasztalták meg először a lemezorientált szerkezeteknél előforduló alakváltozási problémákat, melyek egyrészt sok gondot, többletmunkát, selejtet okoztak, másrészt viszont a tapasztalatszerzéshez jelentős lehetőséget nyújtottak. A védőgázos és fedett ívű eljárások az évtized utolsó harmadában bevezetésre kerültek ugyan, de – főként a szükséges ismeretek hiánya miatt – a kézi ívhegesztés dominanciáját még éveken át nem sikerült megtörni. Magyarországon a II. világháborúig a kiviteli tervek készítését a gyártók végezték (a fejlett országokban ez most is így van). A háborút követő államosítások során azonban önálló, túlméretezett Tervező Intézeteket (UVATERV, MÉLYÉPTERV, KOGÉPTERV, IPRTERV, VIZITERV, VEGYTERV, INTRANSZMAS) hoztak létre. Ez – különösen a hegesztett szerkezetek bevezetése során, majd később a piacgazdaság eljöttével – rendkívül hátrányos helyzetet teremtett (mindkét fél részére). A fentiekkel – a hegesztéstechnológia vonatkozásában – a kezdeti korszak lezárult. A további hazai fejlemények ismertetése előtt, azok jobb megértése céljából egy kis kitérővel, szükségesnek tartjuk a korabeli külföldi helyzet és főként az alapanyagokkal összefüggésben történt események rövid bemutatását.

17. kép: A rüdersdorfi autópálya híd (1938)

RIDEGTÖRÉSI ESETEK ÉS AZOK KÖVETKEZMÉNYEI A hegesztés bevezetésével szerzett kezdeti sikerek hamarosan továbblépésre sarkalltak. Az anyagmegtakarítás növelése céljából áttértek a nagyobb szilárdságú 52-es acélok alkalmazására. Ez pedig magával hozta az addig ismeretlen, rendkívüli károkat okozó ridegtörés jelenségét. 1936-ban a berlini Állatkert melletti, 50 m támaszközű vasúti felüljárón („Zoobrücke”) varratból kiinduló repedéseket észleltek, a hidat szögecseltre cserélték. A német birodalmi autópálya Rüdersdorf közelében épült 340+400 m hosszú hídján 1938 január 2-án, –12 °C hőmérsékleten, terheletlen állapotban, nagy robajjal, egymás után két (közel 3 m magas) főtartón az alsó öv nyakvarratából kiinduló és a felső öv közeléig terjedő repedés keletkezett (17–18. képek). Két hónap múlva a belgiumi Albert csatorna feletti egyik Vierendeel-rendszerű, 75 m támaszközű híd hegesztett, szekrényes keresztmetszetű alsó övei egymás után átszakadtak, majd a híd – forgalom alatt – összeomlott. A fentiekben vázolt és más, hasonló esetek okainak kivizsgálására széles körű kutatómunka indult. Kiderítették, hogy a törések minden esetben a korábban – feltehetően hegesztéskor – keletkezett repedésekből indultak ki. Megállapították továbbá, hogy a 0,25% C-tartalmú, durva szemcsés anyag a hőhatásövezetben 600 HV-re is felkeményedik, de ha normalizálják, ez az érték már nem lépi túl 400 HV-t. Húsz évet meghaladó kutatómunka eredményeként kristályosodott ki a napjainkban is elfogadott megoldás: a ridegtörés két szakaszra bontható. Ezek: – a repedés képződése (nagy valószínűséggel hegesztéskor), mely megelőzhető az átmeneti övezet túlzott (300– 350 HV feletti) feledződésének elkerülésével; – a repedés terjedése, mely megfelelően szívós acél alkalmazásával nem következik be.

18. kép: Repedés a főtartón

A szerkezeti acélok szobahőmérsékleten (általában) képlékeny állapotban vannak. Rideggé az úgynevezett állapottényezők valamelyikének, illetőleg többük együttes hatására válnak. Ezek az állapottényezők: a feszültség (egy-, két-, vagy háromtengelyű), a terhelésváltozás sebessége (dinamikus igénybevétel) és a hőmérséklet (süllyedésével az anyag egyre ridegebbé válik). Az acél szívósságának, azaz minőségének mérőszámául a Charpy/ISO-V próbával megállapított, a gyakorlatban műbizonylattal szavatolt átmeneti hőmérsékletét (melynél a valódi sokkal alacsonyabb is lehet!) választották. Ugyanis ez a próba modellezi a legegyszerűbben mindhárom állapottényező hatását (három próba átlagának minimumát 27/40 J-ban határozták meg). Az átmeneti hőmérséklet birtokában egy úgynevezett korrelációs rendszer segítségével kiválaszthatjuk az adott üzemi körülményekre kellő biztonságot nyújtó acélminőséget. A legjobban elterjedt ilyen rendszert a német Bierett professzor javasolta. Ezt irányelvként Németországban 1960ban, majd 1973-ban, utoljára 2002-ben adták ki (a változtatásokat mindenkori alapanyagszabványokkal történő harmonizáció tette szükségessé). Az igen jól bevált (tapasztalati) rendszert végül az – Eurocode részét képező – EN 1993-1-10:2005 (törésmechanikai számításokon alapuló) szabvány váltotta fel. Megjegyezzük, hogy hazánkban a hídépítés területére, kötelező ágazati szabványként, a Bierettféle rendszert már 1968-ban bevezették!


15

AZ ALAPANYAGOK MINŐSÉGÉNEK FEJLŐDÉSE A fentiekből kitűnik, hogy a ridegtörés elkerüléséhez edződésre nem hajlamos, szívós acél szükséges. A megoldás az alacsony C/CE és szennyezőelem- (S, P, N, H) tartalmú, finom szemcsés anyagban rejlik. Ennek előállítása óriási kihívás a kohászat számára. A napjainkra elért eredmények fél évszázados munka gyümölcsét jelentik. Ezt a – szinte hihetetlen – fejlődést a 19. kép szemlélteti a legjobban: egy 52-es acél átmeneti hőmérséklete 1936-ban +80 °C volt, 1989-ben már –40 °C, a termomechanikusan hengerelt (TM) változat pedig néhány évvel később teljesítette a –80 °C-t (Karlsruhei Egyetem). A szerkezeti acélok gyártásának fejődését a 20., a szennyezők csökkenését a 21., a hengerlési módszerek változását a 22., a normalizált és a TM acélok szemcseméretei közötti különbséget a 23., míg a termomechanikusan hengereltek felületre merőleges kontrakcióját (átlag 70%!) a 24. kép szemlélteti (Dillinger Hütte/DH). A Voest Alpine (VA) Acélműve termékeinek az ezredfordulóra elért kitűnő tulajdonságait a 25–28. képek igazolják. A bemutatott képek – remélhetőleg – egyértelműen rávilágítanak arra, hogy adott esetben (nagyobb falvastagság, alacsony üzemi hőmérséklet) a TM acélok – rendkívül kedvező vegyi összetételük és finom szövetszerkezetük alapján – jelentős gazdasági előnyökkel járnak. Ezeket növeli az is, hogy felületükön csak elhanyagolható, úgynevezett fátyolreve képződik, tehát az tökéletesen sima, és az előrevétlenítés költséges, időt rabló műveletére nincs szükség.

21. kép: Az acél szennyezőinek (S, P, N, H) csökkentése 1960–2005 között (DH)

hagyományos; normalizálás irányított véghőmérséklettel; termomechanikus hengerlés a g-mezőben; termomechanikus hengerlés az α+γ mezőben; termomechanikus hengerlés az α+γ mezőben és gyorsított hűtés 22. kép: A hengerlési eljárások fejlődése (DH)

19. kép: A szerkezeti acélok átmeneti hőmérsékleteinek változása 1936–2000 között (DH)

20. kép: Az acélgyártás fejlődése 1940–2005 között (DH)

16

23. kép: A normalizált N (a, c) és a termomechanikusan hengerelt TM (b, d) S355 és S460 acélok szövetszerkezete közötti különbség (DH)


25. kép: A VA házi szabványa az általa gyártott S355/S460 TM acélok vegyi összetételére (a C érték 0,09, a CEV érték 0,39, szemben az EN 10025-4:2005-ben előírt 0,18 és 0,45 /0,48 értékekkel)

24. kép: A hagyományos acélok 5%-os Z-irányú kontrakciójával szemben a TM acéloké 50–80% között mozog (DH)

27. kép: A különböző S-tartalmú N és TM acélok átmeneti hőmérsékleti diagramjai (VA)

26. kép: A különböző hengerlési módszerekkel elért szemcseméret-finomítás és szilárdságnövelés (VA)

28. kép: Az N és TM acélok edződési hajlama közötti különbség, az utóbbié kb. nyolcszor kedvezőbb (VA)


17

29. kép: A Laskó-patak-híd oldal- és alulnézete

AZ 1960–1964 KÖZÖTTI IDŐSZAK HEGESZTETT SZERKEZETEI A címben meghatározott tíz esztendő egy olyan átmenet volt, amelyben esetenként – mai tudásunk szerint – nem megfelelő minőségű alapanyaggal, részben szögecselt gyári és helyszíni kapcsolatokkal, az optimális hegesztéstechnológia (eljárás, hegesztőanyagok, sorrend, alak- és mérethelyesség, készülékezés, ellenőrzés, vizsgálat stb.) meghatározására irányuló kísérletekkel, hagyományos szerelési módszerekkel, tehát sok nehézséggel küszködve folyt a munka. Az alábbiakban néhány példát mutatunk be ebből az időszakból. Az első korszerű, ortotrop pályaszerkezetű, teljesen hegesztett híd a Laskó-patak-híd volt [29. a)–b) képek]. A gyártás minden különösebb intézkedés nélkül (technológiai utasítás, készülékezés, próbaszerelés, ellenőrzés stb.) történt. A lemezek tompavarratait első nekifutásra fedett ívű eljárással készítették, de javíthatatlanságuk miatt eltávolításuk és kézi ívhegesztéssel történő pótlásuk vált szükségessé. A legyártott 10 darab egységet a helyszínen (Füzesabony térségében), állványon „helyezték egymás közelébe”. Kiderült, hogy egyetlen illesztés geometriája sem közelíti meg a hegesztésre alkalmas állapotot. Emiatt a helyszínre kiszállt minisztériumi bizottság elrendelte a selejtezést! A gyár kérésére hozzájárultak a javítás megkísérléséhez. Ennek a munkának irányítását – teljhatalommal – a Szerzőre bízták. Az egységek lehető legkedvezőbb helyzetbe állítását követően a nem síkban lévő elemek helyzetét – a nyakvarratok egy szakaszának felvágásával – korrigálták. Majd – mind hossz-, mind keresztirányban – megkeresték a legnagyobb illesztési hézagot (ez 30 mm körül volt), és ennek figyelembevételével minden illesztés egyik oldali elemébe bekarcolták a felesleges részt. Ezt követően az egységeket szétbontották, kedvező helyzetbe hozták, a bejelölt elemeket (autogénvágással és köszörüléssel) kijavították. A hídegységek újbóli összeállítását követően – részletesen meghatározott technológia szerint, kézi ívhegesztéssel – elkészítették a varratokat. Minden tompavarratot 100%-os röntgenvizsgálattal ellenőriztek. A híd ugyan a tervezettnél (20 m hosszú, 8 m széles) 70 mm-rel

18

rövidebb és 50 mm-el keskenyebb lett, de hatvan év után is szolgálja a forgalmat és minden illetékes elégedett volt. A 42 t önsúlyú szerkezet gyártása 4100, helyszíni munkálatai 13 300 (ebből a javítás 5500) munkaórát igényeltek. Ez 400 h/t, mintegy négyszerese a szögecselt szerkezetek akkortájt járatos időigényének. Mindazonáltal ma már állíthatjuk, hogy az acélszerkezeti szakmában ez volt minden idők legkifizetődőbb befektetése a kísérletezésre, tanulásra, tapasztalatok gyűjtésére! A szolnoki közúti Tisza-híd (30. kép) megvalósítása során minden tekintetben figyelembe vették a Laskópatak-hídnál gyűjtött ismereteket. A felügyeletet gyakorló KPM Hídosztály – talán elsőként a világon – felelős hegesztőmérnök megbízására szólította fel a Kivitelezőt (31. kép). Szerző ezen megbízását 1962-ben az Erzsébet hídra, majd a következő évben a vállalati tevékenység egész területére kiterjesztették, és nyugdíjazásig, további 40 esztendőn át fenntartották!). A gyárban a legnagyobb körültekintéssel és gondossággal készültek fel a bonyolult feladatra és a korábbiakban tapasztalt problémák megelőzésére. Részletes kivitelezési technológia alapján, számos készülék és egyéb eszköz segítségével, folyamatos, szigorú, hatósági ellenőrzés mellett folyt a munka. Az ortotrop pályatáblák (32–33. képek) méret- és alakhelyességét összeállító, fogató-, hegesztőkészülék, majd, egyengetés után, előszerelés biztosította. A főtartókat kifektették és a csatlakozó pályatáblákkal összeállították. A helyszíni előszerelés az egymás mellé kerülő négy pályatábla egy úgynevezett teknőben, fordított helyzetben történt összeállításával, az illesztések részbeni meghegesztésével kezdődött (34. kép), majd a 6 x 8 m méretű szerelési egység varratainak óriási forgatóberendezésben, kedvező pozícióban történő készre hegesztésével fejeződött be (35. kép). A szerelés a két 12 m hosszú főtartó beemelésével indult. Ezekre helyezték egymás után a 6 m-es pályaegységeket (36–37. képek). Az illesztések varratéleinek terv szerinti kialakítását az egyik (ráhagyással gyártott) oldal – speciális, ehhez a feladathoz készített, a másik élről „letapogató szekátorra” rögzített autogénvágó pisztollyal történő – méretre vágásával érték el.


30. kép: A szolnoki közúti Tisza-híd látképe napjainkban

32. kép: A híd keresztmetszeti elrendezése

31. kép: Hegesztőmérnöki megbízás a szolnoki Tisza-híd építéséhez (1961)


33. kép: A híd ortotrop pályaszerkezetének gyártása készülékben (1961)

19

34. kép: A pályatáblák helyszíni összeállítása és (részbeni) hegesztése az előszerelő telepen (1962)

A pályatáblák (lemez, laposacél hosszbordák, főtartó gerinccsonkok) összehegesztése meghatározott sorrendben történt. Nem volt egyszerű a pályalemez tompakötése alátétlemezének felfekvésénél a hézagmentesség biztosítása. Ugyanis ha ez nincs meg, a gyökben nem elfogadható összeolvadási hiba keletkezik (38. kép).

37. kép: A keresztmetszet elrendezése szereléskor (a második pályatábla még nincs behelyezve)

35. kép: Az illesztések készre hegesztése forgatókészülékben

36. kép: A híd szerelése (30 t kapacitású, sínen mozgó Derrick-daru segítségével)

20

38. kép: Az alátétlemeznél a varratgyökben előforduló összeolvadási hiba

A híd pályaszerkezetének minden kötése (gyárban és helyszínen) kézi ívhegesztéssel készült, és az összes tompakötést röntgenvizsgálattal ellenőrizték. A hegesztők munkájának folyamatos kiértékelése (főként a teljesítmény honorálása) igen csekély, kb. 2%-os hibaszázalékot biztosított (kimaradásával 30%-ra nőtt!). A főtartók gerinceinek gyári tompakötése fedett ívű eljárással készült, a hossz- és keresztmerevítő bordákat kézzel hegesztették rá. A főtartók alsó öveit és valamennyi helyszíni illesztését szögecseléssel kapcsolták. Ezt a vegyes megoldást egyrészt a megfelelő minőségű alapanyag, másrészt – különösen a szerelésnél – az illesztési és hegesztési tapasztalatok hiánya tette indokolttá.


39. kép: A kivilágított Erzsébet híd az avatás estéjén (1964. november 21.)

Összegzésképpen megállapítható, hogy ennek a hídnak a megvalósítása minden tekintetben példaértékű módon, tervszerűen, szinte probléma nélkül történt! A háború végén felrobbantott Erzsébet lánchíd helyén épült kábelhíd az újjáépítés és egyben a magyar hídépítés kimagasló alkotása (39. kép)! Mindazonáltal a hegesztés tekintetében visszalépést jelentett, ugyanis csupán az ortotrop pályaegységek gyártásánál továbbá a kapuzatok egyes elemeinél alkalmaztak hegesztett kötéseket, minden egyéb esetben a szögecselt kapcsolatot választották. Ennek ellenére ez a munka a hegesztés tekintetében

súlyos problémákkal járt, sok tapasztalattal gazdagított, egyben korszakos változásokat eredményezett! A 4 x 10 m méretű pályalemezeket két 2 m széles lemez – fedett ívű eljárással történő – összehegesztésével készítették el (40–41. képek). Mindjárt a munka kezdetén (szerencsére) egy 24 mm vastag lemezpár forgatáskor kicsúszott a megfogó berendezésből, a padra esett, és az egyik lemez, a varratból kiindulva, ridegen kettétört! Néhány nap múlva – egy másik lemezen, a hengerműben autogénvágással kivett próbatest helyéből kiinduló – szintén ridegtöréses repedést észleltek. Az alapanyag az akkor érvényben lévő

41. kép: A tompakötés makrocsiszolata

Ã 40. kép: A pályalemezek párosító illesztése fedett ívű eljárással


21

MNOSZ 6289-55 szabvány szerinti 36.24 S minőség volt. Ennél a szabvány a vegyi összetevőket csak maximálja, tehát még a csillapítottság sincs garantálva (normalizálás, ütőmunka-vizsgálat akkor még szóba sem jött). Ennek ellenére a szabvány szerint a „36.24 S minőség jól hegeszthető”! A valóság mást igazolt, következésképpen 1000 t anyagot le kellett selejtezni, és helyette külön megállapodás szerinti, ütőmunka-vizsgálattal is ellenőrzött (36.24 Sö jelzésű) anyagot gyártottak és építettek be. Hosszbordaként 200 mm szármagasságú (MU St 37-2 minőségű, NDK import) L szelvényeket alkalmaztak. Az ortotrop pálya kereszttartóihoz, továbbá a kapuzat felső kereszttartójához a MOSZ 6280-55 MN TI acélokat írtak elő. Ezt viszont szabványhiba miatt (normalizálás a 7 mm alatti falvastagságú lemezekre volt előírva, holott ezt a szemcseszerkezetet homogenizáló, szívósságnövelő módszert éppen a vastagabb anyagok igénylik!). Az előírt (de el nem végzett) ütőmunkaérték nem megfelelő volta miatt 57 darab már legyártott kereszttartó és a két kapuzati rész szintén selejtezésre került. Pótlásukhoz normalizált anyagokat szállítottak. Harmadik, hegesztéshez köthető – jelentős költséget, munkát és időveszteséget okozó – probléma abból eredt, hogy a (szögecselt) pilonoszlopok felső végébe épített kábel-iránytörő saruk alátámasztására szolgáló, 30 mm falvastagságú lemezekből tervezett tartórács sarokvarrataiban (a szerkezet rendkívül merev, valamint a heganyag nem elég képlékeny volta miatt) repedéseket észleltek, sajnos már a pilon előszerelésekor, a szögecskapcsolatok elkészülte után. A pilonszakaszt tehát szét kellett bontani és a hegesztett szerkezet helyére egy szögecseltet beépíteni! Ennél a hídnál az ortotrop pálya L szelvényű hosszbordáinak nyakvarratai 40 km-t tettek ki. A termelékenység

42. kép: A hosszbordák sarokvarratainak hegesztése (előfeszítve, vályúhelyzetben)

43. kép: A sarokvarratok makrocsiszolata

növelése érdekében úgy döntöttek, hogy először a bordákat hegesztik fel fedett ívű eljárással, erre a célra átalakított ADC 1000 automatával (42–43. képek), és csak ezt követően építik be a kereszttartókat (44–45. képek).

44. kép: A kereszttartók beépítése (az előtérben), a pályatábla (készülékben, fordított helyzetben) és a teljes keresztmetszet összeállítása (a háttérben)

22


45. kép: A merevítőtartó keresztmetszeti elrendezése

47. kép: Uszályba rakásra váró (20 m széles, 10 m hosszú, 100 t súlyú) szerelési egység

46. kép: A középső, hossztartót magában foglaló pályaegység (függőleges helyzetben)

A hegesztési zsugorodások, alakváltozások, gyártási pontatlanságok miatt azonban a kereszttartók beillesztése iszonyatos többletmunkát követelt! (Tehát amit megnyertek a vámon, azt elvesztették a réven! Ez a „tyúk–tojás” dilemma napjainkban is megosztja a kivitelezők táborát, bár a trapézborda nem hasonlítható össze az akkori idők – fölöttébb kedvezőtlen – L szelvényével. A 10 éves felülvizsgálat során a hosszborda – kereszttartó sarokvarratos kapcsolatokban számtalan repedést észleltek, ezek javítása és mintegy 24 000 darab erősítőborda beépítése két évig tartott!) Nem kis gondot okozott, hogy a pályaszerkezet tengelyében egy olyan hossztartó fut végig, melynek gerinclemeze

a kereszttartók gerinceihez K varrattal csatlakozik, övlemeze viszont – egy erre a célra kialakított nyíláson – folytatólagosan át van vezetve (46. kép). A gerincek K varrataiban sorozatosan keletkező repedések megszűnéséhez egy olyan technológia vezetett, mely hegesztéskor a tágulási–zsugorodási folyamathoz nagyobb szabadságfokot biztosít, azaz a varratokban kisebb feszültségek keletkeznek. Ez oly módon volt megoldható, hogy a hossztartó gerincek nyakvarratait a kereszttartók előtt – alul-felül, 200–200 mm hosszon – félbehagyták, és csak a K varratok elkészültét követően fejezték be. A szögecselt kapcsolatok túlnyomó többsége ellenére a hídon kb. 100 km varrat készült, ennek 70%-a fedett ívű eljárással. Ez az arány feltehetően világrekord, de számunkra sokkal fontosabb, hogy a fedett ívű eljárás térhódítása a gyárban végérvényesen befejeződött. Szereléstechnikai szempontból hatalmas előrelépést jelentett, hogy a 100 tonnás keresztmetszetek öt egység illesztéseit az előszerelés helyén (a gyár Lágymányosi telepén) beszögecselték, erre a célra épített sínpályán a Duna partjára tolták (47. kép), ott (a József Attila és Ady Endre úszódarukkal) bárkákra emelték és a helyszínre vontatták. A budai rakparton tárolt egységeket a megfelelő időben ismét uszályra helyezték, és a két úszódaruval – középen indulva, szimmetrikusan a két pilon felé haladva – a függesztőkábelekre emelték (48. kép).

48. kép: Egy szerelési egység kábelre függesztése két úszódaruval


23

49. kép: Az Erzsébet kábelhíd a budapesti panoráma szerves része

A karcsú híd nagyban hozzájárul Budapest panorámájának egyedülálló szépségéhez (49. kép). Az Erzsébet híd legnagyobb hozadéka, hogy az ott tapasztaltak rákényszerítették a döntéshozókat a végre korszerű MSZ 6280-65 kiadására, melyben a hengerművi kötelező vizsgálatok körét kibővítették az ütőmunka elvégzésével. Ezt követően hazánkban gyakorlatilag hosszú időre megszűntek a szerkezeti acélok minőségével kapcsolatos problémák. A folytatás az Acélszerkezetek 2013/3. számában következik.

24

A cikk IV. CLOOS-OE Szimpóziumon (2013.03.28), azonos címmel megtartott előadás kézirata.

A képek forrásjegyzéke – – – – –

a a a a a

13., 16., 29. a)–b), 49. képek Szerzõ felvételei; 19. kép Universität Karsruhe; 20–24. képek Dillinger Hütte GTS; 25–28. képek VOEST-ALPINE STAHL LINZ; többi kép Szerzõ gyûjteményébõl származik.



25

Dr. Tóth Ernő okl. mérnök, szakmérnök

DR. KOSSALKA JÁNOS (1871–1944) A tudós, hidász professzor, hídtervező, közéleti ember, akinek sírja sincs

1. kép: Kossalka János

Nehéz fiatalkor (1871–1893) 1871. március 19-én született Vajdahunyadon. Édesapja Kossalka János csendőr, majd erdész volt, aki korán meghalt, szegénységet hagyva maga után. Édesanyja Demény Julianna volt. Középiskoláit Gyulafehérváron és Nagyszebenben végezte, végig kitűnő eredménnyel. Ösztöndíjából (800 Ft évente) ő volt a családfenntartó, nővérének taníttatását is ő fedezte. Egyetemi tanulmányait Budapesten a M. kir. József Műegyetemen folytatta. 1893-ban kiváló képesítéssel mérnöki oklevelet szerzett.

országban a Kína részére gyártott hidak munkamódszereit tanulmányozta. Tanulmányútjairól a Mérnökegyletben (1890 óta tagja volt) beszámolt és értékes cikkeket is írt: A beton szerkezetek elméletéről (1897), A francia mérnökség oktatásáról és helyzetéről (1899), Az akkor épült francia kőhidakról (1900). 1898-ban a MÁV szolgálatába állt és itt főleg hídvizsgálatokat végzett. Ebben az évben berendelték a Kereskedelmi Minisztérium szerkesztési–tervezési ügyosztályára. 1902-ben a II. Magyar Országos Technikus Kongresszuson előadást tartott az újabb vasbeton szerkezetekről és vitába szállt Zielinski Szilárddal, aki hazánkban a vasbeton hídépítés megteremtője volt. 1903-ban hazánkban másodikként doktori címet szerzett a szegedi vasúti Tisza-híd erőjátékának vizsgálatáról írt tanulmányával (39 oldal, 103 ábrával). A doktori címmel kapcsolatban érdemes megjegyezni, hogy az első ilyen címet éppen Zielinski Szilárd szerezte. Kossalka János tanulmányában a Tisza-híd építési dokumentumait és próbaterhelési jegyzőkönyveit dolgozta föl az erőjáték meghatározásához. Ebben az évben jelent meg Kherndl Antal Grafosztatika c. könyve, melyben az ábrák szerkesztésében Kossalka János is közreműködött. 1904-ben Magyarcsanád vasúti Maros-hídját (3. kép) tervezte. Ismereteink szerint ez volt az első jelentősebb terve. A híd sajnos ma már nem áll. A második világháborúban megsérült, és 1956-ban elbontották. 1905: az oszlopos tartók, mai szóval keretek erőjátékáról írt részletes (54 oldal) tanulmányt. Ismereteim szerint ez a keretszerkezetek elméletének első hazai alapos kifejtése. 1906: 35 évesen egyetemi magántanár lett, az előző évben írt tanulmánya alapján. Ezt a dolgozatot a Mérnökegylet az alapítójáról elnevezett Hollán-díjjal (400 korona) jutalmazta.

A pályakezdés évei (1893–1906) A kiváló képességű Kossalkát tanára, Kherndl Antal 1893-ban maga mellé vette tanársegédnek. Az általános gyakorlat szerint egy vagy két évig töltötték be a kezdő mérnökök a tanársegédi állást. Az ő esetében nyilván jutalomként 1895-ig lehetett tanára mellett. Az oktatást – kisebb kihagyással – közel 50 éven át művelte. A „kihagyás” többféle külföldi tanulmányút miatt történt.

2. kép: Kherndl Antal (1842–1919)

1896–98 között ösztöndíjjal (két alkalommal 1500 Ft utazási támogatással) Németországban, Franciaországban, Angliában és Svájcban járt. Érdekes információ, hogy Német-

26

3. kép


Kossalka János meghívott előadóként a Hídépítéstan előadásai keretében a fa- és kőhidakról, majd 1907-től a vasbeton hidakról tartott előadást.

Egyetemi előadói tevékenységének kezdeti évei (1906–1916) A MÁV keretében végzett munkája mellett továbbra is a Kereskedelmi Minisztériumban szolgált. 1907-ben hatalmas megbízást kapott: a sinkai, 60, illetve 30 méter nyílású vasúti vasbeton ívhidak tervezésének és kivitelezésének kormányhatósági felügyeletét bízták rá. A minisztériumi megbízás a „helyesnek vélt szerkesztési és méretezési elvek érvényesítésére” szólt. Ekkor ugyanis még nem voltak rögzítve a vasbeton tervezés és méretezés szabályai. A tervezési munkát a zseniális Zielinski tervezőirodája végezte. A hatalmas mű műszaki ellenőre Thoma Frigyes volt, akivel Kossalka a későbbiekben 9 évig szorosan együttműködött. A vasúti vasbeton völgyhidak építéséről 17 oldalas, ábrákkal gazdagon illusztrált beszámolót írt, mely beszámoló máig az alapja a nemzetközileg is jelentős vasbeton vasúti hídépítési munkánknak. Mihailich Győző, aki Kossalkának kortársa volt, egyik fontos könyvében részletesen beszámolt erről a hídról, Kossalka részletes tanulmányának (5. kép) felhasználásával.

4. kép: Dr. Zielinski Szilárd (1860–1924)

1909-ben tanulmányúton volt az USA-ban és Kanadában állami megbízással, többek között a Lánchíd átépítésével kapcsolatos tanulmányokat folytatott. Ettől az évtől kezdve már csak a Kereskedelmi Minisztérium keretében műszaki tanácsosként, majd főtanácsosként dolgozott, természetesen egyetemi előadásai mellett. 1914-ben Kherndl Antal (72 éves korában) nyugalomba vonult, az ekkor 43 éves Kossalka készült a tanszékvezetői posztra. 1915: a többtámaszú tartók belső erőiről írt cikksorozatban értekezést, mellyel pályázott a nyilvános rendes tanári cím elnyerésére.

Tanszékvezetés és közéleti szolgálat (1916–1941) 1916-ban szótöbbséggel Mihailich Győzővel szemben ő kapta a megbízást a Híd Tanszék vezetésére. Ellenségei a millenniumi emlékművel kapcsolatos észrevételei miatt támadták: Kossalka ugyanis a nem megfelelő minőségű kőanyagok alkalmazásának veszélyére hívta fel a figyelmet. Tanszékvezetői kinevezése Mihailich Győzőben ellenérzést válthatott ki, életútjuk azonban 6. kép: azt mutatja, hogy kapcsolatuk mindig Dr. Mihailich Győző korrekt volt, Mihailich elismeréssel (1877–1966) szólt mindig Kossalka munkájáról. Tanszékvezetői kinevezésekor megvált minisztériumi állásától, így idejét teljes mértékben az oktatásra, kutatásra fordította. Tanszékvezetői megbízatása a világháború éveiben nem kis feladatot jelentett, mert nem csak tudományos munkát végzett.

5. kép


27

1920-ban megjelent a Tartók sztatikája I. monumentális (461 oldalas) műve. Ezt a könyvét a Magyar Mérnök és Építész Egylet aranyéremmel tüntette ki. Ebben a műben két utóda a tanszék vezetésében, Álgyay Hubert Pál és Korányi Imre, szintén közreműködött.

7. kép: Korányi Imre (1896–1985)

8. kép: Álgyay Hubert Pál (1894–1945)

A világháború utáni országcsonkítás (trianoni békeszerződés) arra ösztönözte a kiváló tudóst és tanárt, hogy 1920tól részt vegyen a közügyekben, elsőként a Keresztény Községi Pártban, majd a Fővárosi törvényhatósági bizottságban. 1923-ban megjelent a Vashidak szerkezete tankönyv második kiadása 340 oldal terjedelemben, külön ábragyűjteménnyel (9. kép). Ebben a munkában is részt vettek tanítványai, a tanszék későbbi vezetői. 1924–26-ban a Mérnöki és Építész osztály dékánja volt. Sokat foglalkozott a rászoruló hallgatók támogatásával, és küzdött a Közgazdaságtudományi Kar Műegyetemhez való csatolásáért. 1926-ban tervezte Makón a Gerber-csuklós vasúti Maroshidat, amely újjáépítve ma is eredeti formájában áll [10. a)–b) képek]. 1926: országgyűlési képviselőnek választották. Egyik, képviselőként elmondott beszédét a Magyar Mérnök és Építész Egylet közlönye teljes terjedelmében bemutatta. Ebben az évben Berettyóújfalu közúti Berettyó-hídjának erősítését együttdolgozó pályaszerkezettel tervezte. Ez az újszerű megoldás a II. világháború utáni újjáépítéskor vált különösen fontossá.

9. kép

1927: pályázaton elnyerte Dunaföldvár Duna-hídjának tervezését, mely az első folytatólagos többtámaszú acélhidunk volt (11. kép). A monumentális, 480 m hosszú – 133 m legnagyobb nyílású – híd európai viszonylatban a legnagyobbak közé tartozott. A híd monumentalitását jelzi, hogy a pilléreknél a szerkezet 23 m magas volt. A tervező francia nyelvű cikkéből tudjuk, hogy az esetleges egyenlőtlen süllyedések kiküszöbölésére milyen ötletes megfigyelő rendszert: a monitoring 80 évvel ezelőtti megoldását alkalmazta. Ez a híd volt Budapest alatt az első közúti forgalmat szolgáló híd, amely lehetővé tette egy transzverzális út kiépítését. A vasúti forgalmat 1939-ben vitték át ezen a hídon. Ebben a munkában már tanítványa, Korányi Imre működött közre.

10. b) kép

10. a) kép

28


11. kép: A Nagy-Duna-híd szerelésének befejezése (1950. szeptember) – Dunaföldvár

1927: elvállalta a Mérnöki Kamara elnöki tisztét is és az igen nehéz időszakban 9 évig szolgálta a mérnökséget. Kossalka a legnehezebb körülmények között aktív szerepet vállalt a mérnökség ügyeinek rendezésében, például a mérnöki munka díjazásának szabályozásával, az állásközvetítéssel (évi mintegy 5000 ügy), lépéseket tett a kamara székházának építése ügyében, és sikerült egyben tartania a mintegy 4500 fős mérnöki kart. Hűséges segítőtársa volt a kamara ügyeinek vitelében Thoma Frigyes vasúti hidász, akivel már 20 évvel ezelőtt együtt vett részt a híres vasúti völgyhíd építésében. 1930–31: a Boráros téri és az Óbudai Duna-híd tervpályázatás I., illetve megosztott I. helyet ért el (14. kép).

12. kép: Kossalka János, a Kamara 1927–1936 közötti elnöke

13. kép: Thoma Frigyes (1883–1962)

14. kép


29

A Boráros téri pályázaton Wälder Gyula építésszel háromnyílású lánchíddal vett részt, ám végül is sem ezt, sem Mihailich Győző második helyezést elért ívhíd tervét sem valósították meg, hanem tanítványa (Álgyay Hubert Pál) ma is eredeti formájában újjáépített, rácsos hídszerkezete épült meg. Az Óbudai Duna-híd tervpályázatán rengeteg pályamű szerepelt. A Kossalka János és Mihailich Győző készítette terveket egyenrangúnak értékelték, ám ezek egyike sem épült meg. A nehézséget az okozta, hogy ez a Duna-híd volt a leghosszabb Budapesten. Több Duna-ágat kellett áthidalni, és sem a pesti, de főleg a budai oldalon nem alakult ki még a városrendezés minden részlete, így 1908-tól kezdve többféle változatot vizsgáltak meg a híd tengelyére vonatkozóan. Óbuda rendezésén kívül a Margitsziget érintése, az arra való le- és följárás okozott éles vitákat. 1932-ben Kossalka János megbízást kapott, hogy ínségmunka keretében mintegy 60 fővel többféle megoldást vizsgáljon meg a híd kialakítására vonatkozóan. A tervezés során igen alaposan, sokféle megoldást vizsgáltak meg, a gazdaságosságot is figyelembe véve. A nagy létszámú tervezőgárda egy része még gyakorlatlan volt, így számukra jó iskolát biztosított a Kossalka János vezetésével Folly Róbert, Méhes György, Sabathiel Richárd, Sávoly Pál tervezőcsoportjaiban végzett munka. Kossalkát támadások is érték ezen munkája miatt, ezért lemondott országgyűlési képviselőségéről. Éles vita alakult ki a Duna-híd tengelyével kapcsolatban a továbbiakban is. Kossalka János több javaslatot, jelentést is készített ez ügyben, sőt újságcikkben is válaszolt az őt ért kritikákra. Igen érdekes volt az ellenőrző bizottság (Mihailich Győző és Gállik István) tanulmánya, melyben a vasbeton hídszerkezetekkel szemben egyértelműen acél Duna-híd építését javasolták. Érthető, hogy Gállik István, a legendás hídtervező (Ferenc József, ma Szabadság, Erzsébet és Lánchíd tervezője) acélhidat preferált, Mihailich Győző azonban a vasbeton elkötelezettje, a vasbeton tanszék vezetője volt, mégis objektíven, többféle indok alapján sem helyeselte vasbeton ívhidak építését (15. kép). A megoldást tanítványa, Széchy Károly találta meg, aki az Árpád hidat egyenes tengellyel és acélgerenda híddal oldotta meg. Az ő tervei szerint kezdődött meg a híd építése, és még az ő minisztériumi osztályvezetősége alatt 1950ben nyílt meg – igaz, csak fél szélességben – leghosszabb közúti Duna-hidunk. Széchy Károly is Kossalka professzor tanítványa volt.

15. kép

16. kép: Dr. Gállik István (1866–1944)

1938: a felvidék visszacsatolása után Medvénél új Dunahíd tervezése kezdődött meg. Ezt Kossalka János és Mihailich Győző tanszéke együtt végezte. Ez a híd (18–19. képek) Dunaföldvár hídjához képest sokkal egyszerűbb szerkezet, híven tükrözi a hídépítésben bekövetkezett változásokat, és őrzi Kossalka János Duna-híd tervezési munkájának emlékét is.

18. kép

30

17. kép: Széchy Károly (1903–1972)


19. kép

Nyugdíjasévek, tragikus vég (1941–1944) 1941: Kossalka professzor 70 éves korában nyugalomba vonult. Jellemző rá, hogy elkészítette a 21 évvel ezelőtt megjelent Tartók sztatikája I. könyvének nem egyszerű folytatását, hanem a tartók sztatikájának és kinematikájának összefoglalóját. A Magyar Mérnök és Építész Egylet aranyéremmel tüntette ki ezt a művét is. Ezt a könyvét ötévi munkával Dénes Emil, Szabó Sándor, Méhes György, Mistéth Endre, Perneczky Béla és Déri Gyula közreműködésével állította össze. Ez a 461 oldalas mű, bár minden témával nem foglalkozhatott, sok kérdés új megoldását ismertette. 1943: nyugdíjasként előadásokat tartott munkatársainak „Az alakváltozásra érzékeny tartók erőjátéka” címmel. Érzékelhető, hogy a professzor úr ezt a témát, mellyel Dunaföldvár Duna-hídjának tervezésekor már megküzdött, rendkívül fontosnak tartotta, és jelzi azt is, hogy életét jelentette az oktatás, kutatás, így nyugdíjasként is igyekezett legalább ilyen formában ezt folytatni, gazdagítva tanítványainak tudását. 1944. szeptember 20-án családjával (feleségével és egyetlen lányával) Hatvan vasútállomás pusztító erejű bombázása során életét vesztette úgy, hogy egy csontját sem találták meg, pedig az egyetem igyekezett felkutatni. Tanítványai: Szabó Sándor és Álgyay Pál szép nekrológot írtak. A kiváló tudósnak, oktatónak, hídtervezőnek, a Mérnöki Kamara 9 éven át volt elnökének, a közéleti embernek az elmondottak miatt nincs sírja, ezért emlékét táblával, szoborral kellene megörökíteni utolsó lakhelyén, vagy a Műszaki Egyetemen. Röviden még az emberről is néhány gondolatot: kiváló képességét, szorgalmát bizonyítja, hogy végig kiváló eredménnyel végezte iskoláit. Jellemző rá, hogy bár elsősorban az elméleti kérdések érdekelték, tanulmányútjai során munkásként is elsajátította a hídépítés fogásait. Érdekes, hogy egyes emlékezők szerint kísérletek helyett inkább elméleti megoldást keresett a felmerült kérdésekre. A szegedi Tisza-híd próbaterhelésének értékelése vagy a befogott acélrudakkal kapcsolatos kísérletei azt jelzik, hogy ötvözte az elméletet és a gyakorlatot. Munkatársai feljegyezték, hogy érdeklődött az újdonságok iránt, például a hegesztéssel

külön kezdett foglalkozni, és beleásta magát ebbe a témakörbe is. Érdeklődése széles körű volt. Alaposan foglalkozott a kőés vasbeton hidakkal, a zórésvasas acélhidak erősítésével, a folytatólagos többtámaszú hidakkal és még hosszan sorolhatnám. Egyes emlékezők szerint mindenekelőtt igazi pedagógus volt, aki előadásait állandóan csiszolta, előadások előtt nem volt hajlandó fontos embereket sem fogadni. Előadásai kiválóan felépítettek, jól érthetőek voltak. Vizsgáztatásáról legendák keringtek: kellő előszűrés, írásbeli vizsga után türelmesen foglalkozott a hallgatókkal, és a vizsgáztatás után részletesen megbeszélte a tapasztaltakat munkatársaival. Munkabírása legendásan nagy volt. Ezt igazolja sok tisztsége, melyekben mind helytállt, miközben volt energiája tanulni, kutatni és tervezni is. Az I. világháborút lezáró békeszerződés után szinte teljes erejével a haza, a mérnökség ügyének szolgálatába állt. Korányi Imre, utóda a tanszékvezetésben írta róla: „Nagyon okos és nagyon jó ember volt. Kedves és közvetlen volt mindenkivel. Erős akaratú, szilárd jellemű ember volt, soha rosszat senkiről nem mondott. Beosztottai kedvvel és jó szívvel végezték el, ha megkérte őket valamire. Mindent elnézett, csak a feledékenységet nem szerette. Becsületességéről legendák keringtek. A tudományos igazságért mindig keményen síkra szállt bárkivel szemben, ezért voltak vitái, ellenségei. Tanszékét, munkatársait támogatta, mindent megtett értük, önmagától követelte a legtöbbet, a protekciózás felháborította.” * Kossalka János élettörténetével 2006-ban kezdtem el foglalkozni, amikor a Mérnöki Kamaráról írt kis összefoglaló tanulmányom (1993) után Thoma Frigyes életútját igyekeztem felderíteni. Akkor döbbentem rá, hogy Kossalka János a Mérnöki Kamara érdekében végzett munkája mellett milyen különleges, nagy alakja volt az egyetemi oktatásnak és a hazai hídépítésnek. Nagy örömömre szolgált, amikor Dunai László professzor úr felkért, hogy a Kossalka-terem felavatásán mondjak egy rövid ismertetőt a nagy tudósról, mérnökről. Ebben a mostani rövid írásomban talán szokatlan módon több tanítványát és kortársát is fotójukkal is bemutattam, mert fontosnak tartom, hogy egy-egy emberről megemlékezve azokról is szóljunk, akik vele együtt dolgoztak, tőle tanultak, vagy akiktől ő tanult. Szeretnék Balázs György professzor úr elhunyta alkalmából rámutatni arral, hogy ő volt az, aki az Építőmérnökök és munkásságuk 1942–1966 négykötetes életrajzi gyűjteményében példát adott arra, hogy szükséges és kell mérnökeink életét és munkásságát megörökíteni. A 2400 oldalas könyvsorozatot hétévi munkával állította össze. Munkájáról ezt írta: „Az éltetett, hogy az építőmérnökök hisznek abban, hogy jó ügyet szolgálunk, érdemes erre szentelni az életemet.” Úgy gondolom, hogy munkáját folytatni kell, szeretnék minden kollégát arra bátorítani és kérni, hogy vegyen részt abban a munkában, mellyel tartozunk elődeinknek, hogy szép példákat állíthassunk utódainknak. Remélem, hogy írásommal az életrajzi adatok gyűjtése elterjed és közelebb kerül a mai egyetemistákhoz. Sok a híres ember, akikről talán ma még semmit sem tudnak. A további tájékozódást igénylőknek jelzem, hogy a Műszaki alkotók – Magyar mérnökök sorozat 13. füzetében dr. Kossalka Jánosról hosszabb összefoglalóm érhető el az elsolanchid.hu oldalon.


31

Bogó Viktor projektvezető KÖZGÉP Zrt.

A MARCALTŐI RÁBA-HÍD FELÚJÍTÁSA RECONSTRUCTION OF THE BRIDGE OVER RÁBA AT MARCALTŐ A marcaltői Rába-híd 2011-ben induló és 2012-ben véget érő felújításával újabb fejezet kezdődött annak az átkelőnek a történetében, amely Feketeházy János tervezőmérnök asztalán, több mint 130 évvel ezelőtt született meg. Bár a híd szerkezeti kialakítását, méretét és más paramétereit tekintve nem egyedülálló, a felújítás koncepciója az volt, hogy a lehető legnagyobb mértékben sikerüljön megőrizni az eredeti acélszerkezetet. Ez pedig a tender kiírásától kezdve meghatározta a tervezés és a kivitelezés folyamatát. A híd az átépítés során megőrizte eredeti szépségét úgy, hogy az alkalmazott műszaki megoldásoknak és modern technológiáknak köszönhetően biztonságosabbá vált a közlekedés, és a szerkezet a napjainkban érvényes, a híd építése óta jelentősen szigorúbbá vált műszaki előírásoknak is maradéktalanul megfelel. A MAGÉSZ a projektet 2013-ban Acélszerkezeti Nívódíjjal jutalmazta.

This year, the reconstruction of the bridge over Rába at Marcaltő is the winner of the MAGÉSZ Steel Structure Award. The concept of the refurbishment was to keep as much of the original steel structure as possible, while using modern technologies so that the bridge can comply with the recent regulations. This article introduces the project from the steel constructors point of view.

A 8408. SZ. PÁPA–SZILSÁRKÁNY ÖSSZEKÖTŐ ÚT 12+790 KM-SZELVÉNYÉBEN LÉVŐ MARCALTŐI RÁBA-HÍD TELJES KÖRŰ FELÚJÍTÁSI MUNKÁINAK ELVÉGZÉSE, KIVITELEZÉSE

kétnyílású öszvérhíd – átépítését foglalta magában, melynek következtében a hidak teherbírása 20 tonnáról 40 tonnára emelkedett.

A híd felújítását a KA–Rába-híd Konzorcium végezte (a konzorciumvezető a KÖZGÉP Építő- és Fémszerkezetgyártó Zrt., a konzorcium tagja az A-Híd Építő Zrt. volt), amely 2011 júniusában kezdte meg a projekt előkészítő munkálatait. A felújítási tervcsomag többek között az 1949-ben épített mederhíd – kétcsuklós, vonóvasas acél ívhíd vasbeton pályalemezzel – és az ártéri híd – 4 főtartós, gerinclemezes,

Előzmények A marcaltői Rába-híd mederhídjának főtartószerkezeteit az 1883-ban épített, majd a II. világháború végén visszavonuló német katonák által felrobbantott Feketeházy–Eiffelféle szegedi Tisza-híd (1. ábra) épségben maradt egyik nyílásából alakították ki. A mederhíd eredeti vonóvasai a Széchenyi Lánchíd, az ártéri híd acélszerkezete pedig részben a régi Erzsébet híd roncsanyagaiból származtak.

1. ábra: Az épülő szegedi Tisza-híd (az ábra származási helye: www.infogyor.hu)

32


2. ábra: Sodorvonalban nyitható állványszerkezet

Az építés technológiája – megvalósítás A projekt részét képezte a nem mindennapi műszaki kihívást jelentő feladat technológiai terveinek elkészítése is. A projekt megvalósításába bevont szakemberek rövid idő alatt előterjesztették azt a javaslatot, mely a későbbiek folyamán meghatározta a munkálatok menetét. Egy, a hídszerkezettől független nehéz állványszerkezetet terveztek (2. ábra), mely lehetővé tette a mederhíd vasbeton pályalemezének és vonórúdjainak elbontását, valamint az új acélszerkezetek beépítését is. A tervezett térbeli rácsos tartószerkezet a főtartóívek stabilitását biztosította anélkül, hogy komolyabban korlátozta volna az anyagok hídszerkezetre történő be- ill. kijuttatását (a vasbeton pályalemez átvágásával a tartószerkezet az oldalirányú vízszintes erők felvételére alkalmatlanná válik, így ezen erők hídfőkbe történő kivezetését a bontás megkezdésétől az új pályalemez elkészültéig meg kellett oldani).

Ívstabilizáció

3. ábra: Munkálatok idejére kijelölt terelőút nyomvonala (~6 km) (az ábra származási helye: www.infogyor.hu)

A helyszíni munkálatok az ideiglenes forgalomtechnikai terv és az árvízvédelmi terv elbírálását követően 2011. augusztus 16-án a híd teljes lezárásával és a terelőút beüzemelésével indultak el (3. ábra).

2011. szeptember közepére elkészült a vert cölöpökre és katonai SBG lábakra állított állványzat (4. ábra), majd szeptember végére megépültek az ívstabilizációs segédszerkezetek is (5. ábra).

4. ábra: 110 tonnás ideiglenes állványszerkezet

Ã

5. ábra: Főtartóívek stabilizálása (26 tonna segédszerkezet) (Foto: Pál Gábor, Speciálterv Kft.)


33

A vízszintes oldalirányú erők (szélteher) felvételének szempontjából a vasbeton pályalemez által alkotott merev tárcsaszerkezetnek is komoly szerepe volt az eredeti hídszerkezet statikai modelljében, mivel a portálkeretekről és az „U” keretekből a pályalemez vette át és vitte az erőket a végkereszttartókon keresztül a hídfőkbe. A pályalemez átvágásával ezért a híd vízszintes merevsége megszűnt volna. Emiatt az ívvállakat egymással összekötő vonórudak cseréjéhez az önsúlyterhek és ezzel összhangban a vonórudakban ébredő húzóerők csökkentésére, a vasbeton pályalemez bontásához biztosítani kellett a főtartóívek globális stabilitását, egészen az új acél ortotrop pályalemez beépítéséig. A tender kiírásában eredetileg javasolt megoldás – miszerint az főtartóívek felső rácsozását a végkereszttartókig ki kell futtatni – ellehetetlenítette volna a hídra történő folyamatos ki- és beszállítást, a munkálatokhoz viszont ennek folyamatos biztosítására volt szükség. A kivitelező konzorcium számos alternatíva körültekintő megvizsgálását követően választotta ki azt a megoldást, amely egy acélszerkezetű, a főtartóívet a végkereszttartók környezetében kívülről megtámasztó, térbeli rácsos tartó megépítését jelentette. Az így kiegészített szerkezet a vasbeton pályalemez eltávolítása után is biztosította a megfelelő merevséget, ugyanakkor a közlekedéshez szükséges űrszelvény is rendelkezésre állt, a kivitelezési fázisok egyszerűbbé, gyorsabbá és biztonságosabbá tétele érdekében. A kivitelezés folyamán a meglévő szerkezet méretbeli bizonytalanságait kiiktatva, a szegecsképekhez igazodó csavaros kapcsolattal szekrény kialakítású bekötési pontokat építettek, majd ezekhez már hegesztéssel rögzítették a helyszínen felvett méreteknek megfelelően gérbe vágott rácsos tartókat.

6. ábra: Nagy ütemben folyik a mederhíd pályalemezének bontása (a képet az A-Híd Építő Zrt. készítette)

Bontási munkálatok Ezután indulhattak el a bontási munkálatok (6. ábra). Az átfutási idő rövidítése és a Rábába jutó törmelékek minimalizálása érdekében az A-Híd Építő Zrt. szakemberei táblás módszerrel, gyémánttárcsás vágási technológiát alkalmazva végezték el a régi (vasbeton) pályalemez, illetve a hossz- és kereszttartók bontását (7. ábra).

Anyagvizsgálat A helyszíni munkálatokkal párhuzamosan megindult a KÖZGÉP Zrt. Haraszti úti telephelyén az újonnan beépítendő acélszerkezetek gyártása és a meglévő, megmaradó acélalapanyagok laboratóriumi bevizsgálása. A vizsgálatok elvégzését az indokolta, hogy a csaknem 130 éves főtartóívek alapanyagának kémiai és fizikai tulajdonságait meg kellett határozni. Az AGMI Zrt.-ben elvégzett vizsgálatokról kiállított jegyzőkönyvek alapján a tervező (Pont-TERV Zrt.) megerősítette a tervek helyességét, így a megrendelő (Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt.) zöld utat adott az előirányozott felújítási munkálatok elvégzéséhez.

Vonórúdcsere A felújítás legfontosabb állomásához 2011 novemberében jutott el a kivitelezés, amikor is sor került a vonórudak cseréjére (mellette elbontották a komplett ártéri híd felszerkezetét). A feladat hibátlan lebonyolítása érdekében a Speciálterv Építőmérnöki Kft. technológiai tervet készített, melyben részletesen elemezték a főtartóívek belső feszültségeinek

34

7. ábra: A mederhíd pályalemezének teljes körű elbontását követően a főtartóívek önállóan állnak a stabilizáló szerkezeteknek köszönhetően (a képet az A-Híd Építő Zrt. készítette)

változását a beavatkozás hatására. Miután a feladat során a normál használat közben elő nem forduló feszültségi állapotok alakultak ki, előzetesen tanulmányozni kellett a szerkezet viselkedését a vonórúdcsere folyamatának különböző fázisaiban – ehhez a meglévő szerkezetből vett minták anyagvizsgálati eredményeinek kiértékelése is támpontot nyújtott. Elmozdulás–erő diagramot alkottak, melyből meg lehetett állapítani az ívvállak adott tartományú elmozdításához szükséges erők mértékét, így tervezhetővé váltak az alkalmazni kívánt feszítőmű és az annak működtetését biztosító hidraulikai berendezések is (8. ábra). A feladatrész a régi vonórúdpár tetején összeállított új vonórúdpár kismértékű túlfeszítéséből állt, melynek hatására a régi vonórúd fellazult és át lehetett vágni, majd pedig elbontani. Utolsó fázisként az új vonórúd lazítását végezték el, mellyel a saruk, azaz ívvállak az eredeti pozíciójukba tértek vissza, ezzel garantálva, hogy azokban az eredeti belső feszültségekkel azonos mértékű feszültségek keletkezzenek (9. ábra). A beavatkozás elvégzésének idejére mindkét főtartóíven állandósított prizmákat helyeztek el a mértékadó keresztmetszetekben, így megfelelő geodéziai jelenlét biztosítása mellett ellenőrzés alá került a teljes tartószerkezet és nyomon követhetővé vált, hogy az előirányzott folyamat a tervezettnek megfelelően halad-e.


8. ábra: Régi vonórúd kiváltása feszítőmű segítségével (Foto: Hunyadi László, Speciálterv Kft.)

Új kereszttartók beépítése és stabilizálása 2011 decemberében építették be az új kereszttartókat. A munkálatok ezen fázisában, miután a vasbeton pályaszerkezetet már teljesen eltávolították, a régi híd szerkezetéből a felül összerácsozott főtartóíveken és a vonórudakon kívül szinte csak a függesztőrudak maradtak meg. Hogy a pályatáblák beépítését meggyorsítsák, a kereszttartókat és a pályatáblákat egymástól független szerkezetként alakították ki. Az új szerkezetek beépítése során ennek megfelelően elsőként az új kereszttartókat rögzítették az eredeti szerkezetből megtartott függesztőrudakhoz. Ezután a kereszttartókra a híd alatti állványzattól független behúzópálya-rendszert építettek ki, minimalizálva a szükséges segédszerkezetek mennyiségét és elkerülve a már kiépített állványzat túlterhelését.

9. ábra: A beüzemelt, egyelőre ideiglenes alátámasztásokon lévő új vonórúd

Pályatáblák beépítése Ezt követően az év végi ünnepekre, illetve a rendkívül zord időjárási körülményekre való tekintettel beiktatott rövid téli leállást követően 2012. január 11-én érkezett meg az első pályatábla a helyszínre. Kihasználva a beépítendő elemek szerkezeti kialakításában rejlő lehetőségeket, a pályatáblák végleges helyükre történő bejuttatásához „fordított” tolópályát alkalmaztak, vagyis a pályatáblák beépítésének előkészítéséhez a kereszttartókat hosszirányban rögzítették a pápai hídfőhöz képest (fix saruk) és egymáshoz képest, majd a kereszttartók felső övén, az új hossztartók tengelyében állítható magasságú, teflonlemezes csúszózsámolyokat építettek be. A zsámolyokat használva az új pályatáblákat be lehetett vonszolni a terv szerinti helyükre, ezzel jelentősen csökkentve a szükséges segédszerkezetek mennyiségét (10. ábra). A kiszállított fél keresztmetszet szélességű, 9 és 13 méter közötti hosszúságú pályatáblák közül a nagyobbakat önmagukban be lehetett húzni a hossztartóik segítségével, a rövidebbeket pedig csuklós nyírófogakkal a helyszínen egymáshoz kapcsolták. Így már ezek is megfelelő balanszsúllyal rendelkeztek, és ezáltal elkerülhetővé vált, hogy betolás közben a kereszttartók tetejéről lefordulva azok közé essenek. A megfelelő vízelvezetés tervezése során gondot okozott, hogy a meglévő szerkezet adottságai miatt az új hossz-szelvényt csak minimális hosszirányú eséssel lehetett kialakítani. A főtartóívek bizonytalan lehajlásából eredő

10. ábra: ~13 tonnás pályatábla elhelyezése a csúsztatózsámolyok tetejére 80 tonnás autódaru alkalmazásával

kockázati tényezők kiküszöbölésére az előírt alakot csak a teljes önsúlyteher, azaz az összes pályatábla elhelyezése után lehetett előállítani. Miután minden pályatábla a helyére került, és az önsúlyteher hatására létrejöttek a megfelelő lehajlások, a kereszt- és hossztartó kapcsolatok között elhelyezett betétlemezek alkalmazásával beállították a tervezők által megadott hídalakot, majd megkezdődött a helyszíni hegesztési varratok elkészítése. Első körben a hosszvarratokat hegesztették meg, hogy teljes keresztmetszeti szélességgel rendelkező pályaelemek álljanak össze. Ebben a feladatrészben a pályalemez alján, keresztirányban elhelyezett „V” merevítőbordák passzdarabjainak (11. ábra) hegesztéséből származó nagyfokú zsugorodás ellensúlyozására 1:1-es modellkísérlet elvégzésével határozták meg az alkalmazandó túlemelés mértékét. A kereszt-


35

11. ábra: Helyszínen hegesztett „V” merevítőbordák passzdarab illesztése (~144 db)

irányú toldások hegesztését követően a belső feszültségek minimalizálására, utolsó fázisként a helyszíni felmérés alapján legyártott ékes betétlemezeket helyezték el a hossz- és kereszttartók közé, így készült el a végleges terv szerinti hídalak. A hegesztési hőbevitel miatt bekövetkezett zsugorodási alakváltozások lejátszódását követően NF-csavaros kapcsolat kialakításával rögzítették az új ortotrop pályalemezt a kereszttartókhoz. A végleges kapcsolatok kialakításával az ívek állékonysága újra biztosítottá vált, így mód adódott az ideiglenes stabilizációs szerkezetek elbontására, majd ezt követően az ívek felállványozására (12. ábra). Az állványzat kiépítése után tervezői művezető (Pont-TERV Zrt.) bevonásával tüzetesen átvizsgálták a főtartóíveket és szélrácsokat, majd elvégezve az előírt szegecsvizsgálatot, összeállították a hibatérképet és a javítási technológiát. A felújítás során eltávolították az összes feltárt fűzővarratot és laza szegecset (csaknem 100 darab), valamint azokon a helyeken, ahol a szegecskép nem felelt meg a mai szerkesztési szabályoknak és megjelent a réskorrózió, NF-kötőelemes kapcsolatok alkalmazásával besűrítették a furatképet, ezzel biztosítva az átrozsdásodás megállítását és annak

12. ábra: Az új ortotrop pályaszerkezet oldalról szemlélve

továbbterjedésének megakadályozását (mintegy 1200 darab M22-es kötőelem elhelyezése). A mederhíd felújításával párhuzamosan a kétnyílású ártéri híd szerkezetét teljesen kicserélték, az új ártéri hidat az eredetihez hasonlóan négy főtartós gerinclemezes öszvérhídként alakították ki, az előírt mértékben megnövelt teherbírással. A felújítás során az eredeti hídból megmaradó acélszerkezetek az újonnan beépítésre került acélszerkezetekkel megegyező műszaki tartalmú korrózióvédelmi bevonatrendszert kaptak (13. ábra).

13. ábra: Főtartó ívszerkezetek felújítása, korrózióvédelmi munkálatok előkészítése

36


2012. augusztus 8-án megtörtént a híd próbaterhelése, majd 17-én a konzorciumi készre jelentést követően megkezdődött a műszaki átadás-átvételi eljárás, mely 2012. augusztus 29-én sikeresen lezárult (14–15. ábrák). A Nemzeti Közlekedés Hatóság a szakhatósági nyilatkozatok beérkezését, valamint a lefolytatott helyszíni szemlét követően 2012. szeptember 7-én reggel 8 órai kezdettel járult hozzá a híd forgalomba helyezéséhez (16–17. ábrák). Az átkelő ünnepélyes átadása 2013. június 5-én történt meg.

14. ábra: Az elkészült műtárgyak látképe a marcaltői oldalról szemlélve

A hídfelújítások az építőmérnöki hivatás egyik különleges szegmensét alkotják. A tervezők és kivitelezők számára is komoly szakmai feladatot jelent, hogy a legaprólékosabb előkészítés mellett is számtalan előre nem látható akadály adódhat. A hídfelújítások ebből a szempontból talán egyetlen közös jellemzője, hogy minden projekt más és más, a felmerülő problémák megoldásához nélkülözhetetlen a meglévő adottságok alapos megismerése, és az ebből fakadó korlátok elfogadása, tiszteletben tartása a tervezés és a kivitelezés során is. Marcaltőn egy olyan hidat kellett felújítani, amelynek élettartama már jócskán meghaladta a 100 évet, eredeti szerkezeti terveit, alapanyagának pontos tulajdonságait nem lehetett fellelni. A marcaltői Rába-híddal szemben támasztott elvárások megegyeztek egy újonnan tervezett és kivitelezett hídéval, az újjászületett szerkezetnek pedig sikerült is megfelelnie ennek a kihívásnak. Műszaki–gazdasági adatok (mederhíd+szárnyhíd)

15. ábra: Környezetbe való illeszkedés

Támaszközök hosszirányban

mederhíd 72 m, ártéri híd 2 * 24 m

Támaszközök keresztirányban

8,66 m (saruk tengelytávolsága)

Útpálya szélessége

6,7 m

Beépített szerkezeti acél

221 tonna

Szereléshez felhasznált segédszerkezetek

150 tonna

A beruházás költsége (nettó)

636 368 831 Ft

Kivitelezés ideje

2011. június 3-tól 2012. augusztus 28-ig

A beruházás résztvevői 16. ábra: Pályaszerkezet alulról

Építtető: Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt. Vállalkozó: KA–Rába-híd Konzorcium (konzorciumvezető: KÖZGÉP Építő- és Fémszerkezetgyártó Zrt., konzorciumi tag: A-Híd Építő Zrt.) Tervező: Pont-TERV Zrt. Technológiai tervező: ÁKMI Kft., Speciálterv Kft. Mérnök: Via-Pontis Kft.

Irodalomjegyzék www.infogyor.hu www.sulinet.hu/oroksegtar Pont-TERV Zrt. – 8408. j. út 12+790 km-szelvényében lévő marcaltői Rába-híd felújítási Kiviteli Tervei (107526)

17. ábra: Az utazóközönséget fogadó látvány

Speciálterv Építőmérnöki Kft. – 8408. j. út 12+790 kmszelvényében lévő marcaltői Rába-híd átépítése Kiegészítő és Technológiai tervek (Ht.11.028)


37

KÖZGÉP ZRT. 1239 Budapest XXIII., Haraszti út 44. Levélcím: 1734 Budapest Pf. 31. Telefon: +36 1 286 0322 fax: +36 1 286 0324 e-mail: [email protected] www.kozgep.hu

. egyedi acélszerkezetek gyártása és szerelése

. hídépítés és felújítás, mutárgyépítés

. autópálya- és útépítés, útrehabilitáció

. vasútépítés . közmuépítés . környezetvédelmi beruházások, hulladékgazdálkodás

. kármentesítési projektek . magasépítési és energetikai beruházások

MARADANDÓT ALKOTUNK 38


ÉMI-TÜV

Több biztonság Nagyobb érték

www.emi-tuv.hu

Teljeskörű építési szolgáltatások egy kézből

Notified Body

1417

Vizsgálat, tanúsítás, oktatás és szakértői tevékenység az alábbi területeken: t.BHBTÏTNÏMZÏQÓUÙJQBSJMÏUFTÓUNÏOZFLUBSUØT[FSLF[FUFJ ÏQàMFUÏTT[BLJQBSJT[FSLF[FUFL

t1SPKFLUPSJFOUÈMUNJOæTÏHCJ[UPTÓUÈTJSFOET[FSMÏUSFIP[ÈTB ÏTNèLÚEUFUÏTF

t'FMWPOØL NP[HØMÏQDTÙL T[ÓOQBEUFDIOJLBJCFSFOEF[ÏTFL

t5FSWFOHFEÏMZF[ÏT

t²QÓUÙ FNFMÙÏTBOZBHNP[HBUØHÏQFL

t.FHGFMFMÙTÏHÏSUÏLFMÏTÏT KFM

t²QÓUÏTJUFSNÏLFLFMMFOæS[ÏTFÏTUBOÞTÓUÈTB

t)FHFT[UÏTJUFDIOPMØHJÈL IFHFT[UÙL IFHFT[UÙà[FNFL

t²QàMFUFOFSHFUJLBJUBOÞTÓUWÈOZ

².*5Ã74Ã%,GUt5Ã74Ã%$TPQPSUt)4[FOUFOESF %Ø[TB(ZÚSHZÞU Acélszerkezetek 2013/2. szám 5FMFGPO 'BY t&NBJMJHB[HBUPTBH!FNJUVWIV

39

Pál Gábor igazgató Speciálterv Kft.

A MARCALTŐI RÁBA-HÍD ÁTÉPÍTÉSÉNEK TECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE TECHNOLOGICAL DESIGN AT THE RECONSTRUCTION OF THE RÁBA BRIDGE AT MARCALTŐ Átadták a közúti forgalomnak a felújított marcaltői Rába-hidat. A meglévő alépítmények felhasználásával készült hídszerkezet mederhídja ortotrop pályalemezes alsó pályás acél ívhíd. Az ívek az 1883-ban épült szegedi Tisza-híd felrobbantott és újrafelhasznált acélanyagának felhasználásával készültek a II. világháború után. A felújítás során eltávolították a vasbeton pályalemezt, kicserélték a vonóvasat és új ortotrop pályalemezt építettek be. Az átépítés során a 71 m támaszközű mederszerkezet stabilitásának megőrzése az ívszerkezethez kapcsolt ideiglenes acél segédszerkezet felhasználásával történt. Cikkünkben bemutatjuk a korábbi hasonló hídátépítéseket is.

The new Rába Bridge at Marcaltő was opened for traffic. The new structure is built on the old abutments. The span above the river is a tied arch steel bridge with ortotropic deck. The arches were built for the Tisza river bridge at Szeged in 1883. In the World War II. the Tisza bridge was destructed and after the war the arches were erected at Marcalto. During the renovation the concrete slab was removed, the tie was replaced and new orthotrop deckslab was installed. Temporary steel structures were attached to the arches ensured the stability of the 71 m span structure during the reconstruction. We present similar bridge reconstructions also.

1. ELŐZMÉNYEK, HASONLÓ HÍDSZERKEZETEK

1.2 A berettyóújfalui Berettyó-híd

Feketeházy János tervei alapján Eiffel 1883-ban készítette el Szegeden a közúti Tisza-hidat. A négynyílású felső pályás acél ívhíd ívei szögacélok és acéllemezek szegecselt illesztésével készült rácsos szerkezetek voltak. Az ívek 66–110 m nyílásúak voltak 5,3–8,9 m-es nyílmagasságokkal. A hidat a visszavonuló német csapatok 1944. október 9-én felrobbantották. A háború után a roncsok kiemelésével az íveket alsó pályás közúti hidakként építették újjá a berettyóújfalui Berettyó-hídnál, a szeghalmi Berettyó-hídnál, a ráckevei soroksári Duna-ág-hídnál és a marcaltői Rába-híd esetében is. Az újjáépített hídszerkezetek szegecselt vonóvas beépítésével és vasbeton pályalemezzel készültek.

Az 1942-ben épült, majd a II. világháborúban felrobbantott, 70,00 m támaszközű alsó pályás vasbeton ívhíd alépítményeinek fehasználásával épült újjá alsó pályás acél ívhídkét a szerkezet 1948–49-ben, melynek támaszköze 71,25 m volt. Az acélív főtartó az ugyancsak felrobbantott szegedi közúti Tiszahíd főtartószerkezete volt, de felhasználták a Margit híd, Lánchíd, szegedi és makói hidak acélszerkezetét is, melyek roncskiemelésből származtak. A felszerkezeten jelentkező szerkezeti hibák miatt – súlykorlátozás bevezetését követően – a hidat lebontották és 1988–1990-ben helyére háromnyílású, folytatólagos utófeszített, szekrény keresztmetszetű gerendahidat építettek, Magyarországon először alkalmazott „betolásos” technológiával. A többi, mai napig megmaradt hidat átépítették. A hídszerkezetek átépítései során mindegyik esetben eltávolították a vasbeton pályát, és helyette új ortotrop pályalemezt építettek. A jelentős önsúlycsökkentés hatására a hidak teherbírása növelhetővé vált.

1. kép: a szegedi közúti Tisza-híd korabeli képeslapon és fényképen

40


1.3 A ráckevei Árpád híd átépítése A ráckevei Árpád híd felújítását, korszerűsítését 1993-ban készítette a Hídépítő Vállalat, mint fővállalkozó. Az UVATERV tervei alapján az acélszerkezeti munkákat a Közúti Gépellátó Vállalat végezte. A munkát nehezítette, hogy az átépítés ideje alatt a forgalmat fenn kellett tartani a hídon. A technológiai terveket a Heed Kft. készítette. Az új kocsipályát az eredeti 6,50 m-ről 7,00 m-re kellett szélesíteni, és mindkét oldalon megfelelő szélességű, 1,50 m széles gyalogjárdát kellett kialakítani mind a hídon, mind a hídfeljáró úton. Az átépítés során a függesztőrudak mellé – azok kiváltása céljából – ideiglenes felfüggesztéseket építettek be, melyek nemcsak pályaszerkezetet, hanem az alatta lévő építési állvány terhét is viselték. A pályaszerkezet cseréjét féloldali forgalomelzárással, váltakozó irányú forgalomtereléssel oldották meg. Az új ortotrop pályalemezt összesen 22 nagyobb darabban gyártották le a KÖZGÉP telephelyén.

3. kép: A szeghalmi Berettyó-híd ortotrop acél pályalemeze

hossztartókkal egy síkban futnak. Ezen kialakítás esetében a pályaszerkezet az ív vízszintes összefogását, a „vonórúd funkciót” is ellátja, külön vónórúdra nincs szükség. A megmaradó ívekhez történő kapcsolódás technológiailag komplikált művelet volt, mely végrehajtása után kimondottan konstruktív új szerkezet született.

2. A MARCALTŐI RÁBA-HÍD ÁTÉPÍTÉSE

2. kép: a ráckevei Árpád híd felújítása

1.4 A szeghalmi Berettyó-híd átépítése A szeghalmi Berettyó-híd átépítésénél integrált ortotrop lemez készült. A többi hídátépítésnél használt függesztőrudakra rögzített kereszttartókon mintegy „létravázon” feltámaszkodó, acél pályalemez helyett a kereszttartók az új építésű, ortotrop lemezes pályaszerkezetekhez hasonlóan a

A marcaltői Rába-híd főbb adatai hídhossz 121 m (mederhíd: 72 m, ártéri híd: 49 m) hídszélesség 7,83 m támaszköz 71,25 + 2x24 m pályabeosztás 0.575 m szegély + 6,70 m kocsipálya + 0,575 m szegély terhelési osztály "B" (400 kN) szerkezeti magasság 1,45 m (mederhíd), 1,36 m (ártéri híd) acélfelhasználás 178 t (mederhíd pálya) + 42 t (új ártéri felszerkezet)

4. kép: A marcaltői Rába-híd mederszerkezete az átépítés előtt


41

Az ártéri rész a 2 x 24 m nyílású, kétnyílású, öszvér gerendahídjainak felszerkezete teljesen újjáépült. A mederhíd vonórudas ívhídján a vasbeton pályalemezt ortotrop acél pályalemezre cserélték és a vonórudakat is kicserélték. A kiviteli terveket a Pont-TERV Zrt. készítette, a kivitelezést a KA–Rába-híd Konzorcium (Közgép Zrt. és A-Híd Zrt.) végezték. A hídátépítéshez szükséges kiegészítő és technológiai tervek készítésével a KÖZGÉP Zrt. az ÁKMI Kft.-t bízta meg. A technológiai tervezést társaságunk, a Speciálterv Kft. az ÁKMI Kft. megbízása alapján végezte.

