2012 IX. évfolyam 1. szám
Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association
Fotó: Dr. Domanovszky Sándor; 2012.01.23.
Épül az M0 Hárosi Duna-híd II.
A TARTALOMBÓL:
www.magesz.hu
• Építésgazdasági stratégia • Az acélipar helyzete a változó világban • Országos közutak hídjainak megóvása, hídgazdálkodása, aktuális feladatai • Szombathely, Csaba utca külön szintű közúti-vasúti csomópont kivitelezése • A Hárosi Duna-híd II. építéséről • Hídszerkezetek újabb, ill. elfeledett anyagai • A szabványalkotók nem pihennek
TÁJÉKOZTATÓ AZ ELNÖKSÉGI ÜLÉSRŐL A MAGÉSZ elnöksége 2011. december 7-én az MVAE, Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés hivatalos helyiségében tartotta ülését. Az ülést Markó Péter elnök vezette. Az alábbi témákat tárgyalták meg:
I. A 2012. ÉVI MUNKATERV ELŐKÉSZÍTÉSE Az előző elnökségi ülésen megvitatott és elfogadott szempontok alapján a 2012. évi MUNKATERV tervezete elkészült. Az elnökség a munkatervtervezetet az alábbi kiegészítéssel javasolja a következő elnökségi ülésre: A közösen rendezendő konferenciák időpontjait – a munkaterv véglegesítése előtt – egyeztetni kell a társszervezetekkel. ¨ Közgyűlés Április 11.: 2012-ben tisztségviselők választására nem kerül sor, ezért csak az évi rendes közgyűlést hívjuk össze. (Megjegyzés: 2013-ban tisztségviselőket választunk, melyre 2012-ben fel kell készülni.) ¨ A tagdíj mértéke 2012-ben Tagdíjfizetési rendszerünk jónak bizonyult. A mértékén – 3 év kihagyással – 2011-ben kismértékben, részben változtattunk (az egyéni tagok díját 3000 Ft/év-vel, a pártoló tagok díját 15 000 Ft/év-vel emeltük), és jelenlegi gazdálkodásunk mellett úgy tűnik, hogy 2012-ben nem szükséges változtatni. Végleges javaslatot a közgyűlést előkészítő elnökségi ülésen (2012. március 14.) célszerű meghozni, mivel akkorra a 2011. év mérlege és a 2012. évi költségvetés elkészül.
II. SZAKMAI KONFERENCIÁK, RENDEZVÉNYEK ¨ A 2011 II. félévében megrendezett programok áttekintése • Szeptember 28. CLOOS hegesztőgép-bemutató A MAGÉSZ, a CROWN és a CLOOS szervezésében rendezték meg a Du-
naújvárosi Főiskolán, jelentős érdeklődés mellett. • Szeptember 29. „130 éves a magyar tűzihorganyzó ipar – 15 éves a Magyar Tűzihorganyzók Szövetsége” ünnepi ülésen Markó Péter tartott előadást, „Tűzihorganyzott acélszerkezetek szerepe a hazai acélszerkezet-gyártó iparágban” címmel. • Október 11. ECCS Nívódíj átadása A 10/2011 sz. Elnökségi határozat alapján szövetségünk pályázatot nyújtott be az európai ECCS díjra. Díjra javasolta a KÉSZ által megvalósított projektet: „Ferihegyi repülőtér Sky Court épület acélszerkezete”. A díjazottak megnevezésére 2011. szeptember 22-én került sor Potsdamban az ECCS 2011. évi Kongresszus és éves találkozó keretei között. A projektben részt vevő díjazottaknak 2011. október 11-én Markó Péter adta át a díjat. (Részletek: Acélszerkezetek 2011/4.) • Október 13. 15. sz. Fémszerkezeti Konferencia (MAGÉSZ – Magyar Könnyűszerkezetes Egyesület (MKE) – ALUTA rendezésében.) Fő témakör: „Fémszerkezetek az energiagazdálkodás szolgálatában”. A MAGÉSZ részéről három előadás hangzott el. • Október 20. Szakmai konferencia ÉMI-TÜV SÜD Kft. és a MAGÉSZ rendezésében: „A harmonizált szabványok és a CE jel szerepe a nyomástartó berendezések és acélszerkezetek gyártásában.” MAGÉSZ részéről Markó Péter tartott előadást: „Építőipar, acélszerkezet-gyártás (Magyar helyzetkép. Elvárások az acélszerkezet-gyártókkal kapcsolatban)” címmel.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Szövetségi hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . Association News . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 1
Hírek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 3
MAGÉSZ Szakmai Konferencia 2011. december 7. . . . . . . . . . . . . . . .
7
ÉPÍTÉSGAZDASÁGI STRATÉGIA Koncepcióvázlat . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Az acélipar helyzete a változó világban . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Situation of the Steel Industry in a Changing World . . . . . . . . . . . . . . 15 Országos közutak hídjainak megóvása, hídgazdálkodása, aktuális feladatai . . 28 Szombathely, Csaba utca külön szintű közúti-vasúti csomópont kivitelezése 32 Improving transport in Szombathely with grade-separated railway-road crossing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Rendhagyó hidásztalálkozó 2011 végén . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Képriport a Hárosi Duna-híd II. építéséről . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Épül a Hárosi Duna-híd . . . . . . . . . . . 46 Building the new bridge over Háros-Danube . . . . . . . . . . . . . . . 46 Hídszerkezetek újabb, illetve elfeledett anyagai . . . . . . . . . . . 54 Newer and forgotten Materials for bridge constructions . . . . . . . . . . . 54 Magyar virtus Németországban . . . . . 76 Hungarian derring-do in Germany . . . 76 Újra híd az Ipolyon A pösténypusztai Ipoly híd kiviteli tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Bridge again on Ipoly, Structural designing of Bridge at Pösténypuszta over River Ipoly . . . . . 82 A cink az élet, a tartósság, a takarékosság és a kiváló korrózióvédelem jelképévé vált . . . . . 92 Innovatív QIROX® hegesztőrobotok a Cloostól. Moduláris felépítés – több változat . . 96 A szabványalkotók nem pihennek. az EN 287-1 változásai . . . . . . . . . . . . 98 True Energy™ A varrat energiájának pillanatnyi értékei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Acélszerkezetek tűzvédelme . . . . . . . . 104
Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association
1
• November 16. Szakmai konferencia Az ALUTA Egyesület és az „ALUTA Korszerű Építéstechnológiai és Innovációs Klaszter” Túlélés és minőség címmel rendezte szakmai konferenciáját, melyen részt vettünk (lásd: Acélszerkezetek 2011/4). • december 7. ÉVZÁRÓ RENDEZVÉNY 1. Tájékoztató az acélszerkezetépítés helyzetéről Markó Péter, a MAGÉSZ elnöke 2. Építésgazdasági stratégia koncepciója Noll Tamás Ybl-díjas építész, a Magyar Építész Kamara elnöke 3. Alapanyagokról, a 2012. év kilátásairól Marczis Gáborné Dr. felkért hozzászóló 4. A Hidásznapokról: Dr. Domanovszky Sándor felkért hozzászóló ¨ Szakmai konferenciák, rendezvények 2012-ben Programok, rendezvények áttekintése, megvitatása: Munkaterv szerint. Részletes tájékoztatást a közgyűlés után tudunk adni, miután a 2012. évi munkaterv elfogadásra került.
III. EGYEBEK ¨ A „MAGÉSZ Acélszerkezeti Innovációs Klaszter” megalakításának elhatározása Tájékoztatott az elnök. Az elnökség döntése: Az elnökség egyhangúlag elfogadta a klaszter megalakítására tett elnöki javaslatot, de az elhangzott információt kevésnek ítélte meg a végleges döntéshez. Ezért megbízta a titkárt a részletesebb információ megszerzésére. ¨ Tagfelvétel A DUTRADE Zrt. kérte pártoló tagsági felvételét.
Elnökségi határozat: A DUTRADE Zrt. (2400 Dunaújváros, Papírgyári ú. 49.) 2011. december 7-től a MAGÉSZ pártoló tagja. Képviselője a szövetségben: Terdi Tamás kereskedelmi igazgató. ¨ Pénzügyi tájékoztatás A tartozások rendezésére kiküldött levelünkre és telefonon történt felhívásunkra tagjaink nagyobb része kiegyenlítette tartozását. A nagyobb összegű tartozások továbbra is fennállnak: MOLNÁR Zrt.; Kerülőváz Kft. A Ferro-Pan ’96 Kft. elkezdte a tartozásának kiegyenlítését. Az elnökség egyhangú határozattal úgy döntött, hogy az alábbi tételeket követelésünkből leírjuk, mivel azok beszedésére nincs reális esély: • Corus Hungary Kft. 12 250 Ft (újság számla) • Metapolár Kft. 12 500 Ft (újság számla) • Nyári József 15 000 Ft (téves tagdíj) • Molnár Zrt. 507 000 Ft • Kerülőváz Kft. 260 000 Ft • Zsiros Róbert 15 000 Ft ¨ Kizárás Az elnökség egyhangú határozattal úgy döntött, hogy – alapszabályunk értelmében – a Kerülőváz Kft.-t kizárja a MAGÉSZ tagjai sorából, mivel tagdíjtartozását többszöri felszólításra sem rendezte. ¨ Felszámolás Megkaptuk a BKG Rt. „f.a.” Felszámolási zárómérlegét a Fővárosi Bíróság Gazdasági Kollégiumának jóváhagyásával. A felszámolás 2000 szeptemberében kezdődött és 2011 szeptemberében fejeződött be. ¨ Nemzetgazdasági Minisztériumi egyeztetés Aszman Ferenc adott tájékoztatást a november 3-i „fémalapanyag- és fémtermékgyártás” helyzetét tárgyaló Nemzetgazdasági Minisztériumi egyeztetésről.
¨ Könnyűszerkezetes Akadémia Dr. Seregi György kérése: 2012-ben egy továbbképzési napot a MAGÉSZszel közösen rendezne az MKE az acélvázas építési rendszerekről. 100 000 Ft + áfa támogatást kér. A javaslatot az elnökség megvitatta és az alábbi döntést hozta: Három előadás megtartására vállalkozik a MAGÉSZ. Sajnos anyagi hozzájárulást nem tudunk biztosítani. Következésképp a felajánlott tíz darab belépőt sem vesszük igénybe. Dr. Dunai László prof. felajánlotta, hogy termet és ellátmányt (korábbi rendezvény szerint) a tanszék díjmentesen biztosít. ¨ Pályázati felhívások • A MAGÉSZ Nívódíj és MAGÉSZ Diplomadíj pályázati felhívást az Acélszerkezetek 2011/4. számában megjelentettük, honlapunkra feltettük. A pályázatok beadási határideje: 2012. február 17. • Az ECCS pályázatot írt ki közúti és gyalogoshidak megvalósítására. A felhívást dr. Dunai László – az elnökség jóváhagyásával – átadta Honti Ferenc vezérigazgató-helyettesnek (Közgép Zrt.). ¨ Könyvkiadás „Az Északi vasúti híd átépítése 2007–2009” című könyv bevételkiadás egyenleg kimutatását az elnökség kézhez kapta. A kiadás pozitív eredménnyel zárult. A MAGÉSZ tagjainak a könyvet a 2011. december 7-i évzáró ünnepségen osztottuk ki. ¨ Naptár kiadása A „Magyar hidak 2012” falinaptárt 415 példányban készíttettük el. A MAGÉSZ tagjainak a 2011. december 7-i évzáró ünnepségén osztottuk ki. A kiadás pozitív pénzügyi eredménnyel zárult. ¨ STATISZTIKA Az elnökség úgy döntött, hogy a tagvállalatok „statisztikai létszáma” is szerepeljen a kimutatásban.
MAGYAR A TÉSZTAHÍDÉPÍTÉS VILÁGBAJNOKA Magyar versenyző, az egri Sándor Péter nyerte a kanadai Kelownában megrendezett Tésztahídépítő Világbajnokságot – írja a heol.hu. A hallgatóknak megrendezett játékos mérnöki versenyben Magyarország rendre a világ élvonalában végez. A leghíresebb tésztahíd-konstruktőrök alkotásai több száz kilogramm tömeget is elbírnak. A világrekordot korábban a győri csapat durumtésztahídja tartotta, amely 2009-ben 443,5 kilogrammos terhelésnél roppant össze, de tavaly az Óbudai Egyetem hallgatói majdnem 580 kilóig elmentek. A versenybe benevezett hidakra szigorú építési feltételek vonatkoznak. A tésztákat tilos ragasztóval befuttatni, kizárólag a csomópontokon lehet rögzítésre használni. A ragasztó a híd tömegének csupán tíz százalékát teheti ki. A hidak össztömege legfeljebb 1 kilogramm lehet – ebbe a tészta, a ragasztó és a terhelőelemek egyaránt beletartoznak. Egy hídhoz tehát körülbelül hetven
2
dekagramm (vagyis kevesebb, mint három csomag) spagettitésztát lehet felhasználni; ennek a konstrukciónak kell megtartania a megterhelő tömeget. A tervezés során azt is figyelembe kell venni, hogy a hídon kell lennie egy, a híd egyik végétől a másikig futó útfelületnek is – ennek a minimális szélességét 50 milliméterben határozták meg. Ha a fenti feltételek nem teljesülnek, a hidat kizárják a versenyből. Sándor Péter, a Nyíregyházi Főiskola hallgatója már begyűjtött egy ezüstérmet Budapesten, a kanadai megmérettetésen pedig legutóbb a bronzéremig jutott. Az egri fiatalember az idei versenyre tizenhatezer tésztadarabkából választotta ki azokat, amelyeket elég strapabírónak ítélt. A kitartás meghozta a gyümölcsét: az izsáki házitésztából készült híd 384 kilogrammos terhelés alatt rogyott össze. Ez bőségesen elég volt az aranyéremhez, mivel a második helyezett csupán 129 kilogrammot bírt el. Forrás: www.index.hu, 2012. márc. 5.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
HÍREK HÍR EK A magyar kohászszakma legrangosabb kitüntetését vette át Kroó Iván
jaként több területen is hatékonyan dolgozott a magyar acélipar fennmaradásának érdekében. Emellett az elismerés természetesen a sikeresen működő Dutrade Zrt. irányítójaként is megillette a szakembert.
December 15-én tartotta meg Budapesten évzáró rendezvényét a Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés (MVAE). Ennek keretében vette át Kroó Iván, a Dutrade Zrt. igazgatótanácsának elnöke a Vaskohászatért Emlékérmet Lukács Péter MVAE elnöktől...
A Vaskohászatért Emlékérmet Kroó Iván mellett idén Valeriy Naumenko, az ISD Dunaferr Zrt. vezérigazgatója és Csermák Pál, a Fe-Ferrum Kft. kereskedelmi igazgatója vehette át Lukács Pétertől, az MVAE elnökétől
¨
A DUTRADE HONLAPJÁRÓL
A Dutrade Zrt. a MAGÉSZ pártoló tagja December 7-én Budapesten tartotta meg szokásos évzáró rendezvényét a Magyar Acélszerkezeti Szövetség (MAGÉSZ). A szakmai összejövetelen több előadást is meghallgathattak a résztvevők, többek között az acélszerkezet-építés aktuális helyzetével, valamint az acélpiaci trendekkel kapcsolatban.
December 15-én tartotta meg Budapesten évzáró rendezvényét a Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés (MVAE). A rendezvényen az aktuális gazdálkodási év történéseinek, az iparág és az acélpiac legfontosabb eseményeinek, trendjeinek értékelése mellett mindig sor kerül a legkiválóbb szakemberek elismerésére is. Az MVAE legmagasabb szakmai kitüntetése a Vaskohászatért Emlékérem, amelyet olyan szakemberek számára adományoznak, akik sokat tettek az iparág fejlődéséért. Idén ezt a rangos elismerést vehette át Kroó Iván, a Dutrade Zrt. igazgatótanácsának elnöke. A díjátadás kapcsán elhangzott méltatás szerint Kroó úr a Donbass Ipari Szövetséget képviselve hatékonyan mozdította elő a cégcsoport magyarországi acélipari beruházásait, jelentős szerepe volt a Dunaferr privatizációja során abban, hogy a magyar acélipar stratégiai céljai megvalósulhattak a tranzakció során, és az elmúlt évek során az ISD Dunaferr Zrt. igazgatóságának tag-
A Dutrade Zrt. életében is fontos esemény volt a MAGÉSZ évzárója: vállalatunk a szakmai szervezet pártoló tagjainak sorába lépett. A szerződést baráti kézfogással pecsételte meg Markó Péter, a MAGÉSZ elnöke és Terdi Tamás, a Dutrade Zrt. kereskedelmi igazgatója. Mivel cégünk számos üzleti kapcsolattal rendelkezik a MAGÉSZ tagvállalatainak körében, az együtműködés a jövőben minden bizonnyal gyümölcsöző lesz mindkét fél számára.
Markó Péter úr, a MAGÉSZ elnöke és Terdi Tamás úr, a Dutrade Zrt. kereskedelmi igazgatója
Acélszerkezetek 2012/1. szám
3
¨ HIDÁSZNAPOK (Sopron, 2011. november 29–30.) Összefoglaló A Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ szervezésében 2011. november 29–30-án, Sopronban megrendezett Hidásznapokon 150 fő vett részt, szekcióülések nem voltak, így minden résztvevő minden előadást meghallgathatott. 15 előadás hangzott el, összesen 20 kollégától. Öt előadás: – Lehetőségek, feladatok Thoroczkay Zsolt, NFM – Hídhelyzet – hídgazdálkodás (dr. Tóth Ernő) KKK – A hídnyilvántartás múltja és jelene (dr. Träger Herbert) KKK – Országos közutak hídjai (Hesz Gábor) Magyar Közút – Határhidak (Egyházy Zita) NIF Zrt. az országos közutak hídjairól adott aktuális információt. Fontos volt a hídállomány egészének ügyeivel foglalkozni, mert hatalmas értéket kell megfelelő állapotban tartani. Kellő információ segítheti az együttműködést ebben a témakörben. Hat előadás szólt acél-, illetve acél–vasbeton (öszvér) szerkezetű hidak építéséről. – Az M0 Hárosi Deák Ferenc Duna-híd (Horváth Zoltán, Közgép Zrt. – Feczkó Róbert, A-Híd Zrt.) a 20 éve elkészült Duna-híd kapacitásbővítési munkáiról adott részletes, érdekes tájékoztatást. A meglevő Dunahídhoz hasonló, de ortotrop pályalemezes mederhíd betolással kerül a helyére. Az üzemben lévő híd melletti építés nagy feladat, jó volt megismerkedni ennek részletkérdéseivel is. – A Növény utcai csomópont műtárgyai (Hapák Attila, Strabag – Horváth Zoltán, Közgép Zrt.) az M0 kapacitásbővítésével kapcsolatos. Régészeti kutatás, gázvezeték, vasúti forgalom fenntartása is nehezíti ezt az érdekes munkát. – Az M43 autópálya Móra Ferenc Tisza-hídja (Berkó Dezső, A-Híd Zrt. – Nagy András, Pont-TERV Zrt.)
hazánkban az első, több újdonságot hozó hídszerkezet ferde kábeles, hullámos acél gerinclemezes szekrény. Mind a tervezés, mind a kivitelezés igen sok, újszerű feladatot adott. – Az öszvérhidak korszerű alkalmazási formái (Gilyén Elemér – Stefanik Péter, Pont-TERV Zrt.) áttekintést adott az együttdolgozó szerkezetű hidak legújabb generációjáról, újdonságairól. – Az acélhíd-szerelés technológiájának fejlődései (dr. Domanovszky Sándor) a kezdetektől, számos archív képpel is illusztrálva a hazai acélhídépítés gazdag történetét mutatta be. A részleteiben ismert technológiák, képek összefoglaló áttekintése érdekes, értékes volt. – A kínai hídépítés (dr. Domanovszky Sándor) hatalmas alkotásokat mutatott ismeretterjesztő filmekkel (Sanghai Lupu híd, Yang Ce kábelhíd). Négy előadás a vasbeton alkalmazásáról szólt a hídépítésben, az előadások közül egy külföldi, szlovákiai munkát ismertetett. – A Soroksári Dunaág-híd (Medveczki István, A-Híd Zrt.) mederhíd a meglévő Dunaág-hídnak lényegében tükörképe, az ártéri nyílások felszerkezete azonban vasbeton tartó. A szabad betonozású híd építése a rendkívül szűkös munkaterület miatt különleges feladat. Érdekes volt a hídalak biztosításának ismertetése. – Az R1 autópálya nyitrai hídja (Takács László, A-Híd Zrt. – Gyalog András, H-Promax Kft.) Az „exporthídról” szóló beszámoló érdekessége volt a szlovákiai pályáztatási gyakorlat és a rendkívül szűk területen való építés megismerése. – A 45 m hosszú, feszített vasbeton hídgerenda alkalmazása (Dubrovszky Gábor, Ferrobeton Zrt.) Az 1,75 m magas (karcsú) gerenda tervezése, gyártása különleges feladat volt. Az alkalmazásról is hallhattunk (M6, M7). – Vasalttalaj hídfők (Tóth Gergő, Gradex Kft.) Izgalmas témát ismertetett, részletezve az újszerű megoldás kialakítását. A címszavakban csak vázlatosan említett előadások érdekesek, színvonalasak voltak. Hasznos volt, hogy a résztvevőknek volt alkalmuk a hozzászólásokra, a személyes beszélgetésekre, hasznos információkat adott a most megjelent Hidász Almanachoz. Dr. Tóth Ernő a Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ szakértője
A VIII. VASÚTI HIDÁSZ TALÁLKOZÓ SZERVEZÉSÉRŐL Tájékoztatjuk a vasúti hidász szakma iránt érdeklődőket, hogy a MÁV Zrt., a Vasúti Hidak Alapítvány, valamint a Magyar Mérnöki Kamara Vasúti Szakosztálya közös szervezésében a VIII. Vasúti Hidász Találkozót 2012. május 30 – június 1. (szerda–péntek) között Pécsett, a Hotel Palatinus Centerben rendezzük meg. A konferencia tervezett létszáma 160 fő, részükre – igény szerint – a Hotel Palatinusban, illetve a közeli Pátria Hotelben szállást biztosítunk. A rendezvényre elsősorban azokat várjuk, akik a vasúti hídépítés területén tevékenykednek, azaz a tudományos élet, tervezők, kivitelezők, hatóságok és üzemeltetők képviselőit.
A konferencia főbb témakörei: • Vasúti pályák átvezetése a hídon; • Műtárgyak a hazai vasútátépítéseknél; • Nemzetközi kitekintés; • Új anyagok és technológiák; • Vasúti hidak tervezése. A VIII. Vasúti Hidász Találkozó részletes programjáról, híreiről a Vasúti Hidak Alapítvány www.vashid.hu honlapján folyamatosan adunk tájékoztatást, a jelentkezési lap a honlapról letölthető.
További információk kérhetők telefonon vagy e-mail-ben: Kiss Józsefné Rege Béla Vörös József
4
+36-30-685-9783 +36-70-280-9115 +36-30-921-1796
Acélszerkezetek 2012/1. szám
[email protected])
[email protected])
[email protected])
¨
MEGALAKULT A CLOOS CLUB 2011. december 8-án megalakult a Cloos Club. A Cloos Club ötletét 2011. április 28-án, a II. Cloos Szimpóziumon vetettük fel nyilvánosan. Az ezt követő visszajelzések és a kedvező fogadtatás eredményeként összehívtuk az alakuló ülést a Rózsadomb étterembe, ahol ünnepélyes keretek közt alakítottuk meg a Cloos Clubot. Az alapító tagok a Crown International Kft. által forgalmazott – Cloos, Jäckle és Kemper-berendezéseket és termékeket felhasználók, és tiszteletbeli tagként a meghívott magyar hegesztéstechnikai szakma kiemelkedő személyei. A jelenlevők elfogadták a Cloos Club alapítólevelét, mely részletesen tartalmazza a célkitűzéseket. Ebből a legfontosabbakat és a működéssel kapcsolatos információkat itt is kiemeljük. A Cloos Club célja: • a magyarországi Cloos, Jäckle és Kemper felhasználók összefogása, a megszerzett tapasztalatok egymás közötti megosztása; • a Cloos berendezések kihasználhatósági lehetőségeinek kiszélesítése, tökéletesítése; • a legújabb szakmai információk közvetlen megszerzése, átadása; • szakmai továbbképzés a használat során felmerülő igények alapján. A Cloos Clubot szakmai közösségként hoztuk létre, amely külön tisztségviselőket nem alkalmaz, a szervezéssel kapcsolatos teendőket a Carl Cloos Schweisstechnik GmbH magyarországi kizárólagos képviselete, a Crown International Kft. látja el. A Cloos Club tagjai tagdíjat nem fizetnek. A Cloos Club rendezvényeihez a Crown International Kft., valamint más pártoló szervezetek által biztosított támogatást vesz igénybe. A Cloos Club alapító és tiszteletbeli tagjai számára kiemelt kedvezményt biztosít a költségtérítéses programokon való részvétel esetén. A Cloos Club nyitott társaság, amelyhez a későbbiekben korlátozás nélkül lehet csatlakozni. A Cloos Club tagjai azok a magánszemélyek cégeik képviseletében, akik elfogadják a Cloos Club céljait, és aláírásukkal látják el a Belépési Nyilatkozatot. A tiszteletbeli tagok, felkérés alapján, szakmailag segítő személyek és szervezetek. A Cloos Club együttműködik a magyar hegesztéstechnikai szakma minden szervezetével, és számít azok támogatására.
A Cloos Club tagjai, mint felhasználók, sokszor találkozhatnak olyan problémával, amelynek megoldásában tudna segíteni egy szakember, aki már korábban szembekerült azzal, és sikeresen és eredményesen meg is oldotta azt. Ezt meg is osztaná másokkal, de a megosztás körül felmerülő, sokszor adminisztratív feladatok felvállalása már saját munkájának a rovására menne. Ezt szeretné áthidalni a Cloos Club, hogy ne maradjanak rejtve a megosztásra érdemes gyakorlati tapasztalatok, információk. A mai korszerű hegesztőgépek fejlesztése folyamatosan halad előre. A mikroprocesszoros hegesztőgépeket naprakésszé lehet tenni a legújabb fájlok felfrissítésével. A fejlesztés eredményeiről ad mindig friss információt a Cloos Club, egy tudását tekintve szinte új hegesztőgép lehetőségét nyújtva a fájlfrissítéssel. A folyamatos fejlesztésekről adott tájékoztatások mellett sokszor szükség van a meglévő információk elmélyítésére, vagy a munkaerő-fluktuáció miatt a meglévők felelevenítésére. A Cloos Club ebben is megoldást jelent: szakmai ismeret megújításával és továbbképzéssel is állunk tagjaink rendelkezésére. A megalakulás hivatalos része után közös vacsorával töltöttük el ezt az estét, ahol kötetlen beszélgetésekkel máris mélyítettük a tagok összetartozását. Beszélgettünk a napi gondokról, bajokról, de szóba került számos, a tagokat segítő ötlet, igény is. Az ülésen kiosztottunk egy kérdőívet, hogy a 2012-es év tevékenységének kialakításához a legnagyobb mértékben figyelembe tudjuk venni, mi foglalkoztatja leginkább a tagjainkat, amiben a Cloos Club segítséget, támogatást tudna nyújtani. A nyári szabadságok utáni időszakra, azaz 2012 őszének elejére tervezünk egy tanulmányi kirándulást a Clooshoz Haigerbe, hogy tagjaink és felhasználóink közvetlen képet és információkat kapjanak a Cloos legújabb fejlesztéseiről, termékeiről. Kedves Olvasó! Ha sikerült felkeltenünk érdeklődését a Cloos Club tevékenysége iránt, a Belépési Nyilatkozatot és Kérdőívet a www.cloos.hu honlapunkon megtalálja. Kérjük, töltse le az anyagokat, és kitöltve juttassa vissza hozzánk! Legyen Ön is tagja ennek a szakmai társaságnak, szeretettel várjuk! Pálinkás László Crown International Kft. Cloos képviselet
Acélszerkezetek 2012/1. szám
5
¨ „HEGKONF 2012” 26. Hegesztési Konferencia az Óbudai Egyetemen Az Óbudai Egyetem, a GTE Hegesztési Szakosztály és a Magyar Hegesztéstechnikai és Anyagvizsgálati Egyesülés – Zorkóczy Béla professzor emlékének szentelve – 2012 májusában rendezi meg a 26. Hegesztési Konferenciát az Óbudai Egyetemen. A konferencia rendezői szerint az elmúlt években kirajzolódó tendenciák jelzik, hogy a hazai fejlesztések révén egyre nagyobb figyelem fordul a hegesztés gépesítésével, automatizálásával és minőségirányításával kapcsolatos kérdéskörökre. Ezt jelzik a gépkocsi- és vasútijármű-gyártás területén zajló jelentős beruházások, a távvezeték-építés terén várható fejlesztések. Emellett a hazai kutatás-fejlesztés és innováció meghatározó szereplői, a felsőoktatási intézmények hegesztési beruházásai révén jelentősen javultak a kutatás tárgyi feltételei is, melynek eredményei bemutatására is megfelelő fórumot kínál a konferencia. A tanácskozás központi témája a hegesztés gépesítése és automatizálása, melynek hangsúlyos megjelenítését szolgálja a kapcsolódó HEG-TECH 2012 kiállítás és szakember fórum. Ez utóbbi program második alkalommal történő megszervezésével a rendezők a hazai piacon jelentős szerepet játszó vállalkozások számára kínálnak közvetlen kapcsolatépítési lehetőséget egy szakmai–tudományos konferencia résztvevőivel. Az HEG-TECH 2012 kiállítás és fórum megszervezése mögött az a felismerés áll, hogy a szakmai közönség
Kép az előző konferenciáról
számára nagy jelentőségűek azok a szakmai eredmények, amelyek a mértékadó gyártó cégeknél folyó kutatás-fejlesztés során keletkeznek, ugyanakkor meggyőződésünk, hogy a gyártó cégeknek is fontos olyan fórumot találni, amelyen az érdeklődő szakemberek közösségét hatékonyan el lehet érni, illetve a hazai kutatás-fejlesztési kapacitással ismerkedni. A kiállításon való részvétel alapvetően azt a célt szolgálja, hogy a tudományos konferencián részt vevő szakemberek számára kínáljon lehetőséget – a konferencia témakörébe tartozó szakmai anyagok, ismeretterjesztő kiadványok megismerésére, – a kutatásban, fejlesztésben részt vevő szakemberekkel való találkozásra, – egyes témákban konzultáció folytatására a gyártó cég szakembereivel. A 2012. május 10–12. között az Óbudai Egyetem Bécsi úti központi épületében megrendezendő konferenciáról a http://hegkonf.uni-obuda.hu/ honlapon további információ található.
FONTOS HÍR AZ ACÉLSZERKEZETET GYÁRTÓ ÜZEMEK NÉMET TANÚSÍTÁSÁRÓL Az ACÉLSZERKEZETEK 2011/2. számában két cikket is közreadtunk (Dr. Domanovszky S.: 18-22 o., Köber J.: 23-26. o.) a DIN 18800-7-ről a DIN EN 1090-1 szerinti üzemtanúsításokra történő áttérés során bekövetkező új helyzetről. Az ott közöltekhez képest időközben az alábbi jelentős módosításokat vezették be. 1. Az átmeneti időszakot (amelyben mindkét szabvány hatályos) az illetékes német bizottság 2012. január végén két évvel meghosszabbította (azaz 2012.07.01-ről 2014.07.01-re tolta ki). Következésképpen a DIN 18800-7:2008-11 szabvány szerinti üzemtanúsítások addig érvényben maradnak, továbbá a 2012ben lejáró ilyen tanúsításokat érdemes meghosszabbíttatni. Ugyanis ez három évre szól, míg az DIN EN 1090-1 szerinti Certifikátokat az EXC1 és EXC2 osztályokban 1-2-3-3, az EXC3 és EXC4 osztályokban pedig 1-1-2-3-3 évenként kell meghosszabbíttatni. (A DVS Richtlinie 1711: Oktober 2010 – melyben az érvényesség időtartamát jóval kedvezőbben szabályozták – hatóságilag nem került bevezetésre.) 2. A DIN EN 1090-1 szabvány 2009-10 kiadását 2010-07 dátummal ismételten kiadták (szintén 45 oldal terjedelemben, de nyelvileg átfogalmazva). 3. A DIN EN 1090-2 szabvány 2008-12 kiadását 2011-10 dátummal szintén lecserélték (211 oldalról 208-ra redukált terjedelemben, szakmai módosításokkal, a nyomtatási és fordítási hibák kiküszöbölésével). Dr. Domanovszky Sándor
6
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Markó Péter elnök MAGÉSZ
MAGÉSZ SZAKMAI KONFERENCIA 2011. december 7. Szervezeti élet – – – – –
lassan csökkenő létszám előre meghatározott munkaterv szerinti programok szigorú költséggazdálkodás színvonalas rendezvények XI. Acélfeldolgozási és acélépítési konferencia, Dunaújváros – ECCS-EUROSTEEL 2011 konferencia az acél- és kompozit szerkezetekről, Budapest. – ÉMI-TÜV SÜD konferencia az EN 1090 szabványok bevezetéséről, Telki – Magyar Könnyűszerkezetes Egyesület/ALUTA konferencia az energetikai acélszerkezetekről, Göd
Díjazottak Egyetemi diplomadíj: Fülöp Hédi, BME Főiskolai díj: Marczis Máté, BME ECCS /MAGÉSZ acélszerkezeti nívódíj: Liszt Ferenc reptér Sky-Court acélszerkezete, Budapest Airport ZRt. KÉSZ Építő ZRt. + KÉSZ Ipari Gyártó Kft. KÖZTI ZRt.
ÉPÍTŐIPAR/ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÁS Magyarországi helyzetkép 2011 Építőipari teljesítmény Rendelésállomány Elhalasztott vagy törölt beruházások 2010-ben Acélszerkezet-gyártás
2009/2005 2010/2005 2009/2010 2005 2010 55,1%
76,4% 69,3% –13 %
~2500 Mrd HUF 94 000 tonna/év 51 800 tonna/év
2011. szeptemberi adatok, az előző év azonos időszakához mérve GDP növekedés +1,9% Ipari teljesítmény +7,0% Építőipari termelés 89,4% Beruházások 5,0% ezen belül a II. f.évben –6,5% A beruházásokon belül az infrastrukturális és ipari létesítmények –12,0% Építőipari szerződésállomány 2011. júnusi/szeptember végén –35,0/–39,1% Futó nagyobb projektek Audi/Győr, épület és technológiai acélszerkezetek, M0 déli szektor / Háros, második Duna-híd, Syngenta / Mezőtúr, növényvédőszer-keverő üzem, Glencore növényolajgyár Foktő, épület és technológiai acélszerkezetek. Tervezett nagyobb acélszerkezetes projektek Vásárosnaményi Tisza-híd Puskás Ferenc stadion? Debreceni stadion? MÁV nagysebességű vasúti pálya hídjai? ???? 2012. évi kilátások Belföld: ? = 0 Export: Kelet =0 Nyugat = rendkívül nyomott ár + magas minőségi követelmények + megsokszorozódott versenytárs =
EN 1090
Köszönöm megtisztelő figyelmüket.
Régebben is felismerték az azonos szakmához tartozók, hogy magányosan, elkülönülten nem tudják a szakma érdekeit képviselni, ezért céhekbe tömörültek. Az acélszerkezeti szakma meghatározó szereplőit ma a
MAGYAR ACÉLSZERKEZETI SZÖVETSÉG tömöríti. TAGJAINK az egyetemek neves tudósai, a tervezők jelentős cégei, az acélszerkezetgyártók és -építők legjobb társaságai. EGYÉNI TAGJAINK a szakma elkötelezettjei. PÁRTOLÓ TAGJAINK a felületvédelemben, alapanyag-ellátásban, robot- és hegesztéstechnikában az élvonalba tartoznak.
w w w.mage s z .h u
Acélszerkezetek 2012/1. szám
7
Noll Tamás elnök Magyar Építész Kamara
ÉPÍTÉSGAZDASÁGI STRATÉGIA Koncepcióvázlat ELŐZMÉNYEK – MANDÁTUM 2010. júniusában Matolcsy György Nemzetgazdasági miniszter előkészítő munkaülésre hívta az építésgazdaság területén érintett szakmai szervezetek vezetőit és a minisztériumi képviselőket. A megbeszélés célja az Építésgazdasági Munkabizottság létrehozásának előkészítése volt. Meghívást kaptak a szakmai oldalról a Magyar Építész Kamara, a Magyar Mérnöki Kamara, a Magyar Kereskedelmi és Iparkamara, az Építési Vállalkozók Szövetsége, a Magyar Építőanyagipari Szövetség, az Ingatlanfejlesztői Kerekasztal Egyesület – kormányzati oldalról a Nemzetgazdasági Minisztérium, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium, a Belügyminisztérium képviselői. A Munkabizottság felállításának operatív előkészítésére felkérést kapott az építésgazdaságért felelős Bencsik János államtitkár. Bencsik János államtitkár úr időközben átvette a Klíma- és Energiaügyek irányítását a Nemzeti Fejlesztési Minisztériumban. A Munkabizottság munkájának koordinálására felkérést kapott Széman György, a MÉASZ elnöke. A Munkabizottság három Albizottsága és a felkért vezetők: Építésgazdasági Stratégiai Albizottság Noll Tamás MÉK elnök Épületenergetikai Albizottság Körtvély Zoltán NGM osztályvezető Jogszabályi Deregulációs Albizottság Tolnay Tibor ÉVOSZ elnök Az Albizottság vezetői felkérést kaptak arra, hogy tegyenek javaslatot az Albizottság tagjaira. Az Albizottságba delegált tagok névsorát a szakmai szervezetek 2010. szeptember hónapban véglegesítették. 2010. október hónapban Bencsik János államtitkár hivatalos levélben kérte fel a tagjelölteket a munkára. Az Építésgazdasági Stratégiai Albizottság az alakuló ülésen kiegészült a Magyar Létesítménygazdálkodási Szövetség képviseletével, majd a Magyar Építőanyagkereskedők Országos Egyesületének a képviseletével. Az elmúlt időszakban az Albizottság összegyűjtötte és értékelte az építésgazdasági stratégia-alkotás területén eddig fellelhető hazai és külföldi dokumentumokat, majd ezt követően felállította a munkatervét, számba vette azokat a kérdéseket, amelyekre a munka első szakaszában választ kíván adni. Jelen dokumentum az Építésgazdasági Stratégiai Albizottság eddig elvégzett munkájának az összefoglalója. Tartalmazza a bizottság 2010. december és 2011. május hónap között végzett munkájának az összegzését, valamint a 2011. április 05-én tartott konferencia előadásainak gondolatait.
8
A koncepcióvázlat az alábbi kérdésekre keresi a választ: 1. Mi az építésgazdaság? Mi a stratégia-alkotási projekt tárgya, célja, kerete? 2. Hogyan írható le, bontható fel a stratégia által lefedett terület? Kik a szereplők? 3. Hol tartunk most? Jelenlegi helyzet elemzése. SWOT-elemzés elvégzése 4. Hova akarunk eljutni? Jövőkép – célállapot meghatározása. 5. A stratégia megvalósításának eszközei. Kitörési lehetőségek. Az elkészült anyag megfelel a stratégia-alkotásban általánosságban elfogadott fehér könyv és koncepcióvázlatnak. Bemutatja azt a modellt, amelyet az Albizottság többfordulós egyeztetés után teljes szakmai konszenzussal alakított ki. A bemutatott modell alkalmas az építésgazdasági folyamatok átfogó kezelésére, az összefüggések feltárására és a stratégia-alkotási munka folytatására. Építésstratégiai Albizottság tagjai: Noll Tamás elnök – Magyar Építész Kamara Szakmai szervezetek és képviselőik: Magyar Építész Kamara: Vajai Tamás építész DLA Varga-Ötvös Béla közgazdász Ulrich Tamás építész Magyar Mérnöki Kamara: Holló Csaba, Kovács István alelnökök Magyar Keresk. és Ipar Kamara: Ay János koord. és marketing igazgató Magyar Építőanyag-gyártók Szöv.: Széman György elnök Karikás György alelnök ÉVOSZ: Tolnay Tibor elnök Wéber László alelnök Ingatlanfejlesztői Kerekasztal Egy.: Lovro Adrienn alelnök Magyar Létesítménygazd. Szöv.: Czerny József elnök Magyar Építőanyag Kereskedők O. E: Antoni Péter elnök BME Építészmérnöki Kar: dr. Becker Gábor dékán ÉMI Nonprofit Kft.: Vida Attila igazgató
Acélszerkezetek 2012/1. szám
BEVEZETŐ „Uraim, elfogyott a pénzünk. Ideje, hogy elkezdjünk gondolkodni.” Sir Ernest Rutherford, Nobel-díjas kémikus „Az építésgazdaság nemzetgazdaságban betöltött szerepe jelentős mind a bruttó nemzeti össztermék (GDP) előállításában, mind pedig a foglalkoztatás szempontjából, teljesítménye döntően befolyásolja az ország fenntartható gazdaságát, továbbá jelentős hatással van az ország lakosságának egészségi állapotára, hazánk turisztikai vonzerejére és környezetünkre is.” Az idézetet a Nemzetgazdasági Minisztérium Belgazdaságért Felelős Államtitkárság Építésgazdasági és Otthonteremtési Főosztály felelősségi területének meghatározásából vettük. A megállapítással teljes mértékben egyet lehet érteni, még akkor is, ha ez a tömör megfogalmazás és a „jelentős” jelző nem kellően érzékelteti az építésgazdaság összetettségét, szerteágazó kapcsolatrendszerét, az ebben a szektorban foglalkoztatottak rendkívül nagy számát, a GDP előállításában ténylegesen betöltött szerepét. Az Építésgazdasági stratégiai albizottság elsődleges feladatának tekintette, hogy érzékeltesse a bevezetőben felvázolt építésgazdaság tényleges nemzetgazdasági súlyát és összetettségét, és ennek az összetett rendszernek a hatékony működéséhez szükséges kormányzati és szakmai önkormányzati irányítási feladatokat. Az építésgazdaság a bruttó nemzeti össztermék 14–16%-át állítja elő. Az építésgazdaságban közvetlenül foglalkoztatottak száma kb. 500 000 és 600 000 fő. Összehasonlításképpen a mezőgazdaság a GDP 4–6%-át adja. Az építésgazdaság foglalkoztatja becslések szerint a munkavállalók kb. 15%-át, akiknek több mint a fele az építőiparban dolgozik. Összehasonlításképpen a mezőgazdaság a munkavállalók kb. 5%-ának ad munkát. Az építésgazdaság szereplői a terület sajátos helyzeténél fogva döntően hazai tulajdonú, kkv szektorba tartozó vállalkozások. Az építésgazdaság által létrehozott épített környezet a nemzeti vagyon jentős részét adja. Az állami vagyon 70%-a, az önkormányzatinak pedig 90%a épületekben és építményekben testesül meg. Az építésgazdaság és a mezőgazdaság összehasonlítását nem a két terület esetleges versengése okán tettük, inkább példaként szeretnénk állítani. A mezőgazdaság fontosságát, kormányzati irányításának szükségességét, az ehhez tartozó kormányzati intézmények és háttérintézmények kiépített rendszerét és súlyát, költségvetési igényét mindenki természetesnek veszi. Ugyanakkor, ha megnézzük a jelenlegi kormányzati feladat-meghatározásban az építésgazdaságra vonatkozó fejezetet, akkor mindössze egy félmondatot találunk: „A Főosztály ellátja az építőipar és az építőanyag-ipar ágazati irányításával kapcsolatos feladatokat…” Itt már nincs szó az építésgazdaság egészéről, amelynek „teljesítménye döntően befolyásolja az ország fenntartható gazdaságát, továbbá jelentős hatással van az ország lakosságának egészségi állapotára, hazánk turisztikai vonzerejére és környezetünkre is”. A stratégia-alkotó munka elindítása után, az előzményeknek és a vonatkozó szakirodalomnak az áttanulmányozását követően a bizottság számára egyre nyilvánvalóbb lett az
a tény, hogy egy teljesen feltáratlan területen kell dolgoznunk. Természetesen a jelenlegi helyzet kialakulásának az okait lehet elemezni, de ez egy külön tanulmány tárgya. Az idézett kormányzati feladat és felelősségi terület meghatározásából egyértelműen megállapítható, hogy az építésgazdaság sajátossága, működési rendszere, irányításának módja és eszközrendszere a kormányzat számára is nagymértékben feltáratlan. Az irányítás hiányának ugyanakkor súlyos következményei vannak. Mindenekelőtt ezen a területen nem teljesülhetnek a megfogalmazott kormányzati célkitűzések: az építésgazdaság nem lesz kitörési terület, az építésgazdaságban nem növekszik a foglalkoztatottság, nem javul az ország fenntarthatósága, nem javulnak az ország lakosságának egészségi állapotát jelentősen meghatározó környezeti feltételek, nem javul hazánk turisztikai vonzereje, és nem javul az ország környezetének minősége, amely szorosan kapcsolódik az életminőséghez. Az elmúlt év történései, a gazdasági elemzések teljes mértékben igazolják az építésgazdaság sodródását, drasztikus teljesítmény- és foglalkoztatási képesség csökkenését. A stratégia sürgős megalkotása és a cselekvési terv mielőbbi kidolgozása elsőrendű feladat, ha meg akarjuk állítani a káros folyamatokat.
MI AZ ÉPÍTÉSGAZDASÁG? Első hallásra egyszerű lehet a válasz, de ahogy elkezdjük alaposabban elemezni a stratégia tárgyát, egyre jobban kiderül, hogy nehezen meghatározható, összetett fogalommal van dolgunk. A tájékozódást nem segíti a hazai vonatkozó szakirodalom, sem a nemzetközi szinten fellelhető szakanyag. Az építésgazdaság, mint fogalom a legtöbb helyen az építőiparral azonos jelentéssel és értelmezéssel fordul elő. Könnyen belátható, hogy ezzel az értelmezéssel nem sokra jutunk, mert rendkívül leszűkítjük azt a területet, amellyel igazából foglalkozni kívánunk. Az építőipar egy nagyobb rendszer része, önmagában csak e nagyobb rendszeren belül értelmezhető, vizsgálható. Az építésgazdasági stratégia-alkotás területe és célja ennek a nagyobb rendszernek a feltérképezése és működésének vizsgálata. Amennyiben nem akarunk tévútra kerülni, akkor a legfontosabb feladat a kiindulási pont, az építésgazdaság fogalmának tisztázása.
AZ ÉPÍTÉSGAZDASÁG NEM AZONOS AZ ÉPÍTŐIPARRAL Ha párhuzamot vonunk az építés – földművelés, építésügy – földművelésügy, építésgazdaság – mezőgazdaság fogalomkörrel, akkor érzékelhetővé válik, hogy a mezőgazdaság alatt napjainkban mindenki a társadalom élelmezését biztosító élelmiszer-előállító és -ellátó rendszert érti, míg az építésgazdaság körül teljes a homály. Ha a nemzetgazdaság egészét vizsgáljuk, és ezen belül próbáljuk elkülöníteni az építésgazdaság területét, akkor az építésgazdaság fogalom alatt nem csupán az építést (lásd az előbbi építés – földművelés párhuzamot) és a hozzá szorosan kapcsolódó tevékenységeket, hanem a társadalom épített környezetének létrehozását és fenntartását értjük. Alapvető változást okozott a stratégia vázlatának
Acélszerkezetek 2012/1. szám
9
kidolgozásában, hogy az építésgazdaság fogalmi területét kiterjesztettük az épített környezet fenntartására is, mert ezzel vált teljessé az a folyamat, amely logikailag és a gazdaságilag is összetartozik. Az épített környezetet nem csak létre kell hozni, hanem rövidebb, de inkább hosszabb ideig használni, működtetni, fenntartani is kell. A használat fázisát alapvetően meghatározza a létrehozott környezet, az építmények minősége, tartóssága, amelyek így döntő hatással vannak a fenntartási és használati költségekre.
fókuszterületi felosztási javaslatát, amely két dimenzióba rendezve, építési szempontokat és megvalósítási szempontokat határoz meg. A négy fő építési típus – települések és építmények, föld alatti építmények, hálózatok, az épített kulturális örökség. A három fő megvalósítási szempont szerinti terület – életminőség, eljárások és info-kommunikációs technikák, építőanyagok, épületszerkezetek, technológiák.
AZ ÉPÍTÉSGAZDASÁG NEM AZONOS AZ ÉPÍTÉSÜGGYEL Még egy fontos megkülönböztetést kell tennünk, amely szintén sok zavart okoz. Az építésügy nem azonos az építésgazdasággal. Az építésügy fogalma felöleli mindazt a tevékenységet, melyek közvetlenül járulnak hozzá épített környezetünk alakításához és védelméhez, de elsősorban ennek a területnek a jogi kereteit szabályozza, és nem foglalkozik a terület gazdasági ügyeivel. Mindenesetre az építésügy is az épített környezet alakításán és védelmén belül csak egy részterületnek tekinti a kivitelezést, az építőipart. Ennek megfelelően a kormányzaton belül a Belügyminisztérium feladatainak ellátása körében gondoskodik: a) az épített környezet rendezett alakítását és védelmét biztosító – a nemzetközi előírásokkal összhangban álló – jogszabályok megállapításáról, továbbá azok folyamatos korszerűsítéséről, b) az állami főépítészi, építésügyi és építés-felügyeleti hatósági intézményrendszer működtetéséről, c) a nemzetközi egyezményekből adódó állami feladatok ellátásáról, d) az országos kutatási, műszaki fejlesztési programok kialakításáról és érvényre juttatásáról. Meg kell jegyeznünk, véleményünk szerint a d) alatt felsorolt feladatkörből a műszaki fejlesztési feladatok sokkal inkább tartoznak az építésgazdasághoz, mint az építésügyhöz. Meghatározásunk szerint – az építésgazdaság azoknak a gazdasági és szellemi tevékenységeknek az összessége, amelyek a társadalom épített környezetét létrehozzák és fenntartják. Az építésgazdasági stratégia-alkotási projektnek a tárgya és célja ennek az összetett rendszernek a vizsgálata, működésének megértése, a rendszer szereplőinek a számbavétele, a rendszer erősségeinek és gyengeségeinek, lehetőségeinek és veszélyeinek a feltárása, a jövőkép meghatározása, a kormányzat irányító szerepének meghatározása. Az építésgazdasági stratégia-alkotási projektnek a kerete az építésgazdasági értéklánc és annak szereplői, akik a társadalom épített környezetet létrehozzák és fenntartják.
A stratégia által lefedett terület szellemi szinten az értéklánc és annak szereplői, amelyek ezt a környezetet létrehozzák és fenntartják. Az épített környezet létrehozása, alakítása minden esetben az építési igények megjelenésével – meghatározásával indul, ezt követi az előkészítési – tervezési fázis, majd a konkrét megvalósítás – az építés, majd a használat, fenntartás, és végül az utóélet – enyészet, átépítés, kulturális értékké válás. A folyamat mindig az új igények megjelenésével indul, majd végigfut a teljes láncon. Nagyon fontos kérdés, hogyan kapcsolódnak össze az egymást követő ciklusok. Jobb esetben tapasztalatot gyűjtünk, megőrizzük, fejlesztjük és felhasználjuk azt a tudást, amelyet felhalmoztunk – ezt nevezzük organikus rendszernek. Rosszabb esetben erre nem kerül sor, a visszacsatolás nem működik, a hibákból nem tanulunk, minden esetben újra elölről kezdjük a folyamatot.
MI A STRATÉGIA-ALKOTÁSI PROJEKT TÁRGYA, CÉLJA, KERETE? A stratégia által lefedett terület anyagi szinten a társadalom épített környezete. A társadalom épített környezete fogalom meghatározásához átvettük az Európai Építésügyi Technológiai Platform
10
Az értéklánc
Acélszerkezetek 2012/1. szám
A SZEREPLŐK ÉS RÖVID JELLEMZÉSÜK Az építésgazdasági rendszer szereplőit az értéklánc egyes elemei szerint gyűjtöttük össze. A szereplők bemutatását és jellemzését nagymértékben akadályozza, hogy gazdasági tevékenységükről minimális információ áll rendelkezésre. A stratégia-alkotási munka következő fázisában kutatási és adatgyűjtési munkát kell végezni, amely feltárja az egyes szereplők tényleges gazdasági súlyát és szerepét.
ÉPÍTÉSI IGÉNY – KERESLET – MEGFOGALMAZÁSA, PROGRAMALKOTÁS Közszféra
Gazdasági szféra Civil szféra
Állami intézmények – vagyonkezelők, háttérintézmények Önkormányzatok – vagyonkezelők, nonprofit szervezetek Gazdasági társaságok Ingatlanfejlesztők Finanszírozó pénzintézetek Egyházak Egyesületek Magánszemélyek, magántársaságok
ELŐKÉSZÍTÉS – TERVEZÉS Jogi előkészítés Jogászok, ügyvédi irodák Pénzügyi előkészítés Közgazdászok, pénzügyi szakemberek Műszaki előkészítés Műszaki tanácsadók, beruházás-lebonyolítók Közbeszerzés Közbeszerzési szakértők Tervezés Építészek – Magyar Építész Kamara tagjai Mérnökök Magyar Mérnöki Kamara tagjai Szakértők MÉK, MMK tagjai
MEGVALÓSÍTÁS – KIVITELEZÉS Kivitelezők
Beszállítók
Fővállalkozók, alvállalkozók – kivitelezés-vezetők Mérnökök és szakmunkások, segédmunkások Szállítók Építőanyag-gyártók Épületszerkezet-gyártók Épületberendezések gyártói Építőanyag-kereskedők Szállítók
HASZNÁLÓK Közszféra
Gazdasági szféra Civil szféra Szolgáltatók
Állami intézmények, vagyonkezelők, háttérintézmények Önkormányzatok, vagyonkezelők, nonprofit szervezetek Gazdasági társaságok Egyházak Egyesületek Magánszemélyek, magántársaságok Létesítménygazdálkodási szolgáltatók
A kínálati oldalon és nagyrészt a keresleti oldalon is az építésgazdasági szektor szereplői döntően hazai tulajdonú kkv szektorban tevékenykedő vállalkozások.
HOL TARTUNK MOST? A JELENLEGI HELYZET ELEMZÉSE Az ország épített környezetét létrehozó és fenntartó építésügyi és építésgazdasági rendszer a kormányzati irányításban régóta keresi a helyét. Az 1990-es rendszerváltás után a technológia vezérelte szemlélettel irányított Építésügyi és Városfejlesztési Minisztérium megszűnését követően minden kormányzati felállásban, különböző formában, különböző minisztériumokba sorolva vándorolt. Volt a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztériumban, a Földművelésügyi Minisztériumban, a Belügyminisztériumban, a Fejlesztési és Gazdasági Minisztériumban. Jelenleg több területre felosztva a Belügyminisztérium – Nemzetgazdasági Minisztérium – Fejlesztési Minisztérium – Nemzeti Erőforrás Minisztérium hatáskörébe tartozik. Az ipari termelésre alapozott tervgazdasági rendszer ezen a területen sem múlt el nyomtalanul. Nem véletlen, hogy még ma is szinte egyetlen mérőszám jellemzi a területet, az építőipari termelési volumen. Az építésgazdaság elméleti szinten is feltáratlan terület, nem véletlen, hogy a jelenlegi kormányzat is bizonytalan módon kezeli ezt a területet. Komoly eredménynek tartjuk, hogy az építésgazdaság önálló területként megjelent a kormány programjában: „Az építésgazdaság nemzetgazdaságban betöltött szerepe jelentős mind a bruttó nemzeti össztermék (GDP) előállításában, mind pedig a foglalkoztatás szempontjából, teljesítménye döntően befolyásolja az ország fenntartható gazdaságát, továbbá jelentős hatással van az ország lakosságának egészségi állapotára, hazánk turisztikai vonzerejére és környezetünkre is.” Erre építve kimunkálható az a stratégia, amelyre építve a kormányzati céloknak megfelelő irányítási rendszert ki lehet dolgozni és ki lehet építeni.
STRATÉGIAI ALAPVETÉSEK A tradicionális világban az épített környezet létrehozása és fenntartása szerves egységben volt jelen. A tradíció biztosította a szaktudás átadását és fejlesztését, a tapasztalatok összegyűjtését és kiértékelését. A rendszer összefogott működését a szakmai konvenciók garantálták. Meg kell jegyeznünk, hogy szerencsésebb országokban – pl. Ausztria, Amerikai Egyesült Államok – a mai napig tradicionális jellegű ennek a területnek a működése. Magyarországon a tradicionális rendszer az elmúlt fél évszázadban fokozatosan megszűnt. Ennek legsúlyosabb következményei, amelyek a mai napig meghatározó tényezői az építésgazdasági szektornak, a következők: – Az építés szemléletének megváltozása – az építés, amely nem is olyan régen még a teremtéssel volt egy szellemi szinten, hiszen az ember olyan környezet létrehozására törekedett, amelyet örömmel és méltósággal alkotott, és amelyben örömmel és méltósággal kívánt élni – mára lecsúszott az anyagi világ szintjére (pénz, profit, presztízs, praktikum), – az építési igények elszakadása a helyi társadalmi, gazdasági élettől, – a visszacsatolás, kiértékelés, tapasztalatgyűjtés és -átadás hiánya, – a szakmai tudás társadalmasításának és átadásának a hiánya, – a szakmai konvenciók szétesése, jelentésvesztése, – a rendszer működésének az átláthatatlansága, rugalmatlansága.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
11
Az építésgazdasági szektor szereplői az elmúlt húsz évben létrehozták a saját területükön működő szakmai szervezeteiket, egyesületeiket, kamaráikat. Ezek a testületek az elmúlt időszak alatt kiépítették az országot lefedő szervezeteiket, és fokozatosan erősödve működnek. A működést nagymértékben akadályozza a megfelelő kompetenciák hiánya, amelyek leginkább az építésgazdaság területén szükséges adatbázis kiépítését és a szereplők gazdasági tevékenységének átláthatóságát, irányíthatóságát tennék lehetővé. Ugyanakkor a szakmai szervezetek megfelelő tapasztalattal és ismeretanyaggal rendelkeznek ahhoz, hogy a kormányzatot segítsék az építésgazdasági stratégia kidolgozásában.
SWOT-ELEMZÉS ERŐSSÉGEK: Társadalmi környezet: • Jelentős egyéni motiváció az életkörnyezet kialakítása, az építés iránt. • Jelentős társadalmi figyelem az épített környezet alakítása iránt. • Az épített környezet a helyi és a nemzeti identitás legfontosabb eleme. • Az épített örökségünk jelentős része országos vagy helyi védelem alatt áll. • Az ország kiemelt jelentőségű területei a világörökség részét képezik. Gazdasági környezet: • Az építésgazdaság a nemzetgazdaság egyik legnagyobb eleme. • A foglalkoztatottak nagy száma, jelentős munkahelyteremtő képesség. • Az építésgazdaság potenciálisan jelentős a szürke- és feketemunka kifehérítésében. • Az épített környezet minősége és az életminőség szorosan összefügg egymással. Jogi környezet: • Működő szakmai fórumok, szervezetek. • Egységes szakmai akarat az építésgazdaság jogszabályi deregulációjára. • Egységes szakmai akarat a minőségi munka elsőbbségének biztosítására. Szakmai alkalmasság, humán erőforrások: • Hagyományos oktatói bázis megléte, felhalmozott tudásanyag. • Nemzetközi szinten elismert építészek és mérnökök. • Kialakult építész és mérnöki továbbképzés rendszere.
Jogi környezet: • Gyenge jogkövető magatartás. • Kiszámíthatatlan és nehezen átlátható engedélyezési eljárások. • Versenypolitika hiánya – közbeszerzésben a minőségi szempontok érvényesülésének a hiánya, az árverseny túlsúlya. Szakmai alkalmasság, humán erőforrások: • Szakmai kompetenciák hiánya. • Szakmunkásképzés szervezetlensége, elsorvadása – a szakmunka presztízsének alacsony szintje. • Szakképzési források ellenőrizhetetlen felhasználása. • A keresleti oldalra és a használati fázisra is fókuszáló oktatás hiánya.
LEHETŐSÉGEK: • EU piacok megnyitása – technológiai transzferek lehetősége. • EU pénzügyi támogatások beterelése az építésgazdasági szektorba. • Szakmai szervezetek összefogása – az egymásrautaltság felismerése, egy rendszeren belül dolgozunk, a jó eredményhez minden szereplő egyenrangú, minőségi munkája szükséges. • Védjegyek, garantált termékminőség pozitív diszkriminációja. • Építési export lehetőségek – szellemi és hiányszakmák területén. • Nemzetközi kapcsolatok, együttműködések. • Versenyképes tervezői és kivitelezői és szolgáltatói vállalkozói struktúrák kialakulása. • A használati fázis előtérbe helyezésével és a visszacsatolási rendszer felállításával a teljes értéklánc egészségesebb működése.
VESZÉLYEK:
GYENGESÉGEK: Társadalmi környezet: • Az építésgazdaság jelentősége és lehetőségei ismeretlenek a politika szereplői előtt. • Az építésgazdaság irányításának kormányzati feladatai nem megfogalmazottak. • Az építésgazdaság egyike a korrupciónak leginkább kitett területeknek, ugyanakkor hathatós fellépés nem történik a korrupció visszaszorítására. • A terület átláthatatlansága miatt jelentős a fekete- és a szürkemunka aránya – ez különösen igaz a használati fázishoz kapcsolódó szolgáltatásoknál.
12
Gazdasági környezet: • Az építésgazdaság megismeréséhez, a folyamatok elemzéséhez szükséges rendezett információk, adatbázisok és statisztikai adatok hiánya. • Az életciklus-szemlélet és a hosszú távú gondolkodás hiánya. • Alacsony hatékonyság, negatív ár–minőség spirál. • Duális építőipari cégstruktúra – a kevés nagy és a sok ezer kis cég közötti nincs átmenet. • Szabványok, egységes minőségi követelmény rendszer hiánya. • Szakmai szabályok, konvenciók és egységes fogalomtár hiánya.
• • • • • • • •
EU piacok megnyitása – szakmunkás-elvándorlás. EU pénzügyi támogatások elmaradása. A hazai építéskultúra visszaszorulása. A tervezés (koncepció) nélküli építésgazdaság értékszemlélet nélküli sodródása. Prioritás-zavarok a terület- és településfejlesztésben. Egyoldalú, részérdekek által kezdeményezett, vezérelt fejlesztések. Fiktív építési igények. A használati fázis továbbra is figyelmen kívül marad.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
HOVA AKARUNK ELJUTNI? JÖVŐKÉP – CÉLÁLLAPOT MEGHATÁROZÁSA Az építésgazdaság jövőképe egy egészségesen, jól működő rendszer képe, amely dinamikusan, gyorsan tud reagálni az állandóan változó környezeti feltételekre, ugyanakkor az általa létrehozott és fenntartott épített környezet minősége versenyképes az Európai Unió és különösen a Kárpátmedence országainak épített környezetének minőségével. Egészséges, jól működő építésgazdasági rendszer, amely – húzóágazatként jelenik meg a nemzetgazdaságban, – jelentős területet biztosít a foglakoztatás számára, – teljesítménye döntően jó irányban befolyásolja az ország fenntartható gazdaságát, – teljesítménye jó irányban befolyásolja az ország lakosságának egészségi állapotát, – teljesítménye növeli az ország turisztikai vonzerejét, – teljesítménye a minőség irányában változtatja meg az ország épített környezetét. Egészségesnek, jól működőnek akkor tekinthető az építésgazdaság, ha a felvázolt értéklánc minden eleme – igénymeghatározás – előkészítés, tervezés – megvalósítás, kivitelezés – használat, fenntartás – visszacsatolás – szakszerűen működik, az egyes területek megfelelő információs kapcsolatban állnak egymással és az értéklánc szereplői megfelelő körülmények között, méltósággal végezhetik munkájukat. Meg kell találnunk azt az utat, amely visszavezet az építés eredeti, az épített világot teremtő fogalmához. Meg kell találnunk az utat, hogy ebben a tevékenységben újra a teremtő erő – divatos szóval innováció – jusson kifejezésre, amely régen is létrehozta a ma csodált mesteri, harmonikus épületeket, városokat, falvakat. Meg kell találnunk azt az utat, amely újra szerves egységben kezeli a folyamatokat, a helyben keletkező építési igényekből kiindulva biztosítja a szereplők egyenrangú és kiegyensúlyozott részvételét, gyűjti és értékeli a tapasztalatokat, fejleszti a módszereket – ez a módszer eredményesen működött, és a világ nagy részén a mai napig eredményesen működik. Ennek a módszernek immanens tulajdonsága a gazdaságosság, a technológiai eljárások és a szaktudás csiszolása, fejlesztése. Egészséges, jó működés csak megfelelő irányítással jöhet létre, amelyhez elengedhetetlen az erős kormányzati szerepvállalás. Minőségi környezet létrehozása, amelyben egészségesen és méltósággal lehet élni. A meghatározás kissé távol áll a ma nálunk használatos gazdasági fogalmaktól, de ezek a célok és kifejezések nem idegenek a jól működő gazdasági rendszertől. Természetesen a stratégia kidolgozása során meg kell pontosan fogalmazni, mit értünk minőségi, egészséges környezeten, amelyben méltósággal, egészségesen lehet élni. Ennek kibontására megfelelő támpontokat lehet találni. Magyarország épített környezetének mai állapota rendkívül lehangoló, amortizálódott. A városok élhetőségi rangsorában egy nemrégiben készült felmérés szerint Budapest az 52. helyen szerepel – Bécs a 3. helyezett. Országos szinten valószínűleg még rosszabb a helyzet. A most folyó építések, pályázati programok is egy hibásan, nem egészségesen működő rendszerrel történnek, így az új építések nem csökkentik a lemaradást, hanem tovább növelik a távolságot az élmezőnytől.
A minőségi környezet jövőkép az állandó változás képe, amely biztosítja a régi értékek megőrzését és újak keletkezését. Az állandó változás lehetőséget ad arra, hogy folyamatosan kövesse a társadalom és az egyén változó igényét és arra mindenkor a legmegfelelőbb, legjobb választ adja.
A STRATÉGIA MEGVALÓSÍTÁSÁNAK ESZKÖZEI KORMÁNYZATI SZINT – IRÁNYÍTÁS, ÖSSZEHANGOLÁS Az építésgazdaság kormányzati irányításához mindenekelőtt a lehető legjobban meg kell ismerni az a területet, amelyet a kormányzati célkitűzéseknek megfelelően irányítani kell. A jelenlegi feladat-meghatározást, amely az építésgazdaság kormányzati irányítását csak az építőipar és az építőanyag-ipar irányításában jelöli meg, nem tartjuk megfelelő célkitűzésnek. A munkabizottság kidolgozta azt a modellt, amely véleményünk szerint alkalmas az építésgazdaság megfelelő leírására, és ennek a modellnek a felhasználásával a terület kormányzati feladatainak a kidolgozására. A kormányzati irányításnak a teljes értékláncot kell irányítani: igények, kereslet, előkészítés – tervezés – megvalósítás, kivitelezés – használat – visszacsatolás. Az értéklánc kormányzati irányítás nélkül nem tud megfelelően működni. A modell működésének az elemzésével, a feltárt SWOTanalízis segítségével meg lehet határozni az irányítási szinteket, a szükséges beavatkozási területeket. Ezt követően meg lehet határozni azt a szervezeti keretet, amely hatékonyan el tudja látni az építésgazdaság súlyához, nemzetgazdasági jelentőségéhez, a terület összetettségéhez és a megoldandó feladathoz megfelelő kormányzati feladatokat. A szervezeti keretek kialakítását követően ki kell dolgozni a felvázolt modell szerinti építésgazdaság stratégiáját és cselekvési tervét, biztosítani kell az összhangot a különböző kormányzati stratégiák között.
KORMÁNYZATI SZINT – AZ ÁLLAM, MINT ÉPÍTTETŐ Az építésgazdasági értéklánc működését döntően meghatározza a keresleti oldal viselkedése. Az építési igények megfogalmazása, a követelmények megállapítása alapvetően, hosszú távon kihatással van a gazdasági (és kulturális) környezetre. A közszféra – állam, önkormányzatok – jelentős építtető, ezért hatékonyan ezen az építtetői keresleti oldalon lehet eredményt elérni. Az állam szerepe ezen a területen: – építési igények pontos meghatározása – tapasztalat, visszacsatolás, nemzetközi esettanulmányok, – építési műszaki követelmények – szabványok, műszaki útmutatók korszerűsítése, kidolgozása, – életciklus-költség elemzés kidolgozása és gyakorlati bevezetése, hosszú távú szemlélet, – ár–érték arány, minőségi szempontok érvényesítése a tervezésben, kivitelezésben, – kontárok kiszűrése a közpénzből történő építkezéseken, – a használati fázishoz kapcsolódó részletes szabályozás kidolgozása, beleértve a képzettségi követelményeket, a szervezeti szabályokat, irányelveket, a használati fázis minőségi követelményeit stb.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
13
50%-a közvetlenül, adók és járulékok befizetésével, másik 20–30%-a fogyasztási oldalon kerül visszafizetésre.
KORMÁNYZATI SZINT – FOGLALKOZTATÁS Az építésgazdaság – különösen a használati fázisban (műszaki szolgáltatások, karbantartás, takarítás stb.) – potenciális terepe a szürke- és feketemunkának. Megfelelő irányítással és ellenőrzéssel, a nemzetközi és részben a hazai tapasztalatokra támaszkodva, részletes szakmai szabályok kidolgozásával, ezen a területen jelentős kifehérítést lehet elérni.
SZAKMAI SZERVEZETEK SZINTJE – A SZEREPLŐK MUNKÁJÁNAK SZAKSZERŰSÉGÉNEK BIZTOSÍTÁSA, VISSZACSATOLÁS Ahhoz, hogy a szakmai szervezetek – kamarák, szövetségek – be tudják tölteni az építésgazdasági stratégia megvalósításában rájuk váró szerepüket, lehetővé kell tenni számukra a saját területükön a tényleges gazdaságirányítási funkciók ellátását. A gazdasági és a szakmai kamaráknak ma nincs lehetőségük a területen működő vállalkozások gazdasági tevékenységének a megismerésére, adatgyűjtésre, elemzés készítésére. Ezen a helyzeten segíthet a kidolgozás alatt lévő gazdasági kamarai törvény, és ehhez kapcsolódóan a szakmai kamarák cégregisztrációs tevékenységének biztosítása.
KITÖRÉSI LEHETŐSÉGEK Az építésgazdaság az elmúlt években degresszív pályára került. 2007. év óta évről évre fokozatosan csökken a szektor teljesítménye. Az éves csökkenés aránya változó, 5–15% között mozog. 2011. évre csak az építőipar területén az ÉVOSZ előrejelzése szerint 10%-os teljesítménycsökkenés várható. A jelenlegi építési igények ismerete, a műszaki előkészítési, tervezési fázisban lévő tervezési munka alacsony volumene alapján egyértelműen megállapítható, hogy hathatós közbeavatkozás nélkül a szektor teljesítménye a 2012. évben tovább csökken, a csökkenés mértéke a 2011. évi bázishoz képest a 10%-ot is meghaladhatja. A 2011. évi és a 2012. évi várható nagymértékű teljesítménycsökkenés alapvetően veszélyezteti a kormányzat GDP növekedésre és a foglalkoztatás növelését megcélzó programjának megvalósítását. Összehasonlításképpen a 2006. évi (100%) bázisévhez képest az egyes országok teljesítményei 2010. évben: Magyarország 65% Lengyelország 174% Románia 134% Az építésgazdaság degresszív folyamatának a megállítása és emelkedő pályára állítása hatékony, gyors kormányzati intézkedések nélkül nem képzelhető el. Ezek az intézkedések ugyanakkor nem lehetnek fiktív, felesleges építési tevékenységet generáló programok. Az építésgazdaság fellendítésének programját a stratégiai célkitűzésben felvázolt értéklánc egészséges működésének programjára kell építeni. A programok előkészítése és beindítása 2011. évben a költségvetés 1%-os nagyságrendjét jelentik, ugyanakkor munkaerő-megtartó hatásuk érvényesül az építésgazdaság előkészítő és tervezési szektorában, a kifizetések több mint
14
A munkabizottság a következő területeken lát lehetőséget az építésgazdaság fellendítésére: – Építésgazdasági kormányzati irányítási rendszer kiépítése Megfelelő létszámú és hatékonyságú szervezeti egység felállítása, amely a szakmai szervezetekkel együttműködve kidolgozza az építésgazdaság stratégiáját és cselekvési tervét. – Otthonteremtési (bérlakás-építési) program elindítása Előkészített program, a program szakmai vitájának lefolytatása, a műszaki előkészítés és a működtetést biztosító intézményrendszer felállítása szükséges. A program elindítása 2011. évben minimális költségvetési forrást igényel. – JESSICA pályázati program adta lehetőségek kihasználása A program lehetőségeinek megismerése, pályázat-előkészítő alap felállítása, amelynek keretében támogatással kidolgozhatók lennének a kiválasztott projektjavaslatok. Önkormányzatok és gazdasági szereplők számára elérhető program. A program elindítása 2011. évben minimális költségvetési forrást igényel. – Közintézmények komplex műszaki, energetikai állapotmegújítási programja Előkészített program, a program szakmai vitájának lefolytatása, a műszaki előkészítés és a működtetést biztosító intézményrendszer felállítása szükséges. Első ütemben a létesítmények komplex műszaki állapotfelvételére, vagyonleltár felállítására kerülhet sor. Második ütemben az üzemelési költségek és fenntartási költségek csökkentésére építő felújítási munka indulhat el. A program elindítása 2011. évben minimális költségvetési forrást igényel. – Kulturális örökségvédelmi program A Kulturális Örökségvédelmi Hivatal által előkészített, 8 szakterületet felölelő program elindítása. 1. Technikai örökség integrált védelme alprogram. 2. Történeti települések településrendezési és településrehabilitációs alprogramja. 3. Humán erőforrás alprogram. 4. Turizmus alprogram. 5. Vidékfejlesztési alprogram. 6. Területfejlesztési alprogram. 7. Harmóniában a természettel alprogram. 8. Kárpát-medencei magyarság alprogram. – Helyi és regionális építésgazdasági klaszterek létrehozásának ösztönzése A kialakult duális építésgazdasági szerkezet feloldása, életképes és rugalmasan működési formák kialakítása a helyi szükségletek kielégítése céljából. (Elhangzott 2011. december 7-én, a MAGÉSZ évzáró rendezvényén.)
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Marczis Gáborné Dr. igazgató, a műszaki tudomány kandidátusa Zámbó József kereskedelmi igazgatóhelyettes Magyar Vas- és Acélipari Egyesülés
AZ ACÉLIPAR HELYZETE A VÁLTOZÓ VILÁGBAN SITUATION OF THE STEEL INDUSTRY IN A CHANGING WORLD 2008 második felében az USA-ban elindult, majd az egész világra kiterjedő, 2009-ben is folytatódó válságot követően az acéliparban 2010-ben elindult növekedés 2011-ben lelassult. A világ acéltermelése már jóval meghaladta a válság előtti szintet, 2011ben újabb rekordot jelentő 1,49 Mrd tonna mennyiséggel. Ebben jelentős szerepe van Kínának, ahol az acéltermelés az elmúlt évben megközelítette a 700 Mt-át. Ugyanakkor Európa acéltermelése még 2011ben sem érte el a válság előtti szintet, és 2012-re is rendkívül alacsony növekedés várható. A 2011. év eleji acél késztermék áremelkedést követően a második félévben már árcsökkenés következett. Az acélszerkezetek kereskedelmét illetően az elmúlt évben az importban csökkenés, az exportban pedig kismértékű növekedés volt tapasztalható.
Following the crisis which commenced in the USA in the second half of 2008 an then spread out to and continued in the whole world during 2009, the growth which began in the steel industry in 2010 slowed down in 2011. The world’s steel production well exceeded the pre-crisis level with a new record volume of 1.49 bn tons in 2011. This is case partly due to the role of Chine where steel production approached 700 M tons in the last year. On the other hand, Europe’s steel production in 2011 failed to attain the pre-crisis level and only very moderate increase can be expected in 2012. Following the price increase of steel end-products in early 2011, the prices were decreasing during the second half. In regards to the trade of steel structures, the last year showed a decline in import respectively slight increase in export.
1. GAZDASÁGI NÖVEKEDÉS
A világ és Európa acéltermelésének alakulását hosszabb távon a 3. ábra szemlélteti. Európa acéltermelése 1990-től 2008-ig szinte semmit nem változott. A világ acéltermelése 2000 után meredek növekedést mutat, és jelentősebb visszaesés a válság hatására csak 2009-ben történt; Európa acéltermelése viszont még 2011-ben sem állt vissza a válság előtti szintre. Európa és Magyarország acéltermelésének évenkénti alakulása az 1960-as évektől 2011-ig a 4. ábrán látható. A két görbe az 1990 utáni magyarországi visszaeséstől eltekintve közel párhuzamosan fut. A világ acélgyártásának földrajzi megoszlását mutatja 2000-ben és 2010-ben az 5. ábra. Ebből egyértelműen látszik Kína előretörése úgy a termelés, mint a felhasználás tekintetében. Az acéltermelésben Európa, a CIS és a NAFTA országok, valamint Japán részaránya jelentősen csökkent, miközben Kínáé 15,1%-ról 44,3%-ra nőtt. Ugyancsak az acélipar súlyponti átrendeződését szemlélteti a 6. ábra. A 2. táblázat a világ illetve az egyes régiók 2010–2011. évekbeni acélfelhasználásának mennyiségét és a változás Worldsteel által készített 2012. évi előrejelzését tartalmazza. Ebből megállapítható, hogy 2011-ig a NAFTA és a CIS országokban a válság után gyorsabb az acélfelhasználás növekedése, mint a világ többi részén, de 2012-ben a NAFTA és az EU 27 országok felhasználása nem éri el a 2007. évi mennyiséget. A legtöbb acélt felhasználó 10 ország adatai találhatók a 3. táblázatban a 2007. évi tény és a 2012. évi előrejelzés szerint. Ebben az látszik, hogy India feljön az 5-ről a 3. helyre, így Japán és Dél-Korea lejjebb kerül, Oroszország és Németország helyet cserél, Brazília újként bekerül a 7. helyre, Spanyolország kiesik a 10-ből, Törökország feljebb lép és Olaszország lecsúszik a 10. helyre.
A világgazdaságban az utóbbi időben jelentős átrendeződés következett be az egyes régiók és országok fejlődési üteme és részesedése tekintetében. Ezt a folyamatot a 2008 második felében kirobbant és hosszúra nyúlt, rendkívül súlyos pénzügyi, gazdasági válság tovább fokozta. Az 1. táblázat a GDP növekedését tartalmazza a világ különböző régióiban, országaiban. Ebből megállapítható, hogy a növekedés üteme összességében is lassulást mutat, de a feltörekvő országokban még így is jelentős mértékű a növekedés, viszont Európában 2012-ben rendkívül kicsi növekedésre számítanak. A világ GDP növekedésének alakulása látható az 1. ábrán és ezen belül külön-külön a fejlett országoké és a feltörekvő, fejlődő országoké. A görbék 2011. és 2012. évi adatai az év közbeni előrejelzések módosításait is tartalmazzák. Látható, hogy a fejlett országok növekedési ütemének előrejelzésében nagyobb a bizonytalanság, mint a fejlődőkében. Az IMF Világgazdasági kitekintése a 2011. áprilisi előrejelzéshez képest 2011 szeptemberében még tovább lassuló növekedést jelez.
2. ACÉLIPAR ÉS ACÉLFELHASZNÁLÁS A világgazdasági folyamatok az acéliparra is hatással vannak. A világ összes acéltermelése hosszabb távon növekvő tendenciát mutat, bár a válságok idején mindig volt bizonyos fokú acéltermelés-visszaesés. A növekedés üteme 2000–2007. években a korábbi időszakokhoz képest sokkal intenzívebb volt; majd 2008-ban következett be a legutóbbi válság; de 2010-ben már ismét elérte a világ acéltermelése a válság előtti szintet és 2011-ben tovább nőtt (2. ábra).
Acélszerkezetek 2012/1. szám
15
A 2008-ban berobbant válság jelentkezésének és lefolyásának alaposabb szemléltetésére a termelés havonkénti alakulását is érdemes megvizsgálni. A 7. ábrán néhány régió havonkénti acéltermelése látható 2007–2011-ben. Ebből látszik, hogy 2008-ban Kínában is volt 4–5 hónapon át némi visszaesés, 2009 elején már el is érték a termelési csúcsnak számító 2008. júniusi mennyiséget és azóta szinte minden hónapban ennél többet termelnek. Ezzel szemben az EU acéltermelése 2008 végén jelentősen visszaesett és 9 hónapig ezen az alacsony szinten maradt. Ezután kicsit magasabb szinten hullámzott, de még 2011-ben sem érte el a válság előtti szintet. Az egyes európai országokat tekintve persze nem azonos a kép. A 8. ábrán pl. az látható, hogy Ausztria és Szlovákia havonkénti acéltermelése 2010-ben már visszatért a válság előtti szintre, bár 2011. november–decemberben visszaesés történt, ugyanakkor Csehország és Magyarország termelése még meg sem közelítette a válság előtti szintet. A 9. ábra azt szemlélteti, hogy Németország és Olaszország havonkénti acéltermelése 2010-ben már a válság előtti szint közelében volt, de az EU 27 országára együttesen ez még nem mondható el. 2011 második félévében kisebb termeléscsökkenés volt az EU-ban és ezekben az országokban. A látszólagos acélfelhasználás évenkénti alakulását az EUban a 10. ábra szemlélteti. Ezen jól látható a válság okozta visszaesés, majd az egyre lassuló növekedés. Az előrejelzés szerint még 2012-ben sem éri el a felhasználás a válság előtti szintet, Az európai acélfelhasználás szektoronkénti megoszlása a 11. ábrán látható, amely szerint a legnagyobb acélfelhasználó az építőipar. Az acélfelhasználó kulcsszektorok önmagukhoz mért negyedévenkénti időbeni változásának alakulását a 12. ábra szemlélteti. Jól megfigyelhető, hogy a korábbi évekbeni szóródás 2011-ben már csökkent és 2012-re már csak minimális szóródással és szerény mértékű növekedéssel számolnak.
3. ACÉLÁRAK A 2007. évi havonkénti átlagárak viszonylag nyugodtnak mondható alakulása után 2008 első félévében, elsősorban az alapanyag- és a kokszárak drasztikus megemelése miatt, egy minden eddiginél gyorsabb és nagyobb mértékű acéláremelkedés következett be. Ez a magas árszint azonban nem tudott tartós lenni. Amilyen gyorsan emelkedtek az árak, a válság okozta kereslet hiánya miatt ugyanolyan gyorsan le is csökkentek, és 2009-ben szinte egész évben a 2007. évi árszint alatt maradtak. 2010-ben az év közepéig emelkedtek az árak és többnyire elérték a 2007. évi szintet, de az év második felében már ismét enyhe árcsökkenés volt tapasztalható. Ez utóbbi megállapítások elsősorban az EU belföldi piaci árak alakulására igazak, ugyanis a CIS Fekete-tengeri kikötői árak 2009. közepe után emelkedtek és hamar elérték, sőt meg is haladták a 2007. évi árszintet, de a 2010 II. félévében bekövetkezett enyhe visszaesés ezeknél is jelentkezett, amelyet a 13. és 14. ábra szemléltet. 2011-ben az év elején emelkedtek az árak, majd az EU belföldi acélárak a II. félévben már többnyire csökkentek, míg a CIS Fekete-tengeri kikötői áraknál ez csak később jelentkezett.
4. HAZAI ACÉLTERMELÉS ÉS FOGLALKOZTATÁS Magyarországon az 1970–80-as évek 3,5 Mt/év feletti nyersacéltermelés a rendszerváltást, szerkezetátalakítást követő években 1,5–2,2 Mt/év között változott. A válságot követően
16
a legalacsonyabb termelési szint 2009-ben volt (1,4 Mt). Ezt követően kismértékű emelkedés tapasztalható (15. ábra). A fenti időszak alatt a létszám a kiinduló 80 000 főről kb. egytizedére csökkent. A két számsor hányadosából egyértelműen adódik, hogy a termelés hatékonysága erőteljesen nőtt.
5. VÁRHATÓ HAZAI ACÉLFELHASZNÁLÁS, ELŐREJELZÉSEK A 16. ábrán a magyarországi összes acélfelhasználás évenkénti alakulása látható. A 2007-ig tartó viszonylag egyenletes növekedés, majd a 2008. évi megtorpanás után 2009-ben a felhasználás jelentősen, kb. az 1998–99. évi szintre esett vissza., majd 2010-ben 18%-kal nőtt és 2011ben várhatóan 8–9%-kal tovább növekszik. 2012-ben a gazdasági előrejelzések alapján további 2–3% növekedésre számítunk, és így a 2002-ben elért acélfelhasználás szintjét érjük el. A 16. ábrán az is jól látszik, hogy az import aránya az összes acélfelhasználásunkban 1998 óta folyamatosan és rendkívüli mértékben megnőtt, és 2010-ben már elérte a 80%-ot. A belföldi acélgyártók belföldi értékesítése 1994–2004 között lényegesen nem változott, majd 2005 óta folyamatosan csökkent és 2009–2010-ben már az 1992. évi, eddigi legalacsonyabb szint alá esett le, de 2011-ben némi javulás mutatkozik.
6. ACÉLSZERKEZET-KERESKEDELEM (EXPORT, IMPORT) A 4. táblázat az acélszerkezet export, az 5. táblázat az import adatokat tartalmazza 2002–2011. évekre. Megállapítható, hogy az export a 2006–2008. évekbeni növekedését követő 2009. évi visszaesés után kismértékben 2010ben is tovább csökkent, és 2011-ben várhatóan ismét eléri a 2009. évi mennyiséget. Ugyanakkor az egyébként hullámzó import a 2009. évi visszaesést követően 2010-ben már jelentősen növekedett és elérte a válság előtti évek átlagát, de 2011-ben várhatóan ismét csökken. Mindezt szemléletesen mutatja a 17. ábra.
7. ÖSSZEFOGLALÁS 2008 második felében az USA-ban elindult, majd az egész világra kiterjedő, 2009-ben folytatódó válságot követően 2010-ben az acéliparban már növekedés volt, de ez 2011ben lelassult. A világ acéltermelése már elérte és meg is haladta a válság előtti szintet. Ebben jelentős szerepe van Kínának, ahol mind az acéltermelésben, mind pedig az acélfelhasználásban nagymérvű előretörés tapasztalható. Ugyanakkor Európa, a CIS és a NAFTA országok részaránya a világ acéltermelésében jelentősen csökkent. Az egyes európai országokban is nagyon eltérő volt a válság előtti időszak termelési szintjéhez való visszatérés. Az acélárakat tekintve 2011 I. félévében növekedés, a II. félévében viszont a termékek többségénél árcsökkenés volt. Magyarországon az acélfelhasználás 2011-ben 8–9%-kal haladja meg az előző évi szintet, 2012-ben további 2–3% növekedés várható. Az acélszerkezet-kereskedelem exportban a válság miatti 20%-kal lecsökkent szinten stabilizálódást, importban a 2010. évi növekedés után ismét csökkenést mutat 2011ben. Összességében a növekedés üteme a világ minden részén lelassult.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Forrásjegyzék Worldsteel Association: Steel Industry Statistics Worldsteel Association: Market Reviews Worldsteel Association: Short Range Outlook Worldsteel Association: Oxford Economics Worldsteel Association: Raw Material Statistics Eurofer: Economic and Steel Market Outlook 2011-2012 Marczis Gáborné Dr.: Acélipar helyzete, kilátások.MAFE Közgyűlés Marczis Gáborné Dr.: Acélipari helyzetkép. MAGÉSZ Évzáró ülés, 2011. XII. 08.
Marczis Gáborné Dr.: A változó acélipar. MAGEOSZ Kibővített elnökségi évzáró Lukács Péter PhD.: Az acélipar helyzete a változó világban. MVAE Taggyűlés, 2011. XII. 15. Marczis Gáborné Dr.: Beszámoló az MVAE Központi Szervezetének 2011. évi munkájáról. MVAE Taggyűlés, 2011. XII.15. http:// www.eurofer.be http://www.worldsteel.org
1. táblázat
1. ábra 12
Acélszerkezetek 2012/1. szám
17
2. ábra
3. ábra
18
Acélszerkezetek 2012/1. szám
4. ábra
5. ábra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
19
6. ábra
2. táblázat
20
Acélszerkezetek 2012/1. szám
3. táblázat
7. ábra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
21
8. ábra
9. ábra
22
Acélszerkezetek 2012/1. szám
10. ábra
11. ábra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
23
12. ábra
13. ábra
24
Acélszerkezetek 2012/1. szám
14. ábra
15. ábra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
25
16. ábra
4. táblázat
26
Acélszerkezetek 2012/1. szám
5. táblázat
17. ábra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
27
Dr. Tóth Ernő szakértő Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ
ORSZÁGOS KÖZUTAK HÍDJAINAK MEGÓVÁSA, HÍDGAZDÁLKODÁSA, AKTUÁLIS FELADATAI „Többet, jobban, sürgősen, következetesen!” A magyar közúthálózaton óriási érték a 2 millió m2 híd. 1800 Mrd Ft (2004. évi érték). Ezen kívül 23 000 darab áteresz is van, felületük 140 ezer m2.
Határhidak, műemlék és műszaki emlék hidak
Hídjainkról elegendő műszaki információval rendelkezünk. • Nyilvántartásunk kellően részletes, ellenőrizni persze kell! • Hídtervtárak nem teljesek, elhelyezésük is javítandó. • Iratok, jegyzőkönyvek, fővizsgálatok nem teljes körűek. • Igen fontos a hidak forgalma, forgalombiztonsága. • A költségadatokkal többet kell foglalkozni.
HÍDJAINK ÁLLAPOTA, MEGFELELŐSÉGE – Nem kedvező, hogy 4–5 állapotosztályzatú a hídállomány kb. 25%-a! – Folyamatosan öregszik az állomány, kevés a pótlás. 33 év alatt 28 évről 51 évre nőtt az átlagéletkor! – Nettó/bruttó érték aránya ~60% – és csökken. – A járművek mérete, terhelése nő, a fegyelmezetlenség is. A túlsúlyos és túlméretes járművek okozta károk jelentősek. – Az autópályák nélküli állományon az üzemi teherbírás (főúton min. 80 t, mellékúton min. 40 t üzemi teherbírás) és szélesség miatt nem felel meg a hidak felület szerinti 41,9%-a. • A sókorrózió súlyos károkat okoz, vasbeton hidakban ráadásul nem azonnal látszik a hiba (olyan, mint a rák). • A kiszórt sómennyiséget korlátozni kell (20 g/m2), a tavaszi lemosás elengedhetetlen. • Tervezésnél figyelembe kell venni a légköri és az útüzemeltetés miatti korróziós hatást. • Mérni kell a pH és Cl- ion mennyiségét.
A HÍDÁLLOMÁNY MEGOSZLÁSA Gyorsforgalmi utak hídjai: 1300 darab híd, 1,1 millió m2, 1100 Mrd Ft, átlagéletkora 17 év, teherbírása, szélessége megfelelő. A többi híd: 5800 darab híd, 0,9 millió m2, 700 Mrd Ft, átlagéletkora 51 (!) év, megfelelősége csak 60%! A két állomány különbözősége miatt másként kell ezeket kezelni.
28
Korlátozó tábla viszonylag kevés van: – 347 súlykorlátozó tábla (összsúly-korlátozó 346 darab, tengelysúly-korlátozó 1 darab) – magasságkorlátozás 66 helyen (46 helyen a hídon, 20 helyen a híd alatt). Nagy felháborodás várható minden korlátozás miatt – szükség esetén mégis alkalmazni kell!
Acélszerkezetek 2012/1. szám
MILYEN ESZKÖZEINK VANNAK – ÜZEMELTETÉS: vizsgálat, tisztítás, jelzések, gyors javítások – ez a legkisebb költségű, maradéktalanul és időben el kell végezni. – FENNTARTÁS: megelőző munka, felújítás – a hídérték akár 40%-át is eléri. Ez a legfontosabb eszköz, kevés készül. – KORSZERŰSÍTÉS: erősítés és/vagy szélesítés. Alapos előkészítés, elemzés kell. Külön kell kezelni. Mindhárom fajta intézkedésre szükség van, ha egyik elmarad, a másik költsége megnő, nem lehet elspórolni egyiket sem! – A HÍDFENNTARTÁS normatívája (nemzetközi) hídérték 1–1,5%/év. Hazai vizsgálatok és tény 0,6–0,8%. – A HÍDKORSZERŰSÍTÉS normatívája 100 éves élettartammal számolva kb. 1–1,5%/év (ennek fajlagos költsége kb. 5-szöröse a hídfenntartásinak).
A HÍDGAZDÁLKODÁST, A DÖNTÉST SEGÍTŐ ESZKÖZÖK: 1. 1991-ben 8 éves program készült a kiemelt hidak fenntartására egységes felmérőlap és egységárak alkalmazásával. 1270 híd (felület 60%-a) egységes előírás alapján, tételesen lett felmérve és költségelve. Eredmény: a hídérték 2%-át kellene évente fenntartásra és 1,3%-át korszerűsítésre fordítani. A felújítás költsége 25 e Ft/m2-re adódott.
2. Országos közúthálózat fenntartásának stratégiai terve, 1995. (1994–2004 közötti időszakra) Hat változatban a ráfordítások és az ennek alapján előálló állapot grafikonjai adnak jó eligazítást az egyes megoldások előnyére-hátrányára. A szinten tartás 0,8%/év hídértékre vetített ráfordítással biztosítható. 3. 1996-PONTIS adaptálás: Mérnöki szemléletű, világszínvonalú, sajnos a hazai fejlesztés abbamaradt (állandó bizottság: Agárdy Gy., Gáspár L., Kolozsi Gy., Lublóy L., Molnár I.). Részletes állapotértékelés alapján hálózati szintű döntéssegítő program.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
29
A hídjainkat meg kell őrizni, nem eldobni! Felelősség – érdek! A hídgazdálkodás nem eléggé ismert, elismert, nem oktatott az egyetemen. A hidak megőrzése „senkinek” nem „érdeke”, pedig mindannyiunk érdeke. Alapelvekben meg kellene állapodni, s következetesen gazdálkodni. A hidakon nem szabad és nem lehet spórolni! Konkrét, aktuális feladatokra javaslataim: • Hídüzemeltetésre a Közútkezelési Szabályzatban rögzített munkákat időben, maradéktalanul el kell végezni. (Vizsgálat, tisztítás, jelzés stb.). • Hídfenntartás: legalább a szinten tartáshoz a hídérték kb. 0,8%-át szükséges ráfordítani (kb. 6 Mrd Ft)! • A kiemelt, műemlék, műszaki emlék és kritikus állapotú hidakkal valóban kiemelten kell foglalkozni, ezeknél: 4–5ös állapotosztályzatnál a 2 éven belül a javítás mindenképpen elvégzendő. (Az USAban a veszélyes állapotú hidak listáját közzéteszik!)
4. Út-híd fenntartási stratégia (2000–2006) A Pontis felhasználásával négy változatban készült. Fenntartásra 3 Mrd Ft/év a szinten tartásnak sem felel meg. 5. Nemzeti Út- és hídfelújítási Program (NÚP) (2009– 2020 közötti időszakra) Öt változatban készült, hasonlóan az előző programhoz. 6. Közúti hidak korszerűsítése program (UVATERV 1998) A 21 kötetes tanulmány a kiemelt hidak korszerűsítésére konkrét javaslatokat és sorolás ad. Megadja a hidak előtörténetét, megoldásokat javasol a korszerűsítésekre. Kiindulási alapként használható. Szakirodalom: – Balázs György: Diagnosztika (2 kötet) – Balázs György: Vasbeton fenntartás… (2 kötet) – Pontis ismertetők és cikkek – Közlekedési létesítmények élettartama könyv Használni kell ezeket, segítik a mérnökök elmélyült munkáját.
HÍDKORSZERŰSÍTÉS – 1955–70 között hálózati szemléletű hídkorszerűsítés folyt: évi 100–140 híd. – 1970–2000 közepes hidak átépítése, felüljárók építése folyt. – 2000 – autópálya-építéssel és folyami hidak korszerűsítésével kapcsolatos programok Sok program volt és van, sajnos nem egységes, szétaprózott, önálló kell.
30
• Hídkorszerűsítésre önálló, részletes programot kell készíteni, úgy, hogy 15–20 éven belül a teherbírás, szélesség, űrszelvény elfogadható értékű legyen. • Diagnosztikai képzést kell rendszeresen – évente legalább 2 alkalommal – tartani, legalább egy ízben közös értékelő gyakorlattal. • A hídértékszámítást pontosítani kell, rendszeresen értékelni kell a fajlagos költségeket mind a fenntartási, mind a korszerűsítési munkákét. Árszakértő munka! • Hídvédelem: a korrózió és a járművek ellen (útvonalengedélyezés, kapuk stb.). • Hidak megőrzése: nem eldobandók az 50–60 éves hidak, megmentésük szép, de nehéz munka. • Megfelelő minőség biztosítása szükséges, szigorú ellenőrzéssel. • Hídgazdálkodást kiemelten kell fejleszteni, oktatni, művelni! A Pontis hazai változatát mielőbb ki kell dolgozni és alkalmazni! Állandó, felelős, jogkörrel rendelkező irányítás (személy vagy bizottság).
Acélszerkezetek 2012/1. szám
A marcaltői Rába-híd korszerűsítése: jó példa a hidak megőrzésére. 1949-ben, a szegedi Tisza-híd roncsaiból épült, pályaszerkezete napjainkban épül át acél pályalemezre.
www.mcenyir.hu
A 2010-ben felújított gyulai Fehér-Körös-híd
MCE Nyíregyháza ívhidak építője
Németországban az ívhíd kedvelt szerkezet csatornák átívelésére. Építés közben látható a Müritz tavat az Elbával összekötő Elde csatorna egyik közúti keresztezése.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
31
Maller László projektvezető KÖZGÉP Zrt.
SZOMBATHELY, CSABA UTCA KÜLÖN SZINTŰ KÖZÚTI-VASÚTI CSOMÓPONT KIVITELEZÉSE IMPROVING TRANSPORT IN SZOMBATHELY WITH GRADE-SEPARATED RAILWAY-ROAD CROSSING A „Csaba utcai külön szintű közúti-vasúti csomópont átépítése” projekt a Sopron–Szombathely–Szentgotthárd vasútvonal fejlesztési programjának részeként, európai uniós támogatással valósul meg. A megbízó a GySEV, a beruházás kivitelezője a KSSzombathely Konzorcium, amelyet a KÖZGÉP Építő- és Fémszerkezetgyártó Zrt. és a Swietelsky Vasúttechnika Kft. alkot a KÖZGÉP Zrt. vezetésével. A külön szintű közúti-vasúti csomópont javítani fogja Szombathely déli részének közlekedését, így kevesebb lehet a dugó a környéken. E cikk témája a 156 m hosszú felüljáró építése, különös tekintettel annak acélszerkezetére.
A külön szintű keresztezés megépítésére a Csaba utcát keresztező Szombathely állomás végpontjában áthaladó konténer-pályaudvari, nagykanizsai, szentgotthárdi és a megszüntetésre kerülő rumi vasúti vonalak miatt van szükség: a vasúti átjáró sorompói gyakran több mint tíz percig is tilos jelzést mutattak, jelentősen lassítva
Building the new interchange at Csaba utca in Szombathely is part of the Sopron-SzombathelySzentgotthárd railway section rehabilitation. The project of the GySEV Ltd. is supported by the European Union, the main contractor is KSSzombathely Consortium (KÖZGÉP Construction and Metal Structure Manufacturing Company as consortium leader and Swietelsky Vasúttechnika Kft. as consortium member). The grade-separated railway-road crossing will improve the transport in the southern part of Szombathely and reduce the number of traffic jams. This article deals with the composite structure of the 156 m long overpass, especially with its steel elements, manufactured and erected by KÖZGÉP Company.
a városrészek közötti közlekedést a gépjárművek, a gyalogosok és a kerékpárosok számára. A projekt keretében egy 192 m hosszú 4,5/3 m nyílásméretű vasbeton gyalogos–kerékpáros aluljáró épül a keresztező 4 vasúti pálya alatt, valamint egy öszvér felszerkezetű, 156 m
hosszú, legmagasabb pontjában 9,10 m, 7 támaszú 2 x 1 sávos közúti felüljáró a gépjárművek számára, a vasút felett. Így megszűnik a közút–vasút szintbeni keresztezése, ami a vasúti pályák és biztosítóberendezések átalakítását vonja maga után. A beruházással jelentősen javul Szombathely déli részének közlekedése, és a dugók is megszűnnek több, most túlterhelt utcában. A forgalmi csomópontot úgy tervezték, hogy nemcsak a Csaba utcából, hanem a mellékutcákból is minden irányba lehet majd kanyarodni. A munkálatok átfutási ideje 585 nap, a munkaterületet a kivitelezők 2011. június 22-én vették át. A két műtárgy megépítése előtt a nyomvonalban lévő épületeket el kellett bontani, számos közművet pedig ki kellett váltani. Néhány adat a munka volumenének érzékeltetésére: – földkiemelés ~12 000 m3 – töltésépítés ~29 000 m3 – víztelenítés mennyisége ~100 000 m3 – szerkezeti beton ~3 000 m3 – betonacél ~450 t – acélszerkezet ~350 t – aszfaltburkolat ~13 000 m2
Látványterv
32
Acélszerkezetek 2012/1. szám
KÖZÚTI FELÜLJÁRÓ ÉPÍTÉSE A közúti felüljáró eredeti terveinek – egy monolit beton szekrénytartós felszerkezetű (1. ábra) hídnak – a szakági tervezője az F-21 Mérnöki Iroda Kft. volt. Az elhúzódó munkaterületátadás a Csaba utcával párhuzamos, várost átszelő Zanati út közmű-rekonstrukciós munkáival egy időben történt meg. Azért, hogy a közúti közlekedést minél kisebb mértékben akadályozza a beruházás, igényként merült fel a meglévő átjárót és a rendelkezésre álló kerülőútvonalat minél rövidebb ideig kelljen teljesen lezárni. A helyi adottságok és az egyes alaptesteknél végzett CPT szondázások és talajmechanikai fúrások eredményeinek figyelembevételével készült kiegészítő geotechnikai szakvélemény alapján az ÁKMI Kft. szaktervezőjével, a Speciálterv Kft.-vel vizsgáltuk meg a lehetőségeket a felszerkezet áttervezésére. Az általuk javasolt egyedi hídszerkezetet Magyarországon elsőként alkalmazzák: a nyitott főtartókkal kialakított öszvérszerkezet az erősített, sűrű kereszttartóknak és szélrácsozásnak
köszönhetően csavarómerev, kváziszekrénytartóként működik (2. ábra). A felszerkezet sarukra fekszik fel, a dilatációs mozgásokat vízzáró, dilatációs szerkezet teszi lehetővé. A megoldással az alépítmények esetében cölöpözés helyett síkalapok épülhettek a szerkezet súlyának jelentős csökkenése miatt, így a teljes útlezárás átfutási ideje is lecsökken.
A híd vasbeton szerkezeteit a Swietelsky Vasúttechnika Kft. készíti. A síkalapok és alépítmények a víz és helyi viszonyok szerint szádfal védelme mellett vagy rézsűs munkagödörelhatárolással, illetve mindkét megoldás egyidejű alkalmazásával épültek meg. A vasúti pályákhoz közel eső 3-as és 4-es pilléreknél szükség volt arra, hogy a vágányokat biztonságos
Kezdőponti oldal 1-2. támasz, 1-2. szerkezeti egység helyszíni szerelése
1. ábra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
33
2. ábra
távolságra húzzák el, ez a híd melletti aluljáró vasút alatti munkáival összehangoltan történt meg. A pályaszerkezet helyszínen betonozott, keresztirányban 20 és 30 cm között változó vastagságú vasbeton lemez lesz. A vasbeton lemez pályaszerkezeti szerepén túl az acéltartók felső övével együtt a főtartók felső övét is alkotja. A két elem együttdolgozását az acél főtartóra felhegesztett fejes csapok biztosítják. Az acélszerkezet 3 darab nyitott „I” keresztmetszetű főtartóból áll, melyeket kereszttartók és szélrácsok merevítenek. A főtartók egymástól való távolsága a szerkezet elejétől mérve 78,00 m hosszan 3,00 m, az úttengellyel párhuzamosan íves kialakítással, ezután 32 m hosszan egymástól távolodnak a főtartók, és a végső 46 m hosszban egymástól 3,80 m távolságban egyenesek, az úttengellyel párhuzamosak. A támasz-kereszttartók a 4. támasz feletti kereszttartó kivételével merőlegesek a középső főtartóra. A közbenső kereszttartók egymástól mért távolsága támaszközönként változik, a főtartókra merőlegesek; a közbenső 32 m-es szakaszon, ahol a főtartók távolodnak egymástól, a kereszttartók a középső főtartóra merőlegesek. A nyitott „I” szelvényű tartók vál-
34
tozó magasságúak. A gerincmagasság főtartónként eltér: a bal oldali 1230– 1254 mm, középső 1140 mm, a szélső 1050–1026 mm között változik. A gerincek vastagsága igénybevételtől függően 14–25 mm. A felső övlemez 300 mm széles, 14–30 mm vastag, az alsó övlemez 600 mm széles, a lemezvastagság az igénybevételtől függően 20–65 mm. Az acélszerkezeten a gyártás során a pályalemez szilárdulásáig ideiglenes kereszttartókat helyeznek el. A 310 t
össztömegű acél főtartókat a KÖZGÉP Zrt. budapesti, Haraszti úti gyártócsarnokaiban készítették 9 szerkezeti egységben, 27 darab közúton szállítható elemre bontva (3. ábra). A gyártás során felkerültek a beton pályalemez megépítéséhez szükséges zsaluzattartó fülek, valamint az ideiglenes kereszttartók, az együttdolgozást biztosító fejes csapok. Az egyes szerkezeti egységeket alap- és közbenső mázolással látták el.
Az 1-2. szerkezeti egység összeállítása alátámasztó máglyán
Acélszerkezetek 2012/1. szám
3. ábra
Az általános terv részlete
Végpont felőli oldal 4-5. támasz az elkészült 6-7. szerkezeti egységgel
Acélszerkezetek 2012/1. szám
35
A 4-5-6-7. támasz oldalnézete az elkészült acél főtartókkal
Az 5-6-7. támasz az elkészült 7-8-9. szerkezeti egységgel
A helyszíni szerelési munkákat szintén a KÖZGÉP Zrt. végzi. A szerkezeteket pontosan beállított állványzatra, ill. a pilléreken kialakított máglyákra helyezik el, és a végleges összehegesztésük is itt történik. A vasút feletti 4-es és 5-ös szerkezeti egység összeállítására a vasút melletti területen szerelőpadot alakítanak ki. Itt kerül fel
az összeállított acélszerkezetre a zsaluzat egy része is. A beemelési tömeg 65 t, az elemet egy 400 t teherbírású daruval, vasúti vágányzár igénybevételével, egy emeléssel illesztik a helyére. Utolsóként a 3-as szerkezeti egységet építik be, ami közlekedési és beépítési szempontból is a legkedvezőbb. Az elkészült, összehegesztett főtartókat
ezután ideiglenes sarukra helyezik, a tervezett pályaszint fölé 150 mm-rel, hogy a végleges saruk a pályalemez bebetonozását követően a helyükre kerülhessenek. A műszaki átadásra 2013 januárjában kerülhet sor, a csomópontot ezután vehetik birtokba a közlekedők.
A hegesztő anyagok és eszközök területén is válassza a Lindét! A Linde hegesztési eszközök tervezésének középpontjában a maximális biztonság, az optimális teljesítmény és a kiegyensúlyozott megbízhatóság áll. Termékpalettánk tartalmazza a legmagasabb minőségi követelményeknek is megfelelő 3 kézi ívhegesztő gépeket 3 nyomáscsökkentőket 3 kézi lángvágó pisztolyokat 3 hegesztőhuzalokat 3 fejpajzsokat és tartozékaikat 3 elektródákat
3 hegesztő- és vágókészleteket 3 vágófúvókákat 3 autogén tömlőket 3 biztonságtechnikai tartozékokat 3 ipari spray-ket
Már on-line is megrendelheti hegesztési eszközeinket! A Linde Gáz Magyarország Zrt. megkezdte a hegesztési anyagok és eszközök web áruházon keresztüli értékesítését, az áruház a www.hegesztesieszkoz.hu internetes címen érhető el.
Linde Gáz Magyarország Zrt. Alkalmazástechnikai központ 1097 Budapest, Illatos út 17. , Tel.: +36 20/923 2137 www.lindegas.hu,
[email protected]
36
Acélszerkezetek 2012/1. szám
– melegen és hidegen hengerelt, valamint bevonatos hasított szalagok, kötegelve, illetve előírás szerint csomagolva – méretre szabott hidegen hengerelt és bevonatos táblalemezek – alakos alkatrészek plazmaláng- és lézervágása
– melegen és hidegen hengerelt táblalemezek – bevonatos lemezek – nyitott és zárt szelvények – rúd- és idomacélok – acélcsövek – betonacélok, síkhálók – hegesztőanyagok – húzott rúd- és idomacélok
Méretre szabott szolgáltatások! www.dutrade.hu •
[email protected] 37 szám telefon: +36 25Acélszerkezetek 586902 2012/1. • fax: +36 25 586900
Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-díjas, aranydiplomás hídépítő mérnök
RENDHAGYÓ HIDÁSZTALÁLKOZÓ 2011 VÉGÉN Az ország közúti hídjainak gazdái, a Magyar Közút Nonprofit Zártkörűen Működő Részvénytársaság (MK) megyei igazgatóságainak hidász mérnökei hagyományos év végi találkozóját 2011. december 14-én, a Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ (KKK) Önálló Hídosztálya – rendhagyó módon – az M0 Látogató Központban tartotta (1–2. képek). Ennek oka az volt, hogy az – ország különböző pontjaiból – összesereglett hídmérnökök ez alkalommal megtekinthessék az épülő új híd munkálatait is. Az összegyűlteket busszal vitték a néhány kilométer távolságban lévő helyszínre. Ott a Látogató Központ vezetője, Tóth Klára a bárkahídon (3. kép), valamint a KÖZGÉP ZRT. építésvezetője, Gregorich Ferenc a bal parton kiépített előszerelő telepen ismertette a kivitelezés főbb mozzanatait. A nem mindennapi hídépítést bemutató tájékoztatók, illetve látnivalók nagy figyelemre tarthattak számot. A Látogató Központba visszaérőket dr. Tóth Ernő nyugalmazott hídosztályvezető köszöntötte és rövid visszatekintést nyújtott e rendezvények sok évtizedes hagyományaira. Szabó Márta, a KKK Önálló Hídosztály vezetője, tömören összefoglalta az elmúlt év eseményeit és felvázolta a 2012. év várható feladatait (4–6. képek). A jól sikerült, sok érdekes információt nyújtó szakmai napot az esti órákban – szintén rendhagyó, takarékos,
3. kép: A hidász mérnökök a bárkahídon (a hölgyek az élvonalban)
nem fehér asztal és bor mellett folytatott – baráti beszélgetések zárták (7. kép). Az érdeklődésre joggal számot tartó hídépítés megtekintését mindenki számára ajánlani tudjuk. Ennek lehetőségéről a www.a-hid.hu honlapon tájékozódhatnak. A felvételeket dr. Domanovszky Sándor készítette.
1. kép: A Mérnöki és Vállalkozói Konzorcium táblája a Látogató Központ bejáratánál
38
4. kép: Szabó Márta és dr. Tóth Ernő a rendezvény szónokai
2. kép: A Látogató Központnak helyet adó épület
Acélszerkezetek 2012/1. szám
5–6. képek: A résztvevők
7. kép: Egy „kiscsoportos” baráti beszélgetés
Cím: Postacím: Telefon: Telefax: E-mail: Honlap:
Budapest, 1106 Akna u. 2-4 H-1475 Budapest, Pf.254 +36 (1) 4 333 666 +36 (1) 4 333 660
[email protected] www.BIS.bilfinger.hu
Ügyvezetés:
Aszman Ferenc, Csiszár Csaba, Heiczinger István
Kivitelezési Igazgatóságok: Nyugat-Magyarország BIS Duna Igazgatóság/ Százhalombatta Kelet-Magyarország BIS KeMont Igazgatóság/ Tiszaújváros Külföldi tevékenység BIS Export Igazgatóság/ Budapest
Tevékenységi kör Ipari létesítmények kivitelezése fĘvállalkozásban Ipari létesítmények acélszerkezeteinek, csĘvezetékeinek, tartályainak és egyéb berendezéseinek elĘgyártása és szerelése Ipari meleg- és hidegszigetelések kivitelezése, fémlemezburkolása, korrózióvédelem és állványozás
A BIS Hungary Kft kitĦzött célja az ipari üzemek teljes életciklusának lekövetése, a tervezéstĘl az építésen és karbantartáson át a bontásig. Ennek érdekében a társaság a “mindent egy kézbĘl” kivitelezési formát kínálja.
We are BIS - we are Best In Solutions
Acélszerkezetek 2012/1. szám
39
Dr. Domanovszky Sándor Széchenyi-díjas mérnök, nemzetközi hegesztőmérnök
KÉPRIPORT A HÁROSI DUNA-HÍD II. ÉPÍTÉSÉRŐL BEVEZETÉS
A KIVITEL TECHNOLÓGIÁJA
Az ACÉLSZERKEZETEK 2011/1. és /2. számában megjelent több cikk részletesen foglalkozott az M0 gyűrű múltjával, jelenével és fejlesztésének terveivel. Megemlékeztek a húsz éve, 1990-ben – az autóút részeként – forgalomba helyezett Hárosi Duna-hídról és Soroksári Dunaág-hídról. Ismertetésre kerültek az autóút déli szektora – akkor már folyamatban lévő – bővítésének, illetőleg autópályává történő átépítésének feladatai, melyekben fontos szerepet játszik a második Duna- és Soroksári Dunaág-híd. A folyóirat e számában a Dunahíd felszerkezetének kivitelezéséről Horváth Zoltán Épül a Hárosi Dunahíd című cikkében részletesen beszámol. Fényképes riportunk célja csupán néhány aktuális – lapzárta előtt, 2012. január 23-án készült – kép segítségével olvasóink tájékoztatása a híd építésének jelenlegi, már előrehaladott, látványos stádiumában. A képek jobb értelmezhetősége céljából tömören ismertetjük a híd szerkezeti kialakítását és a felépítmény szerelésének technológiáját.
A KÖZGÉP Zrt. – a korábbi tapasztalatokat felhasználó, de – új technológiát alkalmaz. A Dunán ez az első híd, mely tengelyirányú betolással épül. A bal parton (a Csepel-szigeten) berendezett előszerelő telepen állítják és hegesztik össze a gyárból közúton kiszállított egységeket (1–3. képek). Ezt követi a teljes keresztmetszet,
A HÍD FELSZERKEZETE Az első M0 Hárosi Duna-híd három önálló részből áll. A két parti szakasz 3 x 73,5 m, a mederszerkezet 3 x 108,5 m támaszközű, felsőpályás gerendahíd, egycellás, ferde gerincű acél szekrénytartóval együttdolgozó, feszített vasbeton pályalemezzel (a hazai Duna felett – szerencsére – ez az egyetlen ilyen szerkezet). A híd teljes hossza 770,5 m. A kifolyási oldalon jelenleg épülő második híd azonos rendszerű, támaszközű. A jelentős eltérés abban van, hogy ez utóbbi mederhídját – a másikon szerzett kedvezőtlen tapasztalatok alapján – ortotrop acél pályaszerkezettel tervezték, továbbá, hogy ennek minden kapcsolata hegesztett (az előző acélszerkezetének helyszíni illesztései NF-csavarosak). Ilyenformán, rövid időn belül (Pentele híd 2007, Megyeri híd 2008), ez már a harmadik teljesen hegesztett Dunahidunk lesz!
40
majd (külön betolópályán) az egyes keresztmetszetek egybeépítése, hegesztése (4. kép). Legelöl a mederhíd jobb parti vége helyezkedik el, melyhez egy ún. csőrt építettek. Ez két részből áll: az elöl lévő középső vezeti és emeli fel a lehajló, konzolosan kinyúló hídvéget, a szélső tartók pedig az alátámasztást szolgálják (5. kép).
1. kép: A KÖZGÉP ZRT. Csepel-szigeten berendezett előszerelő telepe
2. a) kép: A gyárból közúton érkező egységeket bakdaruk alatt, készülékekben állítják és hegesztik össze (nézet a Duna felé)
Acélszerkezetek 2012/1. szám
3. kép: A híd keresztmetszete (konzolrészek nélkül)
2. b) kép: A gyárból közúton érkező egységeket bakdaruk alatt, készülékekben állítják és hegesztik össze (nézet a Duna felől)
4. kép: A már összeépített (jobb parti meder) hídszakasz a betolópályán
A pilléreken elhelyezett berendezések fogadják a csőrt, majd a hidat. A középső két görgő (a képen piros) a csőrvég felvezetését, a szélső két pálya (a képen sárga–szürke) a csőr, majd a híd alátámasztását szolgálja (6. kép). A betolás az egyes alátámasztási pontokon – szinkronban működő – hidraulikus rendszerrel, szakaszosan történik. A teherátvételt ezeken a helyeken berendezett tolópályák és – egymáshoz lánctalpszerűen kapcsolódó – csúszózsámolyok biztosítják. A két pillér között segédjárom veszi fel a terhet (7. kép). A pillérépítési és egyéb munkálatok kiszolgálására a bárkahíd és a jó öreg (több mint 30 éves, már 200 tonna teherbírásra „hízlalt”) Clark Ádám úszódaru szolgál (8. kép). A meglévő hídtól 23,7 m tengelytávolságban (a kifolyási oldalon) épül az új, hivatalos nevén a „jobb pálya” hídja [9. a) és 9. b) képek]. A régi és az épülő új hidat a 10–11. képek szemléltetik. Amíg a mederhíd és a bal parti ártéri híd betolásos technológiával kerül helyére, a jobb parti ártéri hidat hagyományos módon, állványon építik. A gyártási egységeket hidraulikus autódarukkal emelik helyükre (12. kép).
Irodalomjegyzék Dr. Domanovszky Sándor: Húsz esztendeje helyezték forgalomba az M0 autópálya gyűrű déli szakaszának Duna-hídjait (ACÉLSZERKEZTEK 2011/1. szám, 44-47 oldalak) Berg Tamás: A Budapest körüli M0 gyűrű és a megvalósítás rövid története (ACÉLSZERKEZTEK 2011/1. szám, 48-61 oldalak) Windisch László: Újra Háros és Soroksár. Az M0 autóút déli szektorának fejlesztése (ACÉLSZERKEZTEK 2011/1. szám, 62-64 oldalak) Horváth Zoltán: Épül az új Hárosi Duna-híd (ACÉLSZERKEZTEK 2011/2. szám, 8-11 oldalak)
5. kép: A híd elejére szerelt „csőr” vége
Acélszerkezetek 2012/1. szám
41
6. kép: A pilléreken elhelyezett fogadó-alátámasztó berendezések
Ã
7. kép: A segédjárom (a rajta elhelyezett fogadó berendezéssel) várja a közeledő csőrt
42
Acélszerkezetek 2012/1. szám
8. kép: A bárkahíd és a Clark Ádám úszódaru
a)
b)
9. a) és b) képek: A meglévő híd és az épülő új M0 Hárosi Duna-híd II. csőrszerkezete a) felül-, b) alulnézetben
Acélszerkezetek 2012/1. szám
43
10. kép: A mederhíd pillérei is már készen várják a felszerkezetet
11. kép: Az épülő új hídról ilyennek látszik a régi (a forgalom óriási, az öszvérhíd vonalvezetése egy öszvér hátára emlékeztet)
44
Acélszerkezetek 2012/1. szám
12. kép: Egyidejűleg – de állványon – épül a jobb parti ártéri (öszvér) híd acélszerkezete is
A felvételeket dr. Domanovszky Sándor készítette.
Megtervezzük és kivitelezzük a csarnokjellegű épületét. A vevő igényeinek megfelelően és az épület funkciójához legjobban igazodó szerkezetet alkalmazzuk acélból vagy vasbetonból a hozzá tartozó tető-, oldalfalburkoló anyagokkal, nyílászárókkal és burkolatokkal, út- és közműkapcsolatokkal. Kivitelezés saját eszközzel és létszámmal, teljes körű garanciával. Elérhetőségeink: FÉMSZERKEZET Építô és Szerelô Kft. Nyíregyháza, Lomb u. 16. Telefon: (42) 465 156, fax: (42) 596 728 E-mail:
[email protected]
Acélszerkezetek 2012/1. szám
45
Horváth Zoltán acélszerkezeti főmérnök KÖZGÉP Zrt.
ÉPÜL A HÁROSI DUNA-HÍD BUILDING THE NEW BRIDGE OVER HÁROS-DANUBE A MAGÉSZ újság 2011. évi 2. számában már hírt adtunk az M0 déli szektor bővítése kapcsán a Hárosi Duna-híd acél felszerkezetének gyártásáról. A cikk végén ígéretet tettünk arra, hogy a későbbiekben beszámolunk majd az új Duna-híd építésének előrehaladásáról. A megbízó Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt. szerződött a kivitelezést végző M-0 déli ág II. Konzorciummal (A-Híd Építő Zrt., KÖZGÉP Zrt., STRABAG-MML Kft., Magyar Aszfalt Kft., COLAS Hungária Kft.). A mérnöki feladatokat az M0 Déli Szektor Mérnöki Konzorcium látja el (Utiber Kft., Metróber Kft.). Ez a korábbi beszámoló a híd felszerkezetének főbb adatait, a keresztmetszet-kialakítást, a gyártáshoz felhasznált alapanyagokkal szemben támasztott követelményeket és a híd főtartószerkezeteinek gyártását részletesen bemutatta, így azokat most csak összefoglaljuk. Jelenlegi írásunkban röviden áttekintve az előzményeket, a felszerkezet napjainkig elkészült helyszíni szerelésével és a szerkezet betolásával foglalkozunk.
Last year an article was written in the Journal of the Association of Hungarian Steel Structure Manufacturers and Builders on the new bridge over Háros-Danube. Then, we dealt with the production of the steel structure and how the on-site works began. Now we continue with the activities of the last months: the progress of the implementation and installing the riverbed bridge structure. The National Infrastructure Developing Company contracted with the M-0 Southern Sector II Consortium (A-Híd Építő Zrt, KÖZGÉP Zrt., Strabag MML Kft., Magyar Aszfalt Kft. and COLAS-HUNGÁRIA Zrt.) for the expansion of Southern Sector of the M0 ring.
A HÍDSZERKEZET BEMUTATÁSA
a társaság végzi el. Az 1. ábrán az épülő híd keresztmetszetét hasonlítjuk össze néhány közelmúltban átadott hídszerkezet keresztmetszetével. A méretarányos ábrán jól érzékelhető, hogy a Hárosi Duna-híd szélessége és magassága is meghaladja a példaként szereplő hidak keresztmetszetének méretét.
A • • • •
szerkezet három hídból áll: a híd teljes hossza teljes szélessége szerkezeti magasság jobb és bal ártéri híd (hidankénti) hossza acélszerkezet tömege nyílások száma támaszok száma támaszközök mérete • mederhíd hossza acélszerkezet tömege nyílások száma támaszok száma támaszközök mérete
770,4 méter 21,6 méter 5,1 méter 221,6 méter 1002,5 tonna 3 4 3 x 73,5 méter 326,6 méter 2830 tonna 3 4 3 x 108,5S méter
A mederhíd ferde gerincű, ortotróp pályaszerkezetű gerendahíd. Az ártéri hidak gerince szintén ferde, a fenék- és gerinclemezek kialakítása hasonló a mederhíd szerkezetéhez, pályalemezük azonban vasbetonból készül, tehát öszvérszerkezetű. A hidak hossztengelye alaprajzi értelemben egy egyenesbe esik. A KÖZGÉP Zrt. az elmúlt néhány évben is több jelentős híd megépítésében vett részt. A Hárosi Duna-híd szerkezetéhez hasonló hidak kivitelezésében is alvállalkozóként gyártottunk és szereltünk hídszerkezeteket. Büszkék vagyunk rá, hogy mindezek közül is a legnagyobb – és talán nem túlzás –, közlekedési szempontból jelenleg legfontosabb híd acélszerkezetének építését konzorciumi tagként
46
ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÁS A kiviteli terveket a Pont-TERV Zrt. készítette. A meder és bal ártéri híd acélszerkezete és gyári korrózióvédelme a KÖZGÉP Zrt. XXIII. kerületi gyárában készült, míg a jobb ártéri felszerkezetet az MCE Nyíregyháza Kft. alvállalkozóként gyártotta és szereli. A mederhíd gyártása 2010 augusztusában kezdődött el és 2011. nyár végére a bal ártéri híd elemei is elkészültek. A jobb ártéri híd szerkezetének gyártása 2010 végétől egy évig tartott. A mederhíd 326,6 méter hosszú főtartó acélszerkezetét hosszában 19 darab szállítható hosszúságú szakaszra, keresztmetszetében 11 darab szállítható szélességű elemre bontva, míg az ártéri hidakat hosszában 13 szakaszra, keresztmetszetében 9 elemre bontva gyártottuk. A 2. ábra a mederhíd, a 3. ábra az ártéri híd keresztmetszetének megbontását mutatja.
Az acélszerkezet-gyártási folyamat technológiai lépései 1. Alkatrészek kivágása. 2. Trapézbordák toldása (4. ábra). 3. Trapézbordák elhelyezése a pálya-, gerinc- és fenéklemezekre.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
4. ábra: Trapézborda toldása forgató készülékben
5. ábra: Hídszerkezet hegesztése forgatóban
6. ábra: Elkészült bal ártéri hídelemek
ACÉLSZERKEZETEK KORRÓZIÓVÉDELME
1. ábra: Ortotróp pályaszerkezetű hidak keresztmetszetének összehasonlítása
2. ábra: Mederhíd keresztmetszetének megbontása gyártási egységekre
3. ábra: Ártéri híd keresztmetszetének megbontása gyártási egységekre
4. Trapézborda-nyakvarratok hegesztése pályalemezen fedett ívű (UP121) és védőgázos fogyóelektródás ívhegesztéssel gerinc- és fenéklemezeken (MAG135). 5. Kereszttartók elhelyezése, hegesztése. 6. Főtartóelemek térbeli összeállítása. 7. Főtartószerkezet hegesztése forgatóban (5. ábra). 8. Egyengetés, próbaszerelés, méretre vágás. 9. Elkészült elemek (6. ábra) végátvétele, minőségi dokumentációk elkészítése.
Az acélszerkezetek korrózióvédelméhez a korrózióvédelmi terv előírásai szerint technológiai utasítást készítettünk. Az elkészült hídszerkezeten az alábbi végleges bevonatrendszer készül majd el: • C5-I korrozivitási kategória (a szerkezet külső felületein) • 4 rétegű SikaCor EG bevonatrendszerrel, • 320 μm névleges száraz rétegvastagságban, • A külső felület hegesztési sávokon és alapfémig sérült részeken. • 5 rétegű SikaCor EG bevonatrendszerrel • 400 μm névleges száraz rétegvastagságban. • C4 korrozivitási kategória (a szerkezet belső felületein) • 3 rétegű SikaCor EG bevonatrendszerrel, • 240 μm névleges száraz rétegvastagságban. • A belső felület hegesztési sávokon és alapfémig sérült részeken • 4 rétegű SikaCor EG bevonatrendszerrel, • 320 μm névleges száraz rétegvastagságban. A külső felület – fedőfesték színe RAL 6011 rezedazöld (7. ábra) A belső felület – átvonó réteg színe DB 702 vascsillámos szürke (8. ábra). Az elkészült, szállítható méretű hídelemek gyári korrózióvédelme során a helyszíni hegesztési varratok helyét rétegenkénti lépcsőzéssel, papírszalagos kiragasztással, „maszkolással” védik meg a festéktől és szennyeződéstől. A külső felületekre a fenti bevonatrendszer első három rétegét, míg a belső felületekre az előírt bevonatrendszer első két rétegét készítették el. A hídelemek helyszíni szerelése
7. ábra: A hídszerkezet külső felületének színe „rezeda” zöld RAL 6011
Acélszerkezetek 2012/1. szám
8. ábra: A hídszerkezet belső felületének színe DB 702
47
és a varratok elkészítése után következik a hegesztési sávok korrózióvédelme valamint a sérülések javítása. A bevonatrendszer utolsó rétegének felhordására a külső és belső felületekre a hídszerkezetek szerelését követően kerülhet sor.
HELYSZÍNI SZERELÉS A meder- és bal ártéri híd acél felszerkezetének szerelését az organizációs tervnek megfelelően a Duna bal partján található Csepel-szigeten, a meglévő pálya déli oldalán, a hídfő mögött megépített szerelőtéren végzik és innen az elkészült szerkezeteket szakaszos tolással juttatják az időközben megépülő pillérekre. A híd szereléstechnológiáját, a szerelőteret, a szerelőtéren felállított padokat, az elemek mozgatását valamint a hídszerkezet tolási fázisait a Pont-TERV Zrt. és a KÖZGÉP Zrt. mérnökei tervezték meg. A csepeli oldalon 2010 végére elkészült a szerelőterület (9. ábra). Megépült a darupálya, felállítottak 2 darab 20 tonna teherbírású bakdarut. Az eddig megszerzett szerelési tapasztalatok szerint a telepített bakdarukkal kiszolgált munkaterületen biztonságosabb és gazdaságosabb a munkavégzés. A szerelőtér hátsó, a hídfőtől legtávolabb eső végében olyan szerelőpadokat telepítettek, amelyekben először a gyárban elkészült, szállítható méretű hídelemeket, a szerelődarukkal párban még mozgatható méretű és tömegű elemekké egyesítették (10. ábra). A hídelemek minden helyszíni kapcsolata hegesztéssel készül. A pályalemezek és támaszkereszttartós elem fenéklemez tompavarratainak hegesztése kerámia alátétes gyökmegtámasztás mellett, portöltetű huzallal, védőgázos fogyóelektródás gyöksor után, fedett ívű eljárással készül (11. ábra).
11. ábra: 14 mm vastag pályalemez tompavarrat makrocsiszolata
12. ábra: Függőleges pozícióban hegesztett kereszttartó gerinclemez tompavarrat makrocsiszolata
A gerinclemezek, alsó övek, kereszttartók és öveik hegesztése, valamint az összes sarokvarrat hegesztése az előzőekben leírt módon készül, ezeknél elmarad a fedett ívű eljárás, minden varratsort (MAG136) kézzel hegesztenek (12. ábra). A hídfő felé haladva a szerelőterületen egy közbenső tárolóterület található. A térbeli szakasz összeállításának folyamatossága az itt elhelyezett, egy szakaszhoz szükséges összes elemmel biztosítható (13. ábra). A szerelőtéren dolgozó lakatosok és hegesztők munkája is jobban szervezhetővé válik ezáltal, a szakmánként jelentkező kapacitásigény-csúcsok is elsimíthatók. A technológiai sor következő eleme a térbeli szakasz összeállító pad (14. ábra). A szerelőterület ezen része és a hídfő között nagy teherbírású betolópályát építettek.
13. ábra: Előszerelt főtartó gerincelem tárolása térbeli összeállítás előtt 9. ábra: Szerelőtér épül Csepelen
10. ábra: Fenéklemez-panel fordítása összeszerelt állapotban
48
14. ábra: Térbeli összeállító pad és az összeállítás eszközei
Acélszerkezetek 2012/1. szám
A szakasz összeállító padot és a hídelemeket is kocsikra helyezve ezen a betolópályán mozgathatják a hídfő felé. Ezután kezdődhet a hídszakaszok térbeli összeállítása. A bakdaruk páros emelésével a tároló területről beemelik a főtartógerinceket a padba. Geodéziai beállítás után meghatározzák az alsó öv szükséges szélességi méretét. A két elemből összehegesztett alsó öv – gerincekhez csatlakozó szélein lévő – ráhagyásokat levágják, a hegesztési éleket előkészítik, majd ezt is beemelik a padba. A hegesztési éleket egymáshoz igazítják és rögzítik. Újabb bemérés alapján a középső pályalemezen lévő ráhagyásokat is levágják, előkészítik a hegesztési éleket, majd két darab speciális emelő gerendával beemelik a pályalemezt és befüggesztik a gerincek közé. A varratélek beállítása után meghatározott sorrendben megkezdődik a hídszakasz hegesztése. A híd szakaszai közül elsőként az a végkereszttartós elem készült el, amely betolás után a Duna túlsó partjára kerül majd, ez lesz az első dilatációs eleme a mederhídnak. Az elkészült szakaszt a már korábban összeszerelt betoló csőr mellé mozgatták, geodéziai beállítás után pedig elkészítették a csőr és hídelem hegesztett kapcsolatait (15. ábra). A következő hídszakasz összeállítása és hegesztése után kezdték el az egyes szakaszok egymáshoz illesztését. Minden szakasz egyik végén, körben, a teljes keresztmetszetben 50 mm ráhagyással készült. A szakaszok magassági beállítását minden illesztésnél a tervező által megadott értékek alapján végzik el. A két hídszakasz geodéziai beállítását kiegyenlített hőmérsékleti viszonyok mellett kell elvégezni. Beállítás után a ráhagyások levágása, hegesztési élek előkészítése, majd a lemezélek illesztése következik. A szakaszok egymáshoz hegesztése előtt ellenőrzik az elemek beállítását. A tompavarratokat a már megszokott technológia szerint kerámia gyökmegtámasztás mellett, portöltetű
fogyóelektródás ívhegesztéssel készítik. Varratvizsgálat után felkerülnek a pálya-, gerinc- és fenéklemez merevítését szolgáló trapézborda passzdarabok. A szakaszok összehegesztése után geodéta méri be a megvalósult hídalakot, a mérési eredmények alapján a tervező meghatározza a következő illesztéshez a korrigált magassági beállítást.
Pályakonzolok szerelése Az elkészült mederhíd tolási egységre a konzolok felszereléséhez a betolópálya mellett, a ki- és befolyási oldalon is guruló állványzatot építettek (16. ábra). Az állványzatot hosszirányban a főtartó elem mellé mozgatják, felemelik az illesztendő pályakonzolt, majd beállítás és illesztés után hozzáhegesztik a főtartóhoz. Nem minden pályakonzolt szerelnek fel a szerkezet betolása előtt. A híd első három szakaszának a betoló csőr mögötti részére nem kerülnek fel a konzolok azért, hogy tolás közben csökkentsék a konzolos hídelem tömegét. Szintén nem szerelik fel a támaszos elemek konzoljait, azokat a híd végleges helyén a tolópályák kiszerelése és a hídszerkezet leengedése után helyezik majd el.
16. ábra: Teljes hídkeresztmetszet a konzolszerelő állványzattal
TOLÁSI FÁZISOK A mederhíd elkészült elemét szakaszos tolással, fázisonként mozgatják előre. Az előretolt elem vége elhagyja a szerelőterületet, ahol újra lehetőség nyílik a következő szakasz hídvéghez illesztésére. A mederhíd betolásával 2012. január végére az 5-ös tolási fázis utáni állapot valósult meg (17. ábra). A szerkezet még hátralévő néhány nevezetes tolási fázisát mutatja a 18. ábra. A 6-os tolási fázis megkezdése előtt kell felállítani az árbocot és megfeszíteni a pászmákat. A következő tolások során a betoló csőr a medernyílások felett halad át. A medernyílások 35 méterrel nagyobbak, mint az ártéri támaszközökben, ezért a nagyobb konzolosság hatására megnövekszik a betoló csőr lehajlása. Az árboc és a feszítőpászmák ezt a lehajlást hivatottak csökkenteni. 15. ábra: Betoló csőr és hídelem összeállítása
17. ábra: 2012. január végén megvalósult tolási fázis
Acélszerkezetek 2012/1. szám
49
18. ábra: Nevezetes tolási fázisok
A 8-as tolási fázis előtt a mederhíd teljes hosszában elkészül, ettől a tolási fázistól kezdődően már az is a feladat részét jelenti, hogy a hídvéget leléptessék a hídfőről, jármokról és ártéri pillérekről is. A 12-es tolási fázisban a betoló csőr eléri az utolsó 4-es pillért, ahol az árboc elbontása és a betoló csőr szakaszos leszerelése után végleges helyére kerül a mederhíd.
A meder- és bal ártéri híd tolástechnológia tervezése: • Pont-TERV Zrt. • Barabás Mérnökiroda Kft./Heed Kft. • KÖZGÉP Zrt. Tolóberendezések tervezése: • Heed Kft. • Barabás Mérnökiroda Kft.
A betolás eszközei A hídszerkezetek szerelésénél a betolás nem új módszer, Magyarországon több híd építésénél sikerrel használták már ezt a technológiát. A KÖZGÉP Zrt. is több hidat épített már betolással, például az M6-os autópálya Sió-csatorna hídját valamint a Szebényi völgyhidat, a győri Jedlik Ányos hidat, az M3-as autópálya Keleti-főcsatorna-hídját stb. Az M0-ás híd betolása azonban mégis nagyobb kihívás. A hídszekrény mérete, tömege és a 108,5 méteres nyílásokban jelentkező hatalmas konzol minden eddiginél nagyobb igénybevételt jelent a tolópályák számára. A tolás technológiája nagymértékben hasonlít a Szebényi völgyhídnál alkalmazott megoldáshoz, azonban az ott használt tolópályák teherbírása csak fele volt az itt szükségesnek. A másik fontos kérdés a hídszerkezet megfelelő megtámasztása a tolás közben. Az alsó öv és gerinc kapcsolata az esetenként jelentkező 6000 kN reakcióerőt csak megfelelő hosszban elosztva képes elviselni. Összegezve a tolópályákkal szemben támasztott követelményeket, a Hárosi híd betolására alkalmas berendezés tervezését és gyártását határoztuk el. A tolópályákon kívül a hídszerkezet betolásához szükség van egy csőrre (19. ábra). A csőr 50 méter hosszú, 90 tonnás szerkezet, amelynek elejére egy szánkótalphoz hasonlító alsó övű, rácsos szerkezet került. Tolás közben a pillérre telepített görgős támasz emeli fel a betoló csőrt a szükséges magasságra (20. ábra), annak a tolópályára terheléséhez.
50
19. ábra: Rácsos szerkezetű betoló csőr
20. ábra: A csőr fellépése a pillérre telepített görgős bakra
Acélszerkezetek 2012/1. szám
21. ábra: Tolópálya-alapkeret lefeszítése a pillérre
22. ábra: A 9-es pillérre telepített tolópálya felkészült a csőr fogadására
Tolóberendezések gyártása: • KÖZGÉP Zrt. (acélszerkezetek, gépészeti elemek), • Barabás Mérnökiroda Kft. (hidraulikus, vezérlőelemek).
6000 kN 1000 kN 1000 kN
A híd pilléreit az A-Híd Zrt. építi. Az új Hárosi Dunahíd és a régi, Deák Ferenc híd pillérei külsőleg azonos szerkezeti kialakításúak és méretűek. Lényeges különbség, hogy a szerkezeti gerendába a tolópályák és a munkapódiumok rögzítéséhez szükséges lefogató elemeket építettek be, ezekhez diwydag rudakkal feszítik le a tolópálya alapkereteket (21. ábra). A pillérek felső síkja sajnos nem elegendően nagy a biztonságos munkavégzéshez, ezért acélszerkezetű pódiumrendszert kell kiépíteni a tolópályák kiszolgálásához.
500 kN ±100 mm
A 22. ábrán a kilences pillérre felszerelt tolópályák és a közöttük elhelyezett görgős bakok láthatók.
Független statikai vizsgálatok és tolási koncepció ellenőrzése: • BME Hidak és Szerkezetek Tanszéke. A tolópályák adatai: • tolópad névleges teherbírása • egy tolópadba beépíthető tolóerő • felvehető keresztirányú erő • egy zsámoly függőleges teherbírása tolás közben • keresztirányú kormányzási lehetőség • a tolópálya magassági helyzetének korrekciója • tolási sebesség • legkisebb üzemeltetési hőmérséklet • tolás közben megengedett maximális szélsebesség
Tolópályák felszerelése a pillérekre, a hídszerkezet betolása
±25 mm 5 mm/s –20 °C 10 m/sec
A 10-es hídfőre felszerelt és üzembe helyezett tolópályán 2011. augusztus végén kezdődött el a mederhíd tolása az 1es tolási fázissal, jelenleg, az 5-ös tolási fázis után, a betoló csőr elérte a mederben lévő 7-es pillért. A 23–25. ábrákon látható képek az eddigi tolások alkalmával készültek.
23. ábra: A mederhíd a tolópályazsámolyokon utazik
24. ábra: Betoló csőr felléptetése a 7-es pillérre
25. ábra: 2012. január 31-én a betoló csőr elérte az első vízi pillért
Acélszerkezetek 2012/1. szám
51
26. ábra: Fenéklemez-panel fordítása az előszerelő pad mellett
à 27. ábra: Jobb ártéri híd főtartó a keresztmetszet összeállító padban
Jobb ártéri híd acélszerkezet-szerelése A jobb ártéri híd szerelését a budatétényi oldalon kialakított szerelőtéren végzik. A 13 szakasz összeállítása és hegesztése előszerelő padokban történik. A teljes keresztmetszetű szakaszokat 400 tonna teherbírású autódaruval az elkészült pillérek között megépített jármokra emelve készülnek el a keresztmetszettoldások. A munkaterület hiánya miatt azonban ez a munkafolyamat csak 2011. augusztus végén kezdődhetett el. A Duna jobb árterén – a munkák megkezdése előtt – szerelésre alkalmas területet kellett kialakítani. Az egyenetlen, dombokkal és gödrökkel tarkított területet nemcsak ki kellett egyenlíteni, de talajcserére és feltöltésre is szükség volt. Az így kialakult 99,5 Bmf szintű szerelőterületen a kisebb árhullámok sem hátráltathatják a munkálatokat. A szereléstechnológiai tervet a Pont-TERV Zrt. és a Speciálterv Kft. készítette. A szerelőtéren három szerelőpad épült. Az elsőben hegesztik össze a közúton szállítható méretű elemeket panelekké (26. ábra), majd innen autódaru emeli át őket a térbeli összeállításra alkalmas padokba (27. ábra). A térbeli összeállító padból kettő készült, mert ezekben az összeállítás és a hegesztés átfutási ideje kétszerese a panelek elkészítési idejének. A toldó- és sarokvarratok az előbbiekben már bemutatott meder- és bal ártéri híd hegesztésénél alkalmazott technológiával készültek. Az elkészült hídszakasz varratvizsgálatai és bemérése után a járomra emelték az elemet. A szerelőjármokat a hídtengelyben a szakaszok illesztési helyén állítják fel. A hídszakaszok beemelése 400 tonnás autódaruval történik (28. ábra), miután a hídszakaszok emelési tömege 65–75 tonna, a szükséges emelési magasság, valamint a gémkinyúlás miatt kisebb teherbírású daru nem elegendő erre a célra. A jármokra felemelt elemek tengelyének és magasságának beállítását geodéta végzi. A szereléstechnológiai terven megadott értékek pontos beállítása után a szakaszok illesztése, majd a toldóvarratok hegesztése szintén a már előzőekben említett technológia szerint készül. A hídszakaszok beemelését és összehegesztését a 3-as pillértől a hídfő felé haladva végzik, és csak ezután kezdik el a 3-as és 4-es pillérek közötti nyílás szerelését. A jobb ártéri híd szerelése összefügg a mederhíd betolásával is. A mederhíd elején lévő betoló csőr leszerelését csak a 4-es pillér 3-as pillér felőli oldalán lehet elvégezni, tehát a mederhíd betolását és a csőr leszerelését követően emelhető be a jobb ártéri híd utolsó eleme (29. ábra).
52
A híd acélszerkezetének szerelése a bal ártéri híd betolásával folytatódik majd, eközben a mederhíd alól kiszerelik a tolópályákat, és a szerkezetet a saruzási szintre engedik le. Megkezdődik a jobb ártéri híd vasbeton pályalemez építése. A nyár derekán a bal ártéri híd acél főtartója is elfoglalja majd végső helyét, és ezután itt is elkészíthető a vasbeton pálya. Az építők ezután már száraz lábbal kelhetnek át az új Hárosi Duna-hídon, hogy mielőbb elvégezhessék a forgalomba helyezéshez szükséges, még hátralévő munkákat.
28. ábra: Az első hídszakasz járomra emelése
29. ábra: A jobb ártéri híd utolsó szakaszainak beemelése a mederhíd betolása után kezdődhet
Acélszerkezetek 2012/1. szám
S707-60 tűzvédő festékbevonat-rendszer A termék gyártója: Nullifire LTD. (Torrington Avenue, Coventry, West Midlands, CV4 9TJ, United Kingdom)
Eső- és vízálló. A fedőréteg nélküli tűzvédő bevonat 6 hónapig kültérben, károsodás nélkül tárolható.
ÉME engedélyszám: A-216/2010 ÉME engedély jogosultja:
Henelit International KFT. Tel.: +36 22 514 510 H-8000 Székesfehérvár Fax: +36 22 514 517 Alba Ipari Zóna e-mail:
[email protected] Zsurló utca 2. Acélszerkezetek 2012/1. számwww.henelit.hu
A Mipa AG. Csoport tagja
53
Érsek László hegesztőmérnök, EWE
HÍDSZERKEZETEK ÚJABB, ILLETVE ELFELEDETT ANYAGAI NEWER AND FORGOTTEN MATERIALS FOR BRIDGE CONSTRUCTIONS A hídépítés szinte egyidős az emberiség történetével. Az első hidak a természetben készen található anyagokból – fából, kőből – készültek. Az ipari forradalmat követően kezdődött meg az öntöttvas, ill. kovácsoltvas anyagú hidak építése. A 19. század elején jelentek meg az első acélhidak, majd a vasbeton hidak. Napjaink hídépítésében ez a két anyag a meghatározó. Az elmúlt évszázadban azonban az acélhidakon belül nagyszámú híd épült időjárásálló acélból és – bár jóval kisebb számban – az acél mellett a második legfontosabb fémből, az alumíniumból is. Az elmúlt évtizedekben pedig megkezdődött a korrózióálló acélból, valamint a kompozit anyagokból készült hidak terjedése. A tanulmány ezekről a Magyarországon nem, vagy alig alkalmazott anyagokból készült hidakról kíván egy áttekintést adni, ill. bemutatni a lehetséges perspektívákat.
The construction of bridges is almost as old as human history. The first bridges were constructed using materials from the nature (wood, stone). The construction of cast-iron and wrought-iron bridges began after the industrial revolution. The first steel bridges appeared at the beginning of the 19th century, as the reinforced concrete bridges. Nowadays, these two substances predominate this area of construction. However, in the last century, a great number of bridges (within the steel bridges) have been built using weathering steel. Also, the second most important metal in the bridge construction is aluminium, although in a much smaller number. In recent decades, the spread of stainless steel and composite bridges have begun. In the following paper, I aim to offer an overview of the bridges built from materials largely unutilized (or not utilized at all) in Hungary and to demonstrate the possible perspectives.
BEVEZETÉS
beépíthetők.) Csak jóval később – lényegében az ipari forradalom idejétől – kezdődött el a vasalapú hidak építése. Előbb az öntöttvas, majd a kovácsoltvas anyagú hidak következtek. Ennek legelső és talán legszebb példája az Iron Bridge, az angliai Coalbrookdale közelében, 1. kép. Az ennek során létrejött nagyipari technológiák tették lehetővé egyre nagyobb számban és méretekben történő építésüket. A 19. század elején jelentek meg az első acélhidak, a 19. század végén a vasbeton hidak, majd a 20. század első felében a feszített vasbeton hidak. Napjaink hídépítésében ez a két anyag a domináns; az igazán nagy hídprojektek során ezek képezik a teherviselő szerkezetek anyagát. Az öntöttvas, ill. kovácsoltvas anyagú hidakat már régen túlhaladta a technikai fejlődés. Az acélanyagú hidakról pedig számtalan kisebb-nagyobb cikk, tanulmány jelent meg.
A hidak létesítését minden esetben a földrajzi és az ebből adódó gazdasági szükségszerűség determinálja. Rendeltetésük – a speciális alkalmazásoktól most eltekintve – jól definiálja funkciójukat: közúti, vasúti, gyalogoshíd; esetleg ezeknek valamilyen kombinációja. Az összes tényező szerencsés „együttállása” esetén a funkció ellátása mellett csodálatra méltó mérnöki alkotások jöhetnek létre egyidejű művészi kivitel mellett. Még ha egy, az utóbbi kategóriába eső hidat szemlélünk is, az esztétikai megjelenés mellett a híd anyaga a legtöbb esetben csak másodlagos vagy nem különösebben érdekes, legalábbis a laikusok számára. Pedig a híd külső megjelenési formája és anyaga között egyértelmű kapcsolat van: gondoljunk csak az ókorból, ill. a kora középkorból ránk maradt robusztus kőhidakra, a kisebb patakokon átívelő fahidakra vagy ezek ellenpontjaként a nagy fesztávú, kecses völgyhidakra, amelyeket csak acélból vagy vasbetonból lehet megvalósítani. Jelen tanulmány célja rövid áttekintést adni a hídszerkezetek építésében alkalmazott szerkezeti anyagokról. Mivel acélszerkezetekkel foglalkozó szakfolyóiratban jelenik meg a cikk, így természetesen a fémanyagú hidakra helyezi a hangsúlyt.
A HÍDÉPÍTÉS TERÜLETÉN ALKALMAZOTT ANYAGOK A történeti–technikai fejlődés során először a természetben készen található, könnyen elérhető anyagokat – így a fát és a követ – alkalmazták. (Nagy előnye ezen anyagoknak, hogy sok esetben különösebb megmunkálás nélkül
54
1. kép: Iron Bridge – Coalbrookdale / Anglia
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Ezek sorában első helyen említeném dr. Domanovszky Sándor szakirodalmi tevékenységét; közülük a tárgyunk szempontjából egyik releváns munkáját [1] emelném ki. Ebben tömör áttekintést ad a hídépítésben használatos vas/acélanyagok fejlődéséről. A tanulmányban azután a téma iránt mélyebben érdeklődő további támpontokat is kaphat a szakirodalmi tájékozódáshoz, ill. a gyakorlati alkalmazásokhoz. Az ő munkássága nyomán ismerte meg és alkalmazza a hazai hídépítő szakma az acélhidak területén a technikai fejlődés jelenlegi csúcsát jelentő termomechanikusan hengerelt (TM)-acélokat. Ennek eddigi legmarkánsabb példái a dunaújvárosi Pentele híd mederhídjának kosárfül alakú ívei és a hozzá kapcsolódó elemek a pályaszerkezetben. A téma talán legteljesebb kifejtése a hidat építő konzorcium által kiadott reprezentatív kiadványban található [2]. Az acélszerkezetű hidak többsége azonban még ma is a jól bevált 355, ill. 235 MPa folyáshatár-kategóriájú acélokból készül. Előbbire példák – csak a legutóbbi évekből – a dunaújvárosi hidat követően épült két nagy közúti hídprojekt: a Megyeri híd a Dunán vagy a szegedi Móra Ferenc híd a Tiszán [3, 4]. Utóbbira leginkább a közelmúltban a KÖZGÉP Zrt. által felújított újpesti vasúti hidat (Északi összekötő híd) vagy az azóta felszámolásra került GANZ Acélszerkezet Zrt. által Hamburgba, az Oberhafenkanal fölé történő beépítésre gyártott két vasúti felüljárót lehetne említeni [5, 6]. Pedig a különböző szabályzatok is lehetővé teszik a nagyobb szilárdságú acélok alkalmazását. Pl. az acélhidakra vonatkozó német DIN-Fachbericht 103 közúti hidaknál engedélyezi a 460 MPa szilárdsági kategóriájú acélok betervezését a szokásos normalizált, ill. normalizálva hengerelt mellett TM-hengerelt kivitelben is. (Vasúti hidaknál továbbra sincs jele semmilyen „liberalizmusnak”: itt továbbra is az S355-ös acélok jelentik a „csúcsot”, a nagyszilárdságú acélokat.) A megfelelő hazai előírás, az ÚT 2-3.413:2009 is lehetővé teszi az S460-as acélok beépítését, azonban megjegyzi, hogy „az EN 10025-6 szabvány szerinti Q, ill. QL minőségek alkalmazása nem megengedett”. Ezen járatos, bevált acélminőségek mellett azonban más acélfajták is szóba jöhetnek. A potenciálisan alkalmazható acélfajták száma lényegesen nagyobb, mint a ténylegesen alkalmazottaké. Már korábban lehetett hallani a légköri korróziónak ellenálló (időjárásálló) acélok alkalmazásáról; újabban pedig egyre több híradás olvasható a korrózióálló acélok (azok közül is elsősorban a duplex típusúak) beépítéséről hídszerkezeteknél. Az egyéb fémek közül – a vason, ill. az acélon kívül – egyedül az alumíniumot alkalmazták eddig a hídépítés területén. Azonban a hidak nemcsak a fenti „hagyományos” szerkezeti anyagokból készülhetnek, hanem a mai anyagtudományi kutatások egyik csúcsát jelentő kompozit anyagokból is. Az egyes anyagcsoportok ismertetése után röviden összefoglalom, hogy mit ír ezen anyagok alkalmazásáról a hídépítés területének két általam rendkívül nagyra tartott szaktekintélye, Fritz LEONHARDT és Leonardo Fernández TROYANO a témába vágó műveikben [7, 8].
felületükön az időjárási viszonyok hatására képződő védő oxidréteg által. Az angolban a „weathering steels” (időjárásálló acélok) elnevezés használatos, míg a németben szinte kizárólag a „wetterfeste Stähle” (időjárásálló acélok) terjedt el. A két világháború között az USA-ban kifejlesztett és alkalmazott időjárásálló acélok a gyártó cég által adott Cor-Ten márkanéven váltak ismertté. (Emellett a Corten és CORTEN formával is lehet találkozni.) A köznapi nyelvhasználatban Corten-acéloknak is nevezik az acélok ezen típusát; de ez nem korrekt, mivel egy bizonyos gyártó cég konkrét termékéről – tehát a légköri korróziónak ellenálló acélok egyikéről – van szó. Az amerikai United States Steel Corporation (USS) szabadalmaztatta a márkanevet, amit azután az International Steel Groupnak (jelenleg ArcelorMittal S.A.) adott el. Érdekes módon az Arcelor cég nem ezen a néven, hanem saját márkanéven – Arcorox – forgalmazza ezeket az acélokat. COR-TEN A, ill. COR-TEN B elnevezéssel gyártja pl. a finn Ruukki és a ThyssenKrupp Stahl AG légköri korróziónak ellenálló acéljait. Ezen acélok felületén a fenti ötvözés hatására hosszabb idő alatt (1–3 év) olyan szulfátos, foszfátos, hidroxidos vegyületek képződnek, amelyek az oxidréteg felületi pórusait eltömítik és ezáltal kezdetben lassítják, majd megállítják a rozsdásodást, mivel meggátolják a nedvesség bejutását az acél mélyebb rétegeibe. Ez a folyamat lényegében a passziválás. A passzivált felület kezdetben világossárga, majd a kialakult védőrozsda színe sötétbarna lesz, lilás árnyalattal. Ennek vastagsága általában nem haladja meg a 0,3 mm-t [9]. A műszaki gyakorlatban alkalmazott egyéb acélfajtákhoz hasonlóan ezen acélok megmunkálásának, használatának is jól kidolgozott szabályzatrendszere van. Az EN 10025-5 európai szabvány mellett irányelvek, ajánlások sokasága áll rendelkezésre, lásd az Irodalomban. A nagy európai alapanyaggyártók kínálatában szerepelnek ezek az acélminőségek (Arcelor, Dillinger, Ruukki, Salzgitter, SSAB, ThyssenKrupp). A kereskedelmi forgalomban kapható minőségekről az. 1. táblázat ad áttekintést. 1. táblázat: Időjárásálló acélok választéka Gyártó ArcelorMittal Dillinger
Minőség S355J2W
Arcorox 355
S235J2W
Diweten 235
S355J2W
Diweten 355
Ruukki Salzgitter
A LÉGKÖRI KORRÓZIÓNAK ELLENÁLLÓ ACÉLOK TULAJDONSÁGAI
SSAB
A légköri korróziónak ellenálló acélok (steels with improved atmospheric corrosion resistance) olyan acélok, amelyeket bizonyos ötvözőelemekkel – elsősorban rézzel, krómmal és foszforral – ötvöznek azzal a céllal, hogy megnöveljék a légköri korrózióval szembeni ellenállásukat a
ThyssenKrupp VOEST Linz
Márkanév
profilanyagok
COR-TEN A
ASTM A 242 szerint
COR-TEN B
ASTM A 588 szerint
S235J2W
Allwesta 235
S355J2W
Allwesta 355 Docol 355W
ASTM A 588 szerint
Docol 700W
ReH > 690 MPa; nem szabványos
COR-TEN A
ASTM A 242 szerint
COR-TEN B
ASTM A 588 szerint
S235J2W
nincs
S355K2W
nincs
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Megjegyzés
KV = 40 J/–20 oC
55
A légköri korróziónak ellenálló acélokat kétféle folyáshatárral gyártják: ReH = 235 MPa, ill. 355 MPa. Az ütőmunkát 0, ill. –20 oC-on szavatolják. Az egyéb mechanikai tulajdonságok (statikus anyagjellemzők) megegyeznek a megfelelő szilárdsági kategóriájú ötvözetlen acélokra előírt követelményekkel. A fáradási tulajdonságokról: Dinamikus igénybevétel esetén az alkatrész felületi minőségének is szerepe van a fáradási szilárdságra: a teljesen sima felületek adják a legmagasabb értékeket. Időjárásálló acéloknál egy idő után a rozsda okozta bemaródások mutatkoznak. Ezeknek a bemaródásoknak azonban a szokásos konstrukcióknál alig van jelentősége, mivel a hegesztett szerkezetekben óhatatlanul fellépő bemetszések (főleg szegélybeégések) megengedett értékei is jelentősen nagyobbak, mint ezek a bemaródások. A 355 MPa folyáshatárú acélokat különböző C-, ill. P-tartalommal gyártják. A jelölésben a W betű utal a légköri korrózióval szembeni fokozott ellenálló képességre, míg a P kiegészítő jelölés a növelt foszfortartalmat mutatja. (Megjegyzendő, hogy a német Bauregelliste A a növelt P-tartalmú acélokat nem tartalmazza, vagyis alkalmazásuk az építésfelügyelet hatálya alá eső területeken nem engedélyezett.) Az adagelemzés szerinti legnagyobb megengedett karbonegyenérték (CE) minden termékvastagság esetén az S235 acélminőségre 0,44%, az S355-re 0,52%. (A CE számítása az IIW-képlet alapján történik.) Ez a jellemző a hegeszthetőség (beedződés) szempontjából fontos. A hegeszthetőségre, ill. a hegesztés kivitelezésére vonatkozó alapvető tájékoztatást a szabvány D melléklete is tartalmaz. Egyéb kérdésekben a ferrites acélok hegesztésére vonatkozó MSZ EN 1011-2 előírásai vonatkoznak. Hegesztésükhöz a gyártó üzemnek a megfelelő kategóriájú ötvözetlen acélokra érvényes DIN 18800-7 szerinti tanúsítás megléte esetén annak kiterjesztése nem szükséges. Szegecselt és csavarkötések esetében a korróziós folyamatok elindulásának megakadályozása érdekében a felhasználandó szegecsek és csavarok kiválasztására megfelelő elővigyázatossági intézkedéseket kell tenni (MSZ EN 100255:2005 D melléklet). A légköri korróziónak ellenálló acélok alkalmazásának legnagyobb előnye abban van, hogy a felületükön képződő vékony passziválóréteg révén elmaradhat az ötvözetlen acéloknál elengedhetetlen felületvédelem (festék-, ill. fémes bevonatok egyaránt) annak minden további költségvonzatával együtt. Ez főleg a helyszíni korrózióvédelmi munkáknál jelent előnyt (állványozás, sátrazás, szemcseszórás elmaradása). Mind a szemcseszórás, mind a felületbevonás művelete jelentős terhelést jelent a környezetre. Előbbinél az intenzív zajhatás és porképződés, utóbbinál pl. a bevonatrendszer anyagainak párolgása említendő meg. Ezáltal mind a létesítmény üzembe helyezése, mind fenntartása során jelentős költségek takaríthatók meg. Áruk azonban – a viszonylag alacsony ötvözőtartalom ellenére is – meghaladja a szénacélokét: a becslések szerint csak „kissé” (kb. 10–15%-kal). A magasabb anyagárhoz hozzáadódik még a korróziós pótlék miatti többletanyag-költség is. (A korróziós fogyás értéke egyébként nem éri el az ötvözetlen acélokra vonatkozó adatok 50%-át sem: az MB 434-ben közölt adatok alapján 0,01 mm/év, vagyis 50 év alatt közel fél mm!) A légköri korróziónak ellenálló acéloknál az alkalmazás során okvetlenül foglalkozni kell a műszaki–gazdasági jellegű szempontok mellett esztétikai kérdésekkel is. Már
56
csak azért is, mivel nemcsak néhány folyóiratcikk [10, 11] vagy ajánlás jellegű dokumentum – mint pl. az MB 434 –, hanem amerikai tervezési, kivitelezési előírások – pl. a NDOT (Nevada Department of Transportation) Structures Manual – is ezt teszik. Ötvözetlen acélból készült szabadtéri acélszerkezeteknél a külső megjelenést döntően az alkalmazott bevonatrendszer határozza meg. Korrózióálló acélból, ill. alumíniumból készült szerkezeteknél az alkalmazott fémek jellegzetes színe, fénye. (Legfeljebb némi felületkezelést alkalmazva.) Az időjárásálló acéloknál is a természetes szín érvényesül: de nem az acélanyag fémes fénye, hanem a rozsda jellegzetes színe. A rozsda pedig – mivel egyfajta bomlástermék –, sok emberben negatív asszociációkat kelt: az elmúlásra, elhanyagoltságra emlékeztet. (Az NDOT kézikönyv szerint: „one of lack of proper maintenance”.) Utóbbi állítás főként akkor igaz, ha olyan szerkezetekről van szó, amelyeket egyébként bevonattal szoktak ellátni. …és akkor még nem említettük azt az érzést, ha egy ilyen anyagú szerkezettel közvetlen kontaktusba kerülünk, pl. megfogás által. (De ez utóbbi probléma – pl. fa, műanyag vagy korrózióálló acélból készült korlátok alkalmazásával – elkerülhető.) Az NDOT-dokumentum lényegében csak akkor ajánlja alkalmazásukat, ha az ebből készült szerkezeti elemek a közlekedésben részt vevők által közvetlenül nem láthatók. Nézetem szerint az egyetlen elfogadható érv alkalmazásuk mellett, hogy adott esetben jól integrálódnak a természeti környezetbe (erre vonatkozóan a továbbiakban néhány példát mutatunk); nem hívják fel különösebben magukra a figyelmet, ill. nem is vonják azt el. Gyalogosátkelőkön semmiképp nem alkalmaznám, legfeljebb közúti hidakon.
Alkalmazási példák Érdekes módon időjárásálló acélt először Európában, a német Vereinigten Stahlwerke AG, Düsseldorf szabadalmaztatott 1928-ban és dortmundi gyárában állított elő, amit azután Union Stahl néven forgalmazott. Komolyabb ipari alkalmazásokra sem akkor, sem a második világháború alatt, ill. azt követően nem került sor. Az ok, hogy a fő ötvözők – a króm és a réz – csak nagyon szűkösen álltak rendelkezésre, mivel mások voltak a prioritások. Mint számos ipari termék, eljárás esetén, a CORTENacéloknak a 20. század hatvanas éveiben Észak-Amerikában történt „újrafelfedezése” jelentett áttörést, és azt követően onnan jutott vissza ismét Európába. A kezdeti eufória után a hetvenes évek végén, ill. a nyolcvanas évek kezdetén egy Stillstand következett. (A nagy nekilendülést mutatja, hogy nemcsak a Német Szövetségi Köztársaság (NSZK), hanem még a magát az akkori világ vezető ipari hatalmai közé soroló Német Demokratikus Köztársaság (NDK) is kifejlesztett ilyen típusokat az NSZKban Corten, Patinax márkaneveken; az NDK-ban KT-Stähle = korrosionsträge ≈ korróziótűrő acélok jelöléssel.) A visszaesés, ill. elbizonytalanodás okai között több tényező is említhető: így a vártnál nagyobb mértékű – és nem egyenletes eloszlású – korrózió, kétségek a fáradási szilárdsággal szemben, esztétikai kifogások. Fentiek következtében Németországban alkalmazásukat „csak egyedi esetekben, külön jóváhagyással” engedélyezték. Ezt még a DASt 007 irányelv 1979-es kiadásában is rögzítették. Az említett dokumentum továbbá elrendelte vastagsági pótlékok alkalmazását a tervezésnél és kontrollmérések végzését a meglevő hídszerkezeteknél.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
A hosszan tartó és alapos vizsgálatokat követően – annak mintegy összefoglalásaként – 1993-ban átdolgozásra került a DASt 007 irányelv és kiegészült egy fontos függelékkel: „Korrosionsschutz-gerechtes Gestalten von Bauten aus wetterfestem Stahl” (Időjárásálló acélból készült építmények korrózióvédelmi szempontból helyes kialakítása). Erre nagy szükség volt, mivel a korróziós problémák nagy része a speciális konstrukciós szempontok figyelmen kívül hagyásából adódott. A különböző előírások, ajánlások – pl. az USA Közlekedési Minisztériuma által kiadott dokumentum (Uncoated…) vagy az MB 434 – felsorolják az alkalmazás feltételeit, vagyis hogy mely esetekben nem alkalmazhatók az időjárásálló acélok: – elkerülhetetlenül hosszabb nedves periódusok esetén (mivel a védőréteg megmaradásának előfeltétele a száraz és nedves időszakok periodikus váltakozása); – folyamatosan víz hatásának kitett vagy víz alatt levő szerkezetezben (pl. vízépítési acélszekezetek); – tenger közelében (1 km távolságon belül); – kén-dioxid- és klorid-tartalmú ipari környezetekben; – zárt terekben, üregekben; – vékonyfalú (t < 3 mm) szerkezetekhez. Néhány konstrukciós szabály: – a felülről nyitott profilokat és minden olyan kialakítást kerülni, ahol csapadék és szennyeződés gyűlhet össze; – belső terekben, üregekben gondoskodni a felgyülemlett folyadék elvezetésének lehetőségéről (a víztelenítőcső anyaga nem lehet időjárásálló acél); – a hegesztett kötéseket előnyben kell részesíteni a csavarozottakkal szemben. Észak-Amerikában egészen más volt ezen idő alatt az attitűd és ebből adódóan a felhasználás volumene is: Kanadában pl. az acélhidak 80–90%-a időjárásálló acélból épült és az USA-ban is az összarány a hídépítésben közel 15%-ot tett ki [13]. Nem hallgatható azonban el, hogy itt érezhető volt némi visszaesés. Kloridok okozta korróziós problémák miatt Michigan állam útügyi hatósága egy moratóriumot adott ki, amely átmenetileg felfüggesztette alkalmazásukat, idézi [10]. Az ezredforduló körül azután újbóli alkalmazásukról olvashattunk, elsősorban Németországban és Lengyelországban [10-12].
részben időjárásálló acélból [11]. (A csatorna teljes hosszán egyébként 480 híd található.) Az Elba-Seitenkanal-nál (ESK) három ilyen anyagú hidat létesítettek. Nagyon különböző méretű és terhelhetőségű hidakról van szó; az önsúlyok ennek megfelelően 100 és 700 tonna között változnak. A fenti 35 hídból az MLK-n 15 teljesen időjárásálló acélból álló hidat építettek, míg a többi húsznál ennek aránya az összsúlyban 50 és 75% között mozgott. Mind a két járatos szilárdsági kategóriájú acélt alkalmazták. Szerkezeti kivitelüket tekintve 25 a felsőpályás hidak közé tartozott. Ebből 20 ívhíd volt és 5 gerendahíd. A pályák többnyire ortotrop lemezként voltak kialakítva, csupán két híd volt öszvérszerkezetű [11]. Egy érdekes formájú híd a hannoveri szakaszról – az Eulenkamp-Brücke – a 2. képen látható.
2. kép: Eulenkamp-Brücke – Mittellandkanal / Németország
Ezek után nézzük néhány jellemző alkotás részletesebb leírását az MB 434 alapján! Rüschebrinkbrücke – Dortmund A Brackelerstrasse feletti híd egyike a legrégebbi, időjárásálló acélból készült hidaknak Németországban. Az 1970–71-ben épült 4 nyílású (4×55 m) híd többek között egy kitérő utat, egy patakot és egy vasúti vágányt ível át. A szerelési illesztések kivételével hegesztett kivitelű.
Németország
Híd egy kikötői öböl felett, Wanne-Eickel A hidat 1974-ben a privát Wanne-Herner Eisenbahn und Hafen GmbH részére építették. A hajóforgalomnak egy belvízi – Duisburg térségében levő – kikötői öböl fölötti zavartalan biztosítása céljából készült. A hidat 1998-ban üzemen kívül helyezték. (De nem a híd anyagával kapcsolatos problémák miatt, hanem mivel a kikötői öblöt lezárták és így a híd is feleslegessé vált.) A híd nagyon jól bevált, a szakma is pozitívan ítélte meg: konstrukciós kialakítása során sikerült elkerülni a sok esetben tapasztalt „gyermekbetegségeket”, így példaként szolgálhat a továbbiakban épülő létesítményekhez. Néhány adat a híd méreteiről: fesztávja 71 m; magassága 7 m; szélessége 11,2 m. A főtartók szekrényes, a pályalemezek ortotrop szerkezetűek. Valamennyi kötés hegesztéssel készült.
Az első időjárásálló acélból készült híd egy gyalogos- – de egy sávon személygépkocsival is járható – felüljáró volt a Main folyó felett Neustadt am Main és Erlach között [10]. 1970–71-ben épült. A nagy „boom” a múlt század hetvenes éveinek közepén következett be. 1973 és 1978 között egyedül a Mittellandkanal-on (MLK) 35 hidat építettek teljesen vagy
Seerheinbrücke (Seerheinsteg) – Konstanz / Németország Az építtető Konstanz város elöljáróságának az volt a kívánsága, hogy „a híd üzemeltetése során kevés nehézség lépjen fel”. Továbbá sem az építés, sem a későbbi fenntartás során nem lehetett a Seerhein vizét szennyezni. (A festéssel történő hagyományos felületvédelmet tehát
EURÓPAI KITEKINTÉS Nagy-Britanniában 1968 óta több mint száz, Finnországban mintegy 70 közúti híd készült időjárásálló acélból. De még olyan viszonylag kis országokban – mint pl. Hollandia, Luxemburg és Svájc – is nagy számban épültek ilyen hidak. A Németországban ezen időszakban időjárásálló acélból készült hidak száma közel hetvenre tehető [11].
Acélszerkezetek 2012/1. szám
57
nem lehetett alkalmazni.) Az 1991-ben készült felsőpályás gyalogoshíd időjárásálló acélanyagával az összes feltételt teljesítette. A szerkezet kialakítása során a konstruktőrök esélyt sem adtak bárminemű csapadék összegyűlésére sem kívül, sem belül. A szekrényes főtartó ívelt és három nyílást ível át 46,7 + + 70 + 46,7 m-es fesztávokkal, 3. kép.
fesztávval rendelkezik; magassága a völgy (szakadék) felett 130 m. A híd teljesen hegesztett kivitelű, így csapadék nem tud a csavarlyukakon keresztül a szekrényes tartók belsejébe hatolni. Az alacsony fenntartási költségek és a tartósság miatt választottak a híd anyagául időjárásálló acélt.
Lengyelország
3. kép: Seerheinbrücke – Konstanz / Németország
Gyalogoshidak Potsdamban A 2001. évi BUGA (Bundesgartenschau = Szövetségi Virágkiállítás) alkalmából egy egykori katonai gyakorlóterületet egyfajta új „népligetté” kellett átalakítani. Ennek során többek között egy 7 m magas mesterséges földsáncot (amelyet a hadsereg hagyott hátra) is be kellett vonni az új építészeti koncepcióba. A pályázatot elnyert építészcsoport ezt a sáncrendszert különféle rámpákkal és összesen 8 híddal kötötte össze. A rámpákat, ill. a hidak tartószerkezetét időjárásálló acélból készítették. A főtartók keskeny és magas szekrénykeresztmetszetűek és így a járdával együtt egy teknőt képeznek (tehát lényegében süllyesztett pályás gyalogoshidakról van szó). Ezáltal két szint jött létre a látogatók számára. Ez esetben az időjárásálló acélok természetes rozsdabarna színe – az MB 434-ben látható felvételek tanúsága szerint – harmonikusan illeszkedik a bokrok, fák, füves térségek alkotta környezethez.
A lengyel időjárásálló acélok használati és szilárdsági tulajdonságaikat tekintve hasonlítanak az ismert acélfajtákhoz, mint pl. a Cor-Ten, Patinax, WT 38, WT 52. Gyártásuk 1954-ben kezdődött, azt követően pedig a folyamatos fejlesztőmunka nyomán 7 osztály, ill. fajta alakult ki a PN-83/B-84017 nemzeti szabvány keretében az új európai szabványok megjelenéséig [12]. Így ipari alkalmazásuk az 1950-es évek közepén kezdődött a bányászat területén. Az első hidat időjárásálló acélból 1975-ben építették meg az E-8 európai út fölött. Anyaga 10HAV jelű lengyel acél volt. Ebben az esetben nagyon jól érvényesül az elv, hogy az autópályán elsuhanó utazó nem kerül közvetlen közelségbe a híddal, csak a színhatással találkozik. Az eddigi legnagyobb szerkezeteket 12 HNNbA acélból az 1990-es években építették. (Mindkét acél a 355 MPa min. folyáshatár-kategóriába tartozik és max. 0,035% P-tartalmukkal igazán nem nevezhetők foszforötvözésűeknek.) Az egyik ilyen híd a Visztulán átívelő híd Zakroczym-nél (a Varsó–Gdansk vonalon), 5. kép; a másik egy Odera-híd Rogovo Opolskie-nél (17 km távolságra Oppelntől).
Svájc Dalabrücke, Wallis kanton / Svájc A Dala folyó általi mély szakadékkal elválasztott két kis község között egy közúti összeköttetést kellett létesíteni, 4. kép. A keretes szerkezetű öszvérhíd közel 210 m-es 5. kép: Közúti híd a Visztulán – Zakroczym / Lengyelország
Az első híd tartószerkezete egy 6 nyílású végigfutó gerendából áll szekrénykeresztmetszettel és ortotrop lemezekkel. A híd max. fesztávja 95 m. Teljes hossza 542 m, szélessége 29,5 m. A tartószerkezetet azonos anyagú, lengyel szabvány szerinti elektródákkal hegesztették. A szerelési szegmensek összekötése 10.9 osztályú NF-csavarokkal történt. A másik említett híd egy öszvérkivitelű gerendahíd nyitott keresztmetszettel és egy vasbeton lappal kialakított pályával. A max. fesztáv itt 92 m. Az összes szerelési illesztés hegesztett kivitelű. „Az időjárásálló acélok megfelő alkalmazása ellenére a lengyel közúti hídépésben szakmai körökben az a vélemény uralkodik, hogy ezen acélok lehetőségei a lengyel építésügyben még messze nincsenek kiaknázva.” [12]. 4. kép: Dalabrücke – Svájc
58
Acélszerkezetek 2012/1. szám
USA Először 1964-ben alkalmaztak ilyen acélt egy Detroiton átvezető főút hídjaihoz [MB 434, 13]. Csupán ebben az államban 2300 híd épült. Más források [14] szerint a New Jersey állambeli Morristown kisvárosban épült híd számít elsőnek. Az eddigi legnagyobb időjárásálló acélból készült híd is az Amerikai Egyesült Államokban található. Ez az 1977-ben épült New River Gorge Bridge, West Virginia szövetségi államban, 6. kép. Rendkívül szép természeti környezetben, egy nemzeti park területén íveli át a folyót, 64 kmrel lerövidítve ezzel az állam észak–déli főútvonalának a hosszát. Rácsos szerkezetű, 518 m fesztávval. A függőleges alátámasztások 46,5 m távolságban vannak egymástól. (Ez mintegy másfélszerese a coalbrookdale-i Iron Bridge támaszközének.) A fesztáv mellett a pályaszint magassága is imponáló: 267 m. A híd teljes hossza 924 m, a pálya szélessége 22 m. Esztétikai szempontból hasonló mondható el itt is, mint a potsdami alkalmazásnál: a rozsdabarna szín szervesen illeszkedik a környezetbe.
Az 1972-ben megkezdett bővítéshez COR-TEN acélt használtak. Annak érdekében, hogy a híd színe egységes összhatást adjon, a meglevő ötvözetlen acélból készült hídszerkezetet is a légköri korrózióálló acélokra jellemző barnás tónusúra festették 1980 és 1984 között. A híd jelenlegi állapotában 2×3 sávos, de a sávok száma egy adott irányban változtatható a mindenkori forgalom igényeinek megfelelően. Leonhardt [7] művében a hidak anyagaival foglalkozó fejezetben „az USA-ból érkezett rézzel ötvözött TenkorStahl”-t említi, „amelyet rozsdásodni hagynak”. (Ezzel az elnevezéssel másutt nem találkoztam. Ez lehet esetleg nyomdahiba is, de inkább azt mutatja, hogy nem igazán foglalkozott ezen anyagokkal.) Megjegyzi még, hogy normál környezetben igen, de ipari atmoszférában nem alkalmazhatók az ilyen acélok. (Tengerpartok mentén pedig egyáltalán nem; de ez már a szerző közbevetése a tervezési ajánlások, ill. felhasználói tapasztalatok alapján.) Konkrét példá(ka)t nem hoz fel. Troyano a hídépítéssel foglalkozó átfogó művében [8] meglehetősen nagy terjedelemben foglalkozik a hidak anyagával: a 775 oldalas könyvben 123 oldalon. A fémanyagú hidaknak azonban mindössze 8 oldalt szentel; így nem csoda, hogy az acélokat bemutató pár oldalas fejezetrészben említést sem tesz az időjárásálló acélokról, ill. alkalmazásukról.
HÍDÉPÍTÉSRE ALKALMAZOTT KORRÓZIÓÁLLÓ ACÉLOK 6. kép: New River Gorge Bridge – Fayetteville / West Virginia, USA
A másik jelentős – de mindenképpen a legfrekventáltabb – alkalmazás a Newburgh-Beacon Bridge, hivatalosan Hamilton Fish Newburgh-Beacon Bridge (1997 óta, New York állam egy korábbi kormányzójáról elnevezve). A konzolos rendszerű híd (7. kép) a Hudson folyót íveli át New York szövetségi államban. A középső konzolos rész 672 m (183+305+183); a teljes hossz 2374 m. A hidat 1963-ban adták át a forgalomnak, de áteresztő kapacitása már egy év múltán nem bizonyult elegendőnek. A híd ui. a New York State Bridge Authorithy (New York állam hídhatósága) felügyelete alá tartozó átkelők közül a leginkább igénybe vett híd: a forgalomszámlálási statisztikák szerint naponta több mit 65 ezer átkelés történt. (Ez éves viszonylatban közel 25 millió járművet jelent!) Ezért úgy döntött a városvezetés, hogy két forgalmi sávval szélesíti a hidat.
Korrózióálló acélokat számos előnyös tulajdonságuk miatt már korábban is alkalmaztak építészeti – elsősorban dekoratív – célokra. Pl. az 1928–30 között épült Chrysler Building csúcsán látható korrózióálló lemezből készült lemezborítást az eltelt több mint 80 év alatt mindössze két alkalommal – 1961-ben és 1995-ben – kellett a rárakódott szennyeződésektől megtisztítani az Outokumpu Szakmai konferencián látottak, hallottak szerint. Ausztenites korrózióálló acélokból több gyalogoshíd is épült az elmúlt évtizedekben Európában. Túlnyomó részük Franciaországban készült, de vannak angliai és olaszországi példák is. A francia (párizsi) hidak közül a Szajnát átívelő Passerelle Simone de Beauvoir, ill. a La Défense „irodaépület-komplexum” területén található Valmy nevű híd említendő. Ezen hidak építéséhez az 1.4401, ill. 1.4404 típusokat használták fel az ArcelorMittal ismertetője szerint. Teherviselő szerkezetekben való alkalmazásukat azonban igazán a ferrit-ausztenites (duplex) korrózióálló acélok megjelenése tette lehetővé, amelyek a megfelelő korrózióállóság mellett az ausztenites acélokat lényegesen meghaladó szilárdsági jellemzőkkel rendelkeznek.
A duplex acélok tulajdonságai
7. kép: Newburgh-Beacon Bridge – New York állam / USA
A duplex acélok a rozsda- és saválló – a magyar terminológia szerint korrózióálló acélok – csoportjába tartoznak. A rájuk vonatkozó műszaki követelményeket az EN 10088/1-3 szabványsorozat tartalmazza. Emellett számos műszaki irányelv, gyártói ajánlás is rendelkezésre áll (lásd Irodalom), amelyek nagyon sok hasznos információt tartalmaznak a megmunkálásra (alakítás, hegesztés, vágás) vonatkozóan is. A korrózióálló célok hegesztésére vonatkozó speciális előírásokat az MSZ EN 1011-3 tartalmazza.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
59
A megmunkálásukkal kapcsolatos előírások részletes ismertetése nem célja jelen munkának. Már csak azért sem, mivel a hegesztésre vonatkozóan számos magyar nyelven is hozzáférhető szakirodalom áll rendelkezésre. Ezek közül kiemelném dr. Bödök Károly és dr. Komócsin Mihály ez irányú munkáit [15-17]. De a téma folyamatosan napirenden van napjainkban is: lásd pl. a Hegesztéstechnika c. folyóiratban a közelmútban megjelent kétrészes cikket [18] vagy a 25. Jubileumi Hegesztési Konferencián – Budapest, 2010. május 19–21. – elhangzott előadás anyagát [19]. Hegesztésükhöz a gyártó üzemnek a megfelelő csoportú korrózióálló acélokra vonatkozó kiterjesztésre van szüksége. (A DIN 18800-7 szerinti – ötvözetlen acélokra vonatkozó – „alapminősítés” megléte esetén.) A jövőbeni európai szabályozás az EN 1090-2 szerinti követelmények betartását írja elő. A korrózióálló acélok szövetszerkezetük alapján ferritesek, martenzitesek, ill. ausztenitesek lehetnek. A technikai fejlődés során – az ipar által támasztott speciális igények kielégítésére – ezek kombinációi, illetve egy csoporton belüli újabb alváltozatai jöttek létre (pl. ferrit-ausztenites acélok, szuperferritek, szuperausztenitek). A duplex acélok elnevezésüket az alapján kapták, hogy két jellemző szövetszerkezetből – kb. fele-fele arányban ferritből és ausztenitből – állnak. (Nem tévesztendők össze a duálfázisú acélokkal, amelyek kb. 80–90% ferritet és csak kb. 10–20% martenzitet vagy más kemény fázist tartalmaznak.) A duplex acélok a „klasszikus” tiszta ausztenites korrózióálló acélokkal – 1.4301 (304) vagy 1.4404 (316L) – összehasonlítva kevesebb (kb. 4–8%) nikkelt, azonban lényegesen több (22–25%) krómot tartalmaznak. A nikkellel való takarékoskodás nemcsak gazdasági szempontból fontos: mivel viszonylag ritka fém, a készletek egyre csökkennek, a kitermelés költségei folyamatosan növekednek, az ipar általi mennyiségi igények viszont egyre nagyobbak (nem csupán ötvözőanyagként, hanem önállóan, pl. a füstgáz-kéntelenítő vagy a szemétégető berendezésekben). Ezen tényezők együttesének folyamatos „árfelhajtó” hatása van. A nikkelnek kedvezőtlen hatása van az interkrisztallin (szemcseközi) korrózióra való hajlamot kifejező PRE-indexre. Ez a korróziófajta viszont az egyik legjellemzőbb. A csökkentett Ni-tartalom ellensúlyozására alkalmazzák a nitrogénnel – mint egy rendkívül erős ausztenitképzővel – való ötvözést. E törekvések jegyében – amit a folyamatosan növekvő nikkel- és molibdénárak is ösztönöztek –, sikerült a redukált Ni- és Mo-tartalmú „sovány” (angolul „lean”) duplex acélt
kifejleszteni. Bár az első sovány duplex acéllal az AK Steel Corporation (USA) jelent meg 2000-ben, a legismertebb típus mégis a finn Outokumpu cég által 2001-ben kifejlesztett LDX2101 acéltípus [19]. Egy összehasonlítás a hagyományos ausztenites és a duplex korrózióálló acélok főbb vegyi és mechanikai tulajdonságai között a 2. táblázatban látható. A folyamatos fejlesztőmunka ellenére a leginkább elterjedt ma is a már szinte klasszikusnak számító X2CrNiMoN 22 5 3 (1.4462). Milyen előnyöket kínálnak a duplex acélok a szerkezetépítésben? A fentiek alapján csak címszavakban összefoglalva: – magas szilárdság (folyáshatár: 400–530 MPa; szakítószilárdság: 630–730 MPa), – tartósság (kiváló korrózióállóság; nem igényel külön felületvédelmet), – könnyű gyárthatóság, megmunkálhatóság (hidegalakítás, hegesztés), – gazdaságosság (hosszú élettartam, alacsony javítási, karbantartási költségek), – esztétikus megjelenés (csillogás nappali és éjszakai fényben egyaránt). A felsorolt számos előny mellett feltétlenül szólni kell az árról is. A kétségtelenül magasabb anyagár mellett figyelembe kell venni az életciklusköltségek (Life Cycle Cost = LCC) egyéb elemeit is, főleg a jelentősen megnövekedő élettartamot és az ennek során szükséges javítási, karbantartási költségek jelentős csökkenését, a hagyományos acélanyagú hidaknál a meghatározott időszakonként elvégzendő felületvédelmi munkák elmaradását.
Alkalmazási példák A duplex acélok első alkalmazásait a hídépítés területén a gyalogoshidak jelentették. A gyalogoshidak a gyalogos-, és napjainkban egyre inkább a kerékpáros-forgalom átvezetésére szolgálnak közutak vagy vizek (folyók, öblök) felett. (Megjegyzendő, hogyha minden esetben csak a pénzügyi szempontok alapján történne az ilyen műtárgyak létesítése, egyetlen ilyen alkotás sem épülne; legalábbis a közutaknál, ahol fennáll az alternatív megoldás lehetősége. Ugyanis míg egy aluljárónál legfeljebb 3 m szintkülönbséget kell áthidalni, addig a gyalogoshidaknál ez az érték általában 5–6 m [20]. Továbbá az is mérlegelendő, hogy az aluljárók nemcsak nálunk, hanem a fejlett ipari országokban is sok esetben
2. táblázat: Hagyományos ausztenites és duplex korrózióálló acélok összehasonlítása Jelölés
Cr*
Ni
Mo
N
PRE
Rp0,2
1.4301 / 304
18,1
8,3
-
-
18
200
1.4404 / 316L
17,2
10,2
2,1
-
24
220
1.4162 / S32101
21,5
1,5
0,3
0,22
26
450
1.4362 / S32304
23
4,8
0,3
0,10
26
400
1.4462 / S32205
22
5,7
3,1
0,17
35
460
1.4410 / S32507
25
7
4
0,27
43
530
Ausztenites acélok
Duplex acélok
* a vegyi összetételek tömeg%-ban PRE = Cr + 3,3Mo + 16N [%]; Rp0,2 – egyezményes folyáshatár [MPa]
60
Acélszerkezetek 2012/1. szám
piszkosak, bűzösek; az esti, éjszakai órákban közbiztonsági szempontból veszélyesek. Egy jól sikerült gyalogoshíd pedig a városkép meghatározó eleme lehet; egyfajta kikapcsolódást, szó szerinti értelemben egyfajta „felülemelkedést” jelenthet az azon közlekedőknek.) Ezekről a hidakról számos információt olvashatunk; néhányat közülük az Irodalom említ. A konkrét alkalmazások ismertetése ezek alapján történik. A duplex acéloknak nemcsak a hídépítés területén, hanem tágabb összefüggésben az egész építőipar vonatkozásában történő felhasználásáról a tavaly megrendezett OUTOKUMPU Szakmai Konferencia adott áttekintést – és remélhetőleg ösztönzést – a résztvevőknek. Az ilyen hidak elsősorban tengerparti vagy egyéb csapadékos környezetben épültek Európában és a Távol-Keleten egyaránt. A leginkább alkalmazott acéltípusok: 1.4362 és 1.4462. Punt da Suransuns – Via Mala / Svájc, 1999 A meglevő turistaút-hálózat bővítéseként egy új utat létesítettek a Hinterrhein-patak által alkotott szurdokvölgy áthidalására Suransuns-nál. A távolság a két part között meglehetősen nagy: közel 40 m, jelentős – több mint 4 m – szintkülönbséggel. A feladatot egy feszített szalagos kivitelű gyalogoshíddal oldották meg a tervezők, 8. kép.
9. kép: Millennium Bridge – York / Anglia
„megnyitja a folyót a város lakosainak, mint kikapcsolódási teret”. Egyetlen 1.4462 duplex acélból készült, a függőlegeshez 50o-ban hajló, 80 m-es ív szeli át a folyót. Erre van felfüggesztve a radiálisan futó, 1.4401 anyagú nemesacél kábelekkel a karcsú hídpálya. A korlátok anyaga: 316 L típusú ausztenites acél. Apaté Bridge – Stockholm, 2002 A gyalogos- és kerékpáros-forgalomra szánt gerendahíd – 10. kép – a Sickla folyó felett, Stockholm déli részén található. A központos, enyhén ívelt, háromszög keresztmetszetű hossztartó 62 m-t ível át és az oldalt futó, vízszintes tengelyű nemesacél kábelekkel van kifeszítve. Szekrénytartós kivitelű, falvastagsága 25 mm, anyaga 1.4462. A 110 tonna összsúlyú híd előgyártása 3 részre bontva történt. A toldások hegesztéssel (belülről) készültek. Az összeállítás a helyszínen történt, majd a beemelés egy darabban egy úszódaruval. A tervezett élettartam: 120 év.
8. kép: Punt de Suransuns – Via Mala / Svájc
A korrózióálló acélok választását a hídszerkezet elemeihez elsősorban a közelben haladó országút sózásából képződő sós ködös atmoszféra idokolta. A híd lényegében a nagy Via Mala út alatt, azzal szinte párhuzamosan halad. (Ezen a vidéken az év nagy részében az utakat hó borítja.) Az átkelő teherviselő elemeit a 15/60 mm méretű 1.4462 típusú duplex anyagú feszítőszalagok képezik. A többi szerkezeti elem (korlátok, függőleges rácsok) anyaga 1.4335 ausztenites acél. A beépített acélanyag összesen 2,6 tonna. A pálya is időálló anyagból készült: gránitlapokból áll. Millennium Bridge – York / Anglia, 2001 Nem tévesztendő össze az ugyanilyen nevű viszontagságos sorsú londoni gyalogoshíddal! Ez a híd (9. kép) sem kevésbé attraktív, mint londoni társa. Funkcióját tekintve szintén gyalogoshíd. A híd az Ouse folyó felett nemcsak egy új összeköttetést jelent a gyalogosok és a kerékpárosok számára, hanem az Euro Inox 2004 tájékoztató szerint egyúttal mintegy
10. kép: Apaté Bridge – Stockholm
Acélszerkezetek 2012/1. szám
61
Footbridge Likholefossen – Forde / Norvégia, 2004 Az első gyalogoshíd Norvégiában duplex acélból, méghozzá sajtolt Duprof-profilok alkalmazásával. A viszonylag kis méretek (24 m teljes hossz) és tömegek, valamint a helyszín nehéz megközelíthetősége miatt helikopterrel történt az előre gyártott elemek szállítása és beemelése.
ség. (Kétsávos autóút, mindkét oldalon gyalogjárdával.) A szekrényes főtartók háromszög keresztmetszetűek, falvastagságuk 10÷25 mm. Összesen közel 1000 darab méretre vágott elemet kellett a svédországi gyártóműből a helyszínre szállítani. Az elemek a hegesztésre való élelőkészítéssel voltak ellátva. Tervezett élettartama: 100 év.
Pasarela Pedro Arrupe – Bilbao, 2003 Egy kitűnő példa az alkalmazásra, amelyben a funkcionalitás és a látvány szerencsésen egyesül, 11. kép. Az első gyalogoshíd Spanyolországban duplex acélból.
Gyalogoshíd – Zumaia / Spanyolország, 2008 A híd – 13. kép –, egy 28 m-es csatornát ível át 5 m széles pályával. (Ebből 3 m jut a gyalogosok és 2 m a kerékpárosok részére.) A híd Vierendel-tartós; a főtartók magassága 1 m. Teljes súlya 25 tonna. Hibrid szerkezetű: a tartók duplex acélból, a pálya GRFP-ből (glass fibre reinforced plastic = üvegszál erősítésű műanyag) készült. A pálya homokból és epoxigyantából álló csúszásgátló bevonattal van ellátva. A tervezett élettartam: 120 év.
11. kép: Pasarela Pedro Arrupe – Bilbao
A Guggenheim Múzeumtól „karnyújtásnyi” távolságra levő alsópályás gyalogosátkelő a Nervion folyót íveli át. A híd 142 m hosszú, 7,6 m széles és 1,9 m magas. A tartószerkezet anyaga 1.4362 ferrit-ausztenites acél, a jellemző lemezvastagság 20 mm. A duplex acél a megfelelő szilárdság mellett biztosítja a megkívánt korrózióállóságot a Bizcaya-öböl sótartalmú környezetében. A tervezett élettartam itt viszonylag szerénynek tűnik: 50 év. Puente Cala Galdana – Menorca / Spanyolország, 2005 A Menorca szigetén található öszvérhíd a világ első közúti hídja korrózióálló acélból, mégpedig az 1.4462 típusú duplexből. Az Algandar folyó torkolata felett ível át, 12. kép. A híd méretei: 45 m fesztáv, 55 m hossz, 11 m széles-
13. kép: Gyalogoshíd – Zumaia / Spanyolország
Gyalogoshíd – Sant Fruitós de Bages / Spanyolország, 2009 A város kereskedelmi és lakónegyedét összekötő aszimmetrikus ívhídnak több mint 6 m szintkülönbséget is át kell hidalnia a két part között. A fesztáv 40 méter, a teljes súly 33 tonna. Az ív egyenlő oldalú háromszög keresztmetszetű és mindössze 450 mm magasságú. A híd – hasonlóan az előbb bemutatotthoz – hibrid szerkezetű: duplex acél + GFRP. Tervezett élettartam: 120 év.
12. kép: Puente Cala Galdana – Menorca / Spanyolország
62
Acélszerkezetek 2012/1. szám
14. kép: Ponte Piove di Sacco – Padova
15. kép: Marina Bay Bridge – Singapur
Ponte Arco di Malizia – Siena / Olaszország, 2005 A híd hossztengelyében elhelyezett, egyetlen ívű – amely egyúttal így a két forgalmi sávot is elválasztja –, közúti függőhíd 51,5 m hosszú és 15,8 m széles. Az ív 5 darab 10,7 m hosszú és 820 mm külső átmérőjű, 35 mm falvastagságú, 1.4362 típusú duplex anyagú csőszakaszokból tevődnek össze. A pálya anyaga időjárásálló acél. Mind a gyári hosszvarratok, mind a helyszíni toldóvarratok hegesztéssel készültek. Ponte Piove di Sacco – Padova / Olaszország, 2006 2 nyílású közúti ívhíd, 120 m fesztávval, 14. kép. Az íveket 1300 mm külső átmérőjű, 12÷26 mm falvastagságú 1.4362 típusú duplex anyagú csövek képezik. Össztömegük 120 tonna. A pálya főtartói 1000 mm magas hegesztett I szelvények, S355 acélból. A pálya öszvérszerkezetű. Marina Bay gyalogoshíd – Singapur, 2010 (A Helix Bridge, ill. a Double Helix Bridge elnevezés is használatos.) A világ első kettős helix-szerkezetű gyalogoshídja, 15. kép. A 280 m hosszú csőszerkezetű híd a DNA (dezoxiribo-nukleinsav) felépítését – és ezáltal a folytonosságot és a megújulást – szimbolizálja. Építéséhez 650 tonna 1.4462 típusú duplex acélt és közel ezer tonna szénacélt használ-
tak fel. Részbeni védelmet nyújt a napfénytől és az esőtől a hálószerű mennyezet által. Stonecutter Bridge – Hongkong A gyalogoshidak után jött azután egy igazi, nagy híd is: a Stonecutter Bridge (kínaiul: Angchuanzhou híd). Az építkezés 2004-ben kezdődött és a hidat 2009. december 20-án adták át a forgalomnak. A projekt teljes befejezése után minden bizonnyal egyik jelképe és büszkesége lehet a városállamnak. Lenyűgöző látványt nyújt nappal és éjszaka egyaránt, 16. és 17. kép. A híd méretei a „szokványos” acélanyagú hidakéhoz hasonlítva is imponálóak: a teljes hossz 1596 m, a fesztáv 1018 m, a két szélső nyílás mindegyike 289 m; a pilonok magassága 295 m. Mindehhez tekintélyt parancsoló pillérméretek társulnak: 24×18 m. A pálya szélessége is meghaladja a szokásos értékeket: 51 m. (Csak összehasonlításul: a „mi” Pentele hidunk Dunaújvárosban 41 m széles.) A ferde kábeles hidak között fesztávja alapján a második. A tervezett élettartam: 120 év. A híd építéséhez közel 2000 tonna 1.4462 (2205) anyagú duplex durvalemezt és csövet használtak fel a középső nyílás feletti pályához és a pilonokhoz. (A betonból készült pilonokat a pályaszint felett korrózióálló lemezekkel borították.) A lemezeket köszörülték és szórták, hogy éjjel-nappal biztosítsák a megkívánt reflexiós tulajdonságokat.
16. kép: Stonecutter Bridge – Hongkong; nappal
Acélszerkezetek 2012/1. szám
63
17. kép: Stonecutter Bridge – Hongkong; éjjel
EGYÉB FÉMEK HÍDÉPÍTÉSI CÉLOKRA A fémes anyagok viszonylag nagy száma ellenére eddig csak az alumínium nyert a szerkezetépítésben alkalmazást.
Az alumíniumötvözetek tulajdonságai Az alumínium és ötvözetei az acélok után a második legfontosabb csoportot jelentik a fémek között az ipari felhasználás területén. Tulajdonságai jelentősen eltérnek az acélokétól; de éppen ez a tényező az, ami miatt számos esetben alkalmazzák a szerkezetépítésben is. A főbb jellemzők röviden összefoglalva: – kis fajsúly: csupán egyharmada a vasénak, ill. acélénak (ez mind a gyártás, ill. a szerelés és a szállítás során előny; hidaknál kisebb alapozás elegendő); – a szilárdsági jellemzők összemérhetők a hagyományos hídacélokéval (pl. a szabványok szerinti minimális folyáshatárok AlMgSi1: 195, AlZnMgCu-ötvözetek: > 290; S235 acél: 235 MPa); – kiváló korrózióállóság; – nagy szívósság még alacsony hőmérsékleteken is (az ötvözetlen acélokra jellemző ridegtörési veszély nem jellemző); – kiváló alakíthatóság (bonyolult alakú profilok előállítási lehetősége); – jó hegeszthetőség (a járatos hegesztési eljárásokkal; viszont jelentős a kilágyulás a nemesíthető ötvözeteknél a hőhatásövezetben az alacsony energiasűrűségű eljárásoknál); – kiemelkedő recycling (újrahasznosítási) tulajdonságok. (A világon 1888 – az iparszerű gyártás kezdete – óta előállított összes alumíniummennyiség közel 75%-a ma is használatban van.)
64
A felsorolt pozitív tulajdonságok mellett feltétlenül említeni kell egy negatív irányban befolyásoló tényezőt is: ez pedig az ár. Az acélokhoz képest magasabb beszerzési ár kedvezőtlenül befolyásolhatja a beruházási döntést. (Ez tény a kezdeti alkalmazásoktól fogva nem változott. Továbbá az alumínium világpiaci ára is elég érzékeny a konjunkturális jelenségekre. Az alumíniumszerkezetek nagyobb arányú felhasználására akkor volt és lesz igazán esély, ha az alumínium világpiaci ára lefelé, az acélé pedig felfelé mozog. Amennyiben itt is – mint a fentebb tárgyalt két anyagcsoportnál: az időjárásálló acéloknál és a duplex korrózióálló acéloknál – életciklusköltségekben gondolkozunk, lényegesen kedvezőbb kép alakulhat ki. Ezzel kapcsolatban egy érdekes tanulmányra bukkantam, amely összehasonlítja a gyalogoshidak (egészen pontosan egy 2 vágányt átívelő, csak gyalogosforgalmat szolgáló felüljáró) példáján az életciklusköltségeket a potenciálisan szóbajöhető anyagok: fa, (ötvözetlen) acél, vasbeton és alumínium esetén [21]. A vizsgálat eredményeképpen az alumíniumból építendő híd jelenti a leggazdaságosabb változatot: ekkor adódnak a legalacsonyabb életciklusköltségek. (A dolog „szépséghibája” véleményem szerint, hogy a kutatás egyik résztvevője – és vélelmezhetően fő finanszírozója – az Al-hidak területén a piacvezetők közé tartozó egyik cég. De a szerzők becsületére legyen mondva, elismerik, hogy „a tanulmányban feltételezettnél kedvezőbb előállítási költségek” esetén, valamint hogy „az építőiparban az ajánlati árak erősen függenek a piaci szituációtól”, a vasbeton lenne a jobb választás.) Az alumínium ipari méretekben való előállítása óta az alumíniumötvözetek rendkívül széles választéka alakult ki, köszönhetően annak, hogy számos fontos fémmel képes két- vagy többalkotós ötvözeteket képezni.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Az alumíniumötvözetek csoportosítása többféleképpen is lehetséges. Az első változat a vegyi összetétel, ill. a fő ötvöző(k) alapján történik. Ezt a rendszert eredetileg az Aluminium Association (USA) dolgozta ki, de azt követően átvette az EU szabványosítási rendszere is. A másik csoportosítás az alakítási technológia alapján történik: eszerint alakítható és öntészeti ötvöztek különböztethetők meg. A harmadik felosztás alapja, hogy az alakítási folyamat során az anyagtulajdonságok változtathatók-e avagy sem. Ez alapján nemesíthető és nem nemesíthető Al-ötvözetekről beszélhetünk. A fő ötvözők szerinti felosztás alapján 8 főcsoport (sorozat) van. Szerkezetépítési célokra a 2XXX (AlCu ötvözetek), az 5XXX (AlMg ötvözetek) és a 6XXX sorozat (AlMgSi ötvözetek) jöhet szóba. (Legnagyobb szilárdsággal a 7XXX sorozatba tartozó AlZnMgCu ötvözetek rendelkeznek, azonban feszültségkorrózióra és ridegtörésre hajlamosak, ami kizárja hídszerkezetekben való felhasználásukat.) Hídépítési célokra leginkább alkalmasak az 5XXX és a 6XXX sorozat ötvözetei, melyeknek elegendő szilárdságuk van mind a statikus, mind a dinamikus (fárasztó) igénybevétel szempontjából; továbbá jó korróziós tulajdonságokkal és hegeszthetőséggel rendelkeznek. Az 5XXX sorozat tagjait elsősorban a pályalemezekhez, míg a 6XXX-eket az extrudált idomokhoz alkalmazzák. Amikor az egész szerkezet alumíniumból készül, a 6053 jelű az abszolút favorit az USA-ban [24]. A „hőskorban” a 2XXX sorozat tagjaiból készültek az első hidak mind Amerikában, mind Európában. A szerkezetépítésben járatos Al-ötvözetek fontosabb méretezési jellemzői – összehasonlítva a hídépítés területén használatos néhány hagyományos anyag megfelelő paramétereivel – a 3. táblázatban láthatók. 3. táblázat: Néhány Al-ötvözet méretezési jellemzőinek összehasonlítása a hídépítés során használatos hagyományos szerkezeti anyagok megfelelő értékeivel [22] Rp0,2 [MPa]
E [MPa]
Rp0,2 / E × 103
5083-0
125
70 000
1,8
5083-H321
220
70 000
3,1
6082-T6
260
70 000
3,7
7020-T6
290
70 000
4,1
S235 acél*
235
210 000
1,2
S355 acél*
355
210 000
1,7
C 45 beton
28
28 000
1,0
Fa
20
9 000
2,2
Anyag
Rp0,2 – egyezményes folyáshatár; E – rugalmassági modulus * t ≤ 16 mm lemezvastagság esetén
Az alumíniumból történő hídépítés egyik jellemzője az extrudált (sajtolt) profilok alkalmazása a pályalemezekhez, de esetenként az egyéb teherviselő elemekhez (hossz- és kereszttartók) is. Ennek a során az egyes országokban különböző rendszereket fejlesztettek ki. Az USA-ból a múlt század 50-es éveiből a Fairchild-, a 70-es évekből a Baroni-, a 90-es évekből az Alumadeck-rendszer említendő. Svédországban a Sapa Front elnevezésű rendszert alkalmazták, ill. alkalmazzák ma is. Ez a cégcsoport ma a piacvezető; termékei hazánkban is kaphatók. De több más ország – így Németország, Hollandia, Lengyelország és Japán –
is kidolgozta a maga rendszerét. Németországból az akkori Aluminium Walzwerke Singen GmbH által gyártott termékek emelhetők ki, amelyekből több gyalogoshíd is készült [23]. Ma már az alumíniumanyagoknál is meghatározó kötési technológia a hegesztés. Hegesztésükhöz a gyártó üzemnek az alumíniumanyagokra vonatkozó alkalmassági igazolásra van szüksége. (Korábban ez a DIN 4113 szabvány szerint történt. A DIN 18800-7 szerinti tanúsítás alapvetően acélokra vonatkozik.) A jövőbeni európai szabályozás az EN 1090-3 szabvány szerinti követelmények betartását írja elő. Az alumínium és ötvözetei hegesztésére vonatkozó speciális előírásokat az MSZ EN 1011-4 tartalmazza. A hegesztésükkel kapcsolatos szakirodalom – legalábbis az aktuális – nem olyan bőséges, mint pl. az acéloknál. Így elsősorban az összefoglaló jellegű művek (Hegesztési kézikönyv, ill. zsebkönyv) említendők. Az elmúlt év végén egy kitűnő, ismeretfelújító előadás-sorozat hangzott el a MESSER Szakmai nap keretében, amelyen a szakma legkiválóbb hazai művelői tartottak előadásokat az alumíniumanyagok hegesztésének elméletéről és gyakorlatáról. (Az előadások anyagát a résztvevők elektronikusan is megkapták.)
Alkalmazási példák A főbb alkalmazások a hídépítés területén [24] alapján: – tönkrement hídpályák cseréje vagy felújítása, – meglévő hidak bővítése, – mozgó hidak, – úszó hidak, – lakókörnyezeti hidak. Kezdetben az első két alkalmazás volt a jellemző; az utóbbi években pedig a lakóhely környezetében – a munkahelytől rendszerint távol – levő hidak. Ezek tipikusan polgári (civil) alkalmazások. A mozgó és úszó hidaknál viszont nagyon jelentős a katonai felhasználás. Az első alumíniumból készült hídpályát 1933-ban, Pittsburgh-ben építették, míg az első teljesen alumíniumanyagú hidat Massena-ban, New York államban létesítették 1946ban. Az első hegesztett szerkezetű híd a Clive Road Bridge volt Des Moines-ben, Iowa állam fővárosában. 1950-ben készült el az Arvida híd Kanadában; a mai napig az egyik legkiemelkedőbb alkotás. Kilenc alumíniumanyagú híd épült Észak-Amerikában 1946 és 1963 között; több még jelenleg is létezik. Európában az első alumíniumhíd 1948-ból datálódik: Sunderland (UK) és további 35 épült 1949 és 1985 között; a legtöbbjük 1950 és 1970 között. Németországban csak 1956 óta építenek közúti hidakat alumíniumból. Az első ilyen Lünen-ben épült. 1953-ban Düsseldorfban is épült egy 52 m fesztávú alumínium gyalogoshíd, amit azóta elbontottak. A 20. század 70-es éveinek elején két közúti Al-híd átépítése történt Franciaországban. Az első a Saone folyó felett Montmerle-nél, a másik a Rhone folyó fölött Groslée-ben. Később Chamaliére-ben épült egy újabb közúti híd [24]. Hollandiában az első alumíniumhidat 1955-ben Amszterdamban helyezték üzembe és egy másikat az Anna Paulovna polderen 1961-ben. Két hídpályát is helyettesítettek alumíniumpályával: egyet Amszterdamban 1958-ban és egyet Rotterdamban 1985-ben. Ezek után egy kicsit bővebben néhány technikatörténeti szempontból kiemelkedő alkotásról, országcsoportonként,
Acélszerkezetek 2012/1. szám
65
ill. időrendi sorrendben haladva. Az ismertetések alapját általában a [24, 25] munkák képezik
USA, Kanada Pittsburgh-ben, a Monongahela folyó feletti Smithfield Street Bridge, 18. kép pályalemezét 1933-ban alumíniumból készült szerkezettel helyettesítették a súlycsökkentés és a terhelhetőség növelése érdekében. Azonban már 1936ban repedéseket fedeztek fel fáradás következtében az alumíniumgerendákon [8]. Az eredeti híd 1882-ben épült acél tartószerkezettel és faanyagú pályalemezekkel. A híd önsúlya a rekonstrukció során 675 tonnával csökkent, ami lehetővé tette az átbocsátó kapacitás 4,5 tonnáról 16 tonnára való növelését. A híd további átbocsátó kapacitásának és tartósságának fokozása érdekében 1967-ben egy újabb rehabilitáció következett. Ennek során az új Al-anyagú ortotrop pályát egy poliészterből és homokból álló kopóréteggel látták el a meglevő Al-tartók felett. Végül 1994-ben – a forgalom hatalmas növekede miatt – történt (az eddigi) utolsó korszerűsítés: az Al-lemezekből álló pályát egy szélesebb, acélból készült ortotrop pályával helyettesítették. (Nem éppen dicső fordulata a hányatott sorsú híd történetének; legalábis az „alumínium-lobby” szempontjából!) A felújítás keretében egyúttal elvégezték a lencsére emlékeztető alakú rácsos tartók megerősítését is. Az első alumíniumból készült hídnyílást az akkor Alcoa nevű cég alumíniumkohójához vezető vasútvonal modernizációja keretében 1946-ban a New York állambeli Massena városában építették, 19. kép. A 30,5 m hosszú, szegecselt szerkezetű híd a Szent Lőrinc folyóba ömlő Grasse folyón
19. kép: Alcoa Bridge – Massena / New York állam, USA
ívelt át. Az állam északi részén, a kanadai határ közvetlen közelében fekvő város nevét Napóleon egyik marsallja, André Masséna tiszteletére kapta. Építője az Alcoa (2008tól Rio Tinto Alcan) konszern. A montreali székhelyű Rio Tinto Alcan világelső a bauxit-kitermelésben, ill. alumíniumfeldolgozásban. Az Arvida ívhidat 1950-ben fejezték be. A kanadai Arvidát „az alumínium városának” nevezik, mivel itt van egy nagy alumíniumkohó. így érthetően a híd is teljesen alumíniumból készült. A városka nevét alapítójától, az Alcoa konszern első elnökéről, Arthur Vining Davistól kapta. Ma már csak egy része egy több településből álló konglomerációnak: 1975-ben Jonquiére, 2002-ben Saguenay elnevezéssel.
18. kép: Smithfield Street Bridge – Pittsburgh
66
Acélszerkezetek 2012/1. szám
20. kép: Arvida Bridge – Arvida / Kanada
A híd a Saguenay folyó feletti szurdokot íveli át, 20. kép. 91,5 méteres fesztávjával jelenleg is a leghosszabb híd a világon ebből az anyagból. A híd további méretei: teljes hossza 153 m, szélessége 9,7 m, magassága az ívbekötéseknél 14,5 m. A 2014-T6 minőségű Al-ötvözetből készült teljes szerkezet tömege 150 tonna. A vasbeton pályalemezeket Al-anyagú felszerkezet támasztja alá. (Az alumíniumot más hidaknál korábban kizárólag a pályához használták; a főtartók acélból készültek.) Ohio szövetségi állam székhelyén, Des Moines-ban 1958ban épült a Clive Road Bridge, 21. kép. A 2 sávos, 4 nyílású híd az első hegesztett kivitelű híd volt Észak-Amerikában. 1993-ban megszüntették.
A Sykeville Bridge Maryland állam egyetlen alumíniumból készült hídja. A háromnyílású (28,7+32,3+28,7) híd 9,1 mes kocsipályával rendelkezik. Keresztmetszete 9 egymásba kapcsolódó Fairchild-rendszerű háromszög idomból áll. A hidat 1963-ban nyitották meg a forgalom számára és 2004-ben lezárták. Az Amityville Bridge 1965-ben Long Island-on (New York állam), a Sunrise autópálya részeként épült. A négynyílású (9,1+23,2+23,2+9,1), 64,4 m teljes hosszúságú híd szélessége 29,3 m (négysávos autópálya része). Műszaki megoldását tekintve hasonló az előbbi hídhoz. 2000-ben egy utólagos feszítésű vasbeton szerkezetre cserélték az autópálya rekonstrukciója keretében.
EURÓPA
21. kép: Clive Road Bridge – Des Moines / Ohio, USA
Az Angliában – Sunderland kikötőjében – 1948-ban épült Hendon Dock Bridge az első olyan híd Európában, amelynek teljes szerkezete alumíniumból készült [26]. A kétszárnyú, 27 m fesztávú, felnyíló híd mind a közúti, mind a vasúti átkelést lehetővé tette. Teljes hossza 37 m, szélessége 5,6 m. Tömege 54 tonna, ami csak 40%-a egy megfelelő acélhídénak. Rövid élettartamú volt, mivel az alumínium szerkezeti elemek és a lágyacél szegecsek közötti – a tengeri atmoszféra által elősegített – elektrolitikus korrózió megtámadta és rövid idő alatt erodálta az alumíniumot. Így 1976-ban a híd lebontásáról döntöttek. (Az alternatíva egy rendkívül költséges javítás vagy egy új acélhíd építése volt.) 1953ban Aberdeen-ben, majd pár évvel később Gloucesterben épültek szinte ugyanilyen kivitelű, 30 m hosszúságú Alfelszerkezetű hidak. Az utóbbiról készült felvétel a 22. képen látható. A 63 méteres fesztávú, Belgiumban lévő Zandvliet híd hasonló kivitelű ezekhez.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
67
ket használtak. Ezáltal sikerült elkerülni az eltérő anyagú szegecsek használata következtében más hidaknál fellépett elektrolitikus korróziót. Ennek eredményeként a mai napig semmiféle pótlólagos korrózióvédelem – pl. festés által – vagy valamilyen korrózió miatti javítás nem vált szükségessé. A híd ma is kitűnő állapotban van: 2006-ban töltötte be fennállásának 50. évét [29]. A híd építéséről, valamint a 25. évfordulóról is beszámolt a korabeli szaksajtó (Stahlbau 1956/10 és 1981/8; Structural Engineering November 2006). A 23. kép a híd egy részletét mu23. kép: Schwansbellbrücke tatja. – Lünen / Németország
22. kép: Felnyíló híd – Gloucester / Anglia
1951-ben egy teljesen Al-felszerkezetű híd épült Szabadszálláson. A kis híd a Dunavölgyi-főcsatornán, egy felrobbantott régi híd helyén épült. A hely kiválasztása számomra több évtizednyi idő elmúltával is rejtély. (Az ÉszakAmerikában létesített első hidak alumínium-feldolgozó üzemek közelében vannak; mintegy hatásos reklámaként a cég termékeinek.) A hidat sajnos néhány évi üzemidő után lebontották (nem műszaki problémák miatt); de részei a Közlekedési Múzeumhoz tartozó Közúti Szakgyűjteményben, Kiskőrösön láthatók. (A szabadtéren kialakított kiállítóterületen egyébként több nevezetes hidunk eredeti darabjai is bemutatásra kerültek, pl. a Margit híd egy pillére vagy az Esztergom és Párkány között átívelő Mária Valéria híd egy részlete.) A mindössze 13,2 m hosszú híd pályalemeze két 3,15×3,66 m-es Al-panelből állt: 0,15 m-es tartógerendákkal építve és 8 mm vastag lemezeket helyezve rá és Al-szegecsekkel összekötve. A paneleket két darab 1,05 m magasságú szegecselt tartó támasztotta alá, 4 darab I alakú keresztgerendával megerősítve. A lemezvastagság 8 mm. A teljes szerkezetet az akkor hatályos MNOSZ 3749 szerinti Dural típusú (AlCuMg) – a mai besorolás szerinti 2000-es sorozatú – alumíniumötvözetből gyártották. Az elvégzett vizsgálatok szerint mind a vegyi összetétel, mind a mechanikai tulajdonságok vonatkozásában a beépített anyagok meghaladták a szabvány által előírt követelményeket. Csupán a fáradási jellemzők maradtak némileg alatta a megkívánt értékeknek. De a már akkor is gyér forgalom miatt a Közlekedési Hatóság engedélyezte az üzembe helyezését. A munkáról annak idején egy német szaklapban is beszámoltak a tervezők; egyikük Bölcskey Elemér építőmérnök, a Műegyetem későbbi neves professzora [27]. A Hajós Bence és szerzőtársai által összeállított kiadványban [28] történik hivatkozás a hídra, mint a világ ötödik ilyen műtárgyára, de az ismertetett tények miatt konkrét leírás nélkül. 1956-ban adták át az első Al-ból készült közúti hidat Németországban Lünen városa közelében. A Schwansbellbrücke elnevezésű híd a Datteln-Hamm csatornát íveli át. Egy sajtolt profilokból és lemezekből álló rácsos szerkezetről van szó. Anyagminősége AlMgSi1 (ma: EN AW-6082). A híd támaszköze 44,2 m és önsúlya 25 tonna. (Egy hasonló acélhíd tömege 60 tonna lenne.) Így az alumínium alkalmazásával közel 60% súlycsökkentést lehetett elérni. Max. 12 tonna terhelhetőségű járművek használhatják. A szegecselt kivitelű hídnál kötőelemként szinte kizárólag a híd többi elemével megegyező AlMgSi1 anyagú szegecse-
68
Amint a fentiekből megfigyelhető, csupán néhány híd épült 1970 és 1995 között. Az egyetlen kivételt talán Franciaország jelentette, ahol mint már említettük, három jelentős és látványos közúti híd építése, ill. felújítása történt ezekben az években. Az első egy a Saone folyót átívelő függőhíd Montmerle-nél, 24. kép. Kétnyílású híd 2×79,9 m fesztávokkal. A régi – acélból és fából készült – felszerkezetet egy alumíniumból készült rácsos tartószerkezettel, ill. Alpályával helyettesítették. Az alumínium alkalmazásának fő oka a híd önsúlyának csökkentése volt. A második alumíniumhíd Franciaországban Groslée-ben (Lyon közelében) található. Ez egy egynyílású 174 m hosszú függőhíd, 25. kép. A feladat itt is egy teljes körű rekonstrukció volt; a pálya ennél viszont könnyűbetonra lett cserélve a réginél alkalmazott fa helyett. A felújítások során francia fejlesztésű, sajtolt Al-profilokat építettek be, melyeknek az anyaga 6082 R31 minőségű volt.
24. kép: Pont de Montmerle – Franciaország
25. kép: Pont de Groslée – Franciaország
Acélszerkezetek 2012/1. szám
1995 óta – úgy Észak-Amerikában, mint Európában és Japánban – új kezdeményezések történtek az Al-hidak tervezésének fejlesztésére és építésük támogatására. Európában – különösen Norvégiában és Svédországban – közel 80 hídpályát építettek 1990 óta a fa és a vasbeton konstrukciók kiváltására. De Hollandiában is újraéledt az érdeklődés az alumíniumhidak iránt [24]. A Corbin Bridge-nél (26. kép), a Pennsylvania állambeli Huntingtonban a híd hasznos terhelésének növelése érdekében meglévő pályaszerkezetét egy könnyebb kivitelű alumíniumpályával helyettesítették. Itt alkalmazták először az Alumadeck-rendszert 1996-ban [30].
enként elhelyezett keresztmerevítések támasztják alá. A pályalemezeket 250 mm széles és 123,5 mm magas, 8 m szálhosszúságú sajtolt Al-profilokból állították össze. (Ezek anyaga 6082 és 6002 jelű ötvözet volt; de néhány elemhez 5083 minőségű lemezeket alkalmaztak.) A konstrukciós kialakítás és a korrózióálló acélból készült rögzítőcsapok alkalmazása miatt galvanikus korrózióval gyakorlatilag nem kell számolni. Olaszországból ebből az időszakból a Real Ferdinandohíd, 27. kép említhető. Nápoly mellett, a Garigliano folyót íveli át. Az 1832-ben épült híd Olaszország első függőhídja.
27. kép: Ponte Real Ferdinando – Nápoly
26. kép: Corbin Bridge – Huntington / Pennsylvania, USA
Az ezt követően épült Little Buffalo Creek Bridge – Mecklenburg County / Virginia – területén az 58-as számú utat vezeti át a kis Buffalo-patak felett. Méretei meglehetősen szerények: mindössze 6 m hosszú és 6,6 m széles. Egy rendkívül leromlott állapotú vasbeton pályalemezes híd felújítása során 305 mm széles és 200 mm magas két-, ill. háromtagú Alumadeck-rendszerű profilokat alkalmaztak, amelyeket az előgyártás során hegesztéssel egyesítettek a szükséges méretre. A Forsmo Bridge az első közúti alumíniumhíd Norvégiában. (Nem tévesztendő össze a Svédországban található hasonló nevű, 1912-ben épült rácsos szerkezetű híddal.) A Forsmo folyót átívelő híd 60 km-rel délre fekszik a sarkkörtől és 16 km-nyire a legközelebbi várostól. Az eredeti hidat 1933-ban építették, amely szintén kétnyílású volt, 38,5 m teljes hosszal. A konstrukció két acél főtartóból és betonpályából állt. A szerkezet teljes körű ellenőrzése 1994-ben azt állapította meg, hogy költséges javításra van szükség. Továbbá az eredeti híd csupán 3,8 m széles volt. Így az útügyi hatóság úgy döntött, hogy az óhatatlanul szükséges felújítás mellett a kiszélesítést is elvégzik (és egy megrendelést adnak a norvég alumíniumiparnak). Az új létesítményt 1995-ben adták át, és a tervezők, beruházók reményei szerint nem, vagy csak minimális mértékű karbantartást fog igényelni. A 39 m hosszú, 7,4 m széles és 1,5 m magas teljesen alumíniumanyagú felszerkezet súlya csupán 28,5 tonnát tesz ki. Így szállítása a többszöri átrakás ellenére sem okozott túl nehéz feladatot. A kivitelezési munkák zöme (előgyártás) a távolabbi gyártóműben normál időjárási viszonyok között történhetett, ami biztosította az előírt minőségi követelmények betartását. A pályalemezeket lényegében két darab szekrényes főtartó és 3 m-
A rekonstrukcióhoz az ösztönzést, ill. a mintát a múlt század 70-es éveiben Franciaországban felújított alumíniumhidak szolgáltatták. Ezek valamennyien a 19. század hídépítési elvei alapján készült hidak: téglapillérek, acél tartószerekezetek és függesztőkábelek, faborítású pálya. A pálya a 2. világháború során teljesen tönkrement és évek óta rendkívül rossz állapotban volt. Hosszas előtanulmányok, a megoldási lehetőségek ütköztetését követően kezdődhettek csak meg a felújítási munkák. Végül 1998-ra fejeződött be a híd rekonstrukciója [31]. Egy 1938-ban épült közúti hidat a hollandiai Maarssen mellett több évtizednyi használat után fel kellett újítani. A 120 m fesztávú híd mind az Amszterdam–Rajna csatornát, mind a mellette haladó vasúti pályát átíveli. Két forgalmi sávja van a járműveknek és egy-egy a gyalogosoknak, ill. kerékpárosoknak, 28. kép. A régi híd pályáját betonlemezek képezték, amelyek 8 m-enként elhelyezett acélkonzolokkal voltak alátámasztva. A konzolos megoldás behatárolta a terhelhetőséget, továbbá méretei sem voltak elegendők a mai követelményekhez. Előregyártott Al-panelek alkalmazásával a járdakonzolok szélességét 2,5 m-ről 4,8 m-re növelték. A panelek hossza 16 m volt, ami két konzol átfogását tette lehetővé. A pályába beépített profilok fárasztóvizsgálatát mutatja a 29. kép.
29. kép: Egy Al-pályapanel fárasztóvizsgálat közben 28. kép: A Rajna-csatorna hídja – Maarssen / Hollandia
Acélszerkezetek 2012/1. szám
69
Egy szép példája a lakóhelyi hidaknak az 1999-ben megnyitott Lockmeadow gyalogoshíd az angliai Maidstone-ban, 30. kép. A híd alsópályás szerkezetű, és első alkalommal itt került beépítésre a pályához egy újonnan kifejlesztett sajtolt Al-profil-rendszer. Az elemek méretei: 300 mm mélység és 105 mm szélesség. A felső lemez külső oldala bordázott a csúszásveszély elkerülése érdekében. A keresztmetszetben elhelyezett X alakú rácsozat nagy csavarómerevséget biztosít. Anyaguk 6082-T6 típusú Al-ötvözet.
Az alumíniumhidakkal foglalkozó szakasz végén olvasható: „Jelenleg tanulmányokat folytatnak ismét az Egyesült Államokban hidak pályaszerkezetének helyettesítésére alumíniumszerkezetből a 97 méteres fesztávú Corbin Bridge-nél Pennsylvania államban. A 60 évvel ezelőtt épült függőhíd jelenleg felújítás alatt van. Folyamatban van egy 5 éves kutatási program Tennessee államban alumínium pályaszerkezetekről, hogy versenyképesek legyenek a vasbetonnal vagy a fémekkel.” Az utóbbi időben hazánkban két kisebb híd is épült alumíniumból. A 2008-ban épült, Csömörön található, 57,6 m hosszú és 4,4 m széles gyalogos- és kerékpároshíd az M0 körgyűrű által kissé „szétvágott” község részeit köti össze, 31. kép. (Megjegyzendő, hogy az átadást követően kisebb műszaki problémák merültek fel a hatóság részéről; ennek ellenére mind a gyalogosok, mind a kerékpárosok tovább használták a létesítményt. Ez a híd ismételten egy példa arra, hogy nincs hídépítési koncepciónk.)
30. kép: Lockmeadow Bridge – Maidstone / Anglia
Franciaországban is újra épülnek hidak alumíniumból. Pl. 2005-ben Peillon-nál, Nizza mellett egy 32 m hosszú és 1,7 m széles alsópályás gyalogoshíd készült [32]. A konstrukció kialakítása során eltekintettek a hegesztett kötések alkalmazásától a hegesztés hőhatásövezetében óhatatlanul fellépő szilárdságcsökkenés kedvezőtlen kihatásai miatt. Az üreges profilú pályalemezek toldása csavarozással történt. A járófelületet zajcsökkentő és csúszásbiztos epoxigyanta és homok keverékkel szórták fel. 31. kép: Gyalogoshíd – Csömör
Végül nézzük, mit tart említésre méltónak a két nagy „mester” az alumíniumhidakkal kapcsolatban! Leonhardt a hidak esztétikájával foglalkozó művében [7] a fémes szerkezeti anyagok között – az acélok után – néhány sorban ugyan megemlíti az alumíniumot, de konkrét alkalmazási utalások nélkül. „Az alumíniumot esetenként alkalmazták hidakhoz, melynek során rendszerint az acélok tartószerkezeti formáit használták. Az Al-profilokat sokszor extrudált változatban alkalmazták, ami megengedte az üreges profilokat, lehetővé téve néha elegánsabb formák alkalmazását, mint acéllal. Üreges profilokkal szívesen készítenek hídkorlátokat, mivel azok bevonat nélkül viszonylag jó korrózióállók.” Troyano könyvében [8] az acélanyagok nagyvonalú ismertetése után több konkrét alkalmazási esetet is említ alumíniumból készült hidakra. (A válogatás szempontjai azonban nem egyértelműek.) Elszigetelt eseknek tekinti őket, elsősorban áruk miatt; „továbbá problematikus az elemek kötése”. „Könnyű súlyuk tetszetőssé teszi őket, főleg a mozgó hidaknál, ahol leginkább alkalmazzák őket.” Erre példaként a Banbury Bridge-t, egy kis – mindössze 3 m fesztávú – mozgó hidat hozza fel, amely az angliai Oxfordshireben található. Ezen kívül a Smithfield, az Arvida, a Hendon Dock, a düsseldorfi és a Zandvliet hidakat említi.
70
A szintén 2008-ban készült, veszprémi gyalogoshíddal kapcsolatban eddig sem az építés, sem az üzemelés során nem lehetett problémákról hallani. Ennek méretei jóval szerényebbek a Csömörön építettnél: 13,5 m hosszú és 2 m széles. Ez alapján beemelése egy darabban történhetett, 32. kép.
32. kép: Gyalogoshíd – Veszprém
Mindkét híd az Európában piacvezető cég magyarországi referenciamunkáinak is tekinthető.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
POTENCIÁLIS HÍDANYAGOK
Alkalmazási példák
Az anyagtudomány területén tapasztalható fejlődés nem kerülhette el a hídépítést sem. A fejlesztőmunka legfőbb célja az egyre nagyobb szilárdságok elérése az önsúly csökkentésére, az egyre nagyobb fesztávok áthidalásának lehetőségére. A mind kedvezőbb szilárdság–önsúly viszonyra a legjobb példát a szálerősítésű polimerek mutatják. Mechanikai és egyéb tulajdonságaik (kiváló fáradási szilárdság és korrózióállóság) alapján alkalmasak lennének hidak teherviselő szerkezeti elemeihez is, azonban áruk ma még nem versenyképes.
Egy 2003-ban megjelent amerikai tanulmány [35] szerint a világon legalább 175 közúti és 160 gyalogoshíd „üzemel” ebből az „egyesített” anyagból. Ez a tekintélyes szám közel tíz évvel azelőtt kb. egy tucat körül lehetett. Így csak egyfajta betekintés adható az ezen a területen elért eredményekbe. Ez a gyors terjedés a többi szerkezeti anyaggal szembeni különleges tulajdonságainak köszönhető. A világ első kompozit hídja a Kansas állambeli Russellben található. Az 1996-ban átadott no name híd 8 m hosszú és 9 m széles. Egy kis patakon vezet át. Az első európai alkotás a Cole folyó felett átívelő West Mill Bridge Shrivenham-ban (Oxfordshire, Anglia). A 11 m hosszú, 7,5 m széles híd 2002-ben készült el. Az első lépések a kompozit anyagú hidak gyakorlati alkalmazására – mint azt duplex korrózióálló acélból készülő hidaknál is láthattuk – a gyalogoshidaknál történtek.
A kompozitok tulajdonságai A kompozitok kiemelkedő tulajdonságai a tradicionális hídépítési anyagokkal szemben az alábbiakban foglalhatók össze: – nagy szilárdság és merevség, – kis súly, – korrózióval és az időjárási viszonyokkal szembeni jó ellenállóság, – jó villamos szigetelő képesség, – egyszerű és gyors szerelhetőség, – nagy méretstabilitás, – a környezet minimális befolyásolása, – száloptikai érzékelők beépítésével az alakváltozások időszakosan vagy akár folyamatosan nyomon követhetők. Megítélésem szerint az utóbb említett tényező [35] alapján ez az egyik olyan tulajdonság, ami újabb távlatokat hozhat, teljesen más alapokra helyezve a hagyományos híd-diagnosztikát. A szénszálas polimerek az egyetlen olyan anyagcsoport a szerkezeti anyagok között, amelyek rugalmassági modulusa meghaladja az acélokét; így az acélokéval azonos merevségű, de azokénál lényegesen kisebb tömegű – és egyre nagyobb fesztávú – szerkezetek lennének építhetők. Ennek illusztrációjaként hivatkoznék egy a múlt század 80-as éveiben készült tanulmánytervre a Gibraltári-szoros áthidalására egy ferde kábeles, teljesen CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymer = szénszál erősítésű polimer) típusú kompozit anyagú híddal [33]. A szerző cikkében számításokkal bizonyítja, hogy ilyen hatalmas fesztávolságok áthidalása kizárólag szálerősítésű polimer anyagokkal lehetséges és azt is megjegyzi, hogy közepes fesztávolságok esetén a hagyományos anyagok ma még gazdaságosabb megoldást nyújtanak. A drága anyagoknak ott van létjogosultsága, ahol az anyaghányad nem meghatározó a szerkezet összköltségéhez képest. A hidaknál sajnos nem ez a helyzet. Egy az University of California / San Diego, USA által végzett tanulmány szerint egy teljesen kompozit anyagú híd bekerülési költsége a10-szerese lenne egy hasonló szerkezetű vasbeton hídénak! Itt már egy „komoly” – 140 m hosszú és 18 m széles – ferde kábeles hídról volt szó, 33. kép [8, 34].
33. kép: Kompozit híd modellje – University of California / San Diego, USA
Ennek eddigi legmarkánsabb példája a skóciai Aberfeldy gyalogoshídja, 34. kép. A 63 m fesztávú kábelhídnak minden teherviselő eleme kompozit anyagból (üvegszál poliészter mátrixban) készült. (Építésének időpontjáról egymásnak el-lentmondó adatokat találtam.) A pályát egy többcellás szekrényes tartó képezi, amelyben a falakat nagyon vékony cellaelemek képezik. A híddal kapcsolatban meglehetősen bő szakirodalom áll rendelkezésre [36, 37].
34. kép: Gyalogoshíd – Aberfeldy / Skócia
De folyamatosan épülnek az ilyen hidak Európa többi országában is: így pl. Madridban a Manzarenes folyó feletti gyalogoshíd 2011-ben. A 44 m hosszú, 3,5 m széles és 25 tonna súlyú szerkezet egyetlen darabot képez. Klipphausenben, Drezda mellett épült meg Németország – és egyben az európai kontinens – első GFK (a GFRP angol rövidítés német megfelelője) közúti hídja. A döntést az is motiválta, hogy a község kedvező tapasztalatokat szerzett egy GFK-ból készült híddal kapcsolatban a 2002. évi hatalmas árvíz idején, amikor is a tönkrement korábbi hidakat ilyenekkel pótolták. Egy rendkívül fontos érv az ilyen „könnyűszerkezetű” hidak alkalmazása mellett mindenekelőtt a rövid gyártási és szerelési idő. Esővel, faggyal, sószórással szembeni magas ellenálló képessége folytán a GFK-anyagok nagyfokú tartósságot mutatnak minimális fenntartási ráfordítások mellett. A meglehetősen kis méretű – 6.6 m hosszú és 6 m széles – hídszerkezetet két szegmensben szállították a helyszínre, és ragasztással kötötték őket össze. A hidat az előre elkészített betonalapokra helyezték és csapokkal rögzítették. (Így lehetőség van egy újabb árvízveszély esetén a híd megemelésére vagy akár áthelyezésére biztonságosabb helyre.) Ezt követően épült egy jóval nagyobb – 27 m hosszú és 5 m széles – híd is, a Frankfurt melletti Friedbergben
Acélszerkezetek 2012/1. szám
71
Előbb néhány németorszgi példát említ, ahol kompozit anyagú kábeleket használtak feszített beton szerkezetű hidaknál (Düsseldorf, Berlin). Ezt követően néhány teljesen kompozit anyagú hídra hivatkozik: előbb az Aberfeldy-ben épült hidat említi, majd egy kínai próbálkozásról ír, de „amit kezdetleges módszerekkel építettek, így nem lehet fejlett technológiának tekinteni”. A fejezet végén a San Diego-i egyetemen tervezett hídról szól néhány gondolatban.
ÖSSZEGZÉS, KITEKINTÉS
35. kép: Közúti felüljáró – Friedberg / Frankfurt am Main mellett
(35. kép) egy a várost elkerülő útrendszer felüljárójaként, Hessen tartomány „portalanítási” projektje keretében. A hídpálya sajtolt GFK-profilokból készült, a főtartók acélból. A pálya ragasztással lett a főtartóhoz rögzítve. A magas előgyárthatósági fok és a gyors helyszíni szerelhetőség, valamint az alacsony karbantartási költségek voltak a döntőek ezen anyag – és általa az építési mód – kiválasztásában. A szerelés egy daru segítségével néhány óra alatt lebonyolódott. A híd konstrukciójáról, ill. az előzetes kísérletekről több tanulmány is készült, lásd pl. [38]. Skandinávia első GFRP-kompozit hídja Koldingban, Dániában épült 1997-ben. A gyalogos- és kerékpáros-forgalomra tervezett aszimmetrikus kábelhíd (36. kép) egy vasútvonalat ível át (és ezen a téren elsőnek számít Európában). A híd néhány jellemző mérete: teljes hossza 40 m, szélessége 3,2 m, a pálya teljes magassága 1,5 m. A pilonok magassága 18,5 m, a hídszerkezet összsúlya 12 tonna. A híd összesen 12 féle szabványos GFRP-profilból készült. Előregyártása 3 darabban történt, melyeket trailereken szállítottak a helyszínre. Mivel a híd egy nagyon forgalmas vasútvonal felett halad, csak rövid idő állt rendelkezésre a helyszíni szereléshez. Három hétvégén, összesen 18 órai ráfordítással készült el.
A szerkezeti anyagoknál mutatkozó fejlődés előbb-utóbb helyet kér magának a volumenét tekintve az egyik legnagyobb felhasználó, a hídépítés területén is. A bemutatott példák igazolják, hogy nemcsak az egyre nagyobb szilárdság, hanem az új szerkezeti anyagok felé is van még lehetőség a ki-, ill. áttörésre. A szerkezeti acélok csoportjából más területeken – és más országokban – évtizedek óta alkalmaznak a 460 MPa folyáshatárú acélokat kétszeresen is meghaladó szilárdságú acélokat. A ma rendelkezésre álló alumíniumanyagok szilárdsága is kb. másfélszerese az első hidakhoz használt Al-ötvözetekének. Itt is vannak még lehetőségek a szilárdsági jellemzők javítására. (Pl. kettős öregítés, a hőfolyamat szabályozott kombinációja a hőkezelés és a mechanikai alakítás között, hasonlóan a TMhengerelt acéloknál alkalmazott módszerhez.) Ugyanakkor a szilárdsági jellemzők mellett, egyre nagyobb súllyal esik a latba a beruházási döntések meghozatalakor a korrózióvédelem – és általában az életciklusköltségek – kérdése. Mindhárom bemutatott anyagcsoport markánsan bizonyítja, hogy magasabb beszerzési áruk ellenére bármelyik alkalmazása esetén összességében alacsonyabb életciklusköltségek adódnak. De úgy tűnik, az egyik legrégebbi hídépítő anyagot, a fát sem kell még „temetni”. Ennek bizonyítására szolgáljon a 2009 novemberében, a hollandiai Sneek városában átadott fából készült közúti híd, 37. kép. (Első tekintetre akár egy Makovecz-alkotás is lehetne!) Méretei jelentősen meghaladják egy kis gyalogoshíd jellemzőit: 31,7 m hosszú, 12 m széles, 20,5 m magas és 60 tonna súlyú. Az accoya márkanevű, preparált fából készült ívek – hasonlóan pl. a mi Pentele hidunkhoz – kosárfület formáznak. A tervezett élettartam 80 év, ami jóval meghaladja az acélhidak szokásos élettartamát és a duplex anyagú hidakét közelíti.
36. kép: Gyalogoshíd – Kolding / Dánia
A világ eddigi legnagyobb fesztávú szénszálas kompozit hídját Párizsban állították fel. A 24,5 m hosszú, 5 m széles és mindössze 12 tonna súlyú hidat kompletten szállították a hollandiai gyártóműből Párizsba. (Ez a súly kb. csak 30-ad része egy hasonló betonhídnak.) Az út 3 napot vett igénybe az Ardenneken – és Párizs belvárosán – keresztül. Leonhardt jóval korábban (1994) megjelent művében [7] még nem említi a kompozit anyagú hidakat. Ezzel szemben Troyano 2003-ban kiadott könyvében [8] közel két oldalon foglalkozik a témával Future bridge materials címmel.
72
37. kép: Modern közúti fahíd – Sneek / Hollandia
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Végezetül egy példa arra, amikor nemcsak a gazdasági szempontok dominálnak, hanem a magas szintű esztétikai követelmények is: az angliai Infinity Bridge, 38. kép. A lenyűgöző mérnöki alkotással kapcsolatban csak néhány rövid információ: A gyalogosátkelőként funkcionáló híd Stocktonban található és a Tees folyót íveli át. Teljes hossza 120 m, legnagyobb magassága 40 m. A híd építéséhez felhasznált anyagok: időjárásálló acél, korrózióálló acél és vasbeton. 2009-ban adták át a forgalomnak.
Merkblatt 434
Wetterfester Baustahl Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf - 2004
DASt 007 Ri
Lieferung, Verarbeitung und Anwendung wetterfester Baustähle
VdTÜV Werkstoffblatt 406 Wetterfester Feinkornbaustahl COR-TEN A – W-Nr. 1.8962 VdTÜV Werkstoffblatt 407 Wetterfester Feinkornbaustahl COR-TEN B – W-Nr. 1.8963 NDOT Structures Manual Uncoated Weathering Steel in Structures Technical Advisory 5140.22 October 3, 1989 – U.S. Department of Transportation MSZ EN 1011-2:2001
Hegesztés. Ajánlások fémek ívhegesztéséhez. 2. rész: Ferrites acélok hegesztése (E)
Merkblatt 828
Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle an der Atmosphäre Informationsstelle Edelstahl Rostfrei Hegesztés. Ajánlások fémek hegesztéséhez. 3. rész: Korrózióálló acélok hegesztése (E)
MSZ EN 1011-3:2001
38. kép: Infinity Bridge – Stockton-on-Tees / Anglia
MSZ EN 1090-2:2009
Acél és alumíniumszerkezetek kivitelezése. 2. rész: Acélszerkezetek műszaki követelményei (E)* – visszavonva!
MSZ EN 10088:2005
Korrózióálló acélok
Sonderdruck 862
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-30.3-6 vom 5. Dezember 2003 – Erzeugnisse, Verbindungsmittel und Bauteile aus nichtrostenden Stählen
KÉPEK FORRÁSA 1.Wikimedia Commons/Flickr; 2. panoramio/brickel; 3. Karl Gotsch: Brücken über den Hochrhein von Konstanz bis Basel; 4. Ingenieurbüro Zumofen & Glenz AG/Referenzen; 5. Structurae/ ID:4550; 6. Wikimedia Commons/JaGa; 7. Wikimedia Commons/ Engleman; 8. Structurae/ID:148007; 9. Creative Commons/Peter Church; 10. Outokumpu; 11. Wikimedia Commons/Laukatu; 12. Euro Inox/Pedelta; 13. Euro Inox/Pedelta; 14. Centro Inox; 15. Wikimedia Commons/William Cho; 16. Wikimedia Commons/Minghong; 17. Wikimedia Commons/Edward Wong; 18. Wikimedia Commons/Cszmurlo; 19. Bridgemeister/David Denenberg; 20. Wikimedia Commons/Chris13; 21. Historic American Engineering Record/Library of Congress; 22. panoramio; 23. GDA news; 24. Structurae/ID:32988; 25. Fichier/ Stéphane Batigne; 26. Wikimedia Commons/Nyttend; 27. Wikimedia Commons/Emmeauerre due; 28. aluMATTER; 29. aluMATTER; 30. lunemilleniumbridge.info; 31. saját felvétel; 32. Peter Maier Leichtbau; 33. Report No. TR-200/4 - University of California, San Diego; 34. Structurae/ID:52707; 35. Fiberline; 36. Fiberline; 37. OAK Architechts; 38. Wikimedia Commons/Victoria Johnson
IRODALOM
Verarbeitung nichtrostender Duplexstähle – Ein praktischer Leitfaden Erste Auflage 2011 Hrsg.: International Molybdenum Association (MOA) Stainless Steel in Bridges and Footbridges ArcelorMittal Stainless - Europe Fussgängerbrücken aus Edelstahl Rostfrei Reihe Bauwesen, Band 7 Euroinox – Luxemburg, 2004 Korrózióálló acélok alkalmazása az építőiparban OUTOKUMPU Szakmai konferencia – Budapest, 2011. március 3. MSZ EN 515:1995
Alumínium és alumíniumötvözetek. Képlékenyalakítási termékek. Állapotjelölések
MSZ EN 573-1:2005
Alumínium és alumíniumötvözetek. Alakított termékek vegyi összetétele és alakja. 1. rész: Számjelölési rendszer (E)
MSZ EN 12020: 2008
Alumínium és alumíniumötvözetek. Nagypontosságú sajtolt termékek EN AW-6060 és EN AW-6063 ötvözetből 1. rész: Műszaki vizsgálati és szállítási feltételek (E) 2. rész: Méret- és alaktűrések (E)
Szabványok, irányelvek, ajánlások DIN-Fachbericht 103
Stahlbrücken Ausgabe März 2003
ÚT 2-3.413:2009
Közúti hidak tervezési előírásai III. Közúti acélhidak tervezése
MSZ EN 1011-4:2001
DIN 18800-7:2008
Stahlbauten Ausführung und Herstellerqualifikation
Hegesztés. Ajánlások fémek hegesztéséhez. 4. rész: Alumínium és alumínium-ötvözetek ívhegesztése (E)
MSZ EN 1090-3:2008
Acél és alumíniumszerkezetek kivitelezése. 3. rész: Alumíniumszerkezetek műszaki követelményei (E)
Ausführung von Stahlbauten – Erläuterungen zu DIN 18800-7 MSZ EN 10025-5:2005
Melegen hengerelt termékek szerkezeti acélokból 5. rész: Légkörikorrózió-álló szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei
* (E) jóváhagyó közleménnyel hatályba léptettt szabványok; angol nyelven
Acélszerkezetek 2012/1. szám
73
Könyvek, folyóiratok [1] Dr. DOMANOVSZKY Sándor: A hídépítésben használatos vas/ acélanyagok fejlődésének története in: Duna-hídjaink – Szerk.: Dr. Tóth Ernő; Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ – Budapest, 2009 (Megjelent az 50. Hídmérnöki Konferencia alkalmából) 212-215. old. [2] A dunaújvárosi Duna-híd megvalósítása Készült: a DUNAÚJ-HÍD Konzorcium megbízásából Kiadó: VEGYÉPSZER Zrt. – Hídépítő Zrt. Szerkesztette, lektorálta és a nyomdai munkákat előkészítette: Dr. DOMANOVSZKY Sándor [3] ÉRSEK László: Befejezés előtt az M0 autóút északi Dunahídjának építése Hegesztési munkák a gyártás és szerelés során MAGÉSZ Acélszerkezetek 2008/2 10-17. old. [4] HORVÁTH Sándor: Az M43 autópálya Tisza-híd acélszerkezetének gyártása XI. Acélfeldolgozási és Acélépítési Konferencia Dunaújváros - 2011. május 11-12. Előadásgyűjtemény 96-101. old. [5] SOLYMOSSI Imre: A budapesti északi vasúti (újpesti) Duna-híd korszerűsítése X. Acélfeldolgozási és Acélépítési Konferencia 2009. május 5-6, Dunaújváros Előadásgyűjtemény 68-71. old. [6] ÉRSEK László: A vasút „egy más világ” Vasúti hidak gyártása német előírások alapján – nemzetközi kitekintéssel MAGÉSZ Acélszerkezetek 2009/2 22-30. old. [7] LEONHARDT, Fritz: Brücken – Bridges Ästhetik und Gestaltung – Aesthetics and Design Deutsches Verlags-Anstalt, Stuttgart 4. Auflage 1994 [8] TROYANO, Leonardo Fernández: Bridge Engineering A global perspective Thomas Telford Publishing – London, 2003 [9] Dr. SZABADITS Ödön: Acélok, öntöttvasak MSZT Szabványkiadó – Budapest, 2005 [10] FISCHER, M. – WIEN, B.: Erfahrungen mit Brücken aus wetterfestem Baustahl Stahlbau 57 (1988), H. 10 S. 299–308 [11] WAGNER, R.: Wetterfester Stahl im Brückenbau am Mittellandkanal Stahlbau 67 (1998), H. 5 S. 387–390 [12] BORKOWSKI, M. – WLODARCZYK, W.: Untersuchungen wetterfester Baustähle in Polen Stahlbau 72 (2003), H. 8 S. 601–608 [13] Zur Entwicklung des wetterfesten Stahles und seiner Anwendung Aus amerikanischer Sicht (M. Fischer) Bauingenieur (69) 1994 S. 398 [14] KOZY, B. – TRIANDAFILOU, L.: Weathering Steel for Bridges Corrosion Protection without Coating STRUCTURE Magazine – June 2011, p. 44 [15] dr. BÖDÖK Károly: Korrózió- és hőálló acélok Felhasználói kézikönyv CORWELD 1994 [16] dr. BÖDÖK Károly: Az ötvözetlen, gyengén és erősen ötvözött szerkezeti acélok korrózióállósága, különös tekintettel azok hegeszthetőségére CORWELD 1997 [17] dr. KOMÓCSIN Mihály: A duplex szerkezeti acélok és hegesztésük Hegesztéstechnika – 1993/2 41-46. old. [18] FEHÉRVÁRI – GYURA – SIEBEL: Növelt korróziós ellenású ausztenites és duplex acélok védőgázos hegesztésének szabályai Hegesztéstechnika – 2009/3 23-28. old. és 2009/4 14-17. old.
74
[19] BALÁZS – NAGY - DOBRÁNSZKY: Duplex acélok hegesztett kötéseinek szövetszerkezetvizsgálata A 25. Jubileumi Hegesztési Konferencián – Budapest, 2010. május 19-21 – elhangzott előadás [20] LEONHARDT, Fritz: Der Bauingenieur und seine Aufgaben Deutsches Verlags-Anstalt – Stuttgart, 1981 2. erweiterte Auflage des 1974 erschienen Buches [21 ] HEITEL, S. et al.: Vergleichende Lebenszykluskostenanalyse für Fussgängerbrüchen aus unterschiedlichen Werkstoffen Bautechnik 85 (2008) H.10 S. 3-11 [22] OSTERMANN, F.: Anwendungstechnologie – Aluminium Springer Verlag – Berlin, Heidelberg, New York, 1998 [23] GÖNNER, P.: Geschweisste Fussgänger- und Fahrbahnbrücken aus Aluminium Schweissen und Schneiden – 20 (1968) H. 9, S. 424-430 [24] SIWOWSKY, T.: Aluminium Bridges – Past, Present and Future Structural Engineering International 4/2006 p. 286-293 [25] DAS, S. K. – KAUFMAN, J. K.: Aluminium Alloys for Bridges and Bridge Decks in: Aluminium Alloys for Transportation, Packaging, Aerospace and other Applications Edited by Subodh K. Das, Wimin Yin TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), 2007 – pp. 61-70 [26] Hendon Junction Bridge Sunderland Echo – 28 October 2009 (Alison Goulding) [27] BÖLCSKEY, E. – HAVIAR, Gy.: Eine Aluminiumbrücke im Szabadszállás Bauplanung-Bautechnik – Mai 1955 S. 191-197 [28] HAJÓS Bence et al. (7 társszerzővel): Hídjaink A római örökségtől a mai óriásokig Közlekedésfejlesztési Koordinációs Központ – Budapest, 2007 [29] MADER, W. – PIEPER, A.: 50 Jahre Aluminiumbrücke über den Datteln-Hamm-Kanal Stahlbau 2008/2 S. 120-123 [30] WRIGHT, W.: Building the Bridge to the 21st Century with Aluminium? Public Roads – Spring 1997, Vol. 60, No. 4 [31] MAZZOLANI, F.: Aluminium Structures in Refurbishment: the case of the „Real Ferdinando” bridge on the Garigliano river Structural Engineering International 4/2006 p. 352-355 [32] Spitzentechnologie – Glück Brücken DiB-Special Stahlbau – Juli/August 2005 S. 17 [33] MEIER, U.: Proposal for a Carbon Fibre Reinforced Composite Bridge Across the Strait of Gibraltar at its Narrowest Site Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers – Vol. 201 No. B2, 1987 pp. 73-78 [34] FHWA Funds fiber research – Engineering News-Record, 3 May 1993 [35] BLACK, S.: How are Composite Bridges Performing? Ongoing monitoring and inspection demonstrates that composite bridge decks meet or exceed expectations Composites Technology 12/2003 [36] HARVEY, W. J.: A Reinforced Plastic Footbridge, Aberfeldy, UK Structural Engineering International, November 1993 n. 4 v. 3 [37] SKINNER, J. M.: A critical analysis of the Aberfeldy footbridge, Schotland Proceedings of Bridge Engineering 2 Conference 2009 April 2009, University of Bath, UK [38] KNIPPERS, J. – GABLER, M.: New Design Cocepts for Advanced Composite Bridges – The Friedberg Bridge in Germany – A Study from University Stuttgart
Acélszerkezetek 2012/1. szám
CÉGTÖRTÉNET A Ferrokov Vas- és Fémipari Kft. 1991-ben alakult közepes méretû ipari vállalkozás. A vállalat telephelye Somogy megyében Segesd községben található. A cég megalakulásakor acélszerkezetek bérmunkában történõ tûzihorganyzása volt a fõ profilunk. Az eltelt idõszakban a vállalkozás dinamikus fejlõdésnek indult, így jelentõs fejlesztéseket tudtunk megvalósítani. Tevékenységi körünket kibõvítettük acélszerkezetek, illetve tûzihorganyzott kötõelemek gyártásával, és ezzel a térség meghatározó termelõ egységévé váltunk. VÁLLALATI STRATÉGIA • Környezetbarát, európai szintû gyártás. • Egészséges és biztonságos munkakörnyezet. • A cég iránt elkötelezett munkavállalók hosszú távú foglalkoztatása. • Folyamatos megfelelés partnereink elvárásainak. • Megbízhatóság. ACÉLSZERKEZET-GYÁRTÁS Vállalkozunk kis-, és középméretû acélszerkezetek, illetve fém tömegcikkek elõállítására, valamint felajánljuk gyártóberendezéseink szabad kapacitását. A gyártást egy 1500 m2-es daruzott csarnokban, jól képzett szakemberek végzik. Vállaljuk aluminium és rozsdamentes szerkezetek gyártását is. A hegesztést végzõ munkatársaink a DIN EN 3834-2 és DIN 18800-7 D szabvány szerint minõsítettek. TÛZIHORGANYZÁS Tûzihorganyzás = Tökéletes felületvédelem A tûzihorganyzás napjainkban egyre szélesebb körben alkalmazott felületvédelmi eljárás, mely tartósan védi az acélt a korrózió ellen. A 30-40 évvel ezelõtt horganyzott szerkezetek ma is megfelelõ állapotban láthatók, bizonyítékul az eljárás létjogosultságára. Vállaljuk acélszerkezetek és apró fémtömegcikkek horganybevonattal történõ ellátását, mely kültéri igénybevétel esetén is tartós védelmet nyújt. Horganyzási kapacitásunk 8000 tonna/év. Horganyzó berendezéseink méretei: Acél tûzihorganyzókád: 4000 x 1200 x 2300 mm Kerámia tûzihorganyzókád: 2600 x 900 x 1200 mm KÖTŐELEMGYÁRTÁS Cégünktől tűzihorganyzott kivitelben az alábbi típusú kötőelemek rendelhetők meg 5.6-8 8.8-10.9-es anyagminőségig • Hatlap-fejű csavarok és csavaranyák M8-as mérettől M36-os méretig. • Egyenes és hajlított rúdcsavarok M8-as mérettől. • Ászok csavarok. • Lapos, rugós és négyszögalátétek.
EGYÉB SZOLGÁLTATÁSOK Partnereink közremûködését igénybe véve az általunk gyártott acélszerkezetek galvanizálását, festését és porszórással kialakított bevonattal történõ ellátását is vállalni tudjuk. A tûzihorganyzott termékeket külön díjazás ellenében repasszáljuk (a szabvány követelményein túlmenõen kikészítjük), illetve szükség esetén készre szereljük és csomagoljuk. Vállaljuk a termékek telephelyünkre történõ beszállításának, illetve a készterméknek a megrendelõ által megadott helyre történõ eljuttatásának lebonyolítását. A megrendelés állományunk nagyságától függõen, sürgõs esetekben – külön egyeztetés alapján – lehetõség van a termék tûzihorganyzásának a beszállítást követõ azonnali elvégzésére. KAPCSOLATOK Partnereinkkel német és angol nyelven is tudunk kapcsolatot tartani, ebben az esetben a központi számot szíveskedjenek hívni. Levelezési cím: H-7562 Segesd, Pálmaház utca 1. E-mail:
[email protected],
[email protected] Fax: 06(82)598-910 Telefonszámok: központ 06(82)598-900 TAGVÁLLALATAINK ÉS PARTNEREINK SZOLGÁLTATÁSAI – VILL-ACÉL Villamosipari Acélszerkezetgyártó Kft. 8361 Keszthely, Georgikon u. 22. Telefon: 00-36-(83)315-142, Fax: 00-36-(83)319-847 E-mail:
[email protected] Tevékenység: villamosipari acélszerkezetek gyártása. Tanúsítványok: ISO 9001 szabvány szerinti minõségirányítási rendszertanúsítás. Referenciák: EON- DÉDÁSZ Rt., EON- ÉDÁSZ Rt., DÉMÁSZ Rt., ÉMÁSZ Rt., ELMÛ Rt. Kapcsolattartó: Zerényi Imre (magyar nyelven) – EKO-NET Kft. Derecske Ipartelep Telefon: 00-36-(54)547-108, Fax: 00-36-(54)423-065 E-mail:
[email protected] Tevékenység: Hegesztett acélszerkezetek gyártása. Tanúsítványok: DIN 18800/7 Klasse szabvány szerinti hegesztõüzemi minõsítés. Referenciák: ausztriai piacra gyártott építõipari állványszerkezetek, dán piacra hidraulika tartályok. Kapcsolattartó: Kökényesi Róbert (angol, spanyol nyelven)
Acélszerkezetek 2012/1. szám
75
Berényi László Tamás ügyvezető igazgató MEISER Ferroste Kft. Pintér Lajos Zoltán kreatív alkotó, koordinátor Barokk Design Stúdió
MAGYAR VIRTUS NÉMETORSZÁGBAN HUNGARIAN DERRING-DO IN GERMANY A Tholey-i barokk kapu az újkori magyar kézi kovácsolás legújabb sikere. Az új stílusirányzat sikeresen ötvözi a korabeli barokk motívumokat az 21. századi új elemekkel. Az első teljes értékű mestermunka eredménye látványos, arányos és emberközeli. Harmonikusan simul a környezetébe. Egyik oldalról egy mai épület kőfala, másik oldalról a középkori monumentális barokk templom hátsó fala között feszül ki. Dinamikus és mégis megnyugtató térkapcsolatot hoz létre, egységbe kapcsolva az eltérő tömegeket.
The Tholey Baroque Gate is the most modern success of Hungarian hand forging. The new stylistic tendencies advantageously enrich contemporary Baroque motives with the new elements of the 21st century. The result of the first complete masterwork is a spectacular, well-proportioned and human-focused piece of art. It perfectly fits into the surrounding environs. The gate stretches between the stonewall of a modern building on the one side and the backside wall of a monumental Medieval Baroque church on the other side, establishing dynamic and at the same time soothing correlation and bringing into harmony these differing pieces of architecture.
Előzmények Az elmúlt évtizedek rohanó és egyre igénytelenebbé váló tömeggyártása a tűzi kovács szakmában is erősen a hegesztő–szerelő lakatosság irányába hatott szerte Európában. A régi mesterek mellett kevés tanonc ismerhette meg az igazi kézi kovácsolás szépségét. Szerencsés esetben a legfőbb cél az egyre kevesebb régi mestermunkák restaurálása maradt, ahol adott volt az utánozható minta, vagy a rajza. Nem kellett megálmodni, csak igényesen utánozni. A szakmai tudás megmérettetése a nemzetközi versenyekre maradt, ahol a kisméretű és funkció nélküli, fantáziadús munkák irányába mozog a szakma krémje. A többség a tömegtermeléssel előállított elemeket rakja össze, gyakran igénytelenül és drágán. Üde kivétel a fejlesztésben és igényes oktatásban gondolkodók kis csoportja, akik még képesek a megbízásokból megélni. Mindezek hátterében az igényes és fizetőképes kereslet hiányosságai húzódnak, amelyik nem képes a kovácsmesterség tagjainak megbízható megélhetést és fejlődést biztosítani, hasonlóan más művészeti ágakhoz és kézműves mesterségekhez. Ezért terjed a fejlett „sufni tuningolás”, a gyakori és igénytelen hegesztés technikával ötvözve és gyakran hiányos korrózióvédelemmel. Ezért nevezhetjük nagy és kivételes vállalkozásnak az Európában is egyedülálló, 7x7 méteres, egyedi tervezésű, kézi kovácsolt kapusor elkészítésének Magyarországra hozatalát. Előzménye egy jelentős elhatározás, a sok háborút átélt Tholeyban a Benedek-rendi Apátság tulajdonában lévő barokk kert rekonstrukciója, az eredetit megközelítő helyreállítás volt. Németország legrégibb, 634 óta működő szerzetesrend modern kori életében ez a második nagy vállalkozás. A döntés tükrözi a rend hitvallását „Ora et labora et lege” (imádkozz és dolgozz és olvass), hit a jövőben, a szépségben, a harmóniában és a maradandó értékekben.
76
Amit lemondással létrehoznak, ajándék és üzenet az utókor nemzedékeinek: „hiszünk a hit és tudás erejében, az igényes emberi alkotóerőben, amelyik képes szépséget, harmóniát teremteni és adni nehéz körülmények között is”. A barokk kapusor létrehozása bizonyítja a régi kovácsmesterség értékeinek megőrzését és megújítását. Mérce a würtzburgi mesterek méltán híres kapui voltak. A bátor és bölcs elhatározás támogatója a Meiser család, akik töretlen hittel támogatják a valódi és tartós értékek létrehozóit, alkotóit. Céljuk a múlt értékeinek megőrzése és továbbadása, amelyek emberibbé, szerethetőbbé teszik életünket és erősítik az emberi kapcsolatokat. A humanista életfelfogás kiemelkedő példája a középkori környezetet megszépítő kapusor és más alkotások a kertben. Ennek bemutatása előtt egy rövid történelmi visszatekintés érthetőbbé teszi az elhatározás emberi hátterét, a nemes törekvést: „az élhetőbb és szebb környezet továbbadását a következő generációknak” – fát ültetni és nevelni.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
A település és az apátság rövid története
1. A MŰSZAKI HÁTTÉR
Tholey ([tholaɪ]) Németországban a Saar-vidéken található. Egy település a Szent-Wendel járásban. Tholeyről egy kőzetet is elneveztek, a toleitet. A turisztikai település a tartomány fővárosától, Saarbrückentől mintegy 30 kmre északra található, a Saarvidék északi részén. Tholey helye a St. Wendel járásban A kapu helye
Tholey település első nyomai a keltákig vezethetők vissza. Több régészeti lelet is tanúsítja, hogy hosszabb ideig római megszállás alatt éltek. A középkorban a Saar-vidék nagyobb területein élők a Tholey-i Apátságnak tartoztak adófizetéssel. Az apátság védelmére felépítették Schaumberg várát. A terület a történelem során többször német és francia felségterület volt. A bencések (másképp: Szent Benedek rend, vagy egyszerűen: bencés rend – teljes latin nevén: Ordo Sancti Benedicti, rövidítve: OSB) – a római katolikus egyház egyik szerzetes rendje, amelyben Szent Benedek reguláját követik későbbi szabályokkal és modern szokásokkal kiegészítve. Ők a kereszténység egyik legősibb szerzetesközössége, az első katolikus szerzetesrend. Nevüket alapítójukról, Szent Benedekről kapták, aki a VI. század elején, Itáliában kezdett szerzeteséletet, és írta meg szerzetesi szabályzatát, reguláját. A bencések óriási hatással voltak Európa tudomány- és kultúrtörténetére, valamint a katolikus szerzetesség kialakulásában, különösen a kora középkor folyamán. A Saar-vidéki Tholey Abbey, jelenleg bencés kolostor. A Kr. u. V–VI. században jött létre az egyházközösség egy római fürdőrendszer romjain. Számos legenda szól Wendelről, amelyek egyike szerint ő a Tholey-i apátság alapítója és első apátja. Wendel (latinul Wendelinus) katolikus szent. 1794-ben a kolostort francia forradalmi csapatok kifosztották és felgyújtották. Az apátságot egyházjogilag 1949-ben alapították újjá és 1950-ben Trieri szerzetesekkel népesítették be. A templom felújítása dr. Peter Borne apát idején kezdődött meg. 2011-ben kezdődött a barokk kert új rekonstrukciója, amelynek része a barokk kapu.
A választás és az első ceruzarajz
A barokk kapu tervezője Pintér Lajos Zoltán kreatív alkotó, gépészmérnök, mestertanár.
Szt. Móric Bencés Apátság (Tholey)
A tervrajzok zsűrizés után
Acélszerkezetek 2012/1. szám
77
2. MŰSZAKI TERVEK
A központi műhely
Arányok és harmónia
A pontos összeállítást a színes levéltérkép segítette. Készítette Molnár Rudolf „vasgrafikus”.
A díszes zár a monogramos címkével
Alapozási terv és megvalósulása
Készítője Csomós Imre építész
3. A KÉZI KOVÁCSOLÁS SZÉPSÉGE A kovácsoláshoz 1500 kg kokszot használtak fel. A 850 db lézerrel vágott levél erezése és formázása a levélkatalógus alapján. A CAD program Pintér Tamás informatikus mérnök munkája.
A „C” idomok lyukasztása és formázása kézi kovácsolással
Molnár József atyamester csapata
Levelek és rozettasor az oszlopon és a kapun
78
Acélszerkezetek 2012/1. szám
4. A KAPUSOR SZERKEZETI RÉSZEI
4.4 A csúcsdíszek
4.1 A nagykapu gáter kettős spirálja és a nagy rozettája
A korona és a püspöksüveg A terv
4.5 Az első összeállítás Debrecenben
4.2 Az oszlopok és támaszok
Pintér Lajos tervező, Edmund Meiser mecénás és Molnár József kovács atyamester
Az első oszlop és készítői
4.3 A kiskapu
A kovácsrajz használata
Ugyanaz készen
Ã
A büszke kovácscsapat. A kaput készítette: Tűzikovács Bt. Debrecen, Molnár József kovács atyamester és munkatársai. A csapat tagjai próbagyártások sorozatát készítették el a kiválogatás során
Acélszerkezetek 2012/1. szám
79
5–6. KORRÓZIÓVÉDELEM – LOGISZTIKA A gondos alapozás és a többrétegű fedőfestés védi a kovácsolt szerkezetet 25 évig.
A hátsó támasz és a kovácsolt oszlopok többrétegű védelme
7. HELYSZÍNI SZERELÉS
ÖSSZEFOGLALÓ A 21. századi barokk kapusor különlegességei – A hagyományos, egyedi kézi kovácsolású darabok biztosítják a gazdag díszítést. – A 7,3 méter hosszú, 2 méter széles és 6,8 méter magas, 7 tonnás robusztus kapu arányos és harmonikus megjelenésű. – A kapuszárnyak felfüggesztése a támaszokkal megerősített kovácsolt oszlopokra történt speciális talpcsapággyal, amelyeket gondosan vizsgáltuk statikailag hajlításra, csavarásra és összetett igénybevételre, 150 km/perc szélsebesség és a 6-os fokozatú rengés eseteire. – 85 darab rozetta keretezi a kapuszárnyakat, a levelek kétoldalúak és térben is nyílnak. – A kaput 850 darab levél díszíti, a középső motívum a „Tholey minta” a kapu lelke. – A különleges, 300 mm átmérőjű sárgaréz és „levélgömb” egyedi újdonság. – A nagyméretű korona, püspöksüveg és a pásztorbot igazi ötvös unikum, amely a kolostori pecsét és ólomüveg fotók alapján készültek. Az egyedi formavilágú, aranyozott kereszt formailag hasonló a jeruzsálemi Golgota kupola nagykeresztjéhez. – Végül a kolostori pecsét alapján elkészítettük a 300 mm átmérőjű, két darab egy oldalas Mauritius címert, amely Molnár László aranyműves-ötvösmester kiváló munkája, valamint Dávid Róbert és Tar Gábor öntőmesterek nagyszerű teljesítménye.
Köszönetnyilvánítás Mindez nem jöhetett volna létre Berényi László Tamásnak, a MEISER Ferroste Kft. ügyvezető igazgatójának, fáradságot nem ismerő és áldozatkész munkája nélkül. A folyamatos menedzselése és munkatársai segítsége biztosíték volt a magas színvonalú projekt határidőre történő elkészülésének. Megmutatták, hogy az ipari rácsgyártásban szerzett magas színvonalú szakmai tapasztalatok más szakterületen is hasznosíthatók. Reméljük, a kreatív csapat további sikerei szerte a világba hírét viszik a magyar kovácstudománynak, amelyik nemcsak virtus, hanem tiszta alkotókedv is. Minden segítő szándékú munkatársnak köszönetet mondok az áldozatos munkájáért, amivel hozzájárultak a rendkívüli projekt sikeréhez. TERVEZŐ: Pintér Lajos Zoltán kreatív alkotó Barokk Design Stúdió Telefon: +36 30 99 41 527 Honlap: https://sites.google.com/site/barokkdesignstudio/ E-mail:
[email protected] KIVITELEZŐ: Tűzikovács Bt. – Molnár József kovács atyamester Telefon: +36 30 98 33 785 Honlap: www.tuzikovacs.hu E-mail:
[email protected] MECÉNÁSOK: Edmund és Ursula Meiser A felállított kapusor átvétele
80
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Kerítés. Benedek-rendi apátság, Németország.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
81
Baranovszky Ádám tervező Speciálterv Kft.
ÚJRA HÍD AZ IPOLYON A PÖSTÉNYPUSZTAI IPOLY HÍD KIVITELI TERVEZÉSE BRIDGE AGAIN ON IPOLY, STRUCTURAL DESIGNING OF BRIDGE AT PÖSTÉNYPUSZTA OVER RIVER IPOLY 2012. év elején átadják a forgalomnak az újjáépített Szécsény–Pösténypuszta – Pető (Pet’ov) közötti Ipolyhidat a hídhoz kapcsolódó, a településeket összekötő csatlakozó útszakaszokkal együtt. Cikkünkben az Ipolyon átívelő új szerkezet, valamint a szlovák oldalon található, Galábocsi (Glabusovsky) patakot áthidaló kisebb híd terveit, építését mutatjuk be. Mindkét híd vasbeton pályalemezzel együttdolgozó, acél főtartós szerkezetű híd.
The recently rebuilt bridge over River Ipoly between Szécsény-Pösténypuszta – Pető (Pet’ov) will be opened for public at the begining of 2012, with all the connecting road-sections between the settlements. The design and building method of the new structure spanning the River Ipoly, and the smaller bridge over the stream Galábocsi (Glabusovsky) on the Slovak side is described in this study. Both bridges are designed with composite structures with reinforced concrete slab and steel main girders.
ELŐZMÉNYEK
Újjáépítéséért Polgári Társulás. A híd újjáépítési törekvései először 1995-ben kaptak szárnyra, amikor Ipoly menti szlovák települések polgármesterei levélben keresték meg az akkori külügyminisztert. Sajnos a hídépítés a két ország között bonyolult engedélyeztetési folyamatot igényel, mely hosszú évek alatt realizálódott. A Magyarország–Szlovákia Határon Átnyúló Együttműködési Program 2007–2013 keretein belül nyílt lehetőség arra, hogy az egykori átkelő helyén újra stabil alapokon álló, szilárd tartós, állandó szerkezet biztosítsa az átjutást. Az Ipoly-híd újjáépítése Pösténypuszta–Pető (Pet’ov) közötti projektben nem csak a folyó feletti híd újjáépítése volt a feladat. A magyar oldalon a 22105. jelű, a településen keresztül a hídhoz vezető út, valamint annak a 2205-ös úttal való csomópontját is rehabilitálni kellett. Ezen felül a szlovák oldalon az új hídtól korábban egy rossz állapotú út vezetett a III/5652. számú Bussa (Bušince) – Ipolykér (Kiarov) összekötő útig. Ezt a bekötőutat megközelítőleg 1000 m hosszon kellett megszélesíteni, megemelni, felújítani. Az út Natura 2000 védelem alatt álló területek mellett vezet, melyek védelmében az út töltését helyenként stabilizált igen meredek rézsűvel kellett megoldani. Ezen a szakaszon keresztezi az út a Galábocsi- (Glabusovsky) patakot, melyre új híd építését irányozta elő a projekt.
Az Ipolyon a jelenleg újjáépített hidak helyén korábban már több hídszerkezet is állt. 1894-ben (a hugyagi híddal egyszerre) a Pösténypuszta település szélén álló fahidat acélhiddal váltották fel. A szerkezet változó magasságú, szegmens főtartójú, kétnyílású rácsos híd volt. Támaszközei 36,2–36,2 m voltak. Jelenleg a szlovák oldalon található, a Galábocsi- (Glabusovsky) patakot áthidaló korábbi szerkezet 8,5 m nyílású, felsőpályás acél gerendahíd volt. A visszavonuló német csapatok 1944-ben az Ipoly feletti rácsos híd Szlovákia felé eső nyílását felrobbantották. Az épen maradt magyar oldali nyílást később (1964) elszállították, és az 58-as úton Drávaszabolcs közelében a Feketevíz feletti közúti átvezetést biztosította 1974-ig. A folyószabályozások alkalmával a közbenső pillért elrobbantották, ennek helyére került a szabályozott Ipoly-meder. A folyót átívelő acélhíd egykori hídfői évtizedekig szinte sértetlen állapotban tanúskodtak arról, hogy itt is híd vezetett át a folyón (1. kép). A híd újjáépítési törekvéseiben igen fontos szerepet játszott a Nógrád Megyei Közútkezelő, valamint az Ipoly-hidak
1. kép: A magyar oldali hídfő az újjáépítés előtt
82
A hidak engedélyezési terveit a Pozsonyi Műszaki Egyetem, Prof. Dr. Ing. Zoltán Agócs PhD készítette. A magyar oldali generáltervezést a Reformút Kft., Tárczy László vezető tervező végezte a Nógrád Megyei Közútkezelő megbízásából. A hidak magyarországi engedélyeztetési eljárásának lefolytathatóságához a hidak terveit a Pont-TERV Zrt., Reiner Gábor tervező honosította. A kivitelezési munkák tenderét a PORR Építési Kft.-t és az MCE Nyíregyháza Acélszerkezeti Kft.-t tömörítő PM Konzorcium nyerte el (építésvezető Sitku László). A konzorcium a kiviteli tervek készítésével a Reformút Kft.-t bízta meg, mint generáltervezőt, a hidak terveit a Speciálterv Kft. készítette, Pál Gábor vezető tervező irányítása mellett, a híd tervezője Baranovszky Ádám.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
2. kép: Alternatív verzió oldalnézete
A létesítmény a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium és a Szlovák Köztársaság Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztériuma támogatásával, a Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt. és a Besztercebányai Önkormányzati Kerület beruházásában készült el. A mérnöki teendőket az Ipoly Konzorcium (Via-Pontis Kft. és az Utiber Közúti Beruházó Kft.) látta el.
ALTERNATÍV VERZIÓK A közút átvezetésére született alternatív javaslat a felszerkezet hosszát megtartva, a „C” jelű pillért elhagyva, a négynyílású szerkezetből háromnyílású szerkezetet javasolt. Így az eredeti 16,22 – 25,50 – 16,50 – 16,22 m támaszközök 16,22 – 42,00 – 16,22 m-re módosultak volna (2. kép). Az alternatív javaslat négytámaszú, vasbeton lemezzel együttdolgozó, nyitott „I” szelvényű acél főtartós szerkezetű híd. Szemben a megvalósult szerkezet 4 főtartót tartalmazó keresztmetszetével, az alternatíva mindössze két főtartót tartalmaz (3. kép). A tartók távolsága 5,40 m. A tartók a 12,62 m szélességű felszerkezeten szimmetrikusan elhelyezettek. A főtartók parabolikusan kiékeltek a pillérek felett. A medernyílás közepén, valamint a hídfők felett az acéltartó magassága 1000 mm, míg a támaszok felett 1615 mm, így a szerkezeti magasság 1,215–2,09 m között változó. Az acéltartókat a szerelés, emelés és betonozáskor ideiglenes kereszttartókkal, valamint szélrácsokkal merevítettük, bent maradó, együttdolgozó kereszttartókat csak a támaszok felett terveztünk. Az alternatív megoldás építése esetén a pályalemez betonozásához az Ipoly mederélében elhelyezett (korábbi
„C” támaszvonal) betonozójáromra lett volna szükség a híd megfelelő alakjának biztosíthatósága érdekében. Természetesen a módosított szerkezet a híddal szemben támasztott vízügyi igényeknek az engedélyezéskor bemutatott szerkezethez hasonlóan megfelel. A karcsú, impozáns, öszvérszerkezetű változat megvalósítása azonban nem volt megoldható. Az építési engedélyt szerzett szerkezeti kialakítástól eltérni csak egy új eljárás lefolytatásával lehetett volna, mely gyakorlatilag a projekt újrakezdését jelentette volna. Az új engedélyezési eljárás időszükséglete veszélyeztette volna a hidak és a csatlakozó útszakaszok időbeni átadását, mellyel az EU finanszírozás vált volna kétségessé. Így a Pozsonyi Műszaki Egyetem által kidolgozott koncepció menti építés volt csak megoldható a szűkre szabott határidőn belül.
MEDERHÍD Általános leírás A mederszerkezet kiviteli tervei az engedélyezési tervekben rögzítetteknek megfelelően készültek el. A szerkezet négynyílású, folytatólagos többtámaszú, vasbeton lemezzel együttdolgozó, négy főtartós, tömör gerincű acél gerendahíd. A főtartókat a támaszok felett együttdolgozó kereszttartók kötik össze. Nyílásbeosztása 16,22 – 25,50 – 16,50 – 16,22 m (4. kép). A szerkezet nyílásbeosztását az első újjáépítési törekvésekkor felmerült ötlet határozta meg (2003). A híd építéséhez az egykori NDK-ból átvett ESB16 típusú mobil katonai híd főtartóit akarták felhasználni.
3. kép: Alternatív verzió keresztmetszete
Acélszerkezetek 2012/1. szám
83
4. kép: A megvalósult mederhíd hosszmetszet–oldalnézete
5. kép: A megvalósult mederhíd keresztmetszete
A 16,0 m hosszúságú főtartókat a hullámtéri nyílásokban módosítás nélkül tudták volna alkalmazni, míg a 25 m-es medernyílás tartóihoz 2–2 darab 16 m-es főtartót használtak volna fel överősítéssel. A szerkezet négyfőtartós öszvérszerkezet lett volna, azonban később a provizórikus acéltartók helyett korszerűbb, újonnan gyártott, folytatólagos, hegesztett „I” szelvények alkalmazása mellett döntöttek. A híd teljes szélessége 12,62 m. Pályabeosztása: 1,75 m hasznos szélességű járda – 8,00 m szélességű kocsipálya – 1,75 m hasznos szélességű járda (5. kép). Az alépítmények geometriai kialakítását az engedélyezési tervekben megkötött méretekkel terveztük tovább. A hídon csak a közvilágításhoz szükséges elektromos kábelek magyar oldali betáplálási lehetőségét kellett biztosítani, egyéb közművek a hídra nem kerültek. A szerkezet mértékadó alsó élének minimális magasságát az Ipoly vízjárása határozta meg. Az Ipoly nyáron csak kis pataknak tűnik, mezítláb átgázolható, hóolvadáskor, a tavaszi esőzésekkor azonban széles, hazánk legsebesebb folyású folyójává duzzad. A szlovákiai vízügyi hatóság 30 cm-rel magasabb szinten határozta meg a mértékadó árvízszintet, mint a magyar hatóság, így a szerkezet mértékadó alsó élének kialakításakor ezt az értéket kellett figyelembe vennünk.
84
A műtárgy méretezése mind az érvényes Magyar Szabvány szerint, mind pedig az Eurocode szerint megtörtént, tekintettel a két ország – akkor még – eltérő szabályozása miatt. Mivel a szlovákiai építési eljárás nem teszi szükségessé a kiviteli tervek jóváhagyását, így a statikai számítást a Magyar Szabvány szerint dokumentáltuk, az Eurocode által megkövetelt földrengési kritériumokkal kiegészítve.
ALÉPÍTMÉNYEK Alapozás A mederszerkezet támaszai cölöpalapozásúak. A tervezett CFA 80 cm cölöpök hossza és mennyisége az altalajviszonyoknak megfelelően megválasztott, támaszonként változó (6. kép). Az A-C-E támaszok alatt két sorban, a B-D pillérek alatt 1 sorban elhelyezettek. A cölöpök álló cölöpök, csúcsuk kemény márgában áll. A gondos geotechnikai feltárás és terv (tervező dr. Farkas József professzor) okán, a próbacölöpök terhelési eredményeinek kiértékelése után az eredetileg tervezett cölöpök módosítása csak minimálisan volt szükséges. A cölöpöket cölöpösszefogó gerendák fogják össze. A gerendákból kiadott vasaláshoz kapcsolódnak a felmenő szerkezetek.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
A cölöpösszefogókhoz csatlakozó méretük egységesen 7,00 x 1,00 m. A pillérek a befolyási oldalon 45°-ban letörtek, míg a kifolyási oldalon lekerekítettek. A pillérek szerkezeti gerendához csatlakozó szakaszai 9,33 x 1,00 m befoglaló méretűek. A pillérek tetejét szerkezeti gerenda zárja le. A gerenda mindegyik pillér tetején 60 cm magasságú, hídtengely irányban 1,40 m széles. A szerkezeti gerendák ki- és befolyási oldalai a pillérekkel ellentétben nincsenek letörve. A szerkezeti gerendák szélén az acéltartókat eltakaró, esztétikai igényeket szolgáló, 20 cm vastagságú, felfelé ív mentén szélesedő vasbeton falak találhatók. A falak felső éle követi a felszerkezet hosszirányú esését. A „B” és „C” pillérek magassága szerkezeti gerendáikkal együtt ~5,00 m, míg a „D” pillér ~3,60 m magasságú.
6. kép: Cölöpözési munkák a magyar oldali hídfőnél
Hídfők A hídfők tömör szerkezetűek. A nyílás felől vasbeton fallal lezártak, azonban a háttöltés felől kikönnyítettek. A szerkezeti gerendát közbenső vasbeton oszlopok tartják. A hídfő homlokfala a háttöltés megtámasztására hivatott. A hídfők oldalát vasbeton falak zárják le. Ezen falakkal egybeépülő, párhuzamos kialakítású szárnyfalak támasztják meg a háttöltést. A felszerkezet mögötti 80 cm szélességű, ~1,60 m magasságú vizsgálóteret a háttöltés felől térdfal zárja le. A térdfal, a szárnyfal valamint a homlokfal egyaránt 40 cm vastagságú. A kedvezőbb esztétikai megjelenés végett a hídvégeket a hídfő szélén 20 cm vastagságú vasbeton előre nyújtott szárnyfalak takarják. Az öszvér felszerkezet fogadására alkalmas szerkezeti gerenda és a felszerkezet között mintegy 50 cm magasságú helyet biztosítottunk, mely elegendő volt a saruzsámolyok és a saruszerkezet elhelyezésére. A vizsgálótérbe való feljutás érdekében acélhágcsó került betervezésre és beépítésre az „A” hídfő befolyási, valamint az „E” hídfő kifolyási oldalára.
Felszerkezet A híd négynyílású, folytatólagos többtámaszú, vasbeton lemezzel együttdolgozó, négy főtartós, tömör gerincű acél gerendahíd. A keresztmetszet teljes szélessége 12,62 m. A pályalemez két szélén monolit vasbeton szerkezetű járda található, melynek szélessége 2,245 m mindkét oldalon, középen pedig, a 8,0 m-es kocsipálya vezeti át az 22105 j út forgalmát az Ipoly felett. A szerkezeti magasság 1,47–1,51 m között változó. A szerkezeti magasság változása az acélszelvények alsó öveinek övvastagításai miatt alakul ki. A felszerkezet neoprén sarukon adja át terheit az alépítménynek. Minden főtartó alá 1–1 megfelelő méretű saru került, így összesen 20 darab sarun nyugszik a szerkezet (8. kép).
Pillérek A közbenső pillérek geometriája megegyezik az engedélyezési tervben szereplő kialakítással. Ezek a támaszok is tömör kialakításúak. Alapterületük a magasságuk mentén változik, felfelé a szerkezeti gerenda felé a híd tengelyére merőlegesen szélesednek (7. kép). 8. kép: Az elkészült mederhíd „B” pillére, főtartónként megtámasztott felszerkezet
7. kép: A „C” pillér betonszerkezete
A fix megfogási pont a „C” támaszon kapott helyet. A műgumi saruk felszerkezethez és saruzsámolyhoz kapcsolódó acélszerelvényei egyedi tervezésűek. Ezen egyedi szerkezetek megfelelő geometriai kialakításával biztosítottuk a szükséges szabadságfokokat az egyes sarukon. A hídon előfordulhat olyan teherállás, melynél – a híd nyílásbeosztása miatt – az „A” hídfőnél negatív támaszreakciók ébrednek, így ennél a támasznál a felszerkezet lekötéséről is gondoskodni kellett. A lekötő szerkezet a saruk acélszerelvényeihez hasonlóan egyedileg tervezett. A felszerkezet felemelkedését a főtartók gerinclemezeinek meghosszabításában elhelyezett, a hosszirányú elmozdulást nem gátló „láncszem” elemekkel oldottuk meg (9. kép).
Acélszerkezetek 2012/1. szám
85
9. kép: Felszerkezet-lekötő acélszerkezet az „A” hídfő befolyási oldali főtartóján
10. kép: Összeszerelt acélszerkezet leterhelésekkel, helyszíni illesztések függőállványaival
A láncszemek hosszának ideális megválasztásával minimálisra tudtuk szorítani a felszerkezet hosszirányú elmozdulásakor a láncszemekben indukálódó függőleges erők mértékét. A felszerkezet emelési helyei a főtartópárok között, a kereszttartókon találhatók. Acél főtartók A híd főtartói nyitott szelvényűek, „I” keresztmetszetűek. A szerkezet 4 darab párhuzamos főtartót tartalmaz, melyek tengelytávolsága 2400–3700–2400 mm. A főtartók gerinclemeze 1020 mm konstans magasságú. A felső övek szélessége 300 mm, vastagságuk 16–30 mm között változik az igénybevételek függvényében. Az alsó övek szélessége 500 mm, vastagságuk 16–50 mm között változik. A főtartókat együttdolgozó kereszttartók kötik össze. Ezek a kereszttartók csak a támaszok felett találhatók, távolságuk 16,22 – 25,50 – 16,50 – 16,22 m. A kereszttartók magassága megegyezik a főtartó magasságával, az övlemezei követik a szerkezet hosszesését. A kereszttartók övlemezei 300 mm szélességűek, vastagságuk 16–50 mm között változik (10. kép). A szerkezet merevségét biztosítandó, az építés, szerelés, emelés és betonozás idejére ideiglenes keresztkötéseket és szélrácsokat terveztünk. Ezek a keresztkötések a szélső főtartópárok között találhatók (11. kép). A keresztkötések kiosztása támaszközönként különböző, távolságuk 4055 és 4250 mm között változik. Az ideiglenes keresztkötések bekötésére szolgáló függőleges lemezek egyben a gerinclemez merevítését is szolgálják. A szerkezet
11. kép: Acél főtartók szerelése, ideiglenes kereszttartók és szélrácsok az emelési egységekben
86
pályalemezének megszilárdulása után a keresztkötések és szélrácsok eltávolításra kerültek. A főtartók és kereszttartók nyakvarratai mezőben kétoldali sarokvarratokkal megoldottak, míg támaszoknál, az erőbevezetések környezetében K varratokat alkalmaztunk. Az erőbevezetések környezetében bordás erősítések találhatók. A híd teljes acél tartórács szerkezetét a szállíthatóság érdekében összesen 6 egységre bontottuk. A helyszíni és az üzemi illesztések egyaránt hegesztett kivitelűek. Szerkezeti elemtől, varrat elkészíthetőségétől függően V vagy K, teljes értékű tompavarratokat alkalmaztunk. A főtartók és az együttdolgozó kereszttartók felső övén együttdolgoztató acélcsapok találhatók. A csapok S 235 J2+C450 szilárdságúak, magasságuk 125 mm. A csapokat mezőben két sorban, támaszok felett négy sorban osztottuk ki. A csapok sűrűsége 110–190 mm között változó (12. kép). Vasbeton együttdolgozó pályalemez A vasbeton pályalemez monolitikusan készült, vastagsága változó. Az acél főtartók felső síkja megegyező, a főtartópárok közötti középső szakaszban a lemez kiékeléssel vékonyodik el. A pályalemez minimális vastagsága 20 cm, míg maximális vastagsága 27,5 cm. A maximális lemezvastagság a konzol befogásának környezetében van. A pályalemez közbenső szakasza az együttdolgozó kereszttartók környezetében hosszirányban is kiékelt, így a kereszttartók felső síkja azonos a főtartók felső síkjával. A kiékelés szélessége a kereszttartó tengelyétől 50–50 cm.
12. kép: Fejes csapok és a pályalemez zsaluzatát tartó acélszerelvények a főtartók felső övén
Acélszerkezetek 2012/1. szám
13. kép: A pályalemez vasszerelése
A pályalemez konzoljai mindkét oldalon 1,71 m hosszúságúak. A konzol a főtartók együttdolgozó övének szélénél 27,5 cm vastagságú. A konzolvégen a vastagsága 18 cm-re csökken. A pályalemez felső síkja követi a pálya által megkövetelt kereszteséseket; 2,5% tetőszelvényű, mely a mélyvonaltól 10% elleneséssel visszatört (13. kép).
ÉPÍTÉSI TECHNOLÓGIA Az építéshez szükséges építési forgalom könnyebb kiszolgálásának érdekében a híd építéséhez az építendő szerkezet mellett, azzal párhuzamosan provizórikus hidat emeltek (14. kép), mely szerkezetet csak a végleges szerkezet próbaterhelése után került elbontásra. A cölöpözési munkálatokat követően a felmenő szerkezetek monolitikus építése következett. A cölöpösszefogók építésekor a száraz munkaterületet ideiglenesen levert szádpallókkal és a cölöpöket összefogó gerendák alsó síkja alatti, felúszással szemben méretezett víz alatti betonréteggel biztosították. A felmenő szerkezetek monolitikus építését követően (15. kép) az acél főtartószerkezet beépítése, beemelése következett. A teljes felszerkezetet 6 fő szállítási és emelési egységre osztottuk szét. Keresztirányban mintegy félbevágva a szerkezetet főtartópárokra bontva, hosszirányban pedig 3 egységre bontva alakítottuk ki az egységeket: – Az I jelű egységek építési állapotban az "A" és a "B" támaszokon megtámasztottak, a "C" támasz irányába 6,50 m hosszan konzolosan kinyújtva. Szállítási és emelési tömegük 17,5–17,5 tonna főtartópáronként. – A II jelű egységek a "D" és az "E" jelű támaszokon megtámasztottak, a "C" támasz irányába 11,50 m hosszan konzolosan kinyújtva. Szállítási és emelési tömegük 16,5–16,5 tonna főtartópáronként (16. kép). – A III jelű, záró egység a "C" támaszon megtámasztott. Szállítási és emelési tömegük 16–16 tonna főtartópáronként.
14. kép: A provizórikus híd építése a leendő szerkezet kifolyási oldalán
15. kép: Monolitikusan készülő alépítmények a magyar oldalon
16. kép: II. jelű gyártási egységek a „D”–„E” támaszokra emelve, a hídfő felett leterhelve
Acélszerkezetek 2012/1. szám
87
17. kép: A III. jelű egység emelése
18. kép: Szerelőállvány az Ipoly medre feletti nyílásban
Az emelési egységek 2–2 főtartóból álltak (17. kép). Az egyes egységekbe ideiglenes szélrácsot és kereszttartókat terveztünk, melyet az MCE Nyíregyháza Kft. gyártóüzemében még az elemek helyszínre szállítása előtt rögzítettek és a vasbeton pályalemez megszilárdulása után távolítottak el. Az I. és III. jelű egységek konzolos túlnyúlására ideiglenes, a konzolokról függő szerelőállványt terveztünk, melyekről a helyszíni illesztés gerincének és öveinek varratai kényelmesen és megfelelő minőségben elkészíthetők voltak (18. kép). Ezen acélszerkezeti egységeket a hídfők felett ellensúlylyal kellett leterhelni az egységek billenésének elkerülése érdekében. Az „A” hídfő felett 3 t, az „E” hídfő felett 13,5 t ellensúly alkalmazása volt szükséges főtartópáronként (10. kép). Az állványzat kialakításakor azonban nemcsak a megfelelő munkaterület biztosítása volt fontos szempont, hanem az állványzat feleslegessé válása után annak eltávolíthatósága is. A hegesztőállványzatot keresztbe fordítva, a közbenső főtartópárok között lehetett egyetlen, kis kapacitású daruval kiemelni. Az I. és II. jelű egységek III. egységhez csatlakozó végein az „I” szelvényű főtartók öveinek, valamint gerinceinek toldását egymástól 0,5 m-es eltolással terveztük meg (19. kép).
Így a III. jelű emelési egység végleges pozicionálása, és helyszíni illesztési varratai darutartás és segédjárom nélkül, a főtartóelem önhordó állapotában voltak elkészíthetőek. Az összes főtartóelem beemelését követően kerültek helyükre a főtartópárok közötti, együttdolgozó támaszkereszttartók. A tartórács összes helyszíni hegesztési varratának elkészítése után az ellensúlyok eltávolíthatóvá váltak, és megkezdődhetett a monolitikus együttdolgozó pályalemez zsaluzatának elkészítése (20. kép). Az acél tartószerkezetet végleges pozíciója felett mintegy 1,50 m-es magasságban, máglyákon szerelték össze, majd a pályalemez zsaluzatának és vasszerelésének elkészültét követően fokozatosan, statikai számítással ellenőrzött lépcsőkben süllyesztették le a végleges pozíció feletti 15 cm-es magasságba. Itt, máglyákon került kibetonozásra a pályalemez. Az öszvérszerkezetű hidakra jellemzően az acéltartót úgy méreteztük, hogy az a pályalemez-zsaluzat valamint a nyersbeton tömegét elviselje. A nyersbeton tömege alatt kialakuló alakváltozásokra a tartót túlemeltük. A híd esztétikai megjelenésének kedvezve, a szélső, konzolokat tartó zsaluzatot tartó szokványos, a szerkezeten fennmaradó „zsalufülek” helyett egy kevésbé megszokott megoldást alkalmaztunk. A főtartók felső övére hegesztett acélelemekről a főtartók közeiben a zsaluzat a PERI zsaluelemei
19. kép: A III. emelési egység helyére illesztése, övek és gerincek eltolt toldási helyei
20. kép: Épülő pályalemez-zsaluzat a magyar oldal felől
88
Ã
Acélszerkezetek 2012/1. szám
21. kép: Függő pályalemez-zsaluzat. Főtartók közötti keresztirányú kitámasztások 23. kép: Az apácarácsos korlátok helyszíni rögzítése
Ã
között megtalálható menetes szárakon lógott. Az 1,71 m hosszúságú konzoloknál a szélső főtartók mellett szintén menetes szárakon lógott a zsaluzat (21. kép). A konzoloknál a nyersbeton tömegéből adódó forgatónyomatékból ébredő vízszintes erőt a szélső főtartók alsó övére hárítottuk. A szélső főtartók károsodásának elkerülése érdekében azok alsó övét a zsaluzat erőbevezetéseinek környezetében összetámasztottuk. Az egyenlőtlen vízszintes erők kialakulásának megelőzése érdekében a pályalemez betonozásakor a kétoldali konzollemez hosszirányú betonozási eltolódásának maximális értéke megkötésre került. A pályalemez betonozásához segédjármot nem alkalmaztunk, a pályalemez betonozása az „A” és „E” jelű hídfőktől indulva egy ütemben, két irányban történt, a „C” támasznál zárva a lemezt (22. kép). A zsaluzatot rögzítő menetes szárak a zsaluzat bontása után az őket rögzítő, a szerkezetben maradt rögzítőanyákból kitekerhetők voltak, ezek helyeit injektálással tüntettük el,
így a pályalemez zsaluzatát kiszolgáló acélszerelvények a végleges szerkezeten nem látszanak. Az egyedi saruszerkezet és a saruzsámolyok elkészültét követően az öszvérszerkezetként együttdolgozó felszerkezetet statikai számítással igazolt lépcsőkben a támaszokra engedték. A saruk beszabályozását követően a szerkezet befejező munkái, a híd „öltöztetése”, valamint a szerkezet fedőmázolása, színre festése következett. A pályalemez szigetelését követően megépültek a járdák, valamint az aszfaltburkolat. Ezt követően kerültek a szegélyekre az egyedi kandeláberek, valamint a régi, Galábocsi- (Glabusovsky) patak hídkorlátját idéző apácarácsos acélkorlátok (23. kép). A korlátok duplex korrózióvédelemmel vannak ellátva, a főtartókkal megegyező színű fedőmázolással. A régi híd mellvédfalai az új szerkezet végein visszaépítésre kerültek. A magyar oldali mellvédek az ország trikolorjának színeire mázolva hirdetik az Ipoly újjáépített határátkelőjét. (24., 25. és 26. képek).
22. kép: Éjszakai kétirányú pályalemez-betonozás
Acélszerkezetek 2012/1. szám
89
24. kép: Próbaterhelés
25. kép: Az elkészült mederhíd
A Galábocsi- (Glabusovsky) patak hídja
26. kép: Pösténypuszta látképe az új határátkelési pontot jelentő híddal
90
A patakhíd jellegében a tőle pár száz méterre található mederhídhoz hasonló kialakítású. A szerkezet egynyílású, kéttámaszú, vasbeton lemezzel együttdolgozó, négy főtartós, tömör gerincű acél gerendahíd. A főtartókat a támaszok felett együttdolgozó kereszttartók kötik össze. Támaszköze 16,20 m. A híd teljes szélessége 10,87 m. Pályabeosztása: 50 cm szegély – 8,00 m szélességű kocsipálya – 1,75 m hasznos szélességű járda. A patakhíd helyszínrajzilag íves. A pálya ívességét a monolit pályalemezzel kezeltük le. A tartók a mederhídnál is alkalmazott 2,40 – 3,70 – 2,40 m-es távolságban vannak, egymással párhuzamosak, egyenesek. A főtartók a pálya egyoldali esése miatt magasságilag egymástól eltoltak (27. kép).
Acélszerkezetek 2012/1. szám
27. kép: A Galábocsi- (Glabusovsky) patak hídjának tervezett keresztmetszete
28. kép: Az elkészült patakhíd nézete
A főtartókat a támaszvonalaknál együttdolgozó kereszttartók kötik össze. A vasbeton pályalemez együttdolgoztatását a mederhídnál is alkalmazott acélcsapok biztosítják. A csapokat mezőben 2 sorban, támaszok felett a főtartókon három sorban, a kereszttartókon négy sorban helyeztük el. Távolságuk az igénybevételeknek megfelelően, 110 és 190 mm között változó. Lényeges különbség a két szerkezet között, hogy ez a híd fazéksarukon nyugszik, melyek a támaszkereszttartókon a szélső főtartópárok között kaptak helyet. Így a négyfőtartós felszerkezethez mindössze négy saru alkalmazása elegendő volt. A felszerkezet ideiglenes emelési helye a közbenső főtartók alatt van. A kereszttartó kellően merevre választásával és a pályalemezben megfelelő keresztirányú vasalás alkalmazásával az eltérő statikai váz alkalmazhatónak bizonyult (28. kép). A patakhíd építési metódusa a mederhídnál alkalmazottal megegyezett. Az acél tartórácsot hosszirányban 2 szállítási és emelési egységre osztottuk. Az így létrejött főtartópárok merevségét a szerelés, emelés és betonozás idejére ideiglenes keresztkötésekkel és ideiglenes szélrácsokkal biztosítottuk, melyek 4050 mm-enként a főtartók gerinclemezének merevítését is szolgáló csomólemezekhez csatlakoznak.
Az acél tartórács elkészülte után a mederhídnál is alkalmazott zsaluzattartó megoldással elkészült a vasbeton pályalemez. Az acél főtartók színe a mederszerkezeten és a patakhídon megegyező, RAL 6001 zöld. Felhasznált irodalom Hajós Bence – IPOLY-HIDAK Ipolytarnóctól Ipolyságig Magyar Közlekedési Klub, 2009 – Életet a vasútnak, életet a térségnek Gazdasági tükörkép magazin online 2011. 06. 17. – Különleges hidak az Ipoly fölött Ipoly-híd újjáépítés Pösténypuszta–Pető települések között – Ipoly folyó Szécsény-Pösténypuszta – Pető (Pet’ov) közötti hídja – Kiviteli tervdokumentáció, Speciálterv Kft. Ipoly-híd újjáépítés Pösténypuszta–Pető települések között – Szécsény–Pösténypuszta – Pető (Pet’ov) közötti Ipoly folyó ártéri hídja – Kiviteli tervdokumentáció, Speciálterv Kft.
Fotók: Speciálterv Kft. – Pál Gábor, Baranovszky Ádám PORR Építési Kft. – Sitku László
Acélszerkezetek 2012/1. szám
91
A KÉSZ Csoport a megalapítása óta eltelt 30 évben számtalanszor bizonyította profizmusát itthon és külföldön egyaránt. A cég speciális berendezésekkel felszerelt, mintegy 25.000 négyzetméter alapterületű kecskeméti gyártóbázisa Magyarország és Európa egyik legmodernebb acélszerkezet gyártóközpontja, kapacitása meghaladja az évi 12.000 tonnát. Megvalósult projektjeink és speciális technológiai szerkezeteink stabil minőséget biztosítanak partnereink számára a világ bármely pontján.
92
Érték a térben
Acélszerkezetek 2012/1. szám
www.keszgyarto.hu
[email protected]
Antal Árpád fejlesztési igazgató NAGÉV csoport
A CINK AZ ÉLET, A TARTÓSSÁG, A TAKARÉKOSSÁG ÉS A KIVÁLÓ KORRÓZIÓVÉDELEM JELKÉPÉVÉ VÁLT A cink (horgany) az élőlények, így az ember léte óta része az élővilágnak is, mivel természetes alkotóeleme anyagi világunknak. Kövekben, talajban, vízben, levegőben és élő szervezetekben egyaránt sok-sok millió éve megtalálható. Napjainkban, mint használati fém leginkább az acélok korrózió elleni védelméről ismert, ám tényleges felhasználási területei ennél sokkal szélesebb alkalmazási körről tanúskodnak.
Mindennapi életünkhöz nélkülözhetetlen, ugyanakkor az élő szervezetek számára – így az emberek részére is – létfontosságú nyomelem. A világ éves felhasználása az elmúlt évben meghaladta a 12 millió tonnát. Nélküle nemcsak, hogy nincs földi élet, hanem a világgazdaság sem viseli el hiányát, vagy szűkösségét.
A cink a Mengyelejev-féle periódusos rendszer II/2. csoportjába tartozik, vegyjele Zn, rendszáma 30, sűrűsége 20 °C-on 7,10 kg/dm3. Legfontosabb alkalmazási területére, a korrózió elleni védelemre tekintettel, ha csak szorosan a fém kémiai sajátosságait vizsgálnánk, akkor egy reakcióképes fémmel állunk szemben, mely ellentmondani látszik kiváló korróziós tulajdonságainak. A cinknek ugyanis az oxigénhez való affinitása még nagyobb, mint a vasé, és mégis sokkal-sokkal jobban ellenáll a korróziónak. A gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy a kémiai tulajdonságokat nem szabad a fizikai sajátosságoktól eltekintve vizsgálni, hanem ezeket összefüggéseiben kell értékelni. Jó korróziós ellenállását ugyanis annak köszönheti, hogy a legtöbb környezeti igénybevétel hatására egy kezdeti, rövidebb időn át tartó intenzívebb oxidáció után felületén egy kiválóan védő, vékony és tömör oxidréteg (ún. cinkpatina) alakul ki, mely általános használati körülmények között csak nagyon lassan fogy, de közben a horganyalapból újratermelődik. Klasszikus alkalmazási területe a légköri igénybevétel. A fém elnevezésével kapcsolatosan annyit érdemes tudni, hogy a „horgany” szó a XIX. század elején a magyar nyelvmegújítás idején keletkezett. A rendelkezésre álló információk szerint a cinkhuzal elszakításakor keletkező horgas szakadási, vagy törési felületre utal a magyar neve [1]. Napi használatban egyik-másik elnevezésének használata inkább az egyes alkalmazási területekhez kapcsolódik. A kémikusok, a vegyipar, a kohászat inkább a „cink” szót használja, a korrózió elleni védelemben, az építőiparban a horgany szó az elterjedtebb (pl. tűzihorganyzás). A hétköznapi használatban is inkább ez utóbbi a jellemzőbb, de használata mindkét alakban helyes.
a legnagyobb kitermelések Európában, Peruban, Kínában, Kanadában és Ausztráliában vannak.
A cink természetes elem Fémünk vegyületei formájában a Föld minden részén megtalálható. A különböző kőzetekben, talajokban, vizekben és levegőben kimutathatók vegyületei, melyek évmilliókkal ezelőtt keletkeztek, így a fém része lett a teljes élővilágnak is. A tíz leggyakoribb természetes elem között található. Az átlagos előfordulása 70 mg/kg (száraz tömegben), de hozzávetőlegesen 10–300 mg/kg határok között mozog [2]. A cink előfordulása a természetes folyóvizeinkben 10–200 μg/liter között változik, a hely, sőt még az évszak (csapadékmennyiség) függvényében is [3]. A Földön található cinkkoncentrációk (ércek) 5–15%-ban tartalmazzák a fémet [4]. A világban cinkércet több mint 50 országban bányásznak,
A világ finomítotthorgany-kínálata és felhasználása (2006–2010) (ezer tonna) 2006
2007
2008
2009
2010
Bányászat
10 431
11 133
11 831
11 560
12 275
Fémtermelés
10 629
11 345
11 768
11 286
12 825
Fémfelhasználás
11 003
11 272
11 570
10 874
12 542
A világ horganytermelése és felhasználása [5] A Föld cinkkészletei nagyok. Korábbi becslések szerint csak a földkéreg első mérföldjében 224 milliárd tonna cink áll rendelkezésünkre valamilyen formájában [6], melyhez még a tengerfenéken található mennyiségek járulnak hozzá, mint természetes előfordulások. Természetesen ebből csak kisebb rész az, amely gazdaságosan kinyerhető, ezért a cink sem áll korlátlanul rendelkezésünkre, ezért egyre nagyobb szerepet játszik a hulladékokból történő visszanyerés kérdése. A mai feltételek (megtérülés és technológia) mellett mintegy 600–700 millió tonnára becsülik a gazdaságosan kinyerhető cink mennyiségét [3]. Az elmúlt évtizedekben nagymértékben megnőtt a teljes világfelhasználáson belül az újrahasznosított cink mennyisége, melyről a későbbiekben kívánunk szólni.
A cink hiánya súlyos következményekkel jár Becslések szerint a Föld népességének kb. egyharmada az elfogyasztott táplálékával nem jut elegendő mennyiségű cinkhez. A cinkhiányos szervezet immunrendszere jelentősen meggyengül, a gyermekeknél fejlődési rendellenességek lépnek fel. Az ENSZ mezőgazdasági és élelmezési szervezete, a FAO szerint a Földön megtermelt mezőgazdasági terményeknek kb. 50%-a nem tartalmaz az emberi és állati szervezetek számára szükséges mennyiségben cinket. Ez vonatkozik a fejlett, nyugatinak mondott országokra is, ezért különösen oda kell figyelnünk a helyes táplálkozásra és a szükséges mennyiségű cink bevitelére. Annak ellenére, hogy az élővilág számára csak kis menynyiségben szükséges nyomelemről van szó, mégis nélkülözhetetlen szerepet játszik a fotoszintézisben és a protein-
Acélszerkezetek 2012/1. szám
93
szintézisben [3]. Egy felnőtt ember teste 2–3 g cinket tartalmaz, napi cinkszükséglete 12–15 mg, várandós és szoptatós anyáknál ez elérheti a 19 mg/nap értéket is [6]. A napi szükséges mennyiség bevitelének legfőbb forrásai a húsok (marhahús, baromfi, hal, máj), különösen a tengeri élőlények (hal, osztriga), de sok tápláléknövény (hüvelyesek, cseresznye, egyes citrusfélék) és egyéb élelmiszer is tartalmaz nagyobb mértékben (pl. sajt, tojás, tökmag, tejpor) cinket.
Széles alkalmazási spektrum A horgany alkalmazása sokkal szélesebb körű, mint azt első pillantásra gondolhatnák. A sokoldalú anyagot a gyógyászattól kezdve a szépségiparon át alkalmazzuk, de legfontosabb szerepe az iparban van, egyik legjelentősebb technikai fémünk. A korábban már említett korróziós tulajdonságai mellett jó alakíthatósága, jól ötvözhető, alacsony olvadáspontja, kiváló önthetősége nyit lehetőségeket a fém számára.
A horgany legfontosabb felhasználási területei [5]
Ha ehhez hozzátesszük még, hogy relatíve olcsó fémről van szó, akkor megérthetjük, hogy szerepe miért növekszik folyamatosan. A „horganyzás” címszó alatt használjuk fel a legnagyobb mennyiséget (50%), mely mögött valamennyi horganyzási eljárással történő felhasználást értjük (galvanizálás, sherardizálás, fémszórás, tűzihorganyzás). Ebből kiemelkedik a lemeztermékek és acélszerkezetek bevonása. Az Európai Általános Tűzihorganyzók Szövetségéhez (EGGA: European General Galvanizers Association) tartozó tagállamokban évente mintegy 6 millió tonna acélszerkezetet vontak be horgannyal. Az acélszerkezetek tekintetében legjelentősebb szegmens a magasépítési szerkezetek piaca. Másik lényeges alkalmazási területe a sárgaréz és bronzok készítése (17%), melyekből sokféle alkatrészt, eszközt és használati tárgyat
gyártanak. Építészeti anyagként is meghatározó szerepe van a tiszta és ötvözött horganylemezeknek (tetőfedés, vízelvezetés, homlokzatok stb.), mely szegmens mintegy 6%-ban részesedik a világfelhasználásból. A különféle cinkvegyületek alkalmazása önmagában is széles spektrumot jelent, a gyógyszeripartól kezdve a kozmetikai iparig (6%).
Energiamegtakarítás és környezetvédelem tűzihorganyzott acélokkal Napjainkban egyre fontosabbá válik, hogy az egyes technológiák képviselői, termékgyártók tegyék világossá és közérthetővé az általuk alkalmazott technológia környezetünkre gyakorolt hatásait, a termék-előállítás teljes folyamatát az alapanyagtól az újrahasznosításig. Ez egyben felelősséget is jelent. Napjainkban az egyes területektől független szakértők folyamatosan vizsgálják a különféle termékeket és a környezetre vonatkozó adatokat (üvegházhatásra, elsavasodásra, szmog/ózonképződésre, eutrofizációra, az ózonréteg változására) ún. ökológiai mérlegekben és környezeti termék nyilatkozatokban (EPD®: Environmental Product Declaration) hozzák nyilvánosságra. Az egységes módszertan érdekében az ISO 14040, az ISO 14044 és az ISO 14025 szabványok előírásait elégítik ki. A vizsgálatok után lehetőség nyílik arra, hogy az egyes termékeket és technológiákat környezeti szempontok alapján hitelesen öszsze lehessen hasonlítani. A tűzihorganyzás környezetre gyakorolt hatásainak elemzése érdekében még 2005-ben indult egy európai projekt, melyben 46 reprezentatív tűzihorganyzó vállalat adatait használták fel. Ez volt az első átfogó és megbízható elemzés, mely a tűzihorganyzás környezetre gyakorolt hatásait illetően azt a teljes termékéletciklusban vizsgálta [7]. A kapott információk összefoglalása érdekében és a könnyebb érthetőség miatt, az Európai Általános Tűzihorganyzók Szövetsége (EGGA) megbízásából elkészült és rövidesen magyar nyelven is hozzáférhető lesz a fent említett Környezeti (Környezetvédelmi) terméknyilatkozat. A tűzihorganyzott acélszerkezetek esetében is meghatározták és egységes módon jelenik meg a termékkel kapcsolatos teljes gyártási és felhasználási folyamatokat, melynek minden lépését a környezetre gyakorolt hatásoknak megfelelően elemeznek.
Alapanyag
Energia
Alapanyag
Anyagok
Acél előgyártmányok
Alapanyag
Energia
Kibocsátás a levegőbe,vízbe,talajba
Tűzihorganyzás folyamata Kibocsátás a levegőbe,vízbe,talajba
Alapanyag
Energia
Tűzihorganyzó kád
Tűzihorganyzott acéltermék
Fontos terület a tűzihorganyzott acélszerkezetek és lemezek korrózióvédelme
94
A tűzihorganyzott acél gyártása
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Visszaolvasztásra kerülő horgany
Horganyzói salakok és keményhorgany felhasználása horganytermékekhez
Gumiadalékok Kozmetika Elektronika
Az acélszerkezeteknek újrahorganyzása és újrafelhasználása
Elhasznált horganyanyagok Horganyzókád
Hosszú használati időtartam
Finomított horganytermékek (ércekből)
Elektrocél gyártásból származó horganypor
Acél újrafeldolgozás
származik az ércbányászatból (primer horgany), 40%-a pedig visszanyert, ún. szekunder horgany [3]. A horganytartalmú eszközök, anyagok újrafeldolgozott mennyisége állandóan változik. Mivel a horgany a környezeti hatásoknak kitűnően ellenáll, ezért sok esetben csak 40–50 év után jelenik meg az újrafeldolgozásban. A különféle acélhulladékok összegyűjtésének és újrafeldolgozásának egyre nagyobb jelentősége van a bennük levő értékes anyagok és az energia miatt. Egy szokásos acélhulladékban megtalálhatóak nem horganyzott és horganytartalmú hulladékok egyaránt. Az új acél gyártása során jelentős mennyiségben nyerhető vissza az értékes horgany (szűrőpor formájában), melyet a feldolgozóipar újrahasznosít. A következő ábrán egy elektromos ívkemencében történő acél újragyártási folyamatának átlagos anyagmennyiségeit mutatjuk be.
Horganyzott acél hulladék
ACÉLHULLADÉK 1100 kg (horganyzott, nem horganyzott) Felhasználás(mélyépítés)
További kezelés
A horgany folyamata
Tipikus érték: 20 kg
A berlini Műszaki Egyetem (Technische Universität Berlin) által nyilvánosságra hozott kutatás szerint, 1 tonna festett és ugyanannyi tűzihorganyzott acélszerkezet ökológiai szempontú összehasonlítása eredményeképpen megállapították, hogy a festett acélszerkezetek teljes életciklusában például 3-szor több erőforrást használnak fel, 2,6-szor több széndioxid keletkezik 5,5-ször magasabb a hozzájárulása az eutrofizációhoz, mint a tűzihorganyzott acélszerkezetek alkalmazásakor [8].
A horganyzott acél teljes egészében újra feldolgozható, a horgany visszanyerhető Az elhasznált acél/vas termékeknek nagyon nagy az újrafeldolgozási képessége (recycling képessége), újrahasznosítási folyamatában kevesebb, mint 1% veszteséggel térül meg. A horganyzott acélokról a horgany visszanyerése hasonlóan jó eredményeket mutat. Az elhasznált anyagokon, eszközökben, alkatrészekben levő horgany teljes egészében újra felhasználható. A horganyt tartalmazó, elhasználódott termékek több mint 90%-a újrafeldolgozható. A világban jelenleg az összes előállított horgany mintegy 60%-a
Összes hulladék
HORGANYT TARTALMAZÓ POR
ÍVKEMENCE
HORGANYMENTES SALAK
Tipikus érték: 80 kg
ÚJ ACÉL 1000 kg PIAC
HORGANYZÁS PIAC
Acél- és horganyvisszanyerés ívkemencében [9]
Az acélgyártók a kiszűrt porokban megpróbálják az azokban levő értékes anyagok – így a horgany – koncentrációját növelni (18–35%), hogy az minél értékesebb anyag legyen a horganyfeldolgozó ipar számára, ezért különleges technikákat alkalmaznak és ehhez szükséges mennyiségben adagolnak horganytartalmú hulladékokat az acélgyártás betétanyagához. A horganytermékeket gyártó ipar leginkább az ennél magasabb horganykoncentrációval rendelkező anyagokat részesíti előnyben. Ezért az ívkemencéből származó horganytartalmú port egy előkészítő folyamaton (forgó kemencén) koksz és homok hozzáadásával futtatják át (redukálják), amely során a keletkező oxid (cink-oxid) horganytartalmát 55–65%-ra emelik, mely már kiváló alapanyaga a horganyfeldolgozó iparnak. A fenti megoldáson túl más eljárások is léteznek a horgany és a vas szétválasztására, hatékonyságuk folyamatosan növekszik. Felhasznált irodalom [1] Dr. Pék Lajos, Lukács Adorján: Cink a „horgas” fém,
Elhasznált termékek
Cinkérc a bányászatból
Másodlagos cink alapú termékek Cink gyártás finomítás
Termékek és gyártás
Gyártási folyamatok hulladékai, salakok
Tűzihorganyzás III. évf. 3. szám, NAGÉV Kft, 2004 [2] Zink in der Umwelt, International Zinc Association (IZA), 1998, Brussels [3] H. Glinde: Zink – ein nachhaltiger Werkstoff, Feuerverzinken, 2011.4., Düsseldorf [4] Zinc – Natural Occurrence, International Zinc Association (IZA), 2011, Brussels [5] International Lead and Zinc Study Group (2011) [6] Pocket Guide to World Zinc, International Zinc Association, International Lead and Zinc Study Group, 1998) [7] M. Cook, S. Rossi: Fakten zur Nachhaltigkeit, Feuerverzinken, 2011.2., Düsseldorf [8] H. Glinde: Umweltproduktdeklaration für Baustähle, Feuerverzinken, 2011.2., Düsseldorf [9] Zink verzinkter Stahl, EUROFER, IZA-Europe, 1999, Brussels
A horgany (cink) körfolyamata [2]
Acélszerkezetek 2012/1. szám
95
Carl Cloos Schweisstechnik GmbH
INNOVATÍV QIROX® HEGESZTŐROBOTOK A CLOOSTÓL. MODULÁRIS FELÉPÍTÉS – TÖBB VÁLTOZAT A Cloos, mint az egyik vezető vállalat a hegesztőrobotok univerzális ipari alkalmazásában, fejlesztésében és gyártásában, több évtizedes szakértelmét használja fel, hogy folyamatosan fejlessze ezt a technológiát.
• kiváló gyártási minőség a magas ismétlési pontosság alapján, • hosszú élettartam és karbantartási időközök, • termelési követelményekhez igazított rendszer, kompatibilis hardverrel és szoftverrel.
Az új generációs QIROX® hegesztőrobot számos újítást kínál az ügyfelei számára egy különleges hozzáadott értékkel. A különleges funkciók teljes áttervezése történt meg, mint például a robot teljes felülvizsgálata a bionika és a terhelés optimalizált elvek alapján, a választható 7. tengely bevezetése, egyedülálló motorvédelem, csatlakozók és hajtások szerepe általánosságban a hegesztési műveletekben. Az új QIROX® hegesztőrobotok lenyűgözőek rugalmasságuk és dinamikájuk jelentős növekedése miatt. Ennek eredményeként sokkal hatékonyabban hajtják végre az automatizált hegesztési folyamatokat (1. kép).
Számos lehetőség a változatokban A QIROX® hegesztőrobotoknak kétféle kialakítása létezik: a szokásos kialakítású QIROX® Classic (QRC), és az üreges tengellyel kialakított QIROX® Hollow (QRH). Mindkét típusú robotot álló és függesztett felszerelésre tervezték, és kombinálható különböző Cloos szenzorokkal. Az új, Cloos specifikus közbenső boksz a QIROX® robot-sorozathoz opcióként választható, amelyben attól függően, hogy az adott alkalmazás követelményeinek a huzalelőtoló, a megfogó és a szerszámcserélő rendszerek szelepei, vagy az elektronikus alkatrészek úgy vannak elhelyezve, hogy azok jól védettek, de könnyen hozzáférhetők legyenek.
A QRC sorozat teljes rugalmasságot biztosít a különböző hegesztési és vágási alkalmazásokhoz, változó termelési környezetben is.
A teljes robotmechanika moduláris kialakításának köszönhetően, a hegesztőrobot minden eleme, kezdve a robotlábtól a csőtengelyekig, tökéletesen illeszkedik egymáshoz. Egy testre szabott hegesztőrobotot lehet összeállítani bármilyen termelési követelményhez, a különböző alkatrészek felhasználása alapján. Ez a variációs sáv, egy teljes mértékben beépített huzalelőtolótól egy univerzális robotig, alkalmassá teszi a rendszert akár négy eljárásra is. A QIROX® hegesztőrobotok QRH sorozatában, amely egy üreges tengellyel van kialakítva a csuklón és a 4. tengelyben, a huzalelőtoló be van építve a robotkarba. Összehasonlítva a hagyományos modellekkel, a kábelszerelvény a huzalelőtolóval, a vezérlőés a szenzorkábelek csakúgy, mint az energia- és védőgázellátás nem a 6. tengelyen kívül fut végig alapkivitelben, hanem a robot testén megy keresztül. Ennek az előnye, hogy a kábelszerelvény a robottestben, még nagyon összetett mozgások esetén is védett, és nem tud összegabalyodni a robottengely körül, és ennélfogva védett a kopástól is. A kábelszerelvénynek az ütközés veszélye az alkotóelemekkel vagy a robotrendszer külső egységeivel elkerülhető. A nagyobb mozgásszabadságból, a fokozott folyamatbiztonságból és a kopási költségek csökkentéséből a felhasználó további előnyt élvez (3. kép).
2. kép: Kompakt és kényelmes: az újonnan kifejlesztett közbenső boksz beépített huzalelőtolóval
3. kép: Új QIROX® csőtengelyes robottípus QRH belső kábelszerelvény, és Cloos közbenső boksz
A rendszer így tömörebb, nincsenek külső kábelek és az alkotóelemek alkatrészeihez való nehézkes hozzáférhetősége is javult (2. kép).
1. kép: Az új QIROX® robotgeneráció: hatékony és dinamikus univerzális alkalmazásokhoz
A QIROX® előnyei a következők: • magas fokú dinamika a tömeg és terhelés optimalizált kialakítása alapján, • jobb hozzáférhetőség a karcsúsított terméktervezés, lekerekített, ergonomikus forma alapján, • maximális rugalmasság a moduláris felépítés alapján, • a munkatartomány kiterjesztése és a hegesztőfej optimális pozicionálása a választható 7. tengely alapján, • kopás csökkentése és továbbfejlesztett felhasználóbarát jelleg az optimalizált kábelezés, csatlakozó és motorvédelem alapján,
96
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Az új sorozat – a 7. tengellyel A moduláris termékkialakításon alapuló QIROX® hegesztőrobotok új generációja a 7. tengellyel felszerelve is szállítható. Az excentrikus tengely a robotlábra van építve, amely lehetővé teszi a munkatartomány 550 mm-rel való kiterjesztését (a teljes munkatartományban ez 1100 mm). A megnövelt hatótávolságnak köszönhetően bonyolult munkadarabok hegesztése egyszerűbbé válik, és felgyorsul. Mivel a hegesztőfej excentrikus mozgása alapján sokkal könnyebb beérni a sarkokba, vagy a szűk részekbe, a kiigazítási munka, és termelési költség jelentősen csökken. Ezen túlmenően, a 7. tengely jelentős megtakarítást tesz Á L L Á S H I R D E T É S
lehetővé, mert külső pozicionáló tengely nem szükséges (4. kép).
4. kép: Az opcionális excentrikus tengely rá van építve a robotlábra (7. robottengely), ami lehetővé teszi a munkatartomány jelentős mértékű növelését
A Cloos képviselet állást hirdet
és hegesztőrobot-értékesítő
hegesztőgép-
főállású munkakör betöltésére.
A piaci jelenlétünk erősítése érdekében új munkatársat keresünk hegesztőgépés hegesztőrobot-értékesítő pozícióba, egy kifejezetten tapasztalt, szakmailag igényes szakember személyében. ELVÁRÁSOK: – felsőfokú hegesztőmérnöki vagy hegesztőtechnológusi végzettség, – legalább 5 év ipari értékesítési tapasztalat, – bizonyíthatóan eredményes szakmai múlt, – tárgyalóképes, elsősorban német és/vagy angol nyelvtudás. Ha felkeltettük érdeklődését, jelentkezését, pályázatát a
[email protected] e-mail-címre, a tárgy mezőben „hegesztőgép-értékesítő” megjelöléssel várjuk.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
QIROX® Controller V5 robotvezérlő A QIROX® Controller V5 egy kipróbált és tesztelt Cloos robotvezérlő minden előnyét kínálja. A digitális hajtásrendszer, a csúcsminőségű számítógép-teljesítménnyel egyaránt biztosítja a kiváló pozicionálást és pályapontosságot a hegesztési eljárásban. Mindemellett szokásos szoftveres funkciókon túl, rengeteg gyakorlati vonatkozású opciója van, 3D transzformáció, pontgenerálás programparanccsal, TCP transzformáció, többsoros varratok programozása, felhasználóbarát hegesztési paraméter adminisztráció, MasterSlave működés, csakúgy, mint varratkövetés és szenzorfunkciók, amelyek jelentősen megkönnyítik a felhasználó számára a programozást és kezelést. További lehetőségek érhetők el az átfogó minőségbiztosítás és nyomon követés támogatásához Cloos PC termékekkel való összekapcsolással, ilyenek például ROBOPLAN aktív programozó szoftver, RSM (Remote Service Manager) távkezelés-szolgáltatás, UMS felhasználói ügyintézés, és PDM szoftver eljárás adatkezelés. (X)
97
Czibere Gábor ÉMI-TÜV SÜD Kft.
A SZABVÁNYALKOTÓK NEM PIHENNEK. AZ EN 287-1 VÁLTOZÁSAI A tavalyi évben újra nagyon sok szabvány megváltozott. Többek között szinte az összes roncsolásmentes és roncsolásos vizsgálati szabvány, melyeket a hegesztett kötések és a nyomástartó berendezések vizsgálatában alkalmazunk (anyagvizsgálók és laborok figyelem!!!). Ezen kívül bővültek a hegesztési eljárások, ill. változtak a számjelöléseik (EN ISO 4063), valamint új hegesztési pozíciók kerültek bevezetésre (EN ISO 6947). Ezek a szabványok aztán lassanként beépülnek az őket meghivatkozó szabványokba is és előidézik azok megváltozását. Így történt ez az EN 287-1 szabvánnyal is, melynek eddigi utolsó kiadása a 2006-os volt, ill. MSZ kiadásban a 2007-es. 2011 júniusában jelent meg az új kiadás angol változata, a DIN kiadás 2011. novemberi, az MSZ kiadás 2012. február 1-i dátummal jelent meg. Tudjuk, hogy időnként felröppen a gondolat, hogy az EN 287-1 szabványt is le kellene váltani az ISO 9606-1 szabvánnyal, mint ahogy az az alumíniumanyagok esetében már rég megtörtént. Ez aztán egyetértés hiányában mindig meghiúsul, új gondolatok viszont időről időre bekerülnek a szabványba. A szabványhivatkozások változásain kívül az EN 287-1 mostani kiadása több olyan változást is tartalmaz, amely a hegesztők minősítésének eddig megszokott alapvetéseihez nyúl hozzá, ami a hegesztőtársadalom idegeit azonnal felborzolja. A szabvány a fogalmak terén bevezet néhány olyan új fogalmat, melyet egyéb, pl. a Nyomástartó Berendezések Irányelvhez harmonizált szabványok, vagy minőségügyi rendszer szabványok már tartalmaznak. Ilyen pl. a gyártó, vagy a verifikálás fogalma. Definiál a szabvány olyan fogalmakat, melyeket eddig is használtunk, csak így meghatározva eddig nem jelent meg ebben a szabványban, mint pl. réteg, beolvadási mélység, balra hegesztés, jobbra hegesztés, csőelágazás, sarokvarrat, tompavarrat, hozaganyag.
varratos minősítésüket. Mostantól sarokvarratot is kell hegeszteniük ahhoz, hogy minősítve legyenek sarokvarratra is. Ill. egy érdekes húzással, 10 mm-es lemezek PB helyzetű egyrétegű sarokvarratos kötésének elkészítésével a szabvány megengedi a minősítés kiterjesztését sarokvarratokra is, mégpedig a tompavarrat érvényességi tartományában minden sarokvarratra. Őszintén szólva ez nem igazán érthető és nem is igazán életszerű előírása a szabványnak, de adott esetben lehet kedvező egy vizsgázó hegesztő számára. Alapanyagok terén megengedi nem EN szabványos anyagok alkalmazását is és megadja azokat a szabványokat, melyekben ezen anyagok csoportba sorolása megtalálható, ill. az összevethető a CEN ISO/TR 15608-al: – CEN ISO/TR 20172 – európai, – CEN ISO/TR 20173 – amerikai, – CEN ISO/TR 20174 – japán. A hozaganyagok terén érvényességi tartomány szempontjából kettéválasztja a bevont elektródákat (3. táblázat), valamint a hegesztőhuzalokat és pálcákat (4. táblázat).
Az ISO 4063 változásaival párhuzamosan megjelennek az eljárások új számjelölései: 136 – MAG védőpor töltetű elektródával, 138 – MAG fémpor töltetű elektródával, 142 – WIG hozaganyag nélkül, 143 – WIG porbeles huzallal, vagy pálcával, 145 – WIG tömör huzallal, vagy pálcával, de redukáló gáz is van a védőgázban. Ezekhez új érvényességi tartományokat definiál a szabvány: Megengedett a tömör huzalról (135) fémportöltetűre váltás (138) (új jel!) 141, 143, 145 érvényes 141, 142, 143, 145-re, de a 142 csak 142-re Nagy változás az érvényességi tartományok terén, hogy a tompavarratok nem minősítik a sarokvarratokat. Eddig a nem üzemszerűen sarokvarratot készítő hegesztők egy-egy sarokvarrathoz használhatták a tompa-
98
Porbeles huzaloknál és pálcáknál figyelni kell a különböző portöltetekre és arra, hogy ezek hogyan fedik le egymást. Kimaradt a táblázatokból a hegesztési eljárások megadása az egyes hozaganyagokhoz. Figyelni kell arra is, ami ugyan eddig is gyakorlat volt, hogy a gyökréteget csak azzal a hozaganyaggal szabad hegeszteni, amire a hegesztő vizsgázott. Ezt most a B. melléklet megnevezési minta-
Acélszerkezetek 2012/1. szám
példái is külön kiemelik. Ebből adódik egy-két humoros érvényességi tartomány, pl. 141-es eljárással hozaganyaggal hegesztett minősítés érvényes lesz 141-es gyök és 142-es (hozaganyag nélküli) töltő és takarósorok hegesztésére. Ennek a kivitelezési lehetőségein mindenki eltűnődhet. Hegesztési helyzetek vonatkozásában a csöveknél két új pozíciómegjelölést kell megtanulnuk: PH (vízszintes tengelyű cső lentről fölfele hegesztve) és PJ (vízszintes tengelyű cső föntről lefele hegesztve). PH
PJ
Több pozíciós hegesztés ferde helyzetűre való konvertálása továbbra is megmarad, tehát: PH + PC = H-L045 PJ + PC = J-L045 Ez a technológiavizsgálatok hegesztéséhez kapcsolódó hegesztő minősítések esetében hasznos.
A minősítés során a vizsgadarabok átvételi követelményeiben eddig kaptak némi engedményt a hegesztők, főleg a varratalakra vonatkozóan. Ezek az engedmények most megszűnnek. Így a szélkiolvadásra vonatkozóan mostantól az ISO 5817 C fokozatának előírásait kell alkalmazni, vagyis h ≤ 0,05 t szabályt, a 0,5 mm korláttal, tehát már nem lehet bármilyen falvastagságnál 0,5 mm a szélbeégés mértéke. Érdekes, a modern időkhöz igazodó kitétel a munkáltató általi fél éves meghosszabbításokkal kapcsolatban, hogy a szabvány most engedélyezi az elektronikus aláírás alkalmazását. Ez természetesen nem a külső tanúsító szervezet által papír alapon kiadott minősítések igazolásánál játszik szerepet, hanem olyan gyártóknál, akik házi minősítéseket is alkalmaznak, ezeket esetleg szoftveresen készítik és tárolják és lehetőségük van a szoftverben a meghosszabbítások dokumentálására is. Amint már említettük, a szabvány B melléklete továbbra is alkalmazási példákat tartalmaz. A szabványalkotók igyekeztek az itt bemutatott minősítés példákban megjelentetni mindazt a változást, melyről az előzőekben szóltunk, így pl. a hegesztési helyzetek új megjelöléseit, vagy a hegesztési eljárások új számjeleit, ill. a minősítések különböző kombinációit. Ezek hasznos útmutatók mind a tanúsító szervezeteknek, mind a hegesztő minősítések felhasználóinak. Az eddig megszerzett minősítések természetesen nem vesztik érvényüket, azokat a lejáratukig továbbra is lehet használni. Sőt a szabvány azt is megengedi, hogy az érvényesség első két évének letelte után a tanúsító szervezet a minősítést a szabvány előző kiadása alapján hosszabbítsa meg. Zárszóként azt hiszem elmondható, hogy az EN 287-1 szabvány korszerűbb lett, igazodott a szabványosítási környezet változásaihoz, szakmai megfontolásaiban pedig legnagyobb részt egyértelműbb és korrektebb lett, kivéve talán a kiegészítő sarokvarratos próbatest hegesztését. Természetesen újra kell tanulnunk a szabványt, meg kell szoknunk a változásokat, amihez mindenkinek sok kitartást kívánok.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
99
A Lincoln Electric publikációjából fodította: Miskei Zoltán
TRUE ENERGY™ A VARRAT ENERGIÁJÁNAK PILLANATNYI ÉRTÉKEI Hogy is működik a True Energy™? A True Energy™ a hegesztés kimeneti teljesítményének pillanatnyi értékeit méri 10 kHz ferkvenciával (10 000 alkalom/másodperc) és használja a hegesztés során keletkezett energia (W ill. kW) kiszámítására. Ezt az értéket megszorozza a varrat hegesztési idejével, hogy a tényleges energiát – True Energy™ – meghatározza (J ill. kJ). A True Energy™ által kalkulált értékek és az aktuális varrathossz felhasználásával a varratba kerülő hőbevitel így már könynyen kiszámítható.
Miről is van szó? A True Energy™ a Lincoln Electric szabadalmazott technológiája, mely a Power Wave® ívhegesztő berendezések digitális vezérlése révén méri és összegzi a varratba kerülő energia pillanatnyi értékét. Ezt az értéket a hőbevitel kiszámítására használhatjuk a varrathossz figyelembevételével. A hőbeviteli számítások széles körben használatosak a hegesztésben, és ezen számítások pontossága nagy fontossággal bír. A True Energy™ ezen témakör bizonyos kérdéseivel foglalkozik, melyek a hőbevitel kiszámításának pontosságával vannak összefüggésben olyan korszerű hegesztési eljárások esetében, mint az impulzusíves gázvédelmű fogyóelektródás hegesztés. True Energy™ értékeket a Power Wave® gépcsalád kijelzője jeleníti meg és azok a Lincoln Electric Production Monitoring™ 2 szoftverjének segítségével akár tárolhatóak is.
Miben különbözik ez az eljárás a korábbi hőbeviteli számításoktól? A hagyományos hőbeviteli számítások során átlagos áramerősséggel és feszültséggel kalkulálunk. Míg ezen hagyományos módszer meglehetősen pontos eredményeket ad olyan nagy energiájú hegesztési eljárások esetén, mint a szórt ívű eljárás, az értékek kevésbé következetesek rövidzárlatos ill. impulzusos hegesztésnél, ahol a berendezés kimeneti teljesítménye gyorsan változik.
A True Energy™ használata
Power Wave® 455M/STT® Kitűnő ívtulajdonságok
100
A True Energy™ funkció a Power Wave® gépcsalád „M” és „S” verziójához tartozó impulzusgépekben megtalálható csakúgy, mint a Power Wave® AC/DC 1000 fedett ívű áramforrásunkban is. Néhány modell esetében szükség lehet szoftverfrissítésre a www.powerwavesoftware.com web-oldal segítségével. A True Energy™ értéke a hegesztés folyamán folyamatosan növekszik és a hegesztés befejeztével megjelenik a kijelzőn. A kijelzőről az értékek a következő hegesztéskor törlődnek. A Lincoln Electric Production Monitoring 2. szoftvere lehetővé teszi a True Energy™ értékek elmentését valamennyi varrat esetében olyan egyéb hegesztési adatokkal együtt, mint a feszültség, áramerősség és előtolási sebesség. A True Energy™ értékek és a hegesztési varrat hosszával a hőbevitel könnyen kiszámítható.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
HEGESZTÉSI PÉLDÁK Rövidzárlatos ív Energiakalkuláció módja
Eltérés Energia a True Energy™ (kW) által mérttől (%)
Hagyományos „átlagos” energia számítása
2,96
Tényleges energia mérése más gyártó általi eszközzel = Fluke 345 Power Quality lakatfogós mérő
2,66
Energia mérése True Energy™ révén
2,69
V
10 A
–1,16 kW
Szórt íves átmenet Energiakalkuláció módja
Eltérés Energia a True Energy™ (kW) által mérttől (%)
Hagyományos „átlagos” energia számítása
5,25
Tényleges energia mérése más gyártó általi eszközzel = Fluke 345 Power Quality lakatfogós mérő
5,12
Energia mérése True Energy™ révén
5,27
V
–0,38 A
–2,85 kW
Impulzusos ív Energiakalkuláció módja
Eltérés Energia a True Energy™ (kW) által mérttől (%)
Hagyományos „átlagos” energia számítása
3,5
Tényleges energia mérése más gyártó általi eszközzel = Fluke 345 Power Quality lakatfogós mérő
3,98
Energia mérése True Energy™ révén
4,05
V
–13,58 A
–1,73 kW
RapidArc® Energiakalkuláció módja
Eltérés Energia a True Energy™ (kW) által mérttől (%)
Hagyományos „átlagos” energia számítása
2,89
Tényleges energia mérése más gyártó általi eszközzel = Fluke 345 Power Quality lakatfogós mérő
3,26
Energia mérése True Energy™ révén
3,34
V
–13,50 A
–2,40 kW
Tesztfeltételek – 2009. február Többszörös teszt, a mérések átlaga Hegesztési eljárás: valamennyi esetben 0,9 mm átmérőjű tömör huzalos, 8,9 m/perc előtolási sebesség mellett. Megjegyzés: Észrevehető a közel azonos eredmény a Fluke 345 Power Quality kulcsos mérőeszköz és a True Energy™ értékei között és a jelentős eltérés a hagyományos átlag kalkulációs eljárás és a Fluke 345 Power Quality eszköz ill. a True Energy™ között.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
101
Hasonlítsuk össze a Lincoln True Energy™ és a hagyományos hőbeviteli számításokat! Hagyományos átlagkalkulációs eljárás átlag V x átlag A x 60 (J vagy kJ) Hőbevitel = hegesztési sebesség = mm True Energy™ hőbeviteli kalkuláció True Energy™ érték (J vagy kJ) = Hőbevitel = varrat hossza mm
A True Energy™ értékek kijelzője (LF-45)
Fontos azonban annak megértése, hogy bár a True Energy™ segítségével kalkulált hőbevitel különbözhet a hagyományos módszerrel számolttól, ez nem jelenti azt, hogy bármelyik érték helytelen; mindössze csak különböző. Ha egy varrat hegesztési beállításait a hagyományos módszerrel kalkulált hőbevitelhez igazítjuk és az megfelel a mechanikai vizsgálatokon, akkor az csak azt jelenti, hogy azon értékek, melyek mellett a vizsgálaton megfelel, eltérőek lehetnek. Ezt a különbséget ahhoz lehetne hasonlítani, mint amikor egy termék különböző tömeget mutatna két, eltérő kalibrálású mérlegen. Fontos, hogy ha ezt a tömeget elfogadjuk és további vizsgálatok esetében is ugyanazt a mérleget használjuk, az eredmény elfogadható lesz. A mérleg példája alapján, ha egyazon kalkulációs eljárást használunk hitelesítés esetében mint méréskor, akkor hasonló mechanikai tulajdonságokra számíthatunk megegyező hőbeviteli értékek esetében. A True Energy™ értékeket használva a speciális mérési és kalkulációs eljárásnak köszönhetően azonban sokkal pontosabb ismeretünk lesz a tényleges hőbevitelről. A True Energy™ hőbevitelének pontossága a hegesztőgép kimeneti paraméterein alapul. Különféle tényezők befolyásolják az adat pontosságát, mint pl. az áramkör ellenállása, vagy az ív hatékonysága a hegesztési áramkörben. A kapott értékek független ellenőrzése mindazonáltal javasolt. A Lincoln Electric számítógépes szoftveren alapuló módszert alkalmaz a hegesztési áramkör és az induktivitás mérésére, mellyel ellenőrizhető, hogy a hegesztés során mért értékek megegyeznek az értékelés során használtakkal. Ez az ellenőrző rendszer része valamennyi Power Wave® berendezéshez ingyenesen használható diagnosztikai szoftvernek,
A Power Wave® C300 a legmodernebb hegesztési eljárásokra képes hordozható, többfunkciós áramforrás. Ideális többféle alapanyag hegesztésére, mint pl. alumínium, rozsdamentes acél vagy nikkel alapú fémek – ahol a teljesítmény meghatározó lehet. A Power Wave® C300 jól használható termelésben, szerkezetépítésben, repülőgépiparban, járműjavításhoz, általános célokra ill. az oktatásban is.
Power Wave® C300
A többféle hegesztési eljárásra alkalmas Power Wave® S350 a Lincoln nagy teljesítményű technológiájával készült mind bemeneti, mind kimeneti oldalon. Íve rendkívül gyorsan reagál, 65 külön féle hullámszabályzású Power Wave® S350 hegesztési programra biztosít optimális teljesítményt majd minden feladathoz, hatékonyan konvertálja a bemeneti teljesítményt, csökkentve ezáltal a működési költségeket – és mindez egy kompakt, strapabíró burkolatban.
Mit jelent a NEXTWELD®? A NEXTWELD® eljárásokat, technológiákat, alkalmazásokat és sikertörténeteket mutat be. A NEXTWELD® elmagyarázza, hogy a technológiák, termékek, eljárások és alkalmazások hogyan kapcsolódnak és adnak választ az üzleti élet kérdéseire: • Hogyan dolgozzunk gyorsabban, okosabban, hatékonyabban? • Hogyan tudjuk gépeinket és felhasználóinkat olyan teljesítményhez segíteni, ami korábban ismeretlen volt? • Hogyan maradjunk versenyképesek? Kérdezze a Lincoln Electric képviselőit, hogyan növelheti rugalmasságát, hatékonyságát és hegesztési munkájának minőségét, csökkentve ezált gyártási költségeit. Power Wave® berendezések, melyek True Energy™ funkciókkal rendelkeznek: • Power Wave® 455M • Power Wave® 455M/STT® • Power Wave® 655R • Power Wave® i400 • Power Wave® C300 • Power Wave® S350 • Power Wave® AC/DC 1000® SD (X)
102
Acélszerkezetek 2012/1. szám
6000 Kecskemét, Szent László krt. 17. Tel.: (+36) 76/481-702 Fax: +36) 76/327-727 www.abraziv.hu
FÉMFELÜLET-TISZTÍTÁS FELÜLET-ELŐKÉSZÍTÉS
6 6 6 6 6 6
szórókerekes szemcseszóró gépek sűrített levegős szemcseszórók porelszívó porleválasztó berendezések acélszemcsék és nemfémes szóróanyagok vibrációs koptatógépek és koptatóanyagok vízvágó gépekhez gránáthomok
KÖRNYEZETBARÁT SZEMCSESZÓRÓ GÉPEK
Acélszerkezetek 2012/1. szám
103
Kasza János fejlesztőmérnök Dunamenti Tűzvédelem Zrt.
ACÉLSZERKEZETEK TŰZVÉDELME Az acélszerkezet alkalmazása az építészet minden területén jelentős helyet vívott ki magának. Mégis legegyszerűbb és talán legtöbb felhasználásuk a nagy terű, gyorsan elkészíthető raktárcsarnokok építésében realizálódik. A csarnokok rendeltetésükből adódóan, (gyártó üzemek, raktárak, kereskedelmi és sportlétesítmények) a nagy terek és nagy fesztávolságok áthidalására készülő szerkezeti megoldások, amiket alapvetően két fő csoportba sorolhatunk a felhasznált anyagokat figyelembe véve: vasbeton és acélszerkezetek. Mi most az acélszerkezetű épületek védelmének lehetőségeire irányítjuk a figyelmüket.
Az acél épületszerkezetek a hő hatására veszítenek a szilárdságukból, kilágyulnak, így a teherbírásuk is csökken. Hasonlóan viselkednek, mintha tűzeset nélkül hirtelen többletterheket kapnának. Az épület állékonyságát elveszítheti, ha a szerkezet teherbírását meghaladja a rajta keletkező teher. Ezért a tűz, mint rendkívüli tehereset jelenik meg a tervezők munkájában.
ACÉLSZERKEZETEK TŰZVÉDELME Ma már az acélépületek tűzvédelmére számos megoldás kínálkozik, amik a piaci versenynek és az anyagok fejlesztéseinek köszönhetően egyre gazdaságosabbak: • Passzív tűzvédelem kialakítása: o eltakart szerkezetek (gipszkarton falburkolat, álmennyezet stb.); o hőre felhabosodó tűzgátló festékek, o szórt cement- vagy gipszbázisú védőrétegek. • Aktív tűzvédelem kialakítása: o hő- és füstelvezető kupolák, o spinkler hálózat, o kézi oltó berendezések.
104
A szerkezet biztonságának meghatározásához szükség van arra, hogy világosan ismerjük a szerkezettel szembeni elvárásokat, amelyeket a szerkezetnek teljesíteni kell. Normál esetben ezek az elvárások az idő szerint vannak meghatározva. Minden országban szabványokkal és előírásokkal határozzák meg ezen elvárásokat (előírt elvárások). A fent említett elvárásokat, tűzállósági határértékeket az illető ország szabványában rögzített módszerekkel, erre hivatott vizsgálóintézetekben – Magyarországon az ÉMI – állapítják meg, melyről hivatalos jegyzőkönyvet állítanak ki. Az átlagos acél teherbíró képessége 500 oC felett jelentősen csökken, tartószilárdságukat oly mértékben elvesztik, hogy a létesítmény károsodik, végső esetben össze is dőlhet. Az acélvázú csarnokokban általában nagy értékű anyagokat, gépeket, technológiát helyeznek el, így egy ilyen tűzeset az épület tönkremenetelén túl óriási értékeket is veszélyeztet. Mindezek miatt alapvető fontosságú az ilyen acélszerkezetek tűz elleni védelme. A védelem alapvetően hőszigetelés elvén működik, vagy önmagában hőszigetelő és egyben tűzálló anyagokkal, vagy a tűz (magasabb hőmérséklet) hatására képződő hőszigetelő réteggel. Az utóbbi anyagtípust nevezzük hőre habosodó tűzvédő festéknek. Ilyen festéket alkalmazó rendszerekkel R30, R45, ill. max. R60 perces tűzállóságú védelem hozható létre. A hőre habosodó festékbevonataink kb. 180–200 oCon megkezdik duzzadásukat és a keletkezett habréteg az acél kritikus, idő előttti felmelegedését megakadályozza. A Dunamenti Tűzvédelem korszerű a mindenkor és minden időben felhasználható Polylack A oldószer bázisú és a kisebb környezetterhelést okozó Polylack W vizes bázisú festékeivel és a hozzájuk tartozó korszerű berendezésekkel olyan bevonatok alakíthatók ki, amelyek azon túl, hogy esztétikusak, elengedhetetlen részei a tervező által megálmodott belső és külső térnek. Azoknál az épületeknél, ahol az oszlopokra és tartógerendákra magasabb tűzvédelmi határértéket írtak elő, mint 60 perc, a tűzvédelmet, már nem tudjuk hőre habosodó festékekkel kialakítani.
Acélszerkezetek 2012/1. szám
Erre az esetre dolgoztuk ki az eddig alkalmazott szórt ásványanyagunk helyettesítésére a Polyplast G tűzvédelmi habarcsunkat. Nem használunk kötőanyagként cementet, amely Xi irritatív jelzésű, szemés bőrizgató anyag. Nincs az összetételben szálasanyag-tartalmú kőgyapotszál, ami az eddig gyártott habarcsaink fő alkotórésze. Az új anyagunk, a Polyplast G felhordásánál nem kerül a levegőbe cementpor és szálas anyag. Ezt az anyagunkat elsősorban acélszerkezetek tűzvédelmi szigetelésére ajánljuk. EN szabvány szerinti tűzvizsgálatát acélszerkezeten már elvégeztük. Felhordása nem kíván egyedileg kialakított szóróberendezést. A kereskedelemben kapható vakolatszóró gépekkel a bevonat kialakítása a felületen különösebb szaktudás nélkül elvégezhető. Kötőanyagként a kisebb környezetterhelést jelentő gipszet alkalmazzuk, és a szálanyagtartalmú kőgyapotvattát könnyű fajsúlyú alumíniumszilikát-tartalmú, jó hőszigetelő és hőtűrő ásványi anyagokkal helyettesítjük. Ez az anyagunk mind a gyártása során, mind pedig a felhasználás alkalmával sokkal környezetkímélőbb. Az így kialakított bevonat nem sima, hanem ún. rusztikus felületet ad, a látható részeken és nem ipari környezetben burkolatot igényel pl. álmennyezetet, ill. egyszerű gipszkarton burkolatot. A bevonat előnye, hogy komplikált szerkezeteket is el lehet vele látni védelemmel. Ez relatíve olcsó megoldás, gyors, termelékeny, rövidebb kivitelezési időt igényel. A fent említett tűzvédő megoldások acélszerkezetre alapvetően arra a tényre korlátozódtak, hogy az acélszerkezet valamilyen formában bizonyos tűzszakasz határon – födém, fal – van statikus formában beépítve, melyet ebből kifolyólag az építőipari szabvány, a tervező és a tűzoltó hatóság utasításainak megfelelően, adott tűzállósági határértéknek megfelelő védelemmel kell ellátni, melynek kiviteli formájáról a megrendelő dönthet. (X)
B E É P Í T E T T
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
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]
Acélszerkezetek 2012/1. szám
105
MEGR E N DELÔL AP Elôfizetésben megrendelem a MAGÉSZ Acélszerkezetek címû folyóiratot
példányban.
Elôfizetési díj: 1 évre 8000 Ft+áfa és postaköltség. Megrendelô:
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:
Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja – Journal of the Hungarian Steel Structure Association
w w w. m a g e s z . h u Kiadja a Magyar Acélszerkezeti Szövetség, 1161 Budapest, Béla u. 84. Mobil: +36 30 946-0018, E-mail:
[email protected], Fax: (1) 405-2187
P.H. aláírás
Kérjük szerzőinket, hirdetőinket, hogy a fényképeket, ábrákat ne Word-be ágyazva küldjék. Ajánlott formátum fotóknál: eredeti jpg, tif; ábráknál: eps, pdf. A képek jó minőségét csak így lehet biztosítani.
A megrendelôlapot
MAGÉSZ 1161 Budapest, Béla utca 84. Tel./fax: 1/405-2187 E-mail:
[email protected] címre kérjük.
106
Felelôs kiadó: Markó Péter Felelôs szerkesztô: Dr. Csapó Ferenc A szerkesztô munkatársa: Nagy József
ISSN: 1785-4822 A tördelést és a nyomdai munkákat a TEXT Nyomdaipari Kft. készítette. 2400 Dunaújváros, Papírgyári út 49., 2401 Pf. 262 Telefon: (25) 283-019, Fax: (25) 283-129, E-mail:
[email protected]
Acélszerkezetek 2012/1. szám
KÖZGÉP ZRT. 1239 Budapest XXIII., Haraszti út 44. Levélcím: 1734 Budapest Pf. 31. Telefon: +36 1 286 0322 fax: +36 1 286 0324 e-mail:
[email protected] www.kozgep.hu
. egyedi acélszerkezetek gyártása és szerelése
. hídépítés és felújítás, mutárgyépítés
. autópálya- és útépítés, útrehabilitáció
. vasútépítés . közmuépítés . környezetvédelmi beruházások, hulladékgazdálkodás
. kármentesítési projektek . magasépítési és energetikai beruházások