A Szabadság hídon december 20-án beindult a villamosforgalom

2009 VI. évfolyam 1. szám

(fotó: Domanovszky)

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

A Szabadság hídon 2008. december 20-án beindult a villamos forgalom

www.magesz.hu

A tartalomból: •

A fenntartható acélipar a fenntartható világban

•

Tájékoztatás az acélszerkezet-építés szabványairól

•

Esetek és tanulságok tűzihorganyzott acélszerkezeteknél

•

Acél trapézlemezes nyírt fal szeizmikus viselkedése

•

Trapézlemez gerincű tartók fáradási viselkedése – kísérleti vizsgálat

•

A közúti acélhidak Eurocode szerinti fáradásvizsgálatáról

•

Tartószerkezetek földrengési méretezésének magyarországi tapasztalatai

I. TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL A MAGÉSZ elnöksége 2008. december 3-án az MVAE, Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés hivatalos helyiségében tartotta ülését. Az ülést Markó Péter elnök vezette, ahol az alábbi témák kerültek megtárgyalásra:

Szövetségi hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Association News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Hírek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 X. Acélfeldolgozási és Acélépítészeti Konferencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Könyvismertetés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

A 2009. évi munkaterv elkészítése Az előző elnökségi ülésen megvita tott és elfogadott szempontok alapján a 2009. évi munkatervter vezete elkészült. Az elnökség a munkatervtervezetet az alábbi kiegészítéssel javasolja a kö vetkező elnökségi ülésre: •A március 18-i ülésünket a BIS Hun gary Kft./Borsodchem-nél tartjuk. •R endkívüli elnökségi ülést kell össze hívni, amennyiben nívódíjpályázatok érkeznek be, mivel azok kiérté kelését külön elnökségi ülésen kell megvitatni (javasolt időpont: március 11.). ÆX . Acélfeldolgozási és Acélépítési Konferencia A konferenciát május első felében rendezzük, az előző évek hagyomá nyait követve. A konferencia előadá sait a Dunaújvárosi Főiskola kor szerű konferenciatermében tartjuk. Eddig még nem hirdettük meg a rendezvényt, és ennek ellenére máris többen jelezték előadási szán dékukat. A különös érdeklődés biztos előjele a sikernek. Az elnökség döntése az, hogy az előadások időtartama 25–30 perc legyen. ÆE lnökségi ülés A június 25-re tervezett BME-n tar tandó elnökségi ülés pontos idő pontját a márciusi ülésünkön tudjuk véglegesíteni. ÆS zimpózium Az október 28-ra tervezett szimpózium témája a „gyártásautomatizá lás – robotok” legyen. A korábbi évek ilyen jellegű rendezvényeihez hasonlóan fizetett előadások hangzanak el, egyben a cégek reklámoz hatják is magukat.

EGYÉB TÉMÁK MEGTÁRGYALÁSA:

Konferencia – Rendezvény. . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Conference – Event. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

ÆP énzügyi tájékoztatás Az elnökség részletesen áttekintette a pénzügyi mellékletben feltünte tett követeléslistát és az alábbi határozatot hozta: A Ganz Híd-, Daru és Acélszerkezetgyártó Zrt. 1050 ezer forint tagdíjtartozásának ren dezését jogi útra kell terelni.

A fenntartható acélipar a fenntartható világban . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Sustainable Steel Industry in a Sustainable World . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

ÆT ovábbi pénzügyi tájékoztatás – A közös rendezésű XXVI. Acél szerkezeti Ankét (2008.09.23.) költségmegosztása címén az MSc Kft. részére brutto 111 200 Ft-ot átutaltunk. – A közös rendezésű 12. Fémszer kezeti Konferencia támogatá sára brutto 100 000 Ft-ot átutaltunk. – A „Szerkezetoptimálás a Miskol ci Egyetem Alapítvány” által rendezett „Hídépítő verseny”-t 250 000 Ft-tal támogattuk. – A közös rendezésű „Acélszer kezetek Tűzvédelme Szimpó zium” költségeihez a Miskolci Egyetem 1 680 000 Ft-tal járult hozzá és ezáltal a rendezvény pénzügyi egyenlege pozitívan zárult. – Az M0 Északi Duna-híd könyv kiadásának pénzügyi egyenleg kimutatását – amely pozitív – az elnökség jóváhagyta. Æ Kilépés

Dr. Papp Ferenc bejelentette tagsági viszonyának megszüntetését 2008. december 2-án. Alapszabályunk szerint tagsági viszonya a bejelentés napján megszűnt. Az elnökség őszintén sajnálja dr. Papp Ferenc úr döntését és ezúton is köszöne tet mond a szövetségünkben eddig végzett munkájáért, egyben remé li, hogy nem szakad el végleg a MAGÉSZ-tól. Az ülés további részében az elnökség belső ügyei kerültek megtárgyalásra.

Acélszerkezetek 2009/1. szám

Tájékoztatás az acélszerkezet-építés szabványairól . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Information about the Standards of Building Constructional Steelwork . . . . . Trapézlemez gerincű tartók fáradási viselkedése – kísérleti vizsgálat . . . . . . . . . . Fatigue behaviour of girders with corrugated web – experimental study . . . . .

22 22 38 38

Év végi képriport a megújult Szabadság és az új Északi vasúti Duna-hídról . . . . . . . . 44 Photo report about the renovated Szabadság and the new Northern railway Danube Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Új disszipatív szerkezettípusok viselkedési tényezőjének meghatározása Acél trapézlemezes nyírt fal szeizmikus viselkedése . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Determination of behaviour factor of newly developed seismic resistant structural systems Seismic performance of steel corrugated shear wall . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Bemutatjuk a Weinberg '93 Építő Kft.-t . . . . 54 A közúti acélhidak Eurocode szerinti fáradásvizsgálatáról . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 On the Eurocode Fatigue Assessment of Road Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Esetek és tanulságok tűzihorganyzott acélszerkezeteknél . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Cases and Lessons of Using Hot-Dip Galvanized Steel Structures . . . . . . . . . . . . 66 Tartószerkezetek földrengési méretezésének Magyarországi tapasztalatai . . . . . . . . . . . . . . 72 Experience in farthquke resistance design in Hungary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 KÉSZ Kft. – Érték a térben . . . . . . . . . . . . . . 81 Szemelvények Dr. Seregi György naplójából 84 Csúcstechnika a hegesztés gépesítéséhez . . 88 Magyarországon az Ervin Amasteel tesztgépe! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Kulcsrakész rendszermegoldás a robottechnikában . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Tető és homlokzatburkolati megoldások . . . 94 Nagyméretű acélszerkezetek gyártása nagy falvastagságokkal . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Zsugorkötés cseppfolyós nitrogénnel . . . . . 102 Digitális, ipari, radiográfiai rendszer bevezetése a Mátra-Diagnosztika Kft.-nél . . . 108 Ha KEMPPI, akkor Invent Welding avagy az Invent-Welding két évtizede . . . . . . 111


HÍREK További díjazottak:

Æ Gábor Dénes-díj 2008

A huszadik alkalommal, nyilvánosan meghirdetett Gábor Dénes-díj felhívás alapján a gazdasági tevé kenységet folytató társaságok, a kutatással, fejlesztéssel, oktatással foglalkozó intézmények, a kamarák, a műszaki és természettudományi egyesületek, a szakmai vagy érdekvédelmi szervezetek ill. szövetségek vezetői továbbá a Gábor Dénes-díjjal korábban kitüntetett szak emberek terjeszthették fel azokat az általuk szakmailag ismert, kreatív, innovatív, magyar állampolgársággal rendelkező szakembereket, akik: • jelentős tudományos és/vagy műszaki-szellemi alkotást hoztak létre, • tudományos, kutatási-fejlesztési, innovatív tevékenységükkel hozzájárultak a környezeti értékek megőrzéséhez, • személyes közreműködésükkel nagyon jelentős mértékben és közvetlenül járultak hozzá intézményük innovációs tevékenységéhez. A NOVOFER Alapítvány kuratóriumának döntése alapján Gábor Dénes-díjban részesült:

Dr. Kisbán Sándor építőmérnök, a CÉH Zrt. híd szakági főmérnöke, az első magyarországi ferde kábeles Duna-híd, nevezetesen a Megyeri híd tervezése, méretezése, optimális kialakítása és megvalósítása során nyújtott kiemelkedően innovatív tevékenységéért, számos új szerkezeti megoldás kimagasló színvonalú kidolgozásáért és sikeres megvalósításáért, a magyar hídépítő szakma nemzetközi elismertségének növeléséért, környezetvédelmi szempontú közlekedésfejlesztési tevékenységéért. (A díjazottnak – tagvállalatunk kiváló építőmérnöké nek – a MAGÉSZ tagjainak nevében mi is gratulálunk és további sikereket kívánunk.)

Apáthy István villamosmérnök, az MTA KFKI Atom energia Kutatóintézet főtanácsosa, az új generációs Pille sugárzásmérő rendszer, az SPM plazmadetektor és a DIM pordetektor kifejlesztésében vállalt meghatározó szerepéért. Dr. Bársony István villamosmérnök, MTA doktor, egye temi tanár, az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet igazgatója, a pórusos szilíciumtechnológia területén elért, nemzetközi szinten is elismert és szabadalmakkal fémjelzett, kimagasló kutatási-fejlesztési eredményeiért, Dr. Duschanek Valéria élelmiszertechnológus–mikro biológus, biokémikus, agrármérnök, az iszkaszentgyörgyi kísérleti fejlesztő laboratórium megalapítója és vezetője, a nagy biológiai értékű új élelmiszer-ipari készítmények előállítása, az új szemléletű enzim megőrzéses élelmiszer-tartósítási technológiák kidolgo zása eredményeiért. Dr. Friedler Ferenc matematikus, a Pannon Egyetem tanszékvezető egyetemi tanára, a Műszaki Informatikai Kar dékánja, a nemlineáris hálózatok szintézise, az operációkutatás, az ipari folyamatok optimalizálását célzó, tudományos megalapozású, innovatív kutatásifejlesztési eredményeiért. Dr. Tulassay Tivadar orvos, akadémikus, tanszékvezető egyetemi tanár, a Semmelweis Egyetem rektora, a kora szülöttek és a csecsemők betegségeinek kutatása, az orvosképzés terén elért, nemzetközileg is elismert eredményeiért. Vámos Zoltán villamosmérnök, a GE Hungary Zrt. Globális Fényforrásfejlesztési igazgatója, az általa irányított energiatakarékos, környezetbarát kompakt fénycsö vek konstrukció- és technológiafejlesztése terén elért eredményeiért. Æ I n memoriam Gábor Dénes elismerő oklevelet kapott Nyiri Lajos villamosmérnök, az OMFB volt elnöke. Detrekői Ákos akadémikus, egyetemi tanár, a Mű egyetem korábbi rektora. Æ Gábor Dénes Tudományos Diákköri Ösztöndíj A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem és a NOVOFER Alapítvány által alapított „Gábor Dénes Tudományos Diákköri Ösztöndíj”-at Polgári Beáta, III. évfolyamos hallgató kapja a „Rezisztív szupravezetős zárlati áramkorlátozókban használható YBa2Cu3O7-δ szupravezetők készítése és vizsgálata” tárgyú tudomá nyos diákköri munkája további ösztönzéséért.


f e l h í v

X. ACÉLFELDOLGOZÁSI ÉS ACÉLÉPÍTÉSZETI KONFERENCIA Dunaújváros, 2009. május 5–6. Az évről évre sikeresebb konferenciánkat idén tizedik alkalommal rendezzük meg. A konferencia nyitott minden érdeklődő részére. Tagjaink részvételére számítunk, és reméljük, hogy tag- és pártoló tagvállalataink biztosítani tudják műszaki szakembereiknek a rendezvényi részvételt. Szeretnénk, ha egyéni tagjaink is nagy számban részt vennének és tiszteletbeli tagjaink megtisztelnének jelenlétükkel. Partnereink a korábbi konferenciánkon is jelentős létszámmal jelentek meg, és bízunk benne, hogy ez az idén is úgy lesz. Az ismeretek állandó frissítése, bővítése mindnyájunk közös ügye. „A mérnököket kreatív, racionális és etikus gondolkodásmódjuk hitelessé teszi mind a politika, mind a társadalom előtt, ami tiszteletre méltó rangot jelent. A mérnökök etikai és morális követelmények kel társult tudásukkal, tapasztalatukkal és találékonyságukkal sikeresen járulnak hozzá a közjó és életminőség javításához, a természet és a környezet védelméhez.” (Részlet Az európai mérnökök budapesti nyilatkozatából) Az elvárás és elismertség csak úgy őrizhető meg, ha tanulunk egymástól és kicseréljük gondolatainkat, tudásunkat. Nem elhanyagolhatóak azok a baráti beszélgetések, személyes ismeretségek, melyek ilyen rendezvényeken a jelenlévők között létrejönnek. Az üzleti életet mindenképpen segíti. Ezért rendezzük a szakmai konferenciát.

á

Az idei konferenciánkat a Dunaújvárosi Főiskola korszerű – nemrég elkészült – konferenciatermében tartjuk. A Magyar Mérnöki Kamaránál akkredidáltatjuk a MAGÉSZ-t.

s

Bővebb információt 2009. április elejétől honlapunkon közlünk: www. magesz.hu továbbá: Dr. Csapó Ferenc MAGÉSZ titkár ad: tel/fax: 1/405-2187; 30/9460-018; [email protected]

Jármai Károly – Iványi Miklós:

Könyvismertetés

Acélszerkezetek tűzvédelmi tervezése

Bevezetés az acélszerkezetekkel kapcsolatos európai szabványokba és alkalmazásukba Miskolc, Gazdász-Elasztik Kft., 2008. 259 oldal. ISBN 978-963-87738-4-5. Megvásárolható: Két Könyvész Kft., 3515 Miskolc, Egyetemváros, T/F: 46-361-564. [email protected] (4600 Ft + postaköltség). A könyv segít kiigazodni az Eurocode szabványok több ezer oldalas szövevényében. Bár a könyv fő címében a tűzvédelmi tervezés szerepel, az alcím jelzi, hogy emellett a könyv részletesen foglalkozik az acélszerkezetekkel kapcsolatos Eurocodokkal. A könyv első 13 fejezetében Iványi professzor ismerteti az Eurocode 0, 1 és 3 szabványokat. Kiemeli és hasznos ábrákkal bővíti főleg a stabilitási és tűzállósági előírásokat, a többi részre utal, megadva a szabvány megfelelő helyét. Ezért a gyakorló mérnök számára nem teszi feleslegessé a teljes szabványok használatát. Jármai professzor a 14–16. fejezetekben az acélszerkezetek korszerű tervezésével kapcsolatos témákról ad hasznos áttekintést. A korszerű tartószerkezetek fő követelményei a biztonság, gyárthatóság és gazdaságosság. Ezeket biztosítja az optimális méretezés, amelyben a biztonságot és a gyárthatóságot a méretezési feltételek garantálják, a gazdaságosságot a költségfüggvény minimálásával lehet elérni. Ezért fontos a költségszámítás (15. f.) és a modern optimáló matematikai módszerek (14. f.). A 16. f. a függvényközelítésekről szól, ezekkel lehet bizonyos adathalmazokat (pl. a hengerelt I szelvények gyártott méreteit megadó táblázatadatokat) folytonos függvényekké alakítani, amelyekkel az optimálás elvégezhető. Az acélszerkezetek tűzállóságra történő méretezésével a 11, 12, 13, 17, 18 és 19. fejezetek foglalkoznak. A szabvány-előírásokon túl részletes számpéldák illusztrálják ezt a korszerű témakört. A 13. f. egy keretszerkezet három szerkezeti elemét tárgyalja (húzott rúd, hajlított tartó és oszlop). Ha 60 perces tűzállósági idő van előírva, az mindhárom esetben csak gipszkarton burkolattal érhető el. A 17. f. földszintes, négyoszlopú, négyzetes szimmetriájú térbeli keretet optimál négyzetcső szelvényű rudak esetén tűzállósági feltétellel és anélkül. Hosszabb előírt tűzállósági idők esetén védelem nélkül túl vastag szelvények lennének szükségesek, ezért a 19. f.-ben a keretet optimálja tűzálló festékbevonat alkalmazásával. A 18. f. háromszintes épület acélkeret vázát optimálja tűzállósági feltétellel és anélkül. Az oszlopok hegesztett négyzetszekrény szelvényűek, a gerendák hengerelt I szelvényűek. A könyv értékesen járul hozzá a hazai acélszerkezeti szakirodalomhoz. Prof. em. Dr. Farkas József


KONFERENCIA – RENDEZVÉNY CONFERENCE – EVENT A MAGÉSZ ÉVZÁRÓ ÉRTEKEZLETE (2008. december 3.) Program: •M EGNYITÓ Markó Péter elnök

•A FENNTARTHATÓ ACÉLIPAR A FENNTARTHATÓ VILÁGBAN Marczis Gáborné Dr. a műszaki tudományok kandidátusa, igazgató, Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés (Az előadás írásos változatát lásd a 6–21. oldalon.)

Markó Péter elnök megnyitóbeszéde Tisztelt Kollégák, kedves Vendégeink, Hölgyeim és Uraim! Ismételten eltelt egy év, és – a most már hagyományosnak számító gyakorlatot folytatva – szakmai találkozót szervez tünk tagjaink részére, hogy így az év vége felé közeledve, fórumot biztosíthassunk nektek az idei év eredményei és problémái közös megbeszélésére. Örömmel tölt el bennünket, hogy ilyen szép számmal el fogadtátok meghívásunkat, és szakítottatok időt ezen eszme cserére. Ha rendezvényünket szeptember elején tartottuk volna, akkor beszédemet így kellett volna folytatnom: „Az elmúlt időszakra visszatekintve elmondhatjuk, hogy az előző évben stabilizálódó, a szakmánkat döntően befolyásoló acél alap anyag árnövekedése az év első harmadában erőteljesen emelkedett, majd folytonos, egyre gyorsuló ütemben csökken ni kezdett. Tagvállalataink gazdálkodására az alapanyagár vonatkozásában ezen túlmenően még jótékonyan hatott a forint semmivel nem magyarázható erősödése is” Nos, ezt a szakaszt ma, három hónappal ezután, teljesen el kell felejtenünk. Nem azért, mintha az első félévre vonat koztatva nem volnának igazak, hanem azért, mert ez alatt a negyedév alatt a szakmánkat olyan, elsősorban a világpiaci hitelválságból eredő piacszűkülő behatások érték, amire sen ki nem gondolt, nem is gondolhatott, és kihatásai minden tagvállalatunkra nézve igen súlyosak lesznek már idén is, de még inkább 2009. és 2010. években. A világpiaci hitelválság kirobbanása szakmánkat több ol dalról érinti. Egyrészről az acél alapanyag árának csök kenése jótékonyan hathatna, ha a vevőállomány nem szű külne drasztikusan a projektek csökkenése következtében! Ugyanakkor érdekes módon a gyártáshoz használt egyéb

anyagok, pl. hegesztőanyag, festék, energia ára közel sem csökkent abban az ütemben, mint ahogyan racionálisan elvárható lenne az olyan termelési tényezők árának, mint a nyersanyagárak csökkenése fényében. Ezek a költségek ma még nem csökkentek, legfeljebb nem emelkedtek! A piac oldaláról azonban tragikus változások következtek be. Nézzük talán ezeket tényezőket piaci szegmensekként: • Csarnokszerkezetek területén azonnali építési stop lépett életbe, hiszen ezek az építmények szinte 100%-ban hitel konstrukcióból épültek, és a hitelek befagyasztása ellehetet lenítette a beruházási elképzeléseket. • Az autóipari krízis nyomán az acélalapanyag-gyártók sú lyos termelési válságba kerültek, így az ezen ipari szeg mens karbantartási, rekonstrukciós, netán beruházási acélszerkezet-igénye, rövid távon – de ki tudja meddig – a nullára csökkent, hacsak az Európai Unió által készített, az autóipart is megcélzó mentőcsomag nem éri el a kívánt hatását. Ez azonban a lakossági vásárlóerő drasztikus csökkenése miatt, ami a munkanélküliség emelkedéséből fakad, csak lélegzetvételhez juttathatja, és nem beruházás ra csábítja az autóipart és annak fő beszállítóit, így az acél-, gumi- és elektronikai ipart. • A nyersolajár drasztikus csökkenése súlyos finanszírozási gondokat okoz az ilyen szituációhoz az elmúlt években egyáltalán nem hozzászokott, és ezért felkészületlen vegyi és petrolkémiai iparban, amire az itt működő cégek a beütemezett beruházások, felújítások azonnali elhalasztá sával reagálnak. • Az állami infrastrukturális beruházások – nemcsak Magyar országon – erősen visszafogásra kerülnek még akkor is, ha politikai szólamokban erről másképpen vélekednek, mert a kormányzatok sokkal inkább a megrendült autó- és fogyasztási elektronikai iparból elbocsátott, vagy elbocsá tásra kerülő több százezer ember gondjával foglalkoznak, mint az ipar motorjául is szolgáló beruházások élénkíté sével. És akkor még nem is beszéltem a politikailag szükségszerűen megmentendő bankszektor pénzigényéről, ami persze a beruházások hitellehetőségét csökkenti. Ezek a tényezők egyértelműen szűkítik az acélszerkezetgyártók mozgásterét. • Ezen túl, és nem utolsó sorban a már leszerződött pro jektek megvalósításánál is egyre gyakrabban találkozunk a vevők részéről azzal az igénnyel, hogy a finanszírozás bizonytalansága miatt álljanak le a kivitelezések, vagy olyan extrém példák is előfordulnak, hogy a vevők, akár visszamenőleg is, kétszámjegyű árengedményt próbálnak kicsikarni, vagy jó esetben a leszerződött fizetési határidőt megduplázó fizetési időpontokat kötnek ki.

Az évzáró rendezvény résztvevői


Ezek a jelenségek pillanatok alatt begyűrűztek szakmánk ba. Az októberi statisztikai adatokban már megjelent az a döbbenetes szám, hogy az építőiparban az átlagos fize tési határidő 262 napra nőtt. Felvetődik a kérdés, hogy a bezárult hitelcsapok miatt az amúgy is tőkehiányos vál lalkozások, különösen az egyik fizetéstől a másikig éldegélő kisvállalkozások, hogyan tudják túlélni az elkövetkező hó napokat, éveket? A választ mindenki maga adja meg erre. Ehhez kapcsolódik az az adat, hogy piaci szektorunk életét döntően meghatározó beruházások aránya Magyarországon 2007-hez képest, jelenlegi előrejelzések szerint 2008-ban 3,0%kal, míg 2009-ben 10%(!)-kal fognak csökkenni! A nehézségeket csak fokozza, hogy exportpiacaink hasonló, vagy még ennél is súlyosabb válságot élnek meg. A leg tragikusabb számunkra az, hogy az export húzóirányának számító Németország is padlóra került. Van olyan német acélipari beszállító partnerünk, akinek rendelésállománya, 3 hónap alatt, 80%-ot csökkent! Nos, ezek után nézzük, mit hozhat a jövő: • Nem vitás, azon tagvállalataink, akik az elmúlt időszakban bankhitellel szép fejlesztéseket, beruházásokat hajtottak végre, igen nehéz helyzetbe fognak kerülni a csökkenő ren delésállomány és a visszafizetési kényszer miatt. • Elkerülhetetlennek látszik tagvállalatainknál is a létszám leépítés, aminek nagyságát én – kövezzenek meg érte –, 30~50%-osra becsülöm. A legtragikusabb ebben az, amit már érzékelek, hogy nem a legjobb, távlatilag a legérté kesebb munkaerőt tartják meg a vállalatok, hanem azt, aki a beszűkült feladatok ellátásához elegendő, és nem utolsósorban a legolcsóbb. Ez sajnos látványosan a jövő feléléséhez vezető út. • Egyértelmű, hogy a fizetési nehézségek növekedésével összhangban, számos alvállalkozó fog csődbe kerülni, hiszen tőkeszegénységük és hitelképtelenségük nem teszi túlélhetővé a száznapos fizetési határidőket, tehát szűkülni fog az alvállalkozói kapacitás. • Sajnálatos, de számolni kell azzal, hogy a kevés munkára egyre többen fognak pályázni, és megjelennek a piacon a kamikáze ajánlattevők. Ez a szituáció pedig nem csak a már fuldokló cégek halálához vezet, hanem – a munka hiány miatt – a még vízfelszínen kapálódzó cégeket is magával ránthatja. Tisztelt Kollégáim! Az elmondottak számotokra, akik nap mint nap szembesül tök ezen gondok egyikével-másikával, nem lehet újdonság. Beszámolómban csak igyekeztem csokorba foglalni mind azon keserveket, amivel szembe kell néznünk naponta, de várhatóan a mainál is sokkal nagyobb mértékben, az új esztendőben. Mindezek ellenére remélem, hogy jövőre ha sonló körben már az alagút végén derengő fényről tudok beszámolni. Vélhetően az Európai Unió és a hozzá kapcsolódó pénz ügyi intézmények gazdaságélénkítő és finanszírozást segítő csomagjai révén a gazdaságok néhány területen ismét erőre kapnak, és a krízist túlélő cégek újabb lendülettel tevékeny kedhetnek az európai piacokon. Banki források szerint a fellendülést, az euro/forint árfo lyamának stabilan 250~260 Ft-os szinten tartása is szolgálni fogja. Előrejelzések szerint várható a gyógyszeripari, a telekom munikációs és az energetikai ipari beruházások megindu lása. Ezek után, jobb híján, a jelenlegi helyzet tudatos kezelé séhez és természetesen a krízis túléléséhez kívánok Nektek jó erőt, egészséget, és igen-igen sok szerencsét a 2009-es évre.

12. sz. FÉMSZERKEZETI KONFERENCIA (2008. november 27.) A konferenciát négy szakmai szervezet rendezte: a Magyar Könnyűszerkezetes Egyesület (MKE), a Magyar Acél szerkezeti Szövetség (MAGÉSZ), az Alumínium Ablak és Homlokzat Egyesület (ALUTA) és a Magyar Logisztikai Egyesület. A konferencia címe: Acél- és könnyűszerkezetek a lo gisztikai építésben A konferencián elhangzott előadások: • Logisztikai bázisok követelményrendszere (Dr. Doór Zoltán, a Magyar Logisztikai Egyesület elnöke) • Acélvázas logisztikai csarnokok (Pohl Ákos a KÉSZ Kft. főstatikusa) • Logisztikai csarnokok tervezése és építése a Struktúra Bau Typ Kft. gyakorlatában (Dr. Bánszky József ügyvezető) • Hegesztett bordázott lemezek vetemedésének számítása (Dr. Farkas József prof. emeritus, Miskolci Egyetem) • Honosított, harmonizált szabványok szerepe a hazai nyílászárógyártásban (Elles Károly, az ALUKÖNIGSTHAL Kft. vezető műszaki tanácsadója) • Észrevétlen átjárhatóság, hogy az ajtó ne legyen akadály (Benkő Csaba, BEZÁM/ ALUTA-automata kapu szekció) • Csarnokok könnyűszerkezetes térelhatárolásai (Kotormán István fejlesztési és oktatási vezető LINDAB Kft.) • A LEMAL (Lemezalakító és Fémszerkezetgyártó Kft.) fej lesztésének bemutatása (Závori László ügyvezető igaz gató) A Magyar Mérnöki Kamara a 12. sz. Fémszerkezeti Kon ferencián résztvevőket 1 továbbképzési ponttal ismerte el. Az előadások írásos változatát az MKE Hírlevele, a „Könnyűszerkezetes Építés” tette közzé.

Az elnökség: (balról) Markó Péter, dr. Seregi György, File Miklós, dr. Doór Zoltán

A konferencia résztvevői


Marczis Gáborné Dr. a műszaki tudomány kandidátusa, igazgató Magyar Vas - és Acélipari Egyesülés

A fenntartható acélipar a fenntartható világban Sustainable Steel Industry in a Sustainable World Napjaink egyik fontos kérdése a fenntarthatóság. Az Acél Világszövetség kidolgozta a fenntartható fejlődés prioritásait, jelzőszámait az acéliparra vonatkozóan. A fenntartható fejlődés egyik jelentős területe a kör nyezetvédelem. A kibocsátott légszennyezők mennyi sége arányos a nyersacéltermelés mennyiségével. Az acéliparban egyre nagyobb hangsúlyt kapnak az alapanyagok, a környezetvédelmi kérdések, új technikai és technológiai megoldások, a szerkezetátalakítás és a földrajzi átrendeződés kérdései. A versenyképesség megtartásának igen fontos feltétele a beruházás és K+F tevékenység. A pénzügyi és gazdasági válság következtében a ha zai acélfelhasználás növekedése elmarad az elmúlt 10–15 év folyamán tapasztaltaktól. Az acélfelhaszná lás 75%-a importból származik, amelynek 80%-át az EU-n belüli országok közötti szállítások teszik ki. A hazai acélipar piaci nyitottsága miatt az árak követik a világpiaci árakat. A pénzügyi és gazdasági válság az egész világ acéliparára rányomja bélye gét. Egyes előrejelzések szerint a mélypontról való elmozdulás a 2009. év vége felé várható.

Sustainability is a key issue nowadays. The World Steel Association has worked out the priorities and indexes for sustainable development in the steel industry. A major area of sustainable development is en vironmental protection. The amount of pollutants emitted is in proportion to the volume of raw steel production. Issues related to raw materials, environmental ques tions, new technical and technological solutions, re structuring and geographical reorganization are be coming more and more important. Investment and R&D (Research and Development) are significant fac tors to maintain competitiveness. As a result of the financial and economic crisis the growth of utilization of steel is beyond the level of the past 10-15 years. 75% of utilized steel is import ed, 80% of which is transacted within EU countries. Due to the open structure of the Hungarian steel industry prices follow world market tendencies. The financial and economic crisis has an impact on the steel industry worldwide. According to some predic tions a shift from the slump is expected at the end of 2009.

1. A fenntartható fejlődés a világ acéliparában

–R eciklálás, acél-újrahasznosítás (nyersacél-termelés %ában); – Környezetvédelmi irányító rendszerek (összes foglalkoztatott/a regisztrált termelésben foglalkoztatott szerződéses munkavállalók %-ban); – Munkavállalók képzése (képzési napok száma/munkavállalók száma); – Üzemi balesetek gyakorisága (gyakoriság/1 000 000 mun kaóra).

A fenntarthatóság, a fenntartható fejlődés az életminőség javulását jelenti a most élő és a jövőbeni generációk szá mára, tehát törődik az örökséggel is, amit hagyunk az utánunk jövők számára. A fenntartható fejlődés olyan fejlő dési folyamat, amely kielégíti a jelen igényeit anélkül, hogy csökkentené a jövő generációk lehetőségét saját igényeik kielégítésére. A fenntarthatóság a gazdasági, társadalmi és környezetvédelmi problémák összetett keveréke. Befolyásolja az egyes emberek, közösségek, szervezetek, társaságok, a kormányzat és a nemzetközi testületek döntéseit, tevékenységét. 2002-ben a Nemzetközi Vas- és Acélintézet (mai nevén Acél Világszövetség) az acéliparral együttműködve megalkotta és kidolgozta a fenntartható fejlődés politikáját, vízióját. 11 jelzőszámot dolgozott ki annak megítélésére, hogy az acélipar hogyan járul hozzá a fenntartható fejlődéshez. Ezek a következők: – – – – –

Új eljárások, termékek kifejlesztése (árbevétel %-ában); Működési bevétel (árbevétel %-ában); Tőkemegtérülés (%); Hozzáadott érték (teljes jövedelem %-ában); Üvegházhatású gázkibocsátás (CO2 tonna/nyersacél-termelés tonna); – Anyagfelhasználás hatékonysága (%); – Energiaintenzitás (GJ/nyersacél tonna);

A fenntarthatóság mérésére szolgáló jelentés a világ acél iparára vonatkozóan 2004-ben elkészült. Az Acél Világszövetség 2008. évi fenntarthatósági beszámolójában áttekintette a fenntartható fejlődés mindenre kiterjedő kihívásait és az egyre növekvő acéligény fenntart ható módon való kielégítésének felelősségét. A fenntartható fejlődés három legfontosabb prioritása (1. ábra): – A társadalmi fenntarthatóság: = Biztonságos munkahelyi környezet. Az acélipar dolgo zóinak egészsége és biztonsága a legfontosabb prio ritás. Minden munkával összefüggő sérülést, balesetet meg lehet és meg kell előzni. = A dolgozók képzése és oktatása = Társadalmi egészségbiztosítás és iskoláztatás. Mindezek eredményeként a fenntarthatóságot biztosítja a képzett munkaerő és a működés lehetősége.


– Környezetvédelmi fenntarthatóság: = Hatékony, gazdaságos acélgyártás. Az acél 100%-ban újrahasznosítható. = Szövetség más iparágakkal a termék maximális újrahasznosítása céljából. = A természeti erőforrások felelősséggel való felhasználása.

több mint a fele a feltörekvő országokból származik. Az acéltermelés földrajzi megoszlása alapvetően megváltozott. Az Európai Unióban, Észak-Amerikában, a Független Álla mok Közösségében (FÁK), Japánban számottevően csökkent, ugyanakkor Kínában igen erőteljesen nőtt, de egyéb más ázsiai országokban is jelentős növekedés tapasztalható (3. ábra).

A környezetvédelmi fenntarthatóságot biztosítják a termé szeti erőforrások, az újra feldolgozott acél, a környezetvédelmi törvények és szabályozások. Az acélipar CO2-kibocsátása az acéltermelés tervezett nö vekedésével összefüggésben a jövőben szükségszerűen nő. Ezért a CO2-kibocsátás csökkentése céljából előnyt élvez az intenzitásra alapozott általános acélipari szemléletváltozás.

A világ acéltermelésének (2007-ben 1343,7 Mt) az EU 15,7%-át, a BRIC országok pedig 48,3%-át tették ki, amelyből Kína 36,4%-kal részesedett (4. ábra).

– Gazdasági fenntarthatóság: = Nagyobb hozzáadott értékű, minőségi acéltermékek; = Adók és tulajdonosi osztalékok; = Alkalmazottak bére és egyéb juttatások. A gazdasági fenntarthatóságot biztosítja a tőke és az acél termékek iránti igény. Az acél újrahasznosíthatósága a legértékesebb tulajdonságainak egyike. Az acél mennyiségének növekedéséről a fókusz áthelyeződik a termék életciklusán keresztül oda, hogy az acél hozzájárul a kihasználás javításához. A fenntartható fejlődés az életminőség javítását célozza mind a most élő, mint a jövőbeni generáció számára. Az egész világ acéliparának minden döntésénél a környe zetvédelmi, társadalmi és gazdasági szempontokat egyaránt figyelembe kell venni, mivel azok kölcsönös összefüggésben állnak egymással. Az acél a fenntartható világ jelentős, értékes anyaga.

2. A fenntartható fejlődés az EU acéliparában A fenntartható fejlődés egyre nagyobb hangsúlyt kap az EU gazdasági és politikai stratégiáinak kialakítása során. Az acélipar nagy energiaintenzitású ágazat, ezért erősen érintett az alapelvek gyakorlati megvalósításban. A fenntart hatóság és a fejlődés egyidejű biztosítása esetenként egy másnak ellentmondó követelmények teljesítését teszi szükségessé, amely eltérő módon befolyásolhatja az egyes régi ók acéliparának versenyképességét. A fenntarthatóság egyik prioritása (környezetvédelem) szempontjából az EU acélipara élenjárónak tekinthető, amelyet hosszú ideje tartó jelentős környezetvédelmi fej lesztések árán ért el. Az egyre szigorodó követelmények további költséges fejlesztésekre kényszerítik az acélipari társaságokat. Ezt a helyzetet tovább súlyosbítja a 2005-ben bevezetett emisszió kereskedelem. Ennek többletköltségeit az első kereskedelmi fordulóban ugyan elkerülték a társa ságok, de a 2008-ban induló második fordulóban erre már nem lesz lehetőségük. A fenntartható fejlődésnek számos feltétele van. Az EU viszonylatában azonban érdemes különös figyelmet szentelni a nyersanyag-erőforrások, az acélipari alapanyagok elérhetőségének és áralakulásának valamint a környezetvédelmi fejlesztéseknek.

2.1. Acélipari alapanyagok Az acélipari termelés és felhasználás 2000 óta soha nem látott mértékben kezdett nőni (2. ábra). A termelésnek

Az évezred elejétől évente 50–60 Mt-val növekvő nyers acéltermeléshez a mai betétviszonyokkal számolva 60–70 Mt-val több vasércre, 18–20 Mt-val több kohókokszra és acélhulladékra van szükség. A hirtelen keresletnövekedést az acélipar beszállítói igen jól ki tudták áraikban használni, bár helyenként és időnként (főleg 2004 és 2005-ben) feszültségek alakultak ki a betétanyagok piacain. A vasérc és a kokszolható szén ára 2003 óta igen számottevően nőtt (5. ábra). Egyik esetben sem a szokásos kereslet–kínálat által vezérelt áralakulást lehet megfigyelni, mivel ezeknél az alapanyagoknál éves szinten rögzített árakról van szó. Ez annak a következménye, hogy mind a vasércszállítóknál, mind a kokszolható szén szállítóinál rendkívül nagy a konszolidáció mértéke. A szállítások döntő hányada néhány nagyvállalat kezébe összpontosul (a vasérc esetében 3 társaság szállítja az érc 75%-át). Ez igen erős alkupozíciót jelent a sokkal kisebb társaságokat jelentő acéliparral szemben. Gyakorlatilag diktálják az árakat. Az acélhulladék egy nagyon speciális betétanyagnak te kinthető. A vasérctől és a kokszolható széntől eltérően nem természeti kincs, hanem a korábbi acéltermelésből származik. Ennek szükségszerű következménye, hogy meny nyisége a korábbi acéltermelés nagyságától függ. Az acél művekben a gyártás során képződő hulladékot valamint a továbbfelhasználás során keletkező hulladékot rövid időn belül újrahasznosítják. Ezek mennyisége azonban nem elegendő az acélipar igényeinek kielégítésére. Az elektro acél-gyártás térnyerésének eredményeképpen ma már a felhasznált hulladéknak több mit a fele régi hulladék. Sok a bizonytalanság a különböző területeken keletkező acélhulladékok begyűjthetőségében és alkalmazhatóságában. Mivel az acélfelhasználás növekedési sebessége az utóbbi 10 évben jóval magasabb, mint az azt megelőző 30 évben, az évente keletkező acélhulladék mennyisége sokkal lassabban növekszik, mint a felhasználás. Ezért rövid időn belül a hulladékigény magasabb lesz, mint az adott évben keletkező hulladék. Mivel korábban nem minden hulladékot használtak fel, ezért pusztán mennyiségileg nem kell hulladékhiánytól tartani. Az viszont nyilvánvaló, hogy először mindig a legjobban eladható (legjobb minőségű, adagolható) acélhulladékot gyűjtik be, tehát a felhasználatlanul maradó hulladék minősége gyengébb. A fentiek következtében az acélhulladék ára drasztikusan nőtt. A beszállítók konszolidációja viszont itt kétség telenül alacsonyabb, mint az érc és a kokszolható szén esetében, ezért az árak itt a pillanatnyi kereslet–kínálatnak megfelelően változnak. Az acélfelhasználás dinamikus növekedése az acél késztermékek árát is jelentősen növelte. Így az acélipari társaságok ellensúlyozni tudták a betétanyagok árnövekedését. Jó összehasonlítási lehetőséget kínál az elmúlt években a betétanyagok és a betonacél késztermékek árának alakulása (6. ábra).


2.2. Környezetvédelmi kérdések Az acélipar működése – a többi alapanyag-termelő és feldolgozó iparhoz hasonlóan – jelentősen terheli a kör nyezetet. A fejlett világ kormányainak egy része a Kyotoi Egyezményben kötelezettséget vállalt az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére, ami az acélipart is súlyos kötelezettségekkel terheli. Az Európai Unió bevezette a CO2-kereskedelmet és egyre szigorítja a környezetvédelmi előírásokat. Ez jelentősen növeli a költségeket, amit az árakban nem mindig lehet elismertetni. Mivel a versenytársak egy része nem kö veti a példát, nem költ annyit a környezet védelmére, versenyelőnyhöz jutnak. Az acélipari társaságok versenyképességük fenntartása érdekében jelentős erőfeszítéseket tesznek a fajlagos anyagés energiafelhasználásuk csökkentésére, környezetvédelmük fejlesztésére, amelyben jelentős eredményeket értek el az utóbbi évtizedben. Az azonban világosan látszik, hogy a hagyományos módon elért eredmények nem elegendőek az új kihívásoknak való megfelelésükre. Ezért új technikai megoldásokra is szükség van.

2.3. Új technikai, technológiai megoldások A 2000 óta érezhető igen intenzív növekedési szakasz egyik nagy kihívása a betétanyagok árának drasztikus növekedése. A legnagyobb árnövekedés a vasérc és a kokszolható szén (kohókoksz) területén alakult ki. A kohókokszproblémát tovább súlyosbítja a kokszolókapacitások szűkössége. A vasércellátást bányanyitásokkal és bővítésekkel oldani lehet, mivel a föld vasérckészletei hosszú időre elegendőek. Kritikus technológia az acélgyártás alapját képező nyers vasgyártás, mivel annak előállításához mindkét betétanyag ra, a vasércre és a kohókokszra egyaránt szükség van. A helyzetet súlyosbítja az integrált technológia részét képező zsugorítmánygyártás, amely az acélipar legnagyobb légszennyezője. A hagyományosan nagyolvasztókban történő nyersvasgyártás továbbfejlesztésére több megoldás is született (kokszfelhasználás csökkentése C-hordozók befúvatásával, zsugorítmány-felhasználás csökkentése pellet alkalmazásá val), de igazi áttörést egyik sem eredményezett. Ezért olyan megoldások kerültek előtérbe, ahol nem a nagyolvasztóban és nem koksszal redukálják a vas-oxidokat. Az alternatív vasgyártásnak két alaptípusa: – A direkt redukciós eljárás, ahol a vasércből redukálószer alkalmazásával szilárd állapotú, 90–95% vastartalmú terméket állítanak elő, amelyet elsősorban elektro acélművekben alkalmaznak. Legismertebb eljárások a Midrex és a Hyl. – Az olvadékredukciós eljárás, ahol egy megfelelő reaktor ban koksz helyett más C-tartalmú redukálószerrel (leg inkább szénnel) folyékony nyersvasat állítanak elő az ércből. Legrégebbi ismert megoldás a Corex eljárás, amelynek betétanyaga megfelelő minőségű szén és vasérc (itt a környezetet erősen szennyező kokszolásra és érczsugorításra nincs szükség). Ennek továbbfejlesztett változata a Finex eljárás, amelynél a zsugorítmány gyártáshoz hasonlóan ércőrleményt és nem kokszolható szenet alkalmaznak. Mindkét alapeljárás kiinduló anyaga a vasérc. A vasérc árnövekedése és a környezetvédelem szigorodása (hulladék-lerakási költségek) miatt egyre több olyan új megol dás születik, ahol a betétanyag részben vagy egészben az

acélművekben keletkező vastartalmú hulladék (por, iszap, reve stb.). Ezzel kettős célt érnek el: növekszik a vaskihozatal és csökkennek a környezetvédelmi kiadások. Ezek az eljárások még viszonylag újak, megbízhatóságukról még nincs elegendő információ.

2.4. Az acélipari társaságok szerkezetátalakulása Az egyes acélipari társaságok versenyképességét azonos termékszerkezet mellett a társaság méretei is befolyásolják. Az óriásvállalatok tömegtermékekkel is jelentős nyereségre tehetnek szert, mert számos költségelem nagysága alig függ a termelés nagyságától. A kisebb társaságok alapvetően a speciális, nagyobb hozzáadott értékű termékekkel, illetve nagyobb szállítási rugalmasságuk révén lehetnek eredményesek. A világgazdaságban egy ideje meghatározó jelentőséggel bír a konszolidáció, a vállalatok összevonása. Jelentős különbségek figyelhetők meg azonban az egyes iparágak között. Az acélipar tekintetében érdemes külön figyelmet szentelni a beszállítói és az acéltermékek vásárlói konszolidációnak. Az acélipar beszállítóinak konszolidációs fokát (10 legnagyobb gyártó részaránya az össztermelésből) összehasonlítva az acéliparéval, szembetűnő különbség adódik (7. ábra). A jellemző mérték a vasérc esetében 97%, a kokszolható szén esetében 71%, míg az acéliparnál az utóbbi időben lezajlott felvásárlások ellenére is csupán 27% körüli. Ez visszahat az ártárgyalások kimenetelére is, az elmúlt években a vasérc- és kokszolható szén beszállítókkal ezért tudtak csak éves beszállítói megállapodásokat kötni folyamatosan növekvő árakkal. Hasonló a helyzetkép az acéltermékek legnagyobb vásárlóinál is: a járműipar konszolidációs foka 75%, az építőiparé 55%. A sokkal fregmentálódottabb acélipar alkupozíciója ebben az irányban is gyengének mondható. Az acélipar konszolidációja Európában indult el a CORUS, majd az ARCELOR megalakulásával. Figyelemre méltó azonban, hogy mindkét vállalatcsoportot Európán kívüli társa ságok vásárolták meg (ARCELOR-MITTAL, CORUS-TATA). A 10 legnagyobb acélipari társaság 2007-ben 363,1 Mt acélt állított elő. A 2006-ban még 10. helyen szereplő egyetlen európai tulajdonban lévő Riva Group 2007-ben a 17,9 Mtás éves nyersacél-termelésével már csak a 14. helyen található. Az acélipari társaságok konszolidációja számos előnnyel jár: jobban lehet koncentrálni a K+F tevékenységet, a beru házási stratégiákat, optimalizálni lehet a kapacitás-kihasználást, nagyobb lesz a tőkeerő, specializálni lehet a termelést stb. Figyelembe véve a többi iparág helyzetét, várhatóan az acélipar konszolidációja tovább erősödik, és az öt legnagyobb társaság termelésbeni részaránya a jelenlegi 18%-ról 2020-ra elérheti majd a 40%-ot is.

2.5. Az acélipar földrajzi átrendeződése 30 évvel ezelőtt a fejlett ipari országok fogyasztották az acéltermékek 2/3-át és ennél is magasabb volt a rész arányuk a világ acéltermelésében (nettó exportőrök voltak). Napjainkban a felhasználás súlypontja áthelyeződött a fel törekvő országokba. Először Korea, majd az ezredfordulót követően Kína acélfelhasználása nőtt rendkívül intenzíven. A fejlett országok acéliparának működési feltételeit további tényezők veszélyeztetik: az alapanyagok és az energiahordozók árának gyors növekedése, valamint a szigorodó környezetvédelmi előírások.


A fentiek eredményeképpen az új acélgyártó kapacitások alapvetően két irányba mozdultak el (8. ábra): – leggyorsabban növekvő felhasználási területekre (Kína, India, további feltörekvő országok), – a nagy vasérclelőhelyek irányába (Latin-Amerika, CISországok) Az is nagyon valószínű, hogy a nyersacéltermelés részben elválik a feldolgozástól. Európában már látható jelei vannak annak a törekvésnek, hogy az acélt a FÁK-országokban gyártják (ahol van vasérc és kevésbé szigorúak a környezetvédelmi előírások), majd a félterméket az EU-ba szállítják és ott dolgozzák fel. Az EU acélipara elsősorban kiváló innovációs képességével és a nagyobb hozzáadott értékű termékek gyártásával maradhat versenyképes a ki alakult helyzetben. Az EU acéliparának fenntarthatósága tehát alapvetően attól függ, hogy versenyképességét meg tudja-e őrizni a globális acélpiacon.

ben, mind pedig értékben meghatározó jelentőséggel bír. A hozzáadott érték növelésére való törekvéseiket példázzák többek között a pácolásra, hideghengerlésre, bevonatolásra vonatkozó beruházásaik. A többi acélipari társaság objektív lehetőségeihez mérten a rendelkezésükre álló erőforrásokat főként a berendezések felújítására, karbantartására fordította, amely lehetőséget biztosít a folyamatos működéshez. Közel sem ilyen kedvező a nemzetközi adatokhoz ha sonlított kép a K+F tevékenységet illetően (10. ábra). Megállapítható, hogy bár a fajlagos acélipari K+F ráfordítás 2007-ben kismértékben nőtt, a nemzetközi színvonalnak csak kb. 30%-át éri el. A hazai acélipar alapvetően beruházásokkal törekszik ver senyképességének megtartására, illetve fokozására. A jóval kisebb befektetést igénylő, de nagyobb kockázatot jelentő (eredményét tekintve bizonytalanabb) és csak hosszabb idő alatt megtérülő K+F tevékenység háttérbe szorult.

3.2. Környezetvédelem

3. A hazai acélipar helyzete és fenntarthatósága A versenyképesség megtartásának egyik legfontosabb feltétele a célirányos beruházási, fejlesztési tevékenység. A technikai–technológiai feltételek javításának legfontosabb eszköze a beruházás és az innováció (kutatás-fejlesztés) és az acélipar fenntartható fejlődéshez való hozzájárulására kidolgozott jelzőszámok egyike is az új eljárások, termékfejlesztés területét érinti.

3.1. Beruházás, fejlesztés Az EU-ban a beruházások fajlagos nagysága 20–30 EUR/ tonnára tehető a nyersacéltermelésre vonatkoztatva. Az ágazatonkénti K+F-en belül a vas- és fémipari kutatások fajlagos ráfordításai (termelésre vetítve) nagyjából az átlagnak felelnek meg. A három legeredményesebb ország ezen a területen Finnország, Svédország és Ausztria. Az EU országokban évente mintegy 550–600 Mio Euro ráfordítással folyik acélipari K+F tevékenység. Az EU kb 200 Mio tonna nyersacéltermelést figyelembe véve ez 2,7–3 Euro/ tonna fajlagos ráfordítást jelent, ami kb. 10%-a a beruházási ráfordításoknak. A fejlett acéliparral rendelkező országokban (Németország, Svédország) ez az érték meghaladja az 5 Euro/tonnát. Az Acél Világszövetség felmérése szerint az acélipari társaságok K+F ráfordításai az éves eladások 0,9–1%-ára tehetők. Az acélipar innovációs képességét jól jellemzi, hogy a ma gyártott termékeknek mindössze 30%-át gyártották 10 évvel ezelőtt is. A hazai acélipar az elmúlt hat évben évről évre egyre nagyobb összeget fordított beruházásokra (9. ábra), K+F-re. Az elmúlt év eredményességével összhangban, messzemenően a legerősebb év volt 2007 az acélipari beruházások területén, amelyet a következő fő jelzőszámok támasztanak alá: 35 451 M Ft – összes beruházás: – fajlagos beruházás: 16 464 Ft/t acél – fajlagos beruházás: 64,5 Euro/t A fajlagos ráfordítás nagysága a nemzetközi szint két szerese volt. Nem hagyható figyelmen kívül, hogy az elmúlt évi igen kedvező kép elsősorban az ISD Dunaferr Zrt. teljesítményének köszönhető, hiszen mind termelt mennyiség-

Korunk meghatározó eszméje a fenntartható fejlődés; ennek azonban a nemzetközileg elfogadott normák szerint csak egyik – kétségtelenül fontos – területe a környezet védelme. Az acélipar nemzetközi szervezetei az elmúlt években jelentős erőfeszítéseket tettek annak érdekében, hogy az ágazat környezetvédelmi rendszerét a fenntartható fejlődés szellemével összhangban, a működés fenntartha tóságának figyelembevételével fejlesszék tovább. A fenntartható fejlődés eszmeköre a gazdaság és a társadalom olyan fejlődéséről szól, amely a környezet megóvása mellett a természeti erőforrások takarékos felhasználását, a társadalom jólétének, egészségének igazságosságának biztosítását is tartalmazza. A cél a különböző elemek egymással összehangolt, harmonikus kielégítése. Ezt tartalmazza a hazai Fenntartható Fejlődési Stratégia is. Az acélipar legnagyobb nemzetközi szervezete az Acél Világszövetség is a fentiek figyelembevételével dolgozta ki az acélipar fenntarthatósági indikátorait, jelzőszámait. Kö zöttük hasonló súllyal szerepelnek a társaságok üzleti életképességét és a környezet megóvását, illetve az erőforrások hatékony kihasználását jelző indikátorok. A kibocsátott légszennyezők mennyisége összefügg az acéltermelés mértékével (11. ábra ). Az ágazat környezetvédelmi teljesítménye a fajlagos (termelésre vetített) szennyezési adatok alapján ítélhető meg legjobban. Ezek szerint 2007-ben a fajlagos CO- és porkibocsátás lényegesen kisebb volt a korábbi évekhez képest), a NOx-kibocsátás és a veszélyes hulladékok fajlagos mennyi sége viszont nőtt (12. ábra). A különböző technológiák fajlagos szennyezési adatainak többsége nem haladja meg a mértékadó nemzetközi szintet. A zsugorítmánygyártás fajlagos porkibocsátása a jelentős javulás ellenére is magasabb volt 2007-ben a jellemző EU adatoknál; nyersvasgyártásnál a fajlagos CO-kibocsátás, az acélgyártásnál pedig az NOx-kibocsátás volt magasabb az EU (15) társaságok jellemző adatainál. A hazai acélipari társaságok számos környezetvédelmi beruházást végeztek, amelyek közül az ércelőkészítő nagy kémény porkibocsátás-csökkentését mindenképpen ki kell emelni. A közelmúltban üzembe helyezett berendezéssel a zsugorítmánygyártásra megállapított 1 kg/t zsugorítványhatárérték várhatóan betartható lesz.