3. A TECHNOLÓGIAI TERVEZÉS A technológiai tervezés a 71,25 m támaszközű alsó pályás, rácsos tartós, vonórudas, acél ívhíd vasbeton pályalemezének átépítésére vonatkozott, mely a Rába folyó medre felett helyezkedik el. Az átépítés során a vasbeton pályalemezt keresztbordás, ortotrop acél pályalemezre, az acél tartóbetétes kereszttartókat acélszerkezetű kereszttartókra cserélték, valamint a pályalemeztől függetlenül vezetett vonórúd cseréje is elő volt irányozva. A híd átépítése a pályalemez és kereszttartók elbontásával kezdődött. A pályalemez bontása közben és után szükséges volt az ívfőtartó stabilitását biztosítani az új pályalemezek beépítéséig. A stabilizáló segédszerkezet az első két felfüggesztés között – az ív felső keresztkötéssel és szélráccsal már merevítetlen nyitott szakaszán – az ív külső oldalára épített, térbeli rácsos tartóval történt. E szakaszon segédszerkezetként az ív felső övére helyezett keresztmerevítést is beépítettünk, valamint a végkereszttartócsere idejére ideiglenes rácsos tartó szerkezettel pót-végkereszttartó került elhelyezésre a végkereszttartó előtt az ívvállnál. A technológiai tervezés során az alábbi tervek kerültek kidolgozásra: – bontóállvány, – ívportál-stabilitás segédszerkezete, – bontási technológia, – vonórúdkiváltás technológia, – új pályatáblák elhelyezésének technológiai terve.

3.1 Bontóállvány Az állvány szerkezeti kialakításánál tekintettel kellett lenni a Vízügyi Igazgatóság előírására, mely szerint magas vízállás esetén az állvány felszerkezetét el kell bontani, a mederben csak az alépítményi csőcölöpök maradhattak. Mértékadó árvízszint (MÁSZ) 122,57 m Bf., az állványszerkezet alsó éle 122,16 m Bf. (hossztartók alsó síkja), tehát az állvány 41 cmrel a MÁSZ alatt helyezkedett el. Az állvány felszerkezete kereszttartók–hossztartók rendszeréből áll, alépítményként acél csőcölöpök kerülnek beépítésre a mederben, a medren kívül mocsártalpas SBG keret-állványrendszer támasztja alá a hossztartókat. A csőcölöp keresztirányú tengelytávolsága 11,00 m (a híd szélessége 9,45 m). Az alépítmények (csőcölöpök és SBG állványkeretek) hídtengely irányú támaszkiosztása a híd támaszvonalától: 2,58+9,19+11,67+12,18+12,19+11,67+ +9,18+2,59 m (híd kereszttartó-kiosztásához igazodóan, minden második kereszttartónál elhelyezve). Az állványfelszerkezet szélessége 12,00 m, mely magában foglalja a kétoldali munkajárdát is, hossza 69,30 m.

42

5. kép: A bontóállvány a híd alatt: vert csőcölöpök, karcsú szerkezeti kialakítások

A hídfők előtti első kereszttartóközben az állvány szélessége 15,00 m, mivel itt az ívstabilizáló szerkezet helyigényét is biztosítani kellett a munkajárda mellett. A felszerkezetet 5 cm vastagságú fapallózat borítja, melyeket a hídtengelyre merőleges irányban kellett elhelyezni. A hídtengellyel párhuzamosan az állvány két oldalán 1,00 m magasságú üzemi védőkorlátot kellett beépíteni. A pallózat alatt a hídtengellyel párhuzamosan futó, másodlagos hossztartók (fióktartók) HEA 200-as szelvényűek, tengelytávolságuk 1,68 m. A HEA 200-as fióktartók tartótengely irányban a kereszttartókhoz – annak kifordulással szembeni merevítése céljából – lehegesztésre kerültek. A kereszttartók kiosztása megegyezik a híd kereszttartó-kiosztásával (kivéve a vég-kereszttartót) és tengelytávolságaik: 4,13+5,56+5,75+5,92+ +6,06+6,13+6,13+6,06+5,92+5,75+5,56+4,12 m. A kereszttartók hossza 12,00 m, a hídfők előtti első két kereszttartó hossza 15,00 m. A kereszttartók a HEB 500-as hossztartó-szelvényekre fekszenek fel, melyek keresztirányú tengelytávolsága 11,00 m. A hossztartók a mederben csőcölöpökre, a magasabb parti szakaszon SBG állványkeretre feküdtek fel. Egymáshoz való kapcsolatuk Gerber-csukló kialakításával történt. A hossztartók egymásra felfekvő, 300 mm hosszúságú konzolokkal csatlakoztak egymáshoz. A vízszintes felfekvési felületen 2 * 2 darab M20-as csavarral rögzítettük a konzolokat egymáshoz, hosszirányú oválfurat kialakításával. A nyitott „I” keresztmetszetű acéltartókat minden erőbevezetésnél (fióktartók, kereszttartók, hossztartók) kétoldali merevítéssel láttuk el. A medren kívül a hossztartók alatt lévő SBG állványrendszer részei: mocsártalp; teleszkópos, illetve fix keretek (oszlopok és keretmerevítések) kereszt- és hosszgerendák. Kimosódás ellen a mocsártalpak felett 50 cm vastagságú kőszórást irányoztunk elő. A hossztartók alátámasztásául a mederben 3 * 2 darab Ø 324-8 mm-es acélcsőcölöpök szolgálnak. A cölöpfejeket merevítésekkel ellátott cölöpsapkák fedik le, a fejlemez 600 * 600-20 mm-es, a cölöpsapka Ø 355-12,5 mm. A csőcölöpök felső síkja a 122,16 m Bf. sík, cölöpcsúcs 110,00 m Bf. sík, a cölöpök hossza 12,16 m. A kivitelezés alatt a csőcölöpök tényleges teherbírását a vibrálási, ill. a verési napló ismerete alapján a Delmag-képlet alkalmazásával lehetett pontosítani, empirikus alapokra helyezni.


3.2 Ívstabilizáló segédszerkezetek ismertetése Az ívfőtartó stabilitásának biztosítására a támaszok és a második felfüggesztések között – az ív felső keresztkötéssel és szélráccsal merevítetlen, alsó, nyitott szakaszán – az ívek külső oldalain térbeli rácsos tartók épültek, összesen 4 darab. A vasbeton pálya eltávolítása után a híd vízszintes síkú merevsége megszűnik. Az új acél pályalemez beépítéséig szükségessé vált a szerkezet merevítése. Ennek több variációját vizsgáltuk a külső ponthoz rögzítéstől a belső erősítésekig. A külső fix rögzítési pont létesítésére vizsgált vert cölöpös szerkezetek gazdaságtalannak bizonyultak, így a szerkezet belső erősítése mellett döntöttünk. Tekintettel kellett lenni a pályaépítés technológiájára is, vagyis arra, hogy a pályatáblákat a híd végétől mozgatják be a közepe felé, így nem nyílt lehetőség a kapuzat alatti tér „egyszerű” berácsozására, a rácsos tartókat ezért kellett az ív külső oldalán elhelyezni. A rácsos tartók a meglévő ívfőtartó öveire csavarozott kapcsolattal rögzített csomópontokba kötnek be hegesztéssel. Vagyis első lépésben a szegecsek kifúrásával csavarozott bekötési pontokat létesítettünk, és ezek lemezeire kapcsolódtak hegesztéssel a térbeli rácsos tartó elemei. E dupla kapcsolattal elkerülhetővé vált a meglévő szerkezet méretbizonytalanságai miatt újragyártás, vagy módosítás. Az első és második felfüggesztés között, a felső övön kereszt alakú szélrács készült, amely szintén hegesztett kapcsolattal csatlakozott a csomópontokba.

7. kép: Az ívstabilizáló nézete

A meglévő végkereszttartók bontása előtt rácsos szerkezetű, ideiglenes végkereszttartó került beépítésre, mely az ívstabilizáló rácsos tartóval közös csomópontba futott hegesztett kapcsolattal.

6. kép: Az ívstabilizáló acél keretszerkezet és bontóállvány terve


43

rács csatlakozó, HEA illetve HEB szelvényű övrúdjainak ferde metszetű méretei alapján határoztuk meg. A rácsos tartók alsó és felső övrúdjai hegesztett kapcsolattal csatlakoztak a homloklemezekhez. A homloklemezek között, a csatlakozó övrudak gerinceinek folytatásában, merevítőbordák futottak a középvonalig, ahol a homloklemezekkel párhuzamos hosszbordába kötöttek. A talplemez, homloklemez, merevítő- és hosszbordák hegesztett kapcsolattal csatlakoznak.

3.2.2 Rácsos tartók

8. kép: Az ívstabilizáló acélkeretszerkezet – ív csomópont kiképzése a felső ív csatlakozásnál

3.2.1 Csomópontok Az ívfőtartók felső és alsó övén, a támaszok és felfüggesztések közelében 6 darab csomópont készült. Az ívfőtartó öveire 16 mm vastag alátétlemez került, melyen a helyszínen felmért szegecsképnek megfelelően Ø50 mm átmérőjű furatokat kellett készíteni, hogy a szegecsfejek felett sík felület legyen. Ezen lemezek alá, a meglévő rátétlemezek miatti övlemezvastagság-változások kiegyenlítésére esetenként további beilag lemezek is szükségesek voltak. Ezek méretét, vastagságát és furatképét helyszíni mérésekkel kellett meghatározni. Az így kiképzett, sík felületre került a csomópont. Ez különböző méretű és vastagságú laposacélokból hegesztett szerkezet, amely talplemezből, homloklemezekből és merevítőlemezekből áll. A talplemezeken az alátétlemezeknél felmért szegecsképpel összhangban, a csomópontok terve szerinti elrendezésben, az övlemez szélétől a második szegecssorban és darabszámban Ø23 mm átmérőjű furatokat kellett készíteni az öv és csomópont csavarozott kapcsolatának. Az építés alatt alkalmazott kötőelemek M22 10.9 NF-csavarok, Fv = 100 kN feszítőerővel. A menet nélküli rész legalább 12 mm-t be kellett, hogy nyúljon a meglévő övlemezbe! Ezen mélység az esetleges további beilag lemezek alkalmazása mellett is biztosítandó volt. Az építés befejezése után a csomópontokat és az alátétlemezeiket el kellett bontani, a hiányzó szegecsek pótlására M22 10.9 NFcsavarokat kellett visszaépíteni Fv=190 kN feszítőerővel. A homloklemezek külső síkjai közötti távolság, az ívfőtartó öveinek szélességével megegyezően, 450 mm. A homloklemezek méretét a térbeli rácsos tartók és szél-

Az ívfőtartók stabilitásának biztosítására, azok felső keresztkötéssel és szélráccsal már merevítetlen, nyitott szakaszain 4 darab térbeli rácsos szerkezet épült. Egy ilyen szerkezet 3 darab rácsos tartóból állt. Ezek egyik végükön a korábban említett csomópontokban csatlakoznak az ívfőtartó öveihez, a másik végük egy-egy közös csomópontba futottak. Az egyes rácsos tartók HEA valamint HEB szelvényekből, hegesztett kapcsolatokkal kialakított, síkbeli szerkezetek. Az ívfőtartóra felhelyezve és a közös csomópontban összehegesztve váltak térbeli rácsos szerkezetté. A rácsrudak öveinek csatlakozásainál az övrudakba merőleges merevítések kerültek. A közös csomópontoknál trapéz alakú csomólemezek csatlakoztak az övrudak gerinceihez. A rácsos tartóknál ezek végein egy-egy merevítőborda volt található. Az övrudak hegesztéssel, ½ V varratok alkalmazásával csatlakoztak a csomópontok homloklemezeihez.

3.2.3 Szélrács A CS3 és CS5 csomópontok belső homloklemezeihez hegesztéssel csatlakoznak az X alakú szélrács HEA 220 szelvényei. A szélrács egy síkban készül, az egyik rúd közvetlenül köti össze a két ívfőtartót, a másik középen megszakad, alsó és felső övei közvetlenül csatlakoznak, a gerincét merevítő bordákkal vittük tovább a keresztező szelvény gerincéig. A HEA 220 szelvények gerincét mindkét oldalán 10 mm vastag rátétlemezekkel megvastagítottuk.

3.2.4 Ideiglenes végkereszttartó Az ideiglenes végkereszttartó HEA szelvényekből, hegesztett kapcsolatokkal kialakított, síkbeli rácsos szerkezet. A rácsrudak öveinek csatlakozásainál az övrudakba merőleges merevítések kerülnek. Az övrudak a CS1 és CS2 jelű csomópontokba kötnek be hegesztett kapcsolattal. A felső övrúd végein a HEA 240 szelvény gerincét mindkét oldalán 10 mm vastag rátétlemezekkel megvastagítottuk.

9. kép: Az ívstabilizáló acél keretszerkezet 3D váza a statikai programban

44

10. kép: Az ívstabilizáló acél keretszerkezet 3D váza a térbeli acélszerkezet-tervező programban


11. kép: Az ívstabilizáló acél keretszerkezet 3D váza a megvalósulva (a rácsos pót-végkereszttartó ebben a fázisban még nem épült meg)

3.3 A vonórúd kiváltása A vonórúdcsere tervét a hídátépítés tervezője, a PontTERV Zrt. megtervezte. A tervezett vonórúd és kapcsolatainak kialakításán túl megtervezésre került a vonórúdcseréhez szükséges segédszerkezetet „feszítő papucs” is. Kivitelező az e terveken előirányzott 4–4 darab 60 t-s Dywidag-rúdsajtó alkalmazása helyett 2–2 darab Enerpac CLRG-1004 és CLRG-1006 típusú sajtókkal (teherbírás 100 t) kívánta a vonórúdcserét végrehajtani. Ehhez szükségessé vált a feszítési segédszerkezet módosítása.

3.3.1 Feszítési segédszerkezet szerkezeti kialakítása Egy vonórúdon négy darab feszítőpapucs kerül elhelyezésre, oldalankét kettő-kettő. A feszítőpapucsokat vonórudanként 4 darab Ø32 mm-es Dywidagrúd köti össze. A feszítőpapucsok kétféle kialakításban készültek; a vonórúd záróillesztésének egyik oldalán csak lehorgonyzásra alkalmas feszítőpapucs kerül elhelyezésre, a másik oldalon sajtózható feszítőpapucsot kellett alkalmazni. A sajtózható feszítőpapucsban CLRG-1006 vagy CLRG-1004 Enerpac típusú sajtót helyeztek el. Mindkét sajtó esetében a feszítőpapucs geometriai kialakítása azonos, azonban a CLRG-1004 alkalmazása esetében egy külön magasító-lemezt kellett a sajtó alatt elhelyezni. A sajtók alját M12 10.9 minőségű csavarozással rögzítették a feszítőpapucs homloklemezéhez. A sajtókat oldalirányú kibillenés ellen egy erre a célra készített kaloda is védte. Egy sajtózható feszítőpapucson 2 darab Dywidag-csavaranyát alkalmaztunk, a Dywidag-rendszernek megfelelő teherelosztó lemezzel együtt. A tervezett hidraulikus nyomáson a csavarok meghúzása mellett a sajtó rögzíthető volt, lehetőséget adva a rögzítés mellett esetlegesen szükséges átfogás végrehajtására is. A sajtók 2 darab, U220-as hengerelt acél keresztgerenda közvetítésével terhelték a Dywidag-rudakat. Egy gerendában négy Dywidag-rudat rögzítő anyacsavar került felhasználásra: két darab a Dywidag-rúd lehorgonyzó

anyacsavarja, az alsó két darab ezzel szemben a gerenda lefordulását volt hivatott megakadályozni. A gerendák a tetejükön a lefordulás megakadályozása érdekében egy további U220-as profillal voltak összekötve. A feszítés után elhelyezett hevederlemezeken és a vonórúdon a furatokat a feszítés után, összefúrással alakították ki. A feszítőpapucs és vonórúd kötőeleme M27 10.9 NF-csavar, felület-előkészítés nélkül, feszítőerő 160 kN. A hevederlemez és vonórúd kötőeleme M27 10.9 NF-csavar, felület-előkészítéssel, feszítőerő 290 kN. A felület-előkészítést mind a vonórúdon, mind a hevederlemezeken el kellett végezni. A létesített feszítőpapucsok teherbírása alkalmas egy esetlegesen szükséges utószabályozás elvégzésére is.

3.3.2 A vonórúdkiváltás végrehajtási ütemei Első ütemben a meglévő vonórúd felett el kellett készíteni az új vonórudat, annak toldó-, illetve lehorgonyzóelemeivel együtt a Pont-TERV Zrt. tervei és a helyszíni ellenőrző

12. kép: A szerkezet építése: A vonórúd kiváltáshoz készített feszítőrendszer


45

mérések eredményei alapján, a technológiai tervben megadott feszítőpapucs furatképekkel. Az új vonórúd beépítése során 50 mm-es hézag volt tartandó a vonórúdvégek között. A feszítés megkezdése előtt az U220-as szelvényekből álló keresztgerendát alá kellett támasztani. Az egy vonórúdnál lévő sajtókat egy hidraulikai körbe kellett kötni, a teljesen egyenletes nyomás biztosítása érdekében. A két vonórúd cseréjét egyszerre, azonos feszítési ütemekben kellett végrehatni. A feszítést a pontos vonórúderők előállítása érdekében szélcsendes időben kellett végezni, mivel a szélnyomásból többlet vonórúderők keletkeztek volna. Ezek kalkulált értékei: 118 km/h ±102 kN (0,80 kN/m2) 60 km/h ± 27 kN 30 km/h ± 6 kN A meglévő vonórúdban ébredő erő számításaink szerint 388 kN (PontTERV Zrt. 376 kN), vonórudanként, a független módszerrel készített két számítás jó egyezést mutatott. Ezt az erőt 411 kN többletfeszítéssel lehetett a meglévő vonórúdból kivenni, a mozgósarus hídvégen 5 mm-es eltolódást okozva. Ezen állapothoz az új vonórúd nyúlását is figyelembe véve 12,3 mm-es sajtókinyomás tartozik. A MŰVELET VÉGREHAJTÁSA Feszítés „0” állapotának létrehozása Feszítőpapucsok, sajtók, Dywidag-rudak felhelyezése. Feszítés cca. 20 kN-os feszítőerővel, vonórudak rögzítése. Az új vonórúdon, a feszítési helytől cca. 1,0–1,5 m távolságban a vonórúd mozgásainak méréséhez szükséges bázishelyek jelölése, távolságuk rögzítése. Feszítés végrehajtása A feszítést a vonórúdvégek közötti – terv szerint 50 mmes – hézag 5 mm-es lépcsőben történő csökkentésével

kellett végrehajtani, a mindenkori sajtóerők rögzítésével. A mérés a vonórúdon elhelyezett bázishelyek között volt végzendő. Amennyiben a sajtóerő-növekedés már kisebb volt 20 kN-nál egy 5 mm-es lépcsőben, a meglévő vonórúd lelazultnak volt tekinthető, a feszítést meg lehetett szakítani, az eredeti vonórudat szét lehetett vágni. Az ívvállak egymáshoz képesti elmozdulása is mérendő feladat volt egy-egy feszítési ütem végén. Minden feszítési ütemben fel kellett jegyezni a hőmérsékleti adatokat is. A Technológiai műszaki leírás mellékleteként megadtuk az egyes feszítési ütemekben várható vonórúd-elmozdulási és ívváll-elmozdulási adatokat is. A sajtózható papucson elhelyezett rögzítőcsavarral max. 10 mm-es lemaradással követni kellett a feszítést. A vonórúdcsere végeztével a feszítősajtókkal a feszítés kezdeti állapotának megfelelő helyzetbe kellett mozgatni a mozgó saru feletti ívvállat, a feszítés során az ívvállak között összességében létrejött elmozdulás mértékével, ezzel volt biztosítható az ívszerkezetben a feszítés során keletkezett többletfeszültségek leépítése. A visszamozgatás értékénél figyelembe kellett venni a hőmérséklet okozta alakváltozásokat is, így ezen érték meghatározása a feszítési és hőmérsékleti adatok, valamint a visszamozgatás időpontjának ismeretében történt. A hídszerkezet meglévő állapotnak megfelelő visszaengedése után történt az új vonórúd záró hevederlemezének rögzítése M27 10.9 NF-csavarokkal, felület-előkészítésessel, feszítőerő 290 kN. A Dywidag-rudak széthúzása miatt a lemezek összefúrását a lemezek egymásra fektetése után el lehetett végezni.

4. A SZERKEZET MEGVALÓSÍTÁSA KÉPEKBEN A kivitelezési munkák 2011 augusztusától 2012 augusztusáig tartottak, a mederhidat érintő főbb munkafázisokról a 13–16. képek adnak bemutatást.

13. kép: A szerkezet építése: az ívmerevítés installálása

46


5. IRODALOMJEGYZÉK – A ráckevei Árpád híd korszerűsítése füzet – Közúti Igazgatóság Budapest 1993 – Hidak Csongrád megyében – 8408. j. út 12+790 km sz.-ben lévő marcaltői Rába-híd – Felújítási kiviteli terve – Pont-TERV Zrt. – 8408. j. út 12+790 km sz.-ben lévő marcaltői Rába-híd átépítése – Kiegészítő és technológiai tervek – ÁKMI Kft./Speciálterv Kft. – www.pontterv.hu – www.speciálterv.hu Fotók: Pál Gábor (Speciálterv Kft.) 3D látványtervek: Szabados Mihály (Speciálterv Kft.) Statikai részletek: Hunyadi László (Speciálterv Kft.) 14. kép: A szerkezet építése: az ív ideiglenes merevítése elkészült, a vasbeton pályalemez bontása halad, az ideiglenes rácsos vég-kereszttartó beépítéséig a tartóbetétes beton vég-kereszttartó még bent maradt

15. kép: A szerkezet építése: a vasbeton pálya táblás bontása

16. kép: A szerkezet építése: a főtartó ív felújítása


47

Dr. Gáti József kancellár Óbudai Egyetem Pálinkás László Crown International Kft., Cloos képviselet

IV. CLOOS – ÓBUDAI EGYETEM SZIMPÓZIUM 2013. március 28-án immár negyedik alkalommal került megrendezésre Crown International Kft. és az Óbudai Egyetem közös szimpóziuma az egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Karán. A kissé hosszúra nyúló télben, mi szervezők már nagyon vártuk tavaszi szakmai rendezvényünket. Kicsit izgultunk, hogy az időjárás megtréfál-e bennünket, és e tavaszi esemény, a téli útviszonyok miatt válik emlékezetessé. Szerencsére az égiek is mellénk álltak, és a jelentkezők nagy számban el is jöttek a szimpóziumra. Néhányan ugyan előre jelezték, hogy az időjárás miatt nem merik bevállalni a hosszú utat Budapestre, az Óbudai Egyetem Népszínház utcai kampuszába, amely már hagyományosan helyet biztosít a szimpóziumnak (1. kép). A szervezés során sok program közül válogattuk ki azokat, amelyek helyet kaptak a szakmai napon. A szimpóziumot a Cloos képviselet részéről Makk Piroska tulajdonos-ügyvezető, az Óbudai Egyetem részéről pedig dr. Gáti József kancellár nyitotta meg (2. kép). Dr. Gáti József levezető elnök megnyitójában kiemelte, hogy a sorozat alapjait dr. Rudas Imre rektor és Makk Piroska 2009. április 29-én kötött együttműködési megállapodása teremtette meg, mely a Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Karon CLOOS Robothegesztő Állomás telepítését határozta el. A CLOOS hegesztőrobotállomás kiváló lehetőséget nyújtott arra, hogy a hegesztő szakemberek, az alap- és mesterképzésben, illetve a továbbképzésben részt vevők megismerjék a hegesztőrobotrendszereket, egyben mód nyílt kutatási, illetve tudományos diákköri tevékenységek folytatására is. Makk Piroska köszöntőjében a két szervezet közötti gyümölcsöző kapcsolatot méltatta, és eredményes tanácskozást kívánt az évről évre növekvő létszámú érdeklődőnek. Majd bejelentette, hogy 2013 májusának végén, a Cloos is kiállítóként vesz részt a Mach-Tech-en, majd szeptember második felében ismét szakmai utat szervezünk a négyévenként megrendezésre kerülő, Európa legnagyobb hegesztési kiállítására, az essen-i Schweissen und Schneiden szakvásárra.

Az első blokk előadását Pálinkás László (3. kép), a Cloos képviselet munkatársa tartotta „A MIG/MAG hegesztőgépek dinamikus viselkedése” címmel. Előadásában rámutatott, hogy a hegesztőgépek a transzformált, egyenirányított áram simítására fojtótekercset tartalmaznak, hogy a hegesztőáram időben közel állandó legyen, kiküszöbölve ezzel a transzformált hálózati 3. kép áram hullámosságát. Az egyenáramú szekunder, azaz hegesztő áramkörben lévő fojtótekercs határozza meg a hegesztőgép dinamikus viselkedését. Ez a dinamikus viselkedés határozza meg, hogy a hegesztőgép hegesztés közben, a körülmények megváltozása esetén, hogyan reagál a hegesztőáram változásaira. A hegesztőgépek működésének, sajátos viselkedésének megértéséhez szükséges az elektromágneses fogalmak tisztázása is, amelyre emiatt tért ki az előadó. Ma a korszerű, tranzisztoros hegesztő áramforrásoknak már nem csak az alapvető tulajdonságait, hanem a dinamikus viselkedését sem az elektromos, hanem az elektronikus alkatrészek határozzák meg. A beállításokban megtalálhatjuk a hegesztő áramkör hossza miatti kompenzáció mellett, a dinamikus tulajdonságok változtatását szolgáló induktivitás és/vagy időállandó értékének, az adott hegesztési körülményekhez igazításának lehetőségét is. A szimpózium-sorozat programja első alkalommal biztosított lehetőséget a CLOOS hegesztőrobot-állomáson végzett tudományos diákköri munkák bemutatására. Dunavölgyi Dávid (4. kép) és Mészáros Levente (5. kép), az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar II. évfolyamos hallgatói „Az alkalmazható minimális lemezvastagság megállapítása vizsgálati úton, a Cloos MIG/MAG eljárásaival” című előadásában, a vékony lemezek hegeszthetőségével foglalkozott. A kutatás célja a különféle Cloos eljárásokkal hegesztett vékony lemezek varratainak az összehasonlítása volt. A hegesztéseket a Bánki Karon található Cloos

1. kép

48

2. kép


4. kép

5. kép

hegesztőrobottal végezték el. A hegesztőrobot-berendezést, és a robotprogramozásban való segítséget a Cloos (Crown International Kft.) cég biztosította. A hegesztett próbadarabokat először szemrevételezéssel értékelték, majd a próbatesteken szilárdsági vizsgálatokat végeztek. A vizsgálatok eredményeiből vonták le a következtetéseiket a különféle Cloos eljárásváltozatokkal elkészített varrat minőségére vonatkozóan. A kutatással a hosszabb távú célokat is megfogalmaztak: az 1,5 mm vastagságú lemez vizsgálataiból szeretnének egy vékonylemez-eljárási ajánlást létrehozni a robotos hegesztéshez. Szilágyi Gábor (6. kép) az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar II. évfolyamos hallgatója „Az összeállítási pontatlanság (hézagméret-változás) hatása a varratméretre, illetve hegesztési paraméterek korrekciójára PA és PB sarokvarratok esetén” című előadásában elmondta, hogy a vizsgálatuk célja az összeállítási hibák hatásainak kimu6. kép tatása, valamint a meghegesztett PA vályúhelyzetű, és PB álló sarokvarratok összehasonlítása volt. A hegesztett munkadarabokból mintákat vágtak ki és csiszolatokat készítettek. A csiszolatokon lehetővé válik a beolvadási mélység megállapítása, láthatóvá a varrat és hőhatásövezete, amit keménységméréssel meg is vizsgáltak. A varratokat állandó áramú, normál MIG/MAG eljárással hegesztették, és egy varratot Speed Weld elnevezésű, impulzusos eljárásváltozattal is készítettek. A hegesztések során a paramétereken nem változtattak, a hézagméret függvényében figyelték a teljesítmény- és áramfelvételt. A továbbiakban, a dolgozat bővítésére ad majd lehetőséget további Cloos hegesztési eljárásváltozatok használata, vagy azonos hézagméret mellett változó paraméterek alkalmazása és ezek összehasonlítása. Orbán Ede Gyula (7. kép) és Tamási Szilveszter (8. kép), az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar III. évfolyamos hallgatói „Cloos robottal történő MAG-hegesztés eljárásváltozatainak állapotfelügyelet tervezése” című előadásának fő témája, a CLOOS

7. kép

8. kép

hegesztőrobot különböző aktív védőgázos, fogyóelektródás ívhegesztés eljárásváltozataival készített hernyóvarratain, a változtatott paraméterek függvényében mért adatok kiértékelése és összehasonlítása volt. A hegesztések során, az eljárásváltozatokon belül egyetlen paramétert, az ívhosszt változtatták. A hegesztés során keletkező hőhatásokat hőkamerával készített vizuális képanyaggal látták el, illetve a próbatesteken Vickers-mikrokeménységet mértek. Munkájuk során a hőkép és a keménységeloszlás korrelációját vizsgálták. A rövid kávészünetben üdvözölhették egymást, és válthattak néhány szót azok, akik ezt a fórumot is kihasználták egy személyes, szakmai beszélgetésre.

9. kép

A második előadásblokkot dr. Kovács-Coskun Tünde (10. kép), az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar docense kezdte „Robbantásos plattírozó hegesztés” című előadásával. A robbantásos plattírozás nem a megszokott hegesztési technológiák közé tartozó hegesztő technológia. Az eljárással különböző anyagú fémlemez felületeket 10. kép lehet egymáshoz kötni, melynek eredményeként rétegelt lemezt kapunk, eltérő anyagminőségekből. Létrehozhatók olyan anyagpárosítások is, amelyek más hegesztési technológiákkal nem valósíthatók meg. Majd ezután Kristóf Csaba (11. kép), a GTE Hegesztési Szakosztály Munkavédelmi Szakbizottság vezetője „Ívhegesztőberendezések létesítésének biztonsági szempontjai” című előadását hallhattuk. A szabványos követelményeknek megfelelő, ezért biztonságosnak tekintett elemekből (áramforrás, huzaltoló, kábel, kábelcsatlakozó stb.) létesített hegesztő 11. kép áramkör (vagy adott esetben berendezés) biztonságos, egészséget nem veszélyeztető kialakításáért a létesítő a felelős. Azok a követelmények, amelyeket az eszközöknek ki kell elégíteni (LVD, EMC, adott esetben MD irányelvek), természetesen a kialakított hegesztő áramkörre is vonatkoznak. Az előadás fontos ismereteket nyújtott a hálózati csatlakozás, tápkábel, hibavédelem megválasztásának, valamint a hegesztő áramkör kialakításának helyes gyakorlatához.


49

A blokk harmadik előadója Gyura László (12. kép), a Linde Gáz Magyarország Zrt. hegesztés és szolgáltatás menedzsere volt, „A melegegyengetés alapjai” című előadásával. A hegesztett szerkezetek deformációinak meleggel (lánggal) történő egyengetése számos üzemben ma is gyakran alkalmazott technológia. Ennek ellenére viszonylag kevés olyan hazai szakirodalom12. kép mal, oktatási alapanyaggal találkozhatunk, amely a technológia elsajátítását segítené. Jellemzően egy-egy üzemben csak néhány olyan szakember van, akik hosszú évek tapasztalatait felhasználva képesek egy-egy feladat végrehajtására, és akik esetleges munkából történő kiesésükkel nagyon nehezen pótolhatók. Napjainkban a technológia – a hamarosan alkalmazásba kerülő MSZ EN 1090 (Acél- és alumíniumszerkezetek kivitelezése) szabványsorozat előírásai szempontjából is – előtérbe kerül, hiszen a szabvány szerint gyártóknak bizonyos esetekben a melegegyengetés munkafolyamatára eljárási utasítást kell készíteniük. Az előadás a technológia alapjait, az elméleti és gyakorlati oktatásának lehetséges formáit mutatta be, mellyel segítséget kívánt nyújtani az említett eljárási utasítás elkészítéséhez szükséges információk megszerzéséhez is. Az előadásblokk végén Halász Gábor (13. kép), a Messer Hungarogáz Kft. hegesztés-vágás szaktanácsadója „Ipari gázok alkalmazásának biztonsági kérdései”-ről tartotta meg előadását. Ismertette a palackos gázokra vonatkozó általános szabályokat, az acetilén, oxigén, szén-dioxid, éghető és semleges gázok tulajdonságait, veszélyforrásait és palackjainak biztonságos 13. kép kezelésének kérdéseit. Kitért a mélyhűtött, cseppfolyósított gázok speciális veszélyforrásai és biztonságtechnikájára. Esettanulmányokat, balesetek tanulságait mutatta be. Felhívta a figyelmet a védőgázos hegesztések veszélyeire, valamint a termikus vágások veszélyeire is, továbbá hogy milyen intézkedések szükségesek nem üzemszerű gázkiáramlás esetén. A délelőtti program zárásaként a Crown International Kft. ebéddel látta vendégül a résztvevőket. Ebéd után dr. Domanovszky Sándor (14. kép) Széchenyi-díjas, aranydiplomás építőmérnök, nemzetközi hegesztőmérnök (IWE) tartotta meg nagy érdeklődéssel várt előadását „A hegesztéstechnológia bevezetésének kezdetei és fejlődése a hazai acélszerkezet-építésben” címmel. Amikor Domanovszky Sándor 57 esztendővel ezelőtt a MÁVAG Hídgyáregységében 14. kép szakmai pályafutását megkezdte, ott még a szögecselt szerkezetek világában étek. Noha a bevont elektródás kézi ívhegesztést már 1930 óta alkalmazták, fontosabb szerepet csak az 50-es évek második felében kapott. Ebben az időszakban vezették ott be a fedett ívű, majd a védőgázos eljárásokat. E feladatokkal, sőt rövidesen az egész gyár „felelős hegesztőmérnöki” teendőinek ellátásával – egy fél évszázadra – őt bízták meg. Már ez irányú

50

tevékenységének kezdetén ráébredt, hogy a megfelelő minőségű kötés létrehozásához az alapanyagból kell kiindulni, továbbá hogy ennek létrehozásánál bonyolultabb feladat a nagyobb méretű szerkezetek alak- és mérethelyességének biztosítása. Így rendkívül érdekfeszítő előadásában, a tőle megszokott alapossággal és szenvedélyességgel, a hegesztéstechnológiának erre a részére fókuszálva – itthon és négy földrész számos országában szerzett – széles körű tapasztalataiból osztott meg egy keveset a hallgatósággal. A szimpózium időpontjához alig két hétre ünnepelte dr. Domanovszky Sándor (15. kép), a magyar hegesztőszakma kiemelkedő egyénisége, számos díj kitüntetettje a 80. születésnapját. Ebből az alkalomból a szimpózium közössége meghitt körülmények között köszöntötte az ünnepeltet. Előbb dr. Gáti József méltatta dr. Domanovszky Sándor páratlanul tartalmas szakmai életútját, majd dr. Dulin László hegesztőmérnök orgonán adta elő César Franck: Prélude című művét (16. kép), ezzel köszöntve a szaktársat. Ezt követően Kautzky Armand színművész (17. kép) mondta el Arany János: A gyermek és szivárvány című versét. Majd ismét dr. Dulin László orgonajátéka következett, Johann Sebastian Bach: C-dúr toccata, adagio és fúga művének Adagio tétele. A műszaki emberek közt is kiemelkedő egyéniség előtti tisztelgésként stílszerűen Ady Endre: A tűz csiholója című versét adta elő Kautzky Armand. Az Óbudai Egyetem nevében dr. Gáti József kancellár adta át dr. Domanovszky Sándornak a szimpózium Emléklapját (18–19. képek), a nemzetközi és a hazai hegesztési kultúra fejlesztése; a hazai hegesztett szerkezetek gyártása terén végzett kiemelkedő szakmai tevékenysége; szakirodalmi munkássága; az ifjúság nevelése terén végzett tevékenysége elismeréséül. A Crown International Kft. nevében Makk Piroska adott át egy dr. Domanovszky Sándorról festett portrét (20–21. kép). A portrét korunk meghatározó, neves festőművésze és tanára, Rádóczy Gyarmathy Gábor festette, akinek műveiből készült könyvet is átadtunk az ünnepeltnek (22. kép). És ha már születésnapról volt szó, egy, a dunaújvárosi hidat megformázó tortával is kedveskedtünk a magyarországi hidak legjelentősebb hegesztő szakemberének (23. kép). Szimpóziumunkon a színvonalas előadások mellett lehetőséget biztosítottunk szakmai konzultációkra, kötetlen beszélgetésekre is. A szimpózium végén, a már megszokott értékes ajándékokat sorsoltunk ki a résztvevők között, melyeket cégünk és partnervállalataink ajánlottak fel. Reméljük, hogy ismét tartalmas szakmai rendezvényt bonyolítottunk le. Köszönjük a résztvevőknek, hogy jelenlétükkel megtisztelték a rendezvényt!


24. kép

80 15. kép

16. kép

17. kép

18. kép

20. kép

21. kép

22. kép

23. kép

19. kép

Fotó: Nagy József


51

A beszámolót összeállította: Dobránszky János – Gáti József – Jármai Károly – Kristóf Csaba

AZ INTERNATIONAL INSTITUTE OF WELDING (IIW) ELNÖKE MAGYARORSZÁGON PRESIDENT OF INTERNATIONAL INSTITUTE OF WELDING (IIW) IN HUNGARY Baldev Raj, az International Institute of Welding (IIW) elnöke április 21. és 26. között látogatást tett Magyarországon Gáti József, az Óbudai Egyetem kancellárja, a Gépipari Tudományos Egyesület Hegesztési Szakosztály elnöke meghívására. A találkozó célja a hazai hegesztés helyzetének bemutatása, a magyarországi hegesztő szakemberek képzésének áttekintése, az IIW, valamint a Hegesztési Szakosztály közötti kapcsolatok szorosabbra fűzése, az IIW delegátusokkal való személyes találkozás biztosítása, a jövőbeli együttműködések egyeztetése volt. Baldev Raj látogatást tett a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen, találkozott Stépán Gábor és Ginsztler János professzorokkal, és részt vett a Miskolci Egyetemen Jármai Károly professzor által szervezett DFE 2013, Design, Fabrication and Economy of Metal Structures konferencián.

Baldev Raj, president of International Institute of Welding (IIW) made a visit in Hungary on 21-26. April saying yes to invitation of József Gáti, chancellor of Óbuda University and president of the Welding Section in Scientific Society of Mechanical Engineering. The purpose of the meeting was to give a general overview about welding science in Hungary, especially about education, training and certification of welding specialists and, to strengthen the connection between IIW and the Hungarian Welding Section, providing a personal encounter with the IIW delegates, arranging for future collaborations. After the meeting Baldev visited the Budapest University of Technology and Economy, met Gábor Stépán and János Ginsztler and he attended the University of Miskolc, where he participated on conference DFE 2013 (Design, Fabrication and Economy of Metal Structures), organized by Károly Jármai.

Baldev Raj közel egyhetes programjának kiemelt jelentőségű eseményét jelentette az április 22-ei találkozó az Óbudai Egyetemen. A vendéget Gáti József, az egyetem kancellárja, a GTE Hegesztési Szakosztálya elnöke és Réger Mihály professzor, az Óbudai Egyetem rektorhelyettese fogadta. A meghívottakat a délelőtti program elnöke, Gremsperger Géza mutatta be. Az eszmecserén a hazai partnerek képviseletében jelen volt Kristóf Csaba, Gyura László, Borhy István, Bakos Levente, a Hegesztési Szakosztály vezetőségi tagjai, Komócsin Mihály, a Miskolci Egyetem docense, Dobránszky János, az MTA tudományos főmunkatársa, Palotás Béla, a Dunaújvárosi Főiskola tanszékvezető egyetemi docense. A Magyar Hegesztéstechnikai és Anyagvizsgálati Egyesülést Gayer Béla igazgatóhelyettes és Gremsperger Géza, a Magyar Roncsolásmentes Vizsgálati Szövetséget pedig Trampus Péter elnök képviselte.

Réger Mihály prezentációja („Óbuda University – Pro Sciencia et Futuro”) a házigazda Óbudai Egyetemet mutatta be. A 600 éves egyetemi múltat és 130 éves ipari képzés hagyományát magáénak tudó és ápoló egyetemnek 12 000 hallgatója van, akik az egyetem öt karán és két központjában szerezhetnek BSc, MSc képesítést és három doktori iskolában PhD fokozatot. Az Óbudai Egyetem jogelődjeivel jelentős szerepet játszott és vállal ma is a hegesztő szakemberek képzésében. E tevékenységük iránymutató volt a hegesztőtechnológus képzés sikeres kialakításával, amelyet elsőként hagyott jóvá hazánkban az IIW/EWF által meghatalmazott MHtE, mint magyar Nemzeti Meghatalmazott Testület (ANB) EWT/IWT diploma megszerzésére képesítő képzésként, amely azóta kiegészült EWE/IWE diploma kiadására jogosító képzés jóváhagyásával.

1. kép: Dr. Baldev Raj fogadása (Dr. Gáti József, Dr. Réger Mihály)

52


2. kép: Az április 22-ei egész napos konzultáción megjelentek

Komócsin Mihály előadása (“Hungarian Qualification and Certifications System in Field of Welding”) összefoglalta az Európai Hegesztési Szövetség (EWF) és a Nemzetközi Hegesztési Intézet (IIW/IIS) közötti megállapodás keretében az IIW/IIS által működtetett Nemzetközi Meghatalmazó Testület (IAB) által kidolgozott oktatás és képzés (education and training) alapján adott minősítésre (qualification), valamint igazolásra (certification) jogosító jóváhagyási rendszer hazai működésének történetét és eredményeit. Kiemelte, hogy a nemzetközileg elismert hegesztőmérnök (IWE), valamint technológus (IWT) oktatás és képzés elfogadását megelőzően hazánkban 1961 óta hegesztő szakmérnök, illetve 1978 óta hegesztőtechnológus képzés folyt. A miskolci és budapesti műszaki egyetemeken, valamint az Óbudai Egyetem jogelődjénél folyó képzések így gond nélkül kapták meg a jóváhagyást a nemzetközileg is elismert diplomákra jogosító képzéshez. Az MHtE (mint ANB) által jóváhagyott képző intézményekben (ATB) csak-

3. kép: A találkozó résztvevői a tanácskozás szünetében. Első sorban balról jobbra: Trampus Péter, Réger Mihály, Gresperger Géza, Baldev Raj, Gáti József, Gayer Béla Második sorban balról jobbra: Dobránszky János, Gyura László, Komócsin Mihály, Kristóf Csaba, Borhy István, Palotás Béla, Bakos Levente

nem 700 EWE/IWE, 600 EWT/IWT, 350 EWP/IWP és 140 EWS/IWS diplomát adtak ki. Nemzetközileg elfogadott hegesztőminősítést kb. 19 000 fémhegesztő és mintegy 8 000 műanyag hegesztő szerezte meg. A jóváhagyott hazai képző intézmények Intézmény

Képzési jogosultság

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

IWE

Miskolci Egyetem

IWE, IWSD

Óbudai Egyetem

IWE, IWT, IWS

Nyíregyházi Főiskola

IWE, IWT, IW

Mátrai Hegesztéstechnikai és Szakképzési Kft.

IWP, IW

Szombathelyi Regionális Képző Központ

IW

PERFEKT Fordító, Tanácsadó, Oktató és Kiadó Kft.

IWP

Trampus Péter előadása (“Non-Destructive Testing at Hungary”) a roncsolásmentes vizsgálattal (NDT) foglalkozó magyar vállalkozások és szakemberek szövetségét mutatta be, amely a szakma legfontosabb magyarországi és nemzetközi képviseletét szolgálja. A 34 jogi és 35 egyéni tagot magáénak tudó szövetség ellátja a magyar NDT laboratóriumok és szakemberek érdekvédelmét, növeli a szakma megbecsülését, javítja a professzionális NDT kultúráját, támogatja és részt vesz az NDT-vel kapcsolatos szabványosításban, emeli a vizsgáló személyzet oktatásának és képzésének, valamint minősítésének színvonalát, képviseli Magyarországot a nemzetközi szervezetekben (ICNDT, EFNDT). Tanácsadói és mérnöki tevékenységet végez. Hazai és nemzetközi konferenciák szervezése mellett a szövetség fontos feladatának tartja a jogalkotók szakmai tájékoztatását és támogatását, amint azt tette legutóbb, amikor az Országos Atomenergia Hivatal számára készítettek fontos szakmai anyagot a radioaktív források hatásos védelmével kapcsolatban. A délelőtti programot kötetlen konzultáció zárta, majd a délutáni szekciót Palotás Béla elnökölte.


53

Baldev Raj elnök „A vision shared for more then 60 years. A global overview of the IIW” („Több mint 60 éve közös vízió. A globális IIW”) című előadása négy fejezetre tagozódott: a hegesztés fontosságát, az IIW alapítását és működését, annak aktuális témáit, valamint a szervezet etikus és progresszív formálását bemutató jövőképet tárgyalóra. Kiemelte, hogy az IIW működése globális jellegű (56 ország tagja a szervezetnek) és igazságos (a tagországok részvétele teljesen egyenjogú), a szervezetben meglévő sokféleséget is felmutató eredmények nemzetközileg elismertek, a tagországok egysége erőt demonstrál, hiteles, amelyet sok minden mellett az is alátámaszt, hogy a szervezetnek nincsenek kereskedelmi kapcsolatai. Az 1948-ban 16 ország által alapított IIW életében kiemelkedő események voltak − az 1970-ben alapított „Weldinginthe World” folyóirat, amely a bizottsági viták eredményeként publikálhatónak minősített dokumentumokat adja közre, − az ISO-val 1992-ben kötött megállapodás, amelynek alapján a Nemzetközi Szabványosítási Szervezet önálló szabványosítási szervezetként ismeri el az IIW-t, valamint − az EWF és az IIW megállapodása alapján 2000-ben létrehozott Nemzetközi Meghatalmazó Testület (IAB). Az IIW az egész világra kiterjedő hálózatként kívánja szolgálni a kötéstechnológiákkal kapcsolatos ismeretcserét − a helyes (és bevált) gyakorlatok megfogalmazásával, fejlesztésével és átadásával, − az IIW oktatási, képzési, minősítési és igazolási programjának (IIW Education, Training, Qualification and Certification Programmes) felépítésével, fejlesztésével és globális szintű alkalmazásával, − az IIW és tagszervezeteinek ajánlásával a világ különböző régiói számára, mindenki kölcsönös előnyére, − az IIW-ben elért eredmények alkalmazásának támogatásával, − az IIW és IIW tagszervezetek minőségi kiszolgálásával, − nemzetközi szabványjavaslatok megfogalmazásának és kidolgozásának támogatásával. Az IIW 92 szervezeti egységében (bizottságaiban és munkacsoportjaiban) mintegy 800 szakértő és delegátus vesz részt. A rendezvényeket nagy részvételi arány jellemzi (az éves közgyűlésen átlagosan 900 fő vesz részt). Az IIW 1988 óta mintegy 30 kongresszust szervezett. A korszerűsített honlapról (www.iiwwelding.org) mintegy 10 000 dokumentum tölthető le a 4600 regisztrált felhasználó számára. Az IIW kötőanyagát a nemzeti delegációk alkotják. A tagszervezetek felkészült szakemberei képviselik hazájukat az IIW munkabizottságaiban. A delegátusok és szakértők feladata: − a hazájukban alkalmazott technológiák, tapasztalatok és kutatási eredmények bemutatása, − a hazájukban elérhető lehetőségek felmutatása, − a kialakult helyes (bevált) gyakorlatok nemzetközi összehasonlítása, − hazájuk és más tagszervezetek közötti kommunikáció, együttműködés kialakítása, − információszerzés a legújabb eljárásokról, megoldásokról, és ezek közvetítése a hazai ipar, tudomány, kutatás-fejlesztés és kormányzat felé. Az IIW Fehér könyv (WhiP) az IIW szakemberei konszenzusára építve kidolgozott közös vízió dokumentuma.

54

4. kép: Az IIW Fehér könyv borítója

Tárgya: − a hegesztés- és kötéstechnológia kihívásainak meghatározása a globális arénában; − stratégiák ajánlása azokra a válaszokra, amelyek megoldást jelenthetnek ezekre a kihívásokra, − egyetértés a következő 20 év megoldásaiban, − a kidolgozott megoldások alkalmazásának elősegítése nemzeti, regionális és nemzetközi alapon, mélyebb együttműködés, az ismeretek terjesztése partneri viszony révén, − az általános életminőség javítása világszerte, azaz lehetőségek felmutatása az egészségvédelem és biztonság terén, a táplálkozásban, a tisztességes kereskedelemben, a környezetvédelemben és az oktatásban. Az IIW Fehér könyv letölthető a már idézett honlapról. Kristóf Csaba (“Welding in Hungary”) előadása történelmi keretbe helyezve adott áttekintő képet a hazai hegesztésről, a GTE Hegesztési Szakosztály és az MHtE szerepéről, az elmúlt időszak szakterületi eseményeiről, rendezvényeiről. Kiemelte, hogy a XX. század történelmi megrázkódtatásai közepette is születtek nemzetközi szinten értékes, kiemelkedő eredmények. A II. világháború utáni, konszolidálódott gazdasági környezetben hazánk élenjáró volt a hegesztés alkalmazásának mérnöki gyakorlatában. A nemzetközileg egységes gyakorlatot jóval megelőzően indult meg a hegesztő szakmérnök- és technológusképzés, alakult ki az üzemalkalmasság megítélésének gyakorlata és hoztak létre a mai értelemben vett hegesztési felügyeleteket. A hegesztők minősítése európai, majd nemzetközi rendszerének bevezetését Magyarországon már működő modell előzte meg. Az 1989-es rendszerváltást követően megindult gazdasági átalakulás nyomán a hegesztés alkalmazására jellemző a korszerű, gépesített, automatizált eljárások terjedése, elsősorban az ide telepített gépkocsiés vasútijármű-gyártás révén. Ennek tovagyűrűző hatása megmutatkozik néhány kis- és közepes vállalkozás (KKV) látványos fejlődésében is. Fontos célként jelölte meg a hegesztőmunkások utánpótlásának kérdését, amelynek megoldásához – lévén világszerte probléma – jó kiindulópont az IIW Fehér könyv


útmutatása. Az előttünk tornyosuló feladatok megoldása nem nélkülözheti a hegesztő szakemberek oktatásával és képzésével, kutatás-fejlesztéssel, anyagvizsgálattal, gyártással és kereskedelemmel fogalakozó egyesületek, intézmények és gazdasági szereplők összefogását egy valós szövetség keretei között. Kiemelte, a GTE Hegesztési Szakosztálya keretei között a BME, ME, ÓE, Dunaújvárosi Főiskola és a GAMF hegesztés iránt érdeklődő fiataljai által létrehozott Ifjúsági Fórumot, amely máris számos, kitűnően sikerült rendezvénnyel büszkélkedhet. Borhy István előadása (“The role of Hungary in the IIW”) betekintést adott hazánk szerepvállalásába az IIW munkájában. A prezentáció kitért arra, hogy az 1962-ben Oslóban tartott IIW közgyűlésen vették fel a GTE Hegesztési Szakosztályát az IIW-be, egyidejűleg Japánnal. Kiemelte, hogy eddig két alkalommal rendezett a szakosztály IIW közgyűlést, 1974-ben és 1996-ban. Az 1974. évit mindmáig a második legsikeresebb közgyűlésnek tartják számon a résztvevők száma és hangulata alapján (legsikeresebb az 1973-ban Düsseldorfban, az IIW fennállásának 25. és a DVS megalakulásának 50. évfordulóján rendezett közgyűlés). A közgyűléshez kapcsolódó nyilvános ülés témája a hegesztés a szénhidrogén-iparban volt. 1996-ben a közgyűléshez kötődő ülés a hegesztett acélszerkezetekkel, főként a hidakkal foglalkozott. Az utóbbi témakörben előadást Domanovszky Sándor tartott, mely teljes terjedelemben megjelent a Welding Innovation 1997. évi 1. számában. Az előadást követő hajókiránduláson tartott demonstrációnak osztatlan sikere volt. 1973–75 között az IIW-ben Gillemot László, 1995–97 között Konkoly Tibor professzor töltött be alelnöki tisztséget. Konkoly Tibor közel tíz éven át volt a Technikai Bizottság tagja. Az előadás szemléltette az IIW delegátusok által kidolgozott IIW dokumentumokat, illetve a nemzetközi konferencia tevékenységet. A résztvevők kifejezték szándékukat az IIW-vel való szorosabb együttműködésre, egyben jelezték Raj elnök úrnak, hogy készek megpályázni a 2018-as IIW közgyűlés és konferencia szervezési jogának elnyerését. Baldev Raj, az IIW elnöke meghatározó vezetője az indiai tudományos szervezeteknek. Mindhárom indiai tudományos akadémia tagja, és elnöke az India Nemzeti Mérnökakadémiának. Ily módon természetesen adódott, hogy április 23-án délelőtt a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen találkozott Ginsztler János profeszszorral, a Magyar Mérnökakadémia ügyvezető elnökével, valamint konzultációt folytatott Stépán Gábor professzorral, a Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Tudományok Osztályának elnökével. A Stépán Gáborral folytatott megbeszélésen elsősorban az akadémiai életről beszéltek, összehasonlították a nemzeti és a mérnöki akadémiák küldetését és működését a két országban. Kitértek arra, hogy a nemzeti akadémiákon mekkora a műszakiak súlya, és mi a szerepük az ország tudományos életében, mennyire különböztethetők meg a műszaki tudomány művelői a fizikusoktól, kémikusoktól. Stépán és Raj akadémikusok megbeszélték az akadémiák és az ipar, a gazdaság kapcsolatát, külön foglalkoztak a hazájukat elhagyó mérnökök kérdésével, a szakma nemzetközi jellegével, ennek pozitív és negatív hatásaival. Végül az energiapolitika globális feladatairól folytattak eszmecserét, a nukleáris technika, az atomerőművek jelenlegi és várható helyzetéről, a nemzetközi trendek értékeléséről beszéltek.

A Magyar Mérnökakadémia ügyvezető elnökével, Ginsztler professzorral folytatott konzultáción a következő témakörök kerültek szóba: – A nemzeti mérnökakadémiákat koordináló szervezet, a CAETS (Council of Academies of Engineering and Technological Sciences) idén június végén, Budapesten sorra kerülő rendezvényei (bővebben: http://www.caets.org/) és azok lebonyolításának kérdései. – Az indiai és a magyar akadémikusok, továbbá tudományos kutatók cserelátogatása a két ország között. – Egyetemi és PhD hallgatók akár féléves áthallgatásának lehetősége, kölcsönös alapon. Raj professzor javasolta, hogy szokás szerint a felmerülő költségeket a fogadó fél finanszírozza mindegyik csereprogram során. Ginsztler professzor egyetértett az elképzeléssel, de jelezte, hogy a magyar intézmények sajnos nagyon szűkös anyagi kerettel rendelkeznek állami támogatás hiányában. A mérnökakadémiai elnökök egyetértettek abban, hogy az ipari szereplők részéről érkező kutatási támogatásokat fontos lenne fokozni. – A magyar és az indiai tudományos élet infrastruktúrájának felépítése, a nemzeti tudományos akadémiák és a mérnökakadémiák felépítése, működése. Indiában pl. csak egyéni tagsággal és tagdíj nélkül lehet mérnökakadémiai taggá válni. Az indiai mérnökakadémiát és a tudományos akadémiákat is teljes mértékben az állam finanszírozza. – A nemzetközi tapasztalatcserék fontossága, a tapasztalatok és az ismeretek széleskörű terjesztésének jelentősége. – Új, nemzetközi jelentőségű tudományos szakfolyóiratok alapítása indiai tudományos bázison. Baldev Raj professzor tárgyalásai a hazai műszaki tudományos élet két meghatározó vezetőjével fontos kiindulópontja lehet egy új fejlődési szakasznak a két ország tudományos kutatási együttműködésében. Az IIW elnöke április 23-án délután Borhy István és Bakos Levente kíséretében utazott a Miskolci Egyetemre, a DFE 2013 konferenciára, mely öt év után újra Miskolcon került megrendezésre. A rendezvény célja a széles szakterület elméleti és gyakorlati szakembereinek összehozása, az elért eredmények bemutatása, a jövőbeni fejlődési tendenciák megismerése, kapcsolatok kialakítása volt.

5. kép: Szakember-találkozó a Miskolci Egyetemen. Első sorban balról jobbra: Dr. Török Imre, Dr. Baldev Raj, Dr. Tisza Miklós, Dr. Farkas József, Hendrik Pahlke Második sorban balról jobbra: Prém László, Meilinger Ákos, Bakos Levente, Dr. Jármai Károly, Borhy István


55

A Miskolctapolcán április 24–26. között megrendezett „Fémszerkezetek tervezése, gyártása és gazdaságossága” című nemzetközi konferencián részt vett Baldev Raj professzor is. A konferencia előtti nap az IIW XV-F albizottsága ülést tartott, mely a hegesztett szerkezetek tervezési, gyártási és gazdaságossági kérdéseit, illetve a Miskolci Egyetemen folyó hegesztőmérnök és hegesztett szerkezettervező mérnök képzést tekintették át. Az albizottság ülésén a részt vevők megvitatták a XV-F albizottság jelentését a denverit alálkozóról, a Jármai Károly professzor jelentését a DFE 2013 konferenciáról, valamint a következő témaköröket: – XV-1441-1413, XV-F-91-13 dokumentum: Farkas József: Négy sarkán alátámasztott hegesztett bordázott négyzet alakú cellalemezoptimálása költségre, – XV-1442-1413, XV-F-92-13 dokumentum: Hendrik Pahlke: Hegesztett szerkezetek optimálása hegesztési utókezelés esetén, – XV-1443-1413, XV-F-93-13 dokumentum: Jármai Károly: Hegesztett szerkezetek költségszámítása, – tapasztalatok az IIW-IWE Nemzetközi Hegesztőmérnök képzésről a Miskolci Egyetemen: Tisza Miklós, Török Imre, – tapasztalatok a IIW-IWSD Nemzetközi hegesztett szerkezettervező mérnök képzésről a Miskolci Egyetemen: Jármai Károly, – IIW White Paper, a hegesztés szerepe az életminőség javításában: Baldev Raj. A Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kara immár ötödik alkalommal szervezett nagy nemzetközi konferenciát az acélszerkezetek témakörében. Minden esetben színvonalas nyugat-európai kiadó jelentette meg a cikkeket. Az április 24-én kezdődött DFE 2013 konferenciára a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karának Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszéke várta négy kontinens 38 országának 99 előadást beküldő szakembereit, hogy a hegesztett szerkezetek tervezése, gyártása során kulcskérdésként jelentkező biztonság, technológia, gazdaságosság témakörében tanácskozzanak. A megnyitón a 6. kép: 85-dik születésnapját ünnepelő A 85. születésnapját Farkas József professzor orgonált ünneplő Dr. Farkas József professzor a szokásoknak megfelelően.

A konferencia témakörei a korszerű hegesztett fémszerkezetek gyártásának fő szempontjai köré szerveződtek: a megfelelő teherviselő képesség (biztonság), a jól gyártható, a technológiához jól illeszkedő szerkezet, illetve a gazdaságosság. Ezek az optimális méretezés révén kapcsolhatók egybe. A konferencia 120 résztvevője14 szekcióban angol nyelven követhette az előadásokat (honlaphttp://www.dfe2013. uni-miskolc.hu). A két szűrőn átment és elfogadott cikkek a közel 700 oldalas konferencia-kiadványban jelentek meg a Springer Kiadó gondozásában (http://link.springer. com/book/10.1007/978-3-642-36691-8/page/1). A kiadványt minden regisztrált résztvevő megkapta.

9. kép: A Springer kiadásában megjelent DFE kiadvány

A konferenciára jelent meg Farkas József és Jármai Károly új könyve az „Optimum design of steelstructures” címmel, szintén a Springer Kiadó gondozásában (http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-36868-4/page/1). Az IIW elnök látogatása, a lezajlott megbeszélések, a DFE 2013 konferencia abba az irányba mutatnak, hogy képesek vagyunk ismét sikeres IIW közgyűlést szervezni Magyarországon, mint tettük korábban, 1974-ben és 1996-ban. Remélhetőleg lehetőségünk lesz Farkas professzor 90-edik születésnapját is megünnepelni.

7. kép: A DFE 2013 konferencia elnöksége. Balról jobbra: Illés Béla, Dobróka Mihály, Jármai Károly, Baldev Raj, Farkas József

56


8. kép: Baldev Raj IIW elnök köszöntője

10. kép: Fémszerkezetek tervezése, gyártása és gazdaságossága konferencia résztvevői

Köszönet illeti mindazon kollégák munkáját, akik a közel egyhetes program előkészítésében és sikeres lebonyolításában működtek közre. Külön elismerés illeti azon szervezeteket és intézményeket – így a GTE Hegesztési Szakosztályát, az Óbudai Egyetemet, a Budapesti Műszaki

és Gazdaságtudományi Egyetemet, a Miskolci Egyetemet, DFE 2013 Konferenciát –, melyek anyagi hozzájárulásukkal tették lehetővé e programsorozat kiemelkedő színvonalú végrehajtását.

ACÉLHIDAKAT ÉPÍTÜNK A VILÁG NYOLCVANÖT PONTJÁN ÁTMEHET EGY HÍDON, AMELYIK A NYÍREGYHÁZI GYÁRBAN KÉSZÜLT. A Bilfinger MCE Nyíregyháza Kft. közúti és vasúti hidak, gyalogos-felüljárók, magasépítészeti nehéz és különleges hegesztett szerkezetek gyártója. Támasszon magas követelményeket, kielégítjük acélszerkezet-gyártási és szerelési igényeit!

BILFINGER MCE NYÍREGYHÁZA KFT. www.mce-nyiregyhaza.bilfinger.com


57

Dr. Szabó Bertalan egyetemi docens, PhD BME Hidak és Szerkezetek Tanszék Hajdú Gábor egyetemi hallgató, Széchenyi István Egyetem, Győr

SZEKRÉNYKERESZTMETSZETŰ TARTÓ FENÉKLEMEZÉNEK ELLENÁLLÁSA RESISTANCE OF A BOTTOM FLANGE OF THE BOX GIRDER Ez a munka az első számú szerző – a sajnos megszűnt – Közlekedésépítési Szemlében „4. osztályú keresztmetszetek ellenállásainak számítása acél- és öszvérszerkezetű hidaknál” címmel megjelent cikke folytatásának tekinthető, mely részletesen bemutatja egy háromtámaszú tartó támaszkörnyezeti fenéklemezének ellenállás számítását az effektív keresztmetszetek és a redukált feszültségek módszerek segítségével. A két metódus szerinti végeredmények között kb. 10%-os különbség tapasztalható, mivel a két eljárás különböző tervezési elveken alapul.

This work can be considered as continuation of the first author’s article published in the late Közlekedésépítési Szemle journal under the title „Resistance calculation of Class 4 type cross-sections of steel and composite bridges”. This study discusses in detail the support region resistance calculation of a bottom flange of a continuous box girder with two spans, using effective area and reduced stress methods. The difference between the end results of the two methods is about 10%, due to the applied different design philosophies.

1 BEVEZETÉS Ez a munka az első számú szerző az egykori Közlekedésépítési Szemlében „4. osztályú keresztmetszetek ellenállásainak számítása acél- és öszvérszerkezetű hidaknál” címmel megjelent cikke [1] folytatásának tekinthető, mely részletesen bemutatta az effektív keresztmetszetek/redukált keresztmetszetek és a redukált feszültségek módszerét. Sőt egy számpéldát is prezentált keresztmerevítéssel ellátott gerinclemez vizsgálatára. [1]-ben nem került sor (terjedelmi okok miatt) hosszmerevítővel ellátott panel számítására. Jelen munkában ezt a hiányt pótoljuk. A számpéldabeli (lásd alább) fenéklemez nemcsak ortotrop pályalemezes, hanem öszvér szekrénytartós híd része is lehet.

2 SZÁMPÉLDA FENÉKLEMEZ ELLENÁLLÁSÁNAK SZÁMÍTÁSÁRA

1. ábra: Fenéklemez méretei (mm-ben), ható normálfeszültségek

2.1.1 Az alpanelek effektív keresztmetszeteinek számítása Az alpanelek rajza a 2. ábrán látható. Az alkalmazott trapézborda VU-308-300/200 típusú (8 mm vastag).

Ellenőrizzük le egy háromtámaszú ortotrop pályalemezes, szekrény keresztmetszetű közúti híd fenéklemezét. A támaszközök 90 m-esek. A tartó magassága 4,00 m. Az anyagminőség: S 355. A fenéklemez rajza 1. ábrán látható, melynek b szélessége 4300 mm, a keresztmerevítők a távolsága 4000 mm. A ható (átlag) feszültségek: σEd = 240 N/mm2, τEd = 100 N/mm2.

2.1 Ellenállás számítása az effektív keresztmetszetek/redukált keresztmetszetek módszerével Anyagjellemzők: Az S 355-ös acélanyag folyáshatára: 35,5 kN/cm2; A rugalmassági modulus: 21000 kN/cm2; A ν harántkontrakciós-tényező: 0,3; Az ε anyagminőségre jellemző segédmennyiség: 0,814; A parciális tényezők; γM0 = 1,00, γM1 = 1,10 [6].

58

2. ábra: Alpanelek

A I. számú alpanel méretei; bI = 460 mm; t = 12 mm. A kσ horpadási tényező értéke: 4,00 (MSZ EN 1993-1-5, 4.1. táblázat [5]). A ψ szélsőszál feszültség arány: 1,00. A viszonyított lemezkarcsúság:


3.1.2 A fenéklemez panel vizsgálata

A ρI redukciós tényező:

A fenéklemez panel méretei a 3. ábrán láthatóak. A I. számú alpanel effektív szélessége: beff.I = ρI · bI = 0,886 · 460 = 407,48 mm A I. számú alpanel effektív keresztmetszeti területe: Aff.I = ρI · bI ·t = 0,886 · 460 · 12 = 4889,73 mm2 A II. számú alpanel méretei; bII = 308 mm; t = 12 mm A viszonyított lemezkarcsúság:

3. ábra: Fenéklemez panel méretei

A VU-308-300/200 típusú (8 mm vastag) borda Asl keresztmetszeti területe: 64,8 cm2, Isl inercianyomatéka: 5983,74 cm4 (a fenéklemezzel párhuzamos tengelyre vonatkozóan). A ysl.z súlypont távolsága a fenéklemez szélétől 18,61 cm (lásd a 2. ábrát).

Mivel (MSZ EN 1993-1-5, 4.2. egyenlet [5]), így a ρII redukciós tényező értéke: 1,00.

A teljes fenéklemez panel keresztmetszeti területe: A = t · b + n1 · Asl = 12 · 430,0 + 5 · 64,80 = 840 cm2 ahol b a fenéklemez szélessége (lásd 3. ábrát), n1 pedig a merevítőbordák száma.

A II. számú alpanel effektív szélessége: beff.II = ρII · bII = 1 · 308 = 308 mm A II. számú alpanel effektív keresztmetszeti területe: Aff.II = ρII · bII ·t = 1 · 308 · 12 = 3692 mm2 A III. számú alpanel méretei; bIII = 305 mm; tsl = 8 mm A viszonyított lemezkarcsúság:

A ρIII redukciós tényező:

A teljes fenéklemez panel ys súlyponti távolsága a fenéklemez alsó szálától: 8,0 cm. A teljes fenéklemez panel inercianyomatéka: Iy = (b · t3)/12 + b · t (ys– t/2)2 + + n1(Isl + Asl (ysl.z + t – ys)2 = = (430 · 1,23)/12 + 430 · 1,2 · (8,0 – 1,2/2)2 + + 5 · (5983,74 + 64,8 (18,61 + 1,2 – 8,0)2 = = 103 388 cm4 A fenéklemez közbenső panelrészének Ac bruttó keresztmetszete a 4. ábrán látható.

A III. számú alpanel effektív szélessége: beff.III = ρIII · bIII = 0,889 · 305 = 271,12 mm A III. számú alpanel effektív keresztmetszeti területe: Aff.III = ρIII · bIII ·tsl = 0,889 · 305 · 8 = 2168,93 mm2 A IV. számú alpanel méretei; bIV = 200 mm; tsl = 8 mm A viszonyított lemezkarcsúság:

4. ábra:

Ac

bruttó keresztmetszet

Ac = A - bI · t = 840 – 46 ·1,2 = 784,8 cm2 Mivel (MSZ EN 1993-1-5, 4.2 egyenlet [5]), így a ρIV redukciós tényező értéke: 1,00.

A közbenső panelrész Ac,eff.loc dolgozó területe (lásd az 5. ábrát):

A IV. számú alpanel effektív szélessége: beff.IV = ρIV · bIV = 1 · 200 = 200 mm A IV. számú alpanel effektív keresztmetszeti területe: Aff.IV = ρIV · bIV ·tsl = 1 · 200 · 8 = 1600 mm2 V

5. ábra: A közbenső panelrész

Acélszerkezetek 2013/2. szám V

Ac.eff.loc

dolgozó területe

59

Ac.eff.loc = tsl (n1 · beff.IV + 2 · n1 · beff.III) + + 5 · t (beff.I + beff.II) = = 0,8 (5 · 20 + 2 · 5 · 27,1) + +5 · 1,2 (40,75 + 30,8) = 726,18 cm2

A fenéklemez kapcsolódó részei (MSZ EN 1993-1-5, A1. táblázat [5]);

2.1.3 Lemezszerű viselkedés A kσ horpadási tényező meghatározása Segédmennyiségek: – A hajlított lemez Ip inercianyomatéka: Ip = (b · t3)/[12(1 – ν2)] = (430,0 · 1,23)/[12(1 – 0,32)] = = 68,04 cm4 – Inercia és területarányok; γ = Iy/Ip = 103388/68,04 = 1519,4 ; δ = (n1 · Asl)/Ap = (5 · 64,8)/516 = 0,628

A merevítőborda és a csatlakozó fenéklemez részek keresztmetszeti területe: Asl.1 = Asl + (bI.inf + bI.sup + bII.inf + bII.sup)⋅t = = 64,8 + (23 + 23 + 15,4 + 15,4) · 0,8 = 156,96 cm2

– a teljes lemezmező α aránya; α = a/b = 400/430 = 0,93

A súlypont távolsága a fenéklemez alsó élétől: ysl.1 = 8,529 cm

Mivel ezért (MSZ EN 1993-1-5, A2 egyenlet [5]);

A merevítőborda és a csatlakozó fenéklemez részek Isl.1 inerciája: 20027,92 cm4 A merevítőborda és a csatlakozó részek kritikus horpadási feszültsége:

fenéklemez

Rugalmas kritikus lemez kihajlási feszültség számítása Kritikus horpadási feszültség az egyenértékű lemezben;

A merevítőborda és a csatlakozó fenéklemez részek relatív karcsúságának számítása A merevítőborda és a csatlakozó fenéklemez részek dolgozó keresztmetszeti területe;

A kritikus feszültségek; σcr,p = ks · sE = 1080 · 0,15 = 159,7 kN/cm2 Segédmennyiség viszonyított karcsúság számításhoz; βA.c = Ac.eff.loc/Ac = 726,2/784,8 = 0,925

A súlypont távolsága a fenéklemez alsó élétől: ysl.1.eff = 8,586 cm (7. ábra)

Mivel így a ρ redukciós tényező értéke 1,00, ezért a merevített lemezt nem kell redukálni (MSZ EN 1993-1-5, 4.2. egyenlet).

2.1.4 Oszlopszerű viselkedés A merevítőborda és a kapcsolódó fenéklemez részek keresztmetszete a 6. ábrán látható.

7. ábra: A merevítőborda és a kapcsolódó fenéklemez részek dolgozó keresztmetszete

A merevítőborda és a csatlakozó fenéklemez részek inercianyomatéka a súlyponti tengelyre; Isl.1.eff = 19509,97 cm4 Segédmennyiség a relatív karcsúsághoz;

6. ábra: A merevítőborda és a kapcsolódó fenéklemez részek

60


A χ csökkentő tényező számítása

2.1.5 Tiszta nyomási ellenállás Ac.eff = ρc · Ac.eff.loc + beff.I · t = = 0,885 · 726,18 + 40,75 · 1,2 = 691,86 cm2

Segédmennyiségek: – Az i inerciasugár számítása;

2.1.6 Nyírási torzulás/öblösödés (shear lag) hatás – A merevítőborda súlypontjának távolsága a merevítés és együttdolgozó lemez együttes súlypontjától (8. ábra);

– A merevítőborda és együttdolgozó lemez súlypontja a gerinclemez középvonalától (8. ábra);

L támaszköz: 90 méter, az Le nyomatéki nullpont távolság (MSZ EN 1993-1-5, 3.1. ábra [5]); Le = 0,25 · (2L) = 0,25 · (2·90) = 45 m A b0 fél övszélesség; b0 = b/2 = 4,3/2 = 2,15 m Mivel b0 > Le/50 = 0,9 (MSZ EN 1993-1-5, 3.1. szakasz [5]), így a nyírási torzulás/öblösödés nem hanyagolható el.

e = max (e1, e2) = 9,48 cm.

Az együttdolgozó szélesség meghatározásához szükséges mennyiségek:

β effektív szélesség szorzó tényező meghatározása (MSZ EN 1993-5-1, 3.1. táblázat [5]) κ besorolása alapján (0,02 < κ < 0,7); 8. ábra: e1 és e2 távolságok

– Alakhiba tényező a b görbéből (MSZ EN 1993-1-1, 6.1-es táblázat [4]): αb = 0,34 – Az αe módosított alakhiba tényező (MSZ EN 1993-1-5, 4.12. egyenlet [5]): Az effektív terület: Aeff = Ac.eff · βκ = 691,86 · 0,7510,061 = 679,86 cm2

– A φ segédmennyiség:

mivel az Ac.eff · β < Aeff (MSZ EN 1993-1-5, 3.5. egyenlet [5]) feltételét kielégíti.

2.1.7 A nyomási ellenállás igazolása

– A χc kihajlási csökkentő tényező:

σEd = 24 kN/cm2, NEd = σEd · A = 24 · 840 = 20160 kN Megfelel!

Kölcsönhatás a lemezhorpadás és a rúdkihajlás között Mivel

2.1.8 A nyírási ellenállás

így a ξ tényező értéke 0,00 (MSZ EN 1993-1-5, 4.5.4. szakasz [5]), ezért a

formula szerint ρc = χc = 0,885.

Segédmennyiségek: b1 = 15·ε·t = 15 · 0,814 · 1,2 = 14,65 cm b2 = 15·ε·t = 15 · 0,814 · 1,2 = 14,65 cm A merevítőborda és a dolgozó fenéklemez részek keresztmetszeti területe (9. ábra);


61

A súlypont távolsága a fenéklemez alsó élétől: ysl.Rs = 9,683 cm (9. ábra).

A χw nyírási horpadási csökkentő tényező meghatározása (MSZ EN 1993-5-1, 5.1. táblázat [5]) λw besorolása alapján (λw = 0,608 < 0,83/η =0,83/1,2 = 0,692); χw = 1,2. A nyírási ellenállás igazolása τEd=10,00 kN/cm2 Megfelel!

9. ábra: A merevítőborda dolgozó keresztmetszete

A merevítőborda és a dolgozó fenéklemez részek inercianyomatéka a súlyponti tengelyre: Isl.Rs = 17108,42 cm4 A nyírási horpadási tényező (MSZ EN 1993-1-5, A.3 Melléklet [5]):

2.2 Ellenállás számítása a redukált feszültségek módszerével Az alapadatok a 1.1. szakaszban megtalálhatóak, de a legfontosabbakat megismételjük. Segédmennyiségek: γ = 1519,433; δ = 0,628; α = 0,93; ψ = 1; További segédmennyiségek: γ1 = Isl/(0,092 · b · t3) = 5983,74/(0,092 · 430 · 1,23) = 87,53 (MSZ EN 1993-1-5, A.1 Melléklet [5]); δ1 = Asl/(b · t) = 67,8/(430 · 1,2) = 0,126; n1 · γ1 = 5 · 87,53 = 437,67; n1 · δ1 = 5 · 0,126 = 0,628; n1 · γ1 és n1 · δ1 függvényében [2]1-ből vagy [3]-ból kσ és kτ horpadási tényezők értéke; kσ = 1205 és kτ = 868.

Segédmennyiség (MSZ EN 1993-1-5, A.3 Melléklet [5]):

Mivel a/b >> 1,00-nél (MSZ EN 1993-1-5, A.3 Melléklet [5]), ezért kτ-t a következő képlettel kell számolni;

Részpanelek nyírási horpadási tényezőinek számítása

Kritikus horpadási feszültség az egyenértékű lemezben, függvény alakban (x = t, y = b);

A kritikus feszültségek;

– I. részpanel hwI = bI A szilárdsági és a stabilitási teherbírás minimális teherszorzókhoz szükséges feszültségek és mennyiségek: σx.Ed = 24 kN/cm2 τEd = 10 kN/cm2 αcr.x = σcr.p /σx.Ed = 178,12 /24 = 7,422 αcr.τ = τcr.τ. /τEd = 128,3 / 18 = 12,83

Viszonyított lemezkarcsúság;

Szilárdsági teherbírás minimális teherszorzója;

– II. részpanel hwI = bI

Viszonyított lemezkarcsúság;

A mértékadó nyírási horpadási tényező a fenti nyírási horpadási tényezők maximuma: λw = 0,608

62

1

EBPlate program (2007). A COMBRI kutatási projekt keretein belül létrehozott program, mellyel a lemezek rugalmas horpadási feszültségét határozhatjuk meg. Ingyenesen letölthető; www.cticm.com.


Karcsúsági tényező

Stabilitási teherbírás minimális teherszorzója;

A redukciós faktor;

Így a karcsúsági paraméter:

– fenéklemez a borda alatt: (függvényalakban)

Mivel így a ρ redukciós tényező értéke 1,00, ezért a merevített lemezt nem kell redukálni (MSZ EN 1993-1-5, 4.2. egyenlet [5]).

(függvényalakban). TRAPÉZBORDÁK LEMEZEI

Redukciós tényező nyírási horpadáshoz A χw nyírási horpadási csökkentő tényező a lemez karcsúsági paraméterének függvényében (az MSZ EN 1993-1-5 függvényében írja szabvány [5] 10. fejezete χw értékét elő kiszámítani);

– gerinclemezek: (függvényalakban)

(függvényalakban)

Normál és nyírófeszültségek interakciója

– trapézborda felső öv lemeze (függvényalakban) Megfelel!

Oszlop-szerű viselkedés

(függvényalakban).

A szükséges segédmennyiségeket lásd a 2.1.4. szakaszban. A merevítőborda és a csatlakozó fenéklemez részek kritikus horpadási feszültsége: (σcr.c = 165,29 kN/cm2). A kσ horpadási tényező értéke: 4,00 (MSZ EN 1993-1-5, 4.1, táblázat [5]).

Egy trapézborda effektív területe:

Az együttdolgozó lemezméretek számítása

A nyomott öv effektív területe:

FENÉKLEMEZ – közbenső mező (két borda között): A kritikus horpadási feszültség az egyenértékű lemezben függvény alakban (x = t, y = bI);

A merevítőborda és a hozzá tartozó lemezsáv effektív területe:

Más jelöléssel; σE1 = σE(t,bI) = 12,92 kN/cm2. A kritikus feszültség;


63

Lemezkarcsúság2 és kihajlási csökkentő tényező számítása

Normál és nyírófeszültségek interakciója

βAC = Asl1.tot.eff / Asl.1 = 145,30 / 156,96 = 0,926 Megfelel!

Az e külpontosság: max(e1,e2) = 9,48 cm (lásd a 2.1.4 szakaszt). – Alakhiba tényező b görbéből (MSZ EN 1993-1-1, 6.1. táblázat [4]): αb = 0,34 – Az αe módosított alakhiba tényező (MSZ EN 1993-1-5, 4.12. egyenlet [5]):

– A φ segédmennyiség:

3 A SZÁMPÉLDÁBÓL LEVONHATÓ KÖVETKEZTETÉSEK A számítások azt mutatták, hogy a kihasználtság a „hatékony keresztmetszetek” módszerével 84,1%, a „redukált feszültségek” módszerével 96,2%. Láthatóan a különbség kb. 10%, mely a két eljárás különböző tervezési elveiből ered. Megállapítható, hogy a „hatékony keresztmetszetek” eljárásával való tervezés gazdaságosabb szerkezetet eredményez, viszont meglévő szerkezet e módszerrel történő ellenőrzése kapcsán a magyar előírások szerint hajlításra/ nyomásra túlzottan kihasznált szerkezeteknél nagy valószínűséggel mutatható ki teherbírási hiány.

HIVATKOZÁSOK – A χc kihajlási csökkentő tényezője:

[1] Szabó Bertalan: 4. osztályú keresztmetszetek ellenállásainak számítása acél- és öszvérszerkezetű hidaknál. KÖZLEKEDÉSÉPÍTÉSI SZEMLE 61: (3) 30-36. oldal. 2011. [2] EBPlate program (2007). www.cticm.com . [3] Kurt Klöppel – Karl Heinricht Möller: BEULWERTE ausgestifter Rechteckplatten. II. Band. Verlag von Wilhelm Ernst & Sohn. Berlin, München. 400 oldal. 1986. [4] MSZ-EN 1993-1-1: Acélszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és épületekre vonatkozó szabályok. 2005. [5] MSZ-EN 1993-1-5: Acélszerkezetek tervezése. 1-5. rész: Lemezes szerkezeti elemek. 2012. [6] MSZ-EN 1993-2: Acélszerkezetek tervezése. 2. rész: Acél hidak. 2006.

Nyírás figyelembevétele;

Kölcsönhatás a lemezhorpadás és a rúdkihajlás között Mivel (MSZ EN 1993-1-5, 4.5.4. szakasz [5]), így a ξ tényező értéke 0,078,

2

A

viszonyított lemezkarcsúság [4] 6.51. egyenlete alapján: .

64


A FERROKOV VAS- ÉS FÉMIPARI A FERROKOV VAS- ÉS FÉMIPARI KFT. 1991-ben alakult közepes méretű KFT. 1991-ben alakult közepes méretű ipari vállalkozás. A fejlesztéseknek ipari vállalkozás. A fejlesztéseknek kököszönhetően cégünk szön hetően cégünk gyártástechno lógyártástechnológiája megújult, fejlődött. giája megújult, ISO fejlődött.9001:2000-es Vállalatunk Vállalatunk ISO 9001:2000-es minőség biztosítási minőségbiztosítási és ISO 14001:2004és ISO 14001:2004-es környezet irányíes környezet irányítási tanúsítással tási tanúsítással rendelkezik. rendelkezik.

PROFILJAINK: - acélszerkezet gyártás (alumínium és rozsdamentes szerkezetek is) - tűzihorganyzás mártásos és centrifugális technológiákkal (EN ISO 1461/2000) Horganyzó kádaink: 4000 x 1200 x 2300 mm-es acélkád 2600 x 900 x 1200 mm-es kerámiakád - hegesztés (EN 1090-1:2009/AC:2010, DIN 18800-7 D osztály és DIN EN 3834-2) - galvanizálás

-

-

kötőelem gyártás (5.6-8 8.8-10.9) anyagminőségig; M8-M36 méretig. Egyenes és hajlított rúdcsavarok M8-as mérettől. lézervágás (CNC) esztergálás (CNC) élhajlítás (CNC) festés, porfestés szemcseszórás nagy pontosságú CNC marás, megmunkálás

Æ Æ Æ REFERENCIÁK Æ Erőműves acélszerkezetek, zsaluzatok és szereléstechnológiai rendszerek. Æ

Kapcsolat: Központi levelezési cím: FERROKOV Vas- és Fémipari Kft., H-7562 Segesd, Pálmaház utca 1. Tel.: +36 82 598-900 vagy +36 82 598-919 Fax.: +36 82 598-910 E-mail: [email protected] Web: www.ferrokov.hu Talián Attila – Ügyvezető Igazgató (+36 20/936-7367) Talián Bálint – Kereskedelmi és Kooperációs Igazgató (+36 20/931-6617) Gelicz József – Termelési Igazgató (+36 20/949-2463)


65

Álló László okl. építőmérnök

HOSSZBORDÁVAL MEREVÍTETT ACÉL SZEKRÉNY KERESZTMETSZETŰ TARTÓ BEROPPANÁSI VIZSGÁLATA CRIPPLING BEHAVIOUR OF LONGITUDINAL STIFFENED STEEL GIRDERS WITH INCLINED WEB TO PATCH LOADING Diplomamunkámban hosszbordával merevített tartók beroppanási viselkedését, a lehetséges tönkremeneteli módokat, és a beroppanási ellenállás meghatározási módjait vizsgáltam. Korábbi kutatások eredményei azt mutatták, hogy az érvényben lévő EN 1993-1-5 [1] szabvánnyal meghatározott ellenállás értéke bizonyos esetekben jelentősen alulbecsüli a tényleges teherbírás nagyságát, továbbá szakirodalomból ismert, hogy bizonyos paraméter-tartományok és tönkremeneteli módok esetén a szabványos képlet tendenciájában rosszul követi a tényleges szerkezeti viselkedést. Ezért a diplomamunkám keretében azt a célt tűztem ki, hogy a hosszbordával merevített tartók beroppanási viselkedését tanulmányozzam, megértsem és kielemezzem, valamint méretezési eljárás kidolgozásával segítsem a beroppanási ellenállás meghatározását a napi tervezői gyakorlat számára.

The web crippling behaviour of the longitudinal stiffened girder is studied in my MSc thesis. The possible failure modes and the different resistance models of the patch loading resistance are analyzed and compared. The results of the previous investigations showed that the patch loading resistance calculated by the current version of the EN 1993-1-5 [1] is too conservative and significantly underestimates the real patch loading resistance. Furthermore it is also pointed out that the standard design method does not follow the tendency the real structural behavior in case of certain parameter range and collapse modes. Therefore the aim of my MSc thesis is to investigate the patch loading resistance of the longitudinal stiffened girders and to develop enhanced design method, which fits the real structural behaviour better than the current resistance model and what is usable for the daily designer’s practice.

1. BEROPPANÁSI JELENSÉG BEMUTATÁSA

irányú merevítőbordákkal merevítve. Jellemzően darupályatartóknál, és hídszerkezetek betolása során jelenthet mértékadó állapotot. Egy keresztirányú erőbevezetés következtében bekövetkezett beroppanási tönkremenetel látható az 1. ábrán. A beroppanás jelensége két különböző módon alakulhat ki a tartó geometriájának függvényében: folyási tönkremenetel vagy a gerinc horpadása révén (2. ábra). A gerinclemez folyása a zömökebb, a gerinchorpadás pedig a karcsúbb lemezek esetén következhet be. A jelenlegi Eurocode alapú méretezési eljárás nem tesz különbséget ezek között a tönkremeneteli módok között, a tartó beroppanási ellenállása minden geometriai kialakítás esetén azonos módon számítható.

A beroppanási tönkremenetel a gerinclemez síkjában ható, koncentrált keresztirányú terhelés hatására alakulhat ki, jellemzően olyan helyen, ahol a keresztirányú erőbevezetés keresztmetszetében a szerkezet nincs kereszt-

2. ábra: Tönkremeneteli módok

1. ábra: Beroppanási tönkremenetel

66

A gyakorlatban a szekrény keresztmetszetű hídszerkezetek gerinclemezein az ellenállás növelése érdekében hosszirányú merevítőbordákat alkalmaznak, melyek a beroppanási tönkremenetelt is jelentősen befolyásolják. A hosszbordákkal merevített tartóknál a fent említett (karcsú lemezekre jellemző) horpadási tönkremenetel többféleképpen


is bekövetkezhet, melyet a 3. ábra mutat. Az, hogy melyik tönkremeneteli mód a mértékadó, számos geometriai paraméter függvénye (pl. hosszborda relatív merevsége).

5. ábra: Betolás során alkalmazott, sűrű, keresztirányú merevítés

3. ábra: Merevített tartó tönkremeneteli módjai

2. PROBLÉMAFELVETÉS ÉS CÉLKITŰZÉS A beroppanási tönkremenetel a hídépítési gyakorlatban acélszerkezetű hidak betolása során jelenthet mértékadó állapotot. A betolt szerkezet típusát tekintve lehet szekrény keresztmetszet, gerinclemezes acél-, vagy öszvértartó. A 4. ábra egy betolási folyamatot ábrázol. A legnagyobb konzolkinyúlás állapotában nagy koncentrált erő terheli a tartó alsó övét és gerinclemezét, melyre a szerkezetet méretezni kell. A beroppanási ellenállás növelése érdekében hosszirányú merevítőbordákat célszerű alkalmazni. Ha szükséges, sűrű keresztirányú merevítőbordák, vagy vastagabb gerinclemez használata is alternatív megoldást jelenthet, melyek azonban igen költségesek.

Az elmúlt közel 50 évben számos méretezési eljárás készült a pecsétnyomási ellenállás meghatározására, mind merevítetlen, mind merevített tartó esetére. Ezek különböző mechanikai elméleteken, kísérleti vizsgálatok eredményein, illetve numerikus szimulációkon alapulnak. A legfontosabb ezek közül Roberts és Rockey (1979) [2] háromcsuklós mechanikus modellje, valamint a Lagerqvist (1994) [3] által kidolgozott eljárás. A jelenleg érvényes EN1993-1-5 szabvány 6. fejezete foglalkozik a keresztirányú erővel terhelt lemezes szerkezetek ellenállásának meghatározásával. A szabvány méretezési eljárása szerint a tartó beroppanási ellenállása nő a hosszbordák terhelt övtől mért távolságának (b1) növelésével. Szakirodalmi eredmények, melyek kísérleti és numerikus eredményeken alapulnak [4] ennek a méretezési eljárásnak a helyességét megkérdőjelezik (6. ábra). A diagramon a szabvány szerinti ellenállás (folytonos vonal), valamint a numerikus eredmények (x-szel jelölve) összehasonlítása látható. A hosszborda pozíciójának függvényében a numerikus eredmények csökkenést mutatnak, ezzel szemben az EN 1993-1-5 szerint kapott eredményeknél növekvő tendenciát figyelhetünk meg. Habár a szabvány szerinti

4. ábra: Hídszerkezet betolása és a támasznál ébredő reakció

A kivitelezés technológiája szerint Magyarországon a közelmúltban több szekrény keresztmetszetű hídszerkezet is betolásos építésmóddal készült (M0 Hárosi híd, M8 Dunaújvárosi ártéri hidak, M6 Szebényi völgyhíd). Az említett hidak közös jellemzője, hogy karcsú gerinclemezzel készült merevített lemezmezők alkotják a keresztmetszetet, melyeknél a beroppanásra érzékeny helyeken sűrű keresztirányú megerősítést alkalmaztak (5. ábra).

6. ábra: Ellenállások összehasonlítása az EN 1993-1-5 és szimulációk szerint [4]


67

7. ábra: Függőleges reakcióerő szétosztása

ellenállás a biztonság oldalán van, mégsem ad kielégítő megoldást gazdasági okok miatt. A diplomamunkám célja ezért a szekrény keresztmetszetű szerkezetek beroppanási viselkedésének vizsgálata, a beroppanási ellenállás meghatározása és méretezési eljárás kidolgozása, mely alapján a jövőben a betolással épülő hídszerkezetek esetén a költséges keresztirányú merevítőbordák alkalmazása elkerülhető. Annak érdekében, hogy a pecsétnyomással terhelt tartók határteherbírását minél szélesebb paraméter-tartományban és pontosabban meg tudjuk határozni, numerikus modell segítségével vizsgáltam a hosszirányban merevített gerincmezők stabilitási viselkedését.

geometriája, terhelése és viselkedése is szimmetrikus, tehát ez a megoldás ebben az esetben alkalmazható. A geometriai és a szerkezeti imperfekciókra vonatkozó pontosabb vizsgálatok (pl. kísérlet) hiányában helyettesítő geometriai imperfekciók alkalmazására van lehetőség. A helyettesítő imperfekciók magukban foglalják a sajátfeszültségek és a geometriai tökéletlenségek hatását is. A geometriai imperfekció alakját és nagyságát az EN 1993-1-5 C5 melléklete [1] szerint vettem fel. A szabvány lehetővé teszi, hogy az imperfekciókat sajátalakok formájában vegyük fel, de ezt az automatizálás érdekében manuálisan, a végeselem pontok függvényekkel való eltolásával értem el (9. ábra).

3. NUMERIKUS MODELL KIDOLGOZÁSA A ferde gerincű, szekrény keresztmetszetű hídszerkezet támasznál fellépő, koncentrált függőleges erőt két részre kell bontani a gerinclemez ferdeségének függvényében (7. ábra). Egy hídszerkezet esetén a fenéklemezre ható vízszintes erő (Ff.Ed) oldalirányú pecsétnyomásra valószínűleg meg fog felelni, a gerinclemezre ható komponens (Fw.Ed) viszont mértékadó lehet. A gerinclemez vizsgálatát azonosíthatjuk egy I tartóéval úgy, hogy a fenéklemez és a pályalemez effektív keresztmetszetét megfeleltetjük annak alsó és felső övével. A későbbiekben ezért nem foglalkoztam a teljes szekrény keresztmetszettel, kizárólag a gerincmező beroppanásának vizsgálatával. A beroppanási ellenállás értékeit Ansys programban [5] felépített, numerikus modell segítségével határoztam meg. A megtámasztási feltételeket a 8. ábra mutatja. A függőleges, valamint az oldalirányú megtámasztás a valós támaszok felett helyezkedik el (uz, uy). A tartó felében a numerikus számítás időtartamának csökkentése érdekében szimmetria feltételt alkalmaztam (ux, ry, rz). A vizsgált tartó

8. ábra: Megtámasztási feltételek és a numerikus modell

68

9. ábra: Alkalmazott imperfekciók keresztmetszete

Hosszirányban, a két lemezmező (felső és alsó) szinuszhullám alakú imperfekciójának kiterjedése a terhelés hosszától (ss) függ, és mértékét a felső övvel 45°-os szöget bezáró egyenes szabja meg (10. ábra). Ezzel a módszerrel a sajátalakokat pontosan meg lehet közelíteni. A numerikus modellt Seitz (2005) [6] kísérletei alapján verifikáltam. A teherbírás értékét geometriai és anyagi nemlineáris imperfekt analízissel (GMNIA) határoztam meg.

10. ábra: Felső, és alsó lemezmezők imperfekciójának hosszirányú kiterjedése


4. SZERKEZETI VISELKEDÉS ELEMZÉSE Ahhoz, hogy a szerkezeti viselkedést megértsük, szükségünk van az erő–elmozdulás ábrákra, valamint a tönkremenetel során bekövetkezett tönkremeneteli alakokra. Egy, a hosszborda függőleges pozíciójától (b1) függő diagramot mutat a 11. ábra.

Annak ellenére, hogy ennél a geometriánál a felső lemezmező megy tönkre, mégis az alsó lemezmező elmozdulásai nagyobbak a terhelés kezdetén, mivel ennek nagyobb a karcsúsága. Ez megváltozik, amint a tartó eléri az első folyás állapotát. A felső lemezmezőben a képlékeny csuklók kialakulása után a felső lemezmező elmozdulásai lényegesen nagyobbak lesznek az alsó lemezmezőjénél. A keresztmetszetek ábráin jól láthatók a képlékeny csuklók helyei, mely a szerkezet tönkremenetelének mechanizmusához vezet. A modellverifikáció és a jellemző tönkremeneteli módok vizsgálata után numerikus paraméter-vizsgálatot hajtottam végre az egyes geometriai paramétereknek a teherbírásra és szerkezeti viselkedésre kifejtett hatásának elemzése céljából.

5. NUMERIKUS PARAMÉTER-VIZSGÁLAT

11. ábra: Erő–elmozdulás ábra a hosszborda pozíciójától függően (b1/hw)

A b1/hw (bordapozíció és gerincmagasság) paraméter változtatásával bemutatható a három jellemző tönkremeneteli mód, melyet a számítások során tapasztaltam. A kép jobb oldalán látható az erő–elmozdulás ábrához tartozó tönkremeneteli mód. Az ábrán látható, hogy magasan elhelyezett hosszborda esetén az alsó lemezmező tönkremenetele a mértékadó. A második fajta tönkremeneteli mód a hosszborda kihajlása, ami bizonyos hosszborda-pozícióban, vagy nem elegendően merev hosszborda esetén jöhet létre. Ezt mutatja a diagramon a b1/hw=0,35 értékhez tartozó narancssárga adatsor, melyen észrevehető a rúdkihajlás miatti hirtelen teherbírás-csökkenés. Ez a többi adatsoron nem tapasztalható ilyen mértékben, mivel azoknál érvényesül a lemezmezők posztkritikus teherbírási viselkedése. A harmadik lehetséges (gyakorlati esetekben mértékadó) tönkremeneteli mód a felső lemezmező horpadása. A tönkremeneteli módok mellett a szerkezetben kialakuló feszültségeket is meghatároztam és elemeztem. A 12. ábra felső részén a keresztirányú terhelés hatására kialakuló von Mises feszültségek ábrái láthatók különböző teherszinten, alatta pedig a hozzájuk tartozó elmozdulások láthatók.

12. ábra: Tartó viselkedése a terhelés állapotának függvényében

A numerikus paraméter-vizsgálatban a változókat és a vizsgált paraméter-tartományt gyakorlati szempontok szerint határoztam meg. Megnéztem az itthon, illetve külföldön előforduló, kivitelezési technológia szerint betolt acél hídszerkezetek geometriai adatait, melyek alapján a 13. ábra szerinti tartományokat határoztam meg. A beroppanási ellenállás meghatározására összesen 391 futtatást hajtottam végre.

Paraméterek

Vizsgált tartomány

hw/tw

200 – 300

a/hw

1,0 – 2,0

ss/hw

0,1 – 2,0

b1/hw

0,1 – 0,5

γst

100 – 400

13. ábra: Paraméteres futtatás során vizsgált geometriai tartományok

A futtatás eredményei közül terjedelmi okok miatt a jelen cikkben csak a hosszborda pozíciójának hatását mutatom be részletesen. A hosszborda pozíciója lényeges geometriai paraméter a pecsétnyomással terhelt merevített tartók esetén. Rockey [7] 1979-es munkájában kimutatta, hogy a hosszborda optimális helyzete pecsétnyomásra 0,2·hw értéknél van, melyet nyitott hosszbordára végzett kísérletekből állapított meg. Más szakirodalmak az optimális pozíciót a gerincmagasság 1/20-ára teszik, de ezek is nyitott, laposacél hosszbordára vonatkoznak. A 14. ábra mutatja a határteherbírás értékeit (FRd,num) különböző hosszborda-pozíciókban. Az erőbevezetés hoszsza szerint 5 féle adatsor látható, ss/hw= 0,20–1,30. Megállapítható, hogy az erőbevezetés hossza nagymértékben befolyásolja a teherbírás értékét. A diagramon viszonylag kis b1/hw arány esetén a teherbírás értéke a borda övtől mért távolságának növelésével növekvő tendenciát mutat egy bizonyos pontig, amely az ss/hw arány szerint változik. Ha a piros színű adatsort nézzük (ss/hw=0,7), akkor elmondható, hogy a b1/hw arány 0,15–0,20 között mutat az adott geometriánál optimális teherbírást. Ennél az optimumnál kisebb b1/hw értékeknél az alsó lemezmező tönkremenetele a mértékadó, nagyobbnál a felső lemezmezőé.


69

A rugalmas kritikus teherszorzók (αcr) számítását rugalmas méretező szoftver segítségével, GNB analízissel (geometriailag nemlineáris instabilitási analízis) lehet meghatározni. Az redukált feszültségek módszere nem zárja ki több kritikus pont egyidejű meghatározását sem. A hosszmerevítő felső és alsó lemezmezőre osztja a gerinclemezt, ezért két kritikus pontot célszerű meghatározni az általam vizsgált geometriánál. Több variációt is megvizsgáltam, és jó eredményt mutatott a sajátalakok maximális amplitúdójának helye (lemezmezők közepe), de legpontosabb eredményeket a legnagyobb összetett feszültségintenzitású pontokkal kaptam (15. ábra). 14. ábra: Határteherbírás értékének változása a hosszborda pozíciójától (b1/hw) függően

A diagram feletti ábrán a von Mises feszültségek látszanak, a piros színű részek a képlékeny állapot közelében lévő, a szürkére festett rész a képlékeny tartományt mutatja. A számítások alapján belátható, hogy Rockey [7] megállapítása zárt merevítőbordák esetén jó közelítéssel alkalmazható, azonban az optimális bordapozíció jelentősen függ az erőbevezetés hosszától.

6. A REDUKÁLT FESZÜLTSÉGEK MÓDSZERÉN ALAPULÓ MÉRETEZÉSI ELJÁRÁS A rendelkezésemre álló numerikus adatbázis alapján kétféle módon sikerült megközelíteni a beroppanási ellenállás értékét. Először a redukált feszültségek módszerén (RSM method) alapuló eljárást, majd egy kézi számításos módszert szeretnék ismertetni. A redukált feszültségek módszere az ECCS (Európai Acélszerkezeti Szövetség) egy kiemelt kutatási területe közé tartozik. Az EN 1993-1-5 [1] szabvány 10. pontja ismerteti részletesen az eljárás alkalmazását. Előnyei közé tartozik, hogy elvileg bármilyen komplex geometria, vagy összetett feszültségállapot esetén alkalmazható. Továbbá nem igénybevétel, hanem feszültségszintű analízis, amely felületszerkezeti modellek esetén könnyebben alkalmazható. Hátrányai közé sorolható, hogy a megfelelő kritikus pont kiválasztása nem mindig egyértelmű, ahol meg kell határozni a feszültség értékeit, valamint a csökkentő tényező meghatározási módja sem minden esetben tisztázott.

15. ábra: Egy tartó fél km-én a kritikus pontok elhelyezése, valamint a von Mises feszülségábra

A határteherbírás meghatározásához végül már csak a csökkentő tényezők meghatározása szükséges. A lemezhorpadási görbéhez először φp értékét kell kiszámítani. (6.1) együtthatókat 0,34, Az EN 1993-1-5 szerint αp és illetve 0,80 értékre kell felvenni. A megadott paraméterekkel a módszer túlbecsüli az ellenállás értékét, ezért azt kalibrálni kellett. A legkisebb négyzetek módszerével fél tizedes pontossággal határoztam meg az együtthatók értékét. A felső lemezmezőre vonatkozóan αp = 0,80, és alsó lemezmezőnél pedig αp = 0,05, és ket kaptam.

A redukált feszültségek módszerének alkalmazása a következő lépésekből áll: – a lemezmezők feszültségeloszlásának vizsgálata, – rugalmas kritikus teherszorzó értékének meghatározása, – a kritikus pont(ok) helyének meghatározása, – relatív karcsúság meghatározása, – csökkentő tényező meghatározása. A pecsétnyomással terhelt tartó szempontjából a keresztirányú rugalmas feszültségeloszlás (σz) meghatározása a legfontosabb. Ez történhet rugalmas méretező szoftver segítségével (végeselemes, vagy analitikus alapon működő program), vagy kézi számítással. Az utóbbihoz a ComBri projekt [8] keretében dolgoztak ki egy képletet a lemezek keresztirányú feszültségeloszlásához, mely jól közelíti a numerikus eredményeket.

70

16. ábra: Csökkentő tényező értékei a lemezkarcsúság függvényében


= 0,60,

= 0,90 értéke-

A tárgyalt eljárással mindkét lemezmezőnek lesz egy saját FRd.felső, és FRd.alsó értéke. Egy adott geometria esetén mindig a minimumot kell venni ezek közül.

)

(6.2)

A 17. ábra változó hosszborda-pozíció szerint (b1/hw arány) mutatja be a numerikus határteherbírás eredmények közelítését az új eljárással. Látható, hogy kielégítően megközelíthetők a numerikus szimulációkkal kapott ellenállások. A végeredmény más módszerekkel való összehasonlítását a 9. fejezetben ismertetem.

17. ábra: Határteherbírás értékei különböző b1/hw arány szerint

18. ábra: Lemezmezők szétosztása

A lemezmezőkhöz tartozó horpadási együtthatókat a numerikus paraméteres vizsgálat során kidolgozott adatbázis segítségével határoztam meg. A futtatások alatt a rugalmas kritikus teher értékét meghatároztam, majd ezek alapján az Eurocode méretezési módszerét módosítottam a kritikus teher pontos meghatározásához. Az újonnan meghatározott kF1, ill. kF2 tényező értékeit a 19. ábra mutatja. A horpadási együtthatókkal lehet meghatározni a lemezmezőkhöz tartozó horpadási kritikus terhek értékeit (Fcr1, Fcr2) az alsó, valamint a felső lemezmezőre. Az EN 1993-1-5 6. fejezetében lévő kritikus teher képletében a nevezőben hw értéke szerepel, ezt módosítani kell b1, illetve b2 értékekre. Ezután a hatékony terhelt hossz (ly), majd a folyási ellenállás (Fy) meghatározása a szabvány szerint történhet, m2 értékét figyelmen kívül hagyva (m2=0).

7. MÓDOSÍTOTT ANALITIKUS MÉRETEZÉSI ELJÁRÁS KIDOLGOZÁSA Az előző fejezetben bemutatott redukált feszültségek módszerén alapuló eljárás alkalmazásához nélkülözhetetlen a megfelelő méretező szoftver a feszültségeloszlás, valamint a rugalmas kritikus teherszorzók kiszámításához. A diplomamunkám keretében egy analitikus méretezési eljárást is kidolgoztam a beroppanási ellenállás meghatározására, mely az Eurocode szabvány méretezési módszerén alapul, annak egy továbbfejlesztett verziója, segítségével a beroppanási ellenállás értéke kézi számítással is meghatározható. A kidolgozandó méretezési eljárás alapja az érvényben lévő EN 1993-1-5 [1] szabvány, mely merevített tartó esetén a lemezmezőket egyben kezeli. A numerikus vizsgálatok során megállapítottam, hogy a lemezmezőket viselkedésük szerint szét lehet osztani, amit már Davaine [9], és Seitz [6] is alkalmazott módszereikben (18. ábra). Célom egy olyan eljárás kidolgozása, melyben két darab rugalmas kritikus teher szerepel, a felső és alsó lemezmezőhöz.

(7.1) A csökkentő tényező, majd a teherbírás értékének meghatározásához a szabvány képleteit lehet alkalmazni.

(7.2) Így rendelkezésünkre áll a két lemezmezőhöz tartozó teherbírás értéke (FRd1, FRd2). Ezek közül a kisebbet véve meghatározhatjuk az egész, hosszbordával merevített tartó ellenállását. Fontos megjegyezni, hogy a módszer a hosszborda relatív merevségének (γst) egy bizonyos értékén túl érvényes, melyet a zárt keresztmetszetű bordák általában teljesítenek. (7.3)

19. ábra: Módosított analitikus méretezési eljárás horpadási tényezői


71

8. EREDMÉNYEK BEMUTATÁSA Annak érdekében, hogy képet kapjunk arról, mennyire alkalmas a pecsétnyomással terhelt hosszmerevített tartók határteherbírásának meghatározására a fentebb tárgyalt két eljárás, összehasonlítottam a szabványban lévő, valamint a szakirodalomban található méretezési módszerekkel (Davaine [9], és Seitz [6]) (20. ábra, 21. ábra).

20. ábra: Határteherbírás értékeinek összehasonlítása b1/hw arány szerint

9. ÖSSZEFOGLALÁS ÉS TOVÁBBI KUTATÁSI IRÁNYOK A diplomamunkámban a hosszbordával merevített tartók beroppanási viselkedését vizsgáltam numerikus modell segítségével. A lehetséges tönkremeneteli módok részletes vizsgálata és a szerkezeti viselkedés megértése után numerikus paraméteres vizsgálatot hajtottam végre a különböző geometriájú merevített tartók beroppanási ellenállásának meghatározása céljából. Korábbi szakirodalmi vizsgálatok és a saját numerikus modell eredményei alapján megvizsgáltam a beroppanási ellenállás meghatározásának lehetséges módjait kézi, valamint gépi számítás esetén. Ajánlást dolgoztam ki a beroppanási ellenállás pontosabb meghatározására redukált feszültségek módszerén alapuló eljárás segítségével, valamint bizonyos geometriai megkötések mellett módosítottam az EN 1993-1-5 szabványos méretezési módszerét a beroppanási ellenállás pontosabb meghatározása érdekében. Sikerült rávilágítani a hosszbordával merevített lemezek beroppanási ellenállásának szabványos meghatározási módszerének továbbfejlesztési igényére, mely jelentős gazdasági megtakarítást jelenthet betolással épülő acél hídszerkezetek esetén. A témában még számos lehetőség van továbbfejlesztésre, pl. a hosszborda merevségének figyelembevétele, vagy több merevítőborda alkalmazásának esete, vagy az optimális bordahelyzet meghatározása különböző geometriai kialakítás esetén, melyek további kutatást igényelnek.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Ezúton szeretnék köszönetet mondani konzulensemnek, dr. Kövesdi Balázs adjunktusnak (BME Hidak és Szerkezetek Tanszék), aki segítségével és szakmai tudásával hozzájárult a diplomamunkám elkészítéséhez.

IRODALOMJEGYZÉK 21. ábra: Határteherbírás értékeinek összehasonlítása ss/hw arány szerint

A diagramokon látható, hogy a numerikus szimuláció eredményeit (Ansys) a redukált feszültségek módszerével sikerült legjobban megközelíteni, de a módosított analitikus méretezési eljárás is elég jól közelíti a valós teherbírás értékét. A többi szakirodalmi módszer tendenciájában jól követi a teherbírás értékeit, viszont kisebb pontossággal. A horpadási görbe módosításával javítható lenne a kézi számításos eljárás pontossága, ez azonban szélesebb körű vizsgálatokat követel, melyek további kutatás részét kell, hogy képezzék. Végül a különböző eljárások statisztikai összehasonlítását a 22. ábra mutatja. Főérték _ (x )

Szórás ( Sx )

Variációs e.h. ( Vx )

RSM

1.175

0.072

0.062

Módosított eljárás

1.268

0.200

0.157

Seitz

1.466

0.263

0.180

Davaine

1.678

0.191

0.114

EN 1993-1-5

1.996

0.526

0.264

22. ábra: Statisztikai összehasonlítás

72

[1] EN 1993-1-5 (2006): Eurocode 3 - Design of steel structures – Plated structural elements. CEN, Brussel, Belgium. [2] ROBERTS T. M., ROCKEY K. C. (1979): A mechanism solution for predicting the collapse loads of slender plate girders when subjected to in-plane patch loading. Proc. Inst. Civ. Engrs, Part 2, 67, p.: 155-175. [3] LAGERQVIST, O. (1994): Patch loading – Resistanse of steel girders subjected to concentrated forces. Doctoral thesis. Lulea University of Technology, Sweden. [4] BEG D.; KUHLMANN U.; DAVAINE L. (2010); BRAUN B.: ECCS Eurocode Design Manuals - Design of plated structures. ECCS. [5] ANSYS® v13.0, ANSYS Inc., Canonsburg, USA [6] SEITZ, M. (2005): Tragverhalten längversteifter Blechträger unter quergerichteter Krafteinleitung. Doctoral Thesis. Universität Stuttgart. [7] ROCKEY K. C., SAMUELSSONA., WENNERSTRÖM H. (1979): The buckling of longitudinally reinforced web plates loaded by a central in-plane patch load, London: Applied Science Publishers; p. 75-88. [8] COMBRI (2007): Competitive Steel and Composite Bridges by Improved Steel Plated Structures, Final Report. [9] DAVAINE L. (2005): Formulations de la résistance au lancement d’une ame métallique de pont raide longitudinalement. Doctoral Thesis INSA de Rennes, France. [10] EBPLATE V2.01: Elastic buckling of plates. Softvare developed by CITCM.


Megtervezzük és kivitelezzük a csarnokjellegű épületét. A vevő igényeinek megfelelően és az épület funkciójához legjobban igazodó szerkezetet alkalmazzuk acélból vagy vasbetonból a hozzá tartozó tető-, oldalfalburkoló anyagokkal, nyílászárókkal és burkolatokkal, út- és közműkapcsolatokkal. Kivitelezés saját eszközzel és létszámmal, teljes körű garanciával. Elérhetőségeink:

„Eissmann” autóalkatrész gyár, Nyíregyháza


FÉMSZERKEZET Építô és Szerelô Kft. Nyíregyháza, Lomb u. 16. Telefon: (42) 465 156 Fax: (42) 596 728 E-mail: [email protected]

73

Gyukics Péter fotóművész, hídfotográfus Yuki Stúdió

TISZTELGÉS A RÉGI VÁSÁROSNAMÉNYI HÍD ELŐTT Fájdalmas képek a végső vágásról Mi is az a végső vágás? Amivel a szerkezet egységét véglegesen megszüntetik. A három utolsó oldalon mutatom folyamatát. A II. Rákóczi Ferenc Tisza-híd jelentős hídjaink közül valószínűleg a leghányatottabb sorsú. Remélem, a közelmúltbeli új építése – a régi bontása – után nyugalmas évtizedek várnak a vásárosnaményi hídra. Mit is jelent a hányatottság? Az első károk az ősi átkelőhelyen álló fahidat érték. Az árvizek során négyszer rongálódott meg súlyosan. Az utolsó, a negyedik már rombolás volt, a híd megsemmisült. Ez 1884-ben történt. Az első állandó hidat 1885 és 1886 között építteték fel. Az 1919. évi harcok során felrobbantották, a helyreállítás 1921-ben készült el. 1933–36 között a kritikus kimosódások rehabilitációja mellett a hasonló gondok megelőzése érdekében a hidat meghosszabbították. A II. világháborúban visszavonuló csapatok, akárcsak a többi fontos hidunknak, ennek sem kegyelmeztek. 1944ben robbantották fel. 1948–49 között készült el az új híd. A Tantó Pál és Hilvert Elek által tervezett Langer-tartós szerkezet Magyarország egyik legszebb hídja volt. Folytacélból készült, és a rendkívül vastag, 70 mm-es lemezeket is hegesztették. Nagy gondosságal dolgoztak. Az alkalmazott folytvas vegyi szerkezete révén különlegesen jó hegesztési tulajdonságokkal rendelkezett. Építése idején hazánk legnagyobb hegesztett hídszerkezete volt. Ezt az új hidat 2007-ig sajnos ötször kellett javítani. A hatodik, a nagy felújítást megelőző vizsgálatok során,

2009-ben felmerült a gyanú, nagy baj van a felszerkezettel. Ridegtörésre hajlamos. Rendkívül alapos, sokirányú szakértői vizsgálatok után kellett kimondani a fájdalmas, ám racionális, kockázatmentes döntést. A hidat le kell bontani. Ez is 2009-ben történt. A forgalom fenntartása érdekében még három évig „félüzemben” működtetni kellett a szerkezetet. Az új híd tervezése 2010 elején, építése 2011. július 22-én kezdődött. 2012. decemberben adták át a forgalomnak. A régi híd bontása 2013. márciusában kezdődött meg. Március 13-án készítettem fotóimat a főtartó szétvágásáról.

Irodalom [1] Hídjaink – A római örökségtől a mai óriásokig. Szerk.: Kara Katalin, dr.Tóth Ernő. Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ, Budapest, 2007. p. 72-73. [2] Gyukics Péter, Hajós Bence, dr. Tóth Ernő: Hidak mentén a Tiszán – Az eredettől a torkolatig. Yuki Studio, Budapest, 2007. p. 169-171. [3] Hajós Bence: Bevezető a vásárosnaményi II. Rákóczi Ferenc Tisza-híd pályaszerkezetének átépítéséhez. In. 49. Hídmérnöki konferencia előadásainak gyűjteménye (Lánchíd füzetek 10.) Biri, 2008 p. 83-95. [4] Hajós Bence: Jelentés a vásárosnaményi II. Rákóczi Ferenc Tisza-híd átépítés fejleményeiről. In 50. Hídmérnöki konferencia előadásainak gyűjteménye (Lánchíd füzetek 13.) Biri, 2009 p. 471-496. [5] Hajós Bence: Miért épül Vásárosnaményban új Tisza-híd – MAGÉSZ Acélszerkezetek 2012/2. szám. p. 32-37.

1. kép: 2006 tele, kistotál a II. Rákóczi Ferenc Tisza-hídról

74


2. kép: 2006 tele, a szerkezet erőt sugároz

3. kép: Jobb parti részlet a Tiszával 2006 telén

4. kép: A medernyílás szerkezeti részlete, 2006 júliusa


75

5. kép: 2013. március 13.: Részlet a hídról

6. kép: Az ív vágása a vége felé közeledik

7. kép: Alulnézetben: még a régi szerkezet is egyben van

8. kép: Alulnézetben a régi váza és az új részlete

9. kép: 2013. március 13.: A régi híd a végső vágás előtt

76


10. kép: A végső vágás kezdete. Az új hídon dr. Tóth Ernő hidászmérnök

11. kép: Halad a végső vágás

13. kép: ... pár centi ...

14. kép: A régi vásárosnaményi Tisza-híd egysége megszűnt. Ez a híd nem működhet többé

15. kép: ...

12. kép: A befolyási oldalon mindjárt befejeződik

A felvételeket Gyukics Péter hídfotográfus készítette.


77

78


Festette: Tudta, hogy az Eiffel Torony 300 méter magas és hogy a francia forradalom 100. évfordulójának emlékére épült? A torony építését az 1889-es világkiállításra fejezték be és máig az egyik leghíresebb építmény. Nem véletlen, hogy az utolsó felújításkor Jotun festéket használtak a felület védelmére. Tudta, hogy a Jotun 8000 embert foglalkoztat több, mint 50 országban? Olyan festékeket és bevonatokat gyártunk, amelyek különleges körülményekre lettek tervezve. A Jotun világa sokszínu˝, de egy dologban megegyezik a véleményünk: A Jotun megvédi az értékeket.

metrobranding.no – Photo: © Brian A Jackson, Shutterstock.com

Kapcsolat: Nagy Ákos országos értékesítési vezeto˝ +36-30-758-4176 [email protected]


79

Hajmási Dániel Zsolt okleveles építőmérnök

ACÉLSZERKEZETŰ PONTONHÍD TERVEZÉSE DESIGN AND ANALYSIS OF A STEEL RIBBON BRIDGE Régi igénye az emberiségnek, hogy a szárazföldet keresztül-kasul átszelő, olykor igen sebes sodrású folyókon biztonsággal átkelhessen; a szükséges közlekedési vagy szállítási kapcsolatot az akadály két partja között jellemzően hídszerkezetek, illetve vízi közlekedési eszközök valósítják meg. Megfelelő műszaki előkészítés esetén mindkét átkelési mód biztonságos és gazdaságos megoldást jelent a felmerülő forgalmi igények kielégítésére; adódhatnak azonban olyan váratlan, előre nem látható események – katasztrófahelyzetek – melyek rendezése azonnali, a körülményekhez gyorsan és hatékonyan adaptálható megoldást kíván, és nem teszi lehetővé a lehetőségek alaposabb mérlegelését. Dolgozatom célkitűzése, hogy egy hordozható egységek alkotta, 300 méter hosszig bővíthető acélszerkezetű szalaghíd formájában egyszerű, gyors és általánosan alkalmazható megoldást kínáljon katasztrófavédelmi átkelési feladatok biztosítására vízi akadályok, elsősorban árvizek esetén. A jelen írásban részletezett szerkezet egy forgalmi sávval, az Eurocode szabványelőírásaival összhangban, a Közúti Hídszabályzat által definiált II. forgalmi teherkategóriára került kidolgozásra a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékére 2012-ben beadott és megvédett BSc-s diplomatervként. Munkámat konzulensként Dr. Dunai László tanszékvezető egyetemi tanár, illetve Dr. Galló László mérnök, hídszerkezeti szakértő segítette.

Crossing Earth’s land-dividing, fast-running rivers are one of mankind’s oldest desires. The required transport or delivery connection between the two sides of the obstacle is typically realized by bridges and/or water transport facilities. In case of solid technical arrangement both type of crossings results in a safe and effective solution for occurring traffic demands. There may be however unexpected, unforseen events – disasters – which are prompting instant solutions that can be quickly and effectively adapted to the circumstances without more thorough consideration of the possible options. This paper aims to introduce an up to 300 meters expandable steel ribbon bridge constituted by portable units as a simple, quickly and generally applicable solution to support disaster management tasks in river crossings, especially in case of flooding. The structure introduced by the following article was designed consistent with the EN standards with one lane and tandem loads up to 40 tons as a Bachelor of Sc. thesis work (Reg. ID.: BSc-B-01711/12/2) submitted in 2012 at the BUTE Department of Structural Engineering. Author of the work Daniel Zsolt Hajmasi, civil engineering student at the institution was helped by László Dunai Ph.D., Head of Department, and László Galló Ph.D., bridge engineering expert as consultants.

1. PROBLÉMAFELVETÉS; MEGOLDÁSKONCEPCIÓ

feljárómodulokat leszámítva) akár 300 méteres hosszig bővíthető legyen. – Képes legyen elviselni a Közúti Hídszabályzat B típusú forgalmi terhét. – Tegyen eleget az Eurocode és az ehhez kapcsolódó NA szabvány előírásainak.

A folyami akadályok jellegét átkelési szempontból szélességük, mélységük, meder- és áramlásviszonyaik, partviszonyaik, valamint a környező hidrotechnikai létesítmények víztömegre gyakorolt különleges hatásai határozzák meg. A leküzdés módszerének megválasztásában elsősorban az akadály szélessége, mélysége, valamint a vízfolyás sebessége játszik szerepet. Sekélyebb, kis keresztmetszetű, nem túlságosan sebes sodrású folyók keresztezése segédszerkezet nélkül megoldható (gázló átkelés), kedvezőtlenebb körülmények esetén azonban szükségessé válhat valamely, az átkelést segítő műszaki megoldás alkalmazása. Diplomatervem kitűzött célja egy olyan, ideiglenes átkelők létrehozását szolgáló szerkezeti rendszer megalkotása volt, mely lehetővé teszi folyami (elsősorban katasztrófavédelmi célú) átkelési feladatok támogatását, biztosítását; a feladatkiírás által támasztott követelményeknek megfelelően a tervezetnek a következő követelményeknek volt szükséges eleget tennie [1]: – A rendszer felhasználásával létrehozható, egy forgalmi sávnak helyet biztosító átkelő a rendszer kínálta készletből (a parthoz vezető forgalmi kapcsolatot biztosító kétoldali

80

Nagyobb forgalmak mederviszonyoktól és sodrástól független, „száraz lábbal” történő átbocsátására mutatkozó rendszeres, esetleges vagy alkalmi igények kielégítése kompátkelőhelyek vagy hídszerkezetek létesítésével oldható meg; a létesítésre ráfordított költségek és idő összehasonlításában a kompátkelők előnye az esetek többségében elvitathatatlan – huzamosabb ideig jelentkező, illetve nagy átbocsátóképességet megkövetelő forgalmi igény felmerülése azonban jellemzően hídátkelők berendezését teszi célszerűvé. A feladat célkitűzései elsősorban ez utóbbi követelményekre helyeztek jelentős hangsúlyt, így a témában végzett tájékozódás, irodalomkutatás során elsősorban a hídszerkezettel megvalósult példákra fordítottam figyelmet – érdemes azonban megemlíteni, hogy egyes konstrukciók univerzális kialakításuknak köszönhetően kompilletve hídátkelők formájában is üzemeltethetők; ezt a rugalmasságot igyekeztem lehetőség szerint a saját tervkoncepciómba is átemelni.


2. ábra: Faszerkezetű úszómű, ponton leés felmálházott állapotban

Ã

1. ábra: A törökkanizsai hajóhíd korabeli képeslapon

A folyami hídszerkezetek várható élettartamuk szerint az alábbi rend szerint csoportosíthatók: – állandó hidak (50–150 év), – félállandó hidak (3–10 év), – ideiglenes hidak (1–2 év alatti). Az egyes előirányzott műszaki élettartamok szerint eltérő megoldások honosodtak meg. A szerkezeti szempontból leginkább szembetűnő különbség a hidak aljzatában figyelhető meg – a vízi átkelők álló, úszó és kombinált aljzattal egyaránt megvalósíthatók. A különböző korokban és célokra készült hidak anyaga, forgalmi terhei, keresztmetszeti és hosszanti kialakítása, valamint építésük, létesítésük módja jelentős változatosságot mutat. Tekintettel arra, hogy a projekt célkitűzéseiben megfogalmazott katasztrófavédelmi feladatok ellátása – mint arra a feladatkiírás is kitért – célszerűen ideiglenes jellegű szerkezetek alkalmazásával oldható meg, vizsgálódásomat is ezen konstrukciók tárgykörére korlátoztam. Az ideiglenes és félállandó hidakkal szemben az állandó jellegű, „szokványos” hidakkal szembeni követelmények további speciális igényekkel egészülnek ki. Az esztétikai szempontok javarészt háttérbe szorulnak, műszaki szempontból azonban egy ideiglenes, avagy félállandó híddal szemben megkövetelt: – a megfelelő teherbírás, – szerkezeti egyszerűség, – gyártható, könnyű, könnyen szállítható elemek, – egyszerű és gyors építésmód, bontás, javítás, – kis bontási anyagveszteség, – többszöri beépíthetőség. A feladat célkitűzéseiben megfogalmazott folyami katasztrófavédelmi feladatok ellátása a fent említetteken felül rendkívül gyorsan telepíthető, nagy fesztávon alkalmazható, mederviszonyoktól és sodrástól mindinkább függetleníthető, univerzális megoldásokat kíván, melyet álló aljzatú hídszerkezetekkel megvalósítani nehézkes, sok esetben nem lehetséges; a probléma megoldására ezért – az esetleges alapozási problémákat elkerülendő – úszó aljzattal kivitelezhető kialakítás látszott célszerűnek. Az irodalomkutatás tapasztalatait, az úszóhidak vázlatos történeti áttekintését, kultúrtörténeti érdekességeit, valamint az általam fellelt, a témakörrel foglalkozó források jegyzékét a diplomaterv Előkészítő tanulmány c.

munkarésze, illetve ezen munkarésznek az Első Lánchíd honlapján megjelent, multimédiás anyagokkal kiegészített változata [2] ismerteti; a hazánkban (jellemzően haditechnikai céllal) alkalmazott ideiglenes átkelési rendszerek iránt érdeklődőknek pedig javasolt a Haditechnikai Intézet, ill. az Ercsi Honvédmúzeum felkeresése.

2. A MEGOLDÁS LEHETŐSÉGEI; AZ ALKALMAZOTT MŰSZAKI MEGOLDÁS KIVÁLASZTÁSA Úszóhíd (floating bridge) a gyűjtőneve mindazon hídszerkezeteknek, melyek támaszai a vízen úszva, a felhajtóerő Archimedes óta ismert jelenségét kihasználva viselik terheiket. Támaszaik a rájuk háruló terhekkel arányos elmozdulást végeznek, így jellemzően rugalmas megtámasztású tartókként modellezhetők [3]. Szerkezetileg két jelentősebb osztályuk – az al- és felépítményükben elkülönülő, pontszerűen megtámasztott, ún. klasszikus pontonhidaké, és a vízfelületre szinte teljes terjedelmükben felfekvő, ún. szalag- és uszályhidaké – különíthető el. A klasszikus pontonhidak működési elve a történelmi hajóhidakét (1. ábra) mintázza – pályaszerkezetük speciálisan létesítmények vízfelszínen tartására szolgáló, a a hajókkal szemben szárazföldön is könnyen szállítható,ún. úszóművekre (fr. ponton, 2–3. ábrák) fekszik fel.

b)

3. ábra: A Duna átszelése Klosterneuburgnál a Birago-rendszerrel, 1925. A Karl von Birago által 1839-ben kifejlesztett hídanyag hatékonyságát jól jelzi, hogy továbbfejlesztett változatai a II. világháború idejéig alapvető eszközét képezték számos európai ország utászalakulatainak


81

Első alkalmazásaik a XVI. század idejére datálhatók; kisebb merülésük, nagyfokú mobilitásuk révén igen hamar kiszorították a korábban egyedüli lehetséges úszóhíd-megoldásként alkalmazott hajóhidakat. A kezdetben fából épülő rendszereket a XX. század első évtizedeiben kezdték felváltani a ma is széles körben alkalmazott acélszerkezetű pontonhidak – legismertebb hazai példáik a Mistéth Endre

tervezte, a világháborús károk helyreállításáig a Margit hidat helyettesítő „Manci”, a csongrádi ill. a lónyai ponton (4–6. ábrák); valamint a Honvédség kötelékében a 60-as évek végéig alkalmazott, szovjet fejlesztésű N2P és NPO jelű úszóhídrendszerek (7–9. ábrák). A szalaghíd néven ismertté vált szerkezeti rendszer eredete a II. világháborúig nyúlik vissza – mind az elnevezés,

4. ábra: A „Manci”, háttérben a Margit híd roncsaival

6. ábra: A lónyai ponton

5. ábra: A csongrádi ponton

7. ábra: N2P típusú folyami hídkomp beépítése

8. ábra: NPO hídanyagból épített hídátkelő

Ã

9. ábra: NPO pontonhíd Radivoj Szonin pontonoskatona olajfestményének részletén

82


mind az alapgondolat a német Wehrmacht kutatási-fejlesztési projektjeiben bukkan fel először, megvalósítására azonban csak a jóval a háború befejezését követően került sor. A Szovjetunió 1962-es fejlesztésű PMP jelzésű, acélból gyártott – a Magyar Honvédség kötelékében napjainkban is alkalmazott – rendszere lett az első, gyakorlatban is alkalmazott példánya az azóta széles körben elterjedt (SZU:

PPN, PMP; USA: RB, IRB; Németország: FSB, 10–15. ábrák) szerkezeti megoldásnak. A pontonhidakkal szemben a szalaghidak esetében a pályaszerkezet és az aljzat egyáltalán nem különül el; a szerkezet egyetlen, relatíve kis szerkezeti magasságú, tagolt szekrénykeresztmetszetből épül fel, melynek alsó felülete a vízfelszínre „szalagszerűen” felfekvő aljzat, míg felső síkja kocsipályaként szolgál.

13. ábra: PPN rendszer üzemben

10–12. ábrák: A Szovjetunió PMP szalaghídrendszere

14–15. ábrák: Az USA IRB rendszere híd- és kompüzemben


83

16. ábra: Harckocsi vonul át a TS uszályhídon

17. ábra: A TS uszályhíd vasútüzemben

Szintén a hajóhidak alapgondolata él tovább a hazánkban ideiglenes és félállandó átkelők létesítésére, valamint hídépítési segédszerkezetként napjainkban is gyakran alkalmazott szerkezettípusban, a sík fedélzetű, nagy teherbírású folyami uszályok hosszirányú összekapcsolásával kialakított, ún. uszályhidakban. Legismertebb honi képviselőjük az 1970-es évek elején a Honvédség részére Galló László és Mazán Pál vezetésével kifejlesztett, 80 tonna teherbírású, akár vasúti forgalom lebonyolítására is alkalmas TS uszályhíd (16–17. ábrák). Bár nagy teherbírásuk, ill. példátlanul gyors létesítési idejük a megfogalmazott katasztrófavédelmi funkció szempontjából előnyös, a diplomatervben részletezett műszaki probléma uszályhídként történő megoldása nem volt optimálisnak tekinthető, hiszen – tekintettel az azt képező folyami uszályok nagy tömegére és kiterjedésére – az alkotóelemek szárazföldi szállítása lényegében kivitelezhetetlen lett volna, a mobilitás ilyen fokú korlátozottsága pedig egy katasztrófavédelmi célokat szolgáló létesítmény esetében nem megengedhető. Megoldásomat ezért kisebb, könnyebben szállítható egységek alkotta rendszerként igyekeztem megalkotni. A két korábban említett szerkezeti rendszer esetében gyakori megoldás, hogy az átkelőt kisebb, kompként önállóan is funkcionálni képes elemekből – a klasszikus pontonhidak esetében magukból a pontonokból, míg a szalaghidak esetében ún. hídkompokból – állítják össze; a nagyfokú mobilitásra, a létesítés és a bővíthetőség egyszerűségére, ill. a kompüzem kínálta előnyökre tekintettel ez az elv is jelentős szerepet játszott a végleges koncepció megalkotása során. A fentieket figyelembe véve két koncepció vázlattervi kidolgozása mellett döntöttem, egyik esetben a klasszikus pontonhidak, másik esetben a szalaghidak osztályába sorolható szerkezeti megoldást véve alapul, szerkezeti anyagként mindkét esetben acélt alkalmazva. Megfontolásra érdemesnek tűnhet a relatíve nagy térfogatsúlyú acél alternatívájaként más szerkezeti anyag – könnyűbeton, alumínium, polimerek – alkalmazása, azonban az alkalmazott szerkezeti anyagnak a funkcionális követelményekre való tekintettel vízzárónak, sérülésekkel szemben ellenállónak, egyszersmind könnyen javíthatónak kellett lennie. Az említett anyagok az acéllal ellentétben ezen követelményeket jelenleg nem, vagy csak aránytalan mértékű anyagi ráfordítás árán képesek teljesíteni.

lyet 50 darab, egyenként 6,00 méter hosszúságú, 0,920 méter magasságú, 6,20 méter széles, hegesztett kialakítású folyami hídkomp, valamint két, az előbbiekkel azonos befoglaló méretekkel rendelkező, hegesztett kialakítású parti hídkomp (feljáró modul) alkot. A szerkezet a vízfelületre folyamatosan felfekszik, a parthoz a már említett, 12,5% esésű parti hídkomppal csatlakozik. Anyaga S235 J2 jelzésű szerkezeti acél. A folyami és a parti hídkompok részletes kialakítását 18–19. ábrák közlik. A folyami hídkompok rendeltetése a hidak és kompok úszóaljzatának és fedélzetének biztosítása – egyetlen folyami hídkomp 2 darab részkompból épül fel. Szállítása az ábrákon látható (a kompot hosszirányban kettéosztó) tengelycsukló mentén összecsukott állapotban történik, majd vízre tételét követően – pusztán a gravitációs erő hatására – szalagszerűen szétnyílik, és keresztirányú fedélzárainak rögzítését követően kész híd- avagy áthajózási kompként rögtön hasznosítható; utóbbi formában üzemeltetve különleges előnye, hogy kikötőhíd létesítése nélkül alkalmazható – a kikötőhidat a parti hídkomp helyettesíti. A hídpályát a hosszirányban összekapcsolt hídkompok pontonjainak 4,00 méter szélességű nehéz fedélzete, a gyalogospályát az ezt kétoldalt szegélyező, 1–1 méter szélességű, könnyű fedélzet képezi. Átkelő a hídkompok hosszirányú összekapcsolása révén képezhető.

2.2 VT.2 – Klasszikus pontonhíd

2.1 VT.1 – Acélszerkezetű szalaghíd

A VT.2 jelzésű szerkezeti variáns 300 méter hosszúságig bővíthető, pályamezzel kombinált tartórács, melyet 30 darab, egyenként 10,00 méter hosszú, 4,60 m (egy forgalmi sáv) szélességű utat biztosító – egy 11,50 méter hosszú, 2,30 méter széles, 2,20 méter magas hajóforma úszóműre, és erre forgózsámolyon felülő felszerkezetre tagolódó – pontonegység alkot (20–21. ábrák). A pontonegység felszerkezetét négy, egyenként 10,00 méter hosszúságú, 1150 mm tengelytávolságú, melegen hengerelt, S355 J2 szerkezeti acélanyagból készülő HEP 1000 x 494 keresztszelvényű főtartó, illetve öt, a főtartókkal színelő, egyenként 4,60 méter hosszúságú, 2000 mm tengelytávolságú melegen hengerelt, S235 J2 szerkezeti acélanyagból készülő IPE 330 szelvényű kereszttartó, valamint az ezek alkotta tartórácsra szerelt 14 mm vastag acél pályalemez alkotja. A felszerkezet magassága 1,05 méter, a teljes pontonegység 3,25 méter magas.

A VT.1 jelzésű szerkezeti variáns hidegen hajlított, zárt keresztmetszetű hosszbordákkal merevített zárt keresztmetszetű, 312 méter hosszúságig bővíthető szalaghíd, me-

A pontonegységek rendeltetése a hidak és kompok úszó aljzatának és fedélzetének biztosítása – szállítása a 21. ábrán látható módon, tengelyfedésbe zárt állapotban történik.

84


18. ábra: VT.1 változat folyami hídkompja

19. ábra: VT.1 változat parti hídkompja


85

Vízre tételét követően a forgózsámolyra szerelt felépítményi rész a megemelt peremhez csatlakozó tengelyzárásból feloldandó, a pontonegységekre szerelt horgonycsörlőkön átvetett kötelek segítségével tengelymerőlegességig fordítandó, és csavarokkal az úszómű megemelt peremére kötendő. Ezt követően a pályalemez csuklósan kapcsolódó

oldalsó sávjai átfordítandók, majd a felnyitott pálya alatt csatlakozó kereszttartó-szakaszok gerincei összekapcsolandók, így biztosítva a keresztirányú zárást. Ekkor az üzembe helyezett pontonegység híd- avagy áthajózási kompként rögtön hasznosítható.

20. ábra: VT.2 változat pontonegysége üzemkész állapotban

21. ábra: VT.2 változat pontonegysége szállításra kész, tengelyzárt állapotban

86


A hídpályát a tartórácsra felfekvő pályalemez képezi. Átkelő a pontonegységek hosszirányú összekapcsolása révén képezhető. A szerkezet a parthoz 10%-os dőlésű, kereskedelmi forgalomban kapható, előre gyártott acél feljárórámpával csatlakozik.

2.3 Összehasonlítás, konklúzió A végleges koncepció a fenti két variáns műszaki, gazdagági illetve üzemeltetési szempontok szerint történő összehasonlítását, kiértékelését követően került kiválasztásra. Egyetlen hídegység hosszirányú mérete és szerkezeti magassága mindkét változat esetében a szokványos közúti járműforgalmi űrszelvényeken közelekedni képes szállítójárművek raktereinek szokványos méreteire való tekintettel alakult ki, ezt szolgálja azok összehajtható kialakítása is. A közelítő méretfelvétel szinte teljes mértékben ezen szempontnak rendelődött alá; ez (jobban mondva az ily módon korlátozott alapterület) határozta meg többek között a VT.2 változat – ezen, a használatóság szempontjából létfontosságú szempont ismerete nélkül talán aránytalannak tűnő – szerkezeti magasságát is.

Mindkét szerkezeti megoldást teljes hosszában kiépülve, teherbírási határállapotban vizsgálta közelítő számítás. A számítás lineárisan rugalmas elven történt, a szerkezet statikai szempontból a pontonhidaknál szokásos gyakorlattal [3] összhangban, rugalmasan ágyazott gerendaként volt modellezhető; az igénybevételek a rugalmas gerenda hatásfüggvényei alapján kerültek meghatározásra. A számítások néhány kiegészítő ellenőrzés (egyetlen egység merülése, egyszerűsített globális stabilitásvizsgálat) kivételével a szerkezet szilárdsági vizsgálatára korlátozódtak. Mindkét esetben meghatározásra került a szerkezet súlya, illetve merülése, ezen két jellemző ugyanis alapvetően meghatározza az adott megoldás hatékonyságát, ill. alkalmazási határait. Semmilyen átkelési problémára adott műszaki megoldás nem lehet teljes magának a telepítés, ill. az üzemeltetés programjának részletes kidolgozása nélkül (22. ábra). Dolgozatomban a jelenleg is használatban álló (pl. [4]), ill. már leselejtezett szerkezetek megfelelő dokumentumai, valamint a Nemzetvédelmi (ma Közszolgálati) Egyetem szakembereinek tapasztalatai, útmutatásai alapján erre is igye-

22. ábra: Semmilyen átkelési problémára adott műszaki megoldás nem lehet teljes magának a telepítés, ill. az üzemeltetés programjának részletes kidolgozása nélkül


87

keztem alkalmas választ adni, mindkét változat esetében részletesen átgondolva és ismertetve a helyszínre szállítás, az átkelőlétesítés, -fenntartás, üzemeltetés, illetve elbontás módszerét. Szintén hangsúlyosnak tartottam mindkét változat esetében tételesen és részletesen megállapítani a rendszer személyi és eszközigényeit – kitérve többek között a javasolt szállítójármű típusára, a telepítés, a manőverezés és a partelőkészítés gépeire, a partcsatlakozás és a nyompálya burkolati kialakítására (a kis súly érdekében epoxigyanta kopóréteg), az oldalirányú megtámasztásként szolgáló horgonyzókötelek és az ezeket a talajhoz rögzítő horgonyzóhelyek, ill. a szerkezethez kapcsoló csörlők, valamint a kapcsolatok működési elvének felvázolására. A lehetséges változatok közti döntést természetesen ezen jellemzők figyelembevételével volt célszerű meghozni. Jelen írás ezek részletes ismertetésére nem vállalkozik, ám a végleges változat működési feltételei a későbbiekben vázlatos bemutatásra kerülnek. Fentieket figyelembe véve a két variánst az alábbi szempontrendszer alapján igyekeztem összemérni: – funkcionális követelmények: többszöri felhasználás, egyszerű és gyors építés, kompolás lehetőségei; sodrási és mederviszonyoktól való függetlenség; partcsatlakozás módja; gyalogossáv jelenléte; – érzékenység, javítás, üzembiztosság; – merülés, súly, szállítás, felmálházás; – anyagfelhasználás, gazdaságossági szempontok; – érzékenység, javítás, üzembiztosság; – kiszolgálás igénye: járművek, személyek, szerelőegységek tekintetében. A döntéshozatal során leginkább mérvadónak tekintett szempontokat táblázat mutatja be: VT.1 szalaghíd

VT.2 klasszikus pontonhíd

16 t

47 t

Egyetlen egység merülése

65 cm

180 cm

Egységek száma

50+2

30

Egységek szállításához szükséges járművek száma

26 db

30 db

Tömeg/10 fm

26.7 t

47 t

Műszaki jellemző Egyetlen egység szerkezeti tömege

A felsorolt szempontok alapján a VT.1 jelzésű szalaghídkoncepciót ítéltem további fejlesztésre érdemesnek, hiszen jelentősen kisebb merülése révén partközelben, sekély vízben is jól alkalmazható, egyetlen egységre vonatkoztatva drasztikusan kisebb súly, egyetlen hídpálya-folyóméterre vonatkoztatva pedig jóval kedvezőbb anyagfelhasználás jellemzi. Bár rendszere több egységre tagolódik a VT.2 változaténál, szállítása az egységek kisebb méreténél fogva kevesebb szállítójármű alkalmazásával kivitelezhető, partcsatlakozása pedig könnyebben kialakítható. A VT.2 változat, bár szerkezeti kialakítását tekintve egyszerűbb, gyártási költsége pedig a javarészt járatos szerkezeti elemek, ill. a relatíve kis számú hegesztési varrat miatt jóval alacsonyabbnak becsülhető, gyors, de körülményes üzembe helyezése, valamint a fent említett komparatív hátrányai okán nem bizonyul versenyképesnek a VT.1 változattal szemben.

88

3. A VÁLASZTOTT MŰSZAKI MEGOLDÁS KIDOLGOZÁSA; NUMERIKUS MODELLEZÉS, SZERKEZETOPTIMALIZÁLÁS ELVEI ÉS EREDMÉNYEI A részletes számítás során a szerkezet alaposabb ellenőrzése mellett a szerkezeti súly minimalizálása, illetve a készlet várható műszaki élettartamának szabványos fáradásvizsgálat alapján történő megbecslése szolgált elsődleges célul. Mindezen törekvések egy, a szerkezeti viselkedés behatóbb tanulmányozását lehetővé tevő, a közelítő számításban alkalmazott elméleti modellnél pontosabb numerikus modell megalkotását tették szükségessé. A szerkezet numerikus modellezésére az alábbi lehetőségek adódtak: – folyamatos ágyazatra felfektetett gerendaként történő leképezés, – a szerkezet teljes terjedelmének héjszerkezetként történő modellezése, – héj- és rúdelemekből összeállított kombinált modellen folytatott vizsgálat, – ágyazatra felfektetett gerendamodell, majd lehatárolt mértékadó szakasz héjszerkezetként történő önálló, lokális modellezése. A szerkezet teljes terjedelmében folyamatos ágyazatra felfektetett gerendaként való leképezésére és vizsgálatára megfelelő példát nyújt a közelítő számítás – a felületi terhek a kereszteloszlási hatásfüggvények révén vonal menti terhekké redukálhatók, ezen redukált terhekből a gerenda igénybevételei meghatározhatók. A modell azonban a részletes számítás azon célját, hogy a közelítő számítás eredményeinél pontosabb megoldáshoz jussunk, nem valósítja meg kellőképpen, a szerkezet keresztirányú feszültségeloszlását ugyanis azonos módon egyszerűsíti le, arról bővebb információval nem szolgál. A szerkezet teljes terjedelmében héjelemek együtteseként történő modellezése kellően pontos és részletes képet nyújthatna a szerkezetben létrejövő feszültségeloszlásról, ám mind a számítási folyamat lefutása, mind az eredmények kiértékelése aránytalanul nagy mennyiségű idő ráfordítását igényelné – ennél is lényegesebb korlát azonban, hogy a megoldandó feladat esetében a jelentkező számítási igény sokszorosan túlnőtt a rendelkezésre álló számítási kapacitáson. A „tiszta” rúdszerkezeti modellnél pontosabb, a „tiszta” héjmodellhez képest könnyebben kezelhető megoldást jelent egy héj- és rúdelemekből összeállított kombinált modell vizsgálata, melyben a vízszintes teherviselő elemeket (fenék-, járda- és pályalemez) felületelemek, míg a függőleges teherviselő elemeket (a fő-, kereszt- és járdatartók gerinclemezeit) valamint a rúdszerű egységeket (hosszbordák) rúdként modellezett elemek jelenítik meg. Ez a megoldás azonban az utóbbiak feszültségeloszlásának leegyszerűsített vizsgálatát jelentené, ami, tekintettel a megfogalmazott célkitűzésekre – elsősorban a végrehajtani kívánt fáradásvizsgálat okán – nem engedhető meg. Az ideális megoldást a könnyen kezelhető gerendamodell, valamint a feszültségeloszlást minden szerkezeti elem esetében reálisan közelíteni képes héjszerkezeti modell kombinációja jelenti: a szerkezetet globális értelemben folyamatos ágyazatra felfekvő gerendaként modellezve lehatárolható annak egy vagy több (a mértékadó keresztmetszeti pozíciók számával egyező számú) mértékadó


23. ábra: Globális modell hossznézete és keresztmetszete

szakasza, amely lokálisan önálló, elkülönített, de statikailag egyenértékű héjszerkezeti modellként leképezve vizsgálható. A részletes számítás mind a globális, mint a lokális modellek esetében az InterCAD Kft. AXIS VM 10. programcsomagjának felhasználásával zajlott. A programrendszer számítási elvei a végeselem módszeren alapulnak; a modellezési folyamat során ezen programcsomag lehetőségeihez és sajátosságaihoz igazodtam, a szerkezetet globálisan rugalmas ágyazású gerendaként, míg lokálisan rugalmas alátámasztású héjszerkezetként képezve le.

3.1 Globális modell A szerkezet geometriai értelemben 300 méter hosszú, állandó keresztmetszetű, két végpontján csuklósan alátámasztott síkbéli gerendatartóként jelenik meg a modellben – hosszanti és keresztmetszeti kialakítását a 23. ábra közli. A rudat a modellben súlyvonala reprezentálja. Anyaga homogén, lineárisan rugalmas, izotrop viselkedésű S235-ös szerkezeti acél. A rúd teljes hosszán ágyazatra fekszik fel, a felfekvést a víz felhajtóereje szolgáltatja. Az ágyazat nyomásra lineárisan rugalmas viselkedésűnek tekinthető. A c ágyazási tényező értéke a híd b szerkezeti szélességének és a víz γ térfogatsúlyának ismeretében, Archimedes törvénye alapján volt meghatározható [3]: cágyazat = bhíd * γvíz Felmerül a kérdés, miképpen definiálandó az ágyazat az esetlegesen fellépő húzóerők felvételét illetően – ez az első hallásra valószínűtlennek hangzó eset elsősorban nagy koncentrált erők, ill. parciális leterhelések esetében állhat elő (24. ábra). Az ágyazatot képező víztömeg valós viselkedését nyilvánvalóan jobban közelítené egy, a húzóerők felvételére nem képes nemlineáris ágyazat értelmezése, ám a számítási munkát – elsősorban a lokális modell esetében – jelentősen leegyszerűsítené, ellenőrzését pedig nagymértékben megkönnyítené, ha a szerkezetet megtámasztó ágyazatot lineáris viselkedésűnek feltételezhetnénk. A két eltérő ágyazási mód közti különbséget ugyanazon mértékadó teherkombinációra 24. ábra mutatja be. Látható, hogy a szerkezet mértékadó igénybevételeinek mind nagyságát, mind eloszlását tekintve a két ágyazat közti

24. ábra: Felül a lineáris, alul a nemlineáris ágyazat nyomatéki igénybevétel-eloszlása egy általános teheresetre. Az eltérés ca. 0,9%-ra tehető

különbség elhanyagolható, így a továbbiakban a szerkezetet alátámasztó ágyazat lineáris viselkedésűnek tekinthető. Ez a bemerülést is figyelembe véve meglehetősen durva közelítésnek hangozhat, ám a lokális modell tárgyalása során részletesen ismertetésre kerül, miért tartható a fenti álláspont. A szerkezet oldalirányú megtámasztását a már (a VT.1 és VT2. változatok ismertetése, összehasonlítása során) említett oldalirányú kihorgonyzás jelenti. Az oldalirányú terheket a horgonykötelek teljes mértékben felveszik – ez a globális modellben tökéletesen merev megtámasztásként


89

25. ábra: A pozitív nyomatékra mértékadó hatáskombinációból számított nyomatéki igénybevétel-eloszlás a globális modellen

vehető figyelembe, ergo a szerkezet síkbeli tartóként, a vízszintes értelmű terhek elhanyagolásával vizsgálható. A vízszintesen ható terhek meghatározását, a horgonykötelek vizsgálatát ugyanezen gondolatmenetre alapozva elégséges volt a kapcsolatok kialakítása és számítása során elvégezni. A szerkezetet reprezentáló rudat a rá értelmezett végeselemes hálónak a folyami hídkompok számának megfelelő számú vonalszakaszra volt célszerű tagolnia, megkönnyítendő az eredmények feldolgozását, valamint a lokális modell terheinek megállapítását, hiszen az egyes kompok végkeresztmetszetének terhelőerői, igénybevételei és alakváltozásai ilyen felosztás mellett közvetlenül meghatározhatók – nem említve, hogy a végeselem módszer a végeselem-határokat összekötő pontokban szolgáltat pontos eredményt. A hálózat így 6,0 méteres vonalelemekből épül fel, ami kellően finom ahhoz, hogy a köztes vonalszakaszokon is elegendően pontos eredményt szolgáltasson. A lineáris számítási eljárás során egy jellemző (a pozitív nyomaték szempontjából mértékadó) hatáskombinációból számított igénybevétel-eloszlás a 25. ábrán látható.

26 áb

3.2 Lokális modell A gerenda azon szakaszai, melyeken a mértékadó igénybevételek jelentkeznek, megfelelően pontos és kidolgozott lokális térbeli modellen vizsgálandók. A globális modellen három ilyen szakasz, a legnagyobb pozitív nyomatékhoz (MEd.maxplus), a legnagyobb negatív nyomatékhoz (MEd.maxminus), valamint a legnagyobb nyíróigénybevételhez (VEd.maxplus, VEd.maxminus) tartozó szakaszok különíthetők el. Ezekhez sorban a hídkompokat alkotó lemezek középsíkjaival egyező helyzetű felületelemekből megformált, geometriailag azonos kialakítású, terhelésüket tekintve egymástól eltérő lokális modelljei társulnak (26–28. ábrák). A szerkezet lokális modellje mindhárom esetben rugalmas ágyazatra felfekvő térbeli héjszerkezetként értelmezhető; ekkor a keresztmetszet minden eleme (pályalemez, fenéklemez, járdalamez, hosszirányú öv- és gerincmerevítő bordák, gerinclemezek) héjelemként képezendő le – a modellben középsíkjukra redukáltan jelennek meg. Az egyes hídkompokat összekötő kapcsolatok későbbi vizsgálata, a bennük ébredő erők, valamint a szerkezeti elemekben kialakuló feszültségeloszlások pontos meghatározásának érdekében előnyt jelentett volna, ha a héjként modellezett gerendaszakasz (a számítási kapacitás jelentette felső korláttal bezárólag) a lehető leghosszabb volna (azaz terjedelmében minél több hídkompot lefedne). A rendelkezésre

90

26–28. ábrák: A kapcsolatok, és a végkeresztmetszeti igénybevételek megjelenése a lokális modellen

álló számítási kapacitás korlátaiból kifolyólag azonban a héjmodell egyetlen hídkomp megjelenítésére kellett korlátozódjék. A szerkezet kapcsolóelemeit ezen lokális modellben végtelen merevségűnek tekinthető fiktív, súlytalan rúdszerkezetként modellezzük (lásd 26–28. ábrákat). A szerkezet teljes fenékfelületén ágyazatra fekszik fel, a felfekvést a víz felhajtóereje szolgáltatja. Az ágyazat húzásra és nyomásra lineárisan rugalmas viselkedésűnek tekinthető Az ágyazási tényező értéke a víz térfogatsúlyának ismeretében, Archimedes törvénye alapján a globális modellel analóg módon számítható. cágyazat = γvíz


Felmerül a kérdés, miképpen jeleníthető meg a modellben, hogy a szerkezet bemerülésével a szerkezet ágyazattal való érintkezési felülete megnőhet, és az oldalfalakra is kiterjedhet. Az AXIS VM programrendszere nem teszi lehetővé a statikai modell időben való megváltozásának jellemzését, így a jelenség közvetlenül nem modellezhető. Tekintve, hogy a lokális modellben a számítási kapacitás kotlátaiból kifolyólag a szerkezetnek egy meglehetősen rövid szakasza jelenik meg, amelyen épp a szerkezetben ébredő legnagyobb igénybevételek alakulnak ki, a globális modell eredményeinek ismeretében belátható, hogy ezen a szakaszon egyben a legnagyobb – függőleges értelemben dominánsan lefelé ható – erők is hatnak. A szerkezet tehát ezeken a szakaszokon éri el bemerülésének maximumát, melyre a globális modell konkrét (igaz, igencsak egyszerűsítő) eredményt szolgáltat. Bár a lokális modell kialakításából fakadóan (mivel a csatlakozó elemek jelentette megtámasztást teljes mértékben nélkülözi) az abszolút eltolódásokat meglehetősen túlbecsüli, nem változat azon, hogy a fentiekből kifolyólag elfogadható közelítésnek tekinthető, ha a függőlegesen alátámasztó ágyazatot a modellben fizikailag lehetséges legnagyobb felületén (azaz a fenéklemez mellett a görbült oromfali szakaszokat is bevonva, melyek elmerülése már igen kis teher hatására bekövetkezik) jelenítjük meg. A függőleges terhekre nézvést a függőleges oldalfalak bemerülésének mértéke értelemszerűen irreleváns. A lokális modell esetében különös gonddal választandó meg a modellben meg nem jelenített szakaszok által a megjelenített szakaszra gyakorolt hatások modellezésének módja. Ennek lehetőségei: – A szakasz végkeresztmetszeteinek globális modellen elhelyezkedő megfelelőiben létrejövő elmozdulások és alakváltozások kinematikai terhekként történő megjelenítése a végkeresztmetszeteken. – Az igénybevételek kapcsolati terhekként való, az előbbi elvvel azonos megjelenítése. Az AXIS VM 10. programrendszer nyújtotta lehetőségek mellett az első módszer direkt alkalmazására nem kínálkozik lehetőség. A hatás közvetett módon – zérus merevségű pontszerű támaszokon előidézett támaszsüllyedéssel, egyenértékű hőmérsékleti terhek felvételével, vagy a modellbe beépített fiktív rúdelemek előírt kényszer-alakváltozásaival – volna csak modellezhető. Tekintve, hogy a második módszer korlátozások nélkül, közvetlenül alkalmazható, a modellben ez utóbbi utat követtem; a globális modellhez képest elhagyott tartományok modellre gyakorolt hatása az igénybevételekkel egyező kapcsolati erők révén modellezhető, melyeket a szerkezet súlypontjába koncentráltan jelenítve meg, a fentebb tárgyalt fiktív rúdszerkezettel vezetendők be a modellbe (26– 27. ábrák). A lokális modelleken a végeselem-háló finomítását követően is maradtak zavart zónák – ezek jellemzően a fiktív rudakról érkező erők bevezetéseinél alakultak ki, és a kapcsolatok valós kialakítását hűebben közelítő módon megformált (pontszerű helyett vonalas erőátadást biztosító) erőbevezetési módra való váltást követően jelentős mértékben leépültek (29–30. ábrák). A lineáris számítási eljárás során egy jellemző (a pozitív nyomaték szempontjából mértékadó) hatáskombinációból számított feszültségeloszlás a 31. ábrán látható.

29 áb

29–30. ábrák: Zavart zónák és a kapcsolatok valósághű modellezését követő leépülésük a lokális modellen

31 áb

31. ábra: A pozitív nyomatékra mértékadó hatáskombinációból számított von Mises-feszültségeloszlás a pozitív nyomatékra vonatkoztatott lokális modellen

Ezen finomításokat követően vált lehetségessé a szerkezet tényleges optimalizálása – a szerkezet funkciója (elsősorban a hordozhatóságra való igény) ugyanis a szerkezet súlyának minimalizálását tette kívánatossá. Első lépésben a kereszttartók száma (az elnevezések magyarázatáért lásd a 32–34. ábrákat) volt csökkenthető – a vázlattervi koncepcióban szereplő 1500 mm-es osztásköz a végleges változatban 2000 mm-re nőtt. A csökkentésnek határt szabott a kívánalom, hogy a szerkezet dobozszerű merevségét (ennek köszönhető kedvező erőjátékát és egyenletes feszültségeloszlását) megőrizze, így a tartók távolságának további növelése egyenletes kiosztás mellett (mely az előbbiek alapfeltétele) nem volt lehetséges. Szintén ritkítható volt a (funkcionális okokból a vázlattervi variánshoz képest oldalanként 10 cm-rel szélesebbé tett) járdalemez hossz- és kereszttartóinak kiosztása – míg keresztirányban a pályalemez kereszttartóival összhangban egyetlen állás eltávolítására került sor (itt is elérve a 2000 mm-es osztásközt), a hosszirányú tartók száma oldalanként 5-ről 3-ra volt csökkenthető. Ezt követte a fennmaradó lemezvastagságok minimalizálása; a főtartók és a kereszttartók esetében a stabilitásvesztés veszélye nem tette lehetővé a gerincvastagságok csökkentését; szintén nem volt lehetséges ilyen jellegű beavatkozás a hosszirányú merevítőbordák esetében. A járdalemezek hossztartóinak gerincvastagsága azonban egészen 6 mm-ig volt csökkenthető. A legnagyobb súlycsökkentést a pályale-


91

mez és a fenéklemez vastagságának a vázlattervi variánsban szereplő 12 mm-ről 10 mm-re való lecsökkentésével sikerült elérni – utóbbi módosítások hosszas mérlegelés után a szerkezet megszokottnál alacsonyabb forgalmára való tekintettel, konzulensi jóváhagyással kerültek végrehajtásra.

Egyetlen hídkomp súlyában a vázlattervi kialakításhoz képest mintegy két tonnás súlycsökkenést sikerült elérni, mely ca. 13.90 tonnás végső szerkezeti súlyt eredményez. A végleges szerkezeti kialakításról 32–37. ábrák nyújtanak áttekintést.

32. ábra: A végleges szerkezet keresztmetszeti részlete

33. ábra: A végleges szerkezet hosszmetszeti részlete

Konszignáció 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Keresztmetszet, lemeztípus Pályalemez (felsƅ öv) Fenéklemez (alsó öv) Kerekített oromfal Gerinclemez Gerincmerevítƅ diafragma Gerincmerevítƅ kerekített diafragma Végkeresztmetszeti diafragma Járdalemez Járdaborda Hosszborda Járdakeresztborda Borda Hosszirányú fedélzár bekötƅ lemeze Hoszirányú fenékzár lemeze Függƅleges emelƅfül

TÉTELJEGYZÉK - PARTI HÍDKOMP Lemezkeresztmetszet Lemezhossz Darabszám b [mm] t [mm] L[mm] db 3200 10 5992 2 2370 10 5992 2 1355 10 5992 2 800 10 5992 4 800 10 2090 4 800 10 990 4 960 8 3140 4 1040 10 5992 2 100 10 5992 6 525 6 5992 16 100 10 490 4 800 24 382 8 190 24 560 4 600 40 700 110 30 625 9

34. ábra: A végleges szerkezet tételjegyzéke

92


Súly/db kg/db 1 505,19 1 114,78 637,35 376,30 131,25 62,17 189,30 489,19 47,04 148,17 3,85 57,58 20,05 131,88 16,19 SZUM

Összsúly [kg] 3 010,38 2 229,56 1 274,71 1 505,19 525,01 248,69 757,22 978,37 282,22 2 370,67 15,39 460,60 80,18 0,00 145,72 13 883,91

Anyagminƅség S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S235 J2 S690 M/ML S420 J2 S420 J2

35. ábra: A végleges rendszer felülnézeti részlete

36. ábra: A végleges rendszer keresztmetszeti részlete a kapcsolóelemekkel

37. ábra: A végleges rendszer hosszirányú metszete a kapcsolóelemekkel


93

4. MÉRETEZÉSI ELVEK A szerkezet méretezése, ellenőrzése során az alábbi irányelveket tekintettem mérvadónak:

4.1 Szilárdsági méretezés A szerkezet méretezése rugalmas alapon, a von Mises-feltétel alapján az első folyás határállapotára történt. A lokális modellek egyes tartományaiban modellezési sajátosságokból kifolyólag zavart zónák alakultak ki. Ezen zavart zónák környezetében (azok mérhetetlenül kicsiny kiterjedésére való tekintettel) a feszültségeloszlás nem volt valósnak tekinthető, a számítás során jelenlétüktől eltekintettem (lásd fentebb). A mértékadó pontok kiválasztását, valamint a pontokban ható feszültségek nagyságának meghatározását a vizsgált elemek tartományainak mértékadó helyein felvett metszetek alapján végeztem el; a szerkezet ellenőrzése ezt követően a redukált feszültségek módszerével vált lehetségessé.

4.2 Stabilitásvizsgálatok

ma a vizsgált részletek élettartamainak minimumaként volt megbecsülhető. A vizsgálat az MSZ EN 1993-1-9 által közölt szabványosított fáradási görbék alapján történt: Az adott szerkezeti részlet mértékadó pontjában a fárasztó teher mértékadó állásaiból előálló feszültségi szélsőértékek különbségeként előállítható volt ∆σP feszültséglengés. A vizsgált szerkezeti részletet jellemző részletosztály [lásd EN 1993-1-9; 1926.o.] fáradási görbéjének ∆σ értékhez tartozó pontjának másik tengelyvetülete megadja az adott fárasztóteher okozta feszültséglengésből eredő fáradt törési tönkremenetelhez tartozó ciklusszámot. ∆σP feszültséglengés a 40. ábrán ismertetett LFM 2 fárasztótehernek a pályalemez adott szerkezeti részletre nézve mértékadó sávján való egyszeri áthaladását modellező végigléptetésével volt meghatározható. A szerkezetet a gyakori tehergépjárműveket jellemző LFM 2 fárasztó tehermodell által gyakorolt hatásokra vizsgáltam. A szerkezet (dr. Dunai László és dr. Galló László szakvéleménye alapján) jellemző járművet a 40. ábra mutatja be. A szerkezet fáradt tönkremeneteléhez tartozó áthaladásszám: 1.833 * 106 darab; ehhez az üzemeltető az üzemeltetési adatok birtokában rendelhet tényleges műszaki élettartalmat.

A szerkezetet stabilitás szempontjából a III. keresztmetszeti osztályba sorolható lemezelemek alkotta pályalemez és fenéklemez globális stabilitásvesztésére (a biztonság javára való közelítésképp egy egyedi bordát és a pályalemez ehhez tartozó megfelelő szélességű szakaszát nyomott rúd formájában elkülönítve), valamint a főtartó és a kereszttartó gerinclemezének nyírási horpadására volt szükséges ellenőrizni. A mértékadó pontok kiválasztását – ahol ez szükségesnek bizonyult – valamint a pontokban ható feszültségkomponensek nagyságának meghatározását a vizsgált elemek tartományaiban mértékadó helyeken felvett metszetek segítségével végeztem el. A bordakeresztmetszet nyomott öve mentén megtámasztott, zárt, jelentős csavarási merevséggel rendelkezik, így kifordulással szemben biztosított [5]; 52.o. A teljes hídkompkeresztmetszet zárt, jelentős csavarási merevséggel rendelkezik, így kifordulással szemben szintén biztosított [5]; 52.o.

4.3 Fáradásvizsgálatok A szerkezet két jellemző szerkezeti részletét (lásd 38– 39. ábrák) dolgozza fel fáradásvizsgálat. A vizsgálatok a szerkezeti részletek fáradt törési tönkremeneteléhez tartozó teherciklusszámok meghatározására irányultak, melyek segítségével megbecsülhető volt a szerkezeti részlet várható élettartama. Az egyes szerkezeti részek fáradási élettartamával szemben – a szerkezet ideiglenes jellegű szerepére tekintettel tett engedményként – nem volt megállapított minimumkövetelmény. A teljes szerkezet élettarta-

≥

40. ábra: Az alkalmazott fárasztóteher modellje

Δσ

≤ PP

W

≤ PP

38–39. ábrák: A felső köztes hosszbordát bekötő egyoldali, teljes beolvadású tompavarrata, ill. a kereszttartó és a hosszborda csatlakozása

94


4.4 Használhatósági határállapotok A szerkezet lehajlását (merülését) tekintve mind a teherbírási, mind a használhatósági határállapotokban igazolandó, hogy nem lépi túl az alább definiált határértékeket: – Teherbírási határállapotban (lényeges szempont, hiszen ekkor sem engedhető meg a szerkezet elmerülése!) igazolandó, hogy a vízszint a szerkezet minden pontjában legfeljebb 10 cm-re közelíti meg a pályalemez síkját. – Használhatósági határállapotban igazolandó, hogy a vízszín a szerkezet minden pontjában legfeljebb 25 cm-re közelíti meg a pályalemez síkját (elkerülendő, hogy a leginkább lehajló szakaszokon is jelentős mennyiségű víz csaphasson át). Ekkor a megengedett zlim.SLS merülés: z.lim = 0,670 m A szerkezet lehajlását ST.1 globális modellen volt célszerű megvizsgálni. A mértékadó használati teherkombinációból keletkező maximális lehajlásérték zmax.SLS = 0,650 m < z.lim=0,670 m Ergo a szerkezet kialakítása használhatósági határállapotban megfelelő. Teherbírási határállapotban azonban nem teljesíti az előírt követelményt (zmax.ULS = 0.921 m), üzemének biztosítása érdekében ezért a hídkompok oldalára jelzősáv festendő, melynek vízfelszín alá merülése esetén az alámerülő szakaszok neoprén úszóművekkel biztosítandók. A hídüzem mellett szükséges volt közelítőleg ellenőrizni a kompüzem használati feltételeinek teljesülését is: egyetlen hídkompegység zlim.SLS megengedett merülése esetén elhordható tehermennyiség (ergo a kompüzemben elhordható Mmax tehermennyiség) értéke Archimedes törvényének felhasználásával:

ahol:

Gkomp bhíd Lkomp γvíz g Pmax

egyetlen hídkomp súlya [kN] egyetlen hídkomp szélessége [m] egyetlen hídkomp hossza [m] a víz térfogatsúlya [kN/m3] a nehézségi gyorsulás értéke [m/s2] az elhordható teher súlya [kN]

– minél kisebb súly és méretek, világos erőjáték jellemezze; – könnyen hozáférhető, kényelmesen működtethető, meghibásodás esetén javítható, cserélhető legyen; – egyszerű kivitelű, könnyen pótolható, ellenálló elemek alkossák; – a fáradási és interakciós hatásokból eredő kockázatok mérséklése érdekében alacsony kihasználtságra méretezett, robusztus, feszültséggyűjtő helyektől mindinkább mentes (lekerekített kialakítású) legyen; – a pályaszint alatt, vagy a forgalmi sávon kívül helyezkedjék el, hogy a forgalomtól minél távolabb essék, és a közlekedést semmi szín alatt ne akadályozhassa; – elhelyezése olyan legyen, hogy a forgalom ne tehessen benne kárt; – kijáró, elveszíthető, valamint kiálló, letörhető elemeket lehetőleg ne tartalmazzon; – vízi eszközről lévén szó, holtjátéka a megszokott méreteknél nagyobb, akár centiméteres nagyságrendű legyen. A fenti szempontokkal összhangban egyetlen hídkompra alábbi kapcsolóelemek kerültek: – Hosszirányú fedélzár (41. ábra) – a fenékzárral együtt biztosít erőpár formájában nyomatékbíró kapcsolatot a végkeresztmetszethez csatlakozó szomszédos hídkomppal. Szerelőkulcs révén, a fedélzeten állva működtethető nyírt, mechanikus kapcsolóelem (lásd ábra). – Hosszirányú fenékzár (42. ábra) – alábuktatással zárható nyírt, mechanikus kapcsolóelem. – Keresztirányú fedélzár (43. ábra) – a hosszirányú tengelycsuklóval együttesen keresztirányban biztosít erőpár formájában nyomatékbíró kapcsolatot a két részkomp között. – Hosszirányú tengelycsukló (44. ábra). – Emelőfül. – Horgonykötelek (csörlőn át csatlakoznak; lásd 36–37. ábrák). – Csörlőtalpak, korlátbakok. Használatuk módját a diplomatervben alkalmazástechnikai leírás ismerteti. Jelen írás keretei pusztán vázlatos ismertetést tesznek lehetővé, mely az alább következő „Alkalmazástechnika” pont alatt kerül közlésre.

6. ALKALMAZÁSTECHNIKA 5. A KAPCSOLATMÉRETEZÉS SPECIÁLIS KÉRDÉSEI A szerkezet végleges méreteinek megállapítását követően kerülhetett sor a szerkezet hossz- és keresztirányú kapcsolóelemeinek mérezésére. Tekintettel a használat különleges körülményeire (ideiglenes, többször felhasználható szerkezet oldható kapcsolatokkal valósítandó meg; a kapcsolatoknak a kívánt gyors létesítéshez igazodva különleges eszközpark vagy erőfeszítés nélkül oldhatónak és zárhatónak kell lennie) a szerkezet kapcsolószerkezeteinek az alábbi kívánalmaknak volt célszerű megfelelnie: – gyorsan, egyszerűen, könnyen zárható, oldható, de véletlenül kioldódni nem képes szerkezet; – könnyen, kézi erővel kezelhető kulcsokkal működtethető; – eltömődésre nem hajlamos, jól tisztítható, korrózióval és kopással szemben ellenálló (a követelmény az anyag felületi edzése útján biztosítható);

A végleges szerkezet az alábbi összetevőkkel együttesen alkot összefüggő, önállóan alkalmazható átkelési rendszert: – 50 darab egyenként 6,00 m hosszúságú, 4,40 m széles nehézfedélzettel, és 2 x 1,00 m könnyűfedélzettel rendelkező folyami hídkomp; – 2 darab egyenként 6,00 m hosszúságú, 4,40 m széles nehézfedélzettel, és 2 x 1,00 m könnyűfedélzettel rendelkező parti hídkomp; – a hídkompok pontonegységeire telepített összekapcsoló szerkezetek (hosszirányú fedélzeti és fenékzár, hosszirányú tengelycsukló, keresztirányú fedélzeti zár, szállításhoz szükséges oldalfali zár); – 2 készlet TEMAFORG típusjelzésű nagy teherbírású nyompályaburkolat a feljáró modul előtti földfelszín stabilizálására, érdesítésére; – 208 darab (hídkomponként 2 x 2 darab) HEDEX MWW típusú kézi horgonycsörlő 50 m kötélhosszal (14 mm átmérő) 34 kg-os négykapás horgonnyal;


95

– 640 fm (hídkomponként 2 x 6 fm) szerelhető korlát; – 52 darab (hídkomponként 1 darab) racsnis szerelőkulcs; – 26 darab (2 darab hídkompra 1 darab) Volvo FH12/ Kögel SNCO 24P sorozatjelzésű szállítójármű;

– 4 darab (13 hídkompra 1 darab) Liebherr LTM 1070 jelzésű, 70 tonna mozgatására is alkalmas teleszkópos daruegység; – 10 darab (5 hídkompra 1 darab) BMK-130M jelzésű motoros kishajó, és a hozzá rendelt szállítójármű.

41. ábra: A hosszirányú fedélzár jellemző metszei és működtetése

96


42. ábra: A hosszirányú fenékzár jellemző metszei

43. ábra: Keresztirányú fedélzár


97

44. ábra: Hosszirányú tengelycsukló

A hídanyagból 1,0 m-nél mélyebb folyami akadályon 40 tonna teherbírással, 300 méter hosszig létesíthető folyami hídátkelő. A hídkészlet szükséges személyi állománya: – 52 fő (hídkomponként 1 fő) pontonos; – 3 fő (100 hídfm-enként 1 fő) részlegvezető; – 1 fő szerelésvezető parancsnok. A hídanyag megfelelő felhasználása, az átkelő létesítésének megtervezése és levezénylése a szerelésvezető parancsnok feladata és felelőssége. A szerelésvezető feladata a hídátkelő tengelyének kijelölése, a csatlakozó utak, valamint a hídszerkezet helyszínbe illesztésének megtervezése, a létesítés lehetőségének felmérése, megállapítása, és a logisztika, az építésmód, valamint az üzemeltetés feltételeinek helyszíni körülményekhez igazítása, a szerkezet helyi körülményekre való adaptálása. A feladat a szerelésvezető parancsnok részéről a körülmények alapos és körültekintő mérlegelését követeli meg. Az átkelő kiépítéséhez a létesítés megkezdését megelőzően a vízfolyás partján szárazföldi útról jól megközelíthető építőudvar jelölendő ki, innen végzendő el daruzással vagy a rakfelületről történő lecsúsztatással az összehajtott állapotban a helyszínre szállított hídkompok vízre tétele. A hídátkelő tengelye cölöpökkel kijelölendő, a tervezett tengelyhez hozzájáró út csatlakoztatandó. Kedvezőtlen viszonyok esetén a hozzájáró út kőszórással és/vagy útnyompályával biztosítandó. A szerkezet oldalirányban a fedélzeten négy kijelölt pontban felszerelendő HEDEX MWW típusú kézi horgonycsörlőkre kapcsolt kötelekkel horgonyozható ki – a körülményektől függően a hídtengellyel párhuzamosan le-

98

vert cölöpsorhoz, a mederhez, a part menti fákhoz, vagy ún. göröglyukakhoz (ca. 1,0 x 2,0 x 1,0 méter befoglaló méretű gödörbe ágyazott, a visszatöltött földdel leterhelt rönkfákhoz) csatlakoztatva. A kihorgonyzás módjának megválasztása, valamint a horgonyzóhelyek kijelölése a szerelésvezető parancsnok feladata. Az első hídkomp parti hídkomp legyen. A vízre helyezett hídkomp saját súlya révén a ledobást (45. ábra) követően hossztengelye mentén szétnyílik – üzembe helyezéséhez a fedélzeten elhelyezkedő keresztirányú fedélzeti zárelemek átbillentendők, ezzel biztosítva a keresztirányú zárást. A parthoz való csatlakozás a csatlakozó út kialakítását követően lehetséges. A parti hídkomp a parthoz manőverezve kihorgonyzandó, partra való felfekvése kedvezőtlen körülmények között rönkfektetéssel vagy gumiszőnyeggel biztosítandó. A parti és partközeli hídkompok merülése neoprén úszóművekkel való kétoldali alátámasztás révén csökkenthető. Ezt követi a folyami hídkompok vízre helyezése. A vízre helyezett folyami hídkomp a parti hídkompokhoz hasonlóan saját súlya révén nyílik szét – üzembe helyezéséhez a fedélzeten elhelyezkedő keresztirányú fedélzeti zárelemek átbillentendők, ezzel biztosítva a keresztirányú zárást. Ezt követően a különálló, keresztirányban zárt hídkompok bütüsen egymáshoz manőverezve hosszirányban zárandók. A hosszirányú zárás folyamata: – A kapcsolni kívánt hídkomp a már kapcsolt szakaszhoz manőverezendő. – A két összekapcsolandó hídkomphoz rendelt pontonosok a kapcsolni kívánt hídkomp kapcsolandó éléhez állva azt leterhelik, eképpen megsüllyesztik, majd csáklyával a már kapcsolt hídkomp bütüjéhez vonják.


48. ábra: BMK csónak üzemben

45–47. ábrák: A ledobás, a kétoldali bekanyarítás, ill. az egyoldali bekanyarítás műveletei

– Ezt követően a már kapcsolt szakaszra átlépve a kapcsolni kívánt élt tehermentesítik, ezzel zárva a fenékzárat. – Majd a szerelőkulcsot a hosszirányú fedélzeti zárak perselyébe helyezve, azt ütközésig tengelye körül forgatva a fedélzeti zárak (4 darab) zárandók (41. ábra). Kedvező partviszonyok esetén a partközelben megépített hídszerkezet egy- vagy kétoldali bekanyarítással vagy betolással (46–47. ábrák) zárható. Mostohább körülmények mellett tagonként is egymáshoz manőverezhetők az egyes kompok. Az elemek mindkét esetben BMK-130M típusú motoros kishajókkal való beúsztatás útján kapcsolhatók híddá. A toló-vontató csónakok rendeltetése a kompok vízen történő mozgatásán túl a kihorgonyzatlan kompok vízi akadályban való megtartása – a kompokhoz zárócsapos lánccal vagy tolóvillával hozzákapcsolva azok mozgatását tengelyirányú vagy oldalirányú tolással és vontatással végezhetik.

A szerkezetbe kapcsolt hídkomp horgonyköteleit a BMK-130M típusú motoros kishajókkal (48. ábra) a horgonyzóhelyekhez húzzák, és a horgonyhelyekhez csatlakoztatják. A horgonykötelek ezt követően a csörlőkkel megfeszítendők. A szerkezetet veszélyeztető hordalék felfogására a hídtengellyel párhuzamosan, attól folyásiránnyal szemben 20–30 méterel eltolva védőcölöpsor létesítendő, melyre hordalékfogó háló feszítendő ki. A szerelésvezető parancsnok feladata a szerkezet üzembe helyezését megelőzően a megfelelő teherbírás és a szerkezet megfelelő készültségének szemrevételezéssel és próbákkal történő ellenőrzése, és ezt követően az átkelés engedélyezése. Szintén kötelessége az átkelés folyamatos ellenőrzése és figyelemmel kísérése, valamint az átkelő üzemben tartásához szükséges karbantartás megtervezése és levezénylése. A hídszerkezet méretétől függő létszámban végzett folyamatos, 24 órás felügyelettel és javítással tartható megfelelő műszaki állapotban – ennek oka egyfelől a horgonykötelek elkerülhetetlen meglazulása, másfelől a horgonykötelek szövedékén megakadó folyami hordalék, melynek túlzott mértékű felhalmozódása a hídszerkezet sérüléséhez, pusztulásához vezethet (N.B.: a működéshez szükséges folyamatos, intenzív felügyelet jelentette nagy eszköz- és költségigény az oka annak, hogy az úszó hidak napi szintű alkalmazása nem jellemző [2]). Az ellenőrzéshez szükséges személyzetet a pontonosok közül kell kijelölni. Amennyiben jelentős forgalmi teher esetén a hídszerkezet oldalára festett vörös sáv (lásd fentebb) az átkelő bármely szakaszán a vízszint alá kerül, a megsüllyedt szakaszok neoprén úszóművekkel történő kétoldali biztosítás útján stabilizálandók. A hídszerkezet a jeges ár veszélye miatt csak az év ezen hatástól mentes szakában használható. A hajóforgalom biztosítására a szerkezeten tetszőleges szakaszon és hosszon hajózónyílás nyitható. A megbontás helyét és szélességét a szerelésvezető parancsnok jelöli ki. Az átkelő elbontásának folyamata az építés fázisainak fordítottja. A szerkezet a kereszt- és hosszirányú kapcsok szerelőkulcsokkal történő kioldását követően a csuklókhoz teleszkóposan kapcsolt emelőfüleken felfüggesztve lassú, egyenletes sebességgel megemelhető, ekkor saját súlyerejénél fogva összecsukódik. Az oldalfali keresztirányú zárakkal (csapos lánc) való rögzítést követően a szerkezet a szállítójármű rakfedélzetére daruzható, és annak segítségével a helyszínről elszállítható.


99

7. KONKLÚZIÓ Diplomatervem kitűzött célja egy olyan, ideiglenes átkelők létrehozását szolgáló szerkezeti rendszer megalkotása volt, mely lehetővé teszi folyami (elsősorban katasztrófavédelmi célú) átkelési feladatok támogatását, biztosítását; a feladatkiírás által támasztott követelményeknek megfelelően a tervezetnek a következő követelményeknek volt szükséges eleget tennie [1]: – A rendszer felhasználásával létrehozható, egy forgalmi sávnak helyet biztosító átkelő a rendszer kínálta készletből (a parthoz vezető forgalmi kapcsolatot biztosító kétoldali feljárómodulokat leszámítva) akár 300 méteres hosszig bővíthető legyen. – Képes legyen elviselni a Közúti Hídszabályzat B típusú forgalmi terhét. – Tegyen eleget az Eurocode és a NA szabványelőírásainak. A fentiek alapján megtervezett hídanyag ezen követelményeknek megfelel; felmerülhet azonban a kérdés, milyen létjogosultsággal bírhat egy új átkelési rendszer például a hazánkban jelenleg is alkalmazásban álló eszközök mellett; milyen hatékonyságot várhatunk el tőle? Ezt célszerűen a hasonló célú eszközök teherbírási, illetve az ettől a jellemzőtől szorosan függő átbocsátási képességével történő összehasonlítás révén becsülhetjük meg. A Honvédség kötelékében 1968 óta alkalmazzák a cikk elején is említett PMP szalaghídrendszert. Fejlesztése 1947ben a német szakemberek által lefektetett alapokon indult meg, majd a prototípus elkészültét (1954) követően 1962-ben rendszeresítették a szovjet műszaki csapatoknál. A készlet anyagából 20 és 60 tonna teherbírású hidak, valamint 20–170 tonna teherbírásig áthajózási kompok építhetők. A PMP szalaghídrendszer (49. ábra) készletét (a létesítést és a fenntartást kiszolgáló eszközállomány mellett) 32 darab folyami hídkomp, illetve a partcsatlakozást biztosító 4 darab parti hídkomp képezi. Egy készlet anyagából maximálisan 60 tonna teherbírással 227 méter hosszon 6,53 méter szélességben, 20 tonna teherbírással 382 méter hosszon, 3,29 méter szélességben létesíthető hídátkelő [6]. A 60 tonnás terhelhetőség azonban csak jelentős kompromisszumok mellett valósítható meg: az ekkora tengelyterhelésű eszközök 30 km/h sebességkorlátozás, valamint 30 méteres követési távolság mellett egyetlen forgalmi sávban, míg a teherbírás felét meg nem haladó járművek két

49. ábra: PMP folyami hídkomp felmálházása

100

forgalmi sávban közlekedhetnek a hídon – ez a tapasztalatok szerint jó időben óránként 600–800, míg kedvezőtlen időjárási viszonyok mellett óránként 250–300 harckocsi átbocsátását teszi lehetővé [6]. A 20 tonnás hídon a 2,6 métert nem meghaladó nyomtávú, legfeljebb 25 tonnás gépjárművek, ill. 30 tonnát nem meghaladó terhelésű szerelvények 20 km/h sebességgel, míg a 20 tonna alatti járművek legfeljebb 30 km/h sebességgel, a 12 tonnánál könnyebb eszközök pedig korlátozás nélkül haladhatnak át. A PMP hídanyag, valamint a diplomatervben részletezett (az egyszerűség kedvéért RT.1-ként jelölt) rendszer egyetlen folyami hídkompjának főbb műszaki jellemzőit az alábbi táblázatban mérhetjük össze: PMP – egyetlen folyami hídkomp Műszaki jellemző

Nyitott állapot

Zárt állapot

Hossz

6,910 m

6,910 m

Szélesség

8,090 m

3,154 m

Magasság

1,110 m

2,277 m

Tömeg

6,790 t

Teherbírás kompüzemben

20 t

-

RT.1 – egyetlen folyami hídkomp Műszaki jellemző

Nyitott állapot

Zárt állapot

Hossz

6,000 m

6,000 m

Szélesség

6,440 m

1,840 m

Magasság

0,920 m

2,300 m

Tömeg Teherbírás kompüzemben

13,90 t 11,73 t

-

Megjegyzendő, hogy bár a szerkezet tömege közel kétszeresét (ca. 13,90 tonna) teszi ki a tervezés során végig etalonul szolgáló PMP szalaghídénak, teherbírási teljesítménye is ezzel arányos. Míg a PMP szalaghíd – dacára mintegy másfél méterrel nagyobb szélességének – 227 méter maximális kiépült hossz, valamint 60 tonnás tengelyterhek esetén forgalmát kizárólag egy irányban, 30 km/h sebességkorlátozás melletti 30 méteres előírt követési távolsággal tudja csak kiszolgálni, a diplomatervben ismertetett szerkezet 300 méteres maximális hosszán névlegesen 40 tonnás tengelyterhelésű, egyirányú forgalmát külön sebesség- és követési korlátozás nélkül bonyolítja le. Összehasonlításképp mindkét szerkezeten 30 km/h előrehaladási sebességet feltételezve, a közúti forgalmi ajánlások [7] szerinti 14 méteres követési távolságot figyelembe véve az RT.1 terv szerinti szerkezet azonos hosszon a PMP rendszerhez mérten 1,42-ször nagyobb teherbírási teljesítményre képes.

Tekintve, hogy a 30 km/h korlátozás az RT.1 esetében elhagyható, belátható, hogy a kétszeres szerkezeti súlyhoz elméletben kétszeresnél nagyobb átbocsátási képesség is tartozhat. Mindemellett az RT.1 rendszer nagyobb hosszig bővíthető; szállítása pedig nem igényel a Kraz 225-höz (49. ábra) hasonló, feladatra specializált rakfelületi méretekkel rendelkező járművet.


8. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Munkámat konzulensként dr. Dunai László tanszékvezető egyetemi tanár, illetve dr. Galló László mérnök, hídszerkezeti szakértő segítette – nekem nyújtott támogatásukért sosem múló hálával tartozom. Köszönet illeti továbbá Mosonyi Mihály ny. ezredest, az Ercsi Honvédmúzeum vezetőjét, dr. Szabó Sándor mérnök ezredest, a Közszolgálati Egyetem egyetemi tanárát az irodalomkutatásban nyújtott segítségükért, valamint Kaltenbach Lászlót, a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékének ny. tudományos munkatársát a konstrukció során adott tanácsaiért és útmutatásaiért.

9. FORRÁSMUNKA Irodalomjegyzék [1] Hajmási Dániel Zsolt: Acélszerkezetű pontonhíd tervezése. [Diplomaterv] Budapest: BME Hidak és Szerkezetek Tanszék, 2012. – 158 p. ID.: BSc-B-017-11/12/2 [2] Pontonhidakról. [Elektronikus dokumentum] Szerk: Hajmási Dániel http://elsolanchid.hu/peldak/pontonhidak (2013.04.10.) [3] Szabó János – Visontai József: Válogatott fejezetek a tartók sztatikája témaköréből. [Egyetemi jegyzet] Budapest: Tankönyvkiadó, 1962. – 126 p. Jegyzetszám: J9-321 [4] Improved Ribbon Bridge – Operator’s and Unit Maintenance Manual (TM 5-5240-209-12). Headquarters, Department of US Army, 1993. http://www.liberatedmanuals.com/TM-5-5420-209-12.pdf (2013.04.30) [5] Ádány S. – Dulácska E. – Dunai L. – Fernezelyi S. – Horváth L.: Acélszerkezetek 1.: Általános eljárások. Tervezés az Eurocode alapján. [Tervezési segédlet] Budapest: Business Media Magyarország, 2007. – 126 p. ISBN: 963 86129 5 9

[6] Dr. Szabó Sándor – Kovács Zoltán – Tóth Rudolf: A NATO tagországok korszerű technikai eszközei és felszerelései II. In: Műszaki Katonai Közlöny Online XXII.: (1.) pp 29-54. (2012) http://hhk.uni-nke.hu/downloads/kiadvanyok/mkk.uni-nke.hu/ pdfanyagok2012majus/2.A%20NATO%20TAGORSZAGOK_II_.pdf (2013.04.30.) [7] A követési távolság. http://jogiq.com/a-kovetesi-tavolsag/ (2013.04.30)

Ábrajegyzék 1. ábra: http://www.delmagyar.hu/forum-kepek/223/B2221119.jpg (2013. 06. 09.) 2. ábra: http://www.floridareenactorsonline.com/pontoon (2013. 06. 09.) 3. ábra: http://www.wehrgeschichte-salzburg.at/Birago%20f%FCr%20 Homepage.htm (2013. 06. 09.) 4. ábra: http://egykor.hu/images/2010/original/budapest-manci-hid1945.jpg (2013. 06. 09.) 5–6. ábrák: Gyukics Péter – Hajós Bence – dr. Tóth Ernő: Hidak mentén a Tiszán. Budapest: Yuki Stúdió, 2007. – 294 p. ISBN 9789638747204 7–9. ábrák: Ercsi Honvédmúzeum – Mosonyi Mihály gyűjteményéből. 10–13., 16–17. ábrák: Dr. Gáll Imre – Kovács József – dr. Tóth Ernő: Pest megyei és budapesti hidak. Budapest: Quack Magyar-Belga Nyomdaipari Kft., 1997. – 217 p. ISBN 936 04 8919 8 14–15. ábrák: http://www.gdels.com/products/irb_1_gallery.asp?n=6 (2013. 06. 09.) 18–47. ábrák: Hajmási Dániel Zsolt: Acélszerkezetű pontonhíd tervezése. [Diplomaterv] Budapest: BME Hidak és Szerkezetek Tanszék, 2012. – 158 p. ID.:BSc-B-017-11/12/2 48–49. ábrák: Halasi Gábor: A Magyar Honvédségben rendszeresített átkelő-hídépítő gépek és eszközök jellemzői, alkalmazásuk elvei, lehetőségei c. munkájából [Power Point Presentation]. In.: Halasi Gábor: Szakdolgozat. [CD-ROM] Budapest: ZMNE Kossuth Lajos Hadtudományi Kar Műveleti Támogató Tanszék, 2011.

=65%<=.<3<97;196=<978$7$8=;
+ &03!&!808:; + :';2315=;$-4)8<; + "67;25903;< .568:6=;:/;271828:; + 6*:/6=9*/:(#8<; + .<3<97;)#=19=&1%)8<97;( 8<; + &03!#=19= 969724!82/25328:;,

=65%<=07=:3(:/2/9703=/;,=:=.<3<97;196=:5(:328:;=19=<978$7$8<;=<"=# 0/'.0725=8

101

Dr. Dulin László (IWE)

HEGESZTŐKÉPZÉS A VALÓS ÉS A VIRTUÁLIS TERET EGYESÍTŐ HEGESZTŐSZIMULÁTORRAL (2. rész) Az ívhegesztés fizikája tudományos kutatásokkal alátámasztott, jól modellezhető folyamat. Amikor a fejlesztést lekezdtük, még nem volt a piacon olyan hegesztőszimulátor, ami a varratképzés fizikai modelljéből idul ki, a modellre felírt differenciál egyenletrendszer megoldásfüggvényeit matematikai módszerekkel ál-

lítja elő, az eredményeket varratszimulációs feladatok megoldására alkalmazza, továbbá a MÍG (131) eljáráson kívül az AVI (141) eljárásra és a kézi huzaladagolásra is megoldást adott. A szerző egy általa tervezett és szabadalmaztatott hegesztőszimulátor leírását adja közre folytatásban. A bevitt energia okozta belsőenergia-változást a hőmérséklet függvényében a

illetve:

összefüggésekkel írtuk le, ahol

A FIZIKAI MODELLRŐL, A VIRTUÁLIS KÉPALKOTÁSRÓL A fizikai modell megalkotásakor célunk az volt, hogy az ívhegesztés korábbi, tudományos kutatásainak eredményeit felhasználva megteremtsük az ívhegesztés idő függvényében vizsgált szimulációjának lehetőségét, hogy a villamos ív teljesítményéből meghatározott, a rendszerbe bevitt hőmennyiségek és az anyagspecifikus hőtani jellemzők felhasználásával követni és a képalkotás eszközeivel megjeleníteni is tudjuk az időben változó szimulált folyamatokat. A hőterjedés összetett jelenség, és a hővezetés, a hőszállítás, a hősugárzás egyidejű kombinációjaként valósul meg. Elemi folyamatokra bontása módszertani fogás. A műszaki gyakorlatban – így esetünkben is – valamely hőterjedési forma túlsúlya érvényesül, ilyenkor elegendő lehet az adott hőterjedés egyszerűsített leírása. A fizikai modell megalkotásakor mi is egyszerűsítésekre törekedtünk, de csak olyan mértékben, hogy az alkalmazott egyszerűsítések a végső cél, a részleteket is tartalmazó varratszimuláció megvalósíthatóságát ne rontsák.

cρ T1 T2 dT dQ

az anyagra jellemző hőkapacitás, a kiinduló hőmérséklet, az új hőmérséklet, a hőmérséklet-változás, a belsőenergia-változás.

A rendszermodellre felírt differenciálegyenlet egyszerűsített alakjának megoldásához analitikus, vagy közelítő módszerek állnak a rendelkezésre. Akár analitikus, akár közelítő módszert választunk, a megoldás a valóság nagyon jó megközelítését eredményezi. A szimulációs feladataink megoldását rendszertechnikai okok miatt a közelítő módszer alkalmazásával kerestük meg. Itt a„közelítő”szóhasználat csak a megoldás módszerére és nem az elérhető pontosságra utal. A választott út tehát a differenciálhányadosoknak véges differenciákkal való helyettesítése, és a kapott algebrai egyenletrendszer megoldása.A véges differenciákat a fizikai modell felületére illesztett, kötött léptékű rácsszerkezet mentén vizsgáltuk (1. ábra), és azokat a térben két egymástól meghatározott távolságra lévő pont hőmérsékleteinek különbségeként, az időben pedig egy adott helyen fellépő, adott időtartammal egymást követő hőmérsékletek különbségeként állítottuk elő.

A modellalkotás részleteinek leírását mellőzzük, de a követhetőséghez a legfontosabb összefüggéseket közreadjuk: A villamos ívvel a munkadarabba bevihető energia

ahol:

102

Uh a hegesztési feszültség, Ih a hegesztési áram, k egy, az anyagra jellemző konstans, amelyet a szimulációhoz valós megfigyelések alapján határoztunk meg, dt az energiabevitel ideje.

1. ábra: A térrács elemei


Az energia a rácspontokban

ahol:

Qr Qh Qk nk kh

a rácspont energiája, az anyag hőleadása adott idő alatt, a környező pontok energiája, a környező pontok száma, a hővezetési sebességnek a szimuláció céljára képzett konstansa.

Az 1. ábra alapján képzett tér–idő háló hely szerinti osztásköze is és az idő szerinti osztásköze is egyenletes, és ezek kifejezetten a szimuláció szempontjai szerinti feladatok sajátosságaihoz, az elvárt pontossági követelményekhez alkalmazkodnak. A cikk első részében leírt tervezési adatrendszer szem előtt tartásával a számított adatok függenek többek között a választott anyagtól és munkadarabtól, a hegesztési eljárástól, a hegesztési paraméterektől, a hegesztési helyzettől, a feladat pisztolyvezetési követelményeitől. A megoldás-függvények megjelenítéséhez felhasználtuk a játék- és filmipart, a televíziózást kiszolgáló hard-, és szoftver eszköztár legmodernebb eszközeit (Augmented Reality, Green Background Techniques). A két részelemet, tehát a számított adatrendszert és a megjelenítés eszközeit egy erre a célra írt szoftver kapcsolja össze. Ez a szoftver figyeli egy kamerakép felhasználásával a kiválasztott valós munkadarabot, és hegesztés közben megjeleníti annak virtuális képét. A szoftver figyeli továbbá a kiválasztott valós pisztoly kamerakép közvetítette tengelyek menti mozgását és a tengelyek körüli elforgását, és hegesztés közben a pisztoly virtuális képével követi a valós pisztoly minden mozgását. Ugyanez a szoftver „rajzolja” fel a virtuális munkadarabra a választott praméterrendszer szerint számolt virtuális varrat képét is. A leírt rendszer teszi lehetővé, hogy a tanuló az elé vetített virtuális munkadarabra, virtuális hegesztőpisztollyal lerakott, részletgazdag virtuális varratképet figyelhet meg. Megfigyelheti az általa „hegesztett” varrat részleteit, az összeolvadást, az összehegesztendő lemezek felmelegedését–lehűlését, ellenőrizheti ezzel a pisztollyal bevitt hő két lemez közti elosztásának módját, megtanulhatja a kezdőés végkráter kialakítását, a gyök-, töltő- és fedővarratok készítésének technikáját, megfigyelheti a varratszegély beolvadását, a varratátszakadást. Mindezt úgy, hogy hegesztés közben a szoftver a tanuló pisztolyvezetését figyeli, kiértékeli és az értékelés eredményeit grafikon formájában, folyamatosan a látómezejébe vetíti. Ha a varratértékelés összesítésben nem éri el a 85%-ot (lásd később), a pisztoly használatát addig kell gyakorolni, amíg tanuló legalább ezt az értéket reprodukálhatóan el nem éri. Ekkor kezdheti meg a gyakorlást a valós körülmények között.

2. ábra: Alapmaszk

3. ábra: Első kiválasztó képernyő

4. ábra: Az első kiválasztó képernyőn behívható munkadarabok képei

ÖSSZESZERELÉS, ÜZEMBE HELYEZÉS A VWS (Virtual Welding Simulator) üzembe helyezése a gépészeti rendszer összeszerelésével kezdődik. Ezt követi a számítógép összekábelezése és a két rendszer összekapcsolása. A teljes szerelési, üzembe helyezési folyamat időigénye kb. 10 perc. A szimulátor bekapcsolásakor az alapmaszk (2. ábra) jelenik meg. Itt indítható és állítható le a szimuláció, innen kell továbblépni az oktatási folyamat megkezdéséhez. Továbblépés után jelenik meg az első kiválasztó képernyő (3. ábra). Itt kell kiválasztani a hegesztési eljárást, az anyagot, a munkadarabot, a hegesztési helyzetet (a valódi

5. ábra: A második kiválasztó képernyő

munkadarabot is a kiválasztott helyzetben kell a tartórendszerre felszerelni). A 4. ábrán bemutatjuk az első kiválasztó képernyőn behívható valamennyi munkadarabot. Acél vagy alumínium anyagválasztás után a munkadarabok az anyagra jellemző színben jelennek meg. Virtuális képeik is az anyagra jellemző színűek. A kiválasztás folyamata közben mindig csak az adekvát hegesztési helyzetek jelennek meg.


103

Továbblépésre megjelenik a második kiválasztó képernyő (5. ábra). Itt választhatók ki a lemezvastagságok, a hegesztendő (próba) darab hossza, az illesztési hézag mérete, és a WPS adatrendszere. A szimuláció csak abban az esetben indítható, ha a tanuló által beállított WPS-adatok a feladatrendszerhez illeszkednek. Ellenkező esetben szoftver javításra vár (az adatkontroll kikapcsolható).

VIRTUÁLIS HEGESZTÉS A szimulációs gyakorlás egy virtuális sisak segítségével történik. A tanuló a sisakba szerelt sztereoszemüvegen keresztül látja a valós világot, amelynek a valós képet az ugyancsak a sisakba szerelt kamera közvetíti. A szimulációs program ebbe a képbe vetíti a virtuális munkadarabot, a virtuális pisztolyt és a virtuális varratot. Ugyanitt megjeleníthetők a pisztolyvezetést minősítő adatok (grafikonok) is. A kameraérzékeléshez a markertechnikát választottuk. A felismeréshez elengedhetetlen, hogy a kamera a munkadarabra ragasztott markert is és a pisztolyra ragasztott markert is jól lássa. A kamera látószögének beállítása biztosítja, hogy ha a tanuló a valós munkadarab előtt kényelmesen ül vagy áll, akkor a kamera látja a munkadarab-markert, a megjelenő virtuális munkadarab kitölti a látóterét, s ha a pisztolyt a kamera látóterébe vezeti, a program felismeri a pisztoly-markert, automatikusan megjelenik a virtuális pisztoly is. Elkezdődhet a gyakorlás. A cél az adekvát pisztolyvezetés elsajátítása és begyakorlása (6. és 7. ábra). A részletgazdag virtuális varratról már a fentiekben tájékoztatást adtunk.

A TANULÁSI FOLYAMAT, VARRATÉRTÉKELÉS A helyes pisztolyirányítás és pisztolyvezetés az oktató és a tanuló céltudatos együttműködése során alakítható ki, és az az egyes részvarratok folyamatos értékelésével, egyéni adottságoktól függő idők alatt tanulható meg, egyéni képességek szerint válhat motorikusan biztossá. Az oktató feladata, hogy a minősítő adatok felhasználásával a pisztolyvezetést a varrat minden részére (kezdés, folyamatos hegesztés, befejezés) és valamennyi varrattípusra (pl. többrétegű varratok esetében gyök-, töltő- és takaróvarrat) begyakoroltassa. A tanuló pisztolyvezetését és pisztolytartását szoftveresen hasonlítjuk össze a különböző helyzetekben és különböző céllal készítendő varratokhoz hozzárendelt etalon mozgásgörbékkel, más minősítő adatokkal. A figyelt paraméterek: a pisztolyvezetés, a pisztolytartás, a hegesztési sebesség és a huzal/elektróda távolság. Az értékelés részben grafikusan, részben a figyelt paraméterek egyenkénti százalékos értékelésével és egy összesítő százalékos adattal történhet (8. ábra). A minősítő grafikonok hegesztés közben a tanuló látómezőjébe vetíthetők, mentéssel megőrizhetők. A grafikon zöld színű része jó varratképzést, a sárga szín a még elfogadhatót, a piros szín pedig a rossz varratképzést mutatja. Az oktató minden résztvevőről személyes adatainak beírásával egyéni adatlapot tölthet ki, az adatlapokat elmentheti, kinyomtathatja. A mentett adatlapon megjelenik a munkadarab képe is.

8. ábra: Figyelt adatrendszer és minősítő adatok megjelenítése 6. ábra: Virtuális MÍG hegesztés, bevetített minősítő grafikonokkal

Újrakezdés és az előző grafikon eltüntetése az egérrel kezdeményezhető, kattintással törli a varratot, és újból indítja az ellenőrzés folyamatát. Egy behívható képernyőn (9. ábra) kezdeményezhetjük a gyakorlás folytatását, a kiértékelést, vagy a főmenübe visszatérést.

7. ábra: Virtuális AVI hegesztés, minősítő grafikonok nélkül

9. ábra: A harmadik kiválasztó képernyő

104


akkor a teljes rendszer átállítása után szemüveggel 3D-s rendszerként használható.

SISAKHASZNÁLAT A sisakba épített digitális kamera és sztereo- (3D-s) szemüveg a tanuló optikai kapcsolóelemei, a képmegjelenítéshez alkalmazott hard- és szoftver eszköztár részei. Magukban hordozzák a jelenleg legfejlettebb képmegjelenítés lehetőségét. Szoftverünk kihasználja ezt, alkalmas a sztereo(3D-s) képrendszer kiszolgálására. Akár használjuk e lehetőséget, akár nem, a sisakot használókat minden esetben tájékozatni kell arról, hogy a szemüveget esetről esetre a szemhez be kell állítani, annak használatát az agynak fel kell dolgozni. A hegesztés gyakorlását nem célszerű nem éles, esetleg homályos képpel elkezdeni. Az átállási idő minden személynél más és más, néhány másodperctől a több perces átállás is lehetséges. Minden, ami a szimuláció során leképzésre kerül, azt tehát a szemüveg közvetíti. A gyakorlóhegesztések megkezdése előtt a szemüveg használatát részleteiben meg kell tanulni. A virtuális szemüveg beállítását az oktató tanítja meg. Ideértendő a fejpánt beállításától a szemüveg által közvetített képek használatának és gyors értékelésének elsajátítása is. Ha az oktató monitorja és az oktatásban további résztvevők monitorja is alkalmas sztereokép megjelenítésére,

GYAKORLÁS VALÓS KÖRÜLMÉNYEK KÖZÖTT Vizsgázott/minősített hegesztők speciális feladatok elvégzésének begyakorlásához korlátozott területen, valós körülmények között is gyakorolhatnak, mert a VWS alkalmas egy valódi helyszín, egy valódi hegesztőkészülék és egy valódi munkadarab varrathelyeinek megjelenítésére is. Ehhez a szimulátort fel kell állítani a műhelyben, a munkadarabra a kérdéses varrat környezetében fel kell ragasztani a munkadarab-markert, az egér segítségével ki kell zárni a munkadarab virtuális képének megjelenítését. Hegesztés közben a szimulátor a munkadarab valóságos képébe vetíti a kiválasztott eljárás hegesztőpisztolyának virtuális képét, és a varrathelyen megjeleníti a virtuális varratot. A hegesztő a valós hegesztési feladatot virtuális körülmények között a valós varrathely „képén” az előírt hibahatár eléréséig gyakorolhatja, majd a valós munkadarabon folytathatja a valódi szerkezet hegesztését. ([email protected])


105

Walter Lutz okl. mérnök, szabadúszó szakújságíró

GYORS ROBOTTECHNIKA A FORRÓVÍZTÁROLÓK ÉSSZERŰBB GYÁRTÁSÁHOZ A BOSCH Thermotechnik megalapozza a víztárológyártás jövőjét Eschenburg. A forróvíztárolók gyártásában a BOSCH Thermotechnik vállalat (Eschenburg / Közép-Hessen tartomány Németországban) példát mutat a jövő számára: a gyár vezetése az anyagáramlás-rendszerű gyártás kialakításával és a termelés modernizálásával kíván versenyképes maradni és tovább bővülni A gyár Eschenburg–Eibelshausenben hosszú múltra tekint vissza. 1613-ban itt már egy faszén alapú nagyolvasztó működött, és az öntödei termelést már 1751-ben megkezdték. Abban az időben a Dillenburg körüli területre – amely most része a Lahn Dill járásnak – a vasércbányászat, nyersvas és öntödei alaptermékek előállítása volt jellemző, a hangsúlyt a tűzhelyek és kazánok jelentették. Ennek a hagyománynak alapján Eibelshausenben ma is a fűtési ágazat alkotóelemeit gyártják, jelenleg 120–3000 liter térfogatú forróvíztároló tartályokat. „A tartálygyártás együtt növekedett az idealizáltan növekvő olaj- és gázfűtéssel” állapítja meg Marcus Pfaar üzemvezető. „300 alkalmazottunkkal gyártunk tárolótartályokat a BOSCH Thermotechnik nemzetközi piacára”. Átfogó szerkezetátalakítási intézkedéseket végeztünk a hagyományos gyárunkon annak érdekében, hogy biztosítsuk a versenyképességet a jövőben is, az olcsó kelet-európai és ázsiai versenytársak kihívásaival szemben.

Anyagáramlás-rendszerű technológia- és folyamat-optimalizálás „Felülvizsgáljuk a teljes termékpalettánkat, a rugalmas anyagáramlás-rendszerű gyártási koncepció érdekében” mondja Pfaar úr. A gyártás felülvizsgálata mellett a BOSCH szakértői optimalizálják az anyagáramlást és gépparkot is. „Terveink szerint egy új hegesztőrobot berendezést állítunk be a termelésbe, ami a tartály alsó és felső fedelét teljesen automatikusan állítja össze a tartály palástjával” magyarázza Hans Dieter Lobeck osztályvezető, aki a gyárban felelős a teljes technológiáért. „Hogy mennyi lehetőség van a gyártási tevékenységünkben, azt csakis az összehasonlító adatok mutatják meg: amíg a régi hegesztőberendezésünknél az átállás egy másik tartály gyártására legalább 8 órát vett igénybe, ez az új, kifinomult kezelési rendszerű CLOOS berendezésnél kb. 20 perc alatt megtörténik. Így képesek vagyunk gyorsan és rugalmasan eleget tenni a vevői megrendeléseknek, és a termelés még kis mennyiségben is nagyon gazdaságos” mondja Marcus Pfaar.

Hatpercenként egy forróvíztároló A döntés a CLOOS technológia kiválasztása mellett hosszú piackutatási és tárgyalási folyamatok után született meg. „Rövid átállítási és termelési ciklusidő, jövőorientált tech-

106

a világpiacon. Az első fontos lépés egy korszerű CLOOS robot beillesztése volt a hegesztőüzembe, amely megalapozta az anyagáramlás-rendszerű gyártást, és rugalmassága révén jelentősen csökkentette a szerszám átállítási idejét és a termelési időket a tartálygyártásban.

1. ábra: Mindkét QIROX® robot párhuzamosan hegeszti az alsó és a felső fedeleket a BOSCH víztároló tartály palástjához

nika, optimális alkatrészellátás, és a gyorsabb szervizszolgáltatás tartja magasan a műszaki színvonalunkat” említi Hans Dieter Lobeck. „A különböző szolgáltatók közötti választás műszaki és gazdasági okból esett a CLOOS-ra.” Az a tény, hogy a hegesztéstechnika specialistája a régióban található, egy további plusz pont volt – a CLOOS a közeli Haigerben, a Lixfeld képviselete pedig Siegenben van. „Jelenleg egy tucat CLOOS robotunk van használatban, néhányuk már jó 20 éve” utal Lobeck úr a sikeres, hosszú távú üzleti kapcsolatra, és a megbízható technikával rendelkező Haiger-i cégre. Már szükséges volt egy olyan szállítórendszerrel ellátott, összehangolt termelési rendszer létrehozása, amely optimálisan illeszti össze az elő- és utógyártási műveleteket. A CLOOS szakemberei szimmetrikusan állították fel a két új hegesztőrobotot, így az alsó és a felső fedeleket egy időben lehet hegeszteni a síklemezből hengerelt palásthoz. A négy különböző méretű forgótokmánnyal ellátott, két különleges pozicionáló egy szempillantás alatt alakítható át a gyártandó tartály átmérője szerinti 650, 790, 800 és 900 mm-es méretre. „A CLOOS berendezés óriási rugalmasságot biztosít nekünk az ötletes mechanikájával és megfelelően intelligens szoftverével, amely jelentősen optimalizálja a termelésünket” dicsér Hans Dieter Lobeck.


2. ábra: A négy forgó befogótokmánnyal ellátott pozicionáló a különböző tartály méretekhez. Átszerelése egy másik típusra kevés művelettel végrehajtható

4. ábra: A nagy gombokkal és kijelzővel ellátott, gondosan elrendezett és egyszerűen kezelhető, levehető kézi programozó egység (PHG) megkönnyíti QIROX® robotok kezelését. Az ICSE-LD lézer offline szenzorok programozása és képének megjelenítése is a kézi programozó egységen történik

A szállítószalag, illetve az adagoló által kiszolgált készülék az alsó és a felső fedelet egyszerre, a belső fűtési hőcserélővel már ellátott palásthoz pontos pozícióban, teljesen automatikusan állítja össze, amellyel így különböző átmérőjű tartályok gyárthatók le. A CLOOS két, új fejlesztésű QIROX® hegesztőrobotot épített a berendezésbe, amelynél hegesztéskor a hegesztőfejek alatt a tartály 360°-ban elforog. A szükséges hegesztőáramot a CLOOS, a már jól bevált QUINTO sorozatba tartozó, impulzusos hegesztőáramforrásával biztosítja. Ez a rendszer beépített hegesztési adatfelügyelettel rendelkezik, mellyel nagyon pontos hegesztési eredményeket képes biztosítani. Miközben mindkét robot egyidejűleg, Master/Slave rendszerben dolgozik, a kezelő a robot munkaterén kívüli területen lévő bekészítő állomáson behelyezi a következő alsó és felső fedelet. A CLOOS berendezés zökkenőmentesen és

optimális időbeosztással hajtja végre a munkafolyamatokat. Az eredmény önmagáért beszél: egy 650 mm-es átmérőjű tartály meghegesztéséhez körülbelül hat percre van csak szüksége a robotnak. A gépkezelő ez idő alatt például ráhegesztheti a karimákat a tartályfedélre. A korszerű ICSE-LD típusú lézer offline szenzorokkal a hegesztési helyek pontos helyzete deríthető fel és mérhető ki. Az egyoldali varratolt tompavarratok 6 mm falvastagságig MAG egyhuzalos eljárással biztonságosan hegeszthetők. Lobeck úr szerint: „Ezzel a modern berendezéssel megvan a lehetőségünk egy későbbi időpontban a CLOOS Tandem eljárás használatára, amelynek eredményeként csaknem megdupláznánk a hegesztési sebességet. De ennek csak akkor lesz értelme, ha az előkészítő és befejező folyamatokat megfelelően fel tudjuk gyorsítani.”

3. ábra: Míg a kezelő behelyezi az alsó és felső fedelet, a QIROX® robotok mindössze 6 perc alatt meghegesztik tartályt


107

Pontos ütemezés – szoros együttműködés Összesen nyolc hónap alatt teljesült a megrendelés, a teljes, működésre kész hegesztőberendezést leszállították. „Ez a beruházás egy folyó naptári évre volt betervezve” magyarázza Marcus Pfaar. „Ezt a kihívást csak úgy lehetett leküzdeni, ha szakembereink szorosan együttműködnek a CLOOS szakértőkkel. A mindkét oldal által beterjesztett ötleteket átültették a gyakorlatba is.” Míg az év végén az átalakítási munkálatok a gyártócsarnokban javában folytak, a hegesztőberendezés a szállítószalag-rendszerrel párhuzamosan épült ki. „Február végére már készen is álltunk a termelésre”, emlékszik vissza Hans Dieter Lobeck. Ezt követte a kezelőszemélyzet kiképzése, akiknek feladata a munkaprogramok készítése és a berendezés működtetése. 2011 májusa óta két műszakban folyik a sorozatgyártás. A BOSCH munkatársai rendkívül elégedettek a berendezés megbízhatóságával: „94%-os eredményesség volt az elvárásunk, de ez a gyakorlatban jó 98%” örül Lobeck úr. „Már tervezzük a következő Haiger-i robotberendezést” mondja Marcus Pfaar. A BOSCH Thermotechnik egy plazmavágó berendezéssel akarja kivágni a domborított alsó és felső fedeleket. „Továbbra is folytatjuk termelési tartományunk kibővítését, növeljük a rugalmasságot és mennyiséget. Célunk az, hogy az Eibelshausen-i gyárban egy szakmai központot hozzunk létre, aminek a hatáskörébe tartozik az összes termelési fázis a fémlemeztől kezdve, a domborításon keresztül, a kész víztároló tartály gyártásáig”.

5. ábra: Akik a projektet végrehajtották (balról jobbra): Manfred Damm CLOOS üzletág vezető, Marcus Pfaar BOSCH üzemvezető, Frank Wagner projektvezető és Hans Dieter Lobeck osztályvezető. Feszes ütemterv alatt tervezte és gyártotta a CLOOS az új robotot, ami már bizonyította is nagyfokú rugalmasságát, gyors szerszámcserélési idejét és magas fokú megbízhatóságát

Fotók: D. Holler/CLOOS

Művészi Intelligencia!

A vezérlő software garantálja a hardware minőségét. A Qirox® software gondoskodik az Önök nagyteljesítményű automatizált hegesztési folyamatairól.

Qirox® Software

www.cloos.hu 108



109

ǌĞůŵƷůƚϯϬĠǀďĞŶƚƂďďĞǌĞƌĞůĠŐĞĚĞƩďĞƌƵŚĄǌſƵƌſƉĄďĂŶ͕ĂǌĞůŵƷůƚϮϮĠǀďĞŶƚƂďďƐǌĄǌĞůĠŐĞĚĞƩŵĞǌƅŐĂǌĚĂƐĄŐŝƚĞƌŵĞůƅDĂŐǇĂƌŽƌƐǌĄŐŽŶ͘ŐǇƺƩ ŵĞŐƚĂůĄůũƵŬĂŵĞŐŽůĚĄƐƚƚĄƌŽůĄƐŝŐŽŶĚũĂŝƌĂ͘ŬĄƌϵϱŵϮͲŶǇŝƚĄƌŽůſƌĂ͕ĂŬĄƌϭϬϬϬŵϮĂůĂƉƚĞƌƺůĞƚƾĐƐĂƌŶŽŬƌĂǀĂŶƐǌƺŬƐĠŐĞ͕ĂŵĞŐƌĞŶĚĞůĠƐƚĠƐŐǇĄƌƚĄƐƚ ŬƂǀĞƚƅĞŶ͕ĂŬĄƌŶĠŚĄŶǇŚĠƚĞŶďĞůƺůŵĄƌŚĂƐǌŶĄůĂƚďĂŝƐǀĞŚĞƟĂǌƷũĠƉƺůĞƚĞƚ͘

ƐĂǌĄƌĂ͍ŬĄƌŶĞƩſϭϲϬϬϬ&ƚͲƚſů͊

MEGR E N DELÔL AP Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot a 2013. évre . . . . . . . . . . . példányban. Elôfizetési díj: 1 évre 10 000 Ft+áfa és postaköltség. Megrendelô: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................

&Z/^KDd<Ĩƚ͘^ŝſĨŽŬ͕ϴϰͬϯϮϯͲϯϯϯ͖ŝŶĨŽΛĨƌŝƐŽŵĂƚ͘ŚƵ

ƌĠƐǌůĞƚĞŬƌƅůĠƌĚĞŬůƅĚũƂŶŝƌŽĚĄŶŬďĂŶ͊

ǁǁǁ͘ĨƌŝƐŽŵĂƚ͘ŚƵ

H H II R R D D E E TT É É S S 1 oldal (A/4) színes: MAGÉSZ tagoknak 100 000 Ft+áfa külsô cégeknek 140 000 Ft+áfa 1/2 oldal (A/5) színes: MAGÉSZ tagoknak 50 000 Ft+áfa külsô cégeknek 70 000 Ft+áfa

Nagy József Telefon: 06 20 468-4680 Telefon/fax: 06 25 581-623 E-mail: [email protected]

Azon partnereink részére, akik minden számban hirdetnek (4 db/év), 10% kedvezményt adunk.

Számlázási cím: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................................................ Postacím: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association

Telefon/fax/e-mail: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kelt: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

P.H. ..................... aláírás A megrendelôlapot

MAGÉSZ 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/405-2187 E-mail: [email protected]

110

címre kérjük.

w w w. m a g e s z . h u Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség, 1161 Budapest, Béla u. 84. Mobil: +36 30 946-0018, E-mail: [email protected], Fax: (1) 405-2187 Felelôs kiadó: Honti Ferenc Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József Kérjük szerzőinket, hirdetőinket, hogy a fényképeket, ábrákat ne Word-be ágyazva küldjék. Ajánlott formátum fotóknál: eredeti jpg, tif; ábráknál: eps, pdf. A képek jó minőségét csak így lehet biztosítani. ISSN: 1785-4822 A tördelést és a nyomdai munkákat a TEXT Nyomdaipari Kft. készítette. 2400 Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail: [email protected]


A KÉSZ Csoport a megalapítása óta eltelt 30 évben számtalanszor bizonyította proﬁzmusát itthon és külföldön egyaránt. A cég speciális berendezésekkel felszerelt, mintegy 25.000 négyzetméter alapterületű kecskeméti gyártóbázisa Magyarország és Európa egyik legmodernebb acélszerkezet-gyártó központja, kapacitása meghaladja az évi 12.000 tonnát. Megvalósult projektjeink és speciális technológiai szerkezeteink stabil minőséget biztosítanak partnereink számára a világ bármely pontján.

A tudásra építünk

www.keszgyarto.hu [email protected]

A Szabadság híd minden idők legnagyobb árvize idején

Recommend Documents