LOGO
Tartószerkezet-megerősítési elvek és módszerek Dr. Sajtos István BME, Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék www.szt.bme.hu
„AZ ÉPÍTŐIPAR JÖVŐJE A MÚLTJA.”
Tartalom: Önkényes „metszete” a szakma egy gazdag, mindig egyedi, önmagát nem ismétlő részének.
LOGO
ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ – REKONSTRUKCIÓ – TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK
„KALAND” - ÉRDEKES / FURCSA DOLGOK: + Állati csontok.
+ Einstein Nobel Díjat jelentő cikkének másolata.
LOGO
Gyufa skatulya címke; 1896 New York Palota; Budapest
ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ – REKONSTRUKCIÓ – TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK
„KALAND” - PINCÉBEN NEM LÉTEZŐ HELYISÉG felmérési terv hiányossága - BONTÁSRA ÍTÉLT ÉPÜLET repedésnek vélt építési/gyártási hiba (előregyártott téglatálcás födém) - FA ABLAKTOK, MINT KŐPILLÉR OLDALIRÁNYÚ MEGTÁMASZTÁSA teherbírást biztosító nem tartószerkezeti elem /használati tapasztalat!??!/
LOGO
ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ – REKONSTRUKCIÓ – TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK Civic Tower, Pavia 1. „KALAND” 1060-ban kezdték építeni.
1583–1598 harangláb építése.
Torony: 120°000 kN Harangláb: 30°000 kN
LOGO
ÉPÜLET / TARTÓSZERKEZET REHABILITÁCIÓ – REKONSTRUKCIÓ – TÖRTÉNETI TARTÓSZERKEZETEK Civic Tower, Pavia 2. „KALAND” 1989 március 17.-én előjel nélkül összeomlott.
Lehetséges magyarázat: (Kiszáradási idő: 2, 80 m vastag fal; kb. 700 év) feszültség
Károsodás
Összeomlott MÉG: Bell Tower of St. Magdalena, Goch, 1993 Cathedral of Noto, Noto, 1996
LOGO
Kúszási idő
alakváltozás
A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány
Technológia
Irányítás
LOGO
A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány
ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS EGYSZERŰ - BONYOLULT
Technológia
Irányítás
LOGO
A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány
ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS
Technológia
A MEGVALÓSÍTÁS LEHETŐSÉGEI Irányítás
LOGO
ÁLLTALÁNOS - SPECIÁLIS
SPECIÁLIS TECHNOLÓGIA: LŐTTBETON HASZNÁLATA BETON: - KÉSZÍTÉS - SZÁLLÍTÁS - BEDOLGOZÁS BÁRMILYEN ANYAG SZÁLLÍTHATÓ. MEGERŐSÍTÉSI MUNKÁK: - tisztítás homokszórással - betonozás - bevonatok (pl. korrózióvédelem)
LOGO
SPECIÁLIS TECHNOLÓGIA: LŐTTBETON HASZNÁLATA
Tetszőleges alak
Tetszőleges felület Lőttbeton
Feszítő pászmák
A talaj a zsaluzat
Úszómedence
Öntött beton Lőttbeton
Korrózió védelem
Utófeszített tartály
Lőttbeton réteggel kapcsolt előregyártott elemek
Nincs akadály
Zsaluzat öntött betonhoz
Lőttbeton a térbeli és öntött beton a lineáris szerkezeti elemekhez
LŐTTBETON
SPECIÁLIS TECHNOLÓGIA: LŐTTBETON HASZNÁLATA
LŐTTBETON PONYVA ZSALUZATON
A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány
ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS
A TÉNYLEGES MEGVALÓSÍTÁS
Technológia
GÉPESÍTHETŐ – „KÉZI” MUNKA
A MEGVALÓSÍTÁS LEHETŐSÉGEI Irányítás
LOGO
A mérnöki tevékenység (Mérnöki) tudomány
ANALÍZIS / SZÁMÍTÁS
REKONSTRUKCIÓ KÖLCSÖNHATÁS A TÉNYLEGES MEGVALÓSÍTÁS
Technológia
A MEGVALÓSÍTÁS LEHETŐSÉGEI Irányítás
LOGO
A mérnöki tevékenység 1. MEGISMERÉS: KORABELI:
2. MEGÉRTÉS:
- ÉPÍTŐANYAGOK - ÉPÍTÉSTECHNIKÁK - „TRÜKKÖK” (rejtett szerkezeti elemek / kialakítások)
MIÉRT MŰKÖDIK? /vasoszlop téglapillérben, lebegő lépcső/ (néha nem az egyszerű statikai modell „működik”) (térbeli vagy együttdolgozó működés)
OKOZAT (KÁR) VALÓS OK!!!!!
3. ANYAGMINŐSÉG / MINŐSÍTÉS: MINTAVÉTEL / LABÓRATÓRIUMI VIZSGÁLATOK (pl. Czakó Adolf laboratórium ) (téglafal: változó összetételű és vastagságú habarcs és/vagy változó szilárdságú tégla egy épületen belül a változó igénybevételeknek megfelelően)
LOGO
TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBENI ALAPKÖVETELMÉNYEK - HATÁRÁLLAPOTOK
ANALÍZIS EGYÜTTŰKÖDÉS MÁS SZAKÁGAKKAL , SZAKMÁKKAL.
LOGO
ÁLLAPOT KONZERVÁLÁS - GEOMETRIA - MECHANIKAI JELLEMZŐK
ANALÍZIS
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” KÖRNYEZETI HATÁSOK
TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBENI ALAPKÖVETELMÉNYEK - HATÁRÁLLAPOTOK ÁLLAPOT KONZERVÁLÁS - GEOMETRIA - MECHANIKAI JELLEMZŐK
EGYÜTTŰKÖDÉS MÁS SZAKÁGAKKAL , SZAKMÁKKAL.
KÖRNYEZETI HATÁSOK
Pl. VEGYÉSZEK
LOGO
KORRÓZIÓVÉDELEM NEDVESSÉGVÉDELEM PÁRAFORGALOM SZABÁLYOZÁS SZÍN / ESZTÉTIKA GRAFFITI VÉDELEM PORTASZÍTÁS / ANTISZTATIZÁLÁS
ANYAGFÜGGŐ
SZELLŐZÉS TÖBBFUNKCIÓS FELÜLETI BEVONATOK:
TARTÓSZERKEZETEKKEL SZEMBENI ALAPKÖVETELMÉNYEK - HATÁRÁLLAPOTOK ÁLLAPOT „JAVÍTÁS”
TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: A TEHER CSÖKKENTÉSE
+
ÁLLAPOT KONZERVÁLÁS ÉS AZ ÚJ ANYAGOK VIZSGÁLATA TARTÓSSÁG SZEMPONTJÁBÓL
ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - TEHERBÍRÁS NÖVELÉSE - A SZERKEZETI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA
LOGO
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: A TEHER CSÖKKENTÉSE: ÖNSÚLY: RÉTEGCSERE KÖNNYEBB ANYAGRA (padlószint?; boltozat: leterhelés?) HÓTEHER: OLVASZTÁS / FŰTÖTT TETŐ (BME Aula; Zeneakadémia; Nyugati pu. vágánycsarnok pályázati tervjavaslat)
SZÉLTEHER: AZ ALAKI TÉNYEZŐ VÁLTOZTATHATÓ (felületi „érdesítés”; Inotai hőerőmű hűtőtornya)
LOGO
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” TEHERCSÖKKENTÉS
A konzervált állapot. Forgáshiperboloid hűtőtorony A szél alaki tényezője
INOTAI HŐERŐMŰ
Sima felület Érdes felület
LŐTTBETON-TECHNOLÓGIA
LOGO
Borda betonozás; korrózióvédő és páraforgalom szabályozó bevonat készítése
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - TEHERBÍRÁS NÖVELÉSE HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS
LOGO
azonos anyag:
beton-beton; fa-fa; acél-acél
eltérő anyag:
beton-acél; beton-C/GFRP fa-acél; fa-beton; fa-C/GFRP acél-beton; acél-C/GFRP
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS FUTURA – MAGTÁRÚJRAHASZNOSÍTÁS; MOSONMAGYARÓVÁR ARMUTH – MEDEK; 2010
A gerendavég javítása.
LOGO
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS FUTURA – MAGTÁRÚJRAHASZNOSÍTÁS; MOSONMAGYARÓVÁR ARMUTH – MEDEK; 2010
A gerendavég javítása ledugózott csapokkal.
LOGO
A gerenda toldás megerősítése.
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” HOZZÁADOTT ANYAGGAL EGYÜTTDOLGOZÁS FUTURA – MAGTÁRÚJRAHASZNOSÍTÁS; MOSONMAGYARÓVÁR ARMUTH – MEDEK; 2010
A mestergerenda megerősítése.
LOGO
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” TARTÓSZERKEZET MEGERŐSÍTÉS: ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - TEHERBÍRÁS NÖVELÉSE FESZÍTÉSSEL LETERHELÉSSEL (téglafalak, tégla-, kőtornyok; boltozatok)
Nyomatéki teherbírást eredményez.
„ABRONCSOLÁS” FESZÜLTSÉGI ÁLLAPOT VÁLTOZTATÁSSAL (beton-, vasbeton-, téglapillér: acél „kaloda”; betonacél váz betonrétegbe ágyazva; C/GFRP „csomagolás)
LOGO
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” „ABRONCSOLÁS” FESZÜLTSÉGI ÁLLAPOT VÁLTOZTATÁSSAL (beton-, vasbeton-, téglapillér: acél „kaloda”; betonacél váz betonrétegbe ágyazva; C/GFRP „csomagolás)
Kengyelezés hatása.
KÁRMÁN TÓDOR; 1910
LOGO
ACÉL: szilárdság! C/GFRP: merevség!
Csuka – Kollár; 2012 C/GFRP
ÁLLAPOT „JAVÍTÁS” ELLENÁLLÁS NÖVELÉSE - A SZERKEZETI RENDSZER MÓDOSÍTÁSA
HATÁROZATLANSÁGI FOK NÖVELÉSE:
KÜLSŐLEG: pl. többtámaszúsítás BELSŐLEG: pl. aláfeszített szerkezet
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
• 2004. augusztus Tornaterem összeomlás 2005. június 15. Felülvélemény készítése a rendőrség megbízására.
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
oszlop
támrúd
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
Tervezés: 1958 Kivitelezés: 1960 – 61 43 évig állt „károsodás” nélkül, hosszú használati tapasztalat!!!!! 11 nappal az ablakosztó bordák eltávolítása után, különösebb előjel nélkül, hirtelen omlott össze!
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
Az ív – tetőpanel kapcsolata. Az üvegosztó bordák – ív / fal kapcsolata.
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
ÉPÍTÉSI SZOKÁSOK
Mokk L.: Helyszíni előregyártás. Ipari épületek, csarnokok. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1953, 1961
LOGO
HASZNÁLATI „TAPASZTALAT”!?!?
• Az acél ablakosztó bordák megmentették az ívet (hely; teherbírás). • Az acél ablakosztó bordák eltávolítása miatt megnőtt függőleges síkú hajlítás miatt károsodott az ív. – Ez késleltetett volt (11 nap); az anyagok reakcióideje különböző.
• 43 év használati tapasztalat sem volt elegendő!!!
LOGO
BONYOLULT STATIKAI MODELL
Építési mód:
- alulról felfelé haladva, - falhoronyban kiékelve.
Lebegő lépcsők Az évszázados talány
LOGO
BONYOLULT STATIKAI MODELL ~1890: kísérletek; számítási modell nincs; a szerkezeti működés nem ismert. De: építik!
Andrea Palladio (1508 – 1580) Négy könyv az építészetről; Velence – 1570 - A római építészet örökségének tekinti. - A lebegő lépcsők különböző formáit ismerteti
LOGO
BONYOLULT STATIKAI MODELL Brick, J. E.
1896, 1898, Zeitschrift des Öesterr. Ingenieurund Architekten Vereines
Kísérlet: A lebegő lépcső a terhének kb. 10%-át viseli konzolként. Chmelka, F. 1954, Österreichische Bauzeitschrift Egy lehetséges elméleti megoldás horony nélküli tömblépcsőkre. Csonka P. 1956, 1957, Acta Techn. Acad. Sci. Megoldás kéttámaszú, hornyolt tömblépcsőre.
LOGO
BONYOLULT STATIKAI MODELL
„A véletlen:”
LOGO
„A szerkezeti működés:”
BONYOLULT STATIKAI MODELL Price, S.
1996, ARQ, 2005, The Structural Engineer
Közelítő modell a hornyolt tömblépcsőhöz. A teherviselési mód jellegzetességeinek leírása.
Tömblépcső
LOGO
Hornyolt lépcső
BONYOLULT STATIKAI MODELL
LOGO
ÖSSZEFOGLALÁS PÁRHUZAMOS TERVEZÉSI MÓDSZER: - ÉPÍTÉSZETI - TARTÓSZERKEZETI - TECHNOLÓGIAI - SZERVEZÉSI /KIVITELEZÉSI SZEMPONTOK ÉRVÉNYESÍTÉSE!
FONTOS TERVEZÉSI SZEMPONT A TARTÓSSÁG – KONZERVÁLÁS.
MERÉSZSÉG – ÓVATOSSÁG – SZAKMAI ALÁZAT – „SZAKTUDÁS”.
LOGO
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! www.szt.bme.hu
LOGO