2007-ben az acélipari társaságoknál keletkezett hulladékok 92%-át hasznosították, ami nemzetközi szinten megfelelőnek ítélhető. 2007-ben a keletkezett vaskohászati salakok 73%-át hasznosították a társaságok. A konvertersalakok letárolása a szerkezeti stabilitásukat szolgálja, így egy idő után ezek is hasznosíthatóvá válnak.

3.3 Termékkereskedelem, árszínvonal Az ezredfordulót követően a világ acélfelhasználásának növekedésében trendváltás következett be, amelyet alap vetően Kína felgyorsult gazdasági növekedése váltott ki. Kína acéltermelése egy ideig nem tudta követni a belső kereslet gyors növekedését, de gyártókapacitásainak gyors növelése már azt eredményezte, 2006-tól nettó exportőrré vált. Ez jelentősen hozzájárult ahhoz, hogy a globális acélpiacon kialakult kedvező helyzet felborult és a jól ismert acélipari ciklusok első hullámát már meg is tapasztalhatjuk. A magyarországi acélfelhasználás növekedése a világban tapasztalttól némileg eltér, mert a rendszerváltást követő gazdasági visszaesés és piacvesztés az acélfelhasználás nagyon nagymérvű csökkenését okozta. Ezt követően a gazdaság újjászerveződésének éveiben az acélfelhasználás a világátlag feletti ütemben nőtt és csak az utóbbi években állt vissza egy normál növekedési ütemre (13. ábra). Nagyon valószínű, hogy hazánkban a következő években nem számíthatunk az utóbbi 10–15 évben megtapasztalt növekedési ütemre, bár az acélfelhasználás mennyisége még mindig csak az 1990-es évek előtti nagyságot köze lítette meg. Magyarország több éve nettó acélimportőr és acélfelhasz nálásának ma már 75%-a importból származik (14. ábra). Az importnak pedig több mint 80%-át az EU-27 országon belüli szállítás teszi ki. A legnagyobb mennyiségben gyártott lapos termékek felhasználása évről évre nő, még 2008 I. félévében is növekedés tapasztalható az előző év azonos időszakához képest. Az import mennyisége már meghaladja a 60%-ot (15. ábra). A gyártók viszont már érzékelik a kereslet számottevő csökkenését 2008 II. félévében. A hosszú termékeknél az évről évre növekvő acélfelhasználásban már 2008 I. félévében megtorpanás látszik. Az előző év azonos időszakához viszonyítva a felhasználás már csökkent, az egyébként is magas import részarány viszont tovább nőtt (16. ábra). A hosszú termékeken belül a szál betonacéloknál a belföldi felhasználás 34 kt-ás csökkenése markánsan szembetűnik (17. ábra). Az acélszerkezetek kereskedelmét tekintve az export 2003-tól dinamikusan nőtt. 2008. I–VIII. hónapban már meghaladta a 100 kt-át. Az import 1997-től 2003-ig közel háromszorosára nőtt. Ekkor az összes acélszerkezeti import meghaladta a 100 kt-át, majd 2004-ben és 2005-ben az éves importmennyi ség csökkent. Azóta viszont ismét növekedés figyelhető meg. 2008. I–VIII. hónapban viszont az előző év azonos időszakához viszonyítva mindössze 1 kt a növekedés mértéke (18. ábra). Az árak minden bizonnyal az utóbbi időben kialakult piaci nyitottságunk miatt alapvetően a világpiaci, valamint az európai árszintnek megfelelően alakulnak majd. Az ezredforduló első éveiben az acéltermékek piacán az árak tekintetében egy tartós, több évre elhúzódó mélypont alakult ki. Az áresés 2000 őszén következett be, amikor a

10

hengerelt termékek árai addig soha nem tapasztalt alacsony szintre zuhantak, és ez az állapot két éven át tartós maradt. 2002-ben ugyan volt némi áremelkedés, de rövid idő után ismét visszaestek az árak majdnem a korábbi szintre. 2004 első félévében az acélárak rendkívül gyorsan és nagymértékben megemelkedtek, majd 2005 II. negyedévében csökkentek ugyan, de már nem estek vissza a korábbi nagyon alacsony szintre. 2005 közepétől 2006. I. félév végéig, tehát egy éven át viszonylag stabil árszint alakult ki. Ezt követően termékcsoportonként ugyan eltérő ütemben és mértékben 2007 közepéig többnyire ismét emelkedtek az árak. Ezután az árszint kismértékben csökkent ugyan, de stabilizálódott. 2008. február–március hónapokban főképpen az érc, kokszolható szén és a koksz árának emelkedése miatt egy viszonylag gyors és nagymértékű áremelkedés indult el, amely csúcspontját 2008 nyarán, július hónapban érte el. Augusztustól kezdődően termékcsoportonként eltérő ütem ben és mértékben árcsökkenés következett be. A hengerhuzal és a betonacél esetében októberben már az induló szintre estek vissza az árak (19. ábra). Ugyanez történt az acélhulladék- és a bugaárakkal is.

4. Várható acélpiaci kilátások A két hónappal ezelőtt kirobbanó gazdasági válság az egész világ acéliparára rányomja bélyegét. Az acélipari társaságok termelő berendezéseket állítanak le, vagy korlátozzák működésüket. Az acélfelhasználásban számottevő csökkenés prognosztizálható, mivel a továbbfeldolgozó iparágak is rendeléshiánnyal küzdenek, felvevőképességük csökken (20. ábra). Az ipar, benne az acélipar és a GDP változása között szoros összefüggés tapasztalható (21. ábra). A GDP csökkenés előrejelzéséből következik, hogy az acélfelhasználás és természetesen a termelés is csökkenő lesz, mivel az egész világban érezhető visszaesés miatt az exportbővítésre nincs lehetőség. Az Eurofer prognózisa szerint is csak 2009. IV. negyedévtől lehet kismértékű acélfelhasználás-növekedésre számítani. Árelőrejelzéseket nem nagyon lehet sehol sem találni. Lapos termékekre és melegen hengerelt tekercsek importjára és árára előrejelzést eddig egyedül olasz viszony latban találtunk (22. ábra). Az olasz előrejelzés érvei és ellenérvei Az elmúlt 6 hónapban az árak 350 EUR/t-val csökkentek. Ezután a „kemény pihenő” után a piac már közelít a mélyponthoz, 2009. elején véleményük szerint kezd visszatérni. Érvek: – a készletek lecsökkennek, újra kell tölteni, – sok üzem drasztikusan csökkentette termelését, – a mai alacsony árakon sok üzem veszteséges. Ellenérvek: – a pénzügyi válság a finanszírozást az iparra tolta át, – a fogyasztói lélektan beteg, alacsony a költekezési aka rat, – a tartós fogyasztási cikkek gyártói szenvednek, – a nyersanyag-, energia- és szállítási költségek alacsonyabbak, – fontos új kapacitásokra Kínában és máshol is megbízások vannak.


1. ábra

2. ábra


11

3. ábra

4. ábra

12


5. ábra

6. ábra


13

7. ábra

8. ábra

14


9. ábra

10. ábra


15

11. ábra

12. ábra

16


13. ábra

14. ábra


17

15. ábra

16. ábra

18


17. ábra

18. ábra


19

19. ábra

20. ábra

20


21. ábra

22. ábra


21

Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-díjas mérnök

TÁJÉKOZTATÁS AZ ACÉLSZERKEZET-ÉPÍTÉS SZABVÁNYAIRÓL INFORMATION ABOUT THE STANDARDS OF BUILDING CONSTRUCTIONAL STEELWORK A cikk célja egyrészt tájékoztatást nyújtani az acél szerkezet-építés szakterületének jelenleg érvényes, legfontosabb szabványairól, egyéb előírásairól, más részt bemutatni a fejlődési folyamatokat.

The purpose of this article is to give an actual infor mation about the most important standards, other prescriptions and to introduce the evolution of these on the area of constructional steelwork.

1. Előzmények

Az természetes, hogy a tervbe vett időpontra, 1992 végére a CEN nem készült el az összes EN szabvánnyal. A munka azóta is – növekvő ütemben – folyik és egy óriási, rendkívül jövedelmező iparággá nőtte ki magát. Egyre sűrűbben adják ki az egyre csekélyebb módosításokat tartalmazó, újabb és újabb, de minden esetben bővített, drágább változatokat (ezt a későbbiekben néhány példával szemléltetjük). Az MSZH, majd 1996-tól az MSZT 2008 végéig valamennyi CEN (összesen mintegy 18 500 darab) szabványt át kellett vegyen. Az általunk tárgyalt szakterületre 275 az acél, 271 a hegesztés, 133 a roncsolásmentes és 60 a roncsolásos vizsgálatok tárgykörében került kiadásra, sajnos (finanszírozási nehézségek miatt) egyre sűrűbben magyar előlappal, de az eredeti angol nyelven. A felhasználók számára azonban mindez napjainkban már nem csak rendkívül költség(nálunk egy oldal MSZ EN 300,- Ft-ba, Németországban egy oldal DIN 2,15 EUR-ba, egy oldal DIN EN 3 EUR-ba kerül!) és időigényessé vált, hanem gyakorlatilag követhetetlen is.

Az Európai Közösség Tanácsa 1985. május 7-én elhatá rozta, hogy 1992 végéig létrehozza az akkor 12 tagállam (EG) belső piacát. Következésképpen előírta, hogy erre az időpontra fokozatosan ki kell dolgozni a közös európai szabványokat (EN). Ehhez először az EG irányelveket munkálták ki (közel 300), majd ezek alapján az Európai Szabványügyi Bizottság, a CEN (Comité Européen de Normalisation), mintegy 200 szakbizottságot (TC) hozott létre. Ezek, illetve albizottságaik (SC) feladata volt, hogy a tagállamok nemzeti szabványait megfelelő módon harmonizálja, ill. az egyes szakterületekre kidolgozza azt a közös szabványt, amelyet a tagállamok annak érvénybe léptetése után fél évvel, kötelező módon be kell vezessenek és a vonatkozó nemzeti szabványukat vissza kell vonják. Az 1961-ben alapított CEN kezdettől fogva figyelembe vette az 1947-ben megalakult Nemzetközi Szabványügyi Szervezetet, az ISO (International Organization for Standardization) tevékenységét. Tették ezt annál is inkább, mert a tagállamok CEN bizottságaiban többnyire ugyanazok a küldöttek ültek, mint akik az ISO munkájában is részt vettek. Ez a helyzet napjainkra odáig fejlődött, hogy – belátva a kezdeti naiv elképzelés (miszerint az Európai Unió felülkerekedik a világon, főként az USA-n és Távol-Keleten) eredménytelenségét – előbb átvettek ISO szabványokat (pl. az ISO 5817-et, EN 25817-ként adták ki), majd közös útra léptek (pl. az EN 25817-et visszaalakították EN ISO 5817-re). Újabban már csaknem kizárólag EN ISO, tehát nemzetközi szabványokat dolgoznak ki és feláldozzák a sajátjaikat (pl. az EN 729-es sorozat helyére léptették a már régen meglévő ISO 3824-es sorozatot), azaz Európa lassan felébred. A CEN-ben kezdetben az alapító 12 tagállam képviseltette magát, mára ezek száma 29-re növekedett! (A munka hatékonyságára, költségeire és demokratikus végrehajtására vonatkozó vélemény kialakítását a tisztelt olvasóra bízom.) Magyarországon a szabványosítás 130 éve kezdődött és 1921 óta intézményesített formában folyik. 1951–1995 között a Magyar Szabványügyi Hivatal (MSZH), 1996-tól a Magyar Szabványügyi Testület (MSZT) – állami szervezetként – gondozzák ezt a területet. A magyar kormány 1991ben kérvényezte a megfigyelői státuszban történő részvételt, illetőleg az EN szabványok átvételének jogát. Az első ilyen szabványok (pl. az MSZ EN 288-1-4) 1993-ban jelentek meg. Társult tagként 1996 óta, teljes jogú (?) tagként 2003 óta veszünk részt a CEN munkájában.

22

Az alábbiakban – a teljesség igénye nélkül – megkísé reljük az acélszerkezeti szakterületre vonatkozó aktuális, legfontosabb szabványokat felsorolni, továbbá egyes, kiemelt jelentőségűek múltját, fejlődését is bemutatni. Foglalkozunk a német szabványokkal, irányelvekkel stb. is. Ezt az teszi indokolttá, hogy jelenleg mintegy száz hazai cég dolgozik német piacra. Számukra pedig kötelező a DIN 18800-7 szerinti tanúsítvány megszerzése. Ennek egyik feltétele, hogy az európai szabványokon túl a német (DIN) szabványokat, előírásokat és rendelkezéseket is ismerjék, ill. alkalmazzák. Az anyagvizsgálat önálló szakterület, így ennek szabványait nem tárgyaljuk. Úgyszintén mellőzzük az ISO 9000es, „történetet”, mert e szabvány elméletileg ugyan nem kötelező, gyakorlatilag azonban sikerült a piacon maradás elengedhetetlen feltételévé tenni, ezért nagy üzlet, következésképpen számos intézmény ügybuzgón népszerűsíti.

2. A szakterületre honosított EN, EN ISO szabványok Az 1. táblázat szemlélteti az MSZT honlapjáról (www.mszt.hu) kiválogatott és letöltött (2009. február 28. állapot), az acélszerkezet-építés szakterületére vonatkozó legfontosabb szabványokat.


1. táblázat: Az acélszerkezet-építés szakterületét érintő MSZ EN, MSZ EN ISO szabványok jegyzéke (az MSZT honlapjáról letöltve; 2009.02.28. állapot) EN 287-1:2004

MSZ EN 287-1:2007

Hegesztők minősítése. Ömlesztőhegesztés. 1. rész: Acélok

magyar

EN 287-1:2004/A2:2006

MSZ EN 287-1:2007


magyar

EN 287-1:2004/AC:2004

MSZ EN 287-1:2007


magyar

EN 473:2008

MSZ EN 473:2008

Roncsolásmentes vizsgálat. Roncsolásmentes vizsgálatot végző személyzet minősítése és tanúsítása. Általános alapelvek

angol

EN 756:2004

MSZ EN 756:2004

Hegesztőanyagok. Tömör huzalok, tömör huzal és fedőpor, valamint töltött hegesztőhuzal és fedőpor kombinációi ötvözetlen és finom szemcsés acélok fedett ívű hegesztéséhez. Osztályba sorolás

angol

EN 757:1997

MSZ EN 757:2000

Hegesztőanyagok. Bevont elektródák nagy szilárdságú acélok kézi ívhegesztéséhez. Osztályba sorolás

magyar

EN 760:1996

MSZ EN 760:2000

Hegesztőanyagok. Fedőporok fedett ívű hegesztéshez. Osztályba sorolás

magyar

EN 1418:1997

MSZ EN 1418:2000

Hegesztési személyzet. Hegesztőgép-kezelők és ellenálláshegesztőgép-beállítók minősítése fémek teljesen gépesített és automatikus hegesztésére

magyar

EN 1990:2002

MSZ EN 1990:2005

Eurocode: A tartószerkezetek tervezésének alapjai

magyar

EN 1990:2002/A1:2005

MSZ EN 1990:2002/A1:2008

Eurocode: A tartószerkezetek tervezésének alapjai

magyar

EN 1991-1-1:2002

MSZ EN 1991-1-1:2005

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-1. rész: Általános hatások. Sűrűség, önsúly és az épületek hasznos terhei

magyar

EN 1991-1-2:2002

MSZ EN 1991-1-2:2005

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-2. rész: Általános hatások. A tűznek kitett szerkezeteket magyar érő hatások

EN 1991-1-3:2003

MSZ EN 1991-1-3:2005

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-3. rész: Általános hatások. Hóteher

magyar

EN 1991-1-4:2005

MSZ EN 1991-1-4:2007

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-4. rész: Általános hatások.

magyar

EN 1991-1-5:2003

MSZ EN 1991-1-5:2005

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-5. rész: Általános hatások. Hőmérsékleti hatások

magyar

EN 1991-1-6:2005

MSZ EN 1991-1-6:2007

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-6. rész: Általános hatások. Hatások a megvalósítás során

magyar

EN 1991-1-7:2006

MSZ EN 1991-1-7:2006

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-7. rész: Általános hatások. Rendkívüli hatások

angol

EN 1991-2:2003

MSZ EN 1991-2:2006

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 2. rész: Hidak forgalmi terhei

magyar

EN 1991-3:2006

MSZ EN 1991-3:2007

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 3. rész: Daruk és más gépek hatásai

angol

EN 1991-4:2006

MSZ EN 1991-4:2006

Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 4. rész: Silók és tartályok

angol

EN 1992-1-1:2004

MSZ EN 1992-1-1:2005

Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok

angol

EN 1992-1-1:2004/ AC:2008

MSZ EN 1992-1-1:2005

Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok

angol

EN 1992-1-2:2004

MSZ EN 1992-1-2:2005

Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1992-2:2005

MSZ EN 1992-2:2009

Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 2. rész: Betonhidak. Tervezési és szerkesztési szabályok

magyar


23

EN 1992-3:2006

MSZ EN 1992-3:2006

Eurocode 2: Betonszerkezetek tervezése. 3. rész: Gátak és folyadéktároló szerkezetek

angol

EN 1993-1-1:2005

MSZ EN 1993-1-1:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok

angol

EN 1993-1-1:2005/ AC:2005

MSZ EN 1993-1-1:2005


angol

EN 1993-1-1:2005/ AC:2006

MSZ EN 1993-1-1:2005


angol

EN 1993-1-2:2005

MSZ EN 1993-1-2:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1993-1-2:2005/ AC:2005

MSZ EN 1993-1-2:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1993-1-3:2006

MSZ EN 1993-1-3:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-3. rész: Általános szabályok. Kiegészítő szabályok hidegen alakított elemekre

angol

EN 1993-1-4:2006

MSZ EN 1993-1-4:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-4. rész: Általános szabályok. Kiegészítő szabályok korrózióálló acélokra

angol

EN 1993-1-5:2006

MSZ EN 1993-1-5:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-5. rész: Lemezszerkezetek

angol

EN 1993-1-6:2007

MSZ EN 1993-1-6:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-6. rész: Héjszerkezetek szilárdsága és

angol

EN 1993-1-7:2007

MSZ EN 1993-1-7:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-7. rész: Keresztirányban terhelt

angol

EN 1993-1-8:2005

MSZ EN 1993-1-8:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-8. rész: Csomópontok tervezése

angol

EN 1993-1-8:2005/ AC:2005

MSZ EN 1993-1-8:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-8. rész: Csomópontok tervezése

angol

EN 1993-1-9:2005

MSZ EN 1993-1-9:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-9. rész: Fáradás

angol

EN 1993-1-9:2005/ AC:2005

MSZ EN 1993-1-9:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-9. rész: Fáradás

angol

EN 1993-1-10:2005

MSZ EN 1993-1-10:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-10. rész: Az anyagok szívóssága és vastagságirányú jellemzői

angol

EN 1993-1-10:2005/ AC:2005

MSZ EN 1 993-1-10:2005

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-10. rész: Az anyagok szívóssága és vastagságirányú jellemzői

angol

EN 1993-1-11:2006

MSZ EN 1993-111:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-11. rész: Húzott elemes szerkezetek

angol

EN 1993-1-12:2007

MSZ EN 1993-1-12:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-12. rész: Az EN 1993 alkalmazását S700 acélminőségig kiterjesztő kiegészítő szabályok

angol

EN 1993-2:2006

MSZ EN 1993-2:2009

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 2. rész: Acélhidak

magyar

EN 1993-3-1:2006

MSZ EN 1993-3-1:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 3-1. rész: Tornyok, árbocok, kémények. Tornyok, árbocok

angol

EN 1993-3-2:2006

MSZ EN 1993-3-2:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 3-2. rész: Tornyok, árbocok, kémények.

angol

EN 1993-4-1:2007

MSZ EN 1993-4-1:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 4-1. rész: Silók

angol

EN 1993-4-2:2007

MSZ EN 1993-4-2:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 4-2. rész: Tartályok

angol

EN 1993-4-3:2007

MSZ EN 1993-4-3:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 4-3. rész: Csővezetékek

angol

EN 1993-5:2007

MSZ EN 1993-5:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 5. rész: Szádfalak

angol

24


EN 1993-6:2007

MSZ EN 1993-6:2007

Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 6. rész: Daruk alátámasztó szerkezetei

angol

EN 1994-1-1:2004

MSZ EN 1994-1-1:2005

Eurocode 4: Acél és beton kompozit szerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános és az épületekre vonatkozó szabályok

angol

EN 1994-1-2:2005

MSZ EN 1994-1-2:2005

Eurocode 4: Acél és beton kompozit szerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1994-1-2:2005/ AC:2008

MSZ EN 1994-1-2:2005

Eurocode 4: Acél és beton kompozit szerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1994-2:2005

MSZ EN 1994-2:2009

Eurocode 4: Együtt dolgozó, acél-beton öszvérszerkezetek tervezése. 2. rész: Általános és a hidakra vonatkozó szabályok

magyar

EN 1994-2:2005/AC:2008 MSZ EN 1994-2:2009

Eurocode 4: Együtt dolgozó, acél-beton öszvérszerkezetek tervezése. 2. rész: Általános és a hidakra vonatkozó szabályok

magyar

EN 1995-1-1:2004

MSZ EN 1995-1-1:2005

Eurocode 5: Faszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános szabályok. Közös és az épületekre vonatkozó szabályok

angol

EN 1995-1-1:2004/ A1:2008

Eurocode 5: Faszerkezetek tervezése. MSZ EN 1995-1-1:2004/ 1-1. rész: Általános szabályok. Közös és az épületekre A1:2008 vonatkozó szabályok

angol

EN 1995-1-1:2004/ AC:2006

MSZ EN 1995-1-1:2005

Eurocode 5: Faszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános szabályok. Közös és az épületekre vonatkozó szabályok

angol

EN 1995-1-2:2004

MSZ EN 1995-1-2:2005

Eurocode 5: Faszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés

angol

EN 1995-1-2:2004/ AC:2006

MSZ EN 1995-1-2:2005

Eurocode 5: Faszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés

angol

EN 1995-2:2004

MSZ EN 1995-2:2005

Eurocode 5: Faszerkezetek tervezése. 2. rész: Hidak

angol

EN 1996-1-1:2005

MSZ EN 1996-1-1:2006

Eurocode 6: Falazott szerkezetek tervezése. 1-1. rész: Vasalt és vasalás nélküli falazott szerkezetekre vonatkozó általános szabályok

angol

EN 1996-1-2:2005

MSZ EN 1996-1-2:2005

Eurocode 6: Falazott szerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1996-2:2006

MSZ EN 1996-2:2006

Eurocode 6: Falazott szerkezetek tervezése. 2. rész: Tervezés, a falazóanyagok és a megvalósítási mód angol megválasztása

EN 1996-3:2006

MSZ EN 1996-3:2006

Eurocode 6: Falazott szerkezetek tervezése. 3. rész: Vasalatlan falazott szerkezetek egyszerűsített méretezési módszerei

angol

EN 1997-1:2004

MSZ EN 1997-1:2006

Eurocode 7: Geotechnikai tervezés. 1. rész: Általános szabályok

magyar

EN 1997-2:2007

MSZ EN 1997-2:2008

Eurocode 7: Geotechnikai tervezés. 2. rész: Geotechnikai vizsgálatok

magyar

EN 1998-1:2004

MSZ EN 1998-1:2008

Eurocode 8: Tartószerkezetek tervezése földrengésre. 1. rész: Általános szabályok, szeizmikus hatások és az épületekre vonatkozó szabályok

magyar

EN 1998-2:2005

MSZ EN 1998-2:2006

Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 2. rész: Hidak

angol

EN 1998-3:2005

MSZ EN 1998-3:2005

Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 3. rész: Épületek értékelése és megerősítése

angol

EN 1998-4:2006

MSZ EN 1998-4:2007

Eurocode 8: Tartószerkezetek tervezése földrengésre. 4. rész: Silók, tartályok és csővezetékek

angol


25

EN 1998-5:2004

MSZ EN 1998-5:2005

Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 5. rész: Alapozások, megtámasztó szerkezetek és geotechnikai szempontok

angol

EN 1998-6:2005

MSZ EN 1998-6:2005

Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése. 6. rész: Tornyok, árbocok, kémények

angol

EN 1999-1-1:2007

MSZ EN 1999-1-1:2007

Eurocode 9: Alumíniumszerkezetek tervezése. 1-1. rész: Általános szabályok

angol

EN 1999-1-2:2007

MSZ EN 1999-1-2:2007

Eurocode 9: Alumíniumszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Tervezés tűzterhelésre

angol

EN 1999-1-3:2007

MSZ EN 1999-1-3:2007

Eurocode 9: Alumíniumszerkezetek tervezése. 1-3. rész: Fáradás

angol

EN 1999-1-4:2007

MSZ EN 1999-1-4:2007

Eurocode 9: Alumíniumszerkezetek tervezése. 1-4. rész: Hidegen alakított szerkezeti

angol

EN 1999-1-5:2007

MSZ EN 1999-1-5:2007

Eurocode 9: Alumíniumszerkezetek tervezése. 1-5. rész: Héjszerkezetek

angol

EN 10025-1:2004

MSZ EN 10025-1:2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 1. rész: Általános műszaki szállítási feltételek

magyar

EN 10025-2:2004

MSZ EN 10025-2:2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 2. rész: Ötvözetlen szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei

magyar

EN 10025-3:2004

MSZ EN 10025-3:2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 3. rész: Normalizált/normalizálva hengerelt, hegeszthető, fi magyar nomszemcsés szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei

EN 10025-4:2004

MSZ EN 10025-4:2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 4. rész: Termomechanikusan hengerelt, hegeszthető, finom- magyar szemcsés szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei

EN 10025-5:2004

MSZ EN 10025-5:2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 5. rész: Légkörikorrózió-álló szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei

magyar

EN 10025-6:2004

MSZ EN 10025-6:2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 6. rész: Nagy folyáshatárú szerkezeti acélokból készült, nemesített lapos termékek műszaki szállítási feltételei

magyar

EN 10027-1:2005

MSZ EN 10027-1:2006

Acélok jelölési rendszere. feltételei 1. rész: Az acélminőségek jele

angol

EN 10027-2:1992

MSZ EN 10027-2:1994

Acéljelölési rendszerek. 2. rész: Számrendszer

magyar

EN 10204:2004

MSZ EN 10204:2005

Fémtermékek. A vizsgálati bizonylatok típusai

magyar

MSZ EN 14532-1:2005

Hegesztőanyagok. Vizsgálati módszerek és minőségi követelmények. 1. rész: Az acél, a nikkel és a nikkelötvözetek hegesztőanyagainak elsődleges vizsgálati módszerei és megfelelőségértékelése

angol

MSZ EN 14532-2:2005

Hegesztőanyagok. Vizsgálati módszerek és minőségi követelmények. 2. rész: Az acél, a nikkel és a nikkelötvözetek hegesztőanyagainak kiegészítő vizsgálati módszerei és megfelelőségértékelése

angol

EN 14532-3:2004

MSZ EN 14532-3:2005

Hegesztőanyagok. Vizsgálati módszerek és minőségi követelmények. 3. rész: Az alumíniumötvözet-hegesztés huzalelektródáinak, hegesztőhuzalainak és -pálcáinak megfelelőségértékelése

angol

EN ISO 2560:2005

Hegesztőanyagok. Bevont elektródok ötvözetlen és MSZ EN ISO 2560:2006 finomszemcsés acélok kézi ívhegesztéséhez. Osztályba sorolás (ISO 2560:2002)

EN 14610:2004

MSZ EN 14610:2005

Hegesztés és rokon eljárásai. A fémhegesztési eljárások fogalommeghatározásai

angol

EN ISO 3834-1:2005

MSZ EN ISO 3834-1:2006

Fémek ömlesztőhegesztésének minőségirányítási követelményei. 1. rész: A minőségirányítási követelmények megfelelő szintjének kiválasztási feltételei (ISO 3834-1:2005)

magyar

EN 14532-1:2004

EN 14532-2:2004

26


angol

EN ISO 3834-2:2005

MSZ EN ISO 3834-2:2006

Fémek ömlesztőhegesztésének minőségirányítási követelményei. 2. rész: Teljes körű minőségirányítási követelmények (ISO 3834-2:2005)

magyar

EN ISO 3834-3:2005

MSZ EN ISO 3834-3:2006

Fémek ömlesztőhegesztésének minőségirányítási követelményei. 3. rész: Általános minőségirányítási követelmények (ISO 3834-3:2005)

magyar

EN ISO 3834-4:2005

MSZ EN ISO 3834-4:2006

Fémek ömlesztőhegesztésének minőségirányítási követelményei. 4. rész: Alapvető minőségirányítási követelmények (ISO 3834-4:2005)

magyar

EN ISO 3834-5:2005

MSZ EN ISO 3834-5:2006

Fémek ömlesztőhegesztésének minőségirányítási követelményei. 5. rész: Az ISO 3834-2, az ISO 3834-3 vagy az ISO 3834-4 szerinti minőségirányítási követelményeknek való megfeleléshez szükséges dokumentumok (ISO 3834-5:2005)

magyar

EN ISO 4063:2000

MSZ EN ISO 4063:2000

Hegesztés és rokon eljárások. A hegesztési eljárások megnevezése és azonosító jelölésük (ISO 4063:1998)

magyar

EN ISO 5817:2007

Hegesztés. Acél, nikkel, titán és ötvözeteik ömlesztőhegesztéssel készített kötései (a sugaras MSZ EN ISO 5817:2008 hegesztések kivételével). Az eltérések minőségi szintjei (ISO 5817:2003, helyesbített változat: 2005, tartalmazza a 2006-os 1. műszaki helyesbítést)

angol

EN ISO 13916:1996

MSZ EN ISO 13916:2000

Hegesztés. Irányelvek az előmelegítési, a közbenső és a hőntartási hőmérséklet mérésére (ISO 13916:1996)

magyar

EN ISO 13918:2008

MSZ EN ISO 13918:2008

Hegesztés. Csapok és kerámia védőgyűrűk ívcsap hegesztéshez (ISO 13918:2008)

angol

EN ISO 13920:1996

MSZ EN ISO 13920:2000

Hegesztés. Hegesztett szerkezetek általános tűrései. Hossz- és szögeltérések. Alak és helyzet (ISO 13920:1996)

magyar

EN ISO 14175:2008

MSZ EN ISO 14175:2008

Hegesztőanyagok. Gázok és gázkeverékek ömlesztő hegesztéshez és rokon eljárásokhoz (ISO 14175:2008)

angol

EN ISO 14341:2008

MSZ EN ISO 14341:2008

Hegesztőanyagok. Hegesztőhuzalok és hegesztési ömledékek ötvözetlen és finomszemcsés acélok fogyóelektródás, védőgázos ívhegesztéséhez. Osztályba sorolás (ISO 14314:2004)

angol

EN ISO 14344:2005

MSZ EN ISO 14344:2005

Hegesztés és rokon eljárások. Fedett ívű és védőgázos ívhegesztési eljárások. Útmutató a hegesztőanyagok beszerzéséhez (ISO 14344:2002)

angol

EN ISO 9013:2002

Termikus vágás. A termikusan vágott felületek MSZ EN ISO 9013:2003 osztályba sorolása. Geometriai követelmények és minőségi tűrések (ISO 9013:2002)

angol

EN ISO 9013:2002/ A1:2003

MSZ EN ISO 9013:2002/A1:2004

Termikus vágás. A termikusan vágott felületek osztályba sorolása. Geometriai követelmények és minőségi tűrések (ISO 9013:2002)

angol

EN ISO 9692-1:2003

MSZ EN ISO 9692-1:2004

Hegesztés és rokon eljárásai. Élkiképzés és illesztés. 1. rész: Acélok fogyóelektródos kézi ívhegesztése, védőgázas ívhegesztése, gázhegesztése, TIG-hegesztése és sugaras hegesztése (ISO 9692-1:2003)

angol

EN ISO 9692-2:1998

MSZ EN ISO 9692-2:2000

Hegesztés és rokon eljárásai. Élkiképzés és illesztés. 2. rész: Acélok fedett ívű hegesztése (ISO 9692-2:1998)

magyar

EN ISO 9692-2:1998/ AC:1999

MSZ EN ISO 9692-2:2000

Hegesztés és rokon eljárásai. Élkiképzés és illesztés. 2. rész: Acélok fedett ívű hegesztése (ISO 9692-2:1998)

magyar

EN ISO 14731:2006

MSZ EN ISO 14731:2007

Hegesztési felügyelet. Feladatok és felelősség (ISO 14731:2006)

magyar

EN ISO 14555:2006

MSZ EN ISO 14555:2007

Hegesztés. Fémek ívcsaphegesztése (ISO 14555:2006)

angol

EN ISO 15607:2003

MSZ EN ISO 15607:2004

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. Általános szabályok (ISO 15607:2003)

magyar


27

EN ISO 15609-1:2004

MSZ EN ISO 15609-1:2005

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. Hegesztéstechnológiai utasítás. 1. rész: Ívhegesztés (ISO 15609-1:2004)

magyar

EN ISO 15610:2003

MSZ EN ISO 15610:2004

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. Minősítés ellenőrzött hegesztőanyag alapján (ISO 15610:2003)

magyar

EN ISO 15611:2003

MSZ EN ISO 15611:2004

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. Minősítés előzetes hegesztési jártasság alapján (ISO 15611:2003)

magyar

EN ISO 15612:2004

MSZ EN ISO 15612:2004

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. Minősítés szabványos hegesztéstechnológia átvételével (ISO 15612:2004)

magyar

EN ISO 15613:2004

MSZ EN ISO 15613:2004

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. Minősítés gyártás előtti hegesztési próbával (ISO 15613:2004)

magyar

EN ISO 15614-1:2004

MSZ EN ISO 15614-1:2004

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. A hegesztéstechnológia vizsgálata. 1. rész: Acélok ív- és gázhegesztése, valamint nikkel és ötvözetei ívhegesztése (ISO 15614-1:2004)

magyar

EN ISO 15614-1:2004/ A1:2008

MSZ EN ISO 15614-1:2004/A1:2008

Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése. A hegesztéstechnológia vizsgálata. 1. rész: Acélok ív- és gázhegesztése, valamint nikkel és ötvözetei ívhegesztése. 1. módosítás (ISO 156141:2004/Amd 1:2008)

angol

EN ISO 17632:2008

MSZ EN ISO 17632:2008

Hegesztőanyagok. Töltött hegesztőhuzalok ötvözetlen és finomszemcsés acélok fogyóelektródás, védőgázos és védőgáz nélküli ívhegesztéséhez. Osztályba sorolás (ISO 17632:2004)

angol

EN ISO 17633:2006

MSZ EN ISO 17633:2006

Hegesztőanyagok. Porbeles elektródák és pálcák korrózióálló és hőálló acélok védőgázos vagy védőgáz nélküli ívhegesztéséhez. Osztályba sorolás (ISO 17633:2004)

angol

EN ISO 17659:2004

MSZ EN ISO 17659:2004

Hegesztés. Hegesztett kötések többnyelvű fogalommeghatározásai ábrákkal (ISO 17659:2004)

angol

Összeállította: Dr. Domanvoszky Sándor, Budapest, 2009. 03.01.

3. E gyes speciális szabványok helyzete, története 3.1. Acélszabványok A hazai vas/acél szabványok fejlődését azért szükséges a kezdetektől fogva nyomon követni (2/a és 2/b táblázatok), mert számos régi szerkezet ma is áll, ill. rekonstrukció alá kerül, és azon hegesztenek is. (Ilyen például napjainkban a vásárosnaményi II. Rákóczi Ferenc Tisza-híd, melybe 1948ban, 1933-as szabvány szerinti anyagot építettek be és már akkor is – egészen 70 mm falvastagságig – hegesztett kötéseket alkalmaztak!) A 2/a táblázattal kapcsolatosan ki kell emelni a követ kezőket. – A csillaggal jelölt szabványok acéljainál a szívósság mérőszámaként szolgáló és így a ridegtörési biztonsághoz elengedhetetlen garanciát nyújtó ütőmunka- (DVM, majd Charpy V) vizsgálat hengerművi elvégzése, ill. bizonylatolása nem volt előírva. Ennek bevezetése a budapesti Erzsébet kábelhíd gyártásának kezdetén (1962-ben) – az MSZ 6289-55 szabvány szerinti 36.24. S minőségű anyagon – bekövetkezett ridegtörési esetek nyomán vált elengedhetetlenné. Az MSZ 6280-65 még DVM kialakítású

28

(1 mm sugarú, 3 mm mély, U bemetszésű) próbatestet írt elő. A korszerű, napjainkban is használatos Charpy V (0,25 mm sugarú, 2 mm mély bemetszésű) próbatest alkalmazása első ízben az MSZ 6280-74-ben jelent meg. – Az MSZ 500-81 és 6280-82 szabványoknak az MSZ 500-89-ben történő összevonása az MSZH egyszerűen érthetetlen, súlyos baklövése volt. Egyrészt ugyanis kavarodást okozott, mert korábban (tudatosan) az MSZ 500-as „Szerkezeti acélok” hengerművi bizonylatolásához nem tartozott ütőmunka-vizsgálat, ezzel szemben az MSZ 6280-as „Acélok hegesztett szerkezetekhez” szabványban (1965 óta) az ütőmunka-vizsgálat kötelezően elő volt írva. Másrészt pedig a szabvány megjelenésekor (1989ben), de már előtte is köztudott volt, hogy a CEN kiadja az EN 10025:1990-es acélanyag szabványát. Ezt a hibáját „palástolandó” az MSZT az EN szabványt (noha 1994-ben már megjelent annak módosított változata is) csak első megjelenését követően 8 évvel később adta ki (MSZ EN 10025:1998). A 2/b táblázatból kitűnik, hogy e téren a CEN is elkövetett egy, éspedig a felhasználók szempontjából sokkal inkább húsba, vérbe vágó, csak negatív jelzőkkel illethető akciót. Szintén EN 10025 szám alatt 2005-ben hatályba helyezett


egy hatrészes szabványsorozatot, melyben az 1994-es változatot összevonta másik három szabvánnyal (EN 10113, EN 10155 és EN 10137). Ezzel a művelettel sikerült egy 161 oldalt magában foglaló szabványsort összehozni (és

kitudja hány példányban, Magyarországon 50 000 Ft-ért, Németországban 350 EUR-ért eladni). A jó üzlet a magas költségeken túl a felhasználó szakemberek százezrei számára jelentős zűrzavart és többletmunkát is okoz.

2.a táblázat: A hazai acélszabványok a kezdetektől az EN szabványok átvételéig (1933–1991) (A *-gal jelölt szabványokban ütővizsgálat nem volt előírva.) A szabvány száma

Hatálybalépés A szabvány tárgya éve

MOSZ 112 (1933)*

1933

Hengerelt folytacél. Alakvas, rúdvas, szélesvas. Szerkezeti acélok

MNOSZ 112-50* (MOSZ 112 helyett)

1950

Szerkezeti acél, ötvözetlen, hengerelt

MSZ 6289-53A* Átmeneti

1954

Különleges acélok hegesztett híd- és járműszerkezeti célokra

MSZ 6289-55* 53 A helyett

1956

Különleges acélok hegesztett híd- és járműszerkezeti célokra

MSZ 6280-57 MN TI

1958

Nagyszilárdságú acél hegesztett híd- és járműszerkezeti célra MNTI acél

MSZ 6280-65 (6280-57 és 6289-55 helyett)

1966

Szerkezeti acél fokozott követelményű hegesztett szerkezetekhez

MSZ 500-66*

1967

Általános rendeltetésű ötvözetlen szerkezeti acél

MSZ 500-74*

1975


1975

Acélok hegesztett szerkezetekhez

1982


MSZ 6280-82

1982

Acél hegesztett szerkezetekhez

MSZ 6280-89T

1982

Acél hegesztett szerkezetekhez

1991

Általános hengerelt, hegeszthető, finomszemcsés szerkezeti acélok

MSZ 6280-74 MSZ 500-81*

MSZ 500-1989

2.b táblázat: A honosított EN szabványok (1995–2005) A szabvány száma

Hatálybalépés A szabvány tárgya éve

MSZ EN 10113-1,-2,-3 1995:

1995

Melegen hengerelt, hegeszthető, finomszemcsés szerkezeti acélok

MSZ EN 10025:1998 (MSZ 500-1989 helyett)

1998

Melegen hengerelt termékek ötvözetlen szerkezeti acélokból

MSZ EN 10025-1:2005 (MSZ EN 10025:1998 helyett)

2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 1. rész: Általános műszaki szállítási feltételek


2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 2. rész: Ötvözetlen szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei

MSZ EN 10025-3:2005 (MSZ EN 10113-2:1995 helyett)

2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 3. rész: Normalizált/norma-lizálva hengerelt, hegeszthető, finom-szemcsés szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei


2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 4. rész: Termomechanikusan hengerelt, hegeszthető, finomszemcsés szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei


2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 5. rész: Légkörikorrózió-álló szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei


2005

Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból. 6. rész: Nagy folyáshatárú szerkezeti acélokból készült, nemesített lapos termékek, műszaki szállítási feltételei


29

3.2. Tervezési szabványok A tervezési munka szerkezetspecifikus tevékenység, tehát átfogó szabványosítása – még egyetlen szakterületre (mint pl. az acélszerkezetek) vonatkozóan is – megoldhatatlannak tűnő feladat (a CEN mégis nekilátott). Ennek következtében egymás mellett sok, különféle tárgyú szabvány, irányelv, előírás működött, illetőleg működik ma is. Ezt a következő – pusztán kiragadott – példákkal támasztjuk alá.

3.2.1. Acélkiválasztás A ridegtörés a 30-as évek vége felé – főként az akkor nagyszilárdságúnak nevezett St 52-es (S355) acélokból épült hegesztett hidakon – bekövetkezett események (pl. a rüdersdorfi német autópályahíd főtartójának repedése, vagy a belgiumi Albert-csatorna feletti ívhíd leszakadása stb.) lázas kutatómunkát indítottak be. Ennek – napjainkban is érvényes és értékes – eredményeit az ’50-es években

kezdték publikálni. A probléma rendezésének első hivatalos megnyilvánulása az 1973-ban napvilágot látott DASt Richtlinie 009. Ezt 32 éven át, érdemi változtatás nélkül használták, csupán az acélszabványok fejlődését követve frissítették (3. táblázat). Utódja a korábbi empirikus útról a törésmechanika felhasználásával készült, más formában, de azonos elveken alapuló DASt Richtlinie 009:2005-ben jelent meg (4. táblázat). A DIN-Fachbericht 103:2003 is ezen az alapon írja elő az anyagkiválasztást (5. táblázat). Megjegyzendő, hogy ugyanezt első ízben az Eurocode 32:1997 hozta nyilvánosságra. Magyarországon a DASt Richtlinie 009 szerinti acélkiválasztási rendszert először az MSZ 6441-72 vezette be, majd az ezt hatálytalanító MI 15024/3-85 „Építmények acélszerkezeteinek erőtani tervezése, Méretezési eljárások” vette át. Ezt időközben szintén bevonták. Jelenleg tehát az MSZ EN 1993-1-10-ben található Eurocode szerintit, vagy a fent említett irányelvek valamelyikét kell alkalmazni.

3. táblázat: A DASt Richtlinie 009 1973-as kiadásának legutolsó, 2002-ben harmonizált – még a Bierett professzor által lefektetett, empirikus alapon nyugvó – változata

30


4. táblázat: A nyagkiválasztási táblázat a DASt Richtlinie 009:2005 legújabb (jelenleg érvényes, törésmechanikai alapon nyugvó) változatából

3.2.2. Az Eurocode A CEN globalizálja a tervezést is. Az 1990 óta (a CEN/TC 250-nél), munkában levő Eurocode tartószerkezet-tervezési szabványsorozat (melynek befejezését 2010-re irányozták elő) különféle építmények tervezési feladatait teljes körűen szabályozza. Az alábbi – részben magyarra fordított – 10 fő rész alkotja (a részletek megtalálhatók az 1. sz. táblázatban): EN 1990 A tartószerkezetek tervezésének alapjai EN 1991 A tartószerkezeteket érő hatások EN 1992 Betonszerkezetek tervezése EN 1993 Acélszerkezetek tervezése EN 1994 Acél és beton kompozit szerkezetek tervezése EN 1995 Faszerkezetek tervezése EN 1996 Falazott szerkezetek tervezése EN 1997 Geotechnikai tervezés

artószerkezetek földrengésállóságának EN 1998 T tervezése EN 1999 Alumíniumszerkezetek tervezése. Az acélszerkezetek méretezése és tervezése című DIN V ENV 1993 Teil 1-1:1993 előszabványt („Általános méretezési szabályok. A magasépítésre vonatkozó méretezési szabá lyok”) a németek bevezették. (Később megszületett a 2005ös változata is, de az Építési Hatóság kötelező alkalmazásba vételét még nem rendelte el.) A szabványnak fontos tartozéka a „DIN-Fachbericht 103:2003 Stahlbrücken” (284 oldal), mely támaszkodik az EN 1993-2 Eurocode 3, 2. rész „Acélhidak” című szab ványra. A „DIN-Fachbericht 104:2003 Verbundbrücken” (112 oldal), pedig az EN 1994-2 Eurocode 4, 2. rész „Általános és hidakra vonatkozó szabályok” című szabvá nyon alapszik.


31

3.2.3. Korábbi hazai szabványok, előírások Magyarországon az acélszerkezetek tervezésére az MSZ 6441-53, majd utódszabványa az MSZ 6441-72 „Hegesztett acélszerkezetek. Hegesztett szerkezeti elemek tervezése.

Műszaki követelmények” című szabvány élt 1985-ig. A tárgyalt szakterülethez tartozó, 2009 februárjáig még nem visszavont szabványok az alábbiak:

MSZ 151/3:1988

Erősáramú szabadvezeték. Tartószerkezetek (oszlopok)

MSZ 6748:1975

Teherszállító függőpálya tervezése

MSZ 9749:1969

Daruk acélszerkezetének tervezése. Műszaki követelmények

MSZ 15030:1988

Acélszerkezetű darupályák erőtani tervezése

MSZ 15024-1:1985

Építmények acélszerkezeteinek erőtani tervezése. Általános előírások

MSZ 15024-2:1988

Építmények acélszerkezeteinek erőtani tervezése. Vasbeton lemezzel együttdolgozó acélszerkezet

MSZ 15229:1981

Vízépítési műtárgyak acélszerkezeteinek erőtani tervezése

5. táblázat:

32

A DIN-Fachbericht 103:2003 acélhidakra specifikált anyag-kiválasztási táblázat


3.2.4. Közúti hidak tervezése A hidak a mérnöki szerkezetek legigényesebbjei, mivel dinamikus és fárasztó igénybevételeknek, továbbá ridegtörési veszélynek vannak kitéve. Ezen túlmenően szerelésük vizek, völgyek felett történik, így felépítésük az egyéb (földön álló) mérnöki létesítményeknél jóval bonyolultabb. Mindezek következtében a szabványosítás területén is kiemelt figyelmet kapnak. Az Eurocode 3 Acélszerkezetek tervezése. 2. rész: Acél hidak (MSZ EN 1993-2:2009) szabvány nyújt a hidak tervezésére aktuális előírásokat (lásd még az 1. sz. táblázatot is). Magyarországon jelenleg a közúti hidak megvalósítását az alábbi – részben az Eurocode-ra támaszkodó – ágazati szabványsorozat („Útügyi Műszaki Előírás”) szabályozza: ÚT 2-3.401:2002 Közúti hidak tervezése. Általános előírások (88 oldal) ÚT 2-3.411:2002 Közúti hidak tervezési előírásai I. Közúti hidak létesítésének általános szabályai (12 oldal) ÚT 2.3.412:2002 Közúti hidak tervezési előírásai II. Közúti hidak erőtani számításai (11 oldal) ÚT 2.3.413:2002/ Közúti hidak tervezési előírásai III. Közúti acélhidak tervezése (98/114 oldal) 2005 ÚT 2.3.414:2002 Közúti hidak tervezési előírásai IV. Beton, vasbeton és feszített vasbeton közúti hidak tervezése (71 oldal) ÚT 2.3.415:2002 Közúti hidak tervezési előírásai V. Közúti öszvérhidak részletes szerkesztési szabályai (12 oldal) Jelen tanulmány tárgykörét érintő ÚT 2.3-413 először 2002-ben került kiadásra (98 oldal), ezt hatálytalanította a 2005-ös kiadás (114 oldal). Megjegyzendő, hogy ennek 1.1. alfejezete „A kiválasztás alapelvei” hibás, mert a vonatkozó előírások korszerűtlenek, hiányosak. Ugyanis a régi módszer szerint és kizárólag csak az S355-ös szilárdsági csoportba tartozó acélokra vonatkoznak. Egyrészt nem veszik figyelembe a fentebb hivatkozott, 2003-ban közzétett DIN-Fachbericht korszerűsített acél-kiválasztási rendszerét. Másrészt pedig azt, hogy nem csak az S355ös, hanem az S420 és az S460-as acélok is alkalmazhatók! (Lásd az ÚT 2.3-401:2002 III. A közúti acélhidak tervezése 1.1. Szerkezeti acélok fejezetét.) Ezt pedig – véleményem szerint – megengedhetetlen, javítandó hiba! Nem e cikk feladata, hogy a rendkívül terjedelmes dokumentum egyéb részeinek elemzésébe belebonyolódjék, annyit azonban – az előzőekhez kapcsolódva – még megjegyzek, hogy a szabványban több helyen (pl. a 4.6. fejezet 4.9. táblázatában) egyszerűen nem foglalkoznak az S460-as acélokkal (noha azok időközben már a dunaújvárosi Duna-hídnál kitűnőre vizsgáztak). A fentiekben ismertetett aktuális (de igencsak átdolgozásra szoruló!), általában az Eurocode előírásaira támaszkodó szabványsorozatnak hosszú időre visszanyúló előzményei vannak. Az ágazati szabványok alkalmazása kötelező (eltérően az országos szabványoktól).

3.2.5. Vasúti hidak tervezése Vasúti hidak tervezésére a MÁV H.1. számú Műszaki Előírásai-nak (ME) alábbi fejezetei vonatkoznak: – MÁV H.1.1számú ME Vasúti hidak létesítésének általános előírásai (az MSZ-07-2306/1-90T Vasúti hidak létesítésének általános előírásai, valamint a 103/2003. (XII.27.) GKM rendeletben kiadott OVSZ I. kötet alapján átdolgozott és hatályosított szabvány) –M ÁV H.1.2. számú ME Vasúti hidak erőtani számítása (az MSZ-07-2306/2-90T Vasúti hidak erőtani számítása c. szabványtervezet átdolgozott változatát a hatóság 1483/1/2/2006. KF számon jóváhagyta és P-3705/2006 számon hatályba helyezte) – MÁV H.1.3. számú ME Vasúti acélhidak és betonnal együttdolgozó hidak és szerkezetek tervezése (az MSZ-07-3702 szabvány és ennek kiegészítéseként megjelent, MSZ-07-2306/3-90T Vasúti acélhidak tervezése c. szabványtervezet, melyet 6030/1993. KF számon a vas úti hatóság jóváhagyta és 100797/1993.6.B./H. számon hatályba helyezte. Átdolgozása folyamatban van) – MÁV H.4. ME A meglévő vasúti acélhidak teherbírásának és tartósságának megállapítására (ez a korábban kiadott utasítás átdolgozott és 1094/2000. KF számon jóváhagyott, P-5747/1998. számon hatályba helyezett előírás érvényes változata)

3.2.6. Német szabványok, előírások Németországban az acélszerkezetek tervezésére az első átfogó szabványt, a DIN 18800-1-et (41 oldal) 1981-ben bocsátották útjára. Ez – részben és fokozatosan – hatály talanította a DIN 1050, DIN 1300, DIN 4100 és DIN 4101 korábbi szabványokat. Újra kiadására először 1990ben került sor (49 oldal). Ezt követően (furcsa, de talán sokatmondó módon, nem sokkal az Eurocode tervezett elkészülte előtt) 2008 végén napvilágot látott az immáron 104 oldalra „hízott”, legújabb szabvány is. Egyúttal 2008 novemberében a 18800-as szabványsor további részeit is újra kiadták. Ezek a: – DIN 18800-2:2008 (Stabilitási esetek – rudak és rúdszerkezetek kihajlása), – DIN 18800-3:2008 (Stabilitási esetek – lemezhorpadások), – DIN 18800-4:2008 (Stabilitási esetek – héjhorpadások), Több hazai cég gyárt vasúti sínjármű komponenseket, ezek számára jelzem, hogy az e területre korábban érvényes DIN 6700-1-6:2000-2002 a „Vasúti járművek és komponensek hegesztése” című szabványsorozatot bevonták. Helyette a CEN részéről 2007-ben elfogadott hasonló rendszerű, tervezésre, kivitelezésre, üzemtanúsításra stb. kidolgozott DIN EN 15085-1-5:2008 szabványsorozat lépett hatályba. A vasúti hidak megvalósítására fontos előírás a DS 804:1983-at felváltó Ril 804:2003 számú, Vasúti hidak (és hasonló mérnöki létesítmények) tervezés, építés és karbantartás című ágazati szabvány.


33

3.3. Kivitelezési szabványok 3.3.1. Szerkezetépítés A kivitelezésre vonatkozó országos és ágazati szabványok története hosszú időre nyúlik vissza. Az előírások szaporodnak, a káosz nő, már e területen is lassan elviselhetetlenné válik a helyzet. A CEN sikertelensége, ill. a globalizáció hátrányai nyomon követhetők az EN 1090-es szabvány 15 éve tartó pályájával. Az ügy 1993-ban kezdődött és – noha CEN alapszabály, hogy, amennyiben egy szabványjavaslat három éven belül nem emelkedik jogerőre, úgy azt el kell vetni – számtalan koncepcionális formai és tartalmi átdolgozás után a tárgyalt területre vonatkozó 1090-1 szabvány még mostanáig sem jutott el kiadásig! Főbb állomásai: – prEN 1090-1:1993 Acél tartószerkezetek kivitelezése. 1. rész: Általános szabályok és szabályok az épületszerke zetekre (113 oldal) – Az első magyarra fordított és kiadott változatok: MSZ ENV 1090-1:1999 Acélszerkezetek megvalósítása. 1. rész: Általános és az épületekre vonatkozós szabályok (113 oldal) MSZ ENV 1090-3:1999 Acélszerkezetek megvalósítása. 3. rész: Kiegészítő szabályok nagy folyáshatárú acélokra (14 oldal) MSZ ENV 1090-4:2000 Acélszerkezetek megvalósítása. 4. rész: Kiegészítő szabályok zárt szelvényű szerkezetekre (24 oldal) MSZ ENV 1090-5:2001 Acélszerkezetek megvalósítása. 5. rész: Kiegészítő szabályok hidakra (22 oldal) (A szabványtervezet magyarra fordítása és kiadása elhamarkodott volt. Ugyanis ez csak – láthatóan a közmeg egyezéses elfogadástól messze álló – előszabvány volt, melyet időközben teljesen átdolgoztak, így az MSZ változatot vissza is kellett vonni.) – ENV 1090-1-6: 2003 – prEN 1090:2007 Acél és alumínium szerkezetek kivitelezése 1. rész: Követelmények tartószerkezetek megfelelőségi tanúsítására (41 oldal) – prEN 1090-1-3:2008 Acél és alumínium szerkezetek kivitelezése 1. rész: Alkalmassági tanúsítási eljárás tartószerkezetekre 2. rész: Műszaki követelmények acél tartószerkezetekre 3. rész: Műszaki követelmények alumínium tartószerkeze tekre Németországban ezek bevezetését 2008-ra irányozták elő, de 2009 márciusáig ez nem történt meg. Helyette 2008 novemberében újra kiadták a DIN 18800-7:1992 szabványt. (Felmerülhet a kérdés, hogy egyáltalán szándékoznak-e be vezetni az új európai szabványt?) A fentiekből kitűnik, hogy a három évben maximált átfutási időt már ötszörösen túllépték, de e területre érvényes EN szabvány még mindig nincs! Hangsúlyozandó azonban, hogy Európában Németország az egyetlen állam, mely – évtizedek óta – törvényileg köte lezően előírja a hegesztett acélszerkezet gyártók hatóságilag kijelölt intézmény által végrehajtott tanúsítását. Ezt a többi európai állam nem akarja bevezetni, ezért vonakodik az EN 1090-es szabványba történő beépítésétől. A szabvány

34

tervezet rendkívül hosszúra nyúlt életének tehát az is egyik okozója, hogy a németek az üzemtanúsítás nélküli változatokat folyamatosan leszavazzák. Magyarországon MSZ 6442-71 jellel „Acélszerkezetek ömlesztő-hegesztéssel készített kötéseinek és szerkezeti elemeinek gyártási követelményei” című szabvány adott általános érvényű előírásokat acélszerkezetek kivitelezésére. E szabványt nyolc évvel később MSZ 6442-79 jellel jelentősen átdolgozott formában, azonos címmel kiadták (34 oldal), majd 1983-ban egy négyoldalas kiegészítéssel látták el. Száma: MSZ 6442-79M (1983). A kivitelezés minden területére kiterjedő szabvány 2002 márciusáig volt hatályban (közmegelégedésre, változatlan formában). Ekkorra azonban már minden fejezetére kiadtak azonos tárgyú MSZ EN szabványt (mintegy másfél tucatot, összesen sok száz oldal terjedelemben), következésképpen a magyar szabványt ki kellett vonni. E szabványt a közúti hídépítés területére különféle elő írásokkal egészítették ki (melyek egy részét a vasúti hidakra is átvettek): – Különleges feltételek hegesztett közúti hidak gyártására és szerelésére (KF-I 1961/68). – Különleges feltételek a közúti acélhidak nagyszilárdságú feszített csavarkötéseinek készítésére (KF-II. 1961/68). – Építő- és Szerelőipari Kivitelezési Szabályzat (ÉKSZ) I-VI. köteteinek vonatkozó munkanemei. – MSZ-07-3203-81/87 Acélhidak gyártása és szerelése, köve telmények. – MSZ-07-3203-81K (1988). Acélhidak gyártása és szerelése, követelmények. – ÚT 2-3.404:1981 Acélhidak gyártása és szerelése, köve telmények. A legutóbbi szabványt ÚT 2-3.404:2002 jellel Közúti hidak építése II. Acélhidak gyártása és szerelése címmel (28 oldal) átdolgozott formában újra kiadták (természetesen ebben már az aktuális MSZ EN szabványokra hivatkoztak). MSZ 4362-1989 jelzéssel, „Üzemek alkalmassága hegesztett termékek gyártására” címmel kiadtak egy nyolcoldalas szabványt, mely az ISO 3834-1978 és a DIN 8563-1,-2:1978 szabványokon alapult. Ez a gyakorlatban nem került alkalmazásra. Németországban a hegesztett acélszerkezetek gyártására hosszú időn keresztül a DIN 4100:1931/1933/1934/1956 és 1968, valamint a DIN 1000/73 tartalmazott előírásokat. Az előzőt a DIN 18 800-7:1983 „Acélszerkezetek – gyártás, alkalmassági tanúsítások a hegesztéshez” című szabvány követte. Utódszabványa, a DIN 18 800-7:2002 „Acélszerkezetek – kivitelezés és gyártói minősítés” címen került kiadásra (43 oldal). Ezt hatálytalanította a hasonló című, de már 58 oldal terjedelmű DIN 18 800-7:2008 szabvány.

3.3.2. Üzemalkalmassági tanúsítás Az előzőekben már említettük, hogy Európában csak a németek teszik kötelezővé az acélszerkezet-építők (gyártók, szerelők) tanúsítását (a DIN 18 800-7 előírásai szerint). A CEN (és az ISO) 1988-ban útjára bocsátották az ISO 9000-es minőségbiztosítással foglalkozó szabványsorozatot, melyet 1994-ben módosítottak, majd 2000-ben átalakítottak (ez idő szerint pedig újabb „támadásra” készülnek). Az e szabvány szerinti tanúsítás rendkívül bonyolult és költséges – de vevői igény esetén – megkerülhetetlen.


Az ISO 9000 szerinti általános (mindennemű tevékeny ségre alkalmazható/alkalmazandó) előírásai mellé a CEN kidolgozta az EN 729-1-4:1994 hegesztőüzemekre specifikált szabványsort. Ez MSZ EN 729-1-4:1995 számmal, „Hegesztéssel kapcsolatos minőségügyi követelmények. Fémek ömlesztő hegesztése” címmel Magyarországon is megjelent. Európa e helyen is „beadta a derekát és EN ISO 34381-5:2005 szám alatt átvette a régi ISO szabványsort. Az MSZ EN ISO 3834-1-5:2006 számú 5 részes szabványsor címe: „Fémek ömlesztőhegesztésének minőségirányítási követelményei”

3.3.3. Hegesztésfelügyelet A hagyományos szögecselt acélszerkezetekről a hegesztettekre való – az 1930-as évek közepén kezdődött – áttérés hosszú és bonyolult folyamat volt. Ennek fő oka abban keresendő, hogy a hegesztési hőfolyamatban az alapanyag mechanikai tulajdonságai megváltoz(hat)nak, az elridegedhet, törhet stb. A megfelelő biztonságot kizárólag az alapanyag – konstrukció – kivitelezés hármasának szak szerű együttműködése nyújthatja. Ehhez pedig új és széles körű, komplex ismeretanyag birtokában kell lennie a résztvevőknek. Világszerte beindult (Magyarországon 1962/1969-ben) a hegesztőmérnök/hegesztőtechnológus, majd a hegesztő szakemberképzés. Hegesztett közúti hidakhoz a „felelős hegesztőmérnök”, „hegesztő művezető”, „minősített hegesz tő” követelmény – korát jóval megelőzve – már a fentebb említett KF-I 1961-ben megjelent. Ennek alapján az első hazai korszerű hegesztett híd (a Szolnoki közúti Tisza-híd) építésénél a hatóság (KPM) elő is írta a fenti felelősök kivitelező részéről történő megnevezését, ill. megbízását. A CEN erre a területre vonatkozó EN 719 szabványát 1994-ben bocsátotta ki. Magyar változata az MSZ EN 719:1995/1997-ben „Hegesztési felügyelet. Feladatok és felelősség” címen adta ki. A CEN ezzel a szabvánnyal is visszakozott és EN ISO 14731:2006 számmal életbe léptette a nemzetközi változatot. Az új szabvány Magyarországon MSZ EN ISO 14731:2007 számon, az előbbinek a címével hatálytalanította azt.

3.3.4. Hegesztő minősítés Az acélhegesztők minősítésének multinacionális globali zált szabványosítása szintén a „rémtörténet/óriási üzlet” kategóriába sorolható. A CEN szabványosítás főbb állomásait az alábbiakban részletezzük. Az EN 287-1 „Hegesztők minősítése. Ömlesztő hegesztés. 1. rész: Acélok című szabvány első változata 1992ben, majd 1997-ben, aztán 2004-ben, végül 2006-ban látott napvilágot. Az alapszabvány nagyon rossz volt, az utódok még ezen csak rontottak. Párhuzamosan az ISO is elindított egy hegesztő szabványsor (1–5 számú részek), melyet acélhegesztőkre az ISO 9606-1/94 nyitott meg. Ezt sok változat követte, az utolsó a prEN ISO 9606-1:2007 volt (43 oldal). A szabvány bevezetését, azaz az EN 287-1 hatályon kívül helyezését többszörösen eltolták, végül 2008 októberében a párizsi konferencián mind CEN, mind ISO oldalról elvetették. Következésképpen Európában egyelőre maradt az EN szabvány. Magyarországon az EN 287-1-et 1994-ben vezették be, majd 1997-ben, 2004-ben, 2006-ban, végül 2007-ben adták ki újra. A jelenlegi MSZ EN 287-1:2007 „Hegesztők minősítése. Ömlesztő hegesztés. 1. rész: Acélok” című szabvány az európai aktuális változat magyar megfelelője. E területen sem árt egy kicsit visszatekinteni. Hazánkban a 3/1969. (VII. 29.) KGM sz. rendelet alap ján megkezdődött a hegesztő szakmunkások minősítése. Ehhez kezdetben az MSZ 7918-1969 szolgált, majd helyé be lépett – a DIN 8560 alapjain nyugvó – MSZ 7997-85 „Acélhegesztők minősítése” című szabvány. Ezt 1988-ban ismételten kiadták. Az EN 287-1:1994 alkalmazására a kiadást követően tértek át. Az európai szabvány – szemben elődjével – nem kíván a hegesztőtől elméleti ismereteket, a tompavarratos vizsgát kiterjeszti a sarokvarratosra, rendkívül specifikus stb., stb. Nemzetközi – ez idő szerint lebegő – változata még a jelenleginél is bonyolultabb, használhatatlanabb. Ma már mindenki (négyszemközt még a szabványalkotók is) világosan látja, hogy rossz irányban haladunk (de visszafordulni nem lehet). A 6. számú táblázat a legújabb, fontos – kibocsátott, illetőleg várható – szabványokat mutatja be.

6. táblázat: A legfontosabb szabványok változásai az utóbbi években A szabvány tárgya

A régi szabvány száma/kelte

Az új szabvány száma/kelte

Hegesztési utasítás

MSZ EN 288-3:1998

MSZ EN ISO 15614-1:2004/Amd:2008

Védőgázok

MSZ EN 439:1998

MSZ EN ISO 14175:2008

MAG hegesztőhuzalok

MSZ EN 440:1998

MSZ EN ISO 14341:2008

Bevont elektródák

MSZ EN 499:1997


Hegesztési felügyelet

MSZ EN 719:1999

MSZ EN ISO 14731:2007

Hegesztési minőségirányítás

MSZ EN 729-1-4:2003

MSZ EN ISO 3834-1-5:2006

Hegesztési hibák, hegesztési varrateltérések



Szerkezeti acélok

MSZ EN 10025:1998

MSZ EN 10025-1-2:2005


35

Finomszemcsés acélok

MSZ EN 10113:1-3:1995

MSZ EN 10025-1,-3-4:2005

Eurocode

A tartószerkezetek tervezésének alapja

MSZ EN 1990:2002/A1:2008

Eurocode 1

Igénybevételek

MSZ EN 1991-1-4:2007

Eurocode 3

Acélhidak

MSZ EN 1993-2:2009

Eurocode 4

Öszvérhidak

MSZ EN 1994-2:2009

Acélszerkezetek. Méretezés és tervezés

DIN 18800-1:1990

DIN 18800-1:2008

Acélszerkezetek. Kivitelezés és gyártói min.

DIN 18800-7:2002

DIN 18800-7:2008

Acélhegesztők minősítése

MSZ EN 287-1:2007

pr EN 9606-1:2008

Megfelelőség vizsgálat tartószerkezetekre

DIN 18800-7 és DIN V 4113-3

pr EN 1090-1:2008 (végső tervezet)

Összeállította: Dr. Domanovszky Sándor, Budapest, 2009.02.28.

4. Összefoglalás Amennyiben akad valaki, aki képes a fentieken átrágni magát, az – úgy gondolom – egyet kellene értsen velem: a globalizáció nem csak a pénzpiacon, a világgazdaságban, hanem a szabványosítás területén is nagy bajok forrása. Kezdetben mindenki azt hitte, hogy a közös szabvány

B E É P Í T E T T

majd egyszerűvé teszi az életet. Másfél évtizeddel a kezdetek után ennek ellenkezője tapasztalható: a szabványok – minden valós indok nélkül – egyre növekvő özönének naprakész uralása sokkal bonyolultabbá és drágábbá tette az életet, mint amilyen korábban volt. Nélkülük azonban már nem lehet a piacon, azaz életben maradni, tehát kényszerhelyzetbe kerültünk, amiből nincs menekvés!

B I Z T O N S Á G

Acélszerkezetek tézvédelme Polyplast G tézgátló habarcs – 1–3 óra tézállóságot biztosít – gipszkötésé, ásványi eredeté szervetlen habarcs – nem tartalmaz levegè- és környezetszennyezè szálas összetevèket – környezetbarát – vízzel keverve általánosan használt habarcsszórókkal felhordható – sima, esztétikus megjelenésé – alapfelülethez kiválóan tapadó

ÚJ TERMÉK Polyplast G tézgátló habarcs

Polytherm szórt ásványi bevonat

Polylack A, Polylack W2 tézgátló festékek

DUNAMENTI TêZVÉDELEM ZRT. H-2131 Göd, Nemeskéri Kiss Miklós u. 33. • Tel.: (+36-27) 345-217 • Fax: (+36-27) 345-074 • Mobil: (+36-30) 919-0542 E-mail: [email protected] • Website: www.dunamenti.hu • Budapesti Kereskedelmi Iroda H-1149 Budapest, Pósa Lajos u. 16. Tel.: (+36-1) 221-5574 • Fax: (+36-1) 221-8092 • Mobil: (+36-30) 919-0541 • E-mail: [email protected]

36


MEGHÍVÓ ESAB HEGESZTÉSTECHNIKAI SZAKKIÁLLÍTÁS BUDAPEST, 2009. MÁJUS 6. IRIS Rendezvényközpont 1139 Budapest, Frangepán utca 46.

A program: szakmai elĘadások, hegesztési bemutató, új hegesztĘgépek és kellékek, újdonságok a személyi védelemben: légzésvédĘk, fejpajzsok. Várunk mindenkit, aki érdeklĘdik a hegesztéstechnikai újdonságok iránt. A részvétel ingyenes.

BĘvebb információ és jelentkezés: ESAB Kft. 1117 Budapest, Budafoki út 95-97. Tel: 1-382-1200; Fax: 1-382-1202 web: www.esab.hu; e-mail: [email protected] Acélszerkezetek 2009/1. szám 37

Kövesdi Balázs doktorandusz Dr. Dunai László egyetemi tanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

Trapézlemez gerincű tartók fáradási viselkedése – kísérleti vizsgálat Fatigue behaviour of girders with corrugated web – experimental study Az acél trapézlemez gerincű tartókat az elmúlt 20 évben egyre elterjedtebben használják a hídépítés területén elsősorban szekrény keresztmetszetű hibrid (acél gerincű és feszített beton övű) és öszvérszerkezetű hidakban. A trapézlemez gerincű tartók számos kedvező tulajdonsággal rendelkeznek a hagyomá nyos szerkezetekkel szemben, a kialakításuk azon ban újszerű, ezért tervezésük és mértezésük számos kérdést vet fel. A trapézlemez gerincű tartóknál a fáradásifeszültség-ingadozás és a hozzá tartozó élet tartam meghatározása meglehetősen bonyolult, rész ben az övlemezben kialakuló összetett feszültségál lapot következtében, részben pedig, mert a szerkezet fáradási osztálya nem ismert. A szakirodalomban csak nagyon kis számban lelhető fel a fáradási viselkedésükkel foglalkozó tanulmány, illetve kísérlet. A téma egy tervezés/kivitelezés alatt álló Tisza-híd méretezése kapcsán kapott aktualitást hazánkban. A cikkben bemutatott kísérletek elsődleges célja – a projekthez kapcsolódóan – a trapézlemez gerincű tartók fáradási osztályba sorolásával a tervezés tá mogatása. A kísérleti kutatás elemzi a fáradási élet tartamot tiszta normálfeszültség, valamint nyomóés nyírófeszültség interakciójának hatására, illetve vizsgálja a varratméret fáradási viselkedést befolyá soló hatását.

1. Bevezetés Az acél trapézlemez széles körben alkalmazott szerkezeti elem. Az el múlt 20 évben használata a hídépítés területén is elterjedt, elsősorban Japánban és Európában. A trapézlemez gerinclemezű tartók ötlete Fran ciaországból származik, és 1986-ban ott adták át az első ilyen típusú hídszerkezetet a forgalomnak. Azóta számos hibrid és öszvérszerkezetű híd épült ezzel a szerkezeti kialakítással, főleg Japánban, Franciaországban és Németországban. A hibrid szerkezetek esetén a trapézlemez gerinc mellett mind a pálya-, mind a fenéklemez feszített vasbetonból készül. Ennek a kialakításnak az az előnye, hogy a tra-

38

The corrugated steel plate has been increasingly used in the field of bridges in the last 20 years as a web of hybrid and composite bridges. Girders with cor rugated webs have many advantages against tradi tional bridge plate girder types, but due to the new type of solution their design arise many questions to be solved. In case of girders with trapezoidally cor rugated webs the determination of the fatigue life is rather difficult due to the complex stress state in the flanges and because the fatigue detail category is not known. There are only a few investigations dealing with the fatigue behaviour of these structural ele ments and there are only a limited number of test re sults available in the technical literature. This topic got importance in Hungary related to a Tisza-bridge, currently under design/construction. The aim of the tests published in this paper is the determination of the fatigue detail category to support the design. The experiments are completed to study the effect of the normal stress, normal-shear stress interaction and weld size on the fatigue life.

pézlemez síkbeli merevsége viszonylag kicsi, ezért a vasbeton lemezekbe bevitt feszítőerő nem vész el a gerincben, hanem teljes egészében a pálya-, illetve fenéklemezben marad (ún. „harmonikahatás” következtében). Ezenkívül a vékony vasbeton gerinc bebetonozása kivitelezési nehézségeket vethet fel, melyet ez a szerkezeti kialakítás szin tén kiküszöböl, valamint a vékony acélgerinc alkalmazásával a szerkezet önsúlya is csökken. Öszvérszerkezetű hidak esetén a gazdaságos tervezés megköveteli a vékony gerinclemezű szerkezetek alkalmazását. A gerinchorpadás elkerü lésére sűrűn elhelyezett keresztirányú merevítőbordákat alkalmaznak, melyek gyártása költséges, és fáradás


szempontjából is kedvezőtlen. A trapézlemez gerincként való alkalmazása a szerkezet horpadási ellenállását jelentősen növeli, és fáradás szem pontjából is kedvezőbb kialakítást eredményez. Magyarországon az M43-as autópálya Tisza-hídja az első hídszerkezet, mely nek gerinclemezét trapézlemezből alakítják ki. A híd hibrid szerkezetű, pálya- és fenéklemeze vasbetonból készül, melyeket külső és belső kábelekkel feszítenek meg. A trapézlemez gerincű tartók újszerű szerkezetek, ezért a fáradási viselkedésükkel is csak az elmúlt évtizedben kezdtek el foglalkozni nemzetközi szinten. A szakirodalomban fellelhető kisszámú kísérleti és numerikus kutatások ered-

ményei csak meghatározott geometriai méretek és feszültségingadozási szintek esetén alkalmazhatók megfelelő biztonsággal. Mivel a trapézlemez gerincű tartók fáradási viselkedése kevéssé ismert, szabványban pedig egyáltalán nem szabályozott, ezért az adott híd tervezéséhez kiegészítő kísérleti kutatást végeztünk a Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Hidak és Szerkezetek Tanszékének Szerkezetvizsgáló Laboratóriumában. Jelen cikk a kísérleti kutatást mutatja be. Először egy rövid szakirodal mi áttekintésben bemutatjuk a ko rábbi nemzetközi vizsgálatokat és tapasztalatokat, majd ismertetjük a kísérletek célját, az elvégzett kísérleti programot és azok eredményeit. A cikk végén a kísérleti eredményeket tervezés és méretezés szempontjából értékeljük és ajánlást adunk a fáradási méretezéshez.

2. S zakirodalmi áttekintés 2.1. Kísérleti kutatások A trapézlemez gerincű hidak övei tipikusan feszített vasbeton lemezből készülnek. Ezen szerkezetek fáradásvizsgálatával kevés kutatás foglalkozik. Az eddigi vizsgálatok azt mutatták, hogy a fáradt törés akkor is az övés gerinclemez varratától indul, ha a gerinclemez a beton övekbe van be ágyazva [1]. Ezért a vasbeton öveket el lehet hagyni, és csupán az acélszerkezet fáradási viselkedését célszerű vizsgálni. Tisztán acélszerkezeteken az első kísérleteket 1965-ben Angliában végezték hullámlemez gerincű tartókon [2], melyek gerinclemezei szinuszhullám alakúak voltak. Trapézlemez gerincű tartókon az első fáradási kísérleteket 2001-ben végezte Ibrahim az Egyesült Államokban [3]. Hat darab négypon tos hajlítókísérletet hajtott végre, melyeknél a vizsgált nominális feszültségtartomány 64,7–131 MPa között változott. Napjainkban két kutatócsoport fog lalkozik ezzel a témával. A Lehigh Egye temen (USA), (Sauce, Abbas, Driver, Anami, Fisher) 2005-ben 8 darab tra pézlemez gerincű I tartón végeztek négypontos hajlítókísérletet [4], [5], [6]. A két erőbevezetési hely közötti konstans nyomatéki zónájú tartományban vizsgálták a fáradási élettartamot a tiszta normálfeszültségek hatására. A kísérlet kiterjedt a hegesztési eljárás vizsgálatára is fáradás szempontjából. Hat

darab próbatestet készítettek GMAW félautomata védőgázos ívhegesztéssel, kettőt pedig robotvezérelt védőgázos ívhegesztéssel. A vizsgált nominális fáradási feszültségtartomány 103–138 MPa között változott. A másik kutatócsoport Elgaaly vezetésével (tagjai: Ibrahim és Dakhakhni) 2006-ban 6 darab próbatesten négypontos hajlítókísérletet hajtott végre a Drexel Egyetemen (USA) [7], [8], [9]. A vizsgált nominális feszültségtarto mány 65–162 MPa között változott. A kísérletek során csak a teher nagy ságát változtatták, mert a cél a fe szültségingadozás fáradási élettartamot befolyásoló hatásának vizsgálata volt. Ezen kívül jelentős kísérleti kutatást végeztek Japánban (Sakai, Kasuga, Umezu, Nagamoto) öszvérszerkezetű gerendák fáradásvizsgálatának témájában [10]. A kísérletek célja elsősorban a gerinclemez toldási környezetében való övmegszakítás-környezetének fá radásvizsgálata volt. Egy újfajta ge rinctoldási módszert dolgoztak ki, mely szerkezeti viselkedését vizsgálták fáradás szempontjából.

2.2. Numerikus kutatások A kísérleti háttérre építve mindkét kutatócsoport numerikus végesele mes modellt dolgozott ki a trapézlemez gerincű tartók vizsgálatára [5], [8]. A vizsgált modelleket elemezve megállapították az egyes geometriai jellemzők fáradási hajlamot befolyáso ló hatását. Mindkét csoport a trapéz lemez hajlítási szögét és hajlítási su garát találta fáradás szempontjából a legfontosabb paramétereknek.

2.3. K orábbi kísérletek értéke lése és kutatási irányok Összesen 20 kísérletet találtunk a szakirodalomban. Ebből 18 kísérle tet tisztán acélszerkezeteken, kettőt pedig öszvérszerkezetű gerendákon végeztek. A korábbi kutatások alap ján megállapítható, hogy a szakirodalmi kísérleti próbatestek kialakítása néhány, fáradás szempontjából lénye ges paraméterben jelentősen eltér az adott híd tervezett geometriájától, valamint minden próbatestet négypon tos hajlítással terheltek, tehát csupán a hosszirányú normálfeszültségek hatására bekövetkező fáradási tönkre menetelt vizsgálták. Ezen kívül a korábbi kísérletek esetében a próbatestek globális geometriájához viszonyítva nagy gyökméretű varratokat használtak, de a varratméret hatását nem vizsgálták.


3. A kísérleti program 3.1. Kísérleti célok A korábbi kísérleti eredményeket áttekintve és értékelve a jelen kutatás első céljaként az adott hídra jellemző kialakítású próbatest fáradási élettartamát vizsgáltuk négypontos hajlítással, tiszta normálfeszültség hatására. Ezzel a korábbiaktól eltérő kialakítás élettartamra gyakorolt hatását vizsgáltuk. A kísérletek második célja a normálés nyírófeszültség együttes hatásának vizsgálata a tartó élettartamára, vala mint annak meghatározása, hogy fára dási méretezésnél hogyan lehet figye lembe venni a normál- és nyírófeszült ségek interakcióját. A kísérletek harmadik célja a varrat méret és hegesztési technológia fára dási élettartamra gyakorolt hatásának vizsgálata volt.

3.2. Kísérletek bemutatása A kísérletek során hat darab 7150 mm hosszú I szelvényű gerendát vizsgáltunk. A három kutatási célnak megfelelően célonként két-két próba testet készítettünk. Az alátámasztások közötti távolság minden esetben 6750 mm volt. Két próbatestet négypontos, 4 próbatestet pedig hárompontos hajlítással terheltünk. A gerinclemez 500 x 6, az övlemez 225 x 20-as lemezből készült. A 4 pontos hajlításnál, amikor a tönkremenetelt a tisztán hajlított zónára akartuk korlátozni, a próbatest közepétől 600– 600 mm-re a gerenda széléig 30 mm vastag övlemezt alkalmaztunk, a feszültségek csökkentése céljából. Az erőbevezetési helyeken 20 mm vastag merevítőbordák kerültek elhelyezésre. A támaszok felett a merevítőbordák a gerenda teljes magassága mentén végigfutottak, míg a középső bordák a magasság ¾-énél vissza lettek vágva, a kedvezőtlen fáradási részlet elkerü lése érdekében. A trapézlemez hullámhossza 750 mm, hullámmagassága 140 mm és a hajlítási szög 39°. Négy gerenda 6 mm-es, kettő pedig 3 mmes nyakvarrattal készült. A 3 mm-es varrattal készült gerendák mind 3 pontos hajlítással lettek terhelve. A próbatestek anyagminősége S355. Szakítószilárdsági mérések alapján a 20 mm-es lemez átlagos folyáshatása 379 MPa, a szakítószilárdsága 517 MPa. A 6 mm-es lemezre ezek az értékek 373 MPa és 542 MPa. A próbatestek pontos geometriáját és kialakítását az 1. ábra mutatja. A próbatesteket a Rutin Kft. készítette.

39

1. ábra: Kísérleti próbatest geometriája

A terhelőberendezés egy 250 kNos analóg mobil hidraulikus pulzátor, melyet a terhelés nagyságának függvényében 3–4 Hz között működtettünk. A hárompontos hajlításnál a teher egy, a próbatest közepén ható koncentrált erőként működött, míg a négypontos hajlításnál egy 1,5 méter fesztávú, HEA300-as teherelosztó gerendán ke resztül adtuk át a terhet a próbatest re. A terhelőberendezés, valamint a kísérleti elrendezés a 2. a) és 2. b) áb rákon látható.

3.3. Méréstechnológia A próbatesteken nyúlásmérő bélye geket helyeztünk el a kialakuló feszült ségállapot mérése céljából. A feszültségek mérése az alábbi célokat szolgálta: – alsó és felső öv hosszirányú normál feszültségeinek mérése zavartalan zónában, – a hosszirányú normálfeszültségek eloszlása a gerinc magassága mentén, – az övlemez és a gerinclemez találko zásánál kialakuló geometriai feszült ségek mérése, – gerinclemezben kialakuló nyírófe szültség-eloszlás meghatározása, – várható tönkremeneteli helyeken a feszültségek mérése. A gerendák függőleges lehajlását az erőbevezetési helyek alatt mértük. A közbenső merevítőbordák alatt az

40

2. a) ábra: Négypontos hajlítás

2. b) ábra: Hárompontos hajlítás

alsó öv alsó síkjára W50-es induktív elmozdulásmérőket rögzítettünk. A pulzátor dugattyú elmozdulását és az erőt 50 Hz-es mintavételi frekvenciá val mind a statikus, mind a fáradási terhelés során folyamatosan mértük.

gerinchez közelebb (3. ábra). Az övlemez két széle közötti feszültségkü lönbség a kísérleti próbatestek esetén 18% és 27% között változott, mely a trapézlemez gerinc hullámzó alakjával indokolható.

4. Mérési eredmények

A ferde lemezmezőben ugyanis a hosszirányú normálfeszültségek lénye gesen kisebbek, mint a párhuzamos mezőkben, ezért a ferde lemezmező kezdeténél a párhuzamos gerincben lévő feszültségek az övlemezben folytatódnak, és csak kis részük jut a ferde gerincmezőre. Ez okozza a párhuzamos lemezmező folytatásánál az övlemez gerinctől távolabbi részén a normálfeszültségek növekedését.

4.1. Statikus vizsgálatok Normálfeszültségek az övlemezben A mérési eredmények azt mutatták, hogy a párhuzamos gerincmezők vonalában a normálfeszültségek értékei az övlemeznek a gerinclemeztől távolabbi részén nagyobbak, mint a


Normálfeszültségek a gerinclemezben A gerinclemezben a normálfeszültség eloszlását mutatja a 4. ábra. A diagramon jól látható a trapézlemez gerincű tartókra jellemző „harmonika hatás”, mely szerint a gerincben a hosszirányú feszültségek gyorsan le csengenek. A mérések is bizonyították, hogy a normálfeszültségek csak a gerinclemez alsó és felső kis részén jelentős nagyságúak, majd gyorsan le csengenek, a gerenda középső részén szinte elenyésző nagyságúak. Harmonikahatás figyelembevétele a tervezésnél Ha a feszültségszámítást a klasszikus gerendaelmélettel végezzük, akkor a mért feszültségeket az adott geomet riai kialakításnál akkor kapjuk vissza kellő pontossággal tiszta hajlítás esetében, ha a gerinc alsó és felső 3/20-ad részét vesszük figyelembe együttdolgo zó lemezmezőként. Tehát effektív ke resztmetszet alkalmazásával lehet a számításban a harmonikahatást figye lembe venni. A biztonság javára tett közelítésként a keresztmetszeti modulus számításánál szokás a teljes gerin cet elhanyagolni és csak az öveket figyelembe venni. Geometriai feszültségek a gerinc és öv találkozásánál A geometriai feszültség (ún. hot spot feszültség) a lemezek találkozásánál kialakuló lokális feszültségállapotot mutatja. Tartalmaz minden, a szerkezeti részlet kialakításából származó feszült ségnövekményt, a varrat alakjának hatását kivéve. A geometriai feszültsé geket olyan esetekben alkalmazzuk, ahol a geometria összetettségéből kifo lyólag a feszültségeloszlás a nominális feszültségtől jelentősen eltér. Fáradás szempontjából kiemelt szerepet kap, mert a feszültségkoncentrációs helye ken keletkező feszültségnövekményt méri, mely helye és nagysága döntő fáradás szempontjából. A mérések eredményei azt mutatták, hogy minden kialakítás esetén a legveszélye sebb hely a geometriai feszültség szempontjából a ferde és párhuzamos gerincmező találkozási helyének külső éle, ahonnan a gerinclemez hajlítási sugara elkezdődik. A mért feszültségkoncentráció-növekmény tiszta hajlítás esetében eléri a 30%-ot, míg hajlítás és nyírás esetén a 17%-ot, a zavartalan zónában mért átlagfeszültséghez képest. A mért feszültségnövekedése ket a gerinc és övlemez különböző pontjaiban a 5. ábra mutatja.

3. ábra: N ormálfeszültségek eloszlása az övlemezben

4. ábra: Hosszirányú feszültség a gerinclemezben

5. ábra: Geometriai feszültségek az övlemezben

4.2. Fáradásvizsgálat A fáradási kísérletekben az előirány zott nominális feszültségingadozás szintje 100,6–159,9 MPa között változott. A terhelő erőt 3,5–4 Hz közötti frekvenciával működtettük a szerke zetre. A kísérlet folyamatos kontrollá lása érdekében a nyúlásmérő bélye geken keletkező feszültségeket fo lyamatosan mértük és 5000 ismétlés számonként rögzítettük. A mérést 50 Hz mintavételi frekvenciával végeztük minden esetben 4 másodpercig. Az 1. táblázat a kísérletek eredményeit foglalja össze. A második és harmadik oszlopban a terhelő erők mini-

mum és maximum értékei, a negyedik és ötödik oszlopban a normál-, illetve nyírófeszültség-ingadozás mértéke látható, melyeket az alsó övlemez felső felületén, valamint a gerinclemez nyakvarrathoz közeli részén mértünk. A hatodik oszlopban az összehasonlító feszültségek változásának értékei találhatók a nyakvarrat közelében mérve. A hetedik oszlop tartalmazza a fáradási tönkremenetelhez tartozó ismétlésszámot. Azon próbatestek esetében, melyeknél a feltüntetett is métlésszám elérése nem okozott fá radt törést, > jellel jelöltük, hogy a fáradási élettartam az adott ismét lésszámot meghaladta.

1. táblázat: Fáradási kísérletek összefoglalása

Próbatest

Fmin [kN]

Fmax [kN]

Dsnorm [MPa]

Dt [MPa]

Dsequ [MPa]

N [db]

1.

10

210

100,60

0

100,60

>4 486 760

2.

10

240

110,63

0

110,63

>4 162 440

3.

10

240

146,70

32,51

157,14

1 309 530

4.

10

230

140,27

37,08

154,27

1 325 790

5.

10

240

148,81

33,79

159,91

3 271 740

6.

10

220

127,54

29,11

137,14

>15 000 000


41

A táblázatból látható, hogy az első két próbatest esetén alkalmaztuk a legkisebb feszültségszintet, valamint ezek a próbatestek tisztán hajlítónyomatékkal voltak terhelve a gerenda középső zónájában, ahol a tönkremenetelt vártuk. Ezek a próbatestek 4 millió feletti ismétlésszám eléréséig nem mentek tönkre. Ez leginkább a viszonylag kis feszültségszinttel magyarázható. A 3. és 4. gerendán magasabb feszültségingadozási szinten végeztük a fárasztást, valamint ezek a próbatestek normál- és nyírófeszültséggel is terhelve voltak. A tönkremenetel 1,3 millió ismétlésszámnál következett be mindkét esetben, mely egyértelműen mutatta a két hatás fáradási élettartamot befolyásoló domináns hatását. Az 5. és 6. próbatestek esetében kisebb varratméretet alkalmaztunk (av = 3 mm), a feszültségingadozás szintjét pedig a 3. és 4. próbatesteknél alkalmazott közelében tartottuk, hogy a varratméret élettartam-befolyásoló hatását vizsgálni tudjuk. Az 5. próbatest 3,2 millió ismétlésszámnál ment tönkre, míg a 6. próbatesten nem következett be fáradt törés 15 millió ciklusig. A mérések tehát egyértelműen bizonyították, hogy a kisebb varrat fáradás szempontjából kedvezőbb mint a nagyobb, mely a hegesztés során bevitt különböző hőmennyiséggel, a változó maradó feszültségek nagyságával, valamint esetleges kisebb varrathibákkal indokolható. Repedéskeletkezés és terjedés A repedés minden próbatest esetében a gerinc és az alsó övlemez varratától indult ki, mindig egy ferde lemezmező széléről, ahol a lemezmező egyenes és hajlított része találkozik. Az előzetes szakirodalmi tanulmányok, a geomet riai feszültségmérés és a kísérleti tönkremenetelek alapján is ez a pont tekinthető a legveszélyesebb feszült ségkoncentrációs helynek. A kísérletek során a potenciális fe szültségkoncentrációs helyekre (ferde lemezmezők széleire) elhelyezett bélyegek mérési eredményeit folyamato san figyelemmel követtük. A bélyege ken mért feszültségek alakulásából egyértelműen követhető volt, hogy a trapézlemez gerinc melyik hajlatában alakul ki mikrorepedés. A repedések a kezdeti stádiumban szemmel nem voltak láthatóak, de a feszültségek átrendeződéséből követni tudtuk a repedések alakulását és növekedését. A fáradt repedés először az övlemez belsejéből indult és a lemez belsejében terjed. Miután kifutott a felszínre, a

42

5. K ísérletek értéke lése a méretezés szempontjából

6. ábra: Repedésterjedés iránya

tartó hossztengelyével 3–5%-os szöget bezárva terjedt egészen az övlemez gerinchez közelebbi széléhez (6. ábra). A repedésterjedés iránya megegyezett az adott helyen az övre helyezett rozettákkal mért főfeszültségi irányokkal. Ekkorra a keresztmetszeti terület oly mértékben lecsökkent, hogy a repedés gyorsan végigfutott az övlemez teljes szélessége mentén, majd a gerincben is terjedni kezdett. Töréskép és repedés-kiindulás A repedésképek tipikus fáradt törésre jellemző repedésképek. Az alsó övlemez és varrat találkozásánál látható egy feszültségkoncentrációs zóna, mely az ismétlésszám növekedésével az övlemez belseje felé terjedt. A repedéskép az övlemez azon részén, ahonnan a repedés indult egyenletes felületű (repedéscsúcs képlékeny nyílása), a repedés kialakulásától távolodva fokozatosan egyre durvább szemcséjűvé válik, mely végül átvált tipikus törési felületté. A törésképet a 7. ábra szemlélteti.

7. ábra: Törési felület


A trapézlemez gerincű tartókra nincs szabványos fáradási osztály. A trapéz lemez gerincű kialakítás feltehetőleg fáradás szempontjából kedvezőtlenebb a síklemez gerinccel szemben, a ferde lemezmezők varratainál kialakuló fe szültségkoncentráció miatt, ha nincs keresztborda. Az Eurocode 3 [11] a folytonos hosszirányú kétoldali sarok-, illetve tompavarratokat automata hegesztési eljárás alkalmazása esetén 125-ös, míg kézi varratoknál 112-es fáradási osztályba sorolja. A trapéz lemez gerincű kialakítás azonban ked vezőbb, mint a feszültség irányára merőlegesen hegesztett lemezek varratainak fáradási osztálya, mely az Eurocode 3 alapján kétoldali sarokvarrat esetén a 80-as fáradási osztályba sorolható. A vizsgált szerkezeti részlet tehát feltehetőleg a két fáradási osztály közé sorolható be a trapézlemez hajlítási szögének függvényében. Trapézlemez gerincű tartóknál a kísérleti fáradási élettartamot a feszült ségingadozási szint függvényében a 8. ábrán a Wöhler-görbe (Eurocode 3 alapján S-N görbe) szemlélteti. A diag ramon a korábbi trapézlemez gerincű tartókra vonatkozó vizsgálatok eredményeit is feltüntettük, kiegészítve a mostani kísérleti eredményekkel. A kiértékelés első lépésében csupán a tisztán hajlításra (négypontos hajlítás) igénybe vett próbatestekkel foglalkozunk. A kísérleti eredményeket az IIW [12] ajánlása szerint értékeltünk ki, és ennek megfelelően soroltuk be a szerkezeti részletet fáradási osztályba. A 8. ábrán látható, hogy a jelen kísérletek fáradás szempontjából ked vezőbb eredményeket mutattak, mint a korábbi kísérletek túlnyomó több sége, ezért a jelen szerkezet szempontjából a szakirodalmi kísérletekkel összevont kiértékelés a biztonság javára tett közelítés. A fáradási osztályba soroláshoz először meghatároztuk a mérési eredmények átlagértékét (xm) és a szórást (Stdv) a 2 millió ismét lésszámhoz tartozó élettartamnál. A 2. táblázat tartalmazza ezen kívül a csökkentő tényező értékét (k), melyet az IIW a kísérletek számának függvényében határoz meg. 2. táblázat: M érési eredmények statisztikai elemzése Mérési adatok száma (n) 20 db Feszültségingadozás 127,1 MPa középértéke (xm) Szórás (Stdv) 12,74 MPa Csökkentő tényező (k) 2,3

A statisztikai elemzés és a kiértékelt kísérletek számának függvényében meghatároztuk a szerkezeti részlet karakterisztikus fáradási osztályát. A mérési eredmények középértékéhez tarozó S-N görbéből a karakterisztikus S-N görbét az IIW [12] ajánlásának megfelelően számítottuk. xk = xm – k * Stdv = 127,1 – 2,3 *12,74= = 97,75 MPa Ehhez a feszültségingadozási szint hez tartozó S-N görbének az EC3 szerinti 90-es fáradási osztály felel meg. A kísérleti eredmények tehát azt mutatják, hogy a normálfeszültséggel terhelt trapézlemez gerincű tartók fáradás szempontjából a 90-es fáradási osztálynak megfelelő ellenállással rendelkeznek a kísérletekben vizsgált kialakítás és geometria esetében. A kiértékelés második részében azt vizsgáltuk, hogy a nyírófeszültség hogyan befolyásolja a fáradási osztályba sorolást, illetve tervezésnél a normálés nyírófeszültség interakciója hogyan vehető figyelembe. A 8. ábrán a 3. és 4. próbatest élettartalma az összehasonlító feszültség alapján számított feszültségingadozásnak megfelelően lett feltüntetve. Az ábrából látható, hogy a két vizsgálat eredményei a kísérletek középértékéhez nagyon közel helyezkednek el. Ez alátámasztja azt a szakirodalmi ajánlást, mely szerint tervezésnél az összehasonlító feszültséggel számolva lehet a tartók fáradási élettartamát meghatározni. A kiértékelés harmadik részében a varratméret és varratkialakítás hatását vizsgáltuk a fáradási élettartamra. Az 5. és 6. próbatestek esetében a varratok 3 mm-esek és egy rétegben készül-

tek. Ezek a gerendák sokkal nagyobb ismétlésszám után mentek tönkre, mint az 6 mm-es varrattal kialakított azonosan terhelt gerendák, ahol a varratot két rétegben készítették. A varratméret és a hegesztési technológia tehát igen jelentősen befolyásolja a szerkezet fáradási élettartamát. A gyakorlati tervezésben javasolt tehát a teherbírás szempontjából minimálisan szükséges varratméret alkalmazása. Hegesztéstechnológiai szempontból pedig fontos, hogy az elektródacsere helye lehetőleg ne essen a feszültségkoncentrációs helyekkel egybe, tehát ne a ferde és párhuzamos lemezmezők határára kerüljön a hegesztési folya mat megszakítása.

het figyelembe venni, és a fáradási élettartamot ezzel a feszültségszinttel lehet meghatározni. A kísérletek rávilágítottak a varratméret fáradási élettartamot befolyásoló domináns hatására. Kisebb varratméret esetén a tartók élettartama lényegesen nagyobb volt, mint nagyobb varrat alkalmazása esetén, mely a hegesztés során bevitt kisebb hőmennyiséggel, kisebb maradó feszültségekkel, valamint az esetleges kisebb varrathibákkal indokolható. További kutatásunkban a geometriai feszültség alapú fáradási osztályba sorolást, valamint a tartók geometriai méreteinek a feszültségkoncentrációra kifejtett hatását vizsgáljuk.

6. Ö sszefoglaló megállapítások

7. Irodalomjegyzék

A cikkben trapézlemez gerincű tar tók fáradásvizsgálatával foglalkozó kísérleteket mutatunk be, melyeket az M43 autópálya Tisza-hídjának tervezését és kivitelezését segítő háttérkutatási projekt keretében végeztünk el. A kísérleti kutatás során hat próbatestet vizsgáltunk. A kísérletek céljai a trapézlemez gerincű tartók fáradási osztályba sorolása tiszta normálfeszültség hatására, ezen kívül az összetett fe szültségállapot, valamint a varratméret fáradási élettartamot befolyásoló hatásának meghatározása volt. A kísérletek eredményei alapján ki jelenthető, hogy a vizsgált kialakítású szerkezeti részlet a 90-es fáradási osztályba sorolható tiszta normálfeszültségek hatására. A mérések alátámasztották azt a szakirodalmi ajánlást, hogy az összetett feszültségállapotot az összehasonlító feszültséggel le-

[1] T akesita, A., Yoda, T., Sato, K., Sakurada, M.: „Fatigue tests of composite girder with corrugated web”, Proceedings of Annual Conference of the Japan Society of Civil Engineering, Vol. 52, pp.122-123, 1997. [2] Harrison, J. D.: „Exploratory fatigue test of two girders with corrugated webs”, Br. Weld. Journal, Vol. 12, pp.121-125, 1965. [3] Ibrahim, S. A.: „Fatigue analysis and instability problems of plate girders with corrugated webs.”, PhD. Dissertation, Drexel University, Philadelphia, U.S.A., 2001. [4] Sauce, R., Abbas, H. H., Driver, R. G., Anami, K., Fisher, J.: „Fatigue life of girders with trapezoidal corrugated webs”, Journal of Structural Enginnering, ASCE, Vol.137 (7) pp.1070-1078, 2006. [5] Anami, K., Sauce, R., Abbas, H.: „Fatigue of web-flange weld of corrugated web girders: 1. Influence of web corrugation geometry and flange geometry on web-flange weld toe stresses”, International Journal of Fatigue, Vol. 27, pp.373-381, 2005. [6] Anami, K., Sauce, R.: „Fatigue of web-flange weld of corrugated web girders: 2. Analytical evaluation of fatigue strength of corrugated web-flange weld”, International Journal of Fatigue, Vol. 27, pp.383-393, 2005. [7] Ibrahim, S., Dakhakhni, W., Elgaaly, M.: „Fatigue of corrugated-web plate girders: Experimental study”, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 132:9, pp.13711380, 2006. [8] Ibrahim, S., Dakhakhni, W., Elgaaly, M.: „Fatigue of corrugated-web plate girders: Analytical study”, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 132:9, pp.13811392, 2006. [9] Ibrahim, S., Dakhakhni, W., Elgaaly, M.: „Behaviour of bridge girders with corrugated webs under monotonic and cycling loading”, Engineering Structures, Vol. 28, pp.1941-1955, 2006. [10] Sakai, I., Kasuga, A., Umezu, K., Nagamoto, N.: „Experimental research relating to fatigue of corrugated steel web bridges”, Proceedings of the 1st fib Congress, [11] EN 1993-1-9: 2003; Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1-9: Fatigue. [12] Recommendations for fatigue design of welded joints and components, International Institute of Welding (IIW), XIII-1965-03/XV-1127-03, 2003.

8. ábra: Trapézlemez gerincű tartók fáradási élettartama és fáradási osztálya


43

Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-díjas mérnök

ÉV VÉGI KÉPRIPORT A MEGÚJULT SZABADSÁG ÉS AZ ÚJ ÉSZAKI VASÚTI DUNA-HÍDRÓL PHOTO REPORT ABOUT THE RENOVATED SZABADSÁG AND THE NEW NORTHERN RAILWAY DANUBE BRIDGES A MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETEK az elmúlt években folyamatosan tudósított az országban épülő Dunahidakról. Jelen képriport ezekhez kapcsolódva, az utoljára elkészült két híd 2008. december végi ál lapotát mutatja be néhány fénykép segítségével.

A Szabadság híd A millenniumra elkészült Ferencz József (1946-tól Szabadság) híd a világ legszebb Gerber-csuklós (konzolos) rácsos hídja. Szerkezeti megoldása, gyönyörű vonalvezetése, a talán legkiválóbb magyar hídtervező mérnök, Feketeházy János alkotása. A hidat iga zán széppé és egyedivé tevő kapuzat – főként kovácsoltvas – díszítőelemeit azonban Nagy Virgilnek, a zseniális építésznek köszönhetjük. A híd alapjainak építését 1894-ben, acélszerkezetének gyártását 1895 februárjában kezdték. Csodálatra méltó módon – a korabeli technológiai felkészültség mellett (első ízben részint szabadszereléssel)

The different issues of the periodical MAGÉSZ ACÉLSZERKEZETEK has been continuously reported about the building of Danube bridges in Hungary. The photos of this review are showing the actual status at the and of the last year.

– az 5000 tonnányi acélszerkezet másfél év alatt elkészült. A híd ünnepélyes átadására 1896. október 4-én került sor. Sajnos 1945. január 16-án a híd az esztelen háborús pusztítás áldozatává vált. Mivel a többi budapesti hidunkhoz képest a legkisebb mértékben károsodott, az újjáépítést ezzel kezdték. Az akkori körülmények között, szinte hihetetlen gyorsasággal és egyben hősies munkával, rövid egy év alatt elkészült. Forgalomba helyezése, 1946. augusztus 20-án az újjáépítés első nagy ünnepe volt. A Szabadság híd – az 1892-ben forgalomba helyezett komáromi Erzsébet híd után – a legrégebbi, eredeti álla

A közölt felvételekkel főként az eredeti fényében pompázó, gyönyörű kapuzatot kívánjuk bemutatni.

A kapuzat a turulmadarakkal és a címerekkel

A híd látképe a már kész útpályáról szemlélve

44

potában levő Duna-hidunk. Rövid más fél éves szünettel, már 110 esztendeje szolgálja a forgalmat. A háború után többször is rekonstrukció alá esett, de az első nagy, a háborús sérüléseket és a korróziós károkat végleg eltüntető, teljes felújítására csak most került sor. A 2007 májusa óta folyó munkálatokat a múlt év végére gyakorlatilag befejezték, december 20-án beindult a villamosforgalom. A korrózióvédel mi tevékenység hátralevő részével azonban meg kell várni a kedvezőbb időjárást.


Az Északi vasúti híd A vasúti átkelő 102 éves múltjáról, az új híd megvalósításáról a MAGÉSZ ACÉLSZERKEZET több száma részle-

tesen tudósított. A mostani felvételek már a végleges – a járda és a korlátok felszerelése utáni – állapotról készültek (2008. december 23-án).

A közel 700 m hosszú híd budai kapuzata:

A közölt képek a szerző felvételei. A már kész Északi vasúti híd

A vasúti forgalom már 2008. szeptember 21-én beindult, de a járda és a korlátok csak karácsonyra készültek el


45

Vigh László Gergely (BME Hidak és Szerkezetek Tanszék) Gregory G. Deierlein (Stanford University) Eduardo Miranda (Stanford University) Abbie Liel (University of Colorado at Boulder) Stephen Tipping (Tipping Mar and Associates, Berkeley, CA)

Új disszipatív szerkezettípusok viselkedési tényezőjének meghatározása Acél trapézlemezes nyírt fal szeizmikus viselkedése Determination of behaviour factor of newly developed seismic resistant structural systems Seismic performance of steel corrugated shear wall Az amerikai Applied Technology Council Project 63 dokumentumában (ATC-63) egy új, valószínűségi alapokon nyugvó, korszerű eljárást javasol újszerű szerkezettípusok földrengési viselkedésének értékelé séhez, azon belül is elsősorban a tervezésben alkal mazható viselkedési tényező meghatározásához. Az el járás, amely orvosolni igyekszik az eddigi módszerek hiányosságait, általánosan alkalmazható és objektív. Az így meghatározott földrengési paraméterek al kalmazása biztosítja, hogy a megtervezett szerkezet tönkremenetelének valószínűsége kellően kicsi marad jon. A módszer lényege, hogy reprezentatív arche tipikus épületek tönkremenetelét elemezzük relatíve nagyszámú regisztrált valós földrengéstörténet (ún. accelogram, földrengésrekord) figyelembevételével. Az eljárás monoton és ciklikus kísérletekkel kalibrált numerikus modellen végrehajtott, nemlineáris, sta tikus és dinamikus analízissorozat eredményeinek statisztikai kiértékelésén alapszik. Cikkünkben az eljárást mutatjuk be egy konkrét al kalmazáson keresztül. A kaliforniai Tipping Mar + Associates által könnyűszerkezetes épületekhez kifej lesztett acél vékony falú trapézlemezes, nyírt falas merevítőrendszer viselkedését elemezzük az ATC-63 módszerét alkalmazva.

A new approach for the performance evaluation of newly developed seismic resistant systems is proposed by the Applied Technology Council Project 63. The methodology is probability based, comprehensive and objective. Application of seismic parameters deter mined on this basis ensures acceptably low collapse probability of the designed structure. The basis of the approach is the collapse analysis of representative archetypical buildings, considering relatively large number of actual ground motion records. The method invokes a series of nonlinear static and dynamic analyses using numerical models that are calibrated to monotonic and cyclic test results. The seismic per formance evaluation is completed by the statistical evaluation of the numerical results. In this paper, the authors illustrate a practical ap plication: for light-framed steel buildings, a steel corrugated sheet shear wall bracing system is devel oped by Tipping Mar + Associates, California, for the primary use in mid-size residential and commercial structures. The seismic performance is studied by the ATC-63 method.

1. Bevezetés

Újszerű szerkezettípusok földrengési viselkedése mindig kérdés, különös tekintettel a tervezésben alkalmazható viselkedési tényezőre és az azt biztosító szerkezeti tervezési szabályokra. Különböző szabályozások, módszerek próbálnak iránymutatást adni ennek meghatározásához. Gyakori az elemszintű (pl. egy rácsrúd) vizsgálat, ahol a teherbírás, lokális duktilitás, energiaelnyelő képesség stb. paraméterek alapján bizonyos tapasztalati határértékek figyelembevételével, gyakran hasonló elemekkel való összehasonlítás alapján, olykor szubjektív módon történik az értékelés. Különböző szabványok, sőt különböző anyagok esetén is igen eltérő megközelítésekkel találkozhatunk. Az amerikai Applied Technology Council egy egységes, minden szerkezettípusra és anyagra alkalmazható eljárást kívánt létrehozni a Project 63 (ATC-63, [1]) kutatása keretében. Az ajánlás első változatban 2008 nyarán jelent meg

Földrengésre való méretezéskor alapvető kérdés a helyes válaszcsökkentő tényező (viselkedési tényező, q) megválasztása. A viselkedési tényező segítségével vehetjük figyelembe a szerkezet duktilitását; megmutatja, hogy a képlékenyedés hatására a szerkezet földrengésterhe milyen mértékben csökken a rugalmas esethez képest. Értéke a főbb szerkezettípusokra a szabványok által rögzített: épületek esetén a q = 1,5 értéktől akár q = 8-ig is mehet (utóbbi speciális, nagy duktilitású, merev keretek esetén alkalmaz ható). A viselkedési tényező alkalmazása teszi lehetővé az egyszerűsített statikai analízist, de az ilyen, energiaelnyelő vagy disszipatív szerkezetek körültekintő tervezést igé nyelnek: a duktilitást, a megfelelő képlékeny mechanizmust biztosítani kell.

46


az USA-ban. A valószínűségi alapokon nyugvó, korszerű, általánosan alkalmazható és objektív eljárás újszerű épület szerkezet-típusok földrengési viselkedésének értékelésé hez, azon belül is elsősorban a tervezésben alkalmazható viselkedési tényező meghatározásához használható. Az így meghatározott földrengési paraméterek alkalmazása biztosítja, hogy a megtervezett szerkezet tönkremenetelének valószínűsége kellően kicsi maradjon. A módszer lényege, hogy reprezentatív archetipikus épületek tönkremenetelét elemezzük relatíve nagyszámú regisztrált valós földrengéstörténet (ún. accelogram vagy földrengésrekord) figye lembevételével. Az eljárás monoton és ciklikus kísérletekkel kalibrált numerikus modellen végrehajtott, nemlineáris, statikus és dinamikus analízissorozat eredményeinek statisztikai kiértékelésén alapszik. Cikkünkben az eljárást mutatjuk be egy konkrét alkal mazáson keresztül. A kaliforniai Tipping Mar + Associates által könnyűszerkezetes épületekhez kifejlesztett acél vékony falú trapézlemezes merevítőfalrendszer (nyírt falas merevítőrendszer) [2] viselkedését elemezzük az ATC-63 módszerét alkalmazva. A merevítőfal felépítése a következő (1. ábra): alacsony profilú trapézlemezt önfúró csavarokkal rögzítünk a szin tén vékony falú szelvényekből álló kerethez. A keret a fal alsó és felső élénél alkalmazott gerendából és kb. 61 cmenként (2 láb – 2’) elhelyezett függőleges oszlopból áll. Ezen elemek segítségével rögzíthető a fal a határoló főtartó oszlopokhoz és gerendákhoz. A trapézlemez-vastagságot, keretszelvényeket stb. változ tatva összesen 24 különböző konfigurációt vizsgáltak egy kísérleti program keretében, jellemzően egy-egy 4’x8’ (~1,2x2,5m) méretű egységen. Az eredmények alapján 9 konfigurációt javasoltak gyakorlati alkalmazásra, ezzel a teherbírási követelmények tág palettáját lefedve.

Mielőtt általánosságban, illetve a példán keresztül részletesebben ismertetjük az ATC-63 eljárását, a következő – a magyar, illetve európai gyakorlatban nem használatos vagy nem egyértelmű – fogalmakat definiáljuk: – maximum considered earthquake, MCE: maximálisan figyelembe vett földrengéshatás, ami jellemzően a 2500 éves visszatérési idejű földrengést jelenti (50 év alatt 2% valószínűséggel következik be). A gyakorlatban – az Eurocode 8 Part 1 (EC8, [3]) előírásaihoz hasonlóan – a 475 éves visszatérésű földrengéssel hajtjuk végre számításainkat, amely az MCE gyorsulásszint 2/3-aként számítható. – response modification factor, R: válaszcsökkentő tényező; megfelel az EC8 q viselkedési tényezőjének. – displacement modification factor, Cd: megfelel az EC8 qd elmozdulási módosító tényezőjének. – system overstrength factor, W0: analóg az EC8 túltervezési paraméterével. A nem disszipatív elemek tervezésénél vesszük ezt figyelembe, így biztosítva, hogy tönkremenetelkor a képlékenyedés valóban a disszipatív elemekben jöjjön létre és az egyéb elemek ne károsodjanak. Az itt említett egységes tényező tartalmazza az anyagjellemzők várható értékének, a felkeményedésnek, a disszipatív elemek alacsony kihasználtságának, illetve a képlékeny igénybevétel átrendeződésnek a hatását, míg az EC8 ezeket külön paraméterekkel határozza meg. – fragility curve: törékenységi görbe, amely adott szerkezet tönkremenetelének valószínűségét mutatja különböző intenzitású földrengések esetén. – collapse margin ratio, CMR: a tönkremenetellel szembeni biztonsági arány. A továbbiakban elsősorban az amerikai terminológiát használjuk.

1. ábra: A nyírt fal felépítése és a kísérleti elrendezés


47

2. S zeizmikus viselkedés elemzése: általánosságban az ATC-63 eljárásáról Az ATC-63 újonnan kifejlesztett vízszintes teherhordó szerkezetek szeizmikus viselkedésének értékeléséhez nyújt átfogó, egységes kereteljárást. A cél az, hogy a tervezésben figyelembeveendő legnagyobb földrengésre (MCE) az épü let összeomlásának a valószínűsége elfogadható mértékű (kellően alacsony) legyen. A módszer feltételezi, hogy a szerkezeti rendszer jól definiált és relatíve kevés számú, ún. archetipikus épület segítségével az alkalmazási terület jól körülhatárolható. Az így kitalált reprezentatív épületcsaládra aztán egységes (tehát a reprezentált szerkezetek mindegyikére biztonsággal alkalmazható) szeizmikus paraméterek határozhatóak meg. Ezek (az amerikai és az európai terminológia szerint): – response modification factor, R, (EC8: viselkedési tényező, q), – displacement modification factor, Cd, (EC8: elmozdulási módosító tényező, qd), – overstrength factor, W0, (EC8: túltervezési tényező).

3. A z acél merevítőfal kísérleti eredményei A kaliforniai UC Berkeley egyetemen Stojadinovic és társai [2] ciklikus kísérletsorozatot hajtott végre összesen 44, jellemzően 4’ (~1,2m) széles és 8’ (~2,5m) magas valósméretű próbatesten (1. ábra). Monoton kísérletet nem hajtottak végre. Hat különböző paraméter hatását vizsgálták: 1) a trapézlemez vastagságát; 2) a keretgerendák és oszlopok méretét; 3) az önfúró csavarok típusát és méretét; 4) a csavarozás kiosztását; 5) gipszfal hozzáépítését; 6) egyoldalas vagy dupla kivitelben történő megvalósítást. A 2. ábra az így kapott hiszterézis görbére mutat tipikus példát. A nyírt fal hiszterézis viselkedésében tisztán megfigyelhető a középen beszűkülő jelleg (pinching), amit a vékony falú elemek önfúró csavaros kapcsolatának tönkremeneteli módja magyaráz: a palástnyomás hatására táguló csavarlyuk, csavar elfordulása, kihúzódása. További részletekért lásd [2].

A módszer a következő lépésekből áll (részleteiben a következő fejezetekben kifejtve): 1. A reprezentatív archetipikus épületek létrehozása és konkrét megtervezése a hatályos szabványok szerint, a szeizmikus paraméterek (így pl. a viselkedési tényező) bizonyos feltételezésével. Az archetípusoknak le kell fedniük a várható gyakorlati alkalmazási területet, azaz az épületeket leíró főbb paramétereknek (tipikusan: épületmagasság, fesztáv, súlyarányok, régió szeizmicitása stb.) reprezentatívnak kell lenniük. Tipikusan 20–30 különböző épület megtervezését jelenti ez. 2. N umerikus modell felépítése és kísérletekkel való kalib rálása. 3. N emlineáris statikus analízis (pushover, eltolásvizsgálat) segítségével minden egyes archetípusra meghatározzuk a túltervezési tényezőt, illetőleg jellemezzük a szerkezet globális duktilitását. 4. N emlineáris növekményes dinamikus analízissorozatot (incremental dynamic analysis, IDA) hajtunk végre minden archetípusra az ATC-63 által megadott 22 pár földrengésrekord figyelembevételével, így meghatározva egy-egy épületre a tönkremenetelhez tartozó földrengés intenzitás-értékeket. 5. A z IDA eredményeiből az ún. módosított törékenységi görbe (adjusted fragility curve) határozható meg, illetőleg a tönkremenetellel szembeni biztonság (ad justed collapse margin ratio, ACMR) számszerűsíthető. Ha ACMR értéke meghalad egy bizonyos – az ATC63-ban szabályozott, és az eddig figyelembe nem vett bizonytalanságokat is reprezentáló – határértéket, akkor a tönkremenetel valószínűsége kellően alacsony (az elfogadható mérték megválasztható), és így az archetípusok megtervezésekor figyelembe vett szeizmikus paraméterek elfogadhatóak. Ha az ACMR értéke nem megfelelő, további iterációs lépések keretében csökkentett viselkedési tényező figyelembevételével az archetípusok újratervezésével megismételjük az eljárást. Az ATC-63 eljárásáról további információk [1]-ben és [4]ben találhatóak.

48

2. ábra: T ipikus hiszterézis görbe (pirossal egy tipikus hiszterézis hurok

4. A rchetipikus épületek megválasztása A vizsgált rendszer megcélzott alkalmazási területe sok tekintetben hasonló az OSB, illetve egyéb fatermékkel operáló nyírt falakéhoz. Ennek megfelelően az archetipikus épületek kiválasztásakor az ATC-63 dokumentumában szereplő fa alkalmazási példa szempontjait követtük, az épületek kialakítása alapvetően megegyezik az ott megadottakkal [1]. Az archetipikus épületek körét így a következő szempontok szerint határoztuk meg: – Két fő funkciót különböztetünk meg: lakó- és kereskedelmi (3. ábra). Ez egyben a tipikus alaprajzi méreteket is meghatározza. A két funkció alapján külön archetípus csoportokat állapítunk meg (az egyes csoportok viselkedését külön-külön értékelhetjük.) – Szintek száma: 1 ~ 10. (Megjegyezzük, hogy a jelenlegi kaliforniai szabályozások nem teszik lehetővé acél nyírt fal alkalmazását 5 szintnél magasabb épületben.) – Szeizmicitás: magas (ASCE7-05 szerint: SDC-D High  MCE = 1,5g). – Az épületek téglalap alaprajzúak, a merevítőrendszer az épület peremein halad. – A fentiek alapján egy-egy nyírt falhoz tartozó terhelt terü let jól definiálható, illetve a fal vizsgálata a szerkezettől


a) lakóépület

b) kereskedelmi épület

3. ábra: Archetipikus épületek alaprajza [1] 1. táblázat: A definiált archetípusok

4. ábra: A rchetípus globális numerikus modellje

elkülöníthető. Feltételezzük, hogy a teljes vízszintes terhet a merevítőfal viseli. Ilyen módon az épület tényleges alaprajzi mérete és a figyelembe vett önsúly az értékelést kevéssé befolyásolja (adott épületmérethez és súlyhoz jól definiálható a szükséges nyírt fal típusa és hossza). – Figyelembevéve a fa merevítőrendszerrel való hasonlóságot, R = 4~5 érték várható. Kiindulásként R = 4 válaszcsökkentő tényezőt veszünk figyelembe, azaz a vizsgálat célja ezen érték igazolása. – Az elmondottak miatt elegendő a nyírt fal tervezésével foglalkozni. Így 2 viselkedési csoportban összesen 13 archetípust definiáltunk és terveztünk meg (1. táblázat). A tervezés részleteit lásd [4]-ben.

5. Numerikus modell és kalibráció 5.1 A z archetipikus épület globális numerikus modellje A szerkezeti analízisekhez az Open Systems for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees, [5]) nevű szoftvert alkalmaztuk. Síkbeli rúdszerkezeti modell reprezentálja a vizsgált épület egy merevített keretét (4. ábra). A nyírt falat szintenként egy-egy átlós rúddal modellezzük, nemlineáris anyagmodellt használva. Minden egyéb elem tökéletesen rugalmas rúdelem, a kapcsolatok minden-

hol csuklósak. Ilyen módon a biztonság javára nem vesszük figyelembe a rugalmas elemek vízszintes teherhordáshoz való hozzájárulását. Emiatt a teljes keretet nem, csupán az adott irányban dolgozó merevített alkeretet kell modellezni. A merevített mezőre (oszlopokra) közvetlenül nem adódó, de vízszintes teherhordás szempontjából a merevítéshez tartozó függőleges terhet a végtelen merev, csuklós kapcso lódású, ún. vezető oszlopon (leaning column) helyezzük el. A merevítőfalat helyettesítő elemnek reprezentálnia kell a monoton és ciklikus viselkedést egyaránt. Mivel a kísérleti eredmények szerint az elem viselkedése már a kezdetektől fogva nemlineáris, az 5. ábrának megfelelően két anyag párhuzamos kapcsolásával igyekeztünk jobb illeszkedést elérni, amellyel így a kezdeti rövid, meredek szakasz modellezhető. A hiszterézis viselkedésben tapasztalt, középen beszűkülő (pinching) jelleget (2. ábra), illetve a ciklikus degradációt (pl. a ciklikus terhelés során létrejövő teherbíráscsökkenés, merevségcsökkenés stb.; lásd 6. ábra) szimulálandó az Ibarra–Medina–Krawinkler [6] anyagmodellt alkalmaztuk (6. ábra). Az így kapott mo dell 15 független paraméterrel írható le (5–6. ábra): a) a monoton burkológörbe paraméterei (folyási és maximális teher Fy1, Fy2, Fu, illetve a vonatkozó deformációk dy1, dy2, dm, a maximális teher elérése utáni ereszkedő szakasz meredekségi aránya aC és a maradó teherbírás r); b) a pinching paraméterek (ap és bp); c) a ciklikus degradáció paraméterei (c, gA, gS, gD, gK).


49

5. ábra: K ombinált anyagmodell – monoton burkoló

6. ábra: Ibarra–Medina–Krawinkler [6] anyagmodell

5.2 A nyírt elem kalibrálása A kalibrálást a kísérletekben alkalmazott próbatestek eredményei alapján hajtjuk végre. A kalibrált modell extra polálható a tényleges szerkezeti méretekre [4]. Mivel monoton kísérletet nem hajtottak végre, külön felületszerkezeti almodell segítségével határoztuk meg a monoton viselkedés erő–elmozdulás görbe jellegzetes pontjait [4]. Az almodell eredményei alapján a monoton viselkedés a teherbírási maximumig ismert. Ez alapján, illetve néhány paraméter kizárásával a kalib rálás a következő paraméterekre terjed ki: az ereszkedő szakasz meredeksége aC, a maradó teherbírás r, a pinching (ap, bp) és a degradációs paraméterek (gA, gS, gD, gK). A kalibrálást genetikus algoritmus segítségével hajtottuk végre minden egyes, a kísérletekben szereplő falkonfigu rációra külön. A számítás részleteit itt nem közöljük (lásd [4]). Megjegyezzük, hogy találtunk olyan egységes paraméterbeállítást, amely jó közelítéssel használható a legtöbb esetben. Itt jegyezzük meg továbbá, hogy az ATC eljárás az érté kelés során lehetőséget nyújt az egyes lépések – így pl. a modellkalibrálás – kapcsán esetlegesen felmerülő bizonytalanságok figyelembevételére.

6. A z archetipikus épületek analízise és értékelése 6.1 Az eltolásvizsgálat Az eltolásvizsgálat célja kettős: a) egyrészt hogy globálisan jellemezzük a szerkezet viselkedését annak duktilitása és a rendszer túltervezés (system overstrength, W0) mértékének tekintetében; b) másrészt, hogy elemezzük a globális tönkremeneteli mechanizmust. Az eltolásvizsgálatot a megszokott módon kell végrehajtani: az állandó önsúly mellett fokozatosan növekvő, a magasság mentén tipikusan fordított háromszög eloszlású vízszintes terhek figyelembevételével. Anyagi és geometriai nemlinearitást figyelembe vevő, elmozdulás-vezérelt analízist hajtunk végre minden egyes archetípusra. Az eltolásvizsgálat eredményeként kapott, tipikus kapacitásgörbét (alapnyíróerő – tetőponti elmozdulás diagramot) láthatunk a 7. ábrán. Az ábra egyben szemlélteti az W0 és a jellemző eltolódásértékek (dy, du), illetve a duktilitási arány mc meghatározásának módját is. Az előbbi – amely az eltolásvizsgálat során kapott legnagyobb alapnyíróerő és a tervezési értékének hányadosa – értéke jellemzően 2,4~2,6 közé esik; tehát a nem disszipatív elemek ilyen mértékű

2. táblázat: Az archetípus analízisek eredményei

7. ábra: T ipikus kapacitásgörbe eltolásvizsgálat alapján

50


túltervezésével tudjuk a megfelelő tönkremeneteli mechanizmust biztosítani. A duktilitási arány meglehetősen nagy szórást mutat: 2,7~6,3. A tendencia illeszkedik az egyes falkonfigurációk között a lokális duktilitásban tapasztalt különbségekhez [4]. A duktilitási arány és a szerkezet alap periódusideje alapján határozzuk meg továbbá az ún. spektrumalaki módosító tényezőt (spectral shape factor, SSF), amellyel azt vesszük figyelembe, hogy ritka földrengési rekordok esetén a spektrum alakja nagyon eltérhet a tervezésben használt válaszspektrumtól. [1] Az eredményeket összegzi a 2. táblázat.

6.2 A növekményes dinamikai (IDA) analízis A növekményes dinamikai analízis (IDA) célja, hogy valós – de megfelelően normált – földrengésrekord amplitúdóját (intenzitását) fokozatosan növelve (skálázva) megtaláljuk azt a vonatkozó intenzitásmértéket, melynél az adott földrengésrekord a vizsgált szerkezet összeomlását (pl. globális instabilitás) eredményezi. (Az ATC-63 definíciója szerint a földrengésrekord intenzitása a földrengésrekord figyelembevételével számított gyorsulási válaszspektrumnak az épület periódusidejéhez tartozó SCT értéke.) Jellemző eredményként a 8. ábrán is mutatott tetőponti elmozdulás – intenzitás görbesort kapjuk (minden egyes földrengésrekordhoz egy görbe tartozik). Egy-egy ilyen görbén a globális stabilitásvesztést numerikusan a görbe közel vízszintes szakasza jelzi. A skálázásról részletesebben lásd [1] vagy [4]. Az ATC-63 megad 22 pár (tehát összesen 44) földrengési rekordot [1], amelyre minden egyes archetípust külön vizsgálni kell. Minden egyes földrengésre meghatározzuk a tönkremenetelhez tartozó intenzitást, majd azokból a tönkremeneteli intenzitás ŜCT medián értékét. A tönkremeneteli intenzitásértékek kumulatív eloszlásaként származtatható az ún. törékenységi görbe (9. ábra), amely a tönkremenetel valószínűségét mutatja különböző intenzitású földrengések esetén. A diszkrét értékekre lognormális eloszlás illeszthető. Az eddigi eredmények természetszerűleg tartalmazzák a földrengések különbözőségéből adódó bizonytalanságot

8. ábra: Tipikus IDA görbesorozat a 44 földrengésrekordra

(record-to-record variability). Egyszerűsített eljárással vesszük figyelembe a további, így pl. a modellezésben, kísérleti adatok minőségében stb. rejlő bizonytalanságokat, illetve a már említett spektrális alak különbözőségét. Az utóbbit kifejező SSF tényező segítségével közvetlenül a törékenységi görbét módosítjuk (adjusted fragility curve). A módosított görbéről leolvasható ŜCT tönkremeneteli intenzitás medián értékének, illetve a maximális figyelembe vett földrengéshatáshoz (MCE) tartozó gyorsulásértéknek a hányadosa mutatja meg a tönkremenetellel szembeni biztonságot (adjusted collapse margin ratio, ACMR). A további bizonytalanságokat az ACMR-rel szemben támasztott határértékek veszik figyelembe. A határérték részben szubjektív megítélés alapján választható meg: az egyes bizonytalansági tényezőket kategóriák alapján besorolva egy összevont btot bizonytalanságot állapíthatunk meg az ATC-63 dokumentum alapján. A határérték függ még a kívánt – MCE földrengéshatással szembeni – tönkremeneteli valószínűségtől (esetünkben minden egyes archetípusra maximum 20%, míg egy-egy csoportra átlagban maximum 10%). [1]

6.3 A szeizmikus viselkedés értékelése Amint a 2. táblázat mutatja, az ACMR értékek megha ladják a vonatkozó határértékeket, így a kezdetben feltételezett válaszcsökkentő tényező (R = 4) megfelelően lett megválasztva. Megjegyezzük, hogy amennyiben ez a feltétel nem teljesül, a számítást az archetípusok újratervezésével kell folytatni, csökkentett R érték mellett. Az elmozdulási módosító tényező, Cd értéke az ATC-63 definíciója alapján megegyezik R értékével. (Megjegyezzük, hogy ez a feltételezés rövid periódusidők esetén jellemzően nem helytálló). Megállapítható, hogy a vizsgált acél merevítőfal sok tekintetben – mind komponens, mind globális szinten – sok hasonlóságot mutat az [1]-ben közölt fa nyírt falas rend szerrel. Komponens szinten mindkét rendszerre a középen összeszűkülő hiszterézis viselkedés jellemző. A teherbírás (természetesen különböző méretek mellett) és a duktilitás szintén összevethető. Globális viselkedés szempontjából az IDA eredmények támasztják alá a hasonlóságot. [4]

9. ábra: Tipikus törékenységi görbe


51

7. Zárszó Cikkünkben egy acél nyírt fal mintapéldáján keresztül mutattuk be az ATC-63, újszerű szerkezetek földrengési viselkedésének értékelésére szolgáló – átfogó és relatíve objektív – eljárását. A példából is látható ugyanakkor, hogy végrehajtása rendkívül időigényes (modellkalibrálás, nagy számú nemlineáris dinamikai vizsgálat). Megjegyezzük, hogy az eljárással kapott paraméterek csak egy független szakértő bizottság jóváhagyásával alkalmazhatóak a gyakorlatban. Hangsúlyozzuk, hogy a közölt példa nem teljes, így általános következtetéseket a nyírt fal tervezésében alkalmazandó szeizmikus paramétereket illetően nem vonhatunk le. Nem foglalkoztunk az alacsonyabb szeizmicitás eseteivel. Nem vizsgáltuk egyéb, nem méretezett elemek hatását (pl. burkolatok, válaszfalak stb.), amelyeknek azonban – mint azt [1]-ben is megállapították – gyakran nem elhanyagolható hatásuk lehet. Nem foglalkoztunk továbbá az egyéb elemek teherbírási szerepével, amelyek pedig akár közvetlenül, akár közvetetten (az igénybevételek átrendeződésének elősegítésével) befolyásolhatják az eredményeket.

52

Köszönetnyilvánítás A szerzők köszönetet mondanak a The Thomas Cholnoky Foundation alapítványnak, hogy a Dr. Korányi Imre Ösztöndíj keretében nyújtott támogatásával lehetővé tette Vigh L. Gergely tanulmányútját a Stanford University-n. Irodalomjegyzék [1] A TC-63: Recommended Methodology for Quantification of Building System Performance and Response Parameters, 90% Draft, Applied Techn. Council, Redwood City, CA, 2008 [2] Stojadinovic, B., Tipping, S., Structural testing of corru gated sheet steel shear walls, Research report, University of California, Berkeley, 2007 [3] MSZ EN1998:2005 Eurocode 8: Design of structures for earth quake resistance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings, 2005. [4] Vigh, L.G., Deierlein, G., Miranda, E., Liel, A., Tipping, S., Seismic performance of steel corrugated shear wall, Research report, Stanford University, 2008 (előkészítés alatt). [5] OpenSees: Open Systems for Earthquake Engineering Simulation, http://opensees.berkeley.edu [6] Ibarra, L., Medina, R., Krawinkler, H., Hysteretic models that incorporate strength and stiffness deterioration, Eq. Eng. and Struct. Dynamics, Vol 34, No.12, pp.1489-1511, 2005.



53

Dócs András

BEMUTATJUK A WEINBERG ’93 ÉPÍTŐ KFT.-T „Új idők, új célok…” A Weinberg´93 Építő Kft. nemrégi ben ünnepelte megalakulásának 15. évfordulóját. Való igaz, hogy Magyar országon több építőipari vállalat is büszkélkedhet hasonló életpályával, ami mögött sikeres szereplés és dina mikus fejlődés rejlik, ám mit prog nosztizál a jövő és miként képzeljük el magunkat a saját iparágunkon belül az elkövetkezendőkben? A kérdés jogos és időszerű! Főként napjainkban, amikor állítólag „pénzügyileg” és „gazdaságilag” válságos időket élünk, az alagút vége pedig még nem látszik. Milyen technológiai, strukturális és cég politikai reformokat tudunk meglépni piaci helyzetünk javítása érdekében? Akár pozitívan, akár negatívan alakul a jövő, mi elsősorban a technológiai modernizáció mellett köteleztük el ma gunkat.

Az Acélszerkezetek című folyóiratban első alkalommal nyílt lehetőségünk a publikációra, ezért úgy döntöttünk, tömören bemutatjuk az elmúlt év fo lyamán végbement technológiai válto zásokat. Cégünk elsősorban építőipari kivitelezéssel, valamint acélszerkezetgyártással és -szereléssel foglalkozik. 15 éves rutinunk és mintegy 350 fős alkalmazotti bázisunk lehetővé teszi, hogy derűlátóan tekintsünk a jövő felé, megkísérelve tevékenységeink minőségének és költséghatékonyságá nak folyamatos javítását. A 2008-as év mérföldkő volt vállalatunk életében. Gyártóberendezéseink és gyártókapacitásunk jelentős mértékben bővült, elsajátítva a napjainkban legkorszerűbbnek számító műszaki színvonalat. Innovációs projektünk

két ütemben valósult meg. Projektünk mindkét esetben az Új Magyarország Fejlesztési Terv társfinanszírozásával és segítségével jött létre. Az első lépésben a Microstep típusú plazmavágónk került kiegészítésre egy 12 méteres asztallal ellátott, Messer Omnicut plazma- és lángvágóval. Gyártócsarnokunk továbbá egy 35 méteres, duplafülkés festő- és szárítókabinnal gazdagodott, melynek esetében speciális sínpályán közlekedő, anyagmozgató kocsik segítik a gyártmányok lokális mozgatását. Az első lépésben valósult meg továb bá a korábbi Abraziv gépi szemcse szórónk cseréje. Ennek helyére egy Rösler típusú CNC-vezérelt automata gépi szemcseszóró berendezés került, amely a korábbinál lényegesen nagyobb egységméretek felületi tisztítását képes elvégezni rövidebb idő alatt.

Messer MultiTherm láng- és plazmavágógép

Rösler RRB 22/5 szemcseszóró berendezés

54

Ficep P81 fúró- , lyukasztógép


Ficep típusú anyagtovábbító görgősor

Innovációs projektünk második üte mében sikerült üzembe helyezni az automata, CNC-vezérelt szelvénymegmunkáló gyártósorunkat, amely egy úttal cégünk nagy büszkesége. Az összekötő görgősor segítségével csarnokunkban lehetőség nyílt az auto matizált szériagyártásra a szemcse szórástól a megmunkáláson keresztül egészen a festés folyamatáig. Ter melőeszközeink kiemelten említésre méltó két tagja az olasz Ficep furatoló berendezése, illetve a fúró-fűrészelő központja, amely egyidejűleg a gyártmányelemek markírozását is képes el végezni. A rugalmasabb anyagmozga-

Ficep 1001 Fúró-, vágó-, daraboló központ

tás érdekében csarnokunkat sikerült egy 20 tonna teherbírású, két főtartós Abus híddaruval is felszerelni, így a további híddaruk segítségével képesek vagyunk akár a 25 tonna egységsúlyú gyártmányok mozgatására is. Ez a súly jelenti egyben a szintén újonnan beüzemelt kézi szemcseszóró ka binunk fogadóképességének felső határát is. Fejlesztési projektünk második üte mében lehetőségünk nyílt a munkavégzés körülményeinek javítására is. Komoly előrelépést jelentett a hegesztés területén a Nederman típusú el-


szívó berendezések üzembe helyezése, amely a hegesztés során keletkező ká ros anyagok eltávolításáért felelős, ezzel is jelentősen csökkentve a művelet egészségkárosító hatását. Esztétikai és funkcionális előrelé pésnek minősül gyártócsarnokunk újonnan emelt fejépülete, amely ki egészítve a csarnokot, a későbbiekben vállalatunk technológusi és műszaki dolgozói állományának biztosít új munkahelyszínt. Ezzel is intenzívebb ellenőrzés alá kerülhet a gyártás teljes folyamata, ami minden bizonnyal a hatékonyabb és precízebb termelést vonja maga után.

55

Gál András szakági főmérnök MSc Kft.

A közúti acélhidak Eurocode szerinti fáradásvizsgálatáról On the Eurocode Fatigue Assessment of Road Bridges A XXVI. Acélszerkezeti Ankéton, 2008 szeptemberében az Eurocode (EN) szerinti fáradásvizsgálatról és a végeselemes módszerrel elvégzett számítások tapasz talatairól tartott előadás összefoglalását, a számí tási eredmények ismertetését tartalmazza a cikk.

A short review of the safety considerations, loads, fatigue actions, resistance and procedures prescribed by EN-s. Emphasis made on the nominal stress range method and the damage equivalent assessment of details. A numerical example carried out by FEA demonstrates the necessity of the fatigue check of the orthotropic deck details.

Szükséges-e a közúti acélhidak fáradásvizsgálata?

MÁVAG-nak, miközben az ott dolgozók még ólommérgezést is szenvedtek a míniumos alapozás tisztításakor.) A hegesztett vasúti hidak pályaszerkezeti elemeinél, az ese tek többségében, a fáradás bizonyul mértékadónak – e lap olvasóinak ez közhely – annak ellenére, hogy a szerkesztési szabályok (pl. a gerinclemezek függőleges merevítésének kapcsolata a húzott övlemezzel) folyamatosan változtak, fáradás szempontjából kedvezőbb kialakításúra módosultak, szigorodtak. Ma ökölszabálynak tekintjük, hogy a nagyobb forgalmú (>15x106 t/év) vasúti hidak pályaszerkezetének kritikus helyeit (pl. a fent említett hegesztett kap csolatnál az övlemezt) szilárdságra csak 50–70%-ban szabad kihasználni ahhoz, hogy az fáradásra is megfeleljen. A gépészetben is nyilvánvaló a fáradásvizsgálat szükségessége, de legalábbis a jelenség figyelembevétele: a forgó, mozgó alkatrészek szilárdsági vizsgálata az alacsonyra megszabott szilárdsági ellenállás révén tulajdonképpen egy burkolt fáradásvizsgálat. Az is ismeretes, hogy az amerikai piacra Magyarországon gyártott buszkarosszériák, alvázak fáradásvizsgálatát a meg rendelő, NABI (North American Bus Industries, Inc), a brit hídszabályzat (BS5400 part 10) szerint végeztette2.

A fáradás jelenségét nem vitatva gyakran hallott érvelés a vizsgálat elvégzésével szemben, hogy a jövő fárasztó terhe, a forgalom várható intenzitása nem becsülhető elég pontosan és a számítási módszer is bizonytalan, azt a tapasztalat nem mindig igazolja. Mindkét gondolat, érv helytálló – bár a szilárdsági, stabilitási vizsgálatokkal leírt jelenségek terheit sem lehet a híd élettartamára, 100 évre előrelátni. Az EN szerinti eljárásról (a szabványosított Wöhler-görbéken alapuló, halmozódó kárelméletről) kísérletileg és elméletileg is bizonyított, hogy az akár a biztonság kárára is lehet1 (pl. akkor, ha a kis feszültséglengéseket lényegesen nagyobbak követik), mégis a hidász gyakorlatban ez, a régebbieknél pontosabb vizsgálati eljárás terjedt el az egész világon. Hazánkban a hatvanas évek óta, egészen az EN alapú hídszabályzat megjelenéséig (2005) a megszokott szerkezeti kialakítással tervezett közúti acél (ortotrop) pályaszerkezeti elemek, ha szilárdságilag megfeleltek, akkor a korabeli fáradásvizsgálati követelményeket is kielégítették, ez még inkább elmondható a főtartó elemekről. Ezek az eredmények „elkényelmesítették” a közúti hidakkal foglalkozókat: tervezőket, kivitelezőket egyaránt. A szerkezet megvalósí tásával, próbaterhelésével dolgunkat elvégeztük és – kedve zőtlen tapasztalatok híján – nem gondoltunk arra, hogy a fáradás „időigényes”, nem úgy jelentkezik, mint a stabilitásvesztés vagy az elégtelen szilárdság következtében bekövetkező tönkremenetel. A hazai szakmai köztudatban közúti hídon – a budapesti Erzsébet híd kereszttartóinak (hosszbordáinak) fáradt repedésein kívül – nem is igen ismert más fáradási károsodás. Ezt is egyértelműen a néhány éves villamosforgalom okozta. Zömmel a sínek alatti hosszbordák varratainál keletkeztek a repedések. (A javítás, az éles repedésvégek felfúrása, a hosszborda–kereszttartó kapcsolat megerősítése rendkívül munkaigényes, hosszú évekig tartó feladata volt a Ganz1 2 3

Mi változott az elmúlt időszakban, miért szükséges a közúti hidakat (és főleg pályaszerkezetüket) is fáradásra érzékeny szerkezeteknek minősíteni? (Vagy csupán néhány egyetemi tanszék, fáradással foglalkozó intézet megélhetését biztosítja a szabályzatok szigorítása?) •A II. világháború utáni évek máig is alkalmazott jellegzetes (anyagtakarékos), multifunkcionális szerkezete az ortotrop pályalemez, mely egyszerre viseli a járművek közvetlen terhét, a fő- és kereszttartóknak is része, a híd „szélrácsa” stb., így az fárasztó, térbeli/síkbeli feszültségállapotban van. Mára már szinte az egész világon, a közúti acél pályaszerkezetek kizárólag ortotrop kialakításúak, így számos gyakorlati tapasztalat (kis- és nagyminta3 kísérlet eredménye) halmozódott fel.

he Fatigue Behavior of Steel Structures under Random Loading Henning Agerskov T Fracture mechanics based fatigue analysis of steel bridge decks by two-level cracked models Kornel Kiss, Laszlo Dunai Fatigue estimation for beam structures using BS5400 Ervin Kerekes and József Petrovics Pl. a New-York-i Williamsburg és a Bronx-Whitestone hidak pályájának cseréje előtt nagyminta fárasztó vizsgálatokat végeztek, 1995-től.

56


•A z elmúlt 60 évben a motorizáció, de különösen a közúti szállítás volumene nagyságrendileg megváltozott. • A hazai forgalomszámlálási adatok is ezt bizonyítják, pl. az M0 autópálya egy-egy szelvényében irányonként alig kevesebb teher halad át évente4 (kb. 2 darab nehézjármű percenként), mint a nagy forgalmú (25 millió elegytonna/év) vasúti hidakon. A kamionkerekek keltette feszültséglengések sem kisebbek, mint a vasúti hidaknál. Ezek a tények, és persze a fáradt repedések megjelenése5, valamint néhány híd fáradás okozta komolyabb károsodása vezetett oda, hogy a közúti hídszabályzatok jelentősen megszigorodtak: az Egyesült Államokbeli AASHTO LRFD már 1975-ben és azóta folyamatosan, a BS5400-10 1980-ban és az EN 1993-1-9 előszabványa 1995-ben. Mindegyikben a leglényegesebb változás a teher ismétlődési számának nagyságrendi (~100x) növekedése, a fáradási teherbírás 0.4–0.7-szeres csökkenésével egyidejűleg (lásd alább, a Wöhler-görbéknél). A fentiek alapján tehát a fejezet címében megfogalma zott kérdésre a válasz: igen, szükséges a fáradásvizsgálat a közúti hidaknál is. Ezt az EN [2] úgy fogalmazza, hogy a híd minden szerkezeti elemét fáradásra vizsgálni kell, kivéve azokat, melyek a szabvány szerkesztési szabályait kielégítik, tartósságuk kísérletekkel is igazolt.

Vizsgálati módszerek általában A gyakorlatban négy különböző, a felsorolás sorrendjében egyre számításigényesebb és természetesen egyre pontosabb fáradás- / károsodásvizsgálatot alkalmaznak: • a névleges feszültségen6 alapulót, • a geometriai (hot spot) feszültségen7 alapulót, • a bemetszésnél, a folytonossági hiánynál számított (effective notch) feszültségen8 alapulót és • a törésmechanikán alapulót.

Az első háromnál a számított feszültségekből, a kísérle tekből meghatározott Wöhler- (fáradási szilárdsági) gör békből (pontosabban azok szabványosított értékeiből) a Palmgren–Miner-féle lineáris kárhalmozódási hipotézis alap ján határozzák meg a híd (a szerkezeti részlet) károsodását. A negyediknél a kezdeti (mikro, makro) repedés körül számított feszültségintenzitási tényezőből és a repedés terjedési sebességének függvényéből határozzák meg a fáradási élettartamot (a töréshez vezető repedés hosszát).

Vizsgálati módszerek az EN szerint Az Eurocode csak a névleges és a geometriai (hot spot) feszültségeken alapuló fáradásvizsgálatot tárgyalja, ebből is az utóbbit csak érintőlegesen: csupán a szabályzatban leírtakból nem végezhető el a számítás, nem határozható meg az igénybevétel. Az azonban egyértelmű az EN-ben, hogy az igénybevétel (a fárasztó feszültséglengés) meghatározási módjának, a fáradási teherbírás (Wöhler-görbe) meghatározási módjának és a fáradási vizsgálati módszernek (Palmgren–Miner) összhangban kell lennie. A névleges feszültségek szerinti fáradásvizsgálat minden olyan szerkezeti részletre elvégezhető melyeket a fáradási szabvány [1] 8.1.–8.10. táblázatai ismertetnek. Ezek a jól ismert négyoszlopos táblázatok (lásd az 1. táblázatot) melyek első oszlopa a szerkezeti részlet fáradási osztályát (a kétmilliós, állandó amplitúdójú feszültséglengéshez tartozó tartamszilárdság karakterisztikus értékét), a második oszlopa a részlet ábráját és azon a repedés megjelenésének várható helyét, a harmadik oszlop a részlet leírását tartalmazza. A negyedik oszlopban pedig, a számítás elvég zésének fontos feltételeit (a feszültséglengés meghatározásának módját és/vagy a kapcsolat kialakításának egyéb szerkezeti részleteit stb.) írják le/elő. Így a részletosztály tartalmazza a gyártási (hegesztési) folyamat és a geometriai folytonossági hiányok okozta hatásokat is.

1. táblázat: Névleges feszültséggel vizsgálható részletek fáradási osztályai

4 5 6 7

8

ttp://web.kozut.hu/uploads/media/ALLANDO_MEROHELY_KIADVANY_2007.pdf h Retrofit Engineering for Steel Bridge Structures in Japan, Chitishi Miki Takuyo Konishi IABSE Konferencia 2007, Weimar, Bridge engineering learned from failures – fatigue and fracture control – Chitoshi Miki Névleges feszültség alatt a hagyományos szilárdságtani elvek szerint meghatározott normál-, nyírófeszültséget értik, melyek kiszámításánál a makrogeometriai (övlemezváltás, nyírási elmaradás, nagyméretű kivágás/búvónyílás, közvetlen teher stb.) hatásokat figyelembe kell venni. A geometriai feszültség – a mikrogeometria változásából („egérlyuk”, ráhegesztett lemez stb.) keletkező feszültségkoncentráció – általában végeselemes számítással meghatározott – főfeszültségének értéke a varrat szélén. Meghatározásakor (részben) kiküszöbölik a véges elemek méretéből v. a modellezésből adódó eltéréseket. Hasonló az előbbihez, csak a varratgyökben (pl. sarokvarratos T kapcsolat) meghatározott főfeszültség a bemetszés (átolvadási hiány) szélének szabványosított (r=1 mm) sugarú lekerekítésével készített modelljéből.


57

1. ábra: Hot-spot feszültséggel vizsgálható varratok típusai

3. ábra: A z alsó övrúd részlete, a repedések az 5 mm-es süllyesztett sarok varratoknál jelentkeztek 2. ábra: Algyői vasúti Tisza-híd keresztmetszete

A geometriai (hot spot) feszültségen alapuló vizsgála tot akkor kell végezni az EN szerint, ha az alakváltozás (feszültségváltozás) és/vagy a szerkezeti részlet (kapcsolat) geometriája bonyolult, azt a fent említett táblázatok nem tartalmazzák vagy a 4. oszlopban előírt egyéb kritériumok nem teljesülnek. Egyszerűbben, ha a szabvány alkotóinak nem állt rendelkezésre megbízható kísérleti adat a kapcsolat névleges részletosztályának meghatározásához. Ilyenkor a „teherbírást” az elemi kapcsolat (a varrat) fáradási osztályából ([1] B.1. táblázata) kell venni (a típusokat lásd az 1. ábrán). Az igénybevételt (a geometriai – hot spot – feszültséget) a fáradt repedés várható megjelenési helyénél, a varratszélnél kell kiszámítani. Ezek rendszerint szin guláris helyek (kiszögellések, éles sarkok), így a számítási módszerből adódóan a végeselemek méretének csökkentésével a számított feszültségek tetszőlegesen növelhetők. Ezért (talán terjedelmi okokból) nem tér ki a szabvány e feszültségek meghatározásának jól körülírt módszereire (lásd az IIW “Recommendations for fatigue design of welded joints and components” c. munkát).

A biztonsággal kapcsolatos megfontolások és a biztonsági tényezők Az EN károsodást megengedő, illetve nem megengedő vizsgálati eljárást (és ezekhez rendelt biztonsági tényezőket) különböztet meg. A károsodást nem megengedő (safe life) vizsgálatnál a károsodásmentesség csak a híd teljes élet tartama alatti, kellően nagy megbízhatóságú, kicsi való színűséggént értelmezhető. A károsodást megengedő módszer, és egyben egy kisebb biztonsági tényező alkalmazhatóságának számos feltételét megszabja a szabvány, illetve azt a nemzeti melléklet hatáskörébe utalja. (Pl. egy fáradt repedés megjelenésekor a feszültség-átrendeződés lejátszódhat, nem keletkezik 9

láncreakció-szerű károsodás, az anyag ridegtörésre sem érzékeny, a rendszeres hídvizsgálat a hibákat időben feltárja, azokat kijavítják stb.). Attól függően, hogy a szerkezeti rész tönkremenetele milyen (enyhe vagy súlyos) következményekkel jár, a biztonsági tényező (gMf) az EN szerint 1.0, 1.15 vagy 1.35 értékű (a teherbírási oldalon, a nevezőben). A teher oldali biztonsági tényező (gFf) értékét 1.0 nagysá gúra javasolják. Az algyői vasúti Tisza-híd (2., 3. ábra) ortotrop pályaszer kezetén – az L alakú hosszbordák gerincei és a kereszttartó gerinclemezek közötti K varratokban – valamint a zárt alsó övrudak hosszirányú süllyesztett sarokvarrataiban keletkeztek repedések. Ezeket időben észrevették, gondoskodtak a forgalom mérsékléséről, majd a hidat 2008-ban kijavították. A tervező és a korabeli szabályzat szándéka szerint, 1970–1972 körül a fáradásvizsgálat – mai szóhasználattal – károsodást nem megengedő (a megengedett fáradási feszültségek szerinti) volt, így utólag azt károsodást meg engedőnek tekinthetjük. Sajnos ugyanez nem mondható el az alig öregebb, 1967ben elkészült, minneapolis-i nyolcsávos autópályahídról, mely 2007-ben (számos fáradt repedés jelenléte ellenére túl terhelés/szilárdsági okok miatt9) szakadt le, tizenhárom ember halálát és több mint 100-nak komoly sérülést okozva.

A szabványosított Wöhler-görbék A szabványosított Wöhler görbék (DsR = f(N) függvények, ahol: N a tönkremenetelhez/a repedés megjelenéséhez szükséges ismétlődési szám) a névleges feszültségek szerinti fáradásvizsgálathoz megállapított, kísérleti eredményekből nyert fáradási szilárdsági görbék sorozatai (lásd a 4. ábrát). Ezek a 95%-os túlélési (5%-os tönkremeneteli) valószínűségnek megfelelő (ún. karakterisztikus) értékek. Szabványosítottak, mert nevezetes helyeiket azonos

http://en.wikipedia.org/wiki/I-35W_Mississippi_River_bridge

58


Fáradásvizsgálat, lineárisan halmozódó károsodás számítása Az előző fejezetekből tehát, a szerkezeti részlet állandó amplitúdójú, – végtelen számú feszültséglengés esetén megfelel, ha (a) gFf Ds ≤ DsD / gMf ; – n számú feszültséglengés esetén megfelel, ha (b) gFf Ds ≤ DsR(n) / gMf . Változó amplitúdójú – végtelen számú feszültséglengés esetén megfelel, ha (c) gFf Dsmax ≤ DsL / gMf – illetve ha (d) gFf Dsmax ≤ DsD / gMf Ahol: Ds – a feszültséglengés karakterisztikus értéke, Dsmax – a teher karakterisztikus értékéből számított maximális feszültséglengés, DsR(n) – a fáradási szilárdság értéke az N=n ismétlődésnél.

4. ábra: Szabványosított Wöhler-görbék

N ismétlődési számhoz rendelték és a log-log skálában azonos a meredekségük. A log(DsR) – log(N) három, a log(DtR) – log(N) függvények két egyenes szakaszból állnak. Hagyománytiszteletből az NC=2x106 ismétlődési számhoz tartozó DsR = DsC nagyságú feszültséglengés [N/mm2] a szerkezeti részlet fáradási osztálya, ezen a szakaszon az egyenes meredeksége –1/3. Az ND=5x106 ismétlődési számhoz tartozó DsD értéknél az ún. állandó amplitúdójú feszültséglengés fáradási határánál törik a görbe; az 5 és 100 milliós érték között a meredeksége –1/5. Ez azt jelenti, hogy az ebbe a tartomány ba eső feszültséglengések kisebb hatással vannak a repedés terjedésére, mint a meredekebb szakaszra esők. Az NL=100x106 ismétlődési szám fölött a tartamszilárdság állandó, ezt a DsR = DsL értéket levágási határnak hívják. Ha egy szerkezeti részletben a híd élete alatt a DsD = 0.736 x DsC értéknél csak kisebb feszültséglengések keletkeznek, a kezdeti (kristályszerkezeti, technológiai) repedés terjedése nem következik be, azaz a részlet károsodásmentes marad (lásd a szaggatott vonalakat a 4. ábrán). A szerkezeti részletben a DsL-nél kisebb feszültséglengések semmilyen körülmények között (semmilyen előtörténet után) sem okoznak fáradást, azokat a kárhalmozódás szá mításánál nem kell figyelembe venni. Innen származik az el nevezés. Tulajdonképpen ez az érték, a DsL = 0.408 x DsC, a fáradási határ, azaz a részletosztály ~41%-a. A nyírófeszültségek tartamszilárdsági log(DtR) – log(f(N)) függvénye a 100 milliós ismétlődési számig állandó, –1/5 meredekségű, a fölött vízszintes. 10

Az (a), (c) és (d) feltételek teljesülése esetén a rész let károsodásmentes. A (b) vizsgálat a károsodást megen gedő. Egy hídszerkezeten (vagy annak egy részletén) állandó amplitúdójú feszültséglengés szinte sosem fordul elő. Az is meglehetősen ritka eset, ha a fáradásra érzékenynek feltételezett helyeken a (c) feltétel teljesül vagy azt kell kielégíteni. A (d) eset már sokkal valószínűbb, a gyakorlatban sokszor előfordul. A legáltalánosabb az, amikor a forgalom okozta különböző Dsi nagyságú feszültséglengések egész skálája ni számú ismétlődéssel fárasztja a szerkezetet. Az EN szerint ekkor kell alkalmaznunk a lineárisan halmozódó (Palmgren– Miner-féle) károsodásszámítást (PMK). Egy állandó amplitúdójú ni-szer ismétlődő Dsi feszültség lengés okozta károsodás alatt a Di = ni/Nid hányadost értjük. Ezeket összegezve nyerhető a halmozott károsodás értéke. A részlet megfelel, ha ez az összeg a híd élettartama alatti ismétlődésekkel SDi = S(ni/Nid) ≤ 1

10

ahol: Nid a gFf Dsi nagyságú feszültséglengéshez tartozó, a részletosztály gMf biztonsági tényezővel osztott tartamszilárdsági görbéjéből meghatározott tönkremeneteli ismétlődési szám. (A d alsó index – design – utal arra, hogy nem a karakterisztikus, hanem a tervezési görbéből kell az értéket meghatározni.) A lineárisan halmozódó károsodás számítás egyszerű sítésére („kiváltására”) javasolja az EN [2] az úgynevezett káregyenértékű (Ekvivalens), állandó amplitúdójú, 2x106szor ismétlődő feszültséglengés, a DsE2 =l F2 Dsp, meghatározását. Azaz azt a l (káregyenértékűségi) és F2 (dinamikus) tényezővel növelt, szabványos teher (3. tehermodell) keltette Dsp = abs(spmax – spmin) feszültséglengést, amely kétmilliószor ismétlődve ugyanakkora károsodást okoz, mint a szabványos forgalomból (4. tehermodell) a PMK-val

A már említett IIW ajánlás szerint a módszer bizonytalansága az ND – NL tartományba eső Nid értékek bizonytalanságából adódik, bizonyos ese tekben akár a biztonság kárára is, ezért a feszültséglengések összetételétől (a spektrumtól) függően pl. a SDi károsodás megengedett értékét 0.5–1.0 közé veszik. A készülő legújabb IIW ajánlás a Wöhler-görbe –1/3 meredekségű szakaszát a 10x106 értékig fogja javasolni.


59

számított. Így a részlet megfelelőségének vizsgálata a (b) feltételre vezet: (1) gFf DsE2 ≤ DsR(2 000 000) / gFf = DsC / gFf

l4 a nehézforgalom által igénybe vett sávok számától és az azokon közlekedő járművek súlyától és darabszámától függő érték (egy sáv esetén l4 =1).

(Az egyszerűség kedvéért a továbbiakban a gFf l tényezőt átvittük a jobb oldalra, azaz a Dsp ≤ DsC / (gMf gFf l F2) feltételt vizsgáltuk.)

Az EN a l értékét a vizsgált hatásszakasz hossza és alakja (mező- vagy támasznyomatéki) szerint felülről korlátozza. A PMK számításnál a vizsgált szerkezeti részlet feszültségi hatásábráját a 4. tehermodell járműveivel kell leterhelni, nem mértékadóan, hanem azon a terhet végigléptetve kell előállítani az ún. feszültség-történetet (stress history), a vonathatásábrát. Így a jármű tengelyelrendezése (tengelytávolságai) és a hatásábra alakja, hossza határozza meg a vonathatásábra lokális maximumainak/minimumainak szá mát. Ezt tükrözi a l1 tényező, vagyis azt, hogy egy darab jármű áthaladása kb. hány fárasztó (károsodást okozó) ciklust kelt. A l2 veszi figyelembe a jármű súlyát, azaz a feszültséglengés nagyságát és az évenkénti ismétlődési számát. A forgalom összetételét, a járművek súlyát és darabszámát az illetékes hatóságnak kell meghatároznia. Ezen adatok nélkül a vizsgálat nem végrehajtható. A káregyenértékű vizsgálat lényege ezeknek a li tényezőknek a meghatározásában rejlik.

F2

Közúti fárasztó terhek Az EN [3] ötfajta fárasztó terhet (tehermodellt) különböztet meg. Az első kettővel állapítható meg, hogy végtelennek tekinthető-e a szerkezeti részlet fáradási élettartama, a teherből számított Dsmax nem okoz-e károsodást [(c) és (d) feltételek]. A már említett 3.,4. és az 5. tehermodellekkel lehet a károsodást számítani. A 3. és a 4. tehermodellel végzett fáradásvizsgálat elvben egyenértékű. Az 1. fáradási tehermodell a szilárdsági vizsgálatoknál alkalmazott teher csökkentett (üzemi) értéke. A 2. fáradási tehermodell az ún. „gyakori” tehergépjár művekből álló teher, amely öt darab tengelyelrendezésben, tengelysúlyban és a kerekek felfekvési felületben eltérő tehergépkocsiból áll. A legnagyobb 630 kN, a legkisebb 280 kN súlyú. A 3. fáradási tehermodell (5. ábra) tengelysúlyai 120 kN nagyságúak. Ebből a teherből kell meghatározni a részletben keletkező Dsp = |spmax – spmin| maximális feszültség lengést a káregyenértékű vizsgálathoz. Amint az a kerekek elrendezésből látható, ez a fiktív, nagyon nagy súlyú, kamionokra emlékeztető teher(autó) az ortotrop pályaszerkezet járatos, 3.5–4.0 m körüli kereszttartó osztásával van összhangban: négy-négy kereke a pályalemez hosszirányú elemeire mértékadóan helyezhető el. A középső 6.0 m-es tengelytávolsága „átlépi” a lokális hosszirányú feszültség hatásábrájának/hatásfelületének ellenkező előjelű részét. Egyidejűleg legfeljebb két, egymástól legalább 40 m-re levő jármű helyezhető el a hídon, a második súlya azonban csak 0.3-szorosa a leírtnak. A 4. fáradási tehermodell (6. ábra) szintén öt különböző járművet tartalmaz. Mivel ez a teher modellezi a híd élettartama alatt várható forgalomból keletkező károsodást, a járművenként számított károsodást súlyozva (a forgalom jellegétől függően a megadott %-os arányban) kell összegezni. Az 5. fáradási tehermodell a forgalomszámlálási adatokból becsült (extrapolált) terheket jelenti. A hídon átvezetett út forgalmának nagyságától függően, az EN [3] nemzeti melléklete szerint, kell a tehergépkocsik irányonkénti, éves összes darabszámát felvenni. Ez az érték 50 000 és 2 000 000 között változik.

A l kár-egyenértékűségi tényező Ez a tényező a l1 x l2 x l3 x l4 szorzat, ahol l1 a hatásábra/hatásfelület leterhelt hosszától függő érték; l2 a járművek súlyától és darabszámától függő érték (pl. 0.5, 1.0 és 2.0 millió db/év és a darabszámnak megfelelően 480, 418 és 364 kN súlyú járművek esetén l2 ≈1); l3 a híd élettartamától függő érték (100 év estén l3 =1);

60

Példának az EN [2] 9.5.2 alapján: l1 = 2.0

rövid hatásszakasz a támasz környezetében

A járművek darabszáma: 260 nap/év x 16 óra x 60 perc x 2 darab jármű/perc = = 499 200 ≈ 500 000 db/év, forgalom összetétele legyen a tényleges forgalmat legjobban megközelítő 4. teher modell (6. ábra 5. oszlopa) helyközi forgalmi típusa szerinti, innen

100 év l3 = 1.0 egyetlen sáv a nehézforgalom részére, l4 = 1.0 tehát l = 2.0 x 1.17 x 1.0 x 1.0 = 2.34 > lmax = 1.8 l = 1.8

Elvégzett számítások Az alábbi számítások egy hagyományos, ortotrop pálya szerkezetű gerendahíd trapéz alakú (8 mm vastag, felül 300, alul 200 mm széles, 300 mm magas) hosszbordái helyszíni illesztésének vizsgálatát (lásd az 5 j. részletet a 7. ábrán) mutatják be. A hazai gyakorlatban az illesztő bordadarab (ablak v. passdarab) hossza általában 500 mm. A bordán belül, az illesztővarratoktól a kereszttartók felé 250–250 mm távolságra, egy-egy 6–8 mm vastag, egyoldali sarokvarrattal behegesztett légzáró diafragma helyezkedik el. Az ablak köze pe a járatos 4.0 m-es kereszttartó-távolság negyedébe esik (a szomszédos kereszttartóktól 3.0, ill. 1.0 m távolságra).


5. ábra: A káregyenértékű fáradásvizsgálathoz alkalmazott teher (3. fáradási tehermodell)

7. ábra: A z ortotrop pályalemez szerkesztési szabályainál tárgyalt részletek

Z Y

X

8. ábra: A végeselemes modell elejének részlete a támaszokkal, pályalemez és szegélytartó nélkül ábrázolva

6. ábra: A szabványos tehergépjárművek (4. fáradási tehermodell), a várható forgalomból keletkező károsodás számításához

Ezen a négy helyen, a kereszttartótól távolabbi (belső) és a kereszttartóhoz közelebbi (külső) diafragmáknál és a (belső és külső) alátétlemezes varratoknál kell meghatározni a feszültséglengéseket. Ehhez – minden lényeges szerkezeti elemet tartalmazó – integrált végeselemes számítási modellt készítettünk. A számítás elvégzését az indokolta, hogy a szerkeszté si szabályok között számos előírás a gyártásra, a bordák mérettűréseire, a helyszíni hegesztés módjára, részleteire és azok tűréseire és például az (aszfalt)burkolat kialakítására vonatkozik, melyeket a tervezőknek nincs lehetősége ellenőrizni, betartatni. (A fent leírt illesztés sem teljesen EN „konform” pl. az illesztés helye, a diafragmák alkalmazása és a nem részletezett alátétlemez tekintetében.) A számítási modell 44.0 m hosszú, 11 darab 4.0 m-es mezőt tartalmaz. A kereszttartó- és konzolöveket gerendákkal a többi szerkezeti elemet 8 (6) csomópontos vékony héjelemekkel modelleztük. A terhek/kerekek a (8. ábrán) jobbról számítva kb. a 2. és 5. borda fölött helyezkednek el (az előírt, külső forgalmi sávban). Igénybevételek meghatározása a 3. tehermodellel (LM3) / „koncentrált” kerékterhekkel A kerékterheket (ún diszkrét) koncentrált teherként adtuk meg. (Ez azt jelenti, hogy az erő támadáspontjával szomszédos csomópontok között az erőt a program szét osztja, ha az éppen nem egy hálózati csomópontra esik.) 11

A mértékadó igénybevételek meghatározásához a nyolc koncentrált erőből álló tehercsoportot hosszirányban végig léptettük a vizsgált szakaszon. Kismértékben keresztirányban is mozgattuk. A 9.a és 9.b ábrán látható a kerekek alatti (2. és 5.) hosszborda fenéklemezében (egy-egy hosszmetszetében) a számított Dsp = |spmax – spmin| maximális feszültséglengések ábrája. A bordák (2.–9.) fenéklemezében a fáradás szempont jából érzékeny szerkezeti részleteknél a hosszirányú maxmin. normálfeszültség és a max. feszültséglengés kereszt irányú eloszlását mutatják a 10.a és 10.b ábrák. Számításaink (az ábrák) szerint a mezőközéptől a ke reszttartók felé közeledve a feszültséglengés értéke egyre kisebb. Ez a megállapítás nem csak a borda alsó szálára, a fenéklemezre, hanem a gerinc felső élére is igaz. Így vitat ható az EN [2]-nek az az előírása (szerkesztési szabálya), hogy a borda illesztését a „nyomatéki nullponthoz” közel, a kereszttartótól 0.2xL -re kell elhelyezni (ahol L, a szomszédos kereszttartók távolsága). A hosszbordák igénybevételeinek számításához statikai váznak az EN [2] a fenti (integrált) modellt vagy egysze rűsítésképpen rugalmasan alátámasztott többtámaszú ge rendát javasol. A rugó merevségének és a gerendára jutó teherrész nagyságának meghatározását az EN a tervezőre bízza. Ezen a hídon nyert tapasztalataink szerint a helyettesítő gerenda támaszrugói11 olyan merevek a bordához képest, hogy mezőben a max. Dsp-re nincs gyakorlati hatásuk. A támaszok közelében pedig a számított max. Dsp értékek (a biztonság javára) nagyobbak a fix alátámasztásúnál, mint a rugósnál, így a bordák akár fix alátámasztású folytatólagos tartóként is modellezhetők.

Rugótényező: r = 50 000 – 250 000 kN/m


61

9.a ábra: A bordák fenéklemezében számított max. feszültséglengés (max Ddp) ábra a koncentrált kerékteherből

9.b ábra: Max. feszültséglengés ábra részlete

62


10.a ábra: Hosszirányú feszültségek és feszültséglengések keresztmetszete a bordák fenéklemezében, a belső diafragmáknál, koncentrált kerékteherből

10.b ábra: A hosszirányú feszültséglengés keresztmetszetei a bordák fenéklemezében, a négy részletnél, a koncentrált kerékteherből


63

A részletek ellenőrzéshez/méretezéshez – az 1. táblázatból – a fáradási osztály: DsC = 71 (80) N/mm2.

A dinamikus tényezőt a járműteher magában foglalja, így az (1) feltételből Dsp ≤ 71 (80)/1.15/1.8 = 34.3 (38.6) N/mm2 vagy Dsp ≤ 71 (80)/1.00/1.8 = 39.4 (44.4) N/mm2

13. ábrán), a számított feszültségek 25–30%-kal kisebbek, mint koncentrált kerékterhek esetén. Azonban a feltételezett (reálisnak tűnő autópálya) forgalom mellet az illesztés (a külső, a kereszttartóhoz közelebbi diafragma kivételével) még a kisebb biztonsági tényezőkkel sem felel meg (lásd a 13. ábrán). (Ezt az eredményt a 4. tehermodell 4. járművével elvégzett PMK számítás is igazolja, a belső varratnál a károsodás ~7%-ot tesz ki évente.) A kereszttartók közötti távolság csökkentésétől kezdve, a nehézforgalom alatti bordák falvastagságának növelésén át, a diafragmák elhagyása és az illesztés helyének valamint a passzdarab hosszának csökkentéséig számos lehetőség kínálkozik arra, hogy a részlet a fáradási követelményeket kielégítse, fáradásra megfeleljen. Az utóbbi apróbb szerkezeti módosításoknak még csak anyagi következményei sincsenek (sőt).

Látható, hogy az illesztés egyik részlete sem felel meg (lásd a 10.b ábrán).

Összefoglalás, további feladatok

Igénybevételek meghatározása a 3. tehermodellel (LM3) / megoszló kerékterhekkel A kerekek 40x40 cm-es érintkezési felületét és egy 12 cm vastag burkolat (45º-os) teherelosztó hatását feltételezve, ugyanazzal a (héj) modellel számítva, a hosszirányú normálfeszültségek lengésének (max. Dsp) hosszmetszeteit mutatja a 11. ábra. A pályaszerkezetet bordás lemezként modellezve (Axis), valamivel kevesebb (ritkább) teherállásból, a kritikus helye ken a bordában a héjmodellel csaknem azonos feszült séglengés értékeket kaptunk (12. ábra). Tehát, megoszló kerékterheket alkalmazva természetesen a szomszédos bordák jobban együttdolgoznak a vizsgáltakkal (lásd a

A közúti szállítás egyre növekvő volumene és a teljesen hegesztett (közúti és vasúti) acél-hidak hazai elterjedése fokozott követelményeket támaszt a fáradásra érzékeny részletek kialakításával, méretezésével, gyártási- és helyszíni hegesztési technológiájával szemben. A cikkben bemutatott bordaillesztés (amely fáradási szempontból nem a legrosszabb szerkezeti részlet) ellenőrzése is ezt igazolja. A nemzeti melléklet kiadása, az EN fáradással foglalkozó részeinek érvénybe lépése előtt, úgy tűnik, célszerű lenne végigszámolni a közúti hidak fáradásra érzékeny részleteit, végiggondolni a biztonsági tényezőket, a szerkesztési szabályokat a hazai (üzemeltetői, kivitelezői és tervezői) gyakorlat figyelembevételével.

A biztonsági tényező a károsodást megengedő vizsgálati módszerből adódóan: gMf =1.15 vagy 1.0. (súlyos vagy nem súlyos következményekkel járó káro sodás) A káregyenértékűségi tényező, a példa szerinti forgalomból! l = 1.8.

11. ábra: A bordák fenéklemezében számított max. feszültséglengések (max Dsp) a megoszló kerékteherből

64


A híd tartósságának kialakításában a tervezőkön és kivi telezőkön kívül óriási felelősség hárul a hatóságokra is, melyeknek a várható forgalom nagyságát kell előre látniuk, meghatározniuk. A hegesztett hidak életkorának növekedésével együtt járó károsodások tapasztalatai, az egyre kisebb önsúlyhányadú (pl. egyre nagyobb szilárdságú acélból készülő) hidak és az újabb vizsgálati, kutatási eredmények alapján nemigen várható a fáradással szembeni gyártási és tervezési követelmények enyhülése.

Hivatkozott EN szabványok: [1] E urocode 3: Acélszerkezetek tervezése 1–9. rész: Fáradás MSZ EN 1993-1-9:2005 [2] E urocode 3: Acélszerkezetek tervezése MSZ EN 1993-2:2007 2. rész: Hidak [3] E urocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások 2. rész: Hidak forgalmi terhei MSZ EN 1991-2:2006

12. ábra: A bordás lemezzel számított max. Dsp feszültséglengések az alsó és felső szálban a megoszló kerékteherből

44,4 39,4

13. ábra: Hosszirányú feszültséglengés (max. Dsp) keresztmetszetei a négy részletnél a bordák fenéklemezében, megoszló kerékteherből


65

Antal Árpád korróziós szakértő ZN Módusz Bt.

ESETEK ÉS TANULSÁGOK TŰZIHORGANYZOTT ACÉLSZERKEZETEKNÉL Cases and Lessons of Using Hot-Dip Galvanized Steel Structures Tűzihorganyzott acélszerkezetekkel egyre több helyen találkozunk. Ezek lehetnek tömörek, nagyméretűek, vagy kicsik, de lehetnek lemezből készítettek, vagy üreges szerkezetek is. A horganyzott termékek mi nőségre vonatkozó szabványokban rögzítették azokat az előírásokat, melyeket be kell tartani a megfelelő műszaki-technikai színvonal és a szüksé ges megjelenés érdekében. Sok esetben a szabványos előírásokat is felülírhatják a piaci igények, ekkor eze ket mindenképpen írásban kell rögzíteni. Ajánlatos a tűzihorganyzó és a megrendelő között minden egyéb termékminőségre vonatkozó megállapodást a szerződésbe belefoglalni, az utólagos félreértések el kerülése érdekében. Ezzel a legtöbb bírósági eljárás elkerülhető lesz.

Hot-dip galvanized steel structures can be found in an increasing number of places. These can be solid, of a great size or smaller but can also be made of sheets or be of hollow structures. Standards of qual ity to be followed with galvanized structures for maintaining the necessary technical and appearance standards have been set. In many cases these stan dards may be overwritten by market needs, but these should definitely be set in writing. It is advisable to include all other agreements regarding quality in the contract between the customer and the galvanizing partner to prevent misunderstandings later on. Thus most law-suits can be avoided.

A tűzihorganyzott acélszerkezetek elterjedésével párhuzamosan egyre több és több helyen találkozhatunk velük lakóépületeknél, ipari létesítményeknél, autópályáknál, vagyegyéb más területen. Az acélépítészet felfutása valósággal kikényszerítette, hogy a tűzihorganyzást mind szélesebb körben alkalmazzák. Nem csak a tartószerkezeteknél, hanem burkolatoknál, tetőfedő anyagoknál, csatornáknál is megjelent. A lakó- és gazdasági célokat szolgáló épületeken túl számos más területen alkalmazzuk, így tornyok, zsalu rendszerek, tartályok, konténerek, állványok gyártásánál. Alig lehet felsorolni a csak az építészeti célú területeket, és akkor még nem is beszéltünk az autóipari felhasználásról. Számtalan terület, számtalan megrendelő/szállító kapcsolat. Mint minden ipari alkalmazásnál, a megrendelők és a tűzihorganyzók között is időnként előfordulhatnak nézet eltérések a horganyzott áru minőségét illetően. Az esetek legnagyobb részében a vitatkozó felek peren kívül, egymás között meg tudnak állapodni a felmerült hiányosságokat illetően, néha azonban bírósági szakaszba is eljuthatnak a viták. Ilyenkor a felek gyakran veszik igénybe ipari szakértő véleményét annak érdekében, hogy a szakértő a bíróság által feltett kérdésekre korrekten és objektíven megválaszolva, segítse elő megegyezést, illetve az igazságszolgáltatás munkáját. Cikkünkben az elmúlt évek tapasztalatai alapján be szeretnénk mutatni olyan példákat, melyek segítségével illusztrálni tudjuk a szakértői gyakorlat során a tűzihorganyzott acélszerkezetek alkalmazásánál részünkről tapasztalt vitaokokat. Tisztázni szeretnénk a bevonattal és így a tűzihorganyzott acélszerkezetekkel szemben támasztható követelményeket, majd példákkal is megpróbáljuk érzékeltetni a valóságban tapasztalt ellentmondásokat. Írásunkkal alapvető célunk, hogy segítsük az acélszerkezetek gyártásával és felhasználásával foglalkozó szakembereket tűzihorganyzással kap csolatos ismereteik bővítésében.

A tűzihorgany bevonattal szemben támaszthatott követelmények és a tapasztalatok

66

Sokszor mondták már az acélszerkezetek megrendelői válaszul a gyártóknak, hogy őket „nem nagyon izgatják” a szabványokban leírtak, ugyanis számukra csak az az el fogadható minőségű termék, ami a piacon eladható, a vevőknek tetszik. Ez egy színtiszta piaci reflex, ám a műszaki szakemberek számára ezek a kijelentések legtöbb ször visszatetszők. Természetesen, ha mélyen belegondo lunk abba, hogy kinek lehet igaza, akkor kétségeink támadnak. Egyrészt megértjük a mérnököt, aki legjobb tudása szerint, igazodva a szerződésben vállalt kötelezettségéhez (szabványokhoz) bizonyítja igazát, másrészt tudjuk, hogy a vevő az, aki fizet, vagy vita esetén lehet, hogy nem fizet az áruért. A pénz ugyanis nála van. Őt pedig például a végső felhasználó tartja magas követelmények nyomása alatt. Ez piaci versenyre ösztönöz mindenkit. A műszaki szakember érvei sokszor csak nagyon „halkan szólnak” egy-egy kérdéses ügyben és ekkor könnyen peres esetek alakulnak ki. Vitákhoz vezethetnek nem kellő mélységben, vagy nem megfelelően rögzített követelmények is és egyéb más furcsa szituációk. A tűzihorganyzás olyan technológiai eljárás, melynek segítségével a különféle acélszerkezetek felületére (általában kívül-belül) egy korrózió ellen védő fémbevonatot visznek fel. E fémbevonat rendeltetése a korróziós hatások elleni védelem. Sok-sok éve, 120–150 évvel ezelőtt, a piac a legtöbb terméknél még nem is támasztott ettől eltérő követelményeket. Ám a tűzihorganyzás elterjedésé vel, tömegessé válásával együtt megnőttek a vele szemben támasztott piaci igények. Így ettől kezdve kicsit elváltak a műszaki és a piaci követelmények, két nem teljesen azonos pályán futnak. Ami a piaci igény, és amire a technológia


képes. Nyilvánvaló, hogy az igényeket a technológia próbálja követni és fordítva is, a technológia az igényeket pedig befolyásolni próbálja. Ez azt jelenti, hogy ma is az érvényes szabványban (MSZ EN ISO 1461:2000) levő előírások elsősorban műszaki-technikai szemléletben születtek, természetesen követve a technológia fejlődését, ami mögött pedig sokszor éppen piaci igények húzódnak meg. A piaci követelmények azonban több ponton is elválhatnak az érvényes műszaki előírásoktól. Ennek az az oka, hogy maga a technológia csak hosszabb idő alatt tud alkalmazkodni a rohamosan emelkedő igényekhez, melynek gazdaságossági és műszaki-technológiai okai is lehetnek. A következőkben röviden áttekintjük az MSZ EN ISO 1461:2000 szabványban a horganybevonatokkal szemben támasztott legfontosabb követelményeket és mellé tesszük a mai piaci elvárásokat. Látni fogjuk, hogy sok esetben bizony nincsenek harmóniában. Részben ez, részben pedig valós minőségi kifogások vezetnek a peres ügyekhez. A darabáru termékek tűzihorganyzására vonatkozó EN ISO 1461 létrehozásakor egységesítették az addig orszá gonként jelentősen eltérő követelményeket azzal a céllal, hogy az Európai Unió bármely országában azonos elvárásokat lehessen támasztani a bevonatokkal szemben. A horganyréteg jellemzőit tekintve, annak kémiai összetétele, külső megjelenése, vastagsága és tapadása jelenti a tűzihorganyzott acélszerkezetek felhasználói számára meghatározó szempontokat.

1. kép: Fényes bevonat

A bevonat kémiai összetétele, korrózióállósága Mint ismeretes a tűzihorganyzással kialakított fémbevo natokat – egy felület-előkészítő lépéssorozat után – horganyolvadékba történő bemerítés útján nyerjük. Ennek a fémolvadéknak a jellemzői hatással vannak a kialakuló fémréteg kémiai-fizikai tulajdonságaira. Azt korábban már említettük, hogy a tűzihorgany bevonat rendeltetése csakis és kizárólagosan a korrózió elleni védelem. A fémbevona tok védelmi képességeit pedig a réteg kémiai-fizikai paraméterei, illetve a felhasználás során fellépő külső hatások határozzák meg. A bevonat kémiai összetételére tekintettel a MSZ EN ISO 1461:2000 szabvány egyértelműen meghatározza, hogy a fémolvadéknak legalább milyen tisztaságúnak kell lennie. Ez legfeljebb összesen 1,5% tömeg arányú szennyezőanyag-tartalmat jelent (ón és vas kivételével). Tehát lényegében 98,5%-os tisztaságú kohóhorgany alkalmazását még lehetővé teszi, melyhez ötvözőként ón (Sn) alkalmazása lehetséges, illetve folyamatosan vassal szennyeződik az olvadék. Ebbe a szabványos értékbe ké nyelmesen beleférnek további kiegészítő ötvözők, mint nikkel (Ni), alumínium (Al), bizmut (Bi) stb. Megjegyezzük, hogy a hazai tűzihorganyzó vállalatok döntő többsége az utóbbi évtizedben már nem használ kohóhorganyt, hanem csak nagy tisztaságú, „három vagy négykilences” (99,9, vagy 99,99%) tisztaságú, ún. elektrolithorganyt olvaszt be. A horganyminőségeket szintén nemzetközi szabványok (ISO 752 és EN 1179) tartalmazzák. Ehhez a nagy tisztaságú horganyhoz adagolják az általuk alkalmazott ötvözőket a kedvezőbb horganyzási tulajdonságok elérése érdekében. A tűzihorganyzási folyamat eredményeképpen kialakuló be vonat kémiai összetétele azonban nem teljesen egyezik meg a fémfürdő jellemzőivel, melynek oka maga a hor ganyréteg kialakulásának mechanizmusa (különféle ötvö zeti fázisok, inhomogenitások jönnek létre). A kialakuló rétegek kémiai jellemzői egy masszív, jó korróziós ellenálló képességet biztosítanak a bevonatnak. A folyamat eredmé-

2. kép: Foltos (leopárdmintás) bevonat

3. kép: Szürke bevonat

nye lehet, hogy a rétegek eltérő színezetűek (fényestől a matt és sötétebb szürkéig). Az eltérő színezetű bevonatok felhasználás szempontjából lényegében azonos korróziós tulajdonságokkal bírnak (1–2–3. kép). A bevonat kémiai összetétele ugyan jelentősen befolyásolja a korróziós tulajdonságokat, azonban a darabáru tűzihorganyzásnál alkalmazott ötvözők alacsony mennyiségei miatt hatásuk a felhasználás szempontjából marginális. Ettől talán pici kivételt jelenthet az alumínium (Al), mely nek nagyobb mennyiségű adagolása esetén, közvetlenül a horganyzást követően ugyan különlegesen magas fényű bevonatot nyerünk, ám ez érzékenyebb lesz a fehérrozsda kialakulására (lásd később).


67

A horganyoztató partnerek több esetben kerülhetnek vitába a horganyzókkal a bevonat korrózióállóságát illetően. Ez azt jelenti, hogy a felhasználás során a bevonat tényle gesen, vagy vélten túlzott fogyása, időnkénti hibaforrás lehet. Zömmel akkor fordulnak elő vitás ügyek, amikor a felhasználó (tervező) nincs tisztában a horganyrétegek alkalmazásának határaival (pl. amikor erősen savas közegben alkalmazzák a tűzihorgany rétegeket), vagy amikor a frissen tűzihorganyzott termékeket helytelen körülmények között tárolják. Minden esetben igazolható, hogy nem a kialakított bevonat kémiai tulajdonságai teszik alkalmatlanná a bevonatot, hanem az alkalmazás, tárolás körülményei a hibák okozói. Erre jó példaként hozunk fel egy olyan ese tet, amikor a felhasználó a cink számára már erősen savas kémhatású környezetben (pH< 5) próbálta felhasználni a horganyzott terméket, melynek eredménye lett a rétegek gyors lepusztulása (4. kép). A kipréselt növények kifolyó leve erősen savas volt, ezért súlyos károsodást okozott. Amennyiben a tervező ezt figyelembe vette volna, nem keletkezett volna a vita a partnerek között.

Ritka kivételnek számít, amikor nem csavar, hanem nagyobb galvanizált acélszerkezeti elem „keveredik” bele a késztermékbe. Ilyenkor a teljes szerkezet használati értékét korlátozhatja a véletlen, vagy az ügyeskedés. Erre példaként hozzuk fel azt az esetet, amikor a tűzihorganyzott kivitelű utánfutó jármű kapcsolóelemét – mely csavarokkal van rögzítve az utánfutó testhez – úgy építették össze a fő szerkezettel, hogy a kapcsolóelemet csak elektrolitiku san horganyozták. Itt a rétegvastagság-mérővel történt ellenőrzésnél gyorsan kiderült, hogy mindössze 2–3 μm (!!) volt a horganyréteg vastagsága. Éppen addig tartott csak, ameddig a gyanútlan vevő átvette a terméket. Néhány hónapnyi szabadtéri tárolás után komoly korróziós károk jelentek meg a szerkezeten (6–7. kép).

4. kép: A savas közeg gyors pusztítást végez

Érdekes és időnként előforduló probléma, amikor több alkatrészből készített horganyzott szerkezeten többféle „horganyzás” is jelen van. Ezen azt értjük, amikor a tűzihorganyzott alkatrészekkel együtt elektrolitikusan horganyzott darabokat is összeépítenek. Ez az ellentmon dás a gyakorlatban szinte kifejezetten a kapcsoló-, és kötőelemekre terjed ki. A 2–3 mm vastagság feletti acélszerkezeteken általában 80–100 μm vastag bevonatok vannak. Sajnos sok esetben a kereskedelemben kapható, elekt rolitikusan horganyzott (galvanizált) csavarokat építenek be a szerkezetbe kötőelemként. Ezeknek a csavaroknak sokszor csak néhány μm-es horganybevonata van. Ez a csak 8–10 μm-es réteg, a horgany csak eleinte gyorsabb korróziója miatt, akár 2–3 éven belül is lepusztulhat. Így kialakulnak a csúnya rozsdaráfolyásos felületek (5. kép). A képen látható galvanizált csavarokról gyorsan eltűnik a néhány μm vastagságú védőréteg.

5. kép: Rozsdás kötőelemek

68

6–7. kép: U tánfutó szerkezeten elektrolitikusan horganyzott kapcsolóelemet alkalmaztak

Összességében elmondható, hogy a tűzihorgany bevo natok kémiai összetétele szinte minden esetben megfelelő a rendeltetésszerű használatra, ennek hibájából nem adódnak problémák. Azonban a cink korróziótermékei (fehér rozsda) többször vezethet reklamációhoz, amely az esetek többségénél megelőzhető lenne. Ritkábban, de előforduló jelenség még mindig, amikor tűzihorganyzott szerkezeten elektrolitikusan horganyzott elemeket is alkalmaznak, és igen gyorsan lepusztul a vékony védőréteg.

A bevonat külleme A horganybevonatok megjelenése szorosan összefügg az acélalapanyagok minőségével és az alkalmazott horganyzási eljárással. Ma minden tűzihorganyzó arra törekszik, hogy a nála kezelt acélszerkezeteken minél szebb (lehetőleg fényesebb vagy horganyvirágos) és gazdaságosabb legyen a védőréteg. Mégis a vitás ügyek döntő többsége a piac által elvárt igények és a valós lehetőségek közötti diszharmónia eredménye. A MSZ EN ISO 1461:2000 előírásai szerint a bevonat színezetére (ezüstös vagy matt) nincs előírás, azaz


rendeltetés szempontjából egyenértékűek. Jóval szigorúbbak a követelmények a fémréteg folytonosságát és hibamentességét illetően. Ugyanis ez már jelentősen befolyásolhatja az acélszerkezet korrózióvédelmi értékét. „Az átvételi vizsgálatkor az összes tűzihorganyzott darab lényeges felülete(i) szabad szemmel vizsgálva mentesek legyen(ek) csomóktól, hólyagoktól (azaz szilárd fémhez való kötődés nélküli, kiemelkedő területektől), érdességtől és csúcsoktól (ha azok sérülést okozhatnak), valamint be vonat nélküli területektől.” – írja a szabvány. A fenti mondatoknak talán legfontosabb szava, hogy a darab LÉNYEGES felületei legyenek mentesek... Ebből egy tűzihorganyzó üzem és megrendelője számára legalább két fontos dolog következik. Első, hogy tudnunk kell, melyek a munkadarab lényeges felületei. A szabvány A melléklete kötelezően előírja a megrendelő számára, hogy egyértelműen (pl. raj zokon) jelölje meg az acélszerkezet általa lényegesnek (jelentősnek) ítélt felületeit, hogy ezt ismertesse a hor ganyzóüzemmel. Második, hogy a tűzihorganyzási technológia nem keverhető össze az elektrolitikus horganyzással, ahol nagyon finom, vékony és sima rétegek állíthatóak elő. Tehát a tűzihorganyzott termékek felhasználás szempontjából jelentősnek (lényegesnek) ítélt részeit meg kell jelölni, ahol a horganyzónak különös gonddal kell eljárni. Ilyen részek lehetnek például az összefekvő felü letek (csomólemezek találkozásánál), korlátok, szemmel jól látható részek stb. (8. kép). A képünkön látható acélkorlát valamely testrésszel érintkező részei mindenképpen lénye ges felületeknek számítanak, és erre fel kell hívni (írásban is) a horganyzó figyelmét. Azon persze lehet vitatkozni, hogy ez nem magától értetődő-e. Mégis előfordulhatnak hibák. Vannak sokkal bonyolultabb esetek is, amikor mindenképpen fontos külön megjelölni a lényeges felületeket (pl. egymásba csúszó részek). Hasonló esetek például a később csavarokkal összerögzítésre kerülő felületek (pl. oszlop–gerenda kapcsolatok), ahol a horganyzónak különösen ügyelni kell a tiszta, hibamentes és kellően sima felületekre. Ezeket szintén a meg rendelésnél tisztázni kell az üzemmel. A szabvány előírásai szerint nem tehető felelőssé a horganyzó a horganyzott felületeken termékátvételkor tapasztalható ún. fehérrozsdafoltokért, amennyiben azok következtében a bevonat szabványban előírt rétegvastagsága az érintett felületeken még megvan. Természetesen erről a kérdésről – ha még horganyzás előtt – a horganyzó és ügyfele írásban megállapodnak, azaz közösen kizárhatják a korróziós termék kialakulását, a felületeken nem lehet fehérrozsdafolt. Ilyen megállapodások hiánya miatt alakulnak ki a legtöbb esetben reklamációk és a későbbi peres ügyek (9–10. képek). A 10. képen látható esetben, a burkolatként használt trapézlemezt – még beépítés előtt – nedves körülmények között tárolták. A horganyzóban (szalaghorganyzóban) nem kapott a lemez megfelelő átmeneti korrózióvédelmet. Amennyiben ilyen terméket vásárolunk, ügyelni kell arra, hogy – a rá vonatkozó szabványos előírások tanulmányozása után – rendeljük hozzá meg a szükséges átmeneti védelmet is, illetve felhasználás előtt szakszerűen (száraz helyen) tároljuk. Itt mindenképpen meg kell jegyeznünk, hogy kültéri igénybevétel esetén – amennyiben szalaghorganyzással előállított terméket építünk be – gondolni kell arra, hogy a rajtuk levő bevonatok vastagsága messze alatta marad (kb. 15–25 μm) a darabáru-horganyzókban készült bevonatokénak (kb. 50–150 μm). Azaz kültéri igénybevételre az ilyen termékeket csak festett, vagy műanyaggal bevont kivitelben javasoljuk.

8. kép: A korlátok felületeinek simasága lényeges

9. kép: Még gyenge fehérrozsda, nedves helyen történő tárolás miatt

10. kép: Erős fehérrozsda, helytelen tárolás miatt

A szóbeli megállapodásokra általában utólag már senki nem emlékszik, és a bíróságon legtöbbször csak az írásos megállapodásokra lehet hivatkozni. Azaz javasoltjuk, hogy a tűzihorganyzott acélszerkezetek gyártói pontosan ismerjék annak a szabványnak az előírásait, melyre a bérhorganyzási szerződésben hivatkoznak. Szigorúan jár el a szabvány a horganyzási technológiából eredő salak- és vegyszermaradványok tekintetében. Ezek kivétel nélkül felgyorsítják a cink korrózióját, tehát nemkívánatos felületi szennyeződések, melyek nem csak az


69

esztétikai megjelenést rontják, hanem, a rendeltetésszerű használatot is korlátozhatják. Ezek sokszor nedvszívó anyagok, melyeket bevonás után a horganyzónak kell eltávolítani. Ritkán fordulnak elő ebből adódó és bíróságon végződő ügyek. A megrendelői igények igen szigorúan a fentiek tekintetében. Sokszor a legkisebb fehérrozsdafoltok, salakmaradványok is vita tárgyát képezik. Példaképpen említhetőek a később festékkel bevont horganyzott felületek. A tűzi horganyzó kellő odafigyelés és megállapodások esetén ki tudja küszöbölni a munkavégzésből eredő hiányosságokat, biztosítani tudja a vállalt termékmegjelenést. Legtöbb eset ben a vita a fehérrozsda képződésének megakadályozása miatt alakul ki, amikor nem állapodtak meg annak kizárásáról, vagy a vevők indokolatlan igényekkel lépnek fel. Tudomásul kell venni, hogy az enyhe fehérrozsda (bázisos cink-hidroxid, cink-oxid) a horgany korróziós terméke, mely egy közbenső lépcsője, átalakuló terméke a későbbi védőréteg az ún. cinkpatina kialakulásának. Természetesen erős fellépése nem megengedett, védekezni kell és lehet ellene. Amennyiben a termékeken horganyzás során hibahelyek keletkeznek (pl. apró hiányok, szerszámnyomok), azokat a szabvány szerint ki kell javítani. A javítás módjáról a vevővel (megrendelővel) egyeztetni kell, ha a vevő jelezte, hogy a horganyzott szerkezetet valamilyen utókezelésnek (pl. porlakkozásnak) veti alá. Amennyiben az acélszerkezet még festve lesz, a vevőnek a horganyzó részére elő kell írni a lehetséges javítási módokat (A melléklet).

A bevonat vastagsága Azt hihetnénk, hogy a bevonatvastagságra vonatkozó észrevételek elég gyakran fordulnak elő a vitás kérdések között. Sokéves tapasztalataink szerint ez az egyik terület, ahol nemigen szoktak viták kialakulni a partnerek között. Ennek oka, hogy általában a szabványban rögzített értékek (MSZ EN ISO:1461:2000 6.2. pontja) megfelelnek a korróziós követelményeknek, illetve a gyakorlatban mért bevonatvastagságok legalább 20–50%-kal meghaladják az előírtakat (1. ábra).

Bevonat vastagsága (µm)

400 350 300 250 200 150 100 50

45

55

1,5 3

85

70

MSZ EN ISO 1461: 2000 6

10

15

20

25

30

35

40

Acél alapanyag vastagsága (mm)

1. ábra: T űzihorgany bevonatok vastagsági értékeinek alakulása a gyakorlatban

Tapasztalataink szerint a vastagsági értékekkel kapcsolatos reklamációk mennyisége elenyészik a küllemre vonatkozó észrevételek száma mellett. A piac igényei, a szabvá nyos előírások és a valóságos értékek általában megfelelnek egymásnak, nem jellemzőek a peres ügyek.

70

A bevonat tapadása Most a korrózió ellen védő bevonatok egy sajátos és lényeges területére érkeztünk. A különféle festékbevona toknál a rétegvastagság mellett a másik legfontosabb szempont a hordozón (pl. fémalapon) meglevő kellő tapadás. A megfelelő festék/fémalap kapcsolat biztosítja a bevonatnak a hordozón levő stabilitását és meggátolja a korróziós ágensek fémfelülethez való jutását. Ezt igen szigorúan kell ellenőrizni. Tűzihorganyzás esetén, a jelenleg hatályos szabvány szerint, a tapadásra vonatkozóan nincs előírás. Az irányelv alkotói abból indultak ki, hogy csak abban az esetben jöhet létre a horganyréteg, ha a bevonat és a fém között megfelelő a tapadás (kémiai kapcsolat). Ez igaz is, ugyanis a diffúziós ötvözeti fázisok másképpen nem alakulnak ki. A horganybevonatokra ez idáig nem sikerült még kifejleszteni olyan nemzetközileg elfogadott tapadásvizsgálati módszert, mely hitelesen méri a bevonat tapadását. A korábbi évtizedekben használt ellenőrző módok, pl. az ún. ejtő kalapácsos vizsgálat objektivitása és a mai technikai követelményeknek megfelelő megbízhatósága erősen kifogásolható. A tűzihorganyzott acélszerkezetek gyakorlati felhasználása azt bizonyítja, hogy a horganybevonatok felületi tapadása nem egyforma. Ez a probléma világosan megjelent a duplex rendszerek (horganyréteg + festékréteg) alkalmazásánál. Az ilyen nagy teljesítményű korrózióvédelmi bevonatok létrehozásánál a legtöbb esetben ún. sweep-szórást (könnyű szemcseszórást) alkalmaznak, mellyel a horganybevonatról 5–10 μm-t eltávolítanak. Még a könnyű szórás hatására is előfordult, hogy a kívánatosnál nagyobb részek, kisebb felületek váltak le a bevonatról. Ritkán, de hasonló probléma állhat fenn, főleg a vastagabb anyagból készített acélszerkezetek szállításánál ott, ahol matt szürke, vagy „narancsos” és vastagabb rétegek alakultak ki. A szerkezetek élein, sarkain erős mechanikai igénybevétel következtében kisméretű leválások jöhetnek létre. Ez apró és könnyen javítható hibahelyeket jelent, mely a felhasználás helyszínén szépen, megbízhatóan kijavítható. Tűzihorganyzáshoz optimális acélminőségből gyártott termékek esetében sokkal ritkábban fordulnak elő az említett problémák. A szabvány alkotói a fentieket mérlegelve gondolkodnak egy elfogadott hiteles vizsgálati módszer előírása felől. Megjegyezzük, hogy ebben most is meg lehet állapodni, amennyiben ezt indokolja a felhasználási igénybevétel. Tapasztalataink alapján a bevonatleválással kapcsolatos ügyek csak igen-igen ritkán szoktak bírósági szakaszba kerülni. Ha ez megtörténik, akkor annak különleges és csak elvétve fellépő okai lehetnek. Ilyen ok például a túl sok ötvözőt tartalmazó termékek horganyzása, mely teljes rétegszétválásokat is eredményezhet. Megjegyezzük, hogy az ötvözetlen és gyengén ötvözött acélok kifogástalanul tűzihorganyozhatóak, de esetenként a termékek közé „ke veredhetnek” ötvözött acélból készített darabok is. Hasonlóan ritkán előforduló ok, ha a horganyzóüzemben a frissen lehorganyzott termékeket időben nem kellő ütemben hűtik le, ilyenkor melegfoltosság, legrosszabb esetben pedig rétegszétválás is kialakulhat. A legfelső tiszta cinkréteg leválása (Kirkendal-effektus néven ismert jelenség) ritkán előforduló veszély, mely a kb. 200 °C feletti üzemi hőmérsékleten alkalmazott tűzihorganyzott acélelemeknél (pl. hőcserélőknél) léphet fel. Ennek oka a bevonatban zajló diffúzió miatti, a horganyrétegben képződő belső feszültségek túlzott növekedése. Egyes, ritka esetekben előfordul, hogy a felhasználó a horganyzott acélszerkezetet erős mechanikai hatásnak (pl. hajlításnak) veti alá, mely


leváláshoz vezet. Ez nem engedélyezett eljárás a darabáruhorganyzással előállított termékek kezelése és felhasználása során.

A tűzihorganyzott acélszerkezetekkel szemben támasztott egyéb szempontok

13. kép: Eltérő színezetű bevonatok egy terméken belül

Deformáció okozta vitás esetek Talán ki lehet jelenteni, hogy – a fehérrozsdásodás miatti viták mellett – ez a nézeteltérések második klasszikus oka. A kevés vitás eset egy részében a megrendelők nincsenek tisztában a tűzihorganyzási technológia hatásaival, nem tartották be az egyébként nagyon egyszerű konstrukciós és acélszerkezet-gyártási követelményeket. Máskor, és ez fordul elő ritkábban, a horganyzóüzem nem tartja be a számára fontos technológiai előírásokat. Az ilyen „ügyek” legtöbbször már a termékek átvételekor kiderülnek. Ez a jobbik eset. Van azonban arra is példa, amikor csak a felhasználás előtt – vagy éppen alatt – szembesülnek a deformá ciók okozta problémával. Leggyakoribb esetek, amikor a lemezből készített szerkezetek a nem megfelelő kialakítás miatt erősen hullámosak lesznek (12. kép).

Amennyiben az acélminőség (főleg eltérő Si- és P-tartalom) miatt más-más lesz az acélszerkezet egyes elemei bevonatának színe, számolni kell azzal, hogy a bevonatok vastagsága között is jelentős eltérések lehetnek. Mivel azonban az eltérő színezetű bevonatok korróziós ellenállása azonosnak tekinthető, ezért a viták itt elsősorban esztétikai természetűek.

Idegen rozsda, egyéb felületi szennyeződések problémái Ritkábban előforduló jelenség, amikor a tűzihorganyzott szerkezet felületére valamilyen rozsdás alkatrészről ráfolyik a rozsdás csapadék. Ez csúnya és zavaró lehet. Nem sza bad összetéveszteni a horganyhiányos felület (kijavítatlan felület) okozta fémrozsdásodással. Ugyancsak viták keletkeznek, de gyorsan meg is oldódnak a szennyezett alá tétfák, vagy egyéb munkahelyi sár, fémforgács stb. okozta felületi elszennyeződésektől. A felek közös helyszíni szemléje könnyen megoldhatja a kérdést.

Javításból származó nézeteltérések

12. kép: Káros deformáció lemezterméknél

Ezek a káros mértékű alakváltozások elkerülhetőek helyes acélszerkezeti konstrukcióval és megfelelő horgany zási technológiával. A bevonóüzemnek ajánlatos minden kockázatos esetben – még horganyzás előtt – konzultálni a megrendelővel. A megrendelőnek pedig a termékek átvételekor, még a horganyzóban meg kell győződni a megfelelő minőségéről. Jellemzően ilyen viták szoktak előállni a relatív nagy felületű lemezszerkezetek, illetve az aszimmetrikus keresztmetszetű, vagy „túlméretes” tartók esetében. Kellő merevítések hiánya és a hátrányos eloszlású belső feszültségek vezetnek a nézeteltérésekhez.

Eltérő színezetű bevonatok kérdései Ez a harmadik leggyakrabban – sajnos még mindig fel merülő – vitatéma. Ugyan már magyar nyelven is számos közlemény, irányelv, szabvány, szakkönyv foglalkozik ezzel a kérdéskörrel, mégis visszatérő probléma. Ismételten megjegyezzük, hogy elsősorban az acélalapanyag megválasztá sával lehet befolyásolni a kialakuló bevonat jellemzőit. A fényes és szürke bevonatok védőképessége gyakorlatilag egyenértékű (13. kép).

Vitára okot adó munkavégzés lehet, ha a horganyzóban nem megfelelő színű festékkel végzik el a kisebb hibahelyek javítását. Ez azt jelenti, hogy a hibahely környezetének színe jelentősen eltér a javítófesték színétől. Ez inkább esztétikai kérdés. A szabvány nem ír elő erre vonatkozóan semmit, ám a műszaki és esztétikai igények mégis indo kolhatják az egységes megjelenést. A horganyzás utáni javításhoz már különféle színű, közvetlenül erre a célra gyártott festékek állnak rendelkezésre. Itt kell felhívnunk a figyelmet az MSZ EN ISO 1461:2000 szabvány A mellékletére, ahol a kötelező előírások között szerepel, hogy a megrendelőnek közölni kell az esetleges hibahelyek javítására vonatkozó információkat. Ugyanis a tűzihorganyzott szerkezet még utólag újabb bevonatot kaphat, illetőleg a felhasználási körülmények indokolhatnak sajátságos javítási módszert. Ugyanez vonatkozik a horganyzóra is (a szabvány 6.3. pontja), akinek közölni kell a javítás technológiáját a megrendelővel, amennyiben tudja, hogy a termék a hor ganyzás után a továbbiakban még festve lesz. Cikkünkkel megpróbáltuk felhívni a figyelmet a szab ványban foglalt előírások fontosságára, a tervezési előírások betartására, illetve arra, hogy a megrendelő a termék minősége szempontjából lényeges teendőkre, kockázatokra mindenképpen hívja fel a tűzihorganyzó figyelmét. Ugyanez vonatkozik a horganyzóüzemre is, mégpedig abban a tekintetben, hogy amennyiben kockázatokat lát az adott termékek bevonásánál, akkor ezt – még horganyzás előtt – vitassa meg a partnerével. Megállapodásaikat röviden és írásban célszerű rögzíteni, mert számos bírósági esetben hivatkoznak olyan szóbeli megállapodásokra, melyre csak az egyik fél emlékszik. Ezzel sok konfliktus elkerülhetővé válik.


71

Joó Attila László egyetemi adjunktus, Dr. Vigh László Gergely egyetemi adjunktus, BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke, Dr. Kollár László egyetemi tanár, BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék,

Tartószerkezetek földrengési méretezésének Magyarországi tapasztalatai EXPERIENCE IN EARTHQUKE RESISTANCE DESIGN IN HUNGARY Az Eurocode 8 és a hozzá tartozó Nemzeti Melléklet magyarországi életbe léptetése jelentős kihívást je lent a magyar mérnököknek. Korábban nem volt kötelező földrengésre méretezni. Az új szabályozás egyrészt jelentős tehernövekedést jelent, másrészt a mérnököknek egy új és igen összetett szabályrend szert kell alkalmazniuk a tervezésben. A cikkben néhány példán keresztül ismertetjük a földrengési méretezésben szerzett hazai tapasztalatainkat. Egyszerű közelítő számítással is belátható, hogy bármely vasbeton födémmel rendelkező épületnél (a nagy önsúly miatt) a földrengési terhek jelentősen meghaladják a szélteher értékét. Emiatt a legtöbb épületnél szükséges a földrengési terhek figyelembe vétele. Közbenső födém nélküli (könnyű) acélcsarno kok esetén a földrengési teher gyakran kisebb a széltehernél. Ezekben az esetekben viszont különösen fontos a tető tényleges tárcsamerevségének számí tásba vétele. Fontos hazai tapasztalat, hogy a mere vítőrendszer megfelelő kialakításával és duktilis méretezés végrehajtásával hazánkban is érhető el anyagmegtakarítás. Hídszerkezetek vizsgálatán keresztül mutatjuk be a végeselemes modell egyszerűségének fontosságát, és itt hívjuk fel a figyelmet arra, hogy az eredményeket lehetőleg ellenőrizni kell közelítő számításokkal.

Due to the lack of previous Hungarian Standard and due to the recent introduction of Eurocode 8 and the National Annex in Hungary, the engineers must face significant increase in the horizontal loads, and they must learn new and rather complex design methods. In this paper our experiences in the field of earth quake resistant design in Hungary is presented. It can be concluded even from simple calculations that the earthquake load is significantly higher than the wind load for every building with concrete floorslabs due to the large self-weight. As a consequence, earth quake resistant design must be performed in most of the cases in Hungary. For one storey steel buildings the earthquake load can be less than the wind load. In these cases, it is important to take into consider ation the real rigidity of the roof. Another important conclusion is that material saving can be achieved in Hungary by the application of capacity design. It is also shown through the examples of analyses of bridges that finite element models should be kept simple (with reduced degrees of freedom). We also demonstrate that approximate calculations are al ways necessary to verify the results.

1. Bevezetés

2. Méretezés az Eurocode 8 alapján

Az Eurocode 8 és a hozzá tartozó Nemzeti Melléklet magyarországi életbe léptetése jelentős kihívást jelent a magyar mérnököknek. Korábban nem volt kötelező föld rengésre méretezni. Az új szabályozás egyrészt jelentős tehernövekedést jelent, másrészt a mérnököknek egy új és igen összetett szabályrendszert kell alkalmazniuk a ter vezésben. A tervezés módszereinek elsajátításában nyújt segítséget egy közelmúltban megjelent könyv [1]. Jelen cikkben röviden összefoglaljuk a szabványos méretezés lehetőségeit, majd néhány példán keresztül ismertetjük a földrengési méretezésben szerzett tapasztalatainkat, mind hídszerkezetekre, mind pedig keretszerkezetekre vonatkozóan.

2.1 Az Eurocode bevezetése

72

1997. évi LXXVIII. törvény (az épített környezet alakításáról és védelméről) szerint ma Magyarországon ki kell elégíteni a földrengés elleni védelem követelményeit. Az elmúlt évtizedekben az alábbi dokumentumok szü lettek földrengési méretezés végrehajtására: Panelos épületek mértezéséhez dolgozták ki a [1] műszaki irányelvet, amely az akkori időszak nemzetközi szokásait követő javaslat volt, a szerkezetek rugalmas válaszán alapult. Ebben, a korabeli ismereteinknek megfelelően, igen kicsiny alapkőzet-gyorsulások voltak előírva. Hidakra vonatkozó hazai szabályozás korábban mindössze egy mondat volt. Az ÚT2-3.401 szabályzat [5] szerint: „A földrengés hatását függőhidak, ferdekábeles hidak, valamint 50 méternél nagyobb nyílású hidak esetében a szakma elismert szabályai szerint figyelembe kell venni.”


Az Eurocode-8 életbe lépéséig a Mérnöki Kamara javasolta, hogy egyszerű szerkezetek esetében (földszint + négy emelet, szabályos, nem karcsú épületek) a mérnökök alkalmazzanak egy egyszerűsített eljárást, amely a vízszintes erők módszerén alapszik [3]. Az Eurocode-8 hat kötete végső (EN) változatának szövege elkészült angol (valamint német és francia nyelven) [4]. Ezek teljes terjedelme mintegy 500 oldal. Ezeket 3–4 évvel ezelőtt angol nyelven hazánkban is életbe léptették. (Megjegyezzük, hogy az EN jelentősen eltér a korábban magyarra lefordított Eurocode-tól, az ENV-től. Az Eurocodeban a „Nemzeti Alkalmazási Dokumentumokat” a „Nemzeti Mellékletek” (National Annex) váltják fel.) Az Eurocode-8 hat részének jele és tartalma az alábbi: EN EN EN EN EN EN

1998-1 1998-2 1998-3 1998-4 1998-5 1998-6

Általános szabályok, épületek Hidak Erősítés és javítás Tárolók, silók, csővezetékek Alapozás, támfalak, geotechnika Tornyok, árbocok, kémények

2008 végén életbe lépett az első kötet magyar fordítása is a hozzá tartozó Nemzeti Melléklettel együtt. A további öt kötethez még sem fordítás, sem Nemzeti Melléklet nem készült. (Nemzeti Melléklet hiányában – pl. hidak esetében – az Eurocode-t csak olyan módon lehet alkalmazni, hogy az NDP (National Determined Parameters) paramétereket megbecsüljük. Például úgy járhatunk el, hogy ahol van javasolt érték egy paraméterre, ott a javasolt érteket fogadjuk el, vagy a biztonság javára közelítünk.) Az első kötet önmagában is 197 oldalas, ez a következő fejezetekből áll: 1. fejezet: Általános szempontok 2. fejezet: Határállapotok 3. fejezet: Talajjellemzők, szeizmikus hatások 4. fejezet: Épületek tervezése 5. fejezet: Vasbetonszerkezetek 6. fejezet: Acélszerkezetek 7. fejezet: Öszvérszerkezetek 8. fejezet: Faszerkezetek 9. fejezet: Téglaszerkezetek 10. fejezet: Szeizmikus szigetelés Az első kötet Nemzeti Melléklete kellene, hogy tartalmazza a figyelembe veendő alapkőzet gyorsulásokat, amelyek közvetlenül meghatározzák a földrengésteher nagyságát. Sajnos erről Magyarországon nem született konszenzus, és csupán a Nemzeti Melléklet NB tájékoztató melléklete tartalmazza a gyorsulástérképet, amelyet azonban nem kötelező alkalmazni. Az életbe léptetett Eurocode szabványok néhány éven keresztül párhuzamosan használhatók a nemzeti szabvá nyokkal. Ezt követően a nemzeti szabványokat vissza kell vonni. Ez 2010 után várható. Az Eurocode-8 speciális helyzete abban áll, hogy ma Magyarországon nincs érvényes földrengésre vonatkozó MSZ szabvány. Így az Eurocode-8-nak nincs alternatívája, a mérnökök ez alapján kell, hogy a tartószerkezetek földrengési méretezését elvégezzék. Megjegyezzük, hogy korábban megszűnt a szabványok „kötelező használata”, vagyis a mérnöknek csak a törvényben rögzített követelményeket kell kielégítenie, és ennek csak az egyik módja, hogy a hatályos szabvány előírásait követi. Ha az érvényes szabványt, (jelen esetben, az életbe

léptetett Eurocode-ot) alkalmazza, akkor a törvény kielégítettnek tekinthető, ha ettől eltér, akkor ki kell mutatnia, hogy eleget tett a törvényi kötelezettségnek.

2.2 Alapkövetelmények A modern földrengés elleni védelemnek megfelelően az Eurocode-8 szerint méretezett szerkezetek hármas célnak kell megfelelniük: − a z emberi élet kioltását el kell kerülni, még igen nagy (ritkán bekövetkező) földrengés esetében is, − korlátozni kell a bekövetkező károkat (ez különösen fontos gyakran bekövetkező földrengések esetében) , − biztosítani kell, hogy létfontosságú létesítmények használhatóak maradjanak. A fentieknek megfelelően (az Eurocode-8 szerint) egy épületnek eleget kell tennie mind a teherbírási (no-collapse requirement), mind pedig a korlátozott károk (damage limitation requirement) követelményének. Megjegyezzük, hogy az Eurocode-8-nak nem tárgya az atomerőmű és a nagy méretű duzzasztógát.

2.2.1 Teherbírási követelmények Az Eurocode-8 javaslata szerint az épület nem dőlhet össze (de károsodhat) egy olyan földrengés hatására, amely nek túllépési valószínűsége 50 év alatt 10%. (Ez, Poissoneloszlást feltételezve, megfelel a 475 éves visszatérési periódushoz tartozó földrengésnek.) A fenti 10%-os túllépési valószínűség csak javaslat, amelyet az egyes országok elfogadhatnak, vagy fölülbírálhatnak. Ebben nem született konszenzus hazánkban.

2.2.2 Korlátozott károk követelménye Az Eurocode-8 javaslata szerint az épület nem károsodhat jelentősen egy olyan földrengés hatására, amelynek túllépési valószínűsége 10 év alatt 10%. (Ez, Poisson-eloszlást feltételezve, megfelel a 95 éves visszatérési periódushoz tartozó földrengésnek.) A gyakorlati számításban úgy járhatunk el, hogy a teherbíráshoz meghatározott alapgyorsulást – az Eurocode-8 szerint (kb. a felére) – csökkentjük. A korlátozott károk követelménye lényegében a használhatósági határállapotokra való tervezéssel egyezik meg.

2.2.3 Létfontosságú létesítmények A létfontosságú létesítmények tervezésénél többletbiztonságot kell figyelembe venni. Ezt tartalmazza a gI, az ún. fontossági tényező, amely (általában) növeli a szeizmikus hatást. Épületek esetén az értéke 0,8 és 1,4 között, míg hidak esetében 0,85 és 1,3 között változik.

2.3 Magyarország szeizmicitása Az Eurocode-8 szerint az országot zónákra kell osztani. Magyarország zónatérképét a GEORISK számításai szerint az 1. ábra tartalmazza; az egyes zónákban figyelembe veendő vízszintes talajgyorsulások az 1. táblázatban találhatók. A maximális talajgyorsulás ezek szerint agR = 0,15 g (g=9,81 m/s2). (Megjegyezzük, hogy a korábbi, NAD szerinti zónabeosztás követte a megyehatárokat, és a maximális gyorsulás mindössze 0,1 g volt.) A zónatérkép talajgyorsulás értékeiben nem született konszenzus a szakmán belül, ezért, ahogy írtuk, a Nemzeti Melléklet nem tartalmazza a bemutatott térképet, viszont megjelenik annak NB tájékoztató mellékletében, mint javaslat. Itt a megadott


73

1. táblázat: A sziklán megadott maximális vízszintes gyorsulás referenciaértéke az egyes zónákban (g=9,81 m/s2) (túllépési valószínűsége 50 év alatt 10%)

Zóna

agR

1. zóna

0,08 g

2. zóna

0,10 g

3. zóna

0,12 g

4. zóna

0,14 g

5. zóna

0,15 g

× 1. ábra: Magyarország zónatérképe [7], [9] értékek mellett szerepel egy további javaslat is, miszerint a gyorsulásértékeket 70%-ra lehet csökkenteni. Mivel az NB mellékletben szereplő értékek javaslatok, ezért a választást a mérnökökre bízza a szabvány. (A szerzők azt gondolják, hogy a statikus tervezőnek a szerződésben rögzítenie kell a megrendelővel, hogy milyen talajgyorsulásra méretezzen. Megjegyezzük, hogy a GEORISK az Eurocode javaslata alapján határozta meg az 1. ábrán látható térképet, azaz az adott gyorsulás túllépésének valószínűsége 50 év alatt 10%.) Az Eurocode-8 definiál „alacsony” és „nagyon alacsony” szeizmicitású zónákat. Az utóbbi esetben egyáltalán nem kell az Eurocode-8 szerinti méretezést elvégezni, az előbbi esetben pedig egyszerűsített tervezési módszerek alkalmaz hatók. Erről a besorolásról a Nemzeti Melléklet dönt. Az Eurocode Nemzeti Melléklete szerint hazánkban egy zóna alacsony szeizmicitású, ha ag ≤ 0,08 g. Ez, azt jelenti, hogy Magyarországon átlagos fontosságú épületre (ha elfogadjuk az 1. táblázat értékeit) csak az 1. zóna „alacsony szeizmicitású”, a 2–5 zóna moderált szeizmicitású, és „nagyon ala csony” szeizmicitású zóna egyáltalán nincs. Emiatt idehaza általában a pontosabb mértezést kell végrehajtani.

vízszintes gerjesztésre: rugalmas (pszeudó) gyorsulási válaszspektrum, Se(T), tervezési gyorsulási válaszspektrum, Sd(T), (amely tartalmazza a képlékenyedés hatását is) és el mozdulási válaszspektrum, SDe(T). T a szerkezet rezgésideje. Az Eurocode-8 két válaszspektrum típust definiál, erősebb földrengés esetén az 1. típus, gyengébb földrengés ese tében pedig a 2. típus alkalmazandó. Magyarországon az 1. típust kell alkalmazni. A tervezési válaszspektrum figyelembe veszi a szerkezet duktilitását. Az Eurocode a válaszcsökkentő tényezőt q-val jelöli és viselkedési tényezőnek (behaviour factor) nevezi. A q tényező értékét az egyes szerkezettípusok esetében meg kell adni. Fontos megjegyezni, hogy jóllehet egy nagyon lágy szerkezet „kitér” a földrengés elől, de a tervezési spektrumnak van egy alsó platója (0,2 ag). Egy rugalmas és egy hozzá tartozó tervezési válaszspektrum görbét az alábbiakban sematikusan felrajzoltunk (3. ábra). Hangsúlyozzuk, hogy általában (a nagyon „puha” és nagyon „merev” épületeket nem számítva) a tervezési válaszspektrum és így a fölrengés teher is fordítottan arányos q-val. Vagyis pl. q=5 esetén ötödakkora teherre kell méretezni egy szerkezetet, mint q=1 esetében.

A függőleges gyorsulások általában kisebbek, mint a víz szintes gyorsulások. A Nemzeti Melléklet szerint Magyar országon a függőleges gyorsulások értéke: av gR = 0,7 agR. Megjegyezzük, hogy a függőleges gyorsulásokat Magyar országon épületek esetében nem kell figyelembe venni.

2.4 A válaszspektrum Egyszerűsítve fogalmazva (egy mozgási szabadságfokú szerkezet esetén) a földrengésteher egyenlő a tömeg és a válaszspektrum szorzatával: Fb = m Sd(T) (2. ábra). A válaszspektrum lineárisan függ a talajgyorsulástól. Az Eurocode-8 a következő válaszspektrumokat adja meg

3. ábra: A rugalmas és a tervezési válaszspektrum (A görbe középső szakaszán Sd= Se /q. S az altalaj hatását figyelembe vevő ún. talajszorzó.)

2.5 Duktilis és lényegében rugalmas szerkezetek

2. ábra: Egyszabadságfokú rendszer

74

A viselkedési tényező (q) figyelembevétele a gyakorlati számítás szempontjából a terhek csökkentését jelenti, így ennek felvétele alapvetően befolyásolja a szerkezet tervezését. A q tényezőt döntően az határozza meg, hogy − disszipatív, vagy − kicsiny disszipativitású (lényegében rugalmas) szerkezetet tervezünk-e. Az Eurocode 8 azt javasolja (de


nem teszi kötelezővé!), hogy csak az alacsony (és nagyon alacsony) szeizmicitású zónákban tervezzünk kicsiny disszi pativitású szerkezetet. Az Eurocode a szerkezeteket három duktilitási osztályba sorolja: − alacsony duktilitási osztály („Ductility Class Low”), jele DCL, − közepes duktilitási osztály („Ductility Class Medium”), jele DCM, − magas duktilitási osztály („Ductility Class Heigh”), jele DCH. A közepes és magas duktilitási osztályba sorolt szerke zeteket szabad „disszipatív” szerkezetként tervezni, az alacsony kategóriába soroltat lényegében rugalmas szerkezetként kell méretezni. Alacsony duktilitású épület esetében a viselkedési tényező q=1,5 (hidak esetében 1 vagy 1,5), közepes vagy magas duktilitási osztály ese tén q a 1,5-et jelentős mértékben meghaladhatja (akár 8 is lehet). Amennyiben a szerkezetet lényegében rugal mas szerkezetként méretezzük, akkor a földrengésterhek számítását követően a szerkezeti elemek méretezését lényegében úgy kell végrehajtani, mint a megszokott terhek esetében. A disszipatív szerkezet tervezésének tehát komoly előnye, hogy lényegesen kisebb erőkre kell méretezni, mint a nem disszipatív szerkezetet, a másfelet esetenként lényegesen meghaladó viselkedési tényezőt vehetünk figyelembe. Ennek azonban ára is van, a keresztmetszetek méretezésénél a kapacitástervezést kell követnünk, amely nek hármas következménye van: A teljes szerkezetre vonatkozóan számos szabályt be kell tartani. Előírják pl. a szerkezetek anyagát, a keretoszlopok és gerendák megengedett méreteit, a tengelyeik egymáshoz képesti külpontosságát stb. Ezek a szabályok szigorúbbak a DCH szerkezetekre, mint a DCM szerkezetekre. Szigorú előírások vannak az ún. kritikus tartományokra, amelyekben a képlékeny csuklók kialakulnak. Például a vasbeton gerendák kritikus zónájában a kengyelek távolsága nem haladhatja meg a legkisebb hosszacélbetét átmérőjének nyolcszorosát, és acélgerendák kritikus zónáját DCH szerkezet esetében 1-es keresztmetszeti osztályú szelvényből kell kialakítani stb. A tervezésnek része, hogy előre elhatározzuk, hol fognak a képlékeny csuklók kialakulni (4. ábra) és ki kell mutatnia, hogy a képlékeny csuklók létrejöttéhez szükséges terhekre a szerkezet egyetlen része sem mehet tönkre. Ez azért is fontos, mert a képlékeny mechanizmus kialakulása befolyásolja a figyelembe vehető q tényezőt. A kapacitástervezés lényege tehát, hogy a kritikus tartományokat úgy alakítjuk ki, hogy kellő képlékeny alakváltozási képességgel rendelkezzenek, és a képlékeny csuk-

4. ábra: Képlékeny csuklók helye egy kilendült keretszerkezeten

lók az előírt teherszinten képlékenyedjenek; a tartó többi részét viszont hagyományosan méretezhetjük. A méretezésben viszont van egy, a mérnök számára szokatlan újdonság: ha a képlékeny csukló erősebb mint a tervezett, akkor a szerkezet csak nagyobb terheknél kezd képlékenyedni és ez tönkreteheti a szerkezet képlékeny csuklón kívüli részeit, amely a teljes szerkezet tönkremenetelét okozhatja. Vagyis a kritikus zóna erősítése a teljes szerkezetre káros lehet. Ezért a szerkezet képlékeny csuklókon kívüli szakaszain a számított igénybevételeket megnöveljük a következőképpen: EEd = g gov W EEd,E EEd,E a számításból kapott igénybevétel, W a képlékeny csukló tervezett és szükséges teher bírásának a hányadosa. (A számítás szerint szükséges teherbírást általában meghaladja a tervezett szerkezet teherbírása, mert a szerkezeti elemek jellemzői (vasátmérő, elemvastagság) nem folytonosan, hanem lépcsőkben változik. Így W > 1.) gov az ún. anyagi „overstrength factor”, amely a tényleges folyáshatár és a képlékeny csukló számításában figye lembe vett (tervezési) folyáshatár hányadosa, g a biztonsági tényező. Ez a számítás biztosítja azt, hogy a képlékeny mechanizmus kialakulását nem előzi meg valamelyik keresztmetszet tönkremenetele.

2.6 A tervezés módszerei A számításokat többféleképpen végrehajthatjuk, az alábbiakban ezeket négy szempont szerint csoportosítjuk: (a) a számítás történhet statikus vagy dinamikus vizsgálattal; (b) lineáris vagy nem lineáris anyagtörvény figyelembevételével. Ennek megfelelően a 2. táblázatban adott négy lehetőség közül választhatunk. 2. táblázat: Az Eurocode-ban alkalmazható módszerek

Statikus számítás

Dinamikus számítás

Lineárisan 1. Vízszintes erők módszere rugalmas

2. M odális válaszspektrum

Nem lineáris

4. Időtörténeti vizsgálat

3. Eltolásvizsgálat

Az első két módszer évtizedek óta a földrengésvizsgálat megszokott módszere. Az elsőt csak akkor szabad alkal mazni, ha az első rezgésalak dominál, amely általában egyszerű, szabályos (nem karcsú) szerkezetek esetében áll fenn. A leggyakrabban alkalmazott módszer a „Modális válaszspektrum analízis”, amely a legtöbb véges elemes programba is be van építve. Ennek még vázlatos ismertetése is meghaladja a cikk kereteit, az olvasó az irodalomban tájékozódhat [1, 8]. A számításban a szerkezetnek a „fontos” rezgésalakjait vesszük figyelembe, lényegében azokat, amelyek kombinációiból a szerkezet mozgása kellő pontossággal összerakható. A szerkezettől és a modelltől függ, hogy elegendő-e néhány rezgésalak, vagy esetleg több százra van szükség. Rezgésalakonként kell meghatározni a földrengésterheket, majd az abból keletkező hatásokat összegezni kell. Az egyes rezgésalakok részesedését az ef-


75

fektív modális tömeg és a teljes tömeg aránya határozza meg, amely – egyszerűsítve fogalmazva – megmutatja, hogy a teljes tömeg hány százaléka rezeg az adott rezgésalakban. Erre még a példáknál visszatérünk. A negyedik módszert kiemelt fontosságú szerkezetek ese tében szokták alkalmazni. A harmadik módszert újabban egyre többet alkalmazzák, az új méretezési szabályzatok már legtöbbször tartalmazzák. A számítás komplikáltsága szempontjából lényeges, hogy síkbeli, vagy térbeli modellt kell-e alkalmaznunk. A szerkezet szabályossága eldönti, hogy alkalmazhatjuk-e a síkbeli modellt és a vízszintes erők módszerét. Ezt tartalmazza a 3. táblázat. 3. táblázat: A szerkezet szabályossága és a megengedett egyszerűsített számítási módszerek

Szabályosság Alaprajzi

Magasság mentén

Megengedett egyszerűsítés Rugalmas számítás

Modell

igen

igen

síkbeli

vízszintes erők módszere

igen

nem

síkbeli

modális válasz spektrum

nem

igen

térbeli

vízszintes erők módszere

nem

nem

térbeli

modális válasz spektrum

3. T ervezési elvek az Eurocode 8 szerint Az Eurocode azon alapvető tervezési elveket is megfogalmazza, amelyeket a koncepcionális tervezésnél követni kell. Az építményekre vonatkozó rész kiemeli többek között: a szerkezet egyszerűségét, uniformitását, szimmetriáját, két irányú merevségét, csavarási merevségét és teherbírását, a födémek tárcsaszerű viselkedését és a megfelelő alapozás kialakítását. Idézünk az Eurocode-ból: „A szerkezeti egyszerűség, amely elsősorban a szeizmikus erők tiszta és egyértelmű levezetésében nyilvánul meg, fontos feltétel, amit követnünk kell, hiszen az egyszerű szerkezetek modellezése, számítása, méretezése, részleteinek kialakítása és építése, kevesebb bizonytalanságot tartalmaz, és így a szeizmikus hatásokra való viselkedésük is megbízhatóbb. [...] Az alaprajzi uniformitást a szerkezeti elemek egyenletes elosztása jellemzi, amelynek a tehetetlenségi erők közvet len átadását biztosítják. Ha szükséges az uniformitást úgy érhetjük el, hogy a teljes szerkezetet dinamikailag függet len részekre osztjuk. [...] Az uniformitás az épület magassága mentén szintén na gyon fontos, mert ez segíthet kiküszöbölni a kritikus zónákat, ahol a feszültségkoncentráció vagy a nagy duktilitásigény a szerkezet idő előtti összeomlását okozhatja.” A kellő csavarási merevség eléréséhez olyan épület kialakítására kell törekedni, amelynél a síkbeli rezgés rez gésideje nagyobb, mint a csavarási rezgésé. A szerkezet építési helyén biztosítani kell, hogy egy földrengés esetén se következzen be talajtörés, rézsűlecsúszás, talajfolyósodás.

76

4. A z Eurocode 8 használatának Magyarországi tapasztalatai 4.1 A földrengés hatásának becslése A szerkezetre ható földrengési teher eredőjére felső becslést adhatunk, ha figyelembe vesszük, hogy a tervezési válaszspektrum maximumának értéke 2,5 ag S/q. A teherbírás vizsgálatához q=1,5-et figyelembe véve, a Dunántúl nagyobb részén érvényes 3. illetve 4. zónát valamint S=1,3 talajszorzót feltételezve a teherbírás vizsgálatához alkalmazandó vízszintes eltoló erő felső becslése Fb ≈ 0,25–0,3 m g, azaz egy szerkezetre működtetendő vízszintes szeizmikus erő maximális értéke a szerkezet súlyának 25–30%-a. Egy 10 m széles vasbeton födémes épület födémeire ható teher így Fb ≈ 0.25 x 10 kN/m2 x 10 m = 25 kN/m, amely mintegy öt-nyolcszorosa a széltehernek. Elmondhatjuk, hogy Magyarországon a könnyű födémes épületeket leszá mítva, a vízszintes terhek szempontjából várhatóan a földrengés a mértékadó.

4.2 Acélcsarnok vizsgálata Az épületek modellezésének egyik lehetséges módja, hogy a födémeket merev tárcsákkal, az egyes merevítése ket pedig rugókkal modellezzük [10]. Ennek egyik leg főbb előnye a kis számú szabadságfok, mert egy merev födémtárcsa csak három szabadságfokkal rendelkezik, két eltolódás a vízszintes síkban és egy elfordulás a függőleges tengely körül. A későbbi példákban látni fogjuk, hogy a végeselemes modellek nagy problémája a sok csomópont és nagy szabadságfok, ami ellehetetlenítheti a földrengési méretezés végrehajtását. Egy ilyen csökkentett szabadságfokú épületmodellre látunk példát az alábbiakban (5. ábra). Egy példában meghatároztuk egyszintes és kétszintes acélcsarnokok földrengésterheit különböző födémkialakításokkal. Egy könnyűszerkezetes acélcsarnok tetőrendszere általában acéllemez burkolattal készül, mely a vasbeton födémekkel ellentétben nem tekinthető végtelen merevnek. Ennek fi gyelembevételére három esetet vizsgáltunk meg és foglaltunk össze a 4. táblázatban. Merev födémtárcsa feltételezésével az egyes keretekre azonos elmozdulást kényszerítünk, ahogy az az 5. ábra (b) részén látható. Ebben az esetben a keretekben ébredő erő a keretek merevségétől függ, valamint az Eurocode által figyelembe veendő vétlen külpontosság miatt (ami az épület adott méretének 5%-kára kell felvenni) a végfali keretekben nagyobb erő ébred. „Lágy” födém. Közelítésképp teljesen „lágy” födémet is feltételezhetünk (5. ábra (c)), ami igen leegyszerűsíti, akár kézzel is elvégezhetővé teszi a számítást. Ebben az esetben minden keret csak a rá eső tömeggel rezeg együtt egy földrengés során, és ennek megfelelően alakul a földrengési teher is, a terhelő sávok szélességének megfelelően. A valóság valahol e két eset között van. „Puha” födém. A födém nyírási merevségének figyelembevétele esetén az előbbi két tehereloszlás közti eredményeket kapunk. A végfali keretben a „lágy” födémhez képest jóval nagyobb erő ébred, a közbenső keretekben pedig nagyobb erőt kapunk, mintha merev födémmel számolnánk. Ez is mutatja, hogy a megszokott statikai számításokhoz képest a földrengési méretezésnél fontos az épületen lévő merevségek (burkolatok, válaszfalak) pontos figyelembevétele.


(b)

(a)

(d)

(c)

5. ábra: A célcsarnok kis szabadságfokú modellje (a) és első rezgésalakjai merev födémtárcsa (b), „puha” födém (c) és közbenső vasbeton födém esetén (d) 4. táblázat: Acélcsarnok kereteiben ébredő erő különböző födémmodellek esetén

Egyszintes épület „Lágy” födém

Kétszintes épület közbenső vasbeton födémmel

21 944

6 121

36 083

3 535

10 428

7 899

2 383

4 356

10 496

12 540

4. keret

2 383

4 356

10 496

359 781

5. keret

2 479

3 535

10 428

331 079

6. keret

28 194

21 944

6 120

255 731

Erő [kN]

Merev födém

„Puha” födém

1. keret

28 194

2. keret

2 479

3. keret

Nem csak azért, mert hatással van az erőeloszlásra, hanem mert a kisebb merevség növeli a rezgésidőt, ami a válaszspektrum görbe jellegéből adódóan csökkenti a földrengésterhet is, lásd 3. ábra. A 4. táblázat utolsó oszlopában tüntettük fel a vasbeton közbenső födémmel rendelkező acélcsarnok terheit. Az eredményekből láthatjuk, hogy ebben az esetben az egyes kereteken a vízszintes erők egy nagyságrenddel megnőttek.

4.3 Gerendahidak számítása Egyenes tengelyű gerendahíd számítására példa a Szebényi völgyhíd, melynek földrengési méretezését a közelmúltban hajtottuk végre az Eurocode alapján. A híd végeselemes modelljének első hosszirányú és első keresztirányú lengésalakját mutatja a 6. ábra. A modális válaszspektrum analízist elvégeztük q=1 és q=1,5-ös viselkedési tényező figyelembevételével is, mert a felszerkezetet esetében a 1,5-es viselkedési tényezőből származtatott feszültségekkel lehet számolni, a saruk esetében azonban ezt nem szabad figye

lembe venni. A végeselemes modell helyességét közelítő számítással igazoltuk. Hosszirányú gerjesztés esetén a híd egyszabadságfokú rendszerként közelíthető, melyből számított eredmények 5%-kon belüli eltérést mutattak. A saruk, illetve a pillérek szempontjából ez a hosszirányú gerjesztés volt a mértékadó, mert az ebből számított reakcióerők jelentősen meghaladták a hagyományos terhekből számított reakcióerőket. A felszerkezetben ébredő feszültségekből azonban ilyen eltérést nem tapasztaltunk, a felszerkezet tekintetében nem mértékadó a földrengés. A földrengés függőleges gerjesztése pedig minden tekintetben kisebb igénybevételeket ébreszt a szerkezetben, mint a hagyomá nyos terhek, ezért ennek figyelembevételétől el lehet tekinteni. A pillérek cölöpalapozása természetesen nem nyújt végtelen merev megtámasztást a pillérekre. A fékezőerő szempontjából ennek nincs nagy jelentősége, a földrengésteher szempontjából viszont igen, hisz a puhább befogás nagyobb rezgésidőt és így kisebb válaszspektrum értéket eredmé-

6. ábra: A Szebényi völgyhíd első hosszirányú (oldalnézet) és keresztirányú (felülnézet) lengésalakja


77

(a)

(b)

(c)

7. ábra: A z M6-os autópálya Sió-hídjának térbeli rúdmodellje (a), az öszvér keresztmetszet modellezése (b) és első lengésalakra oldalnézetből (c)

nyez. A rövid idejű (időben lejátszódó hatások nélküli) dinamikus talajjellemzőkből meghatározott merevségeket kell figyelembe venni a számítás során. A legveszélyesebb eset várhatóan a lehetséges legmerevebb befogás. Jelen esetben a rugalmas megtámasztás figyelembevétele mintegy 25%-kal csökkentette a földrengésterheket.

4.4 Gerendahíd ferde alaptesttel A gerendahidak egy másik példája az M6-os autópálya Sió-hídja. Ez az íves vonalvezetésű híd, amely felülnézetben a 7. ábra (a) részén látható, „ferde” alaptesttel rendelkezik: a két pályaszerkezetet támasztó pilléreket összekötő cölöpfej a híd hossztengelyével szöget zár be. Ennek következménye, hogy a híd hosszirányú lengése, a közbenső pillérek ferde megtámasztása miatt mindenképpen kombinálódik a keresztirányú lengéssel, 7. ábra (c). Ennek következtében hosszirányú gerjesztés esetén a hosszirányú reakcióval egyidejűleg igen nagy keresztirányú sarureakció is keletkezik. Az elnyújtott cölöpfej további következménye, hogy a két irányban egymástól jelentősen eltérő nagyságú elfordulási rugókkal kell figyelembe venni a talaj rugalmas megtámasztó hatását. Megjegyezzük, hogy a rugalmas megtámasztás ebben az esetben is jelentősen csökkentette a földrengésterheket. A közelítő számítást ilyen összetett esetben is végre lehet hajtani, azonban figyelembe kell venni, hogy a hosszirányú gerjesztés csak úgy tud létrejönni, hogy közben a híd ke resztirányban meggörbül, ami merevíti a hidat. A rezgésidőt viszont növeli a jelentős tömegű öszvér pályaszerkezet hosszirányú nyúlása. Mindezen hatások együttes figyelembevételével a közelítő számítással is igen pontos eredményt kaptunk. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy míg az előbbi, egyszerűbb híd esetén akár csak a közelítő számítás is megbízhatóan szolgáltatja a saruméretezéshez szükséges föld rengésterheket, a jelen példában az igen összetett viselkedés miatt a végeselemes modellezés feltétlenül szükséges.

4.5 Duna-hidak vizsgálata A közelmúltban két nagy Duna-hidat: a dunaújvárosi Pentele hidat (gerendahíd + ívhíd, 9. ábra) és a budapesti Megyeri hidat (ferdekábeles híd, 8. ábra) vizsgáltuk földrengésre [10]. Mindkét régió moderált vagy alacsony szeizmicitású; az alapgyorsulás mindkét esetben ag = 0,08 g. Az előírások a ferdekábeles híd esetében q = 1, míg a dunaújvárosi hídnál q = 1,5 viselkedési tényező használatát tették lehetővé.

78

Az ábrákon látható mindkét modellre jellemző a nagy szabadságfokszám: a Megyeri híd és a Pentele híd csomópontszáma 3400, illetve 4500. Az analízisek során két – látszólag numerikus, valójában szerkezeti és geometriai okokra visszavezethető – méretezési problémát tártunk fel: a „meg nem mozgatott” tömegek esetét és a rezgésalakok „szétesését”. Mindkét híd esetében az alul kiszélesedő pilonok miatt számottevő tömeg kerül a megtámasztott csomópontok közelébe. Fix megtámasztás – egyébként a biztonság javára tett – feltételezésekor ezek a tömegek nem, vagy csak kismértékben tudnak elmozdulni, így a modális tömegek számításakor „kimaradnak”. Ez a probléma („meg nem mozgatott” tömegek esete) azt eredményezi, hogy nagyszámú lengésalak meghatározásával sem tudjuk elérni a szabványban is előírt 90%-os modális tömegarányt. Extrém példaként említjük meg, hogy a dunaújvárosi híd esetében fix megtámasztásnál 5000 alak figyelembevételével sem sikerült a 90%-ot elérni. A problémát a modell egyszerűsítésével (pl. a megtámasztási viszonyok modelljének módosításával, a megtámasztásokhoz közel eső, nagy tömegű, merev részek elhagyásával), és valósághű rugalmas megtámasztások fi gyelembevételével lehet orvosolni. A másik ok, ami miatt sok sajátalakot kell figyelembe vennünk, a rezgésalakok „szétesése”. A jelenség úgy is értelmezhető, hogy a domináns, nagy modális tömeggel rendelkező rezgésalakok „szétesnek” kisebb modális tömegű alakokra, pl. az egyes pillér-lengésalakok több módban is megjelennek különböző felszerkezeti függőleges és/vagy vízszintes lengésalakok kíséretében (10. ábra). Vizsgálataink [11] szerint a probléma alapvetően két feltétel teljesülése esetén lép fel: −A különböző szerkezeti részek különböző irányú rezgésalakjához tartozó periódusidők közel esnek egymáshoz (pl. a pillér vízszintes, a felszerkezet függőleges lengésalakjához tartozó periódusidő). − A kétféle rezgés nem teljesen ortogonális egymásra. Ezt okozza jelen esetben a híd ívessége és hosszirányú lejtése. Fontos megjegyezni, hogy ha a feltárt jelenségek következményeit a számításokban nem vesszük figyelembe, akkor az Eurocode betűjét követő számítás esetleg jelentős alul- vagy túlméretezést eredményezhet. Azt is hangsúlyozzuk, hogy a közelítő számítások ezeket a problémákat nem mutatták, és a számítás során nagyon


8. ábra: A Megyeri híd numerikus modellje

9. ábra: A Pentele híd numerikus modellje

hasznosak voltak a végeselemes modellek ellenőrzésére, javítására. A hidak földrengésre való méretezésével kapcsolatosan is megfogalmazhatunk néhány fontos észrevételt. Megállapítottuk, hogy a földrengés figyelembevételekor a szerkezetek fő igénybevételei (és a keresztirányú sarureakciók) kismértékben nagyobbak (20–30%) lehetnek, mint a gyakori tehercsoportosítások során számításba vett terhekből eredők. A hosszirányú sarureakciók szempont

jából egyértelműen a földrengés a mértékadó: a gyakori tehercsoportosításból keletkező erők többszörösét is okozhatja. A földrengés hatása fontos az egyes szerkezetek között kialakítandó kapcsolatok méretezésében. Számításaink is mutatták, hogy rugalmas szerkezeti elemek, megtámasztások figyelembevétele általában kedvező hatással van a szerkezet erőjátékára. A Pentele híd esetében, ha a pillérek alsó megtámasztását merevnek tételezzük fel, irreálisan nagy igénybevételeket kapunk.


79

karítás is elérhető a diagonális rendszerrel szemben. Az alapnyíróerőben pedig a csökkenés meghaladta az 50%-ot, ami az alapozásban jelent igen jelentős költségcsökkenést. A munka egyben szép példa az eltolásvizsgálat alapú kapacitástervezésre, amely további megtakarítást eredmé nyez. Ilyenformán kijelenthető, hogy a nagy duktilitású szerkezeteknek, illetve a kapacitástervezésnek Magyaror szágon is van létjogosultsága.

Összefoglalás 10. ábra: Dunaújvárosi híd – mederhíd részlet – „szétesett” rezgésalak

4.6 A cél technológiai állvány rugalmas és kapacitás tervezéssel Egy komáromi feltételezett helyszínen (ag = 0,15 g) épí tendő, nagy súlyú acél technológiai állvány tervezését hajtotta végre diplomamunkájában Schaub [12] Vigh Gergely irányításával. A munka újdonsága egyrészt az újszerű szer kezetek alkalmazásában, másrészt a tervezéshez felhasznált eszközökben rejlik, és érdekes tanulságokkal szolgál a hazai földrengés-méretezéssel kapcsolatban is. Első lépésben közelítő számítással, a helyettesítő víz szintes terhek módszerével hasonlított össze három különböző merevítőrendszer-megoldást (11. ábra). Külön érdekes a nem kihajló merevítőrendszer alkalmazása (az elem lényege, hogy egy dolgozó acélmagot körülvevő betonhüvely hatására a rúd nem hajlik ki, ezáltal nyomásra és húzásra egyaránt duktilisan viselkedik). A szerkezetek összehasonlítása alapján a nem kihajló rendszernél a cso móponti méretek jelentősen csökkennek, a szerkezeti szelvényméretek tekintetében akár 40%-os anyagmegta-

a) diagonális (q = 4)

b) külpontos (q = 6)

Jelen cikkünkben összefoglaltuk azokat a legfontosabb tapasztalatokat, melyeket híd- és keretszerkezetek földrengési méretezésében szereztünk az Eurocode 8 véglegesítése és hazai bevezetése óta. Az Eurocode 8 – a szabvá nyoktól szokatlan módon – tankönyvszerű részletességgel, magyarázatokkal és javaslatokkal segíti a tervezőt a föld rengési méretezés szabályainak alkalmazásában. A hazai körülmények további specialitása, hogy az új szabályozás jelentősen nagyobb földrengésterheket eredményez, mint a korábbiak, és így szinte minden szerkezettípusnál szükséges a földrengési méretezés végrehajtása. Az Eurocode által felkínált tervezési módszerek közül a modális válaszspekt rum analízis alkalmazható a legáltalánosabban szerkezete inkre is. A tervezést végrehajthatjuk lényegében rugalmas alapon, de – mint ahogy bemutattuk – a duktilis méretezés alkalmazása is megfontolandó lehet hazánkban az elérhető anyagmegtakarítás miatt. Külön foglalkoztunk a már meg épült, illetve tervezés alatt álló nagy hídjainkkal, melyeken keresztül felhívtuk a figyelmet a végeselemes modellek alkalmazásának speciális kérdéseire és arra is, hogy a numerikus számítások ellenőrzése közelítő számításokkal alapvető fontosságú. Továbbá felhívtuk a figyelmet arra is, hogy a talaj rugalmas megtámasztó hatásának figyelembevétele jelentősen csökkentheti a földrengésterheket.

c) nem kihajló (q = 8)

11. ábra: Acél technológiai állvány síkbeli kerete

80


Referenciák [1] D ulácska Endre, Joó Attila, Kollár László: Tartószerkezetek tervezése földrengési hatásokra, Akadémiai Kiadó, 2008. [2] MI-04.133-81. „Méretezési irányelvek földrengési hatások ra” Műszaki Irányelv. 1981. [3] Dulácska Endre és Kollár László: Méretezés földrengésre az európai elvek figyelembevételével. Tervezési Segédlet, TT-TS4, 2003, Magyar Mérnöki Kamara, Tartószerkezeti Tagozat [4] Eurocode-8-1. MSZEN 1998 Design of structures for earthquake resistance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. 2005. (Magyar fordítás és Nemzeti Melléklet, 2008) [5] ÚT 2-3.401 Közúti hidak tervezése. Általános előírások, Útügyi Műszaki Előírás, 2002. [6] Eurocode-8-2. MSZEN 1998-2: Eurocode 8: Design of struc tures for earthquake resistance – Part 2: Bridges; 2005. [7] Magyarország Földrengés Információs Rendszere (FIR). www.foldrenges.hu. GEORISK KFT, 2002-12-14

ÉRTÉK A TÉRBEN

[8] C sák B, Hunyadi F. és Vértes Gy: „Földrengések hatása az építményekre”. Műszaki Kiadó. Budapest. 1981. [9] Tóth L, Mónus P, Zsíros T, Kiszely M, Seismicity in the Pannonian Region - earthquake data, EGU Stephan Mueller Special Publication Series, (2002) 3, 9-28 [10] Joó, A.L., Kollár, L., Dunai, L.: „Seismic design of steel industrial buildings by reduced DOF models”, Proceedings of the International Conference in Metal Structures: Steel - a New and Traditional Material for building, pp. 519527, Poina Brasov, Romania, September 20-22, 2006. [11] Vigh, L.G., Dunai, L., Kollár L.: „Szerkezetek modelle zése földrengésre – Duna-hidak ellenőrzésének tapasztalatai”, Magyarország Földrengésbiztonsága – Modellezés, méretezés – Mérnökszeizmológiai Tudományos Konfe rencia, Győr, 2004. november 4-5., szerkesztett könyv: Eds. Lőrincz, Gy.; Kegyes, Cs., pp. 241-259. [12] Schaub Kornél: Technológiai szerkezet tervezése föld rengésre, Diplomamunka, BME Hidak és Szerkezetek Tanszék, 2009.

létesítmények technológiai acélszerkezetei, vázszerkeze tei jelentik. Emellett üzemünk megrendelés-állományának jelentős részét képezik a különböző funkciójú épületek (gyártó- és raktárcsarnokok, hangárok, sportcsarnokok, be vásárlóközpontok) acélszerkezetei. A telephelyen acélszer kezeteket, szerkezeti acél félkész elemeket, fém burkola tokat, tetőlemezeket, álmennyezetek, árnyékolók paneljeit, valamint elektromos kapcsolószekrényeket gyártunk. A saját gyártás nagy rugalmasságot biztosít kivitelezési projektjeink megvalósításakor, megrendelőink igényeinek is hatékonyab ban tudunk megfelelni. A termékekből jelentős kereskedel met bonyolítunk itthon és külföldön. A gyártóműben az alapanyagokat revétlenítést követően CNC-gépek munkálják meg, majd a minősített hegesztőink, szerkezetlakatosaink állítják össze a kívánt szerkezetet. A gyártási sort a felületkezelés, felületvédelem zárja. Köz pontunk 10 000 m2 daruzott, iparvágánnyal ellátott rak tártérrel és ebben saját raktárkészlettel rendelkezik, mely számítógépes logisztikai rendszerrel kapcsolódik CNC-gyár tásfolyamatokhoz. Így a raktárkészletből mindig a kívánt mennyiségű és méretű gerendákat, lemezeket, idomokat tudjuk felhasználni a gyártáshoz. Raktárunkban állandóan rendelkezésre áll hozzávetőleg 5000 tonna acél alapanyag készlet, amely rugalmas reagálást tesz lehetővé a piaci igényekre. További terveink között szerepel gyártóbázisunk továbbfejlesztése a költséghatékonyság és a telephely racionalizálása jegyében.

A KÉSZ mint építőipari vállalat, a megalapítása óta eltelt 26 évben számtalanszor bizonyította profizmusát Magyarországon és külföldön egyaránt. Cégcsoportunk megbízásait szakszerűen, precízen teljesítette, számos ki vitelezhetetlennek hitt terv megvalósításával vívta ki meg határozó piaci szerepét. Társaságunk a megrendelők és a piac igényeihez igazodva folyamatosan bővítette építőipari tevékenységeit, szolgál tatásait, s a jelen gazdasági helyzetben is meghatározott stratégiai úton halad, olyan megoldásokkal, melyek fokozzák eredménytermelő képességünket, ezáltal elősegítik a szak mai fejlődést és jelmondatunkhoz hűen „értéket terem tenek a térben”. A 10 éve megkezdett technológiafejlesztések az kecske méti Acélszerkezet-gyártó Központ életében az idei évben tovább folytatódnak. Cél a gyártási folyamat optimalizálása, az emberi erőforrás átgondolt, hatékony elosztása. Az új stratégia megvalósításához szükségessé vált a gyártási tevé kenységek leválasztása az építőipari szegmensről. Az újjá alakított gyártó bázis vezetését Vőneki Róbert vezérigazgató látja el. A gyártó cég a továbbiakban KÉSZ Ipari Gyártó Kft.ként jelenik meg a piacon. A vállalkozási igazgatói posztot Tudta-e, hogy a KÉSZ • kecskeméti Acélszerkezet-gyártó Központja gyártotta továbbra is Markó Péter tölti be. az Airbus A-380-as óriásgépének összeszereléséhez a szerelőállványokat Hamburgba, a müncheni BMW Welt Mindent egy helyen élménycentrumának acélszerkezeteit, illetve a bécsi, velen „Gyártási kapacitásainkra nagy hangsúly fektetünk. A gaz cei, salzburgi színházak színháztechnikai, díszlettechnikai dasági válság ellenére, a finanszírozás nehézségeit is fel acélszerkezeteit? vállalva, az újabb fejlesztéseket az egyre szűkülő piac spe • Chilébe és a Fülöp-szigetekre is szállít acélszerkezetet ciális igényeinek kielégítésére kell koncentrálnunk. A cég épülő erőművekhez? gyártóbázisa a KÉSZ Ipari Parkban található, melynek mûkö dési folyamatait a tervezéstől a gyártásig egy integrált • Ausztria, Németország, sőt az USA több erőművének termelésirányítási rendszer fogja össze. A 25 000 négyzet acélszerkezeti a KÉSZ gyárában készültek? méter alapterületű, Acélszerkezet-gyártó Központunk az • a Paksi Atomerőmű részére a reaktorblokkok generáto rainak segédüzemi elektromos berendezéseit? iparág egyik meghatározó létesítménye, gyártókapacitása meghaladja az évi 20.000 tonnát. Fő profilját a nehézipari, • acélszerkezeti üzemében fog készülni a Ferihegyi repülőtér energetikai, építőanyag-ipari, vegyipari és környezetvédelmi új acél-üveg fogadóépületének szerkezete?


81

Stabilan ahhoz, hogy egy létesítmény, egy technológiai berendezés jó minőségben megépüljön elengedhetetlen a kiváló, minden igénynek megfelelő acélszerkezet. Ennek az alapelvnek megfelelően alakítottuk ki világszínvonalú acélszerkezeti gyártókapacitásunkat.

Megbízható Szerkezet - Stabil kapcSolat 82


KÉSZ KöZÉp-Európai Építő ÉS SZErElő Kft. 6000 Kecskemét, izsáki út 6. tel.: 76/515-262, fax: 76/515-298 e-mail: [email protected] www.kesz.hu

HATÉKONY VÉDELEM HOSSZÚ TÁVRA ■ széleskörű termékválaszték ■ testre szabott megoldások ■ minösített rendszerek minden

korróziós környezetben ■ professzionális műszaki háttér

új termékek folyamatos fejlesztése

a bevonatok szigorú előírások szerint történő alkalmazása

folyamatos ellenörzés és jelentések készítése

KORRÓZIÓ VÉDELMI FESTÉKBEVONAT RENDSZEREK További információért látogasson el a www.hempel.hu oldalra


83

Szemelvények Dr. Seregi György naplójából

HIDÁSZ VISSZHANG 2008. október A hidászok a mérnökök között külön kasztot alkotnak. Van bennük egy egészséges szakmaszeretet, egy összetartozási érzés, saját tevékenységük öntudatos művelése, amelyet az egyszerű „mezei” mérnök sok esetben indokolatlannak, más mérnöki szakmák lenézésének tekinthet. Ez utóbbi vélemény visszavezethető az egyetemi tanulmá nyokra, a mérnöki gyakorlatra. A második év végén letett alapszigorlat után – melyben az egész induló évfolyamunknak kellett matematikából, mechanikából és geodéziából nagy tudású professzoraink kérdéseire jó (vagy megfelelő) választ adni – kellett a híd, az út-vasút, vagy a vízépítési tagozat között választani. Az a szólásmondás alakult ki a hallgatók körében – miután az első szigorlaton az évfolyam legalább harmada elvérzett –, hogy aki ezt letette, azt a jóisten sem menti meg attól, hogy mérnök legyen. Nem véletlenül nevezték alapszigorlatnak, miután ebben a mérnöki tudományok alaptárgyai szerepeltek. Akik itt a legsikeresebbek voltak, azok képezték (rajtam kívül) az évfolyam elitjét, és kevés kivételtől eltekintve a híd tagozatot választották, elsősorban matematikai és mechanikai felkészültségüknek köszönhetően. Ez a mérnökhallga tói „elit” abban különbözött a mai politikai elittől, hogy egymást nem pocskondiázták, lejáratták, hanem segítették, tényleges tudásuk alapján bármelyik évfolyamtársukat zárt helyikre, vizsgákra felkészítették. A hídtagozatos mérnökök többsége – diplomájuk megszerzése után – mint statikus az állami tervezőintézetekbe (Uvatervbe, Mélyéptervbe, Ipartervbe, TTI-be stb.) került. Szerencsére jutott azonban a kivitelezők népes táborába is ebből a körből, akik végül is jól jártak, mert a mély vízben tanultak meg úszni, ahol támaszt csak saját szerény tudásukban lelhettek, de emellett olyan gyakorlatot szereztek, amely biztosíték volt számukra, hogy később mint tervezők olyan terveket készítsenek, amelyek nem csak a papíron mutatnak, hanem meg is építhetők. A hidász szakma műszaki része azonban nem csak mérnökökből, hanem technikusokból, művezetőkből, és főleg a szak- és segédmunkások népes táborából áll. Ez utóbbiak szakmai öntudata és megbecsülése semmivel sem marad el a mérnökökétől. Ez is visszavezethető az újjáépítés legelejére, sőt a kezdetére. Feleségem mesélte, hogy kislánykorában Gitta néninek milyen tekintélye volt Wekerle-telepi Fő téri házukban, mert férje, Fülöp János, a MÁVAG hídgyárában dolgozott. 1945-ben, közvetlenül Budapest ostromának befejeztével, hozzákezdtek a felrobbantott hidak újjáépítéséhez. Ennek menete ismert, először pontonhidakat, a hídroncsokra provizóriumokat építettek katonai erők bevonásával, de rögvest hozzákezdtek dr. Mistéth Endre vezetésével a Kos suth híd tervezéséhez és ezzel párhuzamos kivitelezéséhez, majd a Ferencz József híd (1946), a Margit híd (1947–1948) és a Lánchíd (1949) újjáépítéséhez. Gerő Ernő, az akkori közlekedési miniszter nem volt ugyan „hídverő”, de azt a nyomorúságos gazdasági körülmények között is kiharcolta, hogy a hidászok kiemelt ellátmányban részesüljenek, ami

84

nem csak magasabb órabért, hanem természetbeni juttatásokat is jelentett. Ez alapozta meg Gitta néni tekintélyét is az éhező tisztviselők és munkások között. Férjét kora reggel búcsúztatta, amikor a ház népe még aludt, és csak késő este tálalhatta vacsorájukat, amikor a ház népe már aludt. Ezért Fülöp bácsit a ház gyerekei nem is látták. Azt azonban látták, hogy felesége hétről hétre kövérebb és irigylésre méltóbb, mert férje „hidász”, aki az akkori munkásosztály elitjéhez tartozik. E mögött az elismerés mögött nem csak viszonylagos jólét, hanem reggeltől estig tartó áldozatos és hozzáértő munka is állt. A budapesti hidak ilyen rövid idő alatt történő újjáépítése, valamint az Árpád híd első ütemének átadása (1950) volt a magyar hídépítés második aranykorszaka, mert az első kétségkívül ezek megépítése volt a millenniumi évek környékén. Feltehető a kérdés, vajon hogy sikerült a MÁVAG hídgyárának a ma már primitívnek minősíthető technológia lehetőségeivel maradandó mérnöki alkotások tömegét létrehozni? A válasz feltehetően csak egy lehet: megvalósítóik szakmai tudása és ambíciója pótolta a technikai hiányosságokat. A kor szerkezeteit lényegében kisipari (kézi) módszerekkel állították elő, a szerkezeti elemek kötésének módját a szegecselés jellemezte. Az üzemi és a helyszíni munkák aránya az utóbbiak felé tolódott, a szerkezeti elemek méretét a szállítás és szerelés (emelés) korlátai jelentősen csökkentették. A beállványozott munkaterületen a kokszkosarak fénye jelezte a szerelés helyét, és az izzó, repülő szegecsek fénycsóvája intette be a légkalapácsok fülsüketítő zenéjét. Az akrobatikus mutatványok látványát fokozta, hogy mind ez 40–50 m-re történt a Duna felett. Ma már ilyen mini tűzijátékot a hídelemek helyszíni hegesztésénél élvezhetünk. Amikor mi még gólyák voltunk, elég volt tanárunknak kimutatni a Műegyetem ablakából az akkor Szabadság hídnak elnevezett hídra, hogy a szegecselési technológiát ne csak elméletben tanuljuk, hanem annak gyakorlati kivitelezését is láthassuk. Erre több ezerszer nyílott lehetőségünk! A Szabadság hídon – ha a Műegyetemre, vagy a Gellért fürdőbe megyek – a mai napig gyalog szoktam átmenni, hogy olykor még meg is tapintsam, megsimogassam a Gerber-tartó csuklójának óriási anyacsavarját; a felső öv alulról nyitott rácsrúdjaiba bepislantsak, és csodáljam elő deink nagyszerű munkáját, szerkezeteik szépségét. Ez a hidászok felé mutatkozó elismerés nem csak a szakembe rekben, hanem a magyar polgárokban általában is megmu tatkozott, de a negyvenes évek második felében, az újjáépítéskor különösen magas szintre emelkedett, mert minden ki tudta, érezte, hogy ezeknek a hidaknak a megépítése Budapest és az egész ország gazdasági talpraállásának alap feltétele. A hidak nem egyszerű mérnöki szerkezetek. A hidak nak lelke van, amihez sokaknak érzelmi kötődésük van. Ilyenek vagyunk mi is feleségemmel, mert 1951-ben mi is átmentünk kéz a kézben, egy nyári alkonyon „a megszépült új Lánchídon”, nászutunkon Buda felé. Azóta is, házassági évfordulónkon többször megismételtük sétánkat, mindig


emlékezve az elsőre, a legjelentősebbre. Volt rá módunk, eddig ötvenhétszer. Az újjáépítés más mérnöki munkái: az utak, vasutak, víz építési létesítmények és főleg a romos köz- és lakóépületek helyreállítása. Budapesten és a vidéken (Székesfehérvár, Szolnok stb.) éppen olyan felkészültséget, áldozatos munkát követelt kollégáinktól, mint a hidászoktól a hídépítés, ezek azonban kevésbé voltak látványosak, ritkábban kerültek az érdeklődés, a sajtó középpontjába. Ez a megítélés napjainkig tart. Az Erzsébet híd újjáépítésére közel húsz évet kellett vár ni, hogy a hidászok elit csapata ismét bebizonyíthassa szak tudását, és látványos szabadszereléssel, melynek kezdetén két kábelen – szinte kötéltáncosok módjára – himbálózva a Duna felett, végezték az elemek elhelyezését. A munkálatokat Kádár maga is figyelemmel kísérte, és jelen volt az 1964-es avatáson. Az akkori időkben, a Kádár rendszer konszolidációs szakaszában, ez a tény a figyelmet ismét a hidászok felé fordította.

Fotó: Domanovszky

Napjaink hídépítési munkáiról „Hidak és alkotóik” c. naplójegyzetemben írtam. Kétségtelen, hogy a dunaújvárosi Pentele híd számos rekordjával a média középpontjá ba került. Ez a hidászok felé megmutatkozó fokozott ér deklődés aztán az M0 északi hídjának, a Megyeri hídnak a megépítésével csúcsosodott ki, mert ezt már évek óta sokan várták, tudva, hogy Budapest közlekedésének szempontjából a műtárgynak kiemelt jelentősége van. Az említett írásom visszhangja is azt mutatta, hogy a hídmérnökök nem csak elolvassák szakmájukkal kapcsolatos publikációkat, hanem reagálnak is rá, legyen az egyetértő, vagy akár nem tetsző. Ki-ki vérmérséklete, érintettsége, vagy csupán szakmai véleménye alapján tette ezt. Írásomnak köszönhettem, hogy dr. Dalmy Dénes az MMK Tartószerkezeti Tagozatának elnöke meghívott a balatonfüredi 49. Hídmérnöki Konferenciára. Az M7-es autópályán történt utazásunk is szinte elröppent, mert a hidakkal kapcsolatos mondanivalónk nem fért bele abba a rövid, alig több mint száz kilométeres útba. Ez már amolyan szak mai ártalom, ami alól mi sem tudtuk kivonni magunkat. De megérte, mert igen tanulságos volt. Egyikünk sem tudott kibújni a bőréből, mindketten saját praxisunk és meggyőződésünk fegyverével érvelt. Alig hagytuk el Érd környékét, amikor egy megerősített vasbeton gyaloghíd alatt robogtunk el. Dalmy kollégám – mintegy bevezetve a konferencián tartott előadását, mely

a hídmegerősítésekkel foglalkozott – fejcsóválva mutatott fölénk: – Látod, így nem szabad tervezni, mert ezzel a markáns acél aláfeszítéssel az eredeti, szép vonalú, karcsú vasbeton híd elvesztette jellegét, statikai felépítését. Az a jó és egyben szép megerősítés, amit szinte észre sem lehet venni, és ami nem durva beavatkozás a szerkezet rend szerébe. Igaza van, gondoltam magamban: a jó orvos is csak akkor küldi sebészhez páciensét, ha már belgyógyászati eszközökkel nem tud segíteni. Egyébként is beleillett szakmai világképembe ez a vélemény, mely szerint – egy konstrukción belül – nem tanácsos a szerkezeti teherviselő elemek anya gát keverni. Természetesen ez nem vonatkozik bizonyos „öszvér” szerkezetekre, így a vasbeton lemezzel együttdolgozó acél főtartós hidakra sem. Magam részéről – fentieket továbbgondolva – elmondtam Dalmy Dénesnek, hogy mérnöki példaképem Menyhárd István volt, aki úgy tudott bánni a szerkezeti anyagokkal, mint kevesen mások, mert mindegyiket ott alkalmazta, ahol az a legcélszerűbb, leggazdaságosabb megoldást eredményezte. Rendszerint új, sőt virtuóz megoldással, mint a Hamzsabégi úti autóbuszgarázs vasbeton héjszerkezete, a Pasaréti úti teniszcsarnok alumínium kétszer görbült héjszerkezete és számos nagy fesztávolságú acél és beton csarnokszerkezet. Mindent a maga helyén. Ezzel mindketten egyetértettünk Dalmy Dénessel, aki sokkal közelebbről ismerte Menyhárdot mint én, még a temetésén a szakma nevében is ő búcsúztatta. Beszélgetésünk fonala az anyagok felhasználásának orsó ján tovább gombolyodott, majd kissé összekuszálódott, kényesebb témakört érintett. Dalmy ugyanis kifogásolta, hogy az M0 Északi hídnál feltettem a kérdést: „Miért választották a vasbetont a pilonok anyagául? (Talán itt is győ zött a betonlobby?)”. Szerinte egy külpontosan nyomott oszlop anyagául a vasbeton jöhet szóba, az acél kevésbé. Betonlobbyról pedig helytelen beszélni, mert olyan nem létezik. A pilon anyagával kapcsolatos megjegyzése pusztán szak mai, és a magam részéről – miután a fémszerkezetek emlőin nevelkedtem – igyekeztem megvédeni kérdésem jogosságát, és azt, hogy ferde kábeles acélhidaknál számos esetben a pilon is acélból készül, nemcsak a merevítőtartó. Igaz, több olyan megvalósult híd ismeretes, ahol a pilon vasbeton. 80 éves születésnapomra a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékének munkatársaitól ajándékba kaptam a HIDAK c.

A kész, forgalomba helyezett Duna-főági ferde kábeles híd a kifolyási oldali pesti part felől szemlélve


85

86

Fotó: Dr. Medved Gábor Fotó: Domanovszky

„A Nanjingn-i Yangtze-híd (szerkezeti megoldása hasonlít a nemrég még világrekorder japán Tatara hídéhoz)

A felújított Szabadság híd az eredeti, szögecselt kapuzatokkal

Fotó: Dr. Medved Gábor

gyönyörűen illusztrált és szakszerűen Angia Sassi Perino és Giorgio Faraggiana által megírt könyvet, melyben többek között ismertetik a rotterdami Erasmus ferde kábeles hidat (1996), melynek nem csak neve találó, hanem eszmevilágomba is beleillik, mert pilonja lemezacélból készült. Ennek fesztávolsága 284 m, ami megközelíti a Megyeri híd 300 m-es értékét. A japán Tatara ferde kábeles híd (1999), melynek fesztávolsága 890 m, ami építésének idején a legnagyobb volt a világon. Ennek pilonjai is acélból készültek. Azóta utánanéztem és konzultáltam a Műegyetemen acélszerkezetekkel foglalkozó dr. Dunai László és dr. Farkas József (Miskolci Egyetem) egyetemi tanárokkal is, akik sze rint számos további példa ismeretes acél pilonmegoldásra. Az utóbbitól kaptam egy eredeti japán ismertetőt a Tatara hídról, ahol az oszlop acél keresztmetszete is látható. Tőle tudom azt is, hogy a Steel Construction 1. számában Yosinaga cikkében is szerepel egy A alakú, 125 m magas acélpilon, amelyik ferde kábeleket tart. Az is igaz, hogy a fentiekben említett könyv szerint több ilyen híd épült vasbeton pilonnal. Ezek után úgy gondolom – miután a Megyeri hídon most már többször átmentem gyalog és gépkocsival és a pilonok méretét arányosnak, szépnek láttam –, hogy a tervezők anyagválasztása indokolt volt, bírálatra nem méltó, az anyagféleség eldöntése az ő kompetenciájuk és felelősségük. Én pedig (mint az acéllobby tagja) maradok vaskalapos elveimnél. A betonlobby kifejezés és felvetés történetét hosszasan ecseteltem Dalmy Dénesnek. Ez visszavezethető a Körös hegyi völgyhíd hosszú előkészületeire, vitáira, tanulmányés engedélyezési terveire. Ez ma már történelem, idejét múlta, mert azok az acélszerkezet-gyártók akik akkor felvetették, mert munkahiánnyal küszködtek, ma el vannak látva feladatokkal. A tanulságot azonban levontuk mindketten, teljes egyet értésben: A tervezőmérnököknek saját meggyőződésük és gazdaságossági vizsgálatuk alapján kell a hidakat és bármilyen más mérnöki létesítményt megtervezni, ebben nem befolyásolhatja őket semmiféle lobby, vagy olyan párthoz, céghez, személyhez kötődő érv, mely egyes kivitelezőket combos munkához juttat mások terhére. A tervezőknek olyanoknak kell lenniük, mint a bíróságoknak, nem olyan lassúaknak, hanem olyan függetleneknek. Már Lepsénynél voltunk, amikor az alumínium felhasználási lehetőségeiről értekeztünk a hídépítésben. Ismertük a dr. Bölcskei Elemér által 1950-ben tervezett, szabadszállási, Dural-ötvözetből, szegecselt kapcsolatokkal készült közúti híd történetét. Ez a 12,5 m fesztávolságú híd az első alumíniumhíd volt az európai kontinensen, és ugyan arra a sorsra jutott, mint a svábhegyi fogaskerekű vasút, vagy az Andrássy úti kéregvasút (a kis földalatti): egyet len dicsőségük elsőségükben rejlett, amit folytatás nem követett. A hetvenes években többször megtekintettem, és kisebb korróziós nyomoktól eltekintve teherviselési gondokról, szerkezeti meghibásodásokról nem hallottam, ilyeneket nem láttam. Kár, hogy (tudomásom szerint) a ’80-as évek elején, főleg korróziós okok miatt lebontották. A híd akkori állapotáról szakértői vizsgálat nem készült. A híd történetéből két tanulságot lehet levonni. Az egyik: a gerinclemezes, szegecselt főtartó az acélszerkezeteket plagizálja, nem „alumíniumszerű” megoldás, az anyag kü lönleges tulajdonságait nem veszi figyelembe. A pozitív tanulság, hogy kipróbálták az alumínium pályaszerkezetet is, melynek súlya közel harmada volt a vasbeton pályalemezének.

A ferde kábeles Tempozan híd

Amikor már a Balatonkenesét elkerülő új úton jártunk, és a Balaton látványa helyett a kukoricaföldek egyhangúságán keresztül autóztunk, felüdülésként az „alumíniumszerű” megoldásra megemlítettem az általam tervezett 20 m fesztávolságú kikötőhidat, melyet több mint 40 éve használnak a Vigadó téren. Ez kettős falú Nautal (Al Mg 4,5) hullámlemezből készült, és hajlított héjként működik. A Bölcskei-féle alumínium pályaszerkezet korszerű kivitelének kidolgozása még várat magára. Pedig lehetne a hídmegerősítéseknek egyik jelentős tényezője. Gondoljuk csak el, hogy pl. a Szabadság hídnál milyen sokat jelentett volna a főtartók igénybevételénél, ha a pályaszerkezet tömege felére (legyünk reálisak) csökken. De új, nagy fesztávolságú hidaknál (ahol már a saját tömeg a mértékadó) is jelentős lehet ez a tényező. Ezt a kérdést először a negyvenes évek elején dr. Széchy Károly, a kor egyik legjelentősebb hidásza vetette fel az Árpád híd tanulmány terveinek kidolgozásánál. Kár volt megöregedni, mondtam Dalmy kollégának, ha legalább 30 évvel fiatalabb lennék, szívesen foglalkoznék ezzel a témával.


Magam részéről csak régi ismerősöm, dr. Kisbán Sándor nak, a CÉH Zrt. hídszakági főmérnökének előadását említem meg, aki a ferde kábeles híd szabadszerelésének nekünk érdekes, neki érdekfeszítő menetét ismertette. Egykor ő is, hozzám hasonlóan, acélvázas csarnokokkal foglalkozott, azt hiszem, nem bánta meg, hogy alkotó módon részt vehetett a Megyeri híd megvalósításában. Papp Sándornak, a Hídépítő Zrt. főmérnökének előadá sa azért tetszett, mert igazolva láttam a pilon és a me revítőgerenda anyagminőségének különbözőségéből általam felvetett gondok jogosságát. Teljesen megnyugtatott az általa ismertetett eljárás, mely már a szerelésnél, majd később a monitoring rendszer kiépítésénél figyelembe vette a hőtágulási, alakváltozási különbözőségeket, sőt a kábelerők változását is. Mégis, a hídmérnöki konferencia legnagyobb tanúsága számomra annak igazolása volt, amit naplójegyzetem elején felvetettem: ez egy összetartó, jó kis társaság, mert ha az em ber rálép valamelyikőjük lábára, vagy egyeseknek nem tetsző kijelentést tesz, akkor az egész hidász társadalom felsikít. A statikusmérnökök és a hidász- (statikus) mérnökök megítélése között van egy kis különbség. A statikusmérnök úgy vonult be a köztudatba, mint aki megroggyant, megrepedezett házakat vizsgál, majd intézkedik alátámasztásukról vagy lebontásukról; a hidászmérnök ellenben gyönyörű hidakat épít széles folyók fölött, felelősséggel, öntudattal, amelynél ha hibázik: emberek, gépkocsik tömege zuhanhat a magasból az árba. Ennek a népi hitnek a második fele teljes egészében igaz, az első fele viszont féligazság, mert ha egy többemeletes épület összedől és több száz embert maga alá temet, az éppen olyan tragédia, mint egy hídleszakadás, mert a halálban mindenki egyforma.

MCE Nyíregyháza közúti és vasúti acélhíd szerkezetek gyártója

www.mce-smb.at

Ha a hídmérnöki konferenciát Keszthelyen tartották vol na, a mi kétszemélyes konferenciánk is tovább tartott volna. Így azonban gyorsan megérkeztünk Füredre, és rögtön számos ismerősre leltünk. Ezek a hidászok olyanok, mint egy nagy család. Vannak itt (csak az ismerősöket említve) veteránok, mint pl. dr. Träger Herbert vagy dr. Szalai Kálmán, és főleg természetesen aktív, java korban levők, akik „hátukon viszik” a szakmát (Hunyadi Mátyás, Horváth Adrián, dr. Dunai László, Nagy Zsolt, Windisch László, dr. Domanovszky Sándor…) és fiatalok, akiken már most lát szik a hidász öntudat és az, hogy méltó utódai kívánnak lenni elődeiknek. Olyan ez a konferencia, mintha ez a család újszülöttet köszöntene: az M0-ás Északi hidat, ami a keresztségben a Megyeri nevet kapta. Nekem szokatlan, mert alapvetően nem hidász, hanem magasépítő vagyok, hogy a résztvevők szépen felöltöztek, sokan sötét öltönyben voltak és nyakkendőt viseltek, ezzel is megtisztelve rendezvényüket. Az építőipar vegyesebb, kuszább, kevésbé összetartó, sokszor bárdolatlanabb mint a hidászok. Az előbbiekhez szoktam hozzá, a pulóveres, farmernadrágos társasághoz, akik a büfét lerohanják és perceken belül felfalják. A hídmérnöki konferencián ez nem történhetett volna meg. „Útépítő-mérnöki”, vagy „vízépítő-mérnöki”, de még „építőmérnöki” konferenciáról sem hallottam. Az előadások nagy része az újszülöttről szólt, szakszerűen, érdekesen. Hogy jött a világra, milyenek a műszaki adatai (hossza, szélessége, tömege stb.). De szó volt az útban le vő gyerekekről is (pl. az M6 Szerszárd–Bátaszék szakaszán levő Sió-híd), vagy a már megszületett kistestvérekről (pl. S70 völgyhíd). A konferencia kiadványával a továbbiakban nem kívánok konkurálni, minden kollégának a figyelmébe ajánlom.

A Laufenburg közelében épülő A98 autópálya öszvér szerkezetű, 550 méter hosszú völgyhídját az MCE Nyíregyháza Kft. tolásos technológiával szereli


87

Dr. Dulin László (IWE) DLT Hegesztéstechnikai Kft.

CSÚCSTECHNIKA A HEGESZTÉS GÉPESÍTÉSÉHEZ Előző számunkban a DLT Kft. által a különböző hegesztési eljárások gépesítéséhez tervezett és gyártott célgépeket mutattunk be. Ezekből most további két célgépet is ismertetünk.

Szállítócsigák kopásálló bevonatát hegesztő célgép A célgép különböző méretű egy- és kétbekezdésű csigák gyártásához és a csigák felületére hegesztett párnarétegre készítendő kopásálló felület hegesztésére készült. Az összesen ki lenc szabadságfokú karrendszer hor dozóeleme a DLT Kft sorozatban gyártott hegesztőállványa. A célgép kü lönlegességei a 600 °C-ig üzembiztos 3D-s varrathelykövető rendszer, a teljesen automatizált hegesztési folyamat, a vezeték nélküli programozó és táv irányító felület és a távdiagnosztikai rendszer. A hegesztőállvány tartóelemből és az arra épített gerendarendszerből áll. Egyik eleme egy merev és ponto san megmunkált, lineáris csapággyal szerelt függőleges tartó. A másik elem a vízszintes, ugyancsak lineáris vezetékkel vezetett keresztgerenda. A függőleges és vízszintes mozgást biztosító kocsiszerkezet függőleges hajtása hajtóműves szervomotoros, az erőátvitel hézagmentes kapcsolatot biztosító bordás szíj. A keresztgerendát előfeszített fogasléc–fogaskerék rendszeren keresztül hajtóműves szervo motor mozgatja. A keresztgerenda egyik végére épült a hegesztőpisztolyt, a varrathelykeresőt, a hegesztési füstök elszívó csövét hordozó karrendszer

1. ábra: A hegesztőállványra szerelt robotkar. Az ütközésvédő hordozza a hegesztőpisztolyt, az elszívó csövet és a varrathelykövetőt

88

2. ábra: A célgép elrendezése

(1. ábra). A teljes kinematikai lánc tömeg-kiegyensúlyozását egy gázrugó végzi A kopásálló bevonatot terítő mozgásokat a függőleges és vízszintes prog ramozott mozgást végző karok, a hegesztőpisztolyt hordozó, összesen további négy szabadságfokú programozott karrendszer és a hegesztőpisztoly hatáskörzetébe telepített, függőleges tengelye mentén tetszőlegesen megállítható, további két programozott tengelye miatt a munkadarab szinkron mozgatására alkalmas forgató (2. ábra) valósítják meg. A szinkronforgatóra a csigavonalban történő felrakó hegesztéshez a függőlegessel szöget bezáró tengelyhelyzetű munkadarab pisztolymozgatással egyidejű szinkron forgatása miatt, illetve a csigatengely felrakásához a vízszintes helyzetű szinkronforgatás miatt van szükség. A gyártó programok az összes gyártmánytípusra egyenként a memóriában tárolhatók és behívhatók (3. ábra). A célgép főáramú és szabályozástechnikai villamos elemei a berendezés mellé telepített kapcsolószekrényben helyezkednek el. A szerelőlapra kerültek az erősáramú csatlakozórendszer,


a teljes villamos védelem, valamennyi motor szabályozási köre, a vészleállítás áramkörei, a működtető PC. A berendezés szoftvere Windwos alatt futó, kifejezetten erre a feladatra írt szoftvercsomag. A főáramú villamos szekrénybe épített kezelőfelület mellett a helyszíni programozást rádiófrekvenciás kézi programozó egészíti ki (4. ábra).

3. ábra: Az érintőképernyős kezelőfelület

4. ábra: Programozás rádiófrekvenciás kapcsolatban

A pisztolymozgató robotrendszer a tervezést megelőző, a bevonatok készítéséhez elvégzett mozgáselemzés és modell felhasználásával készült. A csuklószerkezet léptetőmotoros hajtással, fogas szíjas erőátvitellel csap ágyazott, hézagmentes, porvédett ki vitelben épült. Valamennyi villamos hajtás elfordulását jeladó méri. A hegesztőpisztoly ütközésvédelmét egy biztonsági kapcsoló (többtengelyes, rugós, mikrokapcsolós rendszer) látja el. A hegesztés közben keletkező füstöket az elszívófejen, a flexibilis összekötő csövön keresztül egy nagy vákuumú elszívó-szűrőberendezés szív ja el (5. ábra). A szűrőberendezés és a hegesztő áramforrás a célgép mellett foglalnak helyet. A hegesztéskor keletkező fröcskö lés ellen a berendezés elemeit védő burkolatok védik. A hegesztőkábel, az irányítástechnikai rendszer kábelei,

5. ábra: Nagyvákuumú elszívás, füstfelhő nélküli hegesztés

az elszívó gégecsöve tehermentesítve, forgó konzol közbeiktatásával vezetettek. A biztonságot fényvédő fal és fénysorompó adja.

Kétfejes hosszvarrathegesztő célgép különböző tartóelemek gyártásához A célgép különböző szelvényméretű és hosszúságú tartóelemek hosszvarratait hegeszti, kiegészítő elemei a varrathelykeresők, az elszívó–szűrő berendezések és az automatikus pisztolytisztítók. A célgép pályarendszere és portálja egy több évtizede üzembe helyezett berendezés részei voltak. A portál teljes egészében felújításra került (6. ábra ). A pálya menti (X-irányú) mozgatást hajtóműves, fékes, szabályozott aszinkronmotor végzi. A kétoldali hajtás elektronikusan szinkronozott. A

kocsi szabályozott mozgása adja a hegesztési sebességet. A portálra épített, Y-irányú tengelyeket lineáris csapágyakon mozgó szánok alkotják. Ezeket is szabályozott aszinkronmotorok mozgatják, biztosítva a vízszintes irányú állítás lehetőségét. Az erőátadó elemek: fogaskerék, fogasléc. A hajtóműves, fékes, szabályozott aszinkronmotorok hajtotta függőleges szupportok a Zirányú mozgatást (a függőleges irányú állítást) valósítják meg. Hosszirányban állítható konzolok segítik a változó kinyúlási hosszak áthidalását. A hajtáslánc csavarorsó–csavaranya. E két – vízszintes és függőleges – főmozgás biztosítja a mindenkori munkadarabok (pl. I tartók) méretéhez igazodva, hogy a varrathelykövető szenzorok és a pisztolyokat hordozó keresztszánok a szabályozási tartományon belül hegesztési helyzetbe kerüljenek. Vala mennyi (X-, Y- és Z-irányú mozgást végző) tengely mozgását inkrementális jeladók mérik. A pontos megállí tás és megtartás eszközei a fékek. A mozgástereket végálláskapcsolók hatá rolják. A keresztszánokra csatlakoznak a varrathelykövető szenzorok, ütkö zésvédelmi kapcsolókon keresztül a pisztolytartó konzolok és a hegesztés közben keletkező füstök elszívó– szűrő rendszereinek elszívó csövei (7. ábra). A hegesztőpisztoly az opti mális hegesztési helyzet biztosításához állítható módon kerül felszerelésre. A varrathelykövető az induktív szenzorok jeleit elektronikus eszközökkel értékeli, a hegesztőpisztoly pozícióját folyamatos beavatkozással helyesbíti. A portálra kerültek: oldalanként egy-egy hegesztő áramforrás és a tel jes hegesztő-felszerelés, a hordós ki szerelésű hegesztőhuzalok, az elszívóés szűrőberendezések, az automatikus pisztolytisztító berendezések

6. ábra: A célgép elrendezése


89

7. ábra: Pisztolykonzol

8. ábra: Kezelőfelület

(8. ábra). A portál egyik oldalára került a vezérlőszekrény és az irányítópult, a másik oldalon egy kezelőfelület köny nyíti meg a munkát. A huzalelőtolók a függőleges szupportokra épültek. A célgép hegesztési iránya kötött, a hegesztés után a keresztszánok a he gesztőpisztolyt programozottan ki emelik, ezt követően a célgép a kez dőállásba gyorsmenetben visszajár, útközben elvégzi a pisztolyok tisztítását. A főáramú villamos szekrénybe (9. ábra) kerültek az erősáramú csatlakozórendszer, a teljes villamos véde lem, valamennyi aszinkronmotor sza bályozási köre, a PLC, a relékörök, a szenzorok áramkörei, a vészleállítás áramkörei. A gép összes paraméterét

90

9. ábra: Kapcsolószekrény (részlet)

érintő képernyős operátor panelen lehet szükség szerint programozni, tárolni, módosítani, behívni. Innen lehet behívni a hegesztőgép aktuális adatrendszerét. A portál vízszintes (Yirányú) és függőleges (Z-irányú) szupportjait hajtó motorjai is a hegesztési alaphelyzetbe innen, joystick-okkal mozgathatók. Itt kapott helyet a vész leállító gomb és valamennyi egyéb ke zelőegység is. A működtető szoftver egyedi igényekre készült. A hegesztőpisztolyok és a szenzorok közötti távolság miatt a tartók mindkét végén a be- és kilépést, a kráterfeltöltést programozott mozgások valósítják meg, de mód van kezdő és véglemezen történő hegesztésre is.


Összegzés A gyártó az ismertetett célgépekkel a gépesített és automatizált hegesztésekhez többek között kilenc szabadságfokú, szabadon programozható pisztolyvezető rendszert, 600 °C-ig üzembiztos, 3D-s varrathelykövetőt, munkadarab mérő-, ellenőrző- és értékelőrendszert, távirányítási és táv diagnosztikai megoldásokat, legmo dernebb villamos hajtásrendszereket, különleges gépészeti, informatikai alkalmazásokat, szerelési anyagokat, EN ISO 15012-1 minősítéssel rendelkező elszívó-szűrő berendezést, programoz ható, automatikus pisztolytisztító rend szert mutatott be.

Turák Zsolt ABRAZIV Mérnöki Iroda és Gépgyártó Kft.

Magyarországon az Ervin Amasteel tesztgépe! Mint azt már előző cikkeinkben olvashatták, a kecskeméti Abraziv Mérnöki Iroda és Gépgyártó Kft. fel vállalta a magas minőségéről híres angol Ervin Amasteel szemcseszóró anyagok magyarországi értékesítését. Az angol acélszemcse legfőbb különlegessége a magas élettartam és a nagy energiaközvetítő képesség, amit mos tantól kezdve egy speciális teszt géppel objektívan tudunk bizonyítani. Összehasonlító tesztek keretében végigfuttathatók a gépen a különböző szemcsegyárak termékei, és a végén egy rövid kalkulációval számszerűsíthető a szemcse minősége. Ezek után egy értelműen látható, melyik szemcse milyen gazdaságossággal használható. A gép az Abraziv Kft. kecskeméti telephelyén található, de viszonylag kis tömege miatt akár igény szerint a

vevő telephelyére szállítható egy helyszíni teszt erejéig. Miért érdemes az Ervin Amsteel termékeit választani? Környezetbarát, kezdve a gyártástechnológiától, a szóráson át egészen az újrahasznosításig. Gazdaságilag ked vező, biztosítja a legalacsonyabb üzemeltetési költséget és a legmagasabb termelékenységet. Műszaki szempontból hatékony, a legkihívóbb alkalmazások és legigényesebb szituációk esetében is. Amennyiben Ön még nem az Ervin Amasteel anyag felhasználója, keressen minket egy szóróanyag teszt elvégzésére, hogy Ön is lássa: megtakarítást érhet el a minőségi szóróanyag vásárlásával.


Örömmel veszünk megkeresést.

mindennemű

91

Kulcsrakész rendszermegoldás a robottechnikában A Cloos számos gyártási innovációja az AUTOMATICA 2008 szakkiállításon A Münchenben 2008. június 10–13. között megrendezett Automatica szakkiállítás B2 csarnoka 329-es standján a Carl Cloos Schweißtechnik GmbH műszaki fejlesztéseinek széles választékát mutatta be a robotbázisú hegesztési eljárásokra. Az alkalmazási szoftverben lévő újdonságok mellett külö nösen az új fejlesztésű, az automatizált hegesztés számos előnyét jelentő, szinergikus vezérlésű QINEO®PULSE impulzusos áramforrás állt. Az egyik robotállomáson 2 különleges típusú robotmegoldás lett hatásosan egymással kombinálva: Egy kulcsrakész, könnyen hordoz ható Z6 típusú robothegesztő cellát például általános célú hegesztési alkalmazáshoz mutattak be. A kompaktcellában egy alapkeret 4200 x 2200 mm (LxB) méretű felületére szerelték fel az egyes hegesztési eljáráshoz szükséges elemeket, mint pl. robot, robotvezérlés, helyzetbeállító egység és hegesztéshez szükséges egységek. A 6 tengelyes ROMAT® ipari robot család a digitális hajtástechnikának köszönhetően nagy gyorsulást, nagy működési sebességet és pályapontosságot szavatol. Bemutatták a szabadon programozható WPEK-szögbeállító nagy terhelhetőségét (max. 7,5 t) úgy, hogy a nagy térfogatú szerkezeti elem helyett a teljes robothegesztő cellát „szemet vonzó” módon helyezték el a helyzetbeállító készülék forgó/ billenő-síktárcsájára. A másik, komplex robothegesztő rendszert nagy kiterjedésű szerkezeti elemek megmunkálásához tervezték.

1. kép: R OMAT® ipari robotcsalád fej feletti helyzetben egy nagy térfogatú szer kezeti elem ésszerű MAG-TANDEM hegesztéséhez

92

A Cloos cég új, kompakt robotcsaládjához tartozó ROMAT® 350 típusú ipari robotot célszerűen egy C-állványra szerelték fel fej feletti helyzetben. Egy kereszt- és egy függőleges emelés, ill. 6 m hosszirányú elmozdulás szavatolja a nagy rugalmasságot és ezáltal a munkadarab optimális hozzáférhetőségét. A szerkezeti elemmel szemben támasztott követelmények szerint egy teljesen automatikus égőcsere rendszerrel lehet egyhuzalos fogyóelektródás, aktív védőgázos ívhegesztést vagy nagy teljesítményű tandem eljárást végezni, utóbbinál külö nösen nagy termelékenység-növekedést szavatol a két huzalelektróda nagy leolvadási teljesítménye és egyidejűleg a nagy hegesztési sebesség. Nagy teljesítményű hegesztésre alkalmas a QUINTO 600 A-High End-áramforrás, valamint az új fejlesztésű, sziner gikus vezérlésű 450 A-es impulzusos QINEO®PULSE hegesztőberendezés. A Cloos egy további robotállomáson az innovatív lézertechnológiát mutatta be. A középpontban a fogyó elektródás védőgázos-lézerhibrid nagy teljesítményű hegesztési eljá rás állt, ami a lézerhegesztés és az ívhegesztés ésszerű kombinálása. Az újonnan kifejlesztett lézerhibrid he gesztőfejbe beépített 7. robottengely emellett gondoskodik az optimális égő meghatározásáról, ami a hegesztési varrat problémamentes követését tette lehetővé irányváltoztatás esetén is, továbbá adott fogyóelektródás, vé dőgázos égőbeállításnál a lézersugár megfelelő csatolását. Ezáltal kiesnek az éleknél létrejövő kedvezőtlen ívmegszakadási folyamatok és robothegesztési folyamatok rövidebb ütemidők alatt mennek végbe. A beépített fel ügyelőszenzor a szokásosan alkalma zott, eltérő varratalakok készítését te szi lehetővé. A max. 20 KW-os nagy lézerteljesítmény különösen előnyös az eltérő vastagságú szerkezeti elemek hegesztése esetén. Először mutatták be a 350…600 A között dolgozó, új, fokozatmentes szabályozású QUINEO®PLUS im pulzusos berendezést, amely alkalmas automatizált munkák végzéséhez


is. A berendezés létezik kompakt, ill. különálló huzalelőtolós kivitelben is. Tekintettel a hűtési módra, a ke zelési változatokra és a felszerelés tejedelmére valamennyi berendezés szabadon elrendezhető. A modern tranzisztorok alkalmazásával az im pulzusos áramforrások igen gyors kapcsolású teljesítményelemekkel ren delkeznek. Az áramforrás adatbank jába a paramétereket, mint szinergiajelleggörbéket tárolja az összes szokásos gáz–alapanyag kombinációra és huzalátmérőre. A beállítások optima lizálása a QINEO® PULSE berendezésnél két finomkiegyenlítővel lehetséges, ami egyedülálló innováció az impulzusos készülékek piacán: így az „Arc Length” funkcióval az ívhosszat, az „Arc Dynamik” funkcióval pedig az ív dinamikáját lehet finoman kiegyenlíteni. 999 tárolóhelyes kézi távszabályozó áll rendelkezésre az alkalmazásspecifikus munkaprogramokhoz. A berendezés rendelkezik 2-, 4-, szuper-4 ütemű és pont/intervallum üzemmóddal. Az áramforrás és a robotvezérlés között a kommunikációt egy „Open

2. kép: Q INEO® PULSE impulzusos áram forrás levehető távszabályozóval nagy rugalmasságú automatizált hegesztéshez, ipari robotokhoz is

Machine Interface” vagy pedig egy szabványosított buszrendszer, mint a Profi Bus DP, Profi Net vagy Interbus S látja el. A nagyszámú folyamatfüggvény által a QINEO® PULSE hegesztőberendezés alkalmazása ese tén az ív kiválóan gyújtható, egyenletes, stabil ív és kitűnő varratminőség jellemzi.

botprogram lefutásának tesztelésére és optimalizálására. A nagy, érintésre működésbe lépő display elkészíti az összes hegesztési eljáráshoz szükséges információt: a be- és kimenetel párhuzamos állapotát mutató áttekinthető programszövegtől és ennek bővített lehetőségitől egészen a hegesztési paraméterek kijelzését és ezek robot pályamozgás alatti optimalizálását. A robot specifikus alkalmazási szoftver tartományában bemutatták a RoboPlan NT és a PDM (Process Data Monitoring), továbbá az új RSM táv diagnosztikai rendszert. A RoboPlan NT programozási rendszer a ROMAT® ipari robotok Windows PC alatti offline-progra mozásának nagy hatékonyságú lehe tőségét nyújtja. Egy szimulációs mo dul segítségével az offline előállított programok lefuthatóságát, munka darab hozzáférhetőségét és az össze ütközés elkerülését teszteli és közvetlenül a ROTROL® robotvezérlésre átviszi.

3. kép: Új, szinergikus vezérlésű QINEO® PULSE hegesztő berendezés automatizált üzemekben, 350…600 A-es tartományban végzett hegesztéshez

4. kép: Ú j lézerhibrid hegesztőfej beépített 7. robottengellyel optimális égőbeállításhoz

A bevált ROTROL® II robotvezérlés megmutatta optimális lehetőségeit. A kézi programozó egység (PHG) új kezelőfelülete a felhasználó számára még kényelmesebb és ábrázolási és beavatkozási lehetőséget nyújt a ro-

raméterét. Egy védett mechanizmus által a megváltoztathatók az adatok az optimalizálás céljától függően. A Cloos nagy teljesítményű szenzorainak palettájából az új CSE (Cloos Seam Explorer) és a CST (Cloos Seam Tracker) lézerszenzor rend szert mutatta be. A szenzorok érin tésmentes, optikai mérőrendszerek varratkövetéshez és robothegesztéskor a varrathelyzet/geometria meghatározásához. Ehhez kis teljesítményű (max. 50 mW) lézersugarat használnak a távolságmérés elve alapján. A CSE szenzoroknál a keresési folyamat offline, azaz a hegesztés előtt a munkadarabon végighaladó mérőjel adatait kiértékeli és felismeri a jelentős helyeket. A hegesztési paramétereket azután a hegesztési folyamat alatt meghatározott varratgeometriához li neárisan illeszti.

A PDM szoftvercsomag az összes hegesztési paraméter és a robotberendezés üzemi adatait külön PC-n tudja tárolni. Egyedülálló módon emellett a robotvezérlés és az áramforrás adatait egy programban összevonja. Az üzemi adatok szabályos kiértékelése a berendezés hatékonyságát jelentősen megnövelte. A hegesztési paraméterek elemzése lehetővé teszi a varratminőség optimalizálást és szavatolja az áramforrás, ipari robot és a robotvezérlés perfekt együttműködését. Maximum 32 robotberendezés és egyenként max. 2 hegesztő-áramforrás adatait tudja dokumentálni. robot-távdiagnosztikai Az új szoftver RSM (Remote Service Manager) egy internet kapcsolattal ellátott PC-n keresztül maximum 32 Cloos-ROTROL® vezérlést képes felügyelni. Ehhez a ROMAT® ipari robotot egy PC-vel kell egy hálózaton keresztül összekapcsolni. Ily módon komplett hegesztési programot lehet a robothoz és a robottól átvinni és nagyszámú általános információt leolvasni a berendezés kon figurációjáról, ill. állapotáról, valamint a hibatárolásról. Ezáltal felügyelni lehet a be- és kimeneteket felügyel ni, továbbá felülvizsgálni a digitális meghajtás-szabályozás valamennyi pa


5. kép: CST lézerszenzor használat közben

A CST 60/60 lézerszenzor sorozat offline határozza meg a hegesztés kezdési helyét, azonban online, azaz a hegesztési folyamattal egyidejűleg méri a varratgeometriát. Az összes hegesztési paraméter fokozatmentes illesztése lehetővé teszi a szerkezeti elemek tűréseinek és a hő okozta elhúzódás precíz kiegyenlítését. (X)

93

Kantó György POLMETÁL PRUSZYNSKI KFT.

Tető és homlokzatburkolati megoldások A horganyzott acéllemez megmun kálásából készült termékek alkalma zása a hazai építési piacon is egyre inkább teret hódítanak. Cégünk a magyarországi piacon a lengyelor szági fém tetőfedő anyagok gyártásában piacvezető Grupa Pruszynski csoport tagjaként 2002 óta van jelen. A termékeink horganyzott acél lemezből hideghengerléssel készülnek, műanyag festékréteggel ellátva, ami a magas minőségi követelményeknek teljes mértékben megfelel, valamint tökéletes védelmet nyújt a környezeti hatásokkal szemben. Cégünk elsősorban ipari és mező gazdasági könnyűszerkezetes csarnokrendszerek elemeit, tartó- és burkolólemezeit, fém álmennyezete ket, gipszkarton falrendszerek tartó vázait, valamint a családi házak fedésére is használt Magyarországon is egyre népszerűbb cserepeslemezeket gyárt és forgalmaz. Kiváló minőségű termékeket ajánlunk, amelyet több éves garanciával támasztunk alá, ami azért lehetsé ges, mert a legkorszerűbb technoló giával, gépparkkal és alapanyaggal dolgozunk. Minden építkezésnél óriási szerepe van az anyagok esztétikájának, funkcionalitásának, és ellenálló képessé gének. Annak köszönhetően hogy egyre modernebb és magasabb paraméterekkel rendelkező termékeket használnak, lehetővé vált, hogy a homlokzatok tervezésénél szabadon variáljunk színekkel és formákkal, úgy a családi házaknál, mint az ipari létesítményeknél. Nagyon széles palettában kínálunk tetőfedő és mennyezeti burkoló

anyagokat. Különböző magasságú és bordakialakítású trapézlemezből 20 féle méretet gyártunk festett, hor ganyzott és alucink kivitelben egy aránt, ezek közül a legalacsonyabb bordamagasságú 6 mm, a legmaga sabb 160 mm. A trapézlemezek közül a T/150; T/160; T/92 magastrapéz gyártása a 2006. év második felében került bevezetésre. Magyarországon gyártott trapézlemezeink a hom lokzatokra leggyakrabban használt TH20,és a tetőfedésre használt TH45 trapézlemez, valamint 2008. márciusától a TH35 trapézlemez gyártása is megkezdődött. Cserepeslemezből 3 félét, zafír, kron és Rubin Plusz formát kínálunk, 0,5 mm vastagságban, 25, 35, 50 µm festett poliészter kivitelben, amelyek közül a Zafír cserepeslemezt, 2007. évtől kezdődően Magyarországon is gyártjuk. Falkazetta rendszert 600 mm hasznos szélességben és 0,7–1,5mm vastagságig tudunk ajánlani. Homlokzati paneleket 0,5 és 0,7 mm vastagságban ajánlunk horgany zott acél alapanyagból fényes poliészter bevonattal. A lemeztermékekre 10–15 év garan ciát vállalunk, amelyek élettartama horganyzott lemez esetén 25 év, 50 µm festett lemez esetén 40–50 év. Termékeink bevonati rendszere az alábbiak szerint tevődik össze:

–h organyréteg mindkét oldalon 275 g/m2 – passziváló réteg mindkét oldalon – primer réteg mindkét oldalon – színoldali festékbevonat, 25 µm, 35 µm, vagy 50 µm festékréteggel – hátoldai védőlakk A kétoldalon horganyozott és több rétegű festékkel bevont Lemezek garantálják a hosszú élettartamot. A többfajta felületen való felhasznál-

94


hatósága, valamint a széles színskála lehetővé teszi, hogy a tetőt a homlokzattal és a környezettel összhangba hozzuk. Annak köszönhetően, hogy a lemezeket konkrét hosszúságban gyártják le, a hulladék minimális mennyiségre csökken. A lemezek súlya 0,5 mm vastagságban mindössze kb. 5 kg/m², így szerelhetősége könnyű és gyors, tárolása, szállítása egyszerű. Bevezetésre került a homlokzat beépítését szolgáló új rendszer, amely a minőségi követelményeknek teljes mértékben megfelel, univerzális és különböző fajtákban gazdag. A kínált kazettonok széles színskálája lehetővé teszi a vizuális effektus használatát és különleges homlokzatok létrehozását A falkazetta rendszert ipari épüle tek külső térelhatároló falainak belső burkolatára használják A fal kazetta és a külső burkolat között hőszigetelést kell alkalmazni. Palettánkon szerepelnek a Z és C könnyűgerendák, amelyek hidegen hengerelt acélból készülnek. A teherbírásuk és merevségük a tartószerkezeteknél széleskörűen fel használhatóak. Alapanyaguk horgany zott acélszalag (S350 GD minőségben), 1,5–3 mm közötti vastagságban. Mindezek mellett teljes ereszcsa torna rendszert kínálunk, amely mindkét oldalon festékréteggel

ellátott horganyzott acéllemezből készül két méretben: 125/90 mm, 150/100 mm. A csatornát hat alapszínben gyártjuk: barna, fehér, fekete és meggypiros, téglavörös, grafitszürke. Alapszíneink között 25 µm fényes poliészterből 18 féle, 35 µm matt poliészterből 7 féle, 50 µm puralból 3 féle standard színünk létezik, így mindenki megtalálhatja, a széles körű szín- és formaválasztékból a számára legmegfelelőbbet.

Valamennyi termékünk rendelkezik Építésügyi Minőségellenőrzői Enge déllyel, illetve az Európai Unió által elfogadott minősítésekkel. Főbb beszállítóink között szerepel nek nevezetesen: Rautaruukki OYJ – Finnországból, Corus Myriad – Franciaországból, ThyssenKrupp – Németországból, Salzgitter – Németországból, Voest Alpine – Ausztirából.

POLMETÁL PRUSZYNSKI KFT. H-9736 Tormásliget, Ipartelep 127/5 Telefon: 94/565-164 Fax: 94/565-165 Email: [email protected] www.pruszynski.hu

(X)


95

E. Engindeniz, Altleiningen; E. Kaplan; E. Ganioglu; F. Yüksel; N. Bayezid, Istanbul und Gemlik-TR Fordította: Pásztor Csaba Hegpont Kft.

Nagyméretű acélszerkezetek gyártása nagy falvastagságokkal A 2008. szeptember 17–19-i Drezdai Hegesztéskonferencia előadásából A teljesítménynövekedés igénye a hatásfok optimali zálásával együtt szükségessé teszi a különleges építő elemeket a nyomástartó edényekben és gyártástech nológiájukban. Hasonlóan érvényes ez a modern acélszerkezeteknél is, ahol a lemezvastagságok a nyomástartó edényekhez hasonlóan 200 mm-ig is terjedhetnek. A következőkben aktuális projektjeink kiválasztott építőelemeinek (1000 tonnás tömegig)

gyártásáról lesz szó. Bemutatjuk Oroszország legna gyobb lakó- és irodaépületének, valamint a Shakhtar Donetsk (Ukrajna) futballstadion építésének részle teit. A szokatlan hegesztési eljárások mellett a szál lítás és a szerelés logisztikai vonatkozásairól is em lítést teszünk. Bepillantást nyerünk egy törökországi nagyvállalat, a Cimtas üzemi körülményeibe.

1. Bevezetés

2. A szerkezetek leírása

A Cimtas vállalatot 35 évvel ezelőtt alapították Törökországban, a legnagyobb építőipari vállalat, az ENKA leányvállalataként. Elsősorban nyo mástartó edényeket, tárolótartályokat, szélerőművi berendezéseket és különböző acélszerkezeteket gyárt. A cég központja Isztambul Boszporusz európai oldalán helyezkedik el, két gyártóüzeme az ázsiai részen (Gemlik ben, Isztambultól 100 km-re délre a Márvány-tengernél) működik. 2007-ben 47 000 tonna acélt dolgoztak fel. Többek között számos nyomástartó edényt gyártottak a Gas co projekt részére (Egyesült Arab Emirátusok) és az LNG Projekt részére (Angola), amelyek építése még ma is tart. Továbbá nyomástartó edényeket szállítanak a Petrofac BG-nek (Tu nézia) és a MAN-nak. Hat tartálynál a tartályok egyenkénti tömege valamivel több mint 500 tonna volt. Az egyik, jelenleg is gyártási fázisban levő tartály tömege az 1000 tonnát is megha ladja. A következőkben a Cimtas vállalat legutóbbi projektjeit mutatjuk be, ahol az extrém nagy falvastagságú nyomástartó edények mellett acélszer kezetek és acél magasépületek kivá lasztott részegységeiről lesz szó. Ezek az elemek Oroszország jelenlegi legmagasabb lakó- és irodaépületeinek (Eurasia Tower, Moscow City Plot 12) acélelemei, és a Shakhtar Donetsk stadionja Ukrajnában. A stadion épí tésénél felhasznált lemezek egy része 200 mm falvastagság fölötti.

2.1 E urasia Tower / Moscow City Plot 12

96

Oroszország jelenleg legmagasabb épülete Moszkva belvárosában található. A kéttornyú épület 70 emeletes, 310 méter magas, és további 5 szint épült a földszint alatt. A felhőkarcoló irodáknak, lakásoknak, éttermeknek és egy fittness centrumnak ad otthont. A földszint alatti parkolóház 1000 autó befogadására képes. Az 1. kép a leendő épületet mutatja 2009. májusi elkészülte után. Az acélszerkezet tömege 26 000 tonnát nyom, az épület hasznos összterü lete 200 000 m2. A hegesztett elemek száma eléri a 24 000 darabot. Ebből 21 000 tartóoszlop, 2300 szekrényes tartóoszlop és 700 támasztógerenda. A felhasznált anyagminőségek S355 J2G3 és P 460 NL1, a falvastagság 404 mm a talplemeznél és 220 mm a szekrényes tartóknál.

1. kép: E urasia Toronyépület Moszkvában (jelenleg építés alatt) [1]

2.2 F C Shakhtar Donetsk Futballstadion / Ukrajna Az ENKA csoport 2006 júniusában kapta az UEFA és FIFA előírásainak megfelelő stadion építésére szóló meg bízást. Még ebben az évben megkezdték az alapozást, és 2008 augusztusára határozták meg a szerkezet átadásának időpontját. A 2. kép hatásosan mutatja be a tetőszerkezet különleges formáját, amely a teljes 4300 tonna acéltömegből ~3800 tonnát tesz ki. A tervezők elképzelése egy harmonikus, alátámasztás nélküli tetőszerkezet


2. kép: A z FC Shakhtar Donetsk stadion / Ukrajna

volt. Ezt egy 60 méter szélesen feszített térbeli rácsszerkezettel oldották meg, ami ugyanilyen szélesen konzolozott térbeli rácsos tartón fekszik fel.

Molekuláris víztelenítő szűrő Megrendelő

Angola LNG

Helység

Soyo Angola

Alapanyag

SA 516 GR 70N

Üzemi hőm.

3. kép: A tetőszerkezet a szerelés során (2008. május)

Amint a 3. képen is látható, a rá csos tartók és a rácsszerkezet egy síkban fekszik. A tetőmagasság 54 méter. Az aréna a déli irányban ereszkedő tetővonalával illeszkedik a Lenin parkhoz, ahol a tetőmagasság már 1/3-ával csökken, így jóval több napfény érheti a fűvel borított területeket. Ennek vi szont az is következménye, hogy mind a 12 tartókeret különböző méretű, és ez jelentős költségnövekedést eredményezett a gyártásban és a szerelésben. A tetőszegmenseket úgy tervezték, hogy a korábbi kőszénfejtésnek köszönhető szintkülönbségek kompenzálhatóak legyenek. A stadion 50 000 férőhelyes, ebből 5000 VIP

CO2 abszorber

–29 °C

Hossz

19 900 mm

48 327 mm

Belső-Ø

5 334 mm

5 260 mm

Falvastagság

197/100 mm

162/83 mm

Nyomás

78,40 bar

80,50 bar

Hőmérséklet

315,6 °C

130 °C

Kód

ASME Sec VIII Div 2-2004 Ed 2006 Add

Szállítási súly

417 t

1 000t

4. kép: 2 példa a tartálygyártásból

vendégek részére fenntartva. Az építkezés területe 255 000 m2, a fedett terület nagysága az emelkedést is beleszámolva 46 780 m2, a stadion össze sen 180 millió euróba került. A stadion további érdekessége az impozáns, 24 000 m2-es üvegfelület. A teljesen körbefutó üveghomlokzat a részben átlátszó tetőkonstrukcióval és a díszkivilágítással együtt ékszerszerű megjelenést kölcsönöz az épü letnek. Az FC Shakhtar bizonyosan Kelet-Európa legmodernebb futballstadionjával rendelkezik, és a 2012es Labdarúgó Európa-bajnokság elő döntőjét is ebben az arénában rendezik meg.


2.3 T ovábbi példák a nyomás tartó edény gyártásából Az erőművek, a vegyipar és az olaj- és gázkitermelők, valamint sok egyéb terület alkalmaz nyomástartó edényeket. Különösen a kőolajipar, valamint az energiaipar tartályigénye nőtt meg világszerte. Ezért az ENKA csoport a Bechtel vállalattal együtt jelentősen megnövelte aktivitását ezen a területen. 2006-ban és 2007-ben többek között nagyszámú kisebb egységet, valamint több száz nyomástartó edényt gyártottak 200 mm-es falvastagságig. Ebből 2 példát mutat a 4. kép.

97

3. H egesztési eljárás változatok Az üzemi körülmények és a gyakorlati tapasztalatok figyelembevételével a fedett ívű hegesztést választották fő hegesztési eljárásként az előgyártásban, főként a nagy átmérőknek illetve a geometriának köszönhetően. Gazdasá gossági és minőségi megfontolásokból a fedett ívű, porbeles huzalos eljárás jöhetett számításba, a technológiát 60 mm-es lemezvastagságig 2 huzalos tandem technológiával minősítették. Ahogyan az 5. képen is látható, 4 mm-es bázikus porbeles huzallal oldották meg a feladatot, az első 5–6 gyöksort mindkét oldalon 1 huzallal hegesztették. Köszönhetően bázikus portöltet ké miai reakcióinak, a mély beolvadásnak a gyök ellentétes oldalról való kiköszörülésére, vagy faragására nem volt szükség. A porbeles huzal által biztosított kitűnő nedvesítő hatás és a kiválasztott paraméterek mellett a 4 mm-es orrmagasság esetén is nagy biz tonsággal érhető el a teljes átolvadás. Ezzel magyarázható az eljárás sokkal nagyobb gazdaságossága a tömörhuzalos eljárással szemben, mert a hegesztési mellékidők minimálissá csökkennek, mivel teljesen elmarad a gyök kimunkálása és hegesztésre való előkészítése, a javítási igény pedig a nullához közelít. A kitűnő, minimális selejtfaktor nem csak a megrendelőnél fokozza az üzem iránti bizalmat, hanem a cég hírnevét is emeli. Az extrém nagy lemezvastagságokhoz, amelyeket a tartály- illetve az acélszerkezet-építés során felhasználtak, a duplahuzalos hegesztési technológiát választottuk, méghozzá 2 x 2,4 mm-es porbeles huzallal. A sikeres előkísérletek után, egy további eljárásvizsgálat keretében ez az eljárás duplahuzalos tandem rendszerrel is kipróbálásra került. A 6. képen 197 mm-es lemez (SA 516 Gr 70N) hegesztett kötése látható. A duplahuzalos tandem eljárás hegesztőkocsija kereskedelmi forgalomban kapható, azonban a Twinarc tandem hegesztőállomást külön be kellett építeni a költségvetésbe. A 7. kép egy mobil hegesztőállomást mutat két hegesztőautomatával. Mivel így a két varrat egyszerre készül, tart hatóak az előírt gyártási tűrések. Ahogyan a képen is látszik, a keres kedelmi forgalomban szokásos két huzalos kocsit egy „pótkocsival” egé szítették ki, amely a további két huzal adagolását biztosította. Így volt lehetséges az alkatrészen egyidejűleg 8 tekerccsel, illetve huzallal hegeszteni.

98

Ütőmunka (J) -46°C-on Varratközép Sorok: 1-17

Sorok: 18-28

224 180 190 204,5

134 202 164 176,5

5. kép: A z fedett ívű porbeles huzalos hegesztés eljárásvizsgálatának technológiai paraméterei és eredményei

7. kép: Mobil fedett ívű Twinarc tandem hegesztőállomás, hegesztőanyag: 2,4 mm-es porbeles huzal


6. kép: E ljárásvizsgálat 197 mm-es lemezvastagságú lemezen: fedett ívű Twinarc és fedett ívű TwinarcTandem eljárással, hegesztőanyag: 2x2,4 mm MEGAFIL 731B (porbeles huzal) fedőpor: BF 10

A 8. kép kísérletek eredményeként a hegesztési időt ábrázolja különböző fedett ívű hegesztés eljárásváltozatok kal hegesztett 197 mm-es vastagságú lemez esetén. Az üzemben rendel kezésre álló és részben alkalmazott eljárásváltozatokat vizsgálták. Ezzel a vizsgálatsorozattal a fedett ívű porbeles huzalos eljárások gazdaságosságot jelentősen növelő hatását akartuk bemutatni. A hegesztési idő 18,8–20% között csökken a porbeles technológia alkal mazása esetén szemben más hegesztési eljárásokkal. Az üzemi tapasztalatok azonban ~30%-os gyártási költségcsökkenést mutattak, a mellék- és előkészítési idők csökkenése révén. A 8. képen jelzett hegesztési idők abszo lút azonos hegesztési paraméterek – következésképp azonos teljesítmény adatok – mellett érvényesek, amelye ket a gyártás során is alkalmaztunk. A tárgyalt kötésnél a varrattömeg 76,6 kg/m. A varratdomborulatot átlagosan 2,5 mm-rel vettük számításba. A várakozásoknak megfelelően a 4 huzalos fedett ívű Twinarc Tandem hegesztés érte el a legjobb eredményt. A fedett ívű hegesztés mellett kizá rólag a porbeles huzalos eljárást alkalmaztuk. Ahogyan a 6. képen már ismertettük, a gyöksor hegesztése rutil portöltetű huzallal, kerámia alátéttel függőlegesen felfelé pozícióban (PF) történt. Ez a varrat szolgál első lépésben a tartály palástelemeinek rögzíté sére, valamint később a fedett ívű hegesztés fürdőbiztosításaként is. Törökországban a Cimtas vállalatnak van a legtöbb tapasztalata a porbeles huzalok terén, 25 éve hegesztenek védőgázos porbeles huzalos eljárással. A moszkvai toronyépület és a Donetsk

8. kép: A hegesztési idők összehasonlítása 197 mm-es lemezvastagságú lemezen (6.kép)

stadion elemeinek gyártásához is zárt csőkeresztmetszetű porbeles huzalt használtak fel. 2 típusú rutilos (E 71 T1 és E 81 T1-Ni1) és egy fémporos huzal (E 70 C-6 M) került felhasználásra. A 9. kép a védőgázos porbeles technológia gyártóüzemi alkalmazását mutatja, de a szerelési területen is széles körben bevezették az eljárást. A következő hegesztőeljárások kerültek még felhasználásra, az említett ele mek gyártása során: – AVI hegesztés, – csaphegesztés, – lézerhegesztés, – szalagos plattírozás elektrosalakos eljárással, – kézi ívhegesztés bevont elektródá val. Az utóbbi csak kismértékben az épít kezésen fordult elő. A tetőelemek vé kony falú csöveit lézerrel hegesztették.

4. A szerkezeti elemek szállítása A helyszínre szállítandó elemek fo lyamatosan növekvő tömege nagy ki hívást jelentett. A Borusan logisztikai szolgáltató cég kikötői berendezéseinek kapacitását az elmúlt 15 hónapban a nyomástartó edények szállítására folyamatosan fejleszteni és minősíteni kellett. A gyártás helyszíne és a kikötő közötti útszakasz hossza körülbelül 3 km, amit több helyen meg kellett erősíteni. A 10. képen egy 500 tonnás (Slug catcher Surge) tartály hajóra rakodása látható. A tartályt szállító jármű 31 tengelyes. Jelenleg minden szükséges intéz kedés megtételén fáradoznak a kikö tőben, hogy az 1000 tonnás CO2 abszorber szállítását előkészítsék.

b) T artóoszlop csatlakozólemezekkel (Shakhtar Stadion) a) Tartóoszlop csatlakozólemezekkel (Eurasia) 9. kép: A csatlakozó felületek előgyártása porbeles MAGM eljárással


99

A Shakhtar stadion és a Plot 12 ré szére gyártott elemek maximális tö mege ~70 tonna volt. Ahogyan a 11. képen is látszik, az elemek méretük és súlyuk miatt igen nehezen kezelhetők. Komoly logiszti kai problémát okozott a folyamat idő beli megszervezése, mert a jegesedés veszélye miatt az elemek szállítása csak április és október között volt lehetsé ges. A raktározási költségek minimálisra szorítása érdekében a beszerzés és a gyártás ütemezése időben összehangoltan történt, amit csak tovább nehezített az acélpiacon akkor uralkodó szűk keresztmetszetek.

10. kép: Az 500 tonnás (Slug Catcher Surge) tartály hajóra rakodása a gemliki kikötőben

5. Összefoglalás A leírtak nagy súlyú, és nagy falvas tagságú szerkezeteket, és ezek hegesz tésénél alkalmazott fedett ívű és védő gázos porbeles huzalos eljárásokat mu tattak be, kiemelve a porbeles huzalokkal elérhető minőségi és gazdasági előnyöket.

Irodalom [1] 5 0 Years Enka, Engineering For a Better Future, Jubiläumsbuch der Firma Enka, August 2007 [2] E. Engindeniz, B. Berg, W. Linden Großrohrfertigung für Sauergas leitungen aus schweißtechnischer Sicht, GST 2005, DVS-Bericht 237, S.539-544

11. kép: A tetőív daruzása Donetsk-ben

Megtervezzük és kivitelezzük a csarnokokat, a vevôk igényeinek megfelelôen. Így az acélszerkezetekkel, a hozzá tartozó tetôés falburkolatokkal az épületek funkcióinak legmegfelelôbb anyagokat alkalmazzuk, legyen az szendvicspanel, trapézlemez, vagy más könnyûszerkezetes termék.

100

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



101

Gyura László, Linde Gáz Magyarország Zrt. Nagy Szabolcs, Lanaxis Kft.

Zsugorkötés cseppfolyós nitrogénnel (1. rész) (Kaltschrumpfen mit flüssigem Stickstoff) (Shrink fitting with liquid nitrogen) Bevezetés Különböző csapok, (tengelyek) furatok illesztéséhez, szereléséhez az acélszerkezet-építésben, a gépgyártásban sok esetben a súrlódással záró, rugalmas közbenső elemek nélküli szilárd illesztésű kötést, az ún. zsugorkötést használják. Az ilyen típusú szerelés esetén az egymásba helyezett alkat részek fedése következtében valósul meg a gyakorlatilag oldhatatlan kötés [1]. A csapátmérő valamivel nagyobb, mint a furatátmérő, ezért a két elemnek egymásba helyezésekor az elemek alakváltozást szenvednek, ami a felfekvő palástokon egyenletesen el oszlónak feltételezhető palástnyomást ébreszt. A palástnyomás a felületek súrlódása folytán teszi alkalmassá a kötést erőátadásra. Az alábbi cikkben a zsugorkötések, elsősorban az alacsony hőmérsékletű technológiák végrehajtásának legfontosabb szempontjait foglaljuk össze, valamint bemutatjuk egy, a közelmúltban megvalósított, a méretei miatt „nem mindennapi” hideg-zsugorkötés tapasztalatait.

Zsugorkötések kivitelezése A bevezetőben bemutatott szilárd il lesztésű kötést több okból készíthetnek: • Valamilyen nagy fordulatszámú nyo matékátvivő gépelem felerősítésére (fogaskerék, lánckerék, ékszíjtárcsa stb. hengeres agyának) a tengely megfelelően kialakított hordozó felületére. • Nagyobb méretű, tárcsaszerű alkat részek erős kopásnak kitett futó felületeit alkotó abroncsszerű alkatrészek (vasúti tengely kerékab roncsának szerelése a kerékvázra, csigakerekek fogazott bronzkoszo rújának szerelése, dugattyús belső égésű motorok lendkerekére erősí tett fogaskoszorú stb.) tárcsára sze relésére. • Tengely, tárcsa-, vagy gyűrűszerű al katrészek szilárd rögzítése egy be rendezéshez különféle technológiai

102

vagy funkcionális okok miatt (pl. siklócsapágy perselyének rögzítése, stb.) A zsugorkötés jellegéből adódóan az összeszerelést csak úgy lehet elvégezni, hogy a kötésben részt vevő alkatrészek ideiglenesen vagy véglege sen alakváltozást szenvednek. Össze szerelés után az érintkező hengeres felületek egymáshoz szorulnak. A kötés végrehajtása megoldható pl. erővel történő sajtolással, az illeszkedő felü letek közötti olajnyomással valamint hőmérséklet-különbségen alapuló sze reléssel [2]. A követezőekben ez utób bi technológiával foglakozunk részletesebben.

Szerelés hőmérsékletkülönbséggel A kötésben részt vevő alkatrészek túlfedését hőmérséklet-különbség lét rehozásával ideiglenesen megszüntetik, így az alkatrészek gyakorlatilag erőhatás nélkül egymásba illeszthetők. A hőmérséklet kiegyenlítődése után a két felület egymásra feszül és így hozza létre a szilárd kötést. Az így készített kötés szilárdsága lényegesen nagyobb, mint a sajtolásos technikával készített kapcsolat. A kívánt hőmérséklet-kü lönbséget az agy felmelegítésével és/ vagy a tengely lehűtésével hozzák lét re. Általában gyakoribb megoldás a furatos alkatrész (persely) felmelegítése. A felmelegítés különféle technológiákkal valósítható meg, pl. kemencében történő hevítés, valamilyen meleg fo lyadékba (transzformátorolaj, gépolaj, stb.) történő bemártással, indukciós hevítéssel, vagy egyéb hőforrással (pl. különféle égők 1. ábra) történő felhevítéssel. Vannak olyan esetek, amikor a melegítés „nem járható út” a furatos alkat rész, mérete, anyaga, stb. miatt. Ilyen esetben a csapot, tengelyt hűtik. Ezt a mélyhűtést különböző közegekkel érik el, leggyakoribb a szén-dioxidból létrehozott szénsavhó vagy szárazjég, ill. a különböző cseppfolyósítható gázok hűtésével nyert folyadék.


1. ábra. N agy teljesítményű acetilén–oxigén égők munkadarabok hevítésére

A zsugorkötések létesítéséhez szükséges melegítés, ill. hűtés mértéke a kötés számított adatainak alapján határozható meg. A kötés igénybevétele alapján meghatározott maximális átfedés (gyártási tűréseket figyelembe véve), valamint a kötésben részt vevő anyag hőtágulásának (lineáris hőtágu lási együttható) ismeretében a kívánt hőmérséklet-különbség, meghatároz ható. A számításnak elsősorban a hevítés esetében van jelentősége, hi szen mélyhűtés során a hűtőközeg hőmérséklete adott. Ebben az esetben legfeljebb azt ellenőrizhetjük, hogy az adott közegben történő hűtéssel a megfelelő hűtési idő után elérhetőe a kívánt zsugorodás. A számítások nál figyelembe kell venni, hogy a li neáris hőtágulási tényező mértéke (amely egységnyi hosszúságú anyag tágulását, ill. zsugorodását mutatja) a hőmérséklet függvényében változik (1. táblázat). Praktikusan ez azt jelenti, hogy melegítésnél, ill. hűtésnél nem ugyanazzal az értékkel kell számolnunk, azaz más a méretváltozás mértéke azonos hőmérséklet különbség nél melegített, ill. hűtött állapotban. Példaként egy 100 mm átmérőjű, maximálisan 200 µm (200*10-3 mm) átfedésű acéltengely és persely kötésénél a szükséges melegítési hőmérséklet a szobahőmérséklethez képest: 200*10-3/100*11,5*10-6 = Tm = = 174 (°C)

Anyag

Lineáris hőtágulási tényező (a) átlagos értéke (1/°C) * 10–6 Melegítésnél (20 – 200 °C)

Hűtésnél (20 – –200 °C)

Ötvözetlen acél, acélöntvény

11,5

– 8,5

Öntöttvas

11,1

– 8

Vörösréz

16,3

–14

Bronz

16

–15

Sárgaréz

18,4

–16

Alumíniumötvözet

23,1

–18

1. táblázat. A lineáris hőtágulási tényező értéke különböző anyagoknál [3]

A szükséges hűtési hőmérséklet a szo bahőmérsékletről: Th = 200*10-3/100*(–8,5)*10-6 = = –235 (°C) Ez utóbbi hűtés a gyakorlatban alkalmazott hűtési eljárásokkal tulajdon képpen nem valósítható meg (lásd később). A cseppfolyós nitrogénes hű téssel (a közeg hőmérséklete: –196 °C) az elérhető maximális zsugorodás: Δl = 100*(–8,5)* 10-6*(–196)= = 0,167 (mm) A hőmérséklet-különbséggel létrehozott zsugorkötés általában a nem oldható kötések csoportjába sorolható, ugyanis a darabok sajtolással történő szétszerelése gyakorlatilag nem lehetséges. (A sajtolással létrehozott kötéshez képest lényegesen nehezebb a szétsajtolás.) Az ismételt hűtés vagy melegítés mindkét darab együttes hő mérséklet-változásához vezet, amely az oldást lehetetlenné teszi. Kivételt képez, amikor a tengelyszerű alkatrész belülről olyan furatokkal, üregekkel rendelkezik, amelyekbe a cseppfolyós hideg közeg bevezethető, ezáltal a hű tés koncentrálható a kötés belsejére. Javul az esély a szétválasztásra, ha a külső darab a belső hűtésével egy időben nagy teljesítményű koncentrált hőt adó égőkkel melegíthető.

A hideg-zsugor kötés technológiája szárazjéggel Ahogy azt már korábban említettük a csapok, tengelyek mélyhűtését adott hőmérsékletű szilárd, vagy csepp folyós közeg alkalmazásával érik el. Szilárd közegként a szén-dioxid gáz speciális tulajdonságainak köszönhető szárazjeget használhatják. A szén-dioxid az egyetlen gáz, amely a „klasszikus” három halmazálla pot bármelyikében előfordulhat (2. ábra). Az ún. szárazjég a szén-dioxid szilárd formája, hőmérséklete –78,5 °C. Amikor a folyékony széndioxid expandál (térfogatának kb. 1,1-szeresé re növekszik), finoman porított hó képződik, melynek összepréselésével keletkezik a szárazjég. Ez a jég nagyon hasonló a normál vízjéghez, de tulajdonságai jelentősen eltérnek attól (hidegebb, nem tartalmaz vizet, szublimál – azaz a felmelegedés során közvetlenül átalakul gázzá). A gyakorlatban alkalmazott tárolásoknál a szárazjeget a gyártást követő néhány napon belül el kell használni, mert későbbiekben olyan minőségromlás (térfogat- és tömegvesztés, felpuhulás) következik be, amely a további felhasználást megakadályozza.

2. ábra: A szén-dioxid „állapotábrája”, fázisdiagramja [4]

A szén-dioxidos zsugorkötéshez egy erre a célra készített dobozba, ládába helyezik a hűtendő darabot, amelyet ún. szárazjég pellettel (vagy darabokkal) vesznek körül. A megfelelő idő kivárása után a darab is áthűl, ezáltal a mérete csökken. A jég szublimálása során keletkezett szén-dioxid színtelen, enyhén szúrós szagú, közömbös ízű gáz. Nem mér gező, de fojtó hatású, a levegőnél nehezebb, ezért zárt térben padlóközel ben található, nem éghető anyag. A helyiségből az oxigén kiszorításával okozhat fulladást, melyet a felhasználás során figyelembe kell venni.

Zsugorkötés csepp folyós nitrogénnel Annak ellenére, hogy a szárazjeges technológia egyszerűen, különösebb balesetveszély (a szárazjég hőmér séklete komoly sérüléseket nem okoz a bőrön) nélkül végrehajtható, alkalmazásának alapvetően két komoly hátránya van. Egyrészt –78 °C-os hő mérséklet általában nem elegendő a megfelelő zsugorodás eléréséhez, másrészt még a nagyon finom szén savhó sem tudja teljesen átadni a hidegenergiát a felületek nem tökéle tes illeszkedése miatt, a jég és a munkadarab között. Műszakilag lényegesen biztosabb technológia a

3. ábra: S zárazjéggel történő hűtés zsugorításhoz (a hűtés kezdetekor és a végén)


103

cseppfolyós gázzal történő hűtés. Az ilyen zsugorítás megvalósítható nitrogénnel (– 196 °C), argonnal (– 186 °C), és elméletileg héliummal (– 269 °C) is. Ez a technológia a folyékony, nagyon hideg közeg kezelése miatt lényegesen veszélyesebb mint a szárazjég, mégis gyakrabban alkalmazzák. A gyakorlatban, elsősorban gazdasági és biztonságtechnikai okok miatt, a cseppfolyós nitrogénnel történő mélyhűtést része sítik előnyben, amelynél a hűtendő darabot a hideg folyékony közegbe mártják. A folyékony, –196 °C-os hőmérsékle tű nitrogén a legtöbb szerkezeti anyag esetén „komoly” zsugorodást eredményez. A 4. ábra különböző anyagok relatív zsugorodását mutatja a hűlési hőmérséklet függvényében. A 196 °Cnál bejelölt függőleges vonal mutatja például, hogy ötvözetlen acéloknál (2. görbe) milliméterenként elérhető zsugorodás mértéke kb. 1,6 µm. Ez gyakorlatban azt jelenti, hogy pl. egy 100 mm átmérőjű tengely folyékony nit rogénben kb. 0,16 mm-t zsugorodik (lásd korábbi számítás). Mivel a zsugorodás lineáris, a darab méretének ismeretében könnyen meghatározható az elérhető zsugorodás mértéke. A technológia szempontjából lénye ges paraméter a darab hideg folyadékban tartásának ideje, azaz a bemerítési/ „hőn tartási” idő. A megfelelő zsugo rodás eléréséhez munkadarab teljes keresztmetszetének át kell hűlni,

amihez az anyag hővezetése miatt időre van szükség. A bemerítési idő tehát adott anyag esetén elsősorban a darab méretétől (átmérőjétől), valamint a kiképzésétől függ. Egy furattal rendelkező tengely (persely) esetén lényegesen rövidebb idővel számolhatunk, mint egy tömör tengelynél, hiszen a hideg közeg belülről is hűti az anyagot. Amennyiben nem várjuk ki a szükséges időt, a darab zsugorodása a vártnál kisebb lesz, ami a szerelésnél problémát okozhat. Természetesen, ha az alkatrész elérte a zsugorodásának maximális értékét, a hűtőközegben történő tartás további zsugorodást nem okoz, ilyenkor már feleslegesen folytatjuk a mélyhűtést. A 2. táblázat tömör tengelyek és perselyek esetén mutatja a várt zsugorodás mértékét az átmérő és a bemerítési idő függvényében, konkrét mérési adatok alap ján, cseppfolyós nitrogénben. A táblázat alapján látható, hogy pél dául egy 150 mm átmérőjű tömör tengely 15 perc bemerítési idő után eléri a maximális zsugorodás mértékét (0,26 mm), a további hűtőközegben tartás felesleges. Egy azonos méretű perselynél az átmérő-zsugorodás természetesen ugyanakkora, de mindezt 6 perc folyadékba merítés alatt éri el. Gyakori kérdés a szükséges csepp folyós nitrogén mennyisége. Elsőként a hűtőközeg tárolásához szükséges „edényt” (tartályt) kell behűteni. A nit

rogén akkor marad stabil cseppfolyós állapotban, ha a környezete is lehűl, azaz a tárolóedény hőmérséklete meg egyezik a cseppfolyós gáz hőmérsék letével. A behűtéskor erős gázképződés mellett indul meg a cseppfolyós fázis kialakulása, a felhasznált gáz mennyi sége alapvetően az edény méretétől és a környezeti hőmérséklettől függ. Amennyiben „beáll” a cseppfolyós fá zis folyadékszintje, a hűtendő darab bemerítésekor az forrásnak indul, és a technológia alatt a nitrogént pótolni kell. A nitrogénpótlás mértéke adott anyag esetén elsősorban a hűtött darab tömegétől függ. Előzetes számításokhoz a darab teljes bemerítésénél, a maximális zsugorodás eléréséhez a nitrogénigényt az alábbi adatokkal számolhatjuk [5] (a 3. táblázat mutatja a különböző térfogat- és tömegátszámítást): acélnál vörösréznél alumíniumnál

0,55 liter/kg 0,53 liter/kg 1,10 liter/kg

Természetesen a tárolóedény falánál is van veszteség, de ez általában elha nyagolható a darab hűtéséből adódó gázfogyasztással. Amennyiben soroza tos, folyamatos hűtésről van szó, mindenképpen érdemes a használt tárolóedény falát leszigetelni, ezzel is csökkentve a nitrogénfelhasználás mértékét. A várható felhasználás függvényében a cseppfolyós nitrogént különböző

4. ábra. A relatív zsugorodás mértéke különböző anyagoknál a hűtési hőmérséklet függvényében [5]

2. táblázat: A zsugorodás mértéke különböző méretű ötvözetlen acél tengelyeknél és perselyeknél a bemerítési idő függvényében [6]

104


b)

a) 5. ábra: Zsugorkötés készítése különböző szállítóeszközökkel biztosított cseppfolyós nitrogénnel [a) mobiltartály, b) tartályautó]

Térfogat cseppfolyós fázisnál (liter)

Tömeg (kg)

1

1,447

1,170

0,691

1

0,809

0,855

1,237

1

Térfogat gázfázisnál (m3) (15 °C, 1 bar )

3. táblázat: Gáztömeg és térfogat átszámítási táblázat nitrogénre

tárolóedényekben szállíthatjuk a sze relés helyszínére. Kis mennyiségek szállításához egy a termoszhoz hasonló duplafalú ún. „dewar” edényt használnak. Gyakoribb az ún. mobil (szállítható) cseppfolyós tartály alkal mazása, amely a tartály méretétől füg gően néhány száz liter folyadékot tartalmaz, néhány bar nyomáson, így a folyadék egy szelepen keresztül egy „lándzsával” a tárolóedénybe tölthető. (5. ábra). Nagyobb mértékű felhasználáshoz a gáz szállítására használt tartályautó szükséges, amelyből akár 18 tonna (ca. 22 200 liter) cseppfolyós anyag is kivehető. Természetesen, amennyiben a szerelési igény hosszú távon folyamatos és azonos helyen történik, a nitrogénellátás legpraktikusabb formája az ún. telepített tartály alkalmazása. Az ilyen tartályok különböző méretűek lehetnek 3 m3től akár 40 m3-ig.

A hideg-zsugorkötés végrehajtásának feltételei A folyékony nitrogén alacsony hő mérséklete több anyagnak a szívóssá gát nagy mértékben rontja, az anyagot jelentősen ridegítheti. Erre különösen figyelni kell a tárolóedény valamint a kiemelő eszközök (fogók, láncok stb.) kiválasztásakor. Nem célszerű szén acélból készült eszközöket használni, a tárolóedény anyagának ötvözetlen acélt választani tilos. Ilyen alacsony

hőmérsékleten kismértékű dinamikus hatás (ütés stb.) hatására az edény ridegen eltörhet, amely a kiömlő nitrogén miatt komoly baleset forrása lehet. Alumíniumötvözet, erősen ötvözött Cr–Ni acél, vagy egyéb hidegszívós anyagú tárolóedény használatát javasoljuk. A technológia végrehajthatóságának feltétele a jól előkészített alkatrész, valamint a precíz, előre megtervezett szerelési folyamat. A bemártás előtt mindig győződjünk meg a darab tényleges méretéről, annak felületi minőségéről valamint alaktűréséről. Ovális, nem megfelelő méretű, sorjás, rossz felületi minőségű alkatrész vagy nem szerelhető össze, vagy ami még rosszabb, az összeszerelés során beszorulhat, ami csak roncsolásos úton (kiforgácsolással) szedhető szét, amely jelentős anyagi kárt eredményez. A hideg-zsugorkötéseknél gya korlatilag a darabok minimális erő hatással szerelhetők. Amennyiben a tengelyt ütni kell a szereléshez, az a végrehajthatóságát erősen megkér dőjelezi. A dinamikus ütések ráadásul egy elridegedett anyagnál (pl. acélok szerelése során) könnyen a szerelt darab töréséhez vezethetnek. Abban az esetben, ha egy tömör tengelyt zsákfuratba kell illeszteni, mindig gondoskodni kell arról, hogy a szerelés során a zsákfuratból a „beszoruló levegő” távozni tudjon, ellenkező esetben a tengely a megfelelő mélységig nem szerelhető be.


A szerelés szervezettsége egyrészt műszaki, másrészt biztonságtechnikai okokból fontos. A hűtött darab a folyadékból történő kivétel után gyakorlatilag azonnal melegedni kezd. Amennyiben az összeillesztés elhúzódik, a darab olyan mértékben visszamelegszik, ami megakadályozza a kötés elkészítését, és a fent leírtakhoz hasonló eredményre vezet. Kis átmérőjű, valamint kis tömegű alkatrészek ese tén gyakorlatilag csak néhány perc áll rendelkezésünkre ahhoz, hogy a teljes szerelési feladatot végrehajtsuk. Biztonságtechnikailag a cseppfolyós nitrogén és a hideg munkadarab ke zelésére ügyelni kell. Nagyon súlyos fagyási sérüléseket okoz a hideg felü lettel, folyadékkal történő érintkezés. A nitrogén gáz önmagában természetesen nem mérgező, azonban ha a technológiát zárt helyiségben végzik, ügyelni kell a megfelelő szellőztetésre, hiszen az oxigén kiszorítása révén baleset forrása lehet. Speciális esetben (kis átfedéseknél) a hűtendő darabot nem kell feltétlenül a folyadékba meríteni. Egy közvetett érintkezéssel a zsugorítandó darabra olyan szerszámot húzunk, amelyben cseppfolyós nitrogén van, ezáltal a két darab közötti hőátadás révén hűti le a zsugorítandó alkatrészt (6. ábra). A nitrogénes zsugorkötés előnyei más zsugorkötési technológiákkal szemben [5] [7]: • A kötési szilárdság nagyobb, mint a sajtolásos technológiánál. • Általában a kisebb alkatrészt kell hűteni, nincs szükség a nagyméretű „ellendarab” hevítésére. • Néhány kivételtől eltekintve a folyamat befejezése után az anyag szerkezete, alakja, geometriája nem változik (nincs szövetszerkezet-változás, vetemedés stb.).

105

a)

b)

c)

6. ábra: T engely hűtése cseppfolyós nitrogénnel, közvetett hőátadással zsugorkötéshez [a) a hűtendő tengely, és a hűtésre szolgáló edény, b) hűtés indirekt módon, c) tengelyen zsugorkötéssel szerelt csapágy]

•A hűtött darab felülete nem oxidálódik, azon reve és egyéb káros anyag nem képződik • A szerelés gyorsan és egyszerűen elvégezhető • A beruházási költség általában nagyon alacsony (nincs szükség külö nösebb drága berendezésre)

gorkötéssel történő szerelés tapasztalatairól számolunk be. Ennél a műveletnél több, a fő méreteiben Ø940x4800 mm-es (kb. 18 tonna tö megű) tengely beépítését végeztük nitrogénes mélyhűtéssel külszíni fej téshez alkalmas exkavátor építése során (5. b, ábra).

Felhasznált irodalom:

Összefoglalás Cikkünk első fejezetében összefog laltuk a zsugorkötések gyakorlati megvalósításának legfontosabb szem pontjait, különös tekintettel a csepp folyós nitrogénnel végzett szerelés technológiára. A következő részben egy, a közelmúltban végrehajtott zsu-

[1] H egesztés és rokon technológiák kézikönyv. Szerk. Szunyogh L. = 3.1. Palotás B.: Hegesztési eljárások rendszerezése, fajtái, jellemzői, Gépipari Tudományos Egyesület, Budapest, 2007. p.: 119-129 [2] Vörös I.: Gépelemek I. Tankönyv kiadó, Budapest, 1985

[3] R ábel Gy.: Gépipari technológusok zsebkönyve, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 1984. [4] Angyal K.-Datcsinszky T.-Gyura L. Hegesztőrobotok tisztítása száraz jeges technológiával, Gépgyártás, XLVIII. évf. 2008. 5-6. szám, p.51 [5] Kaltdehnen mit flüssigem Stick stoff, Produkt-/Anwendungsinfor mation, The Linde Group-PanGas 2008 [6] D. Rebhan: Kaltschrumpfen mit flüssigem Stickstoff, Linde Sonder druck aus Werstatt und Betrieb 7/1975 [7] Shrink fitting, www.liquidnitrogenservices.com

Hasznot hozó hatékonyság Hegesztett szerkezetek gyártásának hatékonyság fokozásához intenzív eljárások szükségesek. Az ESAB kínálatában szerepelnek az ezek megvalósításához szükséges - hegesztĘanyagok - hegesztĘ – és vágógépek, valamint - készülékek Forduljon bizalommal szakembereinkhez, akik egy globális, több, mint 100 éves tapasztalattal rendelkezĘ vállalatcsoport birtokában lévĘ tudással és tapasztalattal állnak rendelkezésére.

www.esab.hu

106


Hideg-zsugorkötés cseppfolyós nitrogénnel A leghidegebb kötéstechnológia szakszerűen és gyorsan – nagy biztonsággal Szolgáltatásunkat általában azoknak a partnereknek ajánljuk, akik gépgyártástechnológiai tevékenységet folytatnak, szereléstechnológiával foglalkoznak, gépeket, gépipari berendezéseket, acélszerkezeteket készítenek. Előnyök: • Nincs szükség saját szakemberre • Know-how átadása • Saját gyártási kapacitás lekötése nélkül elvégezhető a kötéstechnológia • Rövid szerelési idők

Linde Gáz Magyarország Zrt. Alkalmazástechnikai Központ,1097 Budapest Illatos út 9-11. Telefon:1/347-4844, Fax: 1/347-4830, www.lindegas.hu

Amit kínálunk: • Elméleti és gyakorlati tapasztalatok • Tárgyi és személyi feltételek (mobiltartály, merítőtartály, lefejtőcső stb.) • Az alkatrészek mérettűréseinek meghatározása • Bemerítési idő számítása • Szakemberek betanítása folyamatos üzem esetére


107

Szabó Tivadar anyagvizsgáló üzemmérnök, RT3 Szabó Gergely okl. anyagmérnök, RT2

Digitális, ipari, radiográfiai rendszer Bevezetése a Mátra-Diagnosztika Kft.-nél A 2008-ban a Mátra-Diagnosztika Kft. tulajdonosai úgy döntöttek, hogy az anyagvizsgáló labor felszereltségét to vább fejlesztik. A fejlődés legnyilvánvalóbb útjának tűnt a digitalizáció. Ezen célnak megfelelően 2008. második felé ben beszereztünk egy digitális radiográfiai rendszert. A beruházás kiemelkedő szempontja volt a kiválasztásnál, hogy megbízható, üzembiztos, felhasználóbarát, mobil, nagy felbontó képességű szolgáltatásra legyen képes a készülék. Ugyancsak indokolta a beruházást a vizsgálati hatékony ság növelése, mely társaságunknál a legfontosabb szempontok közé tartozik. A rendszer bevezetése a kétnapos program és számítástechnikai tanfolyam után azonnal megtörtént, mivel a vizsgálat kiértékeléséhez csak egy laptopra van szükség.

A digitális radiográfia alkalmazási lehetőségei (a teljesség igénye nélkül)

1. kép: A rendszer beüzemelése (Szakács Sándor, Szabó Tivadar, Hans-Ulrich Pöhler, Szabó Gergely)

Az eltelt hónapokban a labor teljes személyzete elsajátította az értékelő-, mérőprogram használatát. Ezalatt számos vizsgálatot végeztünk: – korrózió és erózió okozta méreteltérések kimutatása nyomástartó edényeken és a hozzájuk tartozó csővezeté keken, gáz- és kőolajvezetékeken stb.,* – állapot-ellenőrzés armatúráknál, befecskendezéseknél stb.,* – geometriai mérések íveknél (falvastagság, átmérő),* – lerakódások és idegen anyagok kimutatása,* – hegesztési varratok ellenőrzése, eltérések méretezése (vas és nem vas fémeken, műanyagokon),* – öntvények vizsgálata, – áramköri panelek, villamos alkatrészek vizsgálata, – szállítószalagok, gumi és műanyag alkatrészek vizsgálata, – vasbeton vizsgálata, – kerámiák, kompozitok vizsgálata. A *-gal jelölt vizsgálatok szigetelésen keresztül és üzem közben is elvégezhetők.

2. kép: Kollégáink a rendszer használata közben

3. kép: Alumínium hegesztési varrat

Vizsgálattechnológia röviden A konvencionális vizsgálattechnikától abban különbözik a digitális technika, hogy röntgenfilm helyett ún. foszforfóliát alkalmazunk a kép tárolására. A vizsgálathoz felhasznált sugárforrások típusai ugyanazok, melyeket a konvencionális technikánál használunk. Az átvilágítás megtörténte után a foszforfóliát a lézer szkennerrel beolvastatjuk egy számítógépbe, mely tárolja a felvételt. A szkennelés végeztével a foszforfóliáról törlődnek az adatok, és újabb felvételt lehet készíteni a fóliára. A felvétel kiértékelését számítógépen végezzük, az eltéréseket egy program segítségével méretezzük. Az értéke lésről jegyzőkönyv készül, a felvételeket pedig digitális adathordozón adjuk át megrendelőinknek.

108

4. kép: Méretezett kipufogó csonk


A digitális radiográfia eddig tapasztalt előnyei 1. L övés után 5 percen belül értékelhető eredményt kapunk. 2. A felvételek kiértékelésénél a számítástechnika minden előnye kihasználható (kontraszt és fényerő változtatása, nagyítás, különböző grafikai szűrők használata). 3. Szigetelésen keresztül is vizsgálhatók a tárgyak. 4. E-mail-en továbbíthatóak a vizsgálati eredmények. 5. Nem kell raktár a filmek tárolásához. 6. A vizsgálat hatékonysága növeli a gyártás hatékony ságát.

Összefoglalás A beruházás legfőbb célja teljesült azáltal, hogy megfele lünk a 21. század elvárásainak és hogy biztosítjuk megren delőink számára a lehető leggyorsabb eredményközlést, akár közvetlenül a mezőről egy mobil internet segítségé vel. Mindezeken túl a digitális radiográfia lehetővé teszi a berendezések állapot-ellenőrzését üzemleállás nélkül, akár szigetelésen keresztül. Lehetőséget biztosít a tervszerű, hatékony karbantartáshoz. A képek nagyobb felbontásban megtekinthetők cégünk honlapján: www.matradiagnosztika.hu

5. kép: Szelep szigetelésen keresztüli vizsgálata


109

KETTŐBŐL KETTŐT! Vegyen kettőből kettőt, hiszen az Invent-Welding legújabb akciójában most kétmillió forintból két csúcstechnológiájú és megbízható hegesztőgépet vásárolhat! A gépek akciós ára pedig tovább csökken, ha Ön egyszerre mind a kettőt megrendeli! Pro Evo 4200

Minarc 220

Pro Evo 4200 Package

Minarc 220 Package

Cikkszám

Megnevezés

Cikkszám

Megnevezés

9873046

Beta 90A hegesztő pajzs

6185409

R10 távszabályozó

6184501

50mm /5 m kézi hegesztőkábel

9873046


Ár:

1 700 000 Ft + ÁFA*

627022304

TTC 220 GV gázszelepes pisztoly

Ár:

399 000 Ft + ÁFA*

2

Pro Evo 4200 package + Minarc 220 package Cikkszám

Megnevezés

Pro Evo 4200 Package 9873046


6184501

50mm2/5 m kézi hegesztőkábel

6102220

Minarc 220 Package

6185409

R10 távszabályozó

9873046


627022304

TTC 220 GV gázszelepes pisztoly

Ár:

2 000 000 Ft + ÁFA*

* Az árak 300,- Ft./Euro árfolyamig (K&H deviza II.) érvényesek.

110


HA KEMPPI, AKKOR INVENT WELDING avagy az Invent-Welding két évtizede Az idén huszadik születésnapját ünneplő Invent Welding két veze tőjével beszélgetünk a cég múlt járól, jelenéről és jövőjéről. Be szélgetőpartnereim Radványi Zol tánné alapító igazgató, jelenlegi tanácsadó, és Biharvári Péter a cég tulajdonosa és ügyvezetője. Első kérdésem nagyon egyszerű: ho gyan kezdődött az immár két évtize det felölelő „Invent-Welding sztori”? R. Z.: – 1989-ben fiam, Radványi Zsolt megkérdezte tőlem, hogy hajlandó lennék-e a Villért vállalatnál több évtizede végzett munkámat, a hegesztőgép-kereskedelmet egy saját cég keretei között folytatni. Mikor igent mondtam, a következő kérdés az volt részéről, hogy melyik gyártómű termékeivel szeretnék foglalkozni. Ak korra már sokéves kedvező tapasztalattal rendelkeztem a finn KEMPPI gépeit illetően, így ezt választottam. Zsolt fiam felvette a kapcsolatot a KEMPPI vezetőivel és pár hét múlva már el is indult az Invent Welding. – Hogy zajlott a munka a „hős korban”? R.Z.: – A kezdetekben a telephely a Budai Villany Kisszövetkezet óbudai székhelyén volt, mivel ők biztosították az alkatrészraktárat és a szervizt. Az első hónapokban mindent egyedül csináltam, én voltam az ügyvezető, a titkárnő, az ügyintéző és a raktáros is. Ahogy a forgalom nőtt, úgy fejlődött a cég is. Pár év után teljesen önállósodtunk, Zuglóba költöztünk és kiépítettük saját akkreditált márkaszervizünket és alkatrészraktárunkat. Kilenc-tíz főnél azonban sosem dolgozott több ember a cégnél, mert úgy éreztem, hogy jól szervezett munkával ennyien is el tudják látni a felmerülő feladatokat. – Biharvári úr! Ön ebben az idő szakban már ismerte a céget? B.P.: – Hogyne, ugyanis az az érdekes helyzet adódott, hogy az Invent Welding többségi tulajdonosa a barátom, Radványi Zsolt birtokában lévő wiesbadeni székhelyű ITH befektetési csoport volt. Az ITH magyarországi képviseletének igazgatója pedig ez idő tájt jómagam voltam, így egészen a kezdetektől ott lehettem a cég szüle

Radványi Zoltánné

Biharvári Péter

tésénél és figyelemmel kísérhettem „nagykorúvá válását” is.

te, amely mindenképpen Radványi Zoltánné precizitását dicséri. Rá és munkájára természetesen a jövőben is feltétlenül számítok! A pozitív tapasztalatok mellett azonban rögtön láttam azt is, hogy több területen újítani, erősíteni kell ahhoz, hogy tovább tudjunk fejlődni. Első döntésem a cég elköltöztetése volt, a zuglói telephelyről a III. kerület ipari körzetébe. A Zay utca elején találtam megfelelő helyet az irodának, a raktár nak, illetve a teljes szerviznek. Itt a további bővülés lehetősége is adott. Az első évemben a társaság az eddi gi legnagyobb forgalmát érte el, ami kellő bizakodásra adhatott okot.

– Mi történt ez után az Invent Welding életében? R.Z.: – ’93-ban Zsolt fiam autóbaleset ben elhunyt. Ekkor lépett be a céghez tulajdonosként kisebbik fiam, akivel több mint tíz évig vállvetve dolgoztunk együtt. Mikor ő öt éve visszatért eredeti szakmájához, a reklámhoz, én már nem voltam fiatal és őszintén megvallom: egy kicsit bele is fáradtam a munkába. Ezért kezdtem keresni az utódomat. – Ha jól sejtem, ekkor került a képbe újra Biharvári úr… B.P.: – Így igaz. A németországi időszak után én a gépkocsi kereskedelem és finanszírozás területén helyezkedtem el, így többek között az MKB Euroleasing Autópark Rt. kereskedelmi igazgatója, majd a Wallízing Rt. vezérigazgatója voltam. Ezután döntöttem úgy, hogy teljes „mellszélességgel” saját vállalko zásaim felé fordulok. Mikor Radványi Péter egy baráti beszélgetésen megemlítette, hogy édesanyja a visszavonulást fontolgatja, azonnal felajánlottam a segítségemet. Úgy éreztem, Radványi Zsoltnak is tartozom azzal, hogy min dent megtegyek a cég érdekében. – Hogyan kezdett hozzá a mun kához? B.P.: – Miután alaposan megismertem a céget, ajánlatot tettem rá. Így már több mint két éve tulajdonosként irányítom az Invent Weldinget. Egy igen jól „kitalált” és felépített kft.-t vehettem át, ahol minden pedáns rendben volt. Kiváló szakmai tevékenység és tökéletes adminisztráció jellemez-


– Nem zavarta az, hogy a hegesz tőgépek piacán nem rendelkezett ta pasztalatokkal? B.P.: – Egyáltalán nem, sőt! Így még nagyobb és még érdekesebb kihívásként éltem meg a feladatot. Üzletemberként és kereskedőként azt hiszem, három dologhoz értek igazán: a cégépítéshez, a termékeladáshoz és a finanszírozás hoz. A piac pedig – bár természetesen vannak sajátos tulajdonságai – főbb szabályait tekintve alapvetően ugyanúgy „viselkedik”, legyen bár szó autóról, irodaszerekről, vagy éppen hegesztőgépről. A hegesztéshez és a hegesztőgépekhez nem nekem kell értenem, hanem a munkatársaimnak. Nekem az a dolgom, hogy átgondoljam, majd ezt követően újabb és újabb stratégiai együttműködésekkel megvalósítsam és kibővítsem a mo dern és működő sales-központú eladá si szemléletet és az, hogy egy fiatalos, lendületes, de a régi stabilitását és megbízhatóságát is megőrző Invent Welding vágjon bele a következő húsz

111

évbe. Mindehhez azonban szükség van egy nyugodt és kiszámítható módon működő magyar gazdaságpoliti kára, egy tervezhető, erős magyar va lutára, vagy mihamarabbi euróra és a jelen gazdasági helyzetben egy, a kisvállalkozásokat is segítő támogatási rendszerre.

nagyobb számban jutnak majd el partnereinkhez és a leendő Kemppi vásárlókhoz. Ezen pályázati pénzek aktív bevonása is szerepel céljaim között. A jelen körülmények között az eddigieknél is nagyobb fegyvertény az, hogy az Invent Welding olyan akkre ditált márkaszervizzel bír, amelyik ve zetője révén három évtizedes Kemppi javítási gyakorlattal rendelkezik. De talán még ennél is fontosabb az, hogy szervizünk egy-két napon belül megoldja a Partnereinknél felmerülő problémákat. Tízmillió forintos állan dó alkatrészraktárunk ugyanakkor garantálja a gyorsaságot és azt, hogy a kopó valamint a javításhoz szükséges alkatrészeket azonnal biztosíthassuk Vevőinknek.

– Ha már említette a jelen gaz dasági szituációt, mi a véleménye a mostani helyzetről és ezen belül az Invent Welding lehetőségeiről? B.P.: – Folyamatosan szűkül a hazai piac is. Egyre gyakoribbak a tartozások, a körbetartozások. Sajnos magunk is küszködünk ezzel és hiába az elindított felszámolások, ezek még nem oldják meg a problémáinkat. Lassúk és hosszan tartók a jogi procedúrák. Ezért kell mindenáron megbecsülni és kiszolgálni a stabil, megbízható partnereinket. Hála az Invent Welding eddigi húsz évének, sok rendes és be csületes vevővel rendelkezünk. Bízom abban, hogy az EU által 2013-ig biztosított pályázati források az idén még

– A sales szemlélet és a stratégiai partnerségek erősítésén kívül még milyen újításokat tervez? B.P.: – Vitathatatlanul az internet kor szakát éljük, ahol a gyors információ áramlás és az online vásárlások egyre nagyobb teret hódítanak el maguknak

M egrendelôlap Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot

példányban.

Elôfizetési díj: 1 évre 4800 Ft+áfa és postaköltség. Megrendelô:

a hagyományos kommunikációs és eladási formáktól. Ahogy a hegesztő gépek is egyre bonyolultabb számító gépes vezérléseket kapnak, ezzel pár huzamosan nő fel egy újabb generáció a hegesztőmérnökök és hegesztő szak emberek között is, akik már aktívan használják a számítástechnikát, az internetet és nem idegen számukra az online jelenlét. Meggyőződésem, hogy a hegesztőgépek, alkatrészek és hegesztőanyagok világában is egyre nagyobb hangsúlyt fog kapni az online értékesítés és az interaktív, naponta megújuló honlapok. Azok a cégek, amelyeknek honlapjai csupán elavult információkat tartalmaznak, bizony le fognak maradni a verseny ben. Egyelőre nem szeretnék többet elárulni, de azt már most kijelent hetem a Kedves Olvasóknak, hogy érdemes lesz folyamatosan rá-ránézni az inventwelding.hu-ra! – Mindkettőjüknek köszönöm a beszélgetést és sok sikert kívánok a következő két évtizedhez!

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.

Cím: Telefon/fax/e-mail: Kelt:


P.H. aláírás

w w w. m a g e s z . h u Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség 1161 Budapest, Béla u. 84. Tel./fax: (1) 405-2187, E-mail: [email protected]

A megrendelôlapot

MAGÉSZ 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/405-2187 címre kérjük.

112

Felelôs kiadó: Markó Péter Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József ISSN: 1785-4822 Készült: TEXT Nyomdaipari Kft. Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail: [email protected]


www.airliquide.hu

Az ipari gázok szállítója

A Szabadság hídon december 20-án beindult a villamosforgalom

Recommend Documents